CN101437269A - 用于移动无线网络中的关联控制的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于移动无线网络中的关联控制的方法。具体地，提供一种用于将移动终端与接入点(AP)关联的方法，包括：确定可用AP集；选择可用AP之中具有可能覆盖移动终端最长时间段或者最大距离的覆盖区的AP；以及将所选AP与移动终端关联。

Description

用于移动无线网络中的关联控制的方法

技术领域

本发明涉及无线网络，并且具体地涉及用于移动无线网络中的关联控制的方法和装置。

背景技术

移动无线网络是各自连接到网络(例如电话网和/或因特网)的空间上分布的基站或者接入点(AP)的集合。每个AP提供覆盖区，该AP在该覆盖区内能够无线连通到移动终端并且由此为移动终端提供网络接入。当移动终端漫游超出第一AP的覆盖区进入第二AP的覆盖区中时，网络通信从第一AP切换到第二AP，使得移动终端即使在移动时仍可保持网络接入。

移动网络通信的例子包括移动电话网如CDMA和GSM网、基于IEEE 802.11标准(WiFi)的网络、基于IEEE 802.16标准(WiMAX)的网络等。

在移动终端漫游超出当前提供网络接入的AP的覆盖区时执行切换。具体而言，在移动终端从AP接收的信号降级到有损于网络接入的点以下之前执行切换。可以这样来确定该点：监控当前AP的信号强度，并在当前AP的信号强度下降到可用AP的信号强度之下时发起切换。

从一个AP到另一AP的网络接入切换除了其它事项之外还涉及到确定将网络接入切换到哪个AP。例如，移动终端可能在多个AP的覆盖区内并且可能具有对可以接收切换的AP的选择。

传统上，网络接入切换到具有最强信号的AP。在这样的情形下，移动终端可以分析各可用AP的信号强度并且基于最强信号来选择所需AP。因而，当移动终端离开第一AP的覆盖区时，网络接入可以切换到另一AP而无损于网络接入。

然而，频繁的网络接入切换对于移动终端而言可能会成问题。例如，切换可能潜在地造成网络之间的数据传送中断。当在实时通信服务(例如语音呼叫)中涉及到数据传送时，数据传送中断可能是不期望出现的，这将潜在地导致明显的通信延迟。此外，在依赖基于网络的通信的交互式应用中，数据传送中断可能导致不可接受的延迟。另外，切换网络接入的过程在电池消耗和计算代价方面可能是高成本的，而二者都是移动终端中缺乏的。

已经开发了用以最小化切换延时的方法。例如，S.Pack和Y.Choi，＂Fast Inter-AP Handoff using Predictive Authentication Scheme in a Public Wireless LAN＂，proc.IEEE Networks Conference，Atlanta，GA，2002年8月；M.Shin，A.Mishra和W.Arbaugh，＂Improving the Latency of 802.11 Hand-offs using Neighbor Graphs＂，Proc.ACM MobiSys，Bostonm MA，2004年6月；A.Mishra，M.Shin和W.Arbaugh，＂Context Caching using Neighbor Graphs for Fast Handoffs in a Wireless Network＂，Proc.IEEEInfocom，Hong Kong，China，2004年3月；以及I.Ramani和S.Savage，＂SyncScan：Practical Fast Handoff for 802.11 Infrastructure Networks＂，Proc.IEEE Infocom，Miami，FL，2005年3月。在此通过引用的方式包含每个这些文献的内容。根据这些方法，可以最小化信道扫描时间和切换延时。然而，这些方法并未涉及最小化切换次数，因而没有最小化与切换关联的电池消耗和计算代价的成本。

发明内容

一种用于将移动终端与接入点(AP)关联的方法，包括：确定当前可用AP集；确定当前可用AP集中的哪些AP也在先前可用AP集内；从当前可用AP集与先前可用AP集的交集之中选择AP；以及将移动终端与所选AP关联。

