CN105309008A - 接入网络之间的网络接入选择 - Google Patents

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Abstract

Wi？Fi/3GPP接入选择技术用于控制用户终端在蜂窝网络与Wi-Fi小区之间的选择。提供与Wi-Fi小区的重叠覆盖的蜂窝网络小区与Wi-Fi小区相关。基于与Wi-Fi小区相关的蜂窝网络小区的平均吞吐量对每个Wi-Fi小区确定接收信号强度阈值。Wi？Fi用户终端接纳阈值用于控制Wi-Fi小区的有效覆盖。在蜂窝网络小区内运作的用户终端仅在它在如由接收信号强度阈值确定的Wi-Fi小区的有效覆盖区域内时被Wi-Fi所接纳。阈值增加使Wi-Fi小区的有效覆盖区域缩小以仅允许具有强RSSI的用户终端连接到Wi？Fi小区，并且使具有弱RSSI的用户终端远离Wi-Fi小区导向。相比之下，阈值减小使Wi-Fi小区的有效覆盖区域增大并且有效地允许更多的用户终端连接到Wi-Fi小区。

Description

接入网络之间的网络接入选择
相关申请
本申请要求于2013年4月26日提交的美国临时专利申请序列号61/816,301和2013年9月30日提交的美国实用申请序列号14/042,493的优先权，其的整个内容通过引用合并于此。
技术领域
本公开大体涉及无线通信，并且更特定地，涉及控制用户终端在两个接入网络（例如蜂窝网络和无线局域网）之间的选择。
背景技术
例如智能电话、平板和便携式计算机等无线用户终端设计成偏向无线保真（Wi-Fi）连接，如与蜂窝网络连接相对。每当用户终端能够连接到无线局域网（WLAN）中的Wi-Fi小区时，它将为了互联网服务使它的网络连接从例如第三代合作伙伴计划（3GPP）网络等蜂窝网络自动切换到WLAN。该方法有助于从蜂窝网络卸载数据业务并且被市场上的大部分蜂窝电话所使用。
偏向WLAN的该网络选择性偏差并不总是对用户提供最佳可能服务。它未考虑对于两个类型接入网络（WLAN和蜂窝）的网络条件。甚至在Wi-Fi小区非常拥挤并且蜂窝网络轻度加载时，用户终端将仍选择Wi-Fi小区。相似地，当用户终端更远离具有边际信号质量的Wi-Fi小区并且Wi-Fi的服务质量很差时，用户终端将仍通过Wi-Fi小区连接，即使蜂窝网络可以提供更好服务（例如，更高数据吞吐量）也如此。
发明内容
本公开描述用于控制由用户终端在第一与第二接入网络之间的接入选择的技术。在一个示范性实施例中，接入选择技术适用于控制用户终端在蜂窝网络域WLAN之间的选择。提供与WLAN中的Wi-Fi小区重叠覆盖的蜂窝网络小区与Wi-Fi小区相关。基于与Wi-Fi小区相关的蜂窝网络小区的平均吞吐量对每个Wi-Fi小区确定接收信号强度指标（RSSI）阈值。WiFiRSSI接纳阈值用于控制Wi-Fi小区的有效覆盖区域。在蜂窝网络内运作的用户终端仅当它在如由RSSI阈值确定的Wi-Fi小区的有效覆盖区域内时才被Wi-Fi小区所接纳。阈值增加使有效WiFi小区覆盖区域缩小并且使具有较弱信号强度的用户终端远离WiFi小区。阈值减小使有效WiFi小区覆盖区域增大并且使具有较弱信号强度的用户终端朝WiFi小区移动。
本公开的示范性实施例包括在第一接入网络（例如，WLAN）与提供与该第一接入网络的重叠覆盖的第二接入网络（例如，3GPP蜂窝网络）之间的WiFi/3GPP接入选择的方法。在一个示范性实施例中，对第二接入网络中与第一网络中的小区相关的一个或多个小区群获得性能测量（例如，平均吞吐量）。基于第二接入网络中与第一接入网络中的小区相关的对应小区群的性能测量来对第一接入网络中的小区计算接纳阈值。第一接入网络中的小区对在第二接入网络中运作的用户终端的接纳基于接纳阈值来控制。
在一个示范性实施例中，接纳阈值包括第一接入网络中的小区所允许的对用户终端的最小接收信号强度。
在一些实施例中，基于性能测量来计算接纳阈值包括基于第二接入网络中小区群的平均吞吐量来计算接纳阈值。
在一些实施例中，基于第二接入网络中小区群的平均吞吐量来计算接纳阈值包括将接纳阈值作为第一接入网络中的小区的平均吞吐量和第二接入网络中的小区群的平均吞吐量的函数来计算。
在一些实施例中，将接纳阈值作为第一接入网络中小区的平均吞吐量和第二接入网络中小区群的平均吞吐量的函数来计算包括应用可调整偏差因子以偏向第一和第二接入网络中的一个。
在一些实施例中，计算第二接入网络中小区群的平均吞吐量包括计算第二接入网络中小区群的加权平均吞吐量。
在一些实施例中，计算第二接入网络中小区群的加权平均吞吐量包括计算小区群中每个小区的加权因子、基于这些加权因子计算个体小区吞吐量的加权和以及将该加权和除以小区群中小区的数量。
在一些实施例中，计算群中每个小区的加权因子包括基于命中次数来计算加权因子。
在一些实施例中，第二网络中的小区群包括具有两个或以上不同类型的小区，并且对于不同类型小区的命中次数乘以基于小区类型的对应偏差因子。
在本发明的一些实施例中，计算接纳阈值进一步基于第一和第二接入网络中的小区负载或其他网络条件。
在一些实施例中，计算接纳阈值在第一接入网络中的中央接入控制节点处实施。
在一些实施例中，基于接纳阈值控制第一接入网络中的小区对在第二接入网络中运作的用户终端的接纳包括将接纳阈值从集中接入控制节点发送到服务于第一接入网络中的小区的接入点。
在一些实施例中，获得第二接入网络中与第一网络中的小区相关的一个或多个小区群的性能测量包括：将请求从第一接入网络中的接入控制节点发送到第二接入网络中的网络节点；响应于该请求接收第二接入网络中与第一接入网络中的小区相关的小区群的性能统计信息；以及基于该性能统计信息来计算性能测量。
在一些实施例中，方法进一步包括使第二接入网络的一个或多个小区群与第一接入网络中的小区相关。
