CN101584189B - 无线连接的切换 - Google Patents

Abstract

本发明涉及按照下述方式设置在通信终端和通信网络之间的连接，即，当检测到这样的连接即将降级(30)或丢失时，则在这样的降级之前最大化地利用该连接。该网络临时将该终端能够使用的最大带宽重新分配给该终端，这可能导致其他终端(33)的可用带宽短暂地小幅降级，并且该终端利用这些额外的可用带宽将接下来最可能被请求的数据下载(351)到缓存区中(在通过近期访问、书签或来自当前浏览页面的超链接识别到特定网页的情况下)，或者下载(351)到缓冲区中(如果所述数据呈流的形式)。

Description

无线连接的切换

技术领域

本发明涉及无线连接切换领域，尤其涉及利用多个异构链路的数据连接领域。IEEE 802.21标准描述了一种协议，其支持在多个异构接入技术（包括无线网络和如以太网的固定网络）之间切换，其基于使用各种触发来帮助决定何时实施切换。预示性触发预先提供关于信号丢失的警告，该警告包括与信号正在丢失的似然性有关的信息。连接管理器利用该信息在中断前建立到另一个合适网络的连接（make-before-breakconnection）。

背景技术

在国际专利说明书WO 0176162（爱立信）中介绍了一种典型的切换系统，其中，用户设备基于该用户设备当前运行于其上的网络的信号质量的触发作出切换决定。它也可以使用当前接入方法询问该网络上的信息服务器以“发现”什么其他网络可用以及它们的性能（带宽、服务质量等）。该网络也具有连接管理功能，该连接管理功能与用户设备中的连接管理功能协同工作。该网络也基于相同的信息执行操作，但却是出于网络的角度，例如出于负载均衡的目的。这些操作包括切换处理的定时，以使得数据丢失的风险被最小化。尽管这种切换协议确保了业务不会完全丢失，但是在旧连接和新连接之间在质量方面可能存在差别。例如，新连接可能明显慢于之前的连接。这样的质量损失可能给用户带来不便，使得他难于或者甚至不可能继续其正在从事的任务。还存在不可切换而且连接完全丢失的情况。

发明内容

本发明建议使用预示性触发来减轻在当前网络上的这种信号丢失或者信号劣化的影响。

本发明的第一方面提供了一种通信终端，该通信终端具有切换控制系统，该切换控制系统用于发起从通信网络的现存连接切换到所述通信网络的新连接的切换请求，其特征在于，所述切换控制系统在所述通信网络具有多个异构接入链路的情况下用于识别将要被切换到的新连接的性能，并且所述切换控制系统用于确定所述性能是否将导致连接降级，并且所述切换控制系统用于触发以下处理，所述处理在这样的降级之前最大化地利用到所述网络的所述现存连接。

本发明另一个方面提供了一种通信网络，其包括连接管理系统，所述连接管理系统用于与多个终端建立通信，所述连接管理系统用于对来自第一终端的切换请求进行响应，其特征在于，所述通信网络具有多个异构接入链路，并且所述连接管理系统具有用于识别终端将要切换到的连接的性能是否会导致该连接被降级的装置，并且所述连接管理系统能够在预期的信号降级之前限制或中止将数据提供给其他终端以允许向所述第一终端提供最大带宽。

该网络能够被配置用于响应来自终端的切换请求，并且该网络具有用于识别所述终端将要切换到的连接的性能是否会导致信号被降级的装置。或者，该网络自己能够监视信号质量以确定这样的降级即将发生。

本发明还提供了一种控制切换在通信终端和具有多个异构接入链路的通信网络之间的连接的方法，其特征在于，当检测到所述终端即将从第一连接被切换到预期会导致连接质量降级的第二连接时，生成触发以使得在进行这种切换之前所述第一连接的利用被最大化。

除非上下文清楚地要求，否则在本说明书中关于信号的术语“降级”涉及丢失了一些或所有的可用带宽。

终端可使用这种暂时性增强的性能来识别用户很可能将要请求的数据并缓存该数据，以便随后在降级发生之后取出。所请求的数据及其识别方式取决于用户所访问的业务类型。在一个特定的实施例中，网页浏览器被配置用于识别链接到当前正在由该设备显示的网页的地址。替代地或附加地，该网页浏览器可以识别出用户频繁访问的地址（例如根据浏览器的“书签”功能或“历史”功能），并访问这些地址以便缓存。在一个另选实施例中，增大视频的流速率，以增加缓冲存储器中的数据量。为了进一步优化可用带宽的使用，可以移除流数据（streamed data）的要素（element），以使得存储在缓冲存储器中的数据的持续时间得以最大化。

