CN105359586A - 异构网络中的网络选择 - Google Patents

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CN105359586A CN201480020453.9A CN201480020453A CN105359586A CN 105359586 A CN105359586 A CN 105359586A CN 201480020453 A CN201480020453 A CN 201480020453A CN 105359586 A CN105359586 A CN 105359586A
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Abstract

本文描述了用于用户设备(UE)在多种无线接入技术(multi-RAT)异构网络(HetNet)中进行通信的技术。能够在UE处、针对该该UE和multi-RAT？HetNet中的节点之间的无线链路确定无线链路选择滞后阈值。吞吐量估计的可靠性值能够针对multi-RAT？HetNet中的无线链路进行测量。该无线链路选择滞后阈值能够基于可靠性值在UE处进行调整以提高multi-RAT？HetNet中的网络可靠性。

Description

异构网络中的网络选择
相关申请
本申请要求于2013年5月16日提交的、代理所案号为P56281Z、序列号为61/824,337的美国临时专利申请的优先权，其通过引用被结合于此。
背景技术
对诸如智能手机和平板之类的移动设备的使用的增加，以及在这些设备上所提供的、正在扩大的数目的无线服务(比如，流视频)已经在无线网络上施加了增加的数据负载和吞吐量要求。为处理对于增加数量的用户的增加数量的无线服务，可在无线网络环境中使用各种多天线技术来满足正在增加的数据和吞吐量需求。
在同构网络中，传输站(也被称作宏节点)可向移动设备提供基本无线覆盖。每一节点的地理覆盖区域可被称作小区。宏节点的地理覆盖区域可被称作宏小区。引入异构网络(HetNet)来处理宏节点上由于移动设备的增加的使用量和功能而增加的流量负载。HetNet可包括计划高功率宏节点(或宏eNodeB)层，该层覆盖有低功率节点(微节点、微微节点、毫微微节点、家庭节点、中继站、WLANAP、3GPP微微节点与同一位置处的WLANAP相集成等等)层，这些低功率节点层能够以不那么组织化或不协调的方式布置在宏节点的覆盖区域内。宏节点可被用于基本覆盖，而低功率节点可被用来填补覆盖的空洞，从而提升热区(hot-zone)中的容量或在宏节点的覆盖区域之间的边界处的容量，并且提升建筑结构影响信号传输的室内覆盖。
然而，即使具有对于低功率节点的针对性部署，许多用户仍然接收较强的下行链路信号或具有来自安装在塔上的宏节点的较大的下行链路容量。就对HetNet中节点的更加均衡的使用而言，诸如均衡给定节点的流量负载，对节点关联和无线接入技术(RAT)选择的使用可被用于减少选定节点(诸如宏节点)上的负载。该节点上被减少的负载可向用户提供更好的服务。
针对多种无线接入技术(multi-RAT)HetNet架构的不同实施例，已经出现了若干用于节点关联和RAT选择的方法以便在整体网络上更好地分布流量。用于在多种无线网络之间进行网络选择的现有方法(例如，用于第三代合作伙伴计划(3GPP)网络和无线局域网(WLAN)网络之间的WiFi卸载)依赖于用户设备(UE)做出网络选择决定。用来引导UE网络选择的机制可以基于对接入网络发现&选择功能(ANDSF)可用的半静态策略。目前，许多用来引导UE网络选择的机制依赖于UE在做出网络选择决定之前考虑到本地无线链路情况。
附图说明
本公开的特征和优点将从下面结合附图的详细描述中变得清楚，其通过示例的方式一起示出了本公开的特征；并且其中：
图1根据示例描述了具有覆盖有低功率节点层的宏节点和宏小区的multi-RATHetNet；
图2根据示例描述了协作网络；
图3根据示例描述了示出负载感知网络选择方案中UE的切换行为的切换图；
图4根据示例描述了示出针对选定滞后值的负载感知网络选择方案中的UE的吞吐量的吞吐量图；
图5根据示例示出了在第一小区和第二小区之间的UE切换；
图6根据示例描述了示出平均用户吞吐量相较于滞后的曲线图的以UE为中心的基于RSSI的曲线图；
图7根据示例描述了multi-RATHetNet中的UE的计算机电路的功能；
图8根据示例描述了multi-RATHetNet中的eNodeB的计算机电路的功能；
图9根据示例描述了用于调整针对multi-RATHetNet中的节点的节点选择阈值的方法；
图10根据示例示出了用户设备(UE)的图表。
下面将参考所示出的示例性实施例，并且这里将使用具体语言来描述这些示例性实施例。然而，应该理解的是不意图由此限制本发明的范围。
具体实施方式
在本发明被公开和描述之前，将要理解的是本发明不限于这里所公开的特定结构、处理步骤、或材料，而是被扩展至将被相关领域的普通技术人员认识到的它们的等同形式。还应该理解的是，这里所采用的术语仅被用于描述特定示例的目的，而不意图是限制性的。不同附图中的相同标号表示相同元素。流程图中所提供的数字和处理仅仅是为了清晰地描述步骤和操作而提供的，并不一定指示特定的顺序或序列。
