CN107548565B - 用于基于功率因素进行用于ims连接的无线电接口选择的装置、系统和方法 - Google Patents

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CN107548565B CN201680022984.0A CN201680022984A CN107548565B CN 107548565 B CN107548565 B CN 107548565B CN 201680022984 A CN201680022984 A CN 201680022984A CN 107548565 B CN107548565 B CN 107548565B
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Abstract

本发明公开了一种用于选择用于实时应用的连接的装置、系统和方法。在一个实施方案中，移动设备可通过蜂窝连接与蜂窝网络以及通过WLAN连接与WLAN网络进行通信。移动设备可确定蜂窝网络或WLAN网络的一个或多个网络参数，这可影响移动设备的功率消耗。基于一个或多个网络参数，移动设备可选择用于移动设备的实时应用的WLAN连接。

Description

用于基于功率因素进行用于IMS连接的无线电接口选择的装 置、系统和方法
技术领域
本申请涉及无线通信系统，并且更具体地，涉及用于基于功率因素进行用于IMS连接的无线电接口选择的装置、系统和方法。
背景技术
无线通信系统的使用正在快速增长。另外，无线通信技术已经从仅语音通信演进到还包括数据诸如互联网和多媒体内容的传输。
在移动网络上扩展流量增加了对移动数据卸载的需求，其中移动设备可通过诸如Wi-Fi或WLAN的另选的无线网络访问提供最初针对蜂窝网络的服务的运营商。
另外，在蜂窝网络中，特别是长期演进(LTE)网络中，IP语音(VoIP，例如，VoLTE)正在成为使用移动手机建立语音通信的首选方式。在IMS(IP多媒体子系统)中，服务器可在蜂窝网络的核心网络中用作IP层连接点以用于路由语音数据。从移动设备建立与IMS服务器的连接存在多种方式，其中之一是使用E-UTRA空中接口，例如通过S-GW和P-GW。该方法可最常用并且使用蜂窝网络的共享资源。另选地，移动设备可使用其与公共接入点或专用接入点相关联的WLAN无线电来建立与IMS服务器的通信，例如通过到安全网关或ePDG节点的IPSEC隧道。这是可能的，因为IMS服务器驻留在可通过任何因特网连接的设备访问的基于IP的网络上。在任一种情况下，由运营商处理认证，并且可在移动设备和IMS服务器之间建立安全连接。这创建了用于移动设备到达IMS服务器并接收服务(例如，用于VoLTE)的另选的路径。
在这种情况下，移动设备具有在用于连接到蜂窝网络(例如，蜂窝网络的IMS服务器)的多个接口或无线电接入技术(RAT)中进行选择的能力。
发明内容
本文描述的实施方案涉及用于选择例如用于实时应用(诸如语音呼叫)的连接的装置、系统和方法。在一个实施方案中，移动设备可通过蜂窝连接与蜂窝网络以及通过WLAN连接与Wifi或无线局域网(WLAN)进行通信。移动设备可确定蜂窝网络或WLAN网络的一个或多个网络参数，这可影响移动设备的功率消耗。基于网络参数，移动设备可选择WLAN连接或蜂窝连接用于移动设备。
移动设备也可确定其他因素。例如，移动设备可确定蜂窝连接和/或WLAN连接的无线电链路状况，并且该选择也可基于那些无线电链路状况。另外，移动设备可确定移动设备的当前状况，例如移动设备的电池电量，并且可基于移动设备的状况进行选择。例如，在低电量状况下，连接的选择可基于该连接的功率消耗优先于或排除诸如上述无线电链路状况的其他因素。
可在移动设备未主动通信(例如，在空闲模式期间)期间进行WLAN连接或蜂窝连接的选择。另选地或除此之外，可针对诸如IP语音(VoIP)呼叫的实时应用执行选择，例如，用于发起或建立实时应用和/或用于确定在实时应用正在进行时是否从一个连接切换到另一个连接。
可在若干个不同类型的装置中实施本文描述的技术和/或将本文描述的技术与该若干个不同类型的装置一起使用，该若干个不同类型的装置包括但不限于蜂窝基站、蜂窝电话、平板电脑、可穿戴计算装置、便携式媒体播放器和各种其他计算装置中的任一种计算装置。
本发明内容旨在提供在本文档中所述的一些主题的简要概述。因此，应当认识到，上文描述的特征只是示例，不应认为其以任何方式缩窄本文所述主题的范围或实质。本文所述的主题的其他特征、方面和优点将根据以下具体实施方式、附图和权利要求书而变得显而易见。
附图说明
当结合以下附图考虑实施方案的以下详细描述时，可获取对本主题的更好的理解，其中：
图1示出了根据一些实施方案的示例性(和简化的)无线通信系统；
图2示出了根据一些实施方案的与蜂窝基站和接入点(AP)通信的移动设备；
图3示出了根据一些实施方案的移动设备的示例性框图；
图4示出了根据一些实施方案的接入点的示例性框图；
图5是根据一些实施方案的示例性通信系统的框图；
图6示出了根据一些实施方案的存在于移动设备中的各种WLAN通信组件；
图7和图8是示出根据一些实施方案的用于基于功率消耗来在多个可能连接之间选择用于实时应用的示例性方法的流程图。