先前可用AP集可以包括具有在确定该AP集时的时间点处覆盖移动终端的覆盖区的无线网络AP。

先前可用AP集可以是具有在确定该AP集时的时间点之前的特定时间点处覆盖移动终端的覆盖区的无线网络AP。

从当前可用AP集与先前可用AP集的交集之中选择AP可以包括从交集之中进行随机选择。

从当前可用AP集与先前可用AP集的交集之中选择AP可以包括选择交集中移动终端接收信号最强的AP。

当移动终端没有先前关联时，移动终端与所选AP的关联可以是初始关联，而当移动终端具有先前关联时，移动终端与所选AP的关联可以是切换。

先前可用AP可以是在当前可用AP集与先前可用AP集的交集为空集时出现的最近标记的时隙期间可用的AP。

一种用于将移动终端与接入点(AP)关联的方法，包括：确定第一位置处的可用AP集；确定第二位置处的可用AP集；获取与第一位置处的可用AP集和第二位置处的可用AP集之间的转变有关的历史数据，该历史数据包括关联持续时间信息，其指示了第一位置处的每个可用AP在多长时间内保持可用；从第二位置处的可用AP集之中选择具有最大关联持续时间的AP；以及将移动终端与所选AP关联。

第一位置处的可用AP集可以包括具有在移动终端位于第一位置时覆盖移动终端的覆盖区的无线网络AP，而第二位置处的可用AP集可以包括具有在移动终端位于第二位置时覆盖移动终端的覆盖区的无线网络AP。

第二位置可以是移动终端的当前位置，而第一位置是移动终端的先前位置，并且历史数据与移动终端从第一位置到第二位置的先前转变有关。

从第二位置处的可用AP集之中选择具有最大关联持续时间的AP可以包括在具有相同关联持续时间的两个或者更多AP之间随机选择。

从第二位置处的可用AP集之中选择具有最大关联持续时间的AP可以包括基于移动终端接收信号最强的AP而在具有相同关联持续时间的两个或者更多AP之间进行选择。

当移动终端没有先前关联时，移动终端与所选AP的关联可以是初始关联，而当移动终端具有先前关联时，移动终端与所选AP的关联可以是切换。

一种用于将移动终端与接入点(AP)关联的方法，包括：确定可用AP集；计算每个可用AP的无间断接收范围；从可用AP集中选择具有最大无间断接收范围的AP；以及将移动终端与所选AP关联。

可用AP集可以包括具有在确定该AP集时的时间点处覆盖移动终端的覆盖区的无线网络AP。

给定移动终端的已知轨迹或者估计轨迹，可以通过确定移动终端将在每个AP的覆盖区内停留多久来计算每个可用AP的无间断接收范围。

从可用AP集之中选择具有最大无间断接收范围的AP可以包括从具有相同无间断接收范围的AP之中随机选择AP。

从可用AP集之中选择具有最大无间断接收范围的AP可以包括从具有相同无间断接收范围的AP之中选择具有最大信号强度的AP。

当移动终端没有先前关联时，移动终端与所选AP的关联可以是初始关联，而当移动终端具有先前关联时，移动终端与所选AP的关联可以是切换。

一种用于将移动终端与接入点(AP)关联的方法，包括：确定可用AP集；确定可用AP集中哪个AP具有可能覆盖移动终端最长时间段或者最大距离的覆盖区；从可用AP之中选择具有可能覆盖移动终端最长时间段或者最大距离的覆盖区的AP；以及将移动终端与所选AP关联。

附图说明

将描述对本发明及其诸多附加特征的更完整认识，通过参照与附图结合的如下具体描述来更好地理解该认识，在附图中：

图1是示出了根据本发明一个示例性实施例的可以用来向移动终端提供网络接入的多个接入点(AP)的网络的示图；

图2是图示了根据本发明一个示例性实施例的用于使用前瞻(look ahead)方法来执行AP切换的方法的流程图；

图3是示出了根据本发明一个示例性实施例的应用于可以用来向移动终端提供网络接入的多个接入点(AP)的网络的前瞻方法的示图；

图4是示了根据本发明一个示例性实施例的用于使用回溯(lookback)方法来执行AP切换的方法的流程图；

图5是示出了根据本发明一个示例性实施例的可以用来向移动终端提供网络接入的多个接入点(AP)的网络的示图；

图6是图示了根据本发明一个示例性实施例的用于使用跟踪方法来执行AP切换的方法的流程图；以及

图7示出了可以实施本发明的方法和系统的计算机系统的例子。

具体实施方式

在描述附图中示出的本发明的示例性实施例时，利用了特定的术语以求简洁。然而，本发明本意并非限于这样选择的特定术语，将会理解，每个特定单元包括以相似方式工作的所有技术等效单元。

