[发明专利]用于选择网络接入技术的系统和方法

说明书

相关申请交叉参考

本申请要求于2007年3月28日提交的美国临时申请第60/920,632号的优先权，其内容结合于此作为参考。

技术领域

本公开涉及通信网络的领域，更具体地，涉及用于选择网络接入技术的系统和方法。

背景技术

诸如个人和膝上型计算机、蜂窝式电话和个人数字助理(PDA)的现代个人计算装置经常通过诸如ISDN、以太网、ATM、CDMA、GSM、UMTS、WiFi、蓝牙等的有线和无线网络来提供数据连通性。一些计算装置经常通过多种无线接入技术来为数据连通性提供若干不同选择，因而需要接入技术选择算法(ATSA)来优化用户连接。接入技术选择算法负责为数据和/或声音连接选择最佳接入技术。在ATSA的设计中还存在着很多需要考虑的挑战和优化。

接入技术选择算法的决定主要是关于优化的用户体验，但是存在可能会影响该体验的若干因素：数据处理的成本、上行链路中的数据吞吐量、下行链路中的数据吞吐量、以及信道延迟或RTT(返回周转时间，return turnaround time)以及本领域的技术人员已知的其他因素。即使在用户固定时，这四个因素也全部随时间变化，从而使优化过程更加复杂。接入技术选择算法需要能够对所有这些因素进行连续优化。

关于接入技术选择算法的另一个挑战在于所有不同的接入技术在不同的单元中提供其信号。例如，GSM终端使用SNR(信噪比)，CDMA终端使用Eb/Nt(每位能量与噪声密度的比)，而WiMAX终端将使用CINR(载波与干扰加噪声的比)来指示其信号质量水平。如果接入技术选择技术将这些简单比较，那么其将通常不选择最佳接入技术。

如果接入技术主要是无线接入技术，那么因为诸如CDMA的一些WWAN技术是公知的(单元基于加载而变大和变小)，所以即使用户固定，这些情形也可以显著改变。接入技术选择算法需要确认不会进入在两个接入技术之间来回切换的情况。接入技术选择算法需要考虑到在技术之间切换的影响。有时，接入技术切换会相当迅速且不含糊，但是其他接入技术切换会占用较多时间且导致其他有害影响。一种此影响将是所分配的IP(互联网协议)地址的改变，这会导致许多连接程序丢失所有状态信息。此程序的实例是VPN(虚拟专用网络)。大部分VPN会要求在下面的(underlying)IP地址改变时重新建立。

接入技术转换影响用户体验的程度同样取决于用户的数据活跃级(data activity level)。例如，如果用户当前并不在发送或接收数据，那么接入技术转换的影响和连通性的相关瞬间丢失会很小。相反，如果转换在正在通过链路活跃地发送或接收数据时发生，那么用户体验将大受影响。因此，接入技术选择算法必须在其接入技术选择决定中考虑到用户的数据活跃级。

每个接入技术选择的最大和平均数据吞吐量也可以化为接入技术选择算法决定中的因数。例如，即使GSM-GPRS调制解调器的信号质量非常好，因为给定SNR的数据吞吐量通常比WiMAX系统的好，所以使用边缘WiMAX连接用户经历的吞吐量和往返时间(RTT)性能也会更好。然而，接入终端(AT)本身的质量会起重要作用的情况并不经常发生。诸如无线电的噪声图、MIMO支持、和信道解码性能的项目会使一些接入技术工具能够胜过相同SNR和RSSI中的其他工具。因此，ATSA应该不是工具中枢。

接入技术选择算法需要考虑到的另一个因素是接入技术网络中的拥挤问题。即使信号等级在接入技术上良好，但是如果在与其他可能的接入技术选择相比而言拥挤时，接入技术的数据吞吐量和RTT性能就可能很差。

接入技术系统算法的更敏感的挑战在于其与终端用户发生通信的能力。当技术转换发生时，接入技术系统算法可能需要能够将转换原因用可以理解的术语传达给用户。

发明内容

所披露的是用于具有多个数据接入技术选择的系统中的优化接入技术选择算法。该算法使得其基于质量度量(metric)选择最理想的技术。质量度量由规格化的质量属性的线性和函数组合构成。质量属性被规格化成使得终端用户可以容易地将其翻译。算法使用两组阈值。第一组是用以保护用户免于无意切换并允许技术偏离的最小质量阈值。最小质量阈值取决于当前主动(active)接入技术和当前数据接入状态。第二组阈值是与当前接入技术和所有可能的候选接入技术之间的德尔塔相比的德尔塔质量阈值。德尔塔阈值的主要目的在于确保在允许切换之前候选接入技术比当前主动技术上的德尔塔大。德尔塔质量阈值可以取决于当前主动接入技术、候选接入技术和数据接入状态。

附图说明