图1描述了具有覆盖有低功率节点(包括微节点130、微微节点140、毫微微节点150)层的宏节点120和宏小区110的多种无线接入技术(multi-RAT)异构网络(HetNet)。宏节点和低功率节点可被配置成在无线电频谱的经许可的部分中运行。此外，也可使用诸如无线局域网(WLAN)接入点(AP)160之类的、被配置为在无线频谱的未经许可的部分中运行的无线接入技术。在一个实施例中，WLANAP可基于诸如电气与电子工程师协会(IEEE)802.11-2012、IEEE802.11ac、或IEEE802.11ad标准之类的标准运行。针对被配置为在无线电频谱的未经许可的部分中运行的无线网络的其他无线标准(诸如，蓝牙)也可被用在multi-RATHetNet中。
无线链路通常在多个用户间被共享，其中每一UE仅基于最大化该UE的吞吐量(throughput)性能而做出网络选择。每一UE的自身最大化网络选择可导致不期望的整体用户或系统性能。例如，UE可能在不同无线网络之间过度地来回切换，从而导致了用户和系统的实际性能和最佳可行性能之间的显著差距。适应性滞后机制可实现以UE为中心的负载感知网络选择的稳定而有效的性能。滞后机制可适用于调整在针对网络选择而估计网络吞吐量方面的不可靠性，从而消除或最小化了网络选择的不稳定性和汇聚失败。
针对multi-RATHetNet已经出现了一些用于跨接入网络的用户的分布的方法以改善用户分布并优化系统性能。一种方法是multi-RATHetNet中的以UE为中心的RAT选择。对于以UE为中心的RAT选择而言，每一UE不依赖于任何来自multi-RATHetNet的协作和/或协助，来选择(一个或多个)RAT或(一个或多个)小区，以在不假设任何来自multi-RATHetNet的协作和/或协助的情况下最大化该UE的吞吐量。例如，使用以UE为中心的RAT选择方案来选择(一个或多个)RAT或(一个或多个)小区的UE可以在该UE在不同RAT上的估计吞吐量将超过其当前吞吐量时，从该UE正在使用的当前小区或RAT移动。然而，以UE为中心的RAT选择方案可向网络和/或UE性能提供次优(sub-optimal)性能，例如，性能上的差距或下降。
网络中增加的协作可提供最优网络协助信息以提供UE所做出的、最大化以系统为中心的度量的小区选择或RAT选择，该以系统为中心的度量诸如是总吞吐量或每节点或每服务区域的成比例的公平吞吐量。在multi-RATHetNet架构的一个实施例中，该架构包括集成multi-RAT小节点，其中诸如无线保真(WiFi)和第三代合作伙伴计划(3GPP)之类的多种无线接口可被集成为单一基础设施设备的一部分。在另一实施例中，multi-RATHetNet架构可包括节点和UE之间经增加的水平的协作。如本文所使用的，术语“3GPP”可指代被配置为使用3GPP第8、9、10、11或12版规范运行的蜂窝网络系统。
图2说明了协作网络的一个示例。图2示出了与多个节点通信的UE210，该多个节点包括宏节点220、毫微微节点230、WiFiAP240、以及微微节点250。在一个实施例中，不同节点类型彼此之间可以进行通信、帮助计算、并共享信息。图2还描述了宏节点220、毫微微节点230、WiFiAP240、以及微微节点250彼此之间进行通信，并且与UE210进行通信。
协作节点关联设计可促成以UE为中心的网络选择方案的最优结果。以UE网络选择为中心的方案的一个优势可在于使UE能够在RAT选择中把用户偏好作为因素考虑。以UE网络选择为中心的方案的另一优势可在于降低信令开销。
无线链路可在多个用户之间被共享。UE基于最大化该UE的吞吐量性能而做出的自我优化决定可导致次优的用户和系统性能。例如，当UE做出自我优化网络选择决定时，在不同无线网络之间会发生过度的来回切换。另外，当UE做出自我优化网络选择决定时，在UE和/或系统的实际达到性能和最优可达性能之间能够存在显著的差距。
在一个实施例中，适应性滞后机制可针对以UE为中心的负载感知网络选择提供稳定而有效的性能。适应性滞后机制可适用于调整估计网络吞吐量方面的不可靠性，避免不稳定的网络选择行为，并且避免无法汇聚。在一个实施例中，不稳定的网络选择行为可以是UE在多个网络之间来回切换。在另一实施例中，不稳定的网络选择行为可以是UE在一段较短或短暂的时间内频繁地或反复地更改网络。
通过负载感知方案可实现经改进的负载均衡，其中UE基于对一个或多个无线网络的负载的认知来估计UE跨该一个或多个无线网络的预期的吞吐量。图3描述了示出在负载感知网络选择方案中的UE的切换行为的切换曲线图300。图3还示出了负载感知网络选择方案上的滞后效应，其具有由异常或不受控制的WiFi干扰节点引起的干扰。异常WiFi节点可以是已经被安装在WiFi网络中的WiFi节点或在WiFi网络的覆盖范围内的、不具备来自WiFi网络的授权的节点和/或不与WiFi网络进行通信的节点。异常或不受控制的WiFi干扰节点可降低WiFi网络的性能。切换图300的线条302示出了针对每一接入点(AP)具有五个异常节点(roguenode)的WiFi网络的性能。切换图300的线条304示出了没有任何异常节点的WiFi网络的性能。切换图300示出了滞后可被用于在负载感知网络选择方案中限制或控制UE在不同网络之间来回切换。在一个实施例中，时间滞后和/或概率切换可被用于在负载感知网络选择方案中限制或控制UE在不同网络之间来回切换。