在一些实施例中，使第二接入网络的一个或多个小区群与第一接入网络中的小区相关包括：将小区识别请求从第一接入网络发送到第二接入网络，该小区识别请求包括连接到第一接入网络中的小区的用户终端的用户终端识别；响应于小区识别请求，接收第二接入网络（其中存在用户终端）中的最后的已知小区的小区识别；以及使接收的小区识别与第一接入网络中的小区相关。
在一些实施例中，对于第一接入网络中小区的接纳阈值由第一接入网络中的小区的接入点计算。
在一些实施例中，基于接纳阈值控制第一接入网络中的小区对在第二接入网络的小区中运作的用户终端的接纳包括：测量从尝试访问第一接入网络中的小区的用户终端接收的信号的接收信号强度；基于该接收信号强度与接纳阈值的比较使第一接入网络中的小区接纳用户终端。
在一些实施例中，方法进一步包括通过忽略到接入点的连接请求而沉默拒绝用户终端连接到第一小区的尝试。
在一些实施例中，获得第二接入网络中与第一网络中的小区相关的一个或多个小区群的性能测量包括：接收第二接入网络中与第一接入网络中的小区相关的小区群的性能统计信息；以及基于该性能统计信息来计算性能测量。
在本发明的一些实施例中，方法进一步包括使用自适应控制环以基于当前条件连续调整接纳阈值并且监测结果。例如，自适应控制环可在预定间隔或在两个接入网络中的条件改变时重新计算接纳阈值。
本公开的示范性实施例包括第一接入网络中的网络节点，其配置成控制用户终端在第一接入网络（例如，WLAN）和提供与该第一接入网络的重叠覆盖的第二接入网络（例如，蜂窝网络）之间的接入选择。在一个示范性实施例中，网络节点包括网络接口和处理电路。处理电路配置成获得对于第二接入网络中与第一接入网络中的小区相关的小区群的性能测量（例如，平均用户终端吞吐量）。处理电路进一步配置成基于对于第二接入网络中的小区群的性能测量来计算对于第一接入网络中的小区的接纳阈值，并且基于该接纳阈值控制第一接入网络中的小区对在第二接入网络中运作的用户终端的接纳。
在一个示范性实施例中，接纳阈值包括对于第一接入网络中的小区所允许的用户终端的最小接收信号强度（RSSI）。
在一些实施例中，处理电路配置成基于第二接入网络中小区群的平均吞吐量来计算接纳阈值。
在一些实施例中，处理电路配置成将接纳阈值作为第二接入网络中的小区群的平均吞吐量和第一接入网络中的小区的平均吞吐量的函数来计算。
在一些实施例中，由处理电路计算接纳阈值进一步包括应用偏差因子以偏向第一和第二接入网络中的一个。
在本发明的一些实施例中，由处理电路计算接纳阈值进一步包括基于第一和第二接入网络中的小区负载因子或其他网络条件来计算接纳阈值。
在一些实施例中，由处理电路计算第二接入网络中小区群的平均吞吐量包括计算第二接入网络中小区群的加权平均吞吐量。
在一些实施例中，由处理电路计算第二接入网络中小区群的加权平均吞吐量包括计算群中每个小区的加权因子、基于这些加权因子计算个体小区吞吐量的加权和以及将该加权和除以小区群中小区的数量。
在一些实施例中，由处理电路计算群中每个小区的加权因子包括基于命中次数来计算加权因子。
在一些实施例中，第二网络中的小区群包括两个或以上不同类型的小区，并且处理电路配置成使对于不同类型小区的命中次数乘以基于小区类型的对应偏差因子。
在一些实施例中，网络节点包括集中接入控制节点，其配置成对第一接入网络中的两个或以上小区计算接纳阈值。
在一些实施例中，为了基于接纳阈值控制第一接入网络中的小区对在第二接入网络的小区中运作的用户终端的接纳，处理电路配置成将接纳阈值从集中接入控制节点发送到接入点。
在一些实施例中，为了获得第二接入网络中与第一网络中的小区相关的一个或多个小区群的性能测量，处理电路配置成：将请求从第一接入网络中的接入控制节点发送到第二接入网络中的网络节点；响应于该请求，接收第二接入网络中与第一接入网络中的小区相关的小区群的性能统计信息；以及基于该性能统计信息计算性能测量。
在一些实施例中，处理电路进一步配置成使第二接入网络的一个或多个小区群与第一接入网络中的小区相关。
在一些实施例中，为了使第二接入网络中的一个或多个小区群与第一接入网络中的小区相关，处理电路配置成：将小区识别请求从第一接入网络发送到第二接入网络，该小区识别请求包括连接到第一接入网络中的小区的用户终端的用户终端识别；响应于小区识别请求，接收第二接入网络（其中存在用户终端）中最后的已知小区的小区识别；以及使接收的小区识别与第一接入网络中的小区相关。
在一些实施例中，网络节点包括第一接入网络的小区中的接入点。
在一些实施例中，为了基于接纳阈值控制第一接入网络中的小区对在第二接入网络的小区中运作的用户终端的接纳，处理电路配置成测量从尝试访问第一接入网络中的小区的用户终端接收的信号的接收信号强度；以及基于接收信号强度与接纳阈值的比较使第一接入网络中的小区接纳用户终端。
在一些实施例中，处理电路进一步配置成通过忽略从用户终端到接入点的数据传输来沉默拒绝用户终端连接到第一小区的尝试。
在一些实施例中，为了获得对于第二接入网络中与第一网络中的小区相关的一个或多个小区群的性能测量，处理电路配置成接收第二接入网络中与第一接入网络中的小区相关的小区群的性能统计信息；以及基于该性能统计信息来计算性能测量。
在一些实施例中，处理电路配置成实现自适应控制环以基于当前条件连续调整接纳阈值并且监测结果。例如，自适应控制环可在预定间隔或在两个接入网络中的条件改变时重新计算接纳阈值。
在一些实施例中，为了获得第二接入网络中与第一网络中的小区相关的一个或多个小区群的性能测量，处理电路配置成接收第二接入网络中与第一接入网络中的小区相关的小区群的性能统计信息；以及基于该性能统计信息计算性能测量。