本发明的示例性实施例提供了用于在移动终端漫游通过移动通信网络时最小化切换频率的方法。可以通过使用在此讨论的用于选择所需AP以实现切换的一个或者多个方法来最小化切换的频率。通过最小化切换的频率，可以最大化移动网络通信的质量，同时可以节约移动终端的电源和计算资源。

如上文所述，用于选择AP以实现切换的传统方法包括确定哪个可用AP向移动终端提供了最强信号，继而将网络接入切换到被确定为提供最强信号的AP。信号的强度可以主要依赖于移动终端与接入点之间的距离，但是其它因素(例如障碍物和大气条件)也可以起作用。为了简化讨论，这里将假设信号强度完全是移动终端与接入点之间距离的因素。

因此，根据传统方法，当在AP网络内漫游的移动终端离开特定AP的覆盖区时，网络接入切换到在此时与移动终端最近的AP。图1是示出了网络切换的示图。为了便于描述，将移动终端的轨迹假设为直线式。

在图1中，移动终端MT遵循轨迹T。在沿着轨迹T的位置L1，移动终端MT确定：当其在第一接入点AP1和第二接入点AP2的覆盖区内时，用AP1建立网络连接，因为在L1处，来自AP1的信号比来自AP2的信号强。因此网络接入起初由AP1提供。

当移动终端MT行进到L2并且移动终端MT在AP1、AP2和AP3的覆盖区内时，移动终端MT确定：来自AP2的信号最强。因此网络接入从AP1切换到AP2(切换1)。

当移动终端MT行进到L3并且移动终端MT在AP2、AP3和AP4的覆盖区内时，移动终端MT确定：来自AP3的信号最强。因此网络接入从AP2切换到AP3(切换2)。

当移动终端MT行进到L4并且移动终端MT在AP3、AP4和AP5的覆盖区内时，移动终端MT确定：来自AP4的信号最强。因此网络接入从AP3切换到AP4(切换3)。

当移动终端MT行进到L5并且移动终端MT在AP4、AP5和AP7的覆盖区内时，移动终端MT确定：来自AP5的信号最强。因此网络接入从AP4切换到AP5(切换4)。

当移动终端MT行进到L6并且移动终端MT在AP5、AP6和AP7的覆盖区内时，移动终端MT确定：来自AP6的信号最强。因此网络接入从AP5切换到AP6(切换5)。

当移动终端MT行进到L7并且移动终端MT在AP6、AP7和AP8的覆盖区内时，移动终端MT确定：来自AP7的信号最强。因此网络接入从AP6切换到AP7(切换6)。

当移动终端MT行进到L8并且移动终端MT在AP7、AP8和AP9的覆盖区内时，移动终端MT确定：来自AP8的信号最强。因此网络接入从AP7切换到AP8(切换7)。

当移动终端MT行进到L9并且移动终端MT在AP8、AP9和AP10的覆盖区内时，移动终端MT确定：来自AP9的信号最强。因此网络接入从AP8切换到AP9(切换8)。

因而，当移动终端MT沿着轨迹T从L1行进到L9时，在使用传统切换方法时执行共计8次切换。

为了最小化与接入点切换相关联的频率，示例性实施例使用了用于选择最有可能最大化关联持续时间的接入点的技术。在本发明示例性实施例所构思的用于在多个AP之中进行选择的各种技术之中，下文具体讨论三种示例性技术。这些技术是前瞻、回溯和跟踪。前瞻方法包括离线方法，其中，移动终端的轨迹是已知的或者可以是假设的。回溯方法和跟踪方法包括在线方法，其中，移动终端的轨迹是未知的。