Multi-RATHetNet中的负载感知RAT网络选择可以基于UE估计的在选定的到该UE的半径或距离内的网络中的一个或多个小区或RAT的吞吐量，以及UE估计的另一网络的一个或多个小区或RAT的吞吐量。UE能够通过选定阈值来比较另一网络的一个或多个小区或RAT的吞吐量是否超过了该UE目前正在使用的一个或多个小区或RAT的当前吞吐量。图4描述了吞吐量图400，其示出了针对选定滞后值的负载感知网络选择方案中的UE的吞吐量。吞吐量图400的线条402示出了针对每一AP具有五个异常节点的WiFi网络的性能。吞吐量图400的线条404示出了没有任何异常节点的WiFi网络的性能。图4还示出了最优滞后值可基于针对每一AP的异常节点的数目而动态地改变。例如，线条404上的点406示出了针对五个异常节点的一个最优滞后值，而点408示出了针对零个异常节点的不同最优滞后值。
在一个实施例中，UE可使用基于UE的搜索或使用来自网络的发现协助来确定网络中的一个或多个小区或RAT的吞吐量信息，即，邻居信息。例如，连接到网络的UE可确定当前网络中的一个或多个小区或RAT的吞吐量以及另一网络中的一个或多个小区或RAT的吞吐量。UE能够将当前网络的吞吐量与另一网络的吞吐量比较，并确定何时从当前网络切换至该另一网络。在一个实施例中，UE可使用下式来确定何时从当前网络切换至另一网络：
Throughputi，k(t)＞α×Throughputi，j(t)k≠j(1)
其中i是所选定的UE，j是UE目前正在与之通信的当前网络或第一网络，k是另一网络或第二网络，t是时间，以及α是吞吐量阈值。
在一个实施例中，所选定的阈值α可由网络确定。在另一实施例中，所选定的阈值α是由网络向UE提供的预定值。在一个实施例中，当前网络和/或其他网络的吞吐量估计可以是时间平均的吞吐量估计。在一个实施例中，所选定的阈值α可基于所选定的参数进行动态调整。例如，所选定的阈值α可基于UE所正在使用的区域中的小区或节点的密度或集中度水平来进行调整。在另一实施例中，其他网络的吞吐量必须超过针对所选择的时间段或所选择的数目的切换周期的吞吐量阈值。在另一实施例中，当其他网络中有不止一个小区或RAT的吞吐量超过吞吐量阈值时，UE可选择具有最大吞吐量的小区或RAT。
在一个实施例中，在UE从当前网络或第一网络切换到另一网络或第二网络之后，为使UE切换回第一网络，第一网络的新的吞吐量必须超过在接近于UE切换到第二网络时的第一网络的吞吐量所选定的值。例如，3GPP网络的吞吐量在UE从3GPP网络切换到WLAN网络之后可能增加。在此示例中，为使UE切换回3GPP网络，3GPP网络的当前吞吐量必须超过WLAN的当前吞吐量，并且3GPP网络的当前吞吐量还必须超过在接近于UE切换到WLAN网络时的3GPP网络的吞吐量。UE可使用下式来确定何时从第二网络切换回第一网络：
Throughputi，k(t+N)＞Throughputi，j(t)(2)
其中N是除在接近于UE切换到第二网络时的第一网络的初始阈值之外的吞吐量阈值，例如，t+N是第一网络的当前吞吐量。其余变量与先前段落中针对式1所描述的一样。
图5示出了UE506在第一小区(小区1(502))和第二小区(小区2(504))之间切换。图5示出了UE506最初与小区1(502)进行通信。UE506能够例如使用式1来确定小区2(504)的吞吐量超出小区1(502)的吞吐量大于阈值α的吞吐量值。当UE506确定小区2(504)的吞吐量超出小区1(504)的吞吐量大于阈值α的吞吐量值时，UE506可切换为使用小区2(504)。在一段时间之后，UE506可例如使用式2来确定小区1(502)的新的吞吐量超过了小区2(504)的吞吐量，并且在接近于该UE最初从小区1(502)切换到小区2(504)的时刻，小区1(502)的当前吞吐量超出小区2(504)的吞吐量所选定的吞吐量值。
吞吐量阈值α可以是用以调整基于UE的RAT选择算法的聚合和/或最优性能的控制参数。例如，随着α值的增加，UE在网络之间切换的次数降低。此外，随着α值的增加，UE的最优吞吐量性能和实际吞吐量性能之间的差异或差距降低。在一个实施例中，当吞吐量估计的误差率基本上与阈值α相似时，使用式1和/或式2的RAT选择会变得不稳定。
网络的性能还可通过控制基于UE的网络选择进行优化，以减少UE进行的相关和/或同时网络切换。为减少相关和/或同时网络切换，网络可基于所选定的条件发生(诸如网络状况)的概率或所选定的参数来限制UE切换网络。在一个实施例中，所选定的参数可以是在UE进行的网络选择期间的吞吐量估计的可靠性和/或吞吐量估计中的变化的可靠性。在一个实施例中，用于以UE为中心的RAT选择的滞后机制可适用于估计吞吐量估计的可靠性。
滞后机制可通过使用所选定的可靠性度量来进行适配以适应滞后机制的滞后参数。在一个实施例中，滞后参数可指示RAT切换到UE已经做出的过去切换的历史的依赖性。在一个实施例中，滞后机制可被用于在WLAN(诸如WiFi网络)和3GPPRAT之间的网络选择。滞后机制可适用于促成以UE为中心的RAT选择的稳定性能。在一个实施例中，经适配的滞后机制可被用于控制在不同网络上的流量。