应当理解在许多数据链路上，可用带宽通常只被使用非常短暂的时长：例如用户可能使用网页浏览器以非常高的数据速率下载文件，然后花几分钟研习它，在这期间根本没有数据被传输。这种大量数据通信的间歇特性使得能够通过同一个网络来向大量用户提供服务：竞争相同资源的用户间的冲突相当少见并且短暂。因此，当检测到连接即将丢失时，网络无需任何修改就能够支持该用户终端请求的快速下载以生成缓存。然而，在一个优选设置方式中，该网络具有用于中止向其他用户提供数据或者用于限制它们的数据速率的装置，以允许向信号正在降级的用户提供最大带宽来使下载量最大化。

在这样一种设置方式中，希望该网络自己监视信号质量以确保这样的降级真实地即将发生。这将防止终端为了获取更大的带宽而以牺牲其他用户为代价来假装降级。该网络还可以在为了缓存目的而都请求最大带宽的多个终端之间提供带宽分配。这种分配可考虑近期活动和用户将被切换到的各个网络连接中的带宽可用度。

本发明可以包括鼓励或建议用户停留在继续沿用现存连接的范围内，或鼓励或建议用户延迟转接。这可以如此实现，即，通过人为地夸大用户察觉到的输出降级来劝服用户停留在原连接的范围内。这或许还将得到节省电池电力的附加优点，这是因为该手持设备可以更长时间地连续接收较强信号。

附图说明

现在结合附图举例说明本发明的一个实施方式，图中：

图1示意性示出根据本发明的一个用户设备；

图2示意性示出与图1的用户设备进行交互的相关网络元件；

图3以流程图示出本发明执行的处理。

具体实施方式

图1示出为进行无线通信而配备的用户设备1。用户设备1具有中央处理器11、用户输入装置12（如：键盘）以及用户输出装置13（如：显示屏）。附加地或者替代地，可能还提供了其他输入输出装置（如：麦克风和扬声器）。

所示的输出设备13正在显示网页14，该网页14带有几个超链接15以及一组另外的链接16（例如：由该用户频繁访问和/或在近期访问的那些链接）。该手持设备还具有存储器17。

通过收发器18实现与通信网络的交互。经由收发器18将利用输入装置12生成的数据请求发送至通信网络2，并且对响应于该请求返回的数据加以处理11，以便例如作为网页14显示在显示器13上。处理器11提取与链接15、16相关的地址数据，并存储在存储器17中。

切换控制系统19监视在用户设备1和通信网络2之间的通信链路的质量，并且在识别出更为适当的、不同的通信链路的情况下试图发起到所识别出的通信链路的切换。

图2连同两个另外的用户设备201、202一起示出了用户设备1，它们与固定收发器211进行无线通信。应该指出，所述另外的用户设备201、202可能是常规方式的，即，本发明的网络元件可以按照常规方式与现有的用户手持设备合作。

固定收发器211是几个收发器（如：收发器212）中的一个，通过这些收发器，用户设备1可以与服务器23进行通信，从而允许经由互联网22或类似的接入网络来使用大量不同的数据源240、241、242。在该示意图中，利用同一个连接管理器26连接这两个收发器211、212和服务器23，但是这不是必须的，这里可以包括多于一个的这种连接管理器26。实际上，这些收发器可以运行于不同的系统中，如：无线本地局域网（Wireless Local Area Network）和通用分组无线业务公共蜂窝系统（GPRSpublic cellular system）。这些系统肯定具有极为不同的可用带宽，这种不同的存在使得本发明特别有用。