在一些实施例中，处理电路配置成实现自适应控制环以基于当前条件连续调整接纳阈值并且监测结果。例如，自适应控制环可在预定间隔或在两个接入网络中的条件改变时重新计算接纳阈值。
本公开的其他实施例包括使第一和第二接入网络（其提供重叠覆盖）中的小区相关的方法。该方法在用户终端尝试连接到第一接入网络中的小区时执行。方法包括将小区ID请求从第一接入网络发送到第二接入网络。小区识别请求包括连接到第一接入网络中的小区的用户终端的用户终端识别。方法进一步包括响应于小区ID请求接收第二接入网络（其中存在用户终端）中的最后的已知小区的小区ID。接收的小区ID然后与第一接入网络中的连接小区相关。
在一些实施例中，方法进一步包括从验证服务器接收用户终端的用户识别。
在一些实施例中，小区相关过程在持续基础上执行以便检测网络配置中的改变。
在本发明的一些实施例中，小区相关信息存储在小区相关表中。
本公开的其他实施例包括网络节点，其包括网络接口电路和处理电路，用于使第一和第二接入网络（其提供重叠覆盖）中的小区相关。在一个示范性实施例中，处理电路配置成：将小区ID请求发送到第二接入网络；响应于该小区ID请求，接收第二接入网络（其中存在用户终端）中的最后的已知小区的小区ID；以及使接收的小区ID与第一接入网络中的连接小区相关。
在一些实施例中，处理电路进一步配置成从验证服务器接收用户识别。
在一些实施例中，处理电路配置成在持续基础上执行小区相关过程以便检测网络配置中的改变。
在本发明的一些实施例中，处理电路配置成将小区相关信息存储在小区相关表中。
本公开的其他实施例包括由第一接入网络确定第二接入网络中的用户终端身份（例如，IMSI）和使第二接入网络中的用户终端身份与第一接入网络中的对应身份关联的方法。
本公开的其他实施例包括网络节点（例如，OSSRC），其包括网络接口电路和处理电路，用于由第一接入网络（例如，WLAN）确定第二接入网络（例如，蜂窝网络）中的用户终端身份（例如，IMSI）并且使第二接入网络中的用户终端身份与第一接入网络中的对应身份关联。
附图说明
图1图示实现如本文描述的业务导向方法的通信网络。
图2A和2B图示用户终端在蜂窝网络小区与Wi-Fi小区之间的切换。
图3图示基于使用接纳阈值来控制Wi-Fi小区的有效尺寸的WiFi/3GPP接入选择方法。
图4图示使蜂窝网络小区与Wi-Fi小区相关的示范性方法。
图5图示由WLAN中的网络节点实现的相关方法。
图6图示在蜂窝网络小区与Wi-Fi小区之间导向业务的示范性方法。
图7图示在WLAN中实现的WiFi/3GPP接入选择方法。
图8图示由WLAN中的接入控制节点执行的示范性处理。
图9A和9B通过图表图示计算用于业务导向的加权平均用户终端吞吐量的方法。
图10图示从历史数据预测当前用户终端吞吐量的方法。
图11图示预测性能测量的当前值的示范性方法。
图12图示示范性网络节点。
具体实施方式
本公开描述用于在两个不同接入网络之间导向业务的技术。本文描述的技术一般能适用于任何类型的无线通信网络。作为理解本公开的辅助手段，导向技术的示范性实施例将在蜂窝网络与无线网络之间基于电气和电子工程师协会（IEEE）802.11系列标准的WiFi/3GPP接入选择的上下文中描述。
图1图示示范性通信环境，其包括其中可采用接入选择技术的第一和第二接入网络。该第一接入网络包括根据IEEE802.11系列标准运作的无线局域网（WLAN）50。WLAN50包括一个或多个接入点（AP）55，其在相应Wi-Fi小区60中提供覆盖。单个AP55可服务于多个Wi-Fi小区60。第二接入网络包括蜂窝网络10，例如全球移动通信系统（GSM）网络、宽带码分多址（WCDMA）网络、长期演进（LTE）网络或其他蜂窝网络。蜂窝网络10包括分组核心网络15和无线电接入网络（RAN）20。RAN20包括一个或多个基站（BS）25，其在蜂窝网络10的相应小区30中提供覆盖。单个基站25可服务于多个蜂窝网络小区30。分组核心网络15提供到外部网络（例如互联网40和IP多媒体子系统（IMS）网络45）的连接。
还示出双模式用户终端100，其能够与蜂窝网络10中的基站25和WLAN50中的AP55两者通信。在蜂窝网络10中通过国际订户身份（IMSI）来识别用户终端100。在WLAN50中通过媒体访问控制（MAC）地址来识别用户终端100。
WLAN50包括具有接入网络监管（ANS）功能的接入控制（AC）节点70，其控制被WLAN50的接纳。AC节点70与蜂窝网络10中的运营和支持系统（OSS）35通信，如将在下文更详细描述的。尽管独立示出，OSS35可定位在蜂窝网络10的核心网络15中。在一个示范性实施例中，AC节点70将对信息的请求发送到OSS35。例如，AC节点70可对蜂窝网络小区30或小区群请求小区ID或性能测量。响应于对于信息的请求，OSS35可将请求的信息发送到AC节点70。
图2A图示现今使用的当前业务导向方法，其中相比于蜂窝网络连接，用户终端100偏向WLAN连接。具有蜂窝网络连接的用户终端100将在它一能够连接到Wi-Fi小区60就切换到Wi-Fi小区60，即使蜂窝网络10比WLAN50提供更高吞吐量也如此。在蜂窝网络10与WLAN50之间没有协调。用户终端100一能够建立与Wi-Fi小区60的连接就由它立即切换到Wi-Fi小区60导致对于用户终端100的数据吞吐量的明显下降。该方法随着Wi-Fi小区60的数量增加而变得更加成问题。
图2B图示根据本公开的一个实施例的备选方法。如在图2B中示出的，用户终端100一能够建立到Wi-Fi小区60的连接未立即切换到Wi-Fi小区60。相反，从蜂窝网络10到Wi-Fi小区60的切换基于Wi-Fi小区60相对于蜂窝网络小区30的预期性能。在一个实施例中，从蜂窝网络10到Wi-Fi小区60的切换被延迟直到对于Wi-Fi小区60的数据吞吐量粗略等于对于蜂窝网络10的数据吞吐量。该方法对用户提供更好体验。