在一个实施例中，滞后机制能够被适配为改变阈值。阈值可被设置为考虑到一个或多个网络的吞吐量估计的不可靠性以促成稳定的RAT选择。例如，吞吐量估计的不可靠性或可变性(即，估计误差)会导致使用RAT选择式1和/或式2的不稳定的RAT选择。
在一个实施例中，UE吞吐量估计可能不准确，因为UE仅能够使用所选定的RAT从UE发送数据流量。在另一实施例中，UE吞吐量估计可能不准确或具有误差因子，因为UE可能在3GPP网络上处于空闲状态，即UE并未在所选定的RAT上活跃地进行发送。当UE处于空闲状态时，UE可能不具有对适于传输的所有MIMO模式的全面认知。当UE并未使用所选定的RAT发送数据流量或UE处于空闲状态时，UE可依赖于来自网络或测量机会的辅助网络协助信息来探测和估计其他网络的吞吐量或性能。在一个实施例中，辅助网络协助信息可包括WiFi网络信息，比如经由蜂窝网络从WiFi网络传送到UE的吞吐量信息或可靠性信息。基于来自其他网络或测量机会的附属网络协助信息的吞吐量估计可能不准确或具有误差范围。
在一个实施例中，针对WLAN的吞吐量估计可能不准确或具有误差因子，因为吞吐量估计依赖于可从由WLANAP发送的一个或多个信标获得的负载信息，即BBS_Load_Info。UE能够通过将UE的可达率与负载信息或与当前AP相关联的用户数目归一化来生成吞吐量估计。由于UE处的局部干扰环境，吞吐量估计可能不准确或具有误差因子。UE处的局部干扰环境(比如，异常节点)能够导致比基于从AP接收的信息来估计的吞吐量率低的估计吞吐量。
在另一实施例中，由于在3GPP网络中选择的UE传输率和UE用于数据传输的MIMO模式，吞吐量估计可能不准确或具有误差因子。尽管UE可基于该UE所测得的信道质量、MIMO模式偏好、以及来自网络的负载或资源分配信息来预测吞吐量，但是由于网络所执行的UE传输率和MIMO模式选择，所预测的吞吐量和实际吞吐量之间仍可能不匹配。在另一实施例中，因为UE可进入或离开小区或RAT，这导致从网络获得的负载信息变得过时或不可信，吞吐量估计可能不准确或具有误差因子。
可靠性度量可针对所选定的RAT的吞吐量估计来确定。在一个实施例中，可靠性度量可具有从零到一的范围。在发送数据时段期间，UE可连接到所选定的RAT若干次。UE可通过将数据传输期间UE所测得的实际吞吐量值与基于网络所提供的负载信息的吞吐量值关联，来生成针对所选定的RAT的可靠性估计。例如，可靠性因素可使用下列等式来确定：WR＝Abs(实际吞吐量-估计吞吐量)/最大值(实际吞吐量，估计吞吐量)，其中最大值(实际吞吐量，估计吞吐量)是实际吞吐量值或估计吞吐量值中较大者的最大值。在一个实施例中，UE可存储过去的可靠性估计，并计算平均度量、中位数度量、中位数加方差值、或基于过去的可靠性估计的其他统计测量。
在另一实施例中，对于WLAN网络中的吞吐量估计，UE可使用物理载波侦听来估计信道的活动等级，然后将活动等级与AP所提供的信息关联。活动等级可使用下列等式来与AP所提供的信息进行关联：WR＝Abs(UE忙碌估计-AP忙碌估计)/最大值(UE忙碌估计，AP忙碌估计)。在一个实施例中，UE忙碌估计和AP忙碌估计可考虑到请求发送(RTS)传输和清除发送(CTS)传输期间的冲突。
在另一实施例中，对于3GPP网络中的吞吐量估计，UE专用信道质量指示符(CQI)多输入多输出(MIMO)模式偏好网络所预测的吞吐量率的最坏情况差异或预期差异可被用于确定可靠性估计。在一个实施例中，最坏情况差异或预期差异可以是预定值，比如，当UE处于空闲模式时的差异值。在一个实施例中，最坏情况差异可被用于空闲模式的UE，其中吞吐量估计误差最初可能较大，然后随着UE连接到网络或获得更优的信息而相继被定义为较小。在另一实施例中，网络所选定的吞吐量率可被用于确定3GPP网络中的吞吐量估计的可靠性估计。
在一个实施例中，当与所选定的RAT相关联的可靠性权重已知时，网络选择机制可使用下列等式来进行修改：
α ′ = α W R , i , k - - - ( 3 )
其中R是与所选定的RAT相关联的可靠性权重，WR，i，k是与UE和另一节点之间的无线链路相关联的可靠性权重，以及α′是经调整的吞吐量值。其余变量与先前段落中针对式1和2所描述的一样。
无线链路选择滞后阈值使用下式来导出：
WR，i，kThroughputi，k(t)＞α×Throughputi，j(t)k≠j(4)
在式4中，当经调整的吞吐量估计WR，i，kThroughputi，k(t)超过先前的吞吐量Throughputi，j(t)乘以吞吐量阈值α时，UE可从当前节点(例如，k)的无线链路切换到另一节点(例如，j)的无线链路。
式4等价于：
Throughput i , k ( t ) > α W R , i , k × Throughput i j ( t ) , k ≠ j - - - ( 5 )
其中比较Throughputi，k(t)和Throughputi，j(t)的吞吐量阈值变为 α ′ = α W R , i , k .