尽管本文所述的特征可受各种修改形式和替代形式的影响，但其具体实施方案在附图中以举例的方式示出并在本文详细描述。然而，应当理解，附图和对附图的详细描述并非旨在将本发明限制于所公开的特定形式，而正相反，其目的在于覆盖落在由所附权利要求所限定的本主题的实质和范围内的所有修改形式、等同形式和替代形式。
具体实施方式
首字母缩略词
在本公开中使用了以下首字母缩略词。
BS：基站
AP：接入点
APN：接入点名称
LTE：长期演进
VoLTE：基于LTE的语音
VOIP：IP语音
IMS：IP多媒体子系统
MO：移动台主叫
MT：移动台被呼
RAT：无线电接入技术
TX：传输
RX：接收
WLAN：无线局域网
I-WLAN：内部运行WLAN
SIP：会话发起协议
PDN：分组数据网
PGW：PDN网关
SGW：信令网关
P-CSCF：代理呼叫会话控制功能
ePDG：演进分组数据网关
IFOM：IP流移动性
SMOG：基于GTP的S2b移动性
GTP：GPRS隧道协议
GPRS：通用分组无线电服务
术语表
术语
以下是在本公开中所使用的术语表：
存储器介质-各种类型的非暂态存储器设备或存储装置中的任一者。术语“存储器介质”旨在包括安装介质，例如CD-ROM、软盘或磁带装置；计算机系统存储器或随机存取存储器，诸如DRAM、DDR RAM、SRAM、EDO RAM、Rambus RAM等；非易失性存储器，诸如闪存、磁介质，例如硬盘或光学存储装置；寄存器，或其他类似类型的存储器元件等。存储器介质也可包括其他类型的非暂态存储器或它们的组合。此外，存储器介质可位于执行程序的第一计算机系统中，或者可位于通过网络诸如互联网连接到第一计算机系统的不同的第二计算机系统中。在后一情况下，第二计算机系统可向第一计算机提供程序指令以用于执行。术语“存储器介质”可包括可驻留在不同位置例如通过网络连接的不同计算机系统中的两个或更多个存储器介质。存储器介质可存储可由一个或多个处理器执行的程序指令(例如，具体为计算机程序)。
载体介质-如上所述的存储器介质以及物理传输介质，诸如，总线、网络和/或传送信号(诸如，电信号、电磁信号或数字信号)的其他物理传输介质。
可编程硬件元件-包括各种硬件设备，所述各种硬件设备包括经由可编程互连件连接的多个可编程功能块。示例包括FPGA(现场可编程门阵列)、PLD(可编程逻辑设备)、FPOA(现场可编程对象阵列)和CPLD(复杂的可编程逻辑设备)。可编程功能块的范围可从细粒度(组合逻辑部件或查找表)到粗粒度(算术逻辑单元或处理器内核)。可编程硬件元件也可被称为“可配置逻辑”。
计算机系统-各种类型的计算系统或处理系统中的任何系统，包括个人计算机系统(PC)、大型计算机系统、工作站、网络用具、互联网用具、个人数字助理(PDA)、电视系统、网格计算系统或者其他设备或设备的组合。通常，术语“计算机系统”可被广义地定义为包含具有执行来自存储器介质的指令的至少一个处理器的任何设备(或设备的组合)。
用户设备(UE)(或“UE装置”)–移动式或便携式并执行无线通信的各种类型的计算机系统或装置中的任一个计算机系统或装置。UE装置的示例包括移动电话或智能电话(例如iPhoneTM、基于AndroidTM的电话)、便携式游戏装置(例如，Nintendo DSTM、PlayStationPortableTM、Gameboy AdvanceTM、iPhoneTM)、膝上型电脑、PDA、便携式互联网装置、音乐播放器、数据存储装置、其他手持装置以及可穿戴装置诸如腕表、耳机、吊坠、听筒等。通常，术语“UE”或“UE装置”可广义地被定义成包含便于用户运输并能够进行无线通信的任何电子装置、计算装置和/或电信装置(或装置的组合)。
移动设备–可移动的并且能够在蜂窝网络和非蜂窝网络诸如Wi-Fi上进行通信的各种类型的通信设备中的任一个。UE是无线设备的一个示例。
基站–术语“基站”具有其普通含义的全部范围，并且至少包括被安装在固定位置处并且用于作为无线电话系统或无线电系统的一部分进行通信的无线通信站。
接入点–术语“接入点”具有其普通含义的全部范围，并且至少包括提供到无线局域网(WLAN)(诸如Wi-Fi网络)的连通性的无线通信设备。
Wi-Fi–术语“Wi-Fi”具有其普通含义的全部范围，并且至少包括基于IEEE(电气与电子工程师学会)802.11标准以及对这些标准的未来修订或增强的无线局域网技术。
处理元件–是指各种元件或元件的组合。处理元件例如包括电路诸如ASIC(专用集成电路)、各个处理器内核的部分或电路、整个处理器内核、各个处理器、可编程硬件装置(诸如现场可编程门阵列(FPGA))和/或包括多个处理器的系统的较大部分。
信道-用于将信息从发送器(发射器)传送至接收器的介质。应当指出，由于术语“信道”的特性可根据不同的无线协议而有所不同，因此本文所使用的术语“信道”应被视为以符合参考被使用的术语的设备的类型的标准的方式来使用。在一些标准中，信道宽度可为可变的(例如，取决于设备能力、频带状况等)。例如，LTE可支持1.4MHz至20MHz的可扩展信道带宽。相比之下，WLAN信道可为22MHz宽，而蓝牙信道可为1MHz宽。其他协议和标准可包括对信道的不同定义。此外，一些标准可定义并使用多种类型的信道，例如，用于上行链路或下行链路的不同信道和/或针对不同用途诸如数据、控制信息等的不同信道。