业务导向在一个实施例中具有两个主要组成。首先，提供与Wi-Fi小区60的重叠覆盖的蜂窝网络小区30被识别并且与Wi-Fi小区60相关。其次，自适应导向控制通过调整用于使用Wi-Fi小区60接纳户终端100的接收信号强度指标（RSSI）阈值而提供。阈值在本文称为RSSI接纳阈值或接纳阈值。
蜂窝网络小区30可例如包括GSM小区、WCDMA小区、LTE小区或其组合。在一个实施例中，多至九个蜂窝网络小区30可以与单个Wi-Fi小区60相关。忽略重要性较小的任何额外蜂窝网络小区30。蜂窝网络小区30与Wi-Fi小区60的相关在持续基础上自动进行使得检测并且说明网络配置中的改变。网络配置中的改变可例如由于小区划分、小区添加、小区删除等。
RSSI接纳阈值用于控制Wi-Fi小区60的有效平均覆盖区域或有效尺寸。在满足RSSI-接纳阈值时接纳用户终端100，否则不接纳。降低RSSI-接纳阈值使Wi-Fi小区60的有效覆盖区域增加。提升RSSI接纳阈值使Wi-Fi小区60的有效覆盖区域减小。
RSSI-接纳阈值的调整可由WLAN50中的集中接入控制（AC）节点70对WLAN50中的所有Wi-Fi小区60进行。备选地，WLAN50网络中的每个AP55可对于AP55所服务的Wi-Fi小区60独立确定RSSI-接纳阈值。
对于Wi-Fi小区60的预测平均吞吐量用于设置RSSI-接纳阈值并且从而控制有效小区尺寸。在一个示范性实施例中，设置RSSI-接纳阈值使得对于Wi-Fi小区60的预测平均吞吐量粗略等于蜂窝网络小区30。在一些实施例中，载体可配置偏差可用于允许载体偏向蜂窝网络10连接或WLAN50。偏差可以根据当前条件动态调整。例如，当蜂窝网络10拥挤时，相比于蜂窝网络10，载体可偏向WLAN50来减少蜂窝网络10上的负载。当蜂窝网络10中的负载轻量时，载体可希望偏向蜂窝网络10。
图3图示RSSI-接纳阈值如何用于控制接入选择。图3示出蜂窝网络小区30的覆盖区域内的三个Wi-Fi小区60的实际无线电覆盖区域（RCA）。每个Wi-Fi小区60还具有有效覆盖区域（ECA），其由RSSI-接纳阈值控制。用户终端100仅在用户终端100在如由RSSI-接纳阈值确定的有效覆盖区域内时被Wi-Fi小区60所接纳。如在图3中示出的，RSSI-接纳阈值可以动态调整来改变Wi-Fi小区60的有效覆盖区域。有效覆盖区域可通过降低RSSI-接纳阈值而增加，这将使Wi-Fi小区60所接纳的用户终端100的数量增加。相反，有效覆盖区域可通过降低RSSI接纳阈值而减小，这将使Wi-Fi小区60所接纳的用户终端100的数量减小。
图4图示蜂窝网络小区30与Wi-Fi小区60相关所牵涉的信令。用户终端100将关联请求发送到Wi-Fi小区60中的AP60以使它的连接从蜂窝网络小区30切换到Wi-Fi小区60（步骤1）。在该示例中，假设RSSI是高的并且接受关联请求。在该情况下，Wi-Fi小区60中的AP55将关联响应发送到用户终端100（步骤2）。用户终端100然后在WLAN50中用验证、授权和计费（AAA）服务器65发起验证过程（步骤3）。验证过程可例如使用可扩展验证协议订户身份模块（EAP-SIM）方法或验证和密钥协商（AKA）验证方法。如果用户终端100被AAA服务器65成功验证，AAA服务器65将接入接受消息发送到WLAN50中的AC节点70（步骤4）。接入接受消息包括验证响应消息（例如EAP成功消息）和用户终端100的IMSI。AC节点70使用户终端100的IMSI与用户终端100的MAC地址关联。AC节点70然后向用户终端100发送验证响应消息（例如，EAP成功消息）来指示成功验证（步骤5）。同样，在从AAA服务器65接收接入接受消息时，AC节点70将小区识别（ID）请求消息发送到OSS35（步骤6）。小区ID请求消息包括由AAA服务器65提供的用户终端100的IMSI。响应于小区ID请求消息，OSS35向AC节点发送小区ID响应消息（步骤7）。小区ID响应消息包括其中存在用户终端100的最后的已知小区30的小区ID。AC节点70然后执行小区相关过程来将小区ID映射到Wi-Fi小区60并且更新由AC节点70存储和维持的小区相关表。
下文的表1列出由OSS65和AC节点70执行的与小区映射有关的功能。
表1-小区相关要求
图5图示由WLAN50中的网络节点实现的用于使第一和第二接入网络中的小区相关的示范性小区相关方法200。网络节点可例如包括WLAN50中的AC节点70。WLAN50中的网络节点向蜂窝网络10发送小区ID请求（框210）。小区ID请求包括蜂窝网络10中的用户终端100所使用的用户终端ID（例如，IMSI）。响应于小区识别请求，网络节点接收其中存在用户终端100的蜂窝网络10中的最后的已知小区的小区ID（框220）。WLAN50中的网络节点然后使接收的小区ID与用户终端100当前所连接的WLAN50中的Wi-Fi小区60相关（框230）。相关可存储在小区相关表中（框240）。