前瞻方法

如上文所述，用于AP选择的前瞻方法是离线方法，其中移动终端的轨迹是已知的或者可以是假设的。例如，在移动终端沿着可知路径(例如在沿着轨道的火车或者沿着高速公路的汽车中)移动时，可以使用前瞻方法。移动终端的已知轨迹并非必须是直线，只需要轨道是已知或者假设的。移动设备的轨迹可以由用户预编程或者由移动设备例如通过分析既往AP关联模式来确定/估计。全球定位服务技术和/或可用AP的位置映射也可以用于算出移动终端的轨迹，虽然并非在所有示例性实施例中都需要此信息。

在执行前瞻方法时，切换是由信号强度下降到预定阈值以下来触发的，其中已知在该预定阈值以下信号强度不合要求。当触发切换时，移动终端可以确定信号强度在预定阈值以上的可用AP的列表。对于每个可用AP，按照时间(移动终端的速率已知)或者按照距离来使用已知和/或估计的轨迹来确定代表预定阈值以上的无间断接收范围的持续时间值。然后，选择具有最大无间断接收测量值的可用AP，并且网络接入切换到所选AP。

在确定预定阈值以上的无间断接收范围时，可以使用邻域(proximity)作为接收强度的代表，并且可以将预定阈值以上的接收强度表达为距特定接入点的最大距离。在例如可能影响信号携带能力的障碍物和大气条件这样的附加数据可用时，可以使用此数据来增强计算。

可以针对具有预定时间间隔(如若干秒)的离散时隙来执行无间断接收范围的确定。使用移动终端的轨迹，可以针对预定数目的时隙(例如10个时隙)来计算每个可用接入点的估计接收水平。

例如，对于每个可用接入点，可以确定在每个时隙处该接入点与移动终端之间将是什么距离。如果确定特定AP在所有10个将来时隙都会在移动终端的预定距离内，则该AP的无间断接收范围为10。如果确定特定AP在前5个时隙会在移动终端的预定距离内而在接下来5个时隙会超出预定距离，则该AP的无间断接收范围为6。然而，如果确定特定AP在前3个时隙会在移动终端的预定距离内、在接下来2个时隙会超出预定距离、然后在其余5个时隙会回到移动终端的预定距离内，则该AP的无间断接收范围是3，因为仅在前3个时隙内才可以实现从初始时隙起的无间断接收。

因而，选择了具有最大无间断接收测量值的AP，并且网络接入切换到所选AP。

因此回到图1，用于AP选择的前瞻方法可以用来最小化切换次数。例如，在沿着轨迹T的位置L1处，移动终端MT确定它在AP1和AP2的范围内。基于轨迹T，对于AP1而言，将在L1存在接收、在L2存在接收而在L3没有接收。因此，AP1的无间断接收范围为2。同时，对于AP2而言，将在L1、L2和L3存在接收。因此，AP2的无间断接收范围为3。由于AP2的无间断接收范围超过AP1的可比数值，所以选择AP2，因此网络接入起初由AP2提供。

当移动终端MT行进到L2和L3时，没有执行切换。

当移动终端MT行进到L4并且来自AP2的接收下降到阈值水平以下时，MT确定它在AP3、AP4和AP5的覆盖区内。基于与上述分析相似的分析，由于具有最大无间断接收范围而选择AP5，并且向AP5执行切换(切换1)。

当移动终端MT行进到L5和L6时，没有执行切换。

当移动终端MT行进到L7并且来自AP5的接收下降到阈值水平以下时，MT确定它在L6、L7和L8的覆盖区内。基于与上述分析相似的分析，由于具有最大无间断接收范围而选择AP8，并且向AP8执行切换(切换2)。