其余变量与前段中针对等式1和2所描述的一样。在一个实施例中，滞后阈值可以是UE和multi-RATHetNet中的节点之间的无线链路的无线链路选择滞后阈值。
在一个实施例中，滞后阈值能够针对UE可能考虑用于网络选择的每一RAT进行调整。在另一实施例中，能够计算生成减少的一组用于调整跨多种RAT的滞后阈值的值的函数。
在一个实施例中，网络可提供用于RAT选择阈值的调整的信息。网络中的每一小区或RAT可向UE提供负载信息和可靠性因素。在一个实施例中，可靠性因素可由网络通过聚合UE所发送的可靠性报告来计算，其中UE使用用于报告UE测量的标准信令来发送可靠性报告。在一个实施例中，WLANAP专用可靠性报告可由UE发送至服务于该UE的3GPP节点。在一个实施例中，3GPP小区可使用广播信令(例如，使用系统信息块)或专用信令来向UE提供用于调整RAT选择阈值的信息。
在一个实施例中，UE或网络可调整针对UE用于选择网络的RAT或小区的一个或多个网络的网络选择概率，即UE选择网络的概率。在一个实施例中，网络选择概率可基于对在做出网络选择决定时发生的一个或多个冲突的估计进行动态地调整。在另一实施例中，网络选择概率可基于吞吐量估计的可靠性而向下或向上调整。
在另一实施例中，一个或多个UE可向网络传送RAT或小区的可靠性估计，网络可使用该可靠性估计来确定最优网络控制RAT分配。例如，UE可向3GPP网络报告WLAN负载信息。来自UE的可靠性估计可与WLAN负载信息相结合以做出基于网络的RAT分配决定。
在一个实施例中，用于网络选择的适配机制可使用用于网络选择的适配度量，诸如接收信号强度指示(RSSI)、应用质量等等。在另一实施例中，网络选择可基于每服务质量类别指示符(QCI)基础。UE还报告针对感兴趣的一个或多个度量的可靠性信息并且报告在每QCI的基础上的这类信息。
图6描述了以UE为中心的基于RSSI的方案，该方案依赖于对偏差因子的网络范围的优化。图6还描述了以UE为中心的基于RSSI的曲线图600，其示出了平均用户吞吐量相对于滞后的曲线图。以UE为中心的基于RSSI的曲线图600的线条606示出了针对每一AP具有五个异常节点的WiFi网络的性能。以UE为中心的基于RSSI的曲线图600的线条608示出了不具有任何异常节点的WiFi网络的性能。线条606和608上的点602和604分别示出了基于最大平均用户吞吐量性能可选择的最优偏差。
在一个实施例中，所使用的RAT可包括多种不同的RAT，比如，3GPPRAT、WLANRAT、mm-waveRAT(毫米波RAT)、D2DRAT、60GHzRAT等等。在另一实施例中，蜂窝网络可以是3GPPLTE版本8、9、10、11或12或IEEE802.16p、802.16n、802.16m-2011、802.16h-2010、802.16j-2009、802.16-2009。
另一示例提供了multi-RAT异构网络(HetNet)中的UE的计算机电路的功能700，如图7的流程图所示。该功能可被实现为方法或者该功能可作为指令在机器上被执行，其中指令被包括在至少一个计算机可读介质或一个非暂态机器可读存储介质上。计算机电路能够被配置为在UE处确定该UE和multi-RATHetNet中的节点之间的无线链路的无线链路选择滞后阈值，如框710中。计算机电路还可被配置为测量针对multi-RATHetNet中的无线链路的吞吐量估计的可靠性值，如框720中。计算机电路还可被配置为基于可靠性值调整UE处的无线链路选择滞后阈值以增加multi-RATHetNet的网络稳定性，如框730中。
在一个实施例中，计算机电路还可被配置为基于吞吐量估计和无线链路选择滞后阈值选择multi-RATHetNet中无线链路。在另一实施例中，所选定的无线链路是UE和multi-RATHetNet中的节点之间的无线链路。在另一实施例中，所选定的无线链路是UE和multi-RATHetNet中的另一节点之间的无线链路。在一个实施例中，计算机电路可被配置为测量UE在multi-RATHetNet中的无线链路上的实际吞吐量，接收无线链路的负载信息并估计multi-RATHetNet中的无线链路的吞吐量，以及将实际吞吐量与估计吞吐量关联以确定可靠性值。
在另一实施例中，计算机电路可被配置为将实际吞吐量与估计吞吐量关联，来使用WR＝Abs(实际吞吐量-估计吞吐量)/最大值(实际吞吐量，估计吞吐量)来确定可靠性值，其中WR是可靠性值，Abs是绝对值。在另一实施例中，计算机电路可被配置为针对multi-RATHetNet中的无线链路的每一吞吐量估计存储先前的可靠性估计，基于所存储的先前的可靠性估计来计算统计测量，并使用该统计测量来确定可靠性值。
在另一实施例中，计算统计测量包括取所存储的先前的可靠性估计的平均值、取所存储的先前的可靠性估计的中位数、或取所存储的先前的可靠性估计的中位数加方差。在另一实施例中，计算机电路可被配置为在UE处针对多个multi-RATHetNet中的一个或多个无线链路确定无线链路选择滞后阈值，测量针对多个multi-RATHetNet中的一个或多个无线链路的吞吐量估计的可靠性值，并且基于一个或多个无线链路中的每一个的可靠性值，在UE处调整针对该一个或多个无线链路中的每一个的无线链路选择滞后阈值以提高多个multi-RATHetNet的网络稳定性。在另一实施例中，计算机电路可被配置为使用下式调整无线链路选择滞后：
α ′ = α W R , i , k