自动–是指由计算机系统(例如，由计算机系统执行的软件)或设备(例如，电路、可编程硬件元件、ASIC等)在无需通过用户输入直接指定或执行动作或操作的情况下执行所述动作或操作。因此，术语“自动”与用户手动执行或指定操作形成对比，在用户手动执行或指定操作的情况下，用户提供输入来直接执行该操作。自动过程可由用户所提供的输入来启动，但随后的“自动”执行的动作不是由用户指定的，即，不是“手动”执行的，在手动情况下，用户指定每个要执行的动作。例如，用户通过选择每个字段并提供指定信息的输入而填写电子表格(例如，通过键入信息、选择复选框、单选选择等)即为手动填写表格，即使计算机系统必须响应于用户动作来更新该表格。该表格可通过计算机系统自动填写，其中计算机系统(例如，在计算机系统上执行的软件)分析表格的字段并填写该表格，而无需任何用户输入指定字段的答案。如上所示，用户可调用表格的自动填写，但不参与表格的实际填写(例如，用户没有手动指定字段的答案而是它们被自动完成)。本说明书提供了响应于用户已采取的动作而自动执行的操作的各种示例。
图1和图2-通信系统
图1示出了示例性(和简化的)无线通信系统。需注意，图1的系统是可能的系统的仅一个示例，并且可根据需要在各种系统中的任一系统中实现本发明的实施方案。
如图所示，示例性无线通信系统包括蜂窝基站102，该蜂窝基站可通过传输介质与一个或多个移动设备106A,106B等至106N进行通信。每个移动设备可为例如“用户设备”(UE)或如上所定义的其他类型的设备。
基站102可为收发器基站(BTS)或小区站点，并且可包括实现与移动设备106A至106N的无线蜂窝通信的硬件。基站102也可被配备成与网络100(例如，在各种可能性中，蜂窝服务提供方的核心网、电信网络诸如公共交换电话网(PSTN)和/或互联网)通信。因此，基站102可促进移动设备之间和/或移动设备与网络100之间的通信。
基站的通信区域(或覆盖区域)可被称为“小区”。基站102和移动设备106可被配置为使用各种蜂窝无线电接入技术(RAT)(也称为无线蜂窝通信技术或电信标准，诸如GSM、UMTS(WCDMA、TD-SCDMA)、LTE、LTE-Advanced(LTE-A)、3GPP2CDMA2000(例如，1xRTT、1xEV-DO、HRPD、eHRPD)、Wi-Fi、WiMAX等)中的任一种来通过传输介质进行通信。典型的无线蜂窝通信系统将包括多个蜂窝基站，所述多个蜂窝基站提供不同覆盖区域或小区，其中在小区之间切换。
另外，示例性无线通信系统可包括可通信地耦接到网络100的一个或多个无线接入点(诸如接入点104)。每个无线接入点104可提供用于与移动设备106通信的无线局域网(WLAN)。这些无线接入点可包括Wi-Fi接入点。无线接入点104可被配置为支持蜂窝网络卸载和/或以其他方式提供作为图1所示的无线通信系统的一部分的无线通信服务。
1)蜂窝基站102和其他类似的基站以及2)根据不同的无线通信标准工作的接入点(诸如接入点104)因此可被提供为可经由一个或多个无线通信标准在广泛的地理区域上向移动设备106以及类似的设备提供连续或几乎连续的重叠服务的网络。
因此，尽管如图1所示基站102可用作UE 106的“服务小区”，但是每个移动设备106还可能够从一个或多个其他小区(其可能由其他基站(未示出)提供)和/或无线局域网(WLAN)接入点接收信号(并且可能位于其通信范围内)，该一个或多个其他小区或者无线局域网接入点可被称为“相邻小区”或“相邻WLAN”(例如，视情况而定)和/或更一般地称为“邻居”。
图2示出了与Wi-Fi接入点104和蜂窝基站102两者通信的移动设备106(例如，设备106A至106N中的一者)。移动设备106可为具有蜂窝通信能力和非蜂窝通信能力(例如，Wi-Fi功能)两者的设备，诸如移动电话、手持式设备、计算机或平板电脑、或实际上任何类型的无线设备。
移动设备106可包括被配置为执行存储在存储器中的程序指令的处理器。移动设备106可通过执行此类存储的指令来执行文中描述的方法实施方案中的任何实施方案。另选地或除此之外，移动设备106可包括可编程硬件元件诸如被配置为执行本文所述的方法实施方案中的任一个或本文所述的方法实施方案中的任一个的任何部分的FPGA(现场可编程门阵列)。
在一些实施方案中，移动设备106可被配置为使用多个无线电接入技术/无线通信协议中的任一者来进行通信。例如，移动设备106可被配置为使用诸如GSM、UMTS、CDMA2000、LTE、LTE-A等的各种蜂窝通信技术中的任一种进行通信。移动设备还可被配置为使用各种非蜂窝通信技术诸如WLAN/Wi-Fi或GNSS进行通信。无线通信技术的其他组合也是可能的。
移动设备106可包括用于使用一个或多个无线通信协议或技术进行通信的一个或多个天线。在一个实施方案中，移动设备106可被配置为使用使用单个共享无线电部件的CDMA2000(1xRTT/1xEV-DO/HRPD/eHRPD)或LTE和/或使用单个共享无线电部件的GSM或LTE中的任一者进行通信。共享无线电部件可以耦接至单个天线或者可以耦接至多个天线(例如，对于MIMO而言)，以执行无线通信。通常，无线电部件可包括基带处理器、模拟RF信号处理电路(例如，包括滤波器、混频器、振荡器、放大器等)或数字处理电路(例如，用于数字调制以及其他数字处理)的任何组合。类似地，无线电部件可以使用前述硬件来实现一个或多个接收链和发射链。例如，移动设备106可共享多个无线通信技术之间的接收和/或发射链的一个或多个部分，诸如上面讨论的那些。