当移动终端MT行进到L8和L9时，没有执行切换。

因而，当移动终端MT沿着轨迹T从L1行进到L9时，在使用根据本发明一个示例性实施例的潜在方法时，执行了共计2次切换。这与根据传统方法所使用的8次切换形成对照。

图2是示了根据本发明一个示例性实施例的用于使用前瞻方法来执行AP切换的方法的流程图。首先，移动终端可以确定哪些AP可用(步骤S21)。继而对于每个可用AP，移动终端可以基于已知或者假设的轨迹来计算无间断接收范围(步骤S22)。无间断接收范围可以计算为从移动终端确定哪些AP可用的时间和位置开始的、移动终端在无间断的情况下停留在特定AP的覆盖区内的时间长度和/或行进距离。继而可以选择具有最大无间断接收范围的可用AP(步骤S23)。当存在多个具有相同最大无间断接收范围的AP时，可以从共享最大无间断接收范围的AP组中任意选择。备选地，可以基于AP组中哪个AP具有最大信号强度来从共享最大无间断接收范围的AP组之中进行选择。当出于建立初始网络接入的目的而选择AP时，可以通过所选AP来建立初始网络接入。当出于切换网络接入的目的而选择AP时，可以将网络接入切换到所选AP(步骤S24)。在建立和/或切换网络接入之后，可以监视信号强度以确定信号强度是否在预定阈值之内(步骤S25)。只要信号强度在预定阈值内(步骤S25为“是”)，则无需切换并且监视可以继续(步骤S25)。当信号强度下降到预定阈值以下时(步骤S25为“否”)，则可以在步骤S21重复切换过程。

回溯方法

如上文所述，用于AP选择的回溯方法是移动终端的轨迹未知的在线方法。

即使移动终端的轨迹未知，本发明的示例性实施例仍可提供用于最小化切换次数的技术。回溯方法基于如下假设来进行工作：当移动终端漫游时，具有近期覆盖移动终端历史的接入点将比刚开始覆盖移动终端的接入点更有可能继续覆盖移动终端。

可以举例描述这一概念。图3的图表示出了可以如何关于特定例子来执行回溯方法。在此例子中，假设移动终端在沿着未知轨迹行进。有编号AP1到AP12的12个潜在AP。还有9个时隙。可以通过多种方式定义时隙。例如，时隙可以是固定的时间间隔。备选地，时隙可以依赖于特定事件的出现，例如当执行对可用AP的搜寻时。根据这一例子，每当移动终端执行对可用AP的另一搜寻时，新时隙已经开始。在此方法的一些实施之下，无论何时需要切换都执行新的搜寻，然而也可以有触发搜寻的其它事件。

在图3中，“x”表示哪些AP在哪些时隙可用，例如AP1在时隙1对于移动终端所用，而AP12在时隙1将不可用。方括号“[]”用来表示在任何给定时隙处可用AP中的哪个AP是关联AP。

将一些时隙视为“标记”时隙，这些时隙在“标记”一行中具有星号“*”。下文具体描述标记概念。

在时隙1，没有先前关联，因而确定为初始关联。可以根据从可用AP之中进行随机选择或者通过选择具有最强信号的AP来确定初始关联。在图3中所示的例子中，这样选择了AP2并且开始初始关联。

应当标记开始初始关联的时隙，因此时隙1是已标记的时隙。当移动终端漫游时，其位置改变，并且在时隙2中关联AP即AP2不再可用。由于关联AP不再可用，所以执行切换。

选择将要切换到的适当AP是回溯方法的主旨。根据回溯方法，网络接入切换到在当前可用AP集与在最近标记的时隙处可用的AP集的交集中的AP。当该交集包括不止一个AP时，从该交集之中进行的选择可以是任意的、根据最强信号或者根据任何其它手段。

根据图3所示例子，在时隙2，当前可用AP集为{AP1，AP3，AP4，AP6，AP9}，而在最近标记的时隙处可用的AP集为{AP1，AP2，AP3，AP4，AP5}。因此交集为{AP1，AP3，AP4}。在这一例子中，从交集之中选择AP1。

关联可以延续，直至关联AP不再可用。在该例中，在时隙3，当前关联AP仍然可用，因此维持关联。然而在时隙4，AP1不再可用并且选择新的AP以用于切换。这时，可用AP集为{AP6，AP7，AP8，AP9}，并且在最近标记的时隙处可用的AP集为{AP1，AP2，AP3，AP4，AP5}，因此交集为空。根据回溯方法的这一实施，当发现交集为空时，对当前时隙进行标记。

在标记当前时隙时，当前可用AP与在最近标记的时隙处可用的AP的交集相同，因此可以选择任何可用时隙。在此例中，这样选择了AP6。继而由于AP6在时隙5保持可用，所以没有出现切换。

在时隙6，关联AP不再可用，因此选择新的AP以用于切换。当前可用AP集为{AP7，AP10，AP11，AP12}，而在最近标记的时隙处可用的AP集为{AP6，AP7，AP8，AP9}，因此交集为{AP7}。因而，选择AP7来接收切换。在所有时隙7、8和9，AP7保持可用，因此没有出现更多切换。