其中WR是与UE和节点之间的无线链路相关联的可靠性权重，i是UE，k是multi-RATHetNet中的另一节点，WR，i，k是与UE和该另一节点之间的无线链路相关联的可靠性权重，α是默认吞吐量阈值，以及α’是经调整的吞吐量阈值。
另一示例提供了multi-RAT异构网络(HetNet)中的eNodeB的计算机电路的功能800，如图8的流程图所示。该功能可被实现为方法或者该功能可作为指令在机器上被执行，其中指令被包括在至少一个计算机可读介质或一个非暂态机器可读存储介质上。计算机电路能够被配置为在节点处确定针对multi-RATHetNet中的无线链路的无线链路选择滞后阈值，如框810中。计算机电路还可被配置为从用户设备(UE)接收针对该UE和节点之间的无线链路的数据吞吐量估计的可靠性报告，如框820中。计算机电路还可被配置为基于可靠性报告调整节点处的无线链路选择滞后阈值，如框830中。计算机电路还被配置为向multi-RATHetNet中的UE传送经调整的无线链路选择阈值，如框840中。
在一个实施例中，计算机电路还被配置为聚合从UE接收的针对一个或多个multi-RATHetNet中的多个节点的多个可靠性报告。在另一实施例中，计算机电路可被配置为基于经聚合的可靠性报告确定针对一个或多个multi-RATHetNet中的多个节点的可靠性因素。在一个实施例中，计算机电路可被配置为在节点处经由UE接收来自一个或多个multi-RATHetNet中的另一节点的可靠性报告。在另一实施例中，计算机电路可被配置为使用系统信息块或专用信号向UE传送一个或多个节点的一个或多个可靠性报告。
另一示例提供了用于调整针对多种无线接入技术(multi-RAT)HetNet中的节点的节点选择阈值的方法900，如图9的流程图所示。该方法可包括在UE处选择针对multi-RATHetNet中的节点的节点选择滞后阈值，如框910中。方法还可包括确定针对UE和multi-RATHetNet中的节点之间的阈值吞吐量估计的可靠性值，如框920中。方法还可包括在UE处基于该可靠性值调整节点选择阈值，如框930中。
在一个实施例中，方法还可包括在UE处使用物理载波侦听估计节点的信道的活动等级，从multi-RATHetNet中的接入点(AP)接收活动等级估计，并且将UE所估计的活动等级与从AP所接收的活动等级估计关联以在UE处确定针对阈值吞吐量估计的可靠性值。在另一实施例中，方法还可包括使用WR＝Abs(UE活动等级-AP活动等级)/最大值(UE活动等级，AP活动等级)来关联UE所估计的活动等级和从AP所接收的活动等级估计，其中WR是可靠性值，Abs是绝对值。在一个实施例中，UE所估计的活动等级或从AP所接收的活动等级估计可考虑到请求发送(RTS)传输或清除发送(CTS)传输上的冲突。
在另一实施例中，方法还可包括使用信道质量标识符(CQI)多输入多输出(MIMO)模式偏好来估计吞吐量率的最坏情况差异或预期差异，确定网络所选择的潜在吞吐量率，并且基于该吞吐量率的最坏情况差异或所期望的差异以及网络所选择的潜在吞吐量率来确定针对UE和multi-RATHetNet中的节点之间的阈值吞吐量估计的可靠性值。在另一实施例中，吞吐量率的最坏情况差异或预期差异是基于UE的空闲模式来确定的。在另一实施例中，方法还可包括：基于以下各项的可靠性值来确定阈值：对multi-RATHetNet中的节点的无线链路的接收信号强度指示(RSSI)估计；无线链路的应用质量估计；或每服务质量类别标识符(QCI)基础。方法还可包括基于可靠性值在UE处调整节点选择阈值。
图10提供了无线设备(例如，用户设备(UE)、移动台(MS)、移动无线设备、移动通信设备、平板电脑、手机或其他类型的无线设备)的示例图示。该无线设备可包括一个或多个天线，该一个或多个天线被配置为与节点、宏节点、低功耗节点(LPN)、或发射站(例如，基站(BS)、演进节点B(eNB)、基带单元(BBU)、远程无线电头端(RRH)、远程无线电设备(RRE)、中继站(RS)、无线电设备(RE)、或其他类型的无线广域网(WWAN)接入点)通信。该无线设备可被配置为使用至少一个无线通信标准进行通信，该无线通信标准包括：3GPPLTE、WiMAX、高速分组接入(HSPA)、蓝牙和WiFi。无线设备可以针对每个无线通信标准使用单独的天线，也可以针对多个无线通信标准使用共享的天线来进行通信。无线设备可在无线局域网(WLAN)、无线个人区域网(WPAN)和/或WWAN中进行通信。
图10还提供了可被用于无线设备的音频输入和输出的麦克风和一个或多个扬声器的图示。显示器屏幕可以是液晶显示器(LCD)屏幕或其他类型的显示器屏幕，例如，有机发光二极管(OLED)显示器。显示器屏幕可被配置为触摸屏。触摸屏可使用电容、电阻或另一类型的触摸屏技术。应用处理器和图形处理器可被耦合到内部存储器以提供处理和显示功能。非易失性存储器端口还可被用于向用户提供数据输入/输出选项。非易失性存储器端口还可被用于扩展移动设备的存储器功能。键盘可与移动设备集成或被无线连接到该移动设备以提供额外的用户输入。虚拟键盘也可使用触摸屏来提供。