在一些实施方案中，移动设备106可包括用于该移动设备106被配置为使用其进行通信的每个无线通信协议的单独的发射和/或接收链(例如，包括单独的RF和/或数字无线电部件)。作为另一种可能性，移动设备106可包括在多个无线通信协议之间共享的一个或多个无线电部件，以及由单个无线通信协议唯一地使用的一个或多个无线电部件。例如，移动设备106可包括用于使用LTE或1xRTT(或LTE或GSM)中的任一种进行通信的共享的无线电部件，以及用于使用Wi-Fi和蓝牙中的每一种进行通信的独立的无线电部件。其他配置也是可能的。
图3–移动设备框图
图3示出了移动设备106的一个示例性简化框图。如图所示，移动设备106可包括片上系统(SOC)300，该SOC可包括用于各种目的的部分。SOC 300可耦接到移动设备106的各种其他电路。例如，移动设备106可包括各种类型的存储器(例如，包括NAND闪存310)、连接器接口320(例如，用于耦接至计算机系统、任务栏、充电站等)、显示器360、蜂窝通信电路330(诸如用于LTE、GSM等)，以及短程无线通信电路329(例如，BluetoothTM和WLAN电路)。移动设备106还可包括具有SIM(用户身份模块)功能的一个或多个智能卡315，诸如一个或多个UICC(一个或多个通用集成电路卡)卡315。蜂窝通信电路330可耦接至一根或多根天线，优选地耦接至如图所示的两根天线335和336。短程无线通信电路429还可耦接至天线335和336中的一者或两者(为了便于说明，未示出该连接)。
如图所示，SOC 300可包括一个或多个处理器302和显示电路304，该一个或多个处理器可执行用于移动设备106的程序指令，该显示电路可执行图形处理并向显示器360提供显示信号。一个或多个处理器302还可耦接至存储器管理单元(MMU)340和/或其他电路或装置(诸如显示电路304、蜂窝通信电路330、短程无线通信电路329、连接器I/F 320和/或显示器360)，该MMU可被配置为从一个或多个处理器302接收地址并将那些地址转换成存储器(例如存储器306、只读存储器(ROM)350、NAND闪存存储器310)中的位置。MMU 340可被配置为执行存储器保护和页表转换或设置。在一些实施方案中，MMU 340可被包括作为一个或多个处理器302的一部分。
在一个实施方案中，如上所述，移动设备106包括执行一个或多个用户身份模块(SIM)应用和/或以其他方式实现SIM功能的至少一个智能卡315，诸如UICC 315。至少一个智能卡315可仅为单个智能卡315，或者移动设备106可包括两个或更多个智能卡315。每个智能卡315可被嵌入(例如可被焊接)到移动设备106中的电路板上，或者每个智能卡3105可被实现为可移动智能卡、电子SIM(eSIM)或它们的任何组合。还构想了各种其他SIM配置中的任一者。
如上所述，移动设备106可被配置为使用多种无线电接入技术(RAT)来无线地通信。移动设备106可被配置为根据WLAN RAT和/或一个或多个蜂窝RAT进行通信，诸如同时在WLAN和蜂窝上进行通信。
如本文所述，移动设备106可包括用于实现本文描述的特征和方法的硬件和软件部件。移动设备106的处理器302可被配置为实施本文所述的特征的一部分或全部，例如通过执行被存储在存储器介质(例如，非暂态计算机可读存储器介质)上的程序指令。另选地(或除此之外)，处理器302可被配置作为可编程硬件元件，诸如FPGA(现场可编程门阵列)或者作为ASIC(专用集成电路)。另选地(或除此之外)，结合其他部件300,304,306,310,320,330,335,340,350,360中的一个或多个，移动设备106的处理器302可被配置为实施本文所述的特征的部分或全部。
图4-接入点的示例性框图
图4示出了接入点104的示例性框图。需注意，图4的接入点104仅是可能的接入点的一个示例。如图所示，接入点104可包括可执行针对基站102的程序指令的一个或多个处理器404。一个或多个处理器404也可耦接至存储器管理单元(MMU)440或其他电路或设备，该存储器管理单元(MMU)可被配置为接收来自一个或多个处理器404的地址并将那些地址转换为存储器(例如，存储器460和只读存储器(ROM)450)中的位置。
接入点104可包括至少一个网络端口470。如以上在图1和图2中所述的，网络端口470可被配置为耦接至诸如因特网的网络，并提供多个设备诸如移动设备106对该网络的访问。网络端口470(或附加网络端口)还可或可另选地被配置为耦接至蜂窝网络，例如蜂窝服务提供方的核心网络。核心网络可向多个设备诸如移动设备106提供与移动相关的服务和/或其他服务。在某些情况下，网络端口470可经由核心网络耦接至电话网络，和/或核心网络可提供电话网络(例如，在蜂窝服务提供方所服务的其他移动设备中)。
接入点104可包括至少一个天线434以及可能的多个天线。该至少一条天线434可被配置为用作无线收发器并且可被进一步配置为经由无线电部件430来与移动设备106进行通信。天线434经由通信链432来与无线通信电路430进行通信。通信链432可为接收链、发射链或两者。无线电部件430可被配置为经由各种无线局域网标准进行通信，包括但不限于Wi-Fi(例如，802.11标准通信)。