图4是图示了根据本发明一个示例性实施例的用于使用回溯方法来执行AP切换的方法的流程图。当先前关联不存在时，可以基于当前可用AP来进行初始选择(步骤S40)。在可用AP之间的选择可以是任意的、可以基于最强信号或者基于另一选择模式。在此步骤中，还可以标记当前时隙。

只要移动终端逗留在关联AP的覆盖区内(步骤S41为“是”)，关联便可以继续。当关联AP不再可用时(步骤S41为“否”)，则确定当前可用AP集(步骤S42)。然后可以确定可用AP集中的哪些AP在最近标记的时隙处也可用(步骤S43)。这是当前可用AP与在最近标记的时隙处可用的AP的交集。

如果该交集为空集(步骤S44为“是”)并且没有在最近标记的时隙处也可用的当前可用AP，则标记当前时隙(步骤S45)。然后针对新标记的时隙再次执行确定交集的步骤(步骤S43)。

如果交集不是空集(步骤S44为“否”)，则可以从交集之中选择AP(步骤S46)。当该交集中有多个AP时，在AP之间的选择可以是任意的、基于信号强度或者按照一些其它方法。

然后可以执行向所选AP的切换(步骤S47)。只要所选AP可用(步骤S48为“是”)，与所选AP的关联便可以继续。当所选AP不再可用时(步骤S48为“否”)，则该过程可以返回到步骤S42。如上所述，关联AP只要它的信号强度保持于预定阈值水平以上就可以视为可用。

提供上述回溯方法是作为回溯方法的一个例子应用。可以按照多种方式来修改该方法。例如，在上文讨论的方法中，标记是在当前可用AP与在最近标记的时隙处可用的AP之间的交集为空时被设置的。该方面可以变化并且可以使用另一标记时隙的方法。例如每个时隙可以是已标记时隙，因此可以从当前可用AP与在紧邻的前一个时隙处可用的AP的交集之中选择所选AP。

可能存在这样的示例性情况：回溯方法提供与传统方法次数相当或者甚至可能更频繁的切换，尽管如此，平均而言，按照可以携带移动设备的步行者和交通工具所遵循的现实轨迹，认为回溯方法提供了比传统方法更少的切换。

跟踪方法

用于AP选择的另一在线方法是移动终端的轨迹未知的跟踪方法。无线AP定期发出用来使其存在被获知的信标。这些信标可以允许移动终端建立与AP的连接。通过监听信标，移动终端可以确定在任何给定瞬间哪些AP可用。

即使移动终端的轨迹未知，仍可训练本发明的示例性实施例来识别AP可用性的模式，从而估计可用AP中的哪个AP可能具有在移动终端漫游时与其关联的最长时段，由此，通过与可能具有最长关联时段的AP关联，可以减少切换频率。

一种用于估计关联时段的方法使用移动终端在其漫游时所先前记录的历史数据。可以这样来收集历史数据：移动终端以所设置的间隔来分析可用的AP集，并且使用该可用AP集来生成位置简档(profile)。例如，如图5中所见，在位置L51，仅接入点AP56可用。因此位置简档为AP56。当移动终端沿着未知轨迹T从位置L51漫游到位置L52时，AP56、AP57和AP58都可用。因此，位置简档变为AP56、AP57和AP58。从位置简档“AP5”到位置简档“AP56、AP57和AP58”的转变是可以记录的转变状态。然后，当移动终端沿着它的轨迹继续时，观测到在位置L53处AP56不再可用而AP57和AP58继续可用。因此记录：在从位置简档“AP56”到位置简档“AP56、AP57和AP58”的转变状态中，AP56具有1/2个间隔的关联持续时间。之所以认为关联持续时间是1/2是因为：已知与AP56的关联在L51可用而在L52不可用，由于可能并不精确地知道AP在哪个点变为可用，所以估计关联持续时间为1/2是足够的。

然后，当移动终端从位置L53漫游到位置L54时，观测到在位置L54处AP56和AP57均不可用、但是AP58保持可用，因此记录在从位置简档“AP56”到位置简档“AP56、AP57和AP58”的转变状态中AP57具有1.5个间隔的关联持续时间。