各种技术或其某些方面或部分可采用在有形介质(例如，软盘、CD-ROM、硬盘驱动、非暂态计算机可读存储介质或任意其他机器可读存储介质)中实现的程序代码的形式(即，指令)，其中，当该程序代码被加载到机器(例如，计算机)中并被机器执行时，该机器变为用于实施各种技术的装置。在程序指令在可编程计算机上执行的情况下，计算设备可包括：处理器、可被处理器读取的存储介质(包括易失和非易失存储器和/或存储元件)、至少一个输入设备以及至少一个输出设备。易失和非易失存储器和/或存储元件可以是：RAM、EPROM、闪驱、光驱、硬磁盘驱动、或用于存储电子数据的其他介质。基站和移动台还可包括：收发器模块、计数器模块、处理模块和/或时钟模块或计时器模块。可实现或使用本申请中描述的各种技术的一个或多个程序可使用应用编程接口(API)、可重用控制等。这些程序可用高级程序语言或面向对象的编程语言来实现以与计算机系统通信。但是，如果需要，那么(一个或多个)程序可用汇编语言或机器语言来实现。在任何情况下，语言可以是编译语言或解释性语言，并且可与硬件实现相结合。
应该理解的是，为了更特别地强调本说明书中描述的很多功能单元的实现独立性，这些单元已被标记为模块。例如，模块可被实现为硬件电路，该硬件电路包括：定制的VLSI电路或门阵列、现成半导体，例如，逻辑芯片、晶体管或其他离散组件。模块还可在可编程硬件设备(例如，现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等)中实现。
模块还可在软件中实现，以被各种类型的处理器执行。可执行代码的标识模块可包括例如一个或多个计算机指令的物理或逻辑块，这些块可例如被组织为对象、程序或功能。但是，标识模块的可执行指令不必在物理上位于一起，而是可包括存储在不同位置的不同指令，当这些指令在逻辑上被连接在一起时，包括该模块并实现该模块的声明目的。
其实，可执行代码的模块可以是单个指令，也可以是很多指令，甚至可以被分布在若干不同的代码段上、在不同的程序之间并且跨过若干存储器设备。类似地，操作数据在本申请中可在模块内被标识和说明，并且可以任意适当的形式实现并在任意适当类型的数据结构内组织。操作数据可被收集为单个数据集，或者可被分布在不同位置上(包括在不同存储设备上)，并且可至少部分只作为系统或网络上的电子信号而存在。这些模块可以是被动地或者主动地包括可操作为执行所希望的功能的代理。
本说明书中对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着结合实施例描述的具体特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在本申请的各个地方出现的短语“在一个实施例中”或词语“在实施例中”不必全部指代相同实施例。
如这里所使用的，方便起见，多个项目、结构元件、组成元件和/或材料可以被呈现在共同的列表中。然而，这些列表好像应该被理解为列表的每个构件被分别标识为单独的和唯一的构件。因此，在没有相反指示的情况下，仅基于共同的组中它们的呈现，这样的列表中没有独立构件实际上应该被理解为相同列表的任何其它构件的等价形式。另外，本发明的各种实施例和示例在这里可以涉及与其中的各种组件的替代形式一起。应该理解的是这样的实施例、示例和替代形式事实上不应被理解为彼此的等价形式，而是被认为是本发明的单独的和自主的表示。
另外，所描述的特征、结构或特点可以以任何适当的方式被结合在一个或多个实施例中。在下面的描述中，提供了很多具体的细节，例如布局、距离、网络示例等的示例，以提供对本发明的实施例的彻底的理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，本发明可以在没有一个或多个具体细节的情况下被实施，或利用其它方法、组件、布局等被实施。在其它示例中，公知的结构、材料、或操作未被示出或未被详细描述，以避免模糊本发明的各方面。
虽然前述的示例在一个或多个特定应用中说明了本发明的原理，但是对本领域的普通技术人员而言显然在不脱离本发明的原理和构思的情况下，可以对形式、用法和细节做出许多修改，而无需创造性劳动。因此，除了由所附权利要求限制外，不意在对本发明进行限制。

Claims (25)

1.一种多种无线接入技术(multi-RAT)异构网络(HetNet)中的用户设备(UE)，所述UE具有被配置为进行以下各项的计算机电路：
在所述UE处确定所述UE和multi-RATHetNet中的节点之间的无线链路的无线链路选择滞后阈值；
测量针对所述multi-RATHetNet中的无线链路的吞吐量估计的可靠性值；以及
基于所述可靠性值在所述UE处调整所述无线链路选择滞后阈值，以提高所述multi-RATHetNet中的网络稳定性。
2.如权利要求1所述的计算机电路，还被配置为基于所述吞吐量估计和所述无线链路选择滞后阈值来选择所述multi-RATHetNet中的无线链路。
3.如权利要求2所述的计算机电路，其中，所选择的所述无线链路是在所述UE和所述multi-RATHetNet中的所述节点之间的无线链路。
4.如权利要求2所述的计算机电路，其中，所选择的所述无线链路是在所述UE和所述multi-RATHetNet中的另一节点之间的无线链路。
5.如权利要求1所述的计算机电路，还被配置为：
测量所述multi-RATHetNet中的所述无线链路上的所述UE的实际吞吐量；
接收所述无线链路的负载信息并且估计所述multi-RATHetNet中的所述无线链路的吞吐量；以及
将所述实际吞吐量与估计吞吐量关联以确定所述可靠性值。
6.如权利要求2所述的计算机电路，还被配置为：使用WR＝Abs(实际吞吐量-估计吞吐量)/最大值(实际吞吐量，估计吞吐量)来关联所述实际吞吐量和所述估计吞吐量以确定所述可靠性值，其中WR是所述可靠性值，并且Abs是绝对值。