图4的框图也可应用于蜂窝基站102，除了可使用各种蜂窝通信技术中的任何一种进行通信。
图5-示例性无线通信系统
图5示出了根据一个实施方案的示例性无线无线通信系统；如图所示，移动设备106可经由蜂窝基站102与蜂窝网络进行通信。蜂窝基站102可与服务网关(SGW)510进行通信。SGW 510负责与相邻基站的切换。SGW 510耦接到分组数据网络(PDN)520网关或(PGW)520。PGW 520操作以在蜂窝和WLAN网络之间交接。SGW 510和PGW 520一起组成演进的分组核心(EPC)。
如图所示，移动设备106还可与接入点104进行通信，接入点104在本实施方案中可为呈现WLAN网络的WLAN接入点。Wi-Fi接入点104可通过诸如因特网500的网络耦接到演进的分组数据网关(ePDG)530。ePDG530用于4G移动核心网络的网络功能，称为上述演进分组核心(EPC)，以及未来的移动网络，诸如5G网络。ePDG 530可充当EPC与可使用诸如Wi-Fi和毫微微蜂窝基站接入网络的安全接入的非3GPP网络之间的接口。
PGW 520可耦接到IMS(IP多媒体子系统)服务层或服务器540。IMS服务器540可包括具有处理器和存储器的计算机系统，其执行如本文所述的各种操作。IMS服务器540可实现IMS服务层。IMS服务器540还可实现代理呼叫会话控制功能(P-CSCF)。P-CSCF可充当IMS域的入口点，并且可用作移动设备106的出站代理服务器。移动设备106可在执行IMS注册和发起SIP会话之前附接到P-CSCF。P-CSCF可在IMS运营商的归属域中，或者其可在移动设备当前正在漫游的访问域中。
IMS服务器可耦接到其他网络诸如公共交换电话网(PSTN)550或其他类型的通信网络，例如用于与诸如标准POTS电话(示出)、其他移动设备等的其他通信设备通信。
图6
图6示出了可存在于移动设备106中的示例性功能。如图所示，移动设备106可包括RAT块602，其包括无线电设备管理器604、蜂窝无线电驱动器606和WLAN无线电驱动器608。无线电设备管理器604可被配置为从蜂窝无线电驱动器606和/或WLAN无线电驱动器608接收各种统计值，并且基于该统计值来确定是否使用一个或多个可用的蜂窝连接和WLAN连接。具体地，如下所述，在一个实施方案中，无线电设备管理器604可被配置为确定WLAN连接是否应该被IMS注册并且/或者活动呼叫是否应当从WLAN切换到蜂窝或从蜂窝切换到WLAN，以及其他可能的功能。
在一个实施方案中，通信中心606可管理或控制蜂窝无线电部件610，并且WLAN无线电驱动器608可管理或控制WLAN无线电部件612。虽然未示出，但是RAT框602可包括可将当前连接信息(例如，连接度量值或统计值)报告给无线电设备管理器604的症状管理器。RAT块602的元件可被实现为可由处理器和/或以任何期望的方式执行的软件或固件。
基于功率消耗的RAT选择
在一些实施方案中，移动设备(例如，移动设备106的无线电设备管理器604)可操作以确定是否使用WLAN连接和/或蜂窝(例如，LTE)连接用于实时应用或IP会话(诸如IP语音(VoIP)或IP视频电话)。通过WLAN呼叫，可允许用户在连接到WLAN接入点(例如，甚至包括不可信任的WLAN接入点，诸如在咖啡店、机场、公司位置和住宅中找到的WLAN接入点)时进行WLAN呼叫。在一些实施方案中，可为某些蜂窝订阅启用WLAN呼叫(例如，运营商WLAN呼叫)。
根据本文描述的各种实施方案，是否对呼叫使用WLAN或蜂窝RAT的选择(例如，在呼叫期间切换或在呼叫之前选择)可包括基于移动设备的功率消耗的因素。例如，移动设备可被配置为实现无线电接口的功率感知动态选择，用于使用蜂窝网络的IMS服务器建立语音通信。在许多情况下，由于无线电状况或网络参数以及其他因素，用于建立到IMS服务器的链路的默认无线电接口可能不是功率有效的。在这些情况下，移动设备可决定使用另选的无线电接口来提供相同的服务，但具有较少的功率成本。例如，移动设备也可考虑可能的链路上的功率消耗并进行功率有效的RAT选择决定，而不是通过纯粹比较无线电状况或链路状况来选择优选的无线电接口(例如，WLAN还是蜂窝)。
在一个实施方案中，用于实时应用或IP会话(例如，VoIP呼叫)的RAT的选择可基于当前由所考虑的可用RAT实现的一个或多个网络参数的功率消耗效应。一个此类网络参数是是否支持连接模式非连续接收(CDRX)状态，例如，用于蜂窝连接。支持该状态的网络在实时IP会话(诸如VoIP呼叫)期间可具有显著更少的移动设备的功率成本。例如，基于实验数据，这种功率节省可高达44％。又如，当比较移动设备使用其WLAN接口到达IMS服务器而不是使用不支持CDRX状态的蜂窝链路时呼叫期间的功率消耗时，可实现约42％的功率节省。这样高的节省可显著延长电池寿命。