然后，当移动终端从位置L54漫游到位置L55时观测到在位置L55处AP56、AP57或者AP58无一可用。因此记录在从位置简档“AP56”到位置简档“AP56、AP57和AP58”的转变状态中AP58具有2.5个间隔的关联持续时间。

继而记录三个关联持续时间测量值以及转变状态的细节。在稍后移动终端再次遇到从位置简档“AP56”到位置简档“AP56、AP57和AP58”的转变状态时，继而可以使用此信息。由于该转变状态现在是已知状态，所以在位置L52的移动终端可以分析历史信息并且使用此信息来从可用接入点中进行选择。通过参照历史信息获得已知状态，可以选择具有最大关联持续时间的可用AP，并且可以用所选AP执行切换。对于图5中所示例子，将选择AP58用于切换，因为对于2.5个间隔，它具有最大关联持续时间。

图6是图示了根据本发明一个示例性实施例的用于使用跟踪方法来执行AP切换的方法的流程图。首先，移动终端可以确定第一位置处的可用AP列表(步骤S61)。然后，在漫游到第二位置之后，移动终端可以确定第二位置处的可用AP列表(步骤S62)。移动终端可能先前已经遇到从第一可用AP集到第二可用AP集的转变，并且在该先前遇到时可能已经收集了关于每个AP的关联持续时间的历史数据。因而，可以获取与第一位置处的可用AP和第二位置处的可用AP之间的转变有关的相关历史数据(步骤S63)。此历史数据可以包括各可用AP的关联持续时间信息。继而可以选择具有最大关联持续时间的可用AP(步骤S64)。当出于切换网络接入的目的而选择AP时，网络接入可以切换到所选AP(步骤S65)。在建立和/或切换网络接入之后，可以监视信号强度以确定信号强度是否在预定阈值之内(步骤S66)。只要信号强度在预定阈值以内(步骤S66为“是”)，便无需切换，并且监视可以继续(步骤S66)。当信号强度下降到预定阈值以下时(步骤S66为“否”)，然后可以在步骤S61重复切换过程。

结合方法

本发明的示例性实施例可以结合一种或者多种上述方法。例如，可以根据可用信息有选择地利用所有上述三种方法。例如，可以在移动终端的轨迹已知时使用前瞻方法。如果移动终端的轨迹未知而适当的历史信息可用，则可以使用跟踪方法。然而，如果移动终端的轨迹未知也无适当的历史信息可用，而至少针对先前时间和/或位置的可用AP集是已知的，则可以使用回溯方法。例如当没有足以利用回溯方法的信息时，可以使用传统的最强信号方法。

图7示出了可以实施本发明方法和系统的计算机系统的例子。可以用在计算机系统如移动计算机系统上运行的软件应用形式实施本发明的系统和方法。软件应用可以存储于计算机系统可本地存取的并且经由通向网络如局域网或者因特网的有线或者无线连接可存取的记录介质上。

总体表示为系统1000的移动计算机系统可以例如包括中央处理单元(CPU)1002、随机存取存储器(RAM)1003、非易失性存储单元1004如硬驱动或者闪存、用于与无线接入点接口联系的例如遵循802.11标准的无线发射机、用于从卫星星座接收信号以便确定当前位置的GPS接收机1006、诸如键盘、指示设备、相机等一个或者多个输入设备1007以及显示单元1008。移动计算机系统还可以包括用于在各种部件之间传输数据的内部总线1001。

上述具体示例性实施例为举例说明，并且可以对这些实施例引入各种变化而不脱离本发明的精神或者所附权利要求的范围。例如，可以在本发明和所附权利要求的范围内相互组合和/或相互替换不同示例性实施例的单元和/或特征。

Claims (20)

1.一种用于将移动终端与接入点(AP)关联的方法，包括：

确定当前可用AP集；

确定所述当前可用AP集中的哪些AP也在先前可用AP集内；

从所述当前可用AP集与所述先前可用AP集的交集之中选择AP；以及

将所述移动终端与所选AP关联。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述先前可用AP集包括具有在确定该AP集时的时间点处覆盖所述移动终端的覆盖区的无线网络AP。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述先前可用AP集是具有在确定该AP集时的时间点之前的特定时间点处覆盖所述移动终端的覆盖区的无线网络AP。