7.如权利要求1所述的计算机电路，还被配置为：
针对所述multi-RATHetNet中的所述无线链路的每一吞吐量估计存储先前的可靠性估计；
基于所存储的所述先前的可靠性估计，计算统计测量；以及
使用所述统计测量来确定所述可靠性值。
8.如权利要求7所述的计算机电路，其中，计算所述统计测量包括：取所存储的所述先前的可靠性估计的平均值，取所存储的所述先前的可靠性估计的中位数，或取所存储的所述先前的可靠性估计的中位数加方差。
9.如权利要求1所述的计算机电路，还被配置为：
在所述UE处确定针对多个multi-RATHetNet中的一个或多个无线链路的无线链路选择滞后阈值；
测量针对所述多个multi-RATHetNet中的一个或多个无线链路的吞吐量估计的可靠性值；以及
基于针对所述一个或多个无线链路中的每一无线链路的可靠性值，在所述UE处调整针对所述一个或多个无线链路中的每一无线链路的所述无线链路选择滞后阈值，以提高所述多个multi-RATHetNet中的网络稳定性。
10.如权利要求1所述的计算机电路，还被配置为使用调整所述无线链路选择滞后，其中WR是与所述UE和所述节点之间的所述无线链路相关联的可靠性权重，i是所述UE，k是所述multi-RATHetNet中的另一节点，α是默认吞吐量阈值，以及α′是经调整的吞吐量阈值。
11.一种多种无线接入技术(multi-RAT)异构网络(HetNet)中的节点，所述节点具有被配置为进行以下各项的计算机电路：
在所述节点处，确定针对multi-RATHetNet中的无线链路的无线链路选择滞后阈值；
从用户设备(UE)接收针对所述UE和所述节点之间的所述无线链路的数据吞吐量估计的可靠性报告；
基于所述可靠性报告在所述节点处调整所述无线链路选择阈值；以及
向所述multi-RATHetNet中的所述UE传送经调整的所述无线链路选择阈值。
12.如权利要求11所述的计算机电路，还被配置为将从所述UE接收的针对一个或多个multi-RATHetNet中的多个节点的多个可靠性报告聚合。
13.如权利要求12所述的计算机电路，还被配置为基于经聚合的所述可靠性报告，确定所述一个或多个multi-RATHetNet中的所述多个节点的可靠性因素。
14.如权利要求12所述的计算机电路，还被配置为在所述节点处经由所述UE从所述一个或多个multi-RATHetNet中的另一节点接收可靠性报告。
15.如权利要求14所述的计算机电路，还被配置为使用系统信息块或专用信号来向所述UE传送一个或多个节点的一个或多个可靠性报告。
16.如权利要求11所述的计算机电路，其中，所述计算机电路还被配置为在第3代合作伙伴计划(3GPP)第8、9、10、11或12版本的网络或基于电气和电子工程师协会(IEEE)802.11-2012、IEEE802.11ac、或802.11ad的网络上运行。
17.如权利要求11所述的计算机电路，其中，所述计算机电路还被配置为基于来自UE的所述可靠性报告做出针对所述UE的RAT分配决定。
18.一种用于调整针对多种无线接入技术(multi-RAT)异构网络(HetNet)中的节点的节点选择阈值的方法，包括：
在UE处，选择针对multi-RATHetNet中的所述节点的节点选择滞后阈值；
确定针对所述UE和所述multi-RATHetNet中的所述节点之间的阈值吞吐量估计的可靠性值；以及
在所述UE处基于所述可靠性值调整所述节点选择阈值。
19.如权利要求18所述的方法，还包括：
在所述UE处，使用物理载波侦听估计所述节点的信道的活动等级；
从所述multi-RATHetNet中的接入点(AP)接收活动等级估计；以及
将由所述UE估计的活动等级与从所述AP接收的活动等级估计关联，以在所述UE处确定所述针对阈值吞吐量估计的所述可靠性值。
20.如权利要求19所述的方法，还包括使用WR＝Abs(UE活动等级-AP活动等级)/最大值(UE活动等级，AP活动等级)来关联所述由所述UE估计的活动等级和所述从所述AP接收的活动等级估计，其中WR是所述可靠性值，并且Abs是绝对值。
21.如权利要求19所述的方法，其中，所述由所述UE估计的活动等级或所述从所述AP接收的活动等级估计能够将请求发送(RTS)传输或清除发送(CTS)传输上的冲突考虑在内。
22.如权利要求18所述的方法，还包括：
使用信道质量指示符(CQI)多输入多输出(MIMO)模式偏好来估计吞吐量率的最坏情况差异或预期差异；
确定所述网络所选定的潜在吞吐量率；以及
基于所述吞吐量率的最坏情况差异或预期差异以及所述网络所选定的潜在吞吐量率来确定针对所述UE和所述multi-RATHetNet中的所述节点之间的阈值吞吐量估计的可靠性值。
23.如权利要求22所述的方法，其中，所述吞吐量率的最坏情况差异或预期差异是基于所述UE的空闲模式来确定的。
24.如权利要求18所述的方法，还包括：
基于下述各项的可靠性值来确定阈值：
对与所述multi-RATHetNet中的节点的无线链路的接收信号强度指示(RSSI)估计；
对所述无线链路的应用质量估计；或
每服务质量类别标识符(QCI)基础；以及
基于用于RAT选择的所述可靠性值，在所述UE处调整所述节点选择阈值。
25.如权利要求18所述的方法，还包括：
基于网络状况发生的概率，限制所述UE切换到所述multi-RATHetNet中的另一节点。
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