因此，在一些实施方案中，如果移动设备检测到网络不支持CDRX并且WLAN连接可用，则相比蜂窝接口，移动设备可优先地选择WLAN接口用于IMS呼叫。作为另一可能性，如果设备建立VoIP呼叫并且用于专用承载的CDRX参数不是针对QCI-1承载功率优化的，则移动设备可使用WLAN接口切换到IMS。在一些实施方案中，可进一步优化该特征，使其仅在家庭网络中实现，以避免在计费方面的用户不便(例如，以避免蜂窝漫游)。然而，某些情况下这些计费优选要求可被覆盖，例如，如果电池电量小于预先确定的阈值(诸如10％)和/或如果需要，这些计费优选要求可为用户可配置的。
在一些实施方案中，诸如在待机期间，当移动设备与WLAN接入点相关联时，可能需要周期性地向IMS服务器发送小的“存在”数据分组以保持链路激活。例如，可使用三个示例性不同的保持激活定时器，包括：1)NAT保持激活定时器用来保持NAT端口打开用于接收传入消息，2)IKE(因特网密钥交换)(例如，IKEv2)死对等体检测保持激活定时器，以检查ePDG连接是否存活，以及3)IMS重新注册定时器用于刷新与IMS服务器的IMS注册。需注意，NAT保持激活定时器和IKE保持激活定时器可为特定于通过WLAN的IMS连接。在一些实施方案中，UE和ePDG/SecureGW节点之间的IPSEC隧道可经由上行链路/下行链路IKE保持激活消息而保持激活。如果这些数据传输的周期设置得太小，则可能会增加移动设备电池的负担。更具体地，每次需要传输该“存在”数据时，移动设备的整个传输系统可需要被唤醒、创建分组并通过WLAN接口进行传输。虽然一些网络允许30-60分钟的定时器，但一些网络使用较低的值，诸如几分钟，或者在某些情况下几秒钟，由于错误或某些其他动机。在这些低值定时器的情况下，备用电池寿命受到显著影响，例如，因为移动设备的WLAN无线电可不能针对这种业务进行优化。另一方面，蜂窝无线电通常被设计用于在这种情况下优化功率使用(例如，在LTE中使用DRX操作)。
因此，如果移动设备检测到一个或多个不利的保持激活定时器，则它可优先地切换，例如，使用蜂窝连接(例如，LTE)，例如，因为IKE保持激活定时器可能仅适用于通过WLAN经由IPSEC隧道的IMS连接以及NAT保持激活定时器保持NAT端口打开。因此，在频繁传输这两个保持激活定时器的情况下，移动设备可通过执行切换来支持蜂窝链路。另一方面，至少在理想情况下，IMS重新注册定时器根据所选择的无线电接口应当不重要，因此可不影响切换决策。具体地，IMS重新注册定时器可适用于蜂窝连接或WLAN连接。然而，在一些网络(例如，不正确配置的网络)中，IMS重新注册定时器可具有不适当的值或者可具有针对WLAN连接和蜂窝连接的不同值，因此其值可影响使用WLAN和蜂窝RAT之间的选择。
在一些实施方案中，在某一电池电量(例如，剩余10％的电池电量)下，移动设备可纯粹基于功率因素进行IMS无线电选择，而不需要比较所考虑的RAT的链路或无线电状况。例如，可确定每个RAT的当前状况的功率消耗，并且可选择具有最低功率消耗的RAT，例如，不管链路状况如何。
在比较所考虑的RAT的功率消耗的情况下，可考虑在一个或多个以下状态下的功耗(以及许多其他可能性)：移动设备在WLAN上注册了IMS(例如，并驻扎在LTE上)时的功率消耗，移动设备在LTE上注册了IMS时的功率消耗(例如，WLAN关闭或LPAS)，移动设备处于待机模式时的功率消耗(例如，AP睡眠)，如果驻扎在LTE上以及每个DRX(例如，1.28s)都监控PCH并且假定静态状况(不重选等)的基带的功率消耗，移动设备在LPAS(例如，意味着没有IMS注册)中正在使用WLAN时的功率消耗，和/或移动设备正在使用WLAN时的功耗(例如，在IMS注册的情况下)。
例如，作为一种情况，移动设备可在空闲模式下使用蜂窝RAT(例如，LTE)与基站进行通信，而无需与WLAN的活动连接。因此，例如由于移动设备使用蜂窝连接(例如，具有DRX的LTE)比使用WLAN更高效，继续使用蜂窝RAT而不是切换到WLAN，功率消耗可较低。然而，如果移动设备经常在基站之间切换(例如，基于移动设备的位置或移动设备的移动性)和/或移动设备正在使用WLAN执行数据通信，则只是使用WLAN RAT而不是蜂窝RAT可为更有效的。许多其他情况适用并且被设想。
图7-基于功率消耗选择RAT
图7示出了基于功率消耗来选择RAT的方法的一个实施方案，例如用于诸如VoIP的实时应用。除了其他设备之外，图7所示的方法可结合以上附图中所示的计算机系统或设备中的任一者来使用。例如，图7的方法可由移动设备106执行。在各种实施方案中，所示的方法要素中的一些可按与所示顺序不同的顺序同时执行，或者可被省略。还可以根据需要来执行另外的方法要素。需注意，虽然本文描述了WLAN和LTE，但是可设想到RAT的任何组合。如图所示，该方法可如下操作。
在702中，移动设备可连接到接入点，例如提供WLAN网络以连接到因特网的WLAN接入点。另外，移动设备可连接到蜂窝网络，例如LTE网络。另选地，移动设备可只是访问WLAN接入点和LTE网络两者，并且可根据需要连接到这些RAT中的一者或两者。
在704中，移动设备可确定影响移动设备的功率消耗的WLAN连接和/或LTE连接的一个或多个网络或连接参数。例如，移动设备可确定LTE连接是否支持CDRX，因为当不使用CDRX时功率消耗可显著更高。除此之外或另选地，移动设备可确定需要来自移动设备的用于每个连接的消息的各种保持激活定时器。例如，NAT和IKE死对等体检测保持激活定时器可用于WLAN连接(例如，而不是用于LTE连接)。如果这些值太短，则在使用WLAN连接时可显著影响移动设备的功率消耗。另外，移动设备可确定IMS重新注册定时器的配置(例如，其可用于WLAN和LTE连接两者)，以确定网络是否正确地配置了定时器和/或是否不同的值被用于WLAN和LTE。在任一种情况下，IMS重新注册定时器可影响功率消耗。还可设想其他网络参数。