图6图示蜂窝网络10与WLAN50之间的信令。AC节点70向OSS35发送小区性能测量（PM）查询来请求对与它的域内的Wi-Fi小区60相关的蜂窝网络小区30的性能测量（步骤1）。小区PM查询包括与WLAN50中的一个或多个Wi-Fi小区60相关的蜂窝网络小区30的小区ID。小区PM查询可以定期间隔（例如，1分钟的间隔）发送，或可经事件触发。响应于小区PM查询，OSS35向AC节点70发送请求的对于识别小区的性能测量（步骤2）。在一个示范性实施例中，性能测量包括对于由请求识别的每个蜂窝网络小区30的平均用户终端吞吐量Ta。备选地，可以提供其他性能数据，从而使AC节点70能够对于每个蜂窝网络小区30计算平均用户终端吞吐量Ta。WLAN50中的AP55在相同时间间隔对于WLAN50中的相应Wi-Fi小区60也计算和报告平均用户终端吞吐量Tw。对于每个Wi-Fi小区60，AC节点70对与每个Wi-Fi小区60相关的蜂窝网络小区30计算加权平均用户终端吞吐量Te并且将它与对于Wi-Fi小区60的平均用户终端吞吐量Tw比较（步骤4）。基于该比较，AC节点70调整对于Wi-Fi小区60的RSSI-接纳阈值并且将调整的RSSI-接纳阈值发送到对于Wi-Fi小区60的AP55（步骤5）。RSSI-接纳阈值之后由AP55用于控制Wi-Fi小区60对用户终端100的接纳。等效地，AC节点70可以将对RSSI-接纳阈值的调整发送到AP55并且AP55可以添加对当前RSSI-接纳阈值的调整来获得新的RSSI-接纳阈值。当AP55从用户终端100接收例如验证请求、探测请求或关联请求等请求消息（步骤6）时，AP55测量对于用户终端100的RSSI并且将测量的RSSI与RSSI-接纳阈值比较。如果测量的RSSI小于阈值，AP55通过丢弃接收的请求消息而沉默拒绝用户终端100（步骤7）。如果RSSI在阈值之上，AP55向用户终端100发送对应的响应消息（步骤8）。
下文的表2提供关于由OSS35和AC节点70执行的与WiFi/3GPP接入选择有关的功能的另外的细节。
表2-接入选择要求
节点 要求
OSS 对AC提供外部SQL接口来查询性能测量以便得到平均用户终端吞吐量
AC 通过SQL查询性能测量用于得到平均用户终端吞吐量
AC 仅使用实际数据对每个小区计算平均用户终端吞吐量的持续日趋势
AC 从日趋势和最新实际值做出平均用户终端吞吐量的当前值的统计预测
AC 计算加权用户终端吞吐量的预测当前值
AC 自适应RSSI-接纳等级控制环
AC 与AP通信以收集用户终端平均吞吐量信息并且将新的RSSI-接纳值推入AP
AP 计算平均用户终端吞吐量并且与AC通信以用于报告。
AP 执行来自AC的命令以激活新的RSSI-接纳等级
图7图示WLAN50与蜂窝网络10（其提供与WLAN50的重叠覆盖）之间的用户网络接入选择的示范性方法300。该方法300可由WLAN50中的AC节点70或由AP55执行。对蜂窝网络10中与WLAN50中的Wi-Fi小区60相关的蜂窝网络小区30群获得性能测量（框310）。性能测量可例如包括对于与Wi-Fi小区60相关的蜂窝网络小区30的聚集平均用户终端吞吐量Tc。对于Wi-Fi小区60的接纳阈值（例如，RSSI-接纳阈值）基于对于蜂窝网络10中与Wi-Fi小区相关的蜂窝网络小区30群的性能测量而计算（框320）。WLAN50对尝试连接到Wi-Fi小区60的用户终端100的接纳基于对于Wi-Fi小区60的接纳阈值而控制（框330）。
在一些实施例中，AC节点70使蜂窝网络10中的一个或多个小区30群与WLAN50中的Wi-Fi小区60相关。AC节点70可通过请求对于蜂窝网络10中的相关小区30的个体性能统计信息（例如，每小区平均用户终端吞吐量Ta）并且基于该个体性能统计信息计算对于相关蜂窝网络小区30的性能测量（例如，聚集平均用户终端吞吐量Tc）来获得对于蜂窝网络10中的小区30的性能测量。AC节点70可进一步使用性能测量来计算接纳阈值。为了计算接纳阈值，AC节点70还可从AP55接收对于Wi-Fi小区60的性能测量（例如，平均用户终端吞吐量Tw）。AC节点70可进一步通过向AP55发送计算的接纳阈值来控制Wi-Fi小区60对用户终端100的接纳。AP55然后可使用接纳阈值来确定Wi-Fi小区60是否接纳用户终端100。备选地，接纳控制决定可由AC节点70做出。在该情况下，AP55可向AC节点70发送与用户终端100关联的RSSI测量。AC节点70可通过将RSSI测量与接纳阈值比较来决定是否接纳用户终端100。
在其他实施例中，AP55可从AC节点70接收相关蜂窝网络小区30的性能测量（例如，聚集平均用户终端吞吐量Tc）并且使用性能测量来计算接纳阈值，如之前描述的。备选地，AP55可从AC节点70或从蜂窝网络10中的OSS35接收对于蜂窝网络中10中的相关小区30的个体性能统计信息（例如，每小区平均用户终端吞吐量Ta）。AP55在该实施例中可基于性能统计信息计算对于相关蜂窝网络小区30的性能测量（例如，聚集平均用户终端吞吐量Tc）。在由AP55计算接纳阈值的实施例中，AP55可通过将对于尝试连接到Wi-Fi小区60的用户终端100的RSSI测量与接纳阈值比较来控制Wi-Fi小区60的接纳。
图8图示用于调整用于在蜂窝网络10与WLAN50之间导向业务的接纳阈值的自适应控制环。对于与Wi-Fi小区60相关的蜂窝网络小区30的平均用户终端吞吐量Ta输入AC节点70内的处理电路。该处理电路计算对于与Wi-Fi小区60相关的蜂窝网络10的小区30的加权平均用户终端吞吐量Tc。处理电路从AP55接收对于Wi-Fi小区60的平均用户终端吞吐量Tw。处理电路将对于蜂窝网络小区30的加权平均吞吐量Tc与Wi-Fi小区60的平均吞吐量Tw比较。对于Wi-Fi小区60的平均用户终端吞吐量Tw可乘以偏差因子b。基于比较，处理电路使RSSI-接纳阈值递增或递减。在一个示范性实施例中，RSSI-接纳阈值小步递增或递减来避免振荡。当偏差因子b等于1时，RSSI-接纳阈值在Tw小于Tc时递增并且在Tw大于Tc时递减。大于1的偏差因子b偏向Wi-Fi小区60，而小于1的偏差因子b偏向蜂窝网络10。在一个示范性实施例中，RSSI接纳阈值仅在bTw与Tc之间的差异满足阈值（例如20%差异）时改变。调整的RSSI阈值提供给AP55。
对于WCDMA网络，可根据以下从对于个体蜂窝网络小区30的平均用户吞吐量Ta(s)计算加权平均用户吞吐量Tc：