连接管理系统26响应于在固定收发器211、212与用户手持设备1之间的相应的无线链路上做出的信号质量测量并且响应于用户手持设备1的连接管理系统19的请求，管理该用户手持设备1在固定收发器211、212之间的切换。该连接管理器知晓经由其连接的所有当前会话，并且能够相应地变更它们，例如为了负载平衡的目的而重新协商当前SIP会话。会话发起协议（SIP）用于建立、变更及终止多媒体会话。在SIP消息内，在建立呼叫（利用INVITE方法）时，采用了会话描述（SDP：会话描述协议）。该会话描述定义了呼叫参数（例如：所采用的编码、比特率）。在呼叫期间，可以通过发送“re-INVITE”消息来变更这些参数。

现在将参考图3来说明本发明的操作方法。

如果手持设备1接收到信号劣化（30）的触发，那么其探寻可经由互联网访问的、被称为信息服务器（IS）25的实体。该信息服务器基于用户提供的用户位置，保持了关于可用的其他网络的信息。在802.21标准说明书中定义了这种信息服务器。当识别到收发器212时（通过该收发器212可以建立潜在的新连接），就要决定是否需要缓存（步骤32）。如果该带宽与当前任务所请求的带宽一样好，或者甚至更好，那么如常进行切换（36）而无需缓存（320）。

如果没有适当的连接可用于切换，那么就警告（321）用户即将丢失业务，如果可能的话允许该用户采取补救措施，例如停留在或者返回至充分覆盖区域。这种业务丢失可能是因为在范围内没有收发器，或者因为唯一可用的那个收发器不支持当前正在进行的业务。

无论是业务将受到损害还是将要完全丢失，连接管理系统26都与手持设备1的切换控制19合作，以便在切换或业务丢失发生之前下载尽可能多的数据。首先，连接管理系统26将手持设备1的优先级设定为高于任何其他终端201、202（步骤33）。这为固定收发器211和手持设备1之间的连接分配了该手持设备能够支持的最大带宽。通过向其他手持设备发送定义了（较低）新参数的“re-INVITE”，使得所述带宽可用。这可能暂时损害对于其他手持设备201、202的业务，但是损失将是短暂的，并且通常将在几个这样的手持设备间平均分配这种损失。

图3针对所使用的按照优先级划分性能的方法，图示了两种不同情况。在第一种情况下（步骤341、342），手持设备1正被用于流数据。在这种情况下，将流速率增大到该手持设备能处理的最大速率，并且将该数据缓存在存储器17中。如果检测到缓冲区17的容量或者所估计的在信号丢失之前可用的时间不足以完成该传输，那么可以将该流信号的质量降低至需要较少带宽的质量——例如，通过去除色差（colour-difference）信号（从而以单色生成图形）或纠错数据。通过仅保存最重要的数据，有效地增加了在缓冲区中存储的数据的持续时间。

这种质量的降低可能发生在信号被实际损害之前——实际上通常它将在带宽增大期间发生。夸大到用户的输出的损害率具有警告用户信号质量将恶化的效果，从而使得该用户在有机会的情况下能够采取补救措施，停留在或返回至信号质量很好的区域。

这也可以通过已经讨论过的“re-INVITE”处理来实现。当接收到信号即将发生丢失的预示性触发时，用户设备中的连接管理器可使用降级的（大于或早于需要的）参数来重协商会话，以向用户建议如果可能的话他应当返回至信号覆盖更好的区域中。

在第二种情况中（步骤350、351、352），手持设备1正被用来浏览网页。在这种情况下，手持设备1与诸如由Google提供的网页浏览加速器进行交互，这种网页浏览加速器事先把某些页面预取到计算机。当前连接到站点240的处理器11识别与用户接下来最可能访问的链接15、16相关联的地址241、242（350）。在预期用户输入12的情况下，经由网络服务器22访问这些地址241、242（步骤351）。然后，在该缓存处理（351）持续期间将最大带宽分配给该手持设备（步骤33）。将从这些站点241、242下载的数据缓冲存储在该手持设备的存储器17中（步骤352），直到通过用户输入12做出真实的请求时，才能够将其载入显示器13。

然后可能发生切换36（或者连接断开），与此同时用户已经在旧连接上获得了可能的最大数据传输。接下来，可以将到其他手持设备201、202的连接恢复到它们的正常水平。

Claims (19)