当建立连接时，例如当建立LTE连接和/或WLAN连接时，可执行704。另外，当在多个不同的可能连接(例如，从不同的WLAN接入点或不同的蜂窝基站中)之间进行选择时，可使用这些网络参数。例如，如果第一WLAN连接具有非常短的NAT或IKE保持激活定时器，但是第二WLAN连接具有较长的NAT或IKE保持激活定时器，则可优先于第一WLAN选择第二WLAN连接。类似地，如果可能的话，相比不支持CDRX的基站或网络可选择支持CDRX的基站或网络。
在706中，移动设备可基于704中讨论的一个或多个网络参数来选择使用蜂窝连接或WLAN连接。例如，当CDRX不被蜂窝连接支持和/或如果CDRX配置不良时，相比于LTE移动设备可优先地选择WLAN(例如，如果CDRX周期比推荐的时间短或CDRX不活动定时器或者持续时间(onDuration)定时器比所需要的长)。
另选地或除此之外，当WLAN保持激活定时器如此短，使得它们对移动设备可具有显著的功耗消耗影响时，相比于WLAN，移动设备可优先地选择LTE。也可考虑网络参数的组合。
该方法还可包括确定每个连接的无线电链路的特征并且在选择连接时使用这些特征。例如，可确定各种特征或量度中的任何一者，诸如RSSI、SNR、RSRQ、BLER和/或任何期望的量度，例如，测量每个连接的无线电链路的质量或可靠性。也可考虑其他因素，诸如移动设备的移动速度、移动设备的位置、计费因素(例如，移动设备是否漫游)等。因此，连接的选择(例如，蜂窝或WLAN)可不仅基于在704中确定的功率参数，而且还基于诸如上述链路状况的其他因素来确定。
图8-基于功率消耗选择RAT
图8示出了用于基于功率消耗选择例如用于实时应用诸如VoIP的RAT的方法的一个实施方案。除了其他设备之外，图8所示的方法可与以上附图所示的计算机系统或设备中的任一个一起使用。例如，图8的方法可由移动设备106执行。在各种实施方案中，所示的方法要素中的一些可按与所示顺序不同的顺序同时执行，或者可被省略。还可以根据需要来执行另外的方法要素。需注意，虽然本文描述了WLAN和LTE，但是可想到RAT的任何组合。如图所示，该方法可如下操作。
在802中，移动设备可确定移动设备的当前状况。例如，移动设备可确定移动设备的当前电池电量。还可设想其他状况，诸如设备是否被主动使用、设备的位置或移动速度等。
在804中，移动设备可基于移动设备的当前状况来修改其执行RAT选择(例如，如图7所描述)的方法。例如，移动设备通常可使用第一算法来在不同的RAT之间进行选择，例如，用于实时应用(例如，VoIP呼叫)，其可使用RAT的当前链路状况和/或RAT的相关联的功率消耗(例如，基于图7中确定的网络参数)。然而，响应于移动设备的当前状况到达特定点(例如，电池电量低于阈值，诸如5％、10％、25％等)，移动设备可切换成使用第二算法，例如，其基于功率消耗因素进行选择，例如，排除链路状况因素。然而，应当注意，非常差的链路状况可导致更高的功率使用，因此可需要最小的链路状况。
在一些实施方案中，可使用多个不同的方案。例如，在高电量状况下(例如，大于75％的剩余电池)，RAT选择可基于链路状况或其他因素，而不考虑选择的功率消耗。在中等电池状况(例如，剩余电池在25％至75％之间)期间，RAT选择可基于链路因素和功率消耗(以及其他可能的因素)。在低电量状况(例如，剩余电量小于25％或10％)期间，可仅基于功率消耗来进行RAT选择。还设想了其他实施方案和场景。
图8的方法可对于默认限制功率消耗选择的网络特别有用。例如，一些蜂窝网络可要求默认情况下相比于WLAN链路优先使用蜂窝链路。然而，当移动设备达到临界状态(例如，低电池状态)时，移动设备可开始考虑功率消耗。
上述方法可在各种时间使用。例如，当移动设备处于空闲模式(例如，不在语音呼叫和/或实时应用中)时，可使用图7和图8的方法。在这种情况下，该方法可用于确定是否保持一个或多个连接。例如，移动设备可基于与确定的参数相关联的功率消耗来保持到连接中的一者或子集的活动连接。在一个实施方案中，这些方法可用于确定是否执行WLAN连接的IMS注册。
另选地，这些方法可用于确定要用于即将到来或正在进行的实时应用(例如，VoIP呼叫)的连接。例如，当移动设备正在使用蜂窝连接用于实时应用(例如，语音呼叫)来确定是否将实时应用从蜂窝切换到WLAN时(反之亦然)，可使用这些方法。
这两种情况可涉及以不同的方式在两个RAT或连接之间作出决定，例如，在空闲模式下与在活动呼叫期间可存在使用的更严格的阈值或过程，例如，因为移动设备可花费大部分时间处于空闲模式。另选地，可在任一情况下使用相同的标准和决策过程。还设想了其他情况。
实施方案
以下段落描述了根据本文的描述的各种实施方案。
一种用于选择用于实时应用的连接的方法，包括：在移动设备处：通过蜂窝连接与蜂窝网络进行通信；通过WLAN连接与WLAN网络进行通信；确定所述蜂窝网络或所述WLAN网络的一个或多个网络参数，其中所述一个或多个网络参数影响所述移动设备的功率消耗；基于所述一个或多个网络参数，确定在所述移动设备的实时应用中是使用所述WLAN连接还是所述蜂窝连接。