，方程（1）
其中n是与Wi-Fi小区60相关的蜂窝网络小区30的数量，wi是对于第i个蜂窝网络小区30的归一化加权因子，并且Ta(i)是第i个蜂窝网络小区30的平均用户终端吞吐量。对于小区i的加权因子wi可根据以下计算：
，方程（2）
其中hi是对于小区i的命中次数并且分母求和是对于小区1至n的命中次数的和。对于蜂窝网络小区30的命中次数hi反映蜂窝网络小区30与Wi-Fi小区60之间的重叠程度并且基于用户终端100在指定时间间隔（例如，过去的一小时或一天）从指定蜂窝网络小区30移到Wi-Fi小区60的次数而计算。命中次数hi由AC节点70对与Wi-Fi小区60相关的每个蜂窝网络小区30维持。在一个示范性实施例中，每当蜂窝网络小区30的小区ID由OSS35响应于小区ID请求而返回时，对于蜂窝网络小区30的命中次数hi递增。
因为对于不同类型网络中的蜂窝网络小区30的命中次数hi不能直接比较，对于蜂窝网络小区30的命中次数hi可根据蜂窝网络小区30的类型乘以不同偏差因子。偏差因子可包括在1与10之间的整数。默认偏差因子1可在未另外规定时使用。偏差因子在确定对于蜂窝网络小区30的加权因子之前应用于命中次数。
图9A和9B通过图表图示对于与Wi-Fi小区60相关的蜂窝网络小区30的加权平均。图9A示出对于三个蜂窝网络小区30（标识为小区1、小区2和小区3）的平均用户终端吞吐量。图9B示出对于相同的三个蜂窝网络小区30的加权平均用户终端吞吐量。
为了能与对于蜂窝网络小区30的平均用户吞吐量比较，对于Wi-Fi小区60的平均用户终端吞吐量基于下行链路（DL）数据吞吐量。测量并且每秒报告下行链路数据吞吐量Td和活跃用户的数量。然后每分钟计算平均用户终端吞吐量Tw。
本领域内技术人员将意识到可每分钟计算对于蜂窝网络小区30的平均用户终端吞吐量Ta和对于Wi-Fi小区的平均用户吞吐量Tw，较长时间窗口可用于计算平均。例如，可基于在最后15分钟内出现的业务而每分钟计算平均用户终端吞吐量Ta和Tw。
在实际实践中，对于可用于AC节点70的用于计算加权平均用户终端吞吐量Tc的蜂窝网络小区30的平均用户终端吞吐量Ta(s)的最新测量可并不总是当前的。数据的可用性可由于许多原因而延迟多达45分钟。
根据本公开的一个方面，提供用于在可用数据不是当前的情形中预测对于蜂窝网络10的个体蜂窝网络小区30的当前平均用户终端吞吐量的方法。对于小区的预测平均用户终端吞吐量（指示为）然后可用于通过用预测用户终端吞吐量取代方程（1）中的平均用户终端吞吐量Ta来计算加权平均吞吐量Tc而获得：
，方程（3）
图10通过图表图示在一个示范性实施例中对于蜂窝网络小区30的当前平均用户终端吞吐量的预测。在该实施例中，对平均用户终端吞吐量计算持续趋势Ttr。然后最新平均用户终端吞吐量Ta连同日趋势Ttr一起用于预测当前用户终端吞吐量。
在一个示范性实施例中，从在几天、几周或几个月时期内收集的平均用户吞吐量值计算日趋势。该日趋势包括在一天时期期间不同时间t处的数据点集。在一个示范性实施例中，通过在预定天数内在相同时间t对Ta求平均而每分钟计算日趋势。在一个示范性实施例中，在7天时间窗口内计算日趋势。在一些实施例中，可对平日、周六和周日独立计算日趋势Ttr。如果业务一天天地变化明显，也可对一周的每天计算独立日趋势Ttr。仅基于平日的日趋势在本文称为平日趋势。基于数周内一周的同一天的日趋势在本文称为历日趋势。例如，基于在数个周六的每个周六收集的数据的日趋势是历日趋势。在时间t的日趋势Ttr由以下给出：
方程（4）
其中n是计算日趋势的天数。
对于平均用户吞吐量Ta和日趋势的最新数据用于预测平均用户终端吞吐量的当前值。在预定时期（例如，一小时）内对平均用户终端吞吐量Ta的最新测量求平均来获得对于最新时间窗口的复合平均吞吐量Tavg。然后在相同时间窗口对日趋势求平均来获得日趋势的平均Ttr_avg。计算在时间t的日趋势的当前值Ttr_current与日趋势的平均Ttr_avg之间的差异来获得ΔTtr。预测平均用户终端吞吐量由以下给出：
方程（5）
也可以使用计算预测平均用户终端吞吐量的其他方式。
尽管上文描述的预测技术用于预测当前平均用户终端吞吐量，本领域内技术人员将意识到相同技术可以在其他上下文中适用并且预测技术可以应用于最新可用数据不是当前的其他情形。
图11图示由AC节点70或其他网络节点实现的用于预测指示网络性能的性能测量的当前值的示范性方法400。AC节点70或其他网络节点在一些性能测量中获得日趋势（框410）。日趋势包括一天的不同时间的数据点集，其中每个数据点代表在数天内一天的对应时间的性能测量的平均值。AC节点70或其他网络节点还获得在最近时间间隔内的一个或多个最近性能测量（框420）。基于日趋势和最近性能测量，AC节点70或其他网络节点预测性能测量的当前值（框430）。
图12图示用于实现如本文描述的业务导向的示范性网络节点500。该网络节点500包括用于连接到通信网络并且通过网络与其他网络节点通信的网络接口电路510，和配置成执行本文描述的方法中的一个或多个的处理电路520。在一个实施例中，网络节点500起到如文本描述的AC节点70的作用。在其他实施例中，网络节点500起到如本文描述的WLAN50中的AP55的作用并且进一步包括收发器530，用于通过无线电接口与用户终端100通信。在其他实施例中，网络节点200包括蜂窝网络10中的OSS35并且处理电路220配置成对WLAN50中的AC节点70或AP55提供小区ID和性能统计信息，如本文描述的。

Claims (48)

1.一种控制用户终端在第一接入网络与第二接入网络之间的选择的方法，所述的第二接入网络提供与所述第一接入网络的重叠覆盖，所述方法包括：