4.根据权利要求1所述的方法，其中从所述当前可用AP集与所述先前可用AP集的交集之中选择AP包括从所述交集之中进行随机选择。

5.根据权利要求1所述的方法，其中从所述当前可用AP集与所述先前可用AP集的交集之中选择AP包括选择所述交集中所述移动终端接收信号最强的AP。

6.根据权利要求1所述的方法，其中当所述移动终端没有先前关联时，所述移动终端与所选AP的所述关联是初始关联，而当所述移动终端具有先前关联时，所述移动终端与所选AP的所述关联是切换。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述先前可用AP在所述当前可用AP集与所述先前可用AP集的交集为空集时出现的最近标记的时隙期间可用。

8.一种用于将移动终端与接入点(AP)关联的方法，包括：

确定第一位置处的可用AP集；

确定第二位置处的可用AP集；

获取与所述第一位置处的可用AP集和所述第二位置处的可用AP集之间的转变有关的历史数据，所述历史数据包括关联持续时间信息，其表示每个所述可用AP在所述第一位置处在多长时间内保持可用；

从所述第二位置处的可用AP集之中选择具有最大关联持续时间的AP；以及

将所述移动终端与所选AP关联。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一位置处的可用AP集包括具有在所述移动终端位于所述第一位置时覆盖所述移动终端的覆盖区的无线网络AP，而在所述第二位置的可用AP集包括具有在所述移动终端位于所述第二位置时覆盖所述移动终端的覆盖区的无线网络AP。

10.根据权利要求8所述的方法，其中所述第二位置是所述移动终端的当前位置，而所述第一位置是所述移动终端的先前位置，并且所述历史数据与所述移动终端从所述第一位置到所述第二位置的先前转变有关。

11.根据权利要求8所述的方法，其中从所述第二位置处的可用AP集之中选择具有最大关联持续时间的AP包括在具有相同关联持续时间的两个或者更多AP之间随机选择。

12.根据权利要求8所述的方法，其中从所述第二位置处的可用AP集之中选择具有最大关联持续时间的AP包括基于所述移动终端接收信号最强的AP而在具有相同关联持续时间的两个或者更多AP之间进行选择。

13.根据权利要求8所述的方法，其中当所述移动终端没有先前关联时，所述移动终端与所选AP的所述关联是初始关联，而当所述移动终端具有先前关联时，所述移动终端与所选AP的所述关联是切换。

14.一种用于将移动终端与接入点(AP)关联的方法，包括：

确定可用AP集；

计算每个所述可用AP的无间断接收范围；

从所述可用AP集中选择具有最大无间断接收范围的AP；以及

将所述移动终端与所选AP关联。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述可用AP集包括具有在确定该AP集时的时间点处覆盖所述移动终端的覆盖区的无线网络AP。

16.根据权利要求14所述的方法，其中给定所述移动终端的已知轨迹或者估计轨迹，通过确定所述移动终端在每个所述AP的覆盖区内将逗留多久来计算每个所述可用AP的所述无间断接收范围。

17.根据权利要求16所述的方法，其中从所述可用AP集之中选择具有最大无间断接收范围的AP包括从具有相同无间断接收范围的AP之中随机选择AP。

18.根据权利要求16所述的方法，其中从所述可用AP集之中选择具有最大无间断接收范围的AP包括从具有相同无间断接收范围的AP之中选择具有最大信号强度的AP。

19.根据权利要求16所述的方法，其中当所述移动终端没有先前关联时，所述移动终端与所选AP的所述关联是初始关联，而当所述移动终端具有先前关联时，所述移动终端与所选AP的所述关联是切换。

20.一种用于将移动终端与接入点(AP)关联的方法，包括：

确定可用AP集；

确定所述可用AP集中哪个AP具有可能覆盖所述移动终端最长时间段或者最大距离的覆盖区；

从所述可用AP之中选择具有可能覆盖所述移动终端最长时间段或者最大距离的覆盖区的AP；以及

将所述移动终端与所选AP关联。

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