1.一种通信终端（1），该通信终端具有切换控制系统（19），该切换控制系统用于发起从通信网络（26）的现存连接（211）切换到所述通信网络（26）的新连接（212）的切换请求，其特征在于，所述切换控制系统在所述通信网络（26）具有多个异构接入链路（211、212）的情况下用于识别将要被切换到的新连接的性能，并且所述切换控制系统用于确定所述性能是否将导致连接降级，并且所述切换控制系统用于触发以下处理，所述处理在这样的降级之前最大化地利用到所述网络的所述现存连接（211），

其中，所述降级指丢失了一些或所有的可用带宽。

2.根据权利要求1所述的通信终端，其包括处理器（11），所述处理器能够识别用户可能将要请求的数据，所述通信终端包括用于访问这种数据的网页浏览器，并且所述通信终端具有存储器（17），所述存储器用于缓存这种数据以便随后取出。

3.根据权利要求2所述的通信终端，其中，所述网页浏览器被配置用于识别链接到当前正在由该通信终端显示的网页（14）的地址。

4.根据权利要求2所述的通信终端，其中，所述网页浏览器被配置用于识别存储在该通信终端中的地址并且访问那些地址以便缓存。

5.根据权利要求1所述的通信终端，其中，所述通信终端包括当识别到即将发生信号降级时用于触发流传输的流速率增加的装置。

6.根据权利要求5所述的通信终端，其中，所述通信终端包括用于移除流数据的要素以使得存储在缓冲存储器（17）中的数据的持续时间得以最大化的装置。

7.根据前述权利要求之一所述的通信终端，所述通信终端能够在信号质量真实降级之前在即将发生降级的连接（211）上使得感知到的呼叫质量被降级。

8.一种通信网络(26、211、212)，其包括连接管理系统（26），所述连接管理系统用于与多个终端（1、201、202）建立通信，所述连接管理系统用于对来自第一终端（1）的切换请求进行响应，其特征在于，所述通信网络具有多个异构接入链路（211、212），并且所述连接管理系统具有用于识别终端将要切换到的连接（212）的性能是否会导致该连接被降级的装置，并且所述连接管理系统能够在预期的信号降级之前限制或中止将数据提供给其他终端（201、202）以允许向所述第一终端（1）提供最大带宽，

其中，所述降级指丢失了一些或所有的可用带宽。

9.根据权利要求8所述的通信网络，其中，所述网络具有用于监视信号质量以确定这样的降级是否即将发生的装置。

10.根据权利要求8或9所述的通信网络，所述通信网络根据在每一连接上的近期活动量和在都请求最大带宽的多个终端（1、201、202）的用户将被切换到的各个网络连接中的带宽可用度，在这些都请求最大带宽的多个终端（1、201、202）之间分配带宽。

11.一种控制切换在通信终端（1）和具有多个异构接入链路（211、212）的通信网络（26、211、212）之间的连接的方法，其特征在于，当检测到所述终端即将从第一连接被切换到预期会导致连接质量降级（32）的第二连接时，生成触发（33）以使得在进行这种切换（36）之前所述第一连接的利用被最大化（350至352、341），其中，所述降级指丢失了一些或所有的可用带宽。

12.根据权利要求11所述的方法，其在信号质量真实降级之前在即将发生降级的连接上使得感知到的呼叫质量被降级。

13.根据权利要求11或12所述的方法，其中，识别（350）并访问（351）所述终端的用户可能将要请求的数据，并将这些数据缓存（352）在所述终端（1）中用于随后取出。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述终端对链接到所述终端（1）当前正在显示的网页（14）的地址进行访问，以便进行缓存。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述终端访问存储在所述用户终端设备中的近期使用过或被频繁使用的地址，以便进行缓存。

16.根据权利要求11所述的方法，其中，当识别（30、32）到即将发生信号降级时，增大（341）传输流速率。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，移除流数据的要素，以使得所述终端（1）接收的数据的持续时间得以最大化。

18.根据权利要求11所述的方法，其中，所述网络（26）限制或中止向“除已经检测（33）到其上即将发生降级的终端以外”的终端（201、202）提供数据，以允许将最大带宽提供给在正在发生信号降级的连接。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，根据在每一连接上的近期活动量和在都请求最大带宽的多个终端（1、201、202）的用户将被切换到的各个网络连接中的带宽可用度，在这些都请求最大带宽的多个终端（1、201、202）之间执行带宽分配。

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