对所述第二接入网络中与所述第一网络中的小区相关的一个或多个小区的群获得性能测量；
基于所述性能测量来对所述第一接入网络中的小区计算接纳阈值；以及
基于所述接纳阈值来控制所述第一接入网络中的小区对在所述第二接入网络中运作的用户终端的接纳。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述接纳阈值包括所述第一接入网络中的小区所允许的对所述用户终端的最小接收信号强度。
3.如权利要求1所述的方法，其中基于性能测量来计算所述接纳阈值包括基于所述第二接入网络中小区群的平均吞吐量来计算所述接纳阈值。
4.如权利要求3所述的方法，其中基于所述第二接入网络中小区群的平均吞吐量来计算所述接纳阈值包括将所述接纳阈值作为所述第一接入网络中的小区的平均吞吐量和所述第二接入网络中的小区群的平均吞吐量的函数来计算。
5.如权利要求4所述的方法，其中将所述接纳阈值作为所述第一接入网络中小区的平均吞吐量和所述第二接入网络中小区群的平均吞吐量的函数来计算包括应用可调整偏差因子以偏向所述第一和第二接入网络中的一个。
6.如权利要求3所述的方法，其中计算所述第二接入网络中小区群的平均吞吐量包括计算所述第二接入网络中小区群的加权平均吞吐量。
7.如权利要求6所述的方法，其中计算所述第二接入网络中小区群的加权平均吞吐量包括：
计算所述小区群中每个小区的加权因子；
基于所述加权因子计算个体小区吞吐量的加权和；以及
将所述加权和除以所述小区群中小区的数量。
8.如权利要求7所述的方法，其中计算所述群中每个小区的加权因子包括基于命中次数来计算所述加权因子。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述第二网络中的小区群包括具有两个或以上不同类型的小区，并且其中基于命中次数计算所述加权因子包括使对于不同类型小区的命中次数乘以基于小区类型的对应偏差因子。
10.如权利要求1所述的方法，其中计算接纳阈值进一步基于所述第一和所述第二接入网络中的小区负载或其他网络条件。
11.如权利要求1所述的方法，其中计算对于所述第一接入网络中的小区的接纳阈值包括由在所述第一接入网络中的集中WiFi接入控制节点计算所述接纳阈值。
12.如权利要求11所述的方法，其中基于所述接纳阈值控制所述第一接入网络中的小区对在所述第二接入网络的小区中运作的用户终端的接纳包括将所述接纳阈值从所述WiFi接入控制节点发送到所述第一接入网络中的小区的接入点。
13.如权利要求11所述的方法，其中获得所述第二接入网络中与所述第一网络中的小区相关的一个或多个小区群的性能测量包括将：
将请求从所述第一接入网络中的接入控制节点发送到所述第二接入网络中的网络节点；
响应于所述请求接收所述第二接入网络中与所述第一接入网络中的小区相关的小区群的性能统计信息；以及
基于所述性能统计信息来计算所述性能测量。
14.如权利要求11所述的方法，其进一步包括使所述第二接入网络的一个或多个小区群与所述第一接入网络中的小区相关。
15.如权利要求14所述的方法，其中使所述第二接入网络的一个或多个小区群与所述第一接入网络中的小区相关包括：
将小区识别请求从所述第一接入网络发送到所述第二接入网络，所述小区识别请求包括连接到所述第一接入网络中的小区的用户终端的用户终端识别；
响应于所述小区识别请求，接收其中存在所述用户终端的第二接入网络中的最后的已知小区的小区识别；以及
使接收的小区识别与所述第一接入网络中的小区相关。
16.如权利要求1所述的方法，其中计算对于所述第一接入网络中小区的接纳阈值包括由所述第一接入网络中的小区的接入点计算接纳阈值。
17.如权利要求16所述的方法，其中基于所述接纳阈值控制到所述第一接入网络中的小区的在所述第二接入网络的小区中运作的用户终端的接纳包括：
测量从尝试访问所述第一接入网络中的小区的用户终端接收的信号的接收信号强度；以及
基于所述接收信号强度与所述接纳阈值的比较使所述第一接入网络中的小区接纳所述用户终端。
18.如权利要求17所述的方法，其进一步包括通过忽略从所述用户终端到所述接入点的数据传输而沉默拒绝所述用户终端连接到所述第一小区的尝试。
19.如权利要求16所述的方法，其中获得所述第二接入网络中与所述第一网络中的小区相关的一个或多个小区群的性能测量包括：
接收所述第二接入网络中与所述第一接入网络中的小区相关的小区群的性能统计信息；以及
基于所述性能统计信息来计算所述性能测量。
20.如权利要求1所述的方法，其进一步包括在预定间隔或在两个接入网络中的条件改变时重新调整所述接纳阈值。
21.一种第一接入网络中的网络节点，其配置成控制用户终端在所述第一接入网络和提供与所述第一接入网络的重叠覆盖的第二接入网络之间的选择，所述网络节点包括：
网络接口，用于与其他网络节点通信；以及
处理电路，其配置成：
获得对于所述第二接入网络中与所述第一网络中的小区相关的一个或多个小区群的性能测量；
基于对于所述第二接入网络中的小区群的性能测量来计算对于所述第一接入网络中的小区的接纳阈值；以及
基于所述接纳阈值控制所述第一接入网络中的小区对在所述第二接入网络中运作的用户终端的接纳。
22.如权利要求21所述的网络节点，其中所述接纳阈值包括对于所述第一接入网络中的小区所允许的用户终端的最小接收信号强度（RSSI）。
23.如权利要求21所述的网络节点，其中为了基于对于所述第二接入网络中的小区群的性能测量来计算所述第一接入网络中的小区的接纳阈值，所述处理电路配置成基于所述第二接入网络中小区群的平均吞吐量来计算所述接纳阈值。
24.如权利要求23所述的网络节点，其中为了基于对于所述第二接入网络中的小区群的平均吞吐量来计算所述接纳阈值，所述处理电路进一步配置成基于所述第一接入网络中的小区的平均吞吐量来计算所述接纳阈值。
25.如权利要求24所述的网络节点，其中为了基于对于所述第二接入网络中的小区群的平均吞吐量来计算所述接纳阈值，所述处理电路配置成应用偏差因子以偏向所述第一和第二接入网络中的一个。
26.如权利要求23所述的网络节点，其中为了计算对于所述第二接入网络中的小区群的平均吞吐量，所述处理电路配置成计算所述第二接入网络中的小区群的加权平均吞吐量。
27.如权利要求26所述的网络节点，其中为了计算对于所述第二接入网络中的小区群的加权平均吞吐量，所述处理电路配置成：
计算对于所述群中的每个小区的加权因子；
基于所述加权因子计算所述个体小区吞吐量的加权和；以及
将所述加权和除以所述小区群中的小区的数量。
28.如权利要求27所述的网络节点，其中为了计算对于所述群中的每个小区的加权因子，所述处理电路配置成基于命中次数计算所述加权因子。
29.如权利要求28所述的网络节点，其中为了基于命中次数计算所述加权因子，所述处理电路配置成使对于不同类型小区的命中次数乘以基于小区类型的对应偏差因子。
30.如权利要求15所述的网络节点，其中为了基于对于所述第二接入网络中的小区群的性能测量来计算所述接纳阈值，所述处理电路配置成进一步基于所述第一和第二接入网络中的小区负载因子或其他网络条件计算所述接纳阈值。
31.如权利要求21所述的网络节点，其中所述网络节点包括集中WiFi接入控制节点，其配置成计算所述第二接入网络中两个或以上小区的接纳阈值。
32.如权利要求31所述的网络节点，其中为了基于所述接纳阈值控制所述第一接入网络中的小区对在所述第二接入网络中的小区中运作的用户终端的接纳，所述处理电路配置成将所述接纳阈值从所述接入控制节点发送到接入点。
33.如权利要求31所述的网络节点，其中为了获得所述第二接入网络中与所述第一网络中的小区相关的一个或多个小区群的性能测量，所述处理电路配置成：
将请求从所述第一接入网络中的接入控制节点发送到所述第二接入网络中的网络节点；
响应于所述请求，接收所述第二接入网络中与所述第一接入网络中的小区相关的小区群的性能统计信息；以及
基于所述性能统计信息计算所述性能测量。
34.如权利要求21所述的网络节点，其中所述处理电路进一步配置成使所述第二接入网络的一个或多个小区群与所述第一接入网络中的小区相关。
35.如权利要求21所述的网络节点，其中为了使所述第二接入网络中的一个或多个小区群与所述第一接入网络中的小区相关，所述处理电路配置成：
将小区识别请求从所述第一接入网络发送到所述第二接入网络，所述小区识别请求包括连接到所述第一接入网络中的小区的用户终端的用户终端识别；
响应于所述小区识别请求，接收其中存在所述用户终端的第二接入网络中最后的已知小区的小区识别；以及
使所述接收的小区识别与所述第一接入网络中的小区相关。
36.如权利要求21所述的网络节点，其中所述网络节点包括所述第二接入网络中小区的接入点。
37.如权利要求36所述的网络节点，其中为了基于所述接纳阈值控制所述第一接入网络中的小区对在所述第二接入网络的小区中运作的用户终端的接纳，所述处理电路配置成：
测量从尝试访问所述第一接入网络中的小区的用户终端接收的信号的接收信号强度（RSSI）；
基于所述接收信号强度与所述接纳阈值的比较使所述第一接入网络中的小区接纳所述用户终端。
38.如权利要求37所述的网络节点，其中所述处理电路进一步配置成沉默拒绝用户终端做出从所述用户终端到所述第一（WLAN）接入网络的连接尝试的尝试。
39.如权利要求36所述的网络节点，其中为了获得对于所述第二接入网络中与所述第一网络中的小区相关的一个或多个小区群的性能测量，所述处理电路配置成：
接收所述第二接入网络中与所述第一接入网络中的小区相关的小区群的性能统计信息；以及
基于所述性能统计信息来计算所述性能测量。
40.如权利要求21所述的网络节点，其中所述处理电路配置成在预定间隔或在两个接入网络中的条件改变时重新调整所述接纳阈值。
41.一种用于使第一和第二接入网络中的小区相关的小区相关方法，所述方法包括：
将小区识别请求从所述第一接入网络发送到所述第二接入网络，所述小区识别请求包括连接到所述第一接入网络中的小区的用户终端的用户终端识别；
响应于所述小区识别请求接收其中存在连接的用户终端的第二接入网络中的最后的已知小区的小区识别；以及
使接收的小区识别与所述第一接入网络中的小区相关。
42.如权利要求41所述的方法，其进一步包括从验证服务器接收所述用户终端的用户识别。
43.如权利要求41所述的方法，其中所述小区相关方法在正在进行基础上执行以便检测网络配置中的改变。
44.如权利要求41所述的方法，其进一步包括：将小区相关信息存储在小区相关表中。
45.一种网络节点，其包括在无线通信网络中，所述网络节点包括：
网络接口电路；
处理电路，用于使第一和第二接入网络中的小区相关，所述第二接入网络提供重叠覆盖，所述处理电路配置成：
将小区识别请求发送到所述第二接入网络，所述小区识别请求包括对于连接的用户终端的用户终端识别；
响应于所述小区识别请求，接收其中存在所述连接用户终端的第二接入网络中的最后的已知小区的小区识别；以及
使接收的小区识别与所述第一接入网络中的连接小区相关。
46.如权利要求45所述的网络节点，其中所述处理电路进一步配置成从验证服务器接收所述用户识别。
47.如权利要求45所述的网络节点，其中所述处理电路配置成通过在正在进行基础上使所述第一和第二网络中的小区相关来检测网络配置中的改变。
48.如权利要求45所述的网络节点，其中所述处理电路配置成将小区相关信息存储在小区相关表中。
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