根据这些段落中的任一者所述的方法，其中实时应用包括语音呼叫。
根据这些段落中的任一者所述的方法，其中确定所述一个或多个网络参数包括确定所述蜂窝连接是否支持正确配置的CDRX(连接模式非连续接收)。
根据这些段落中的任一者所述的方法，其中所述一个或多个网络参数包括与所述WLAN连接相关联的一个或多个保持激活定时器。
根据这些段落中的任一者所述的方法，其中所述一个或多个保持激活定时器包括NAT保持激活定时器。
根据这些段落中的任一者所述的方法，其中所述一个或多个保持激活定时器包括IKE(因特网密钥交换)死对等体检测保持激活定时器。
根据这些段落中的任一者所述的方法，其中所述蜂窝连接包括长期演进(LTE)蜂窝连接。
一种用于选择用于实时应用的连接的方法，包括：在移动设备处：通过蜂窝连接与蜂窝网络进行通信；通过WLAN连接与WLAN网络进行通信；确定所述移动设备的状况；基于移动设备的状况，仅基于移动设备的电池的功率消耗来确定在移动设备的实时应用中使用WLAN连接或蜂窝连接。
根据这些段落中的任一者所述的方法，其中确定所述移动设备的状况包括确定所述移动设备的电池电量。
根据这些段落中的任一者所述的方法，其中仅基于移动设备的电池的功率消耗来确定是使用WLAN连接还是蜂窝连接来在移动设备的实时应用中使用基于移动设备的电池电量下降到阈值以下来执行。
根据这些段落中的任一者所述的方法，其中所述阈值是10％。
一种移动设备，包括：至少一个天线；第一无线电部件，其中所述第一无线电部件被配置为使用至少一个蜂窝无线电接入技术(RAT)来执行与蜂窝基站的蜂窝通信；第二无线电部件，其中所述第二无线电部件被配置为执行与Wi-Fi接入点的Wi-Fi通信；耦接到所述第一无线电部件和第二无线电部件的至少一个处理器，其中所述移动设备被配置为执行语音和/或数据通信；其中所述移动设备被配置为执行根据这些段落中的任一者的方法。
一种包括用于执行根据这些段落中的任一者的方法的指令的计算机程序。
一种包括用于执行这些段落中的任一者的方法元素中的任一者的装置的设备。
一种包括本文在具体实施方式中大体上所描述的任何动作或动作的组合的方法。
一种大体上如本文参考附图中的每一者或任何组合或者参考具体实施方式中的段落中的每一者或任何组合所描述的方法。
一种被配置为执行大体上如本文在具体实施方式中描述的任何动作或动作的组合的无线设备。
一种无线设备包括本文在具体实施方式中所描述的包括在无线设备中的任何组件或组件的组合。
一种存储在被执行时使得执行本文在具体实施方式中大体上所描述的任何动作和动作的组合的指令的非易失性计算机可读介质。
一种被配置为执行本文在具体实施方式中大体上所描述的任何动作或动作的组合的集成电路。
尽管已相当详细地描述了上述实施方案，但是一旦完全理解了上述公开，许多变型形式和修改形式对于本领域的技术人员而言将变得显而易见。本发明旨在使以下权利要求书被解释为涵盖所有此类变型形式和修改形式。

Claims (18)

1.一种用于选择用于实时应用的连接的方法，包括：
在移动设备处：
建立与蜂窝网络的蜂窝连接；
建立与无线局域网WLAN网络的WLAN连接；
确定所述蜂窝连接的第一一个或多个网络参数，其中在通过所述蜂窝连接通信时，所述第一一个或多个网络参数影响所述移动设备的功率消耗；
确定所述蜂窝连接的与所述第一一个或多个网络参数不同的第一一个或多个无线电链路度量；
确定所述WLAN连接的第二一个或多个网络参数，其中在通过所述WLAN连接通信时，所述第二一个或多个网络参数影响所述移动设备的功率消耗；
确定所述WLAN连接的与所述第二一个或多个网络参数不同的第二一个或多个无线电链路度量；
确定根据所述蜂窝连接的所述第一一个或多个网络参数操作的所述移动设备的第一功率消耗；
确定根据所述WLAN连接的所述第二一个或多个网络参数操作的所述移动设备的第二功率消耗；以及
基于所述第一功率消耗、所述第一一个或多个无线电链路度量、所述第二功率消耗和所述第二一个或多个无线电链路度量，确定在所述移动设备的实时应用中是使用所述WLAN连接还是使用所述蜂窝连接。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述实时应用包括语音呼叫。
3.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述第一一个或多个网络参数包括确定连接模式非连续接收CDRX参数，并且其中确定是使用所述WLAN连接还是使用所述蜂窝连接基于根据所确定的CDRX参数的所述蜂窝连接的功率消耗。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二一个或多个网络参数包括与所述WLAN连接相关联的一个或多个保持激活定时器，并且其中确定是使用所述WLAN连接还是使用所述蜂窝连接基于与所述WLAN连接相关联的所述一个或多个保持激活定时器的值。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述一个或多个保持激活定时器包括NAT保持激活定时器。
6.根据权利要求4所述的方法，其中所述一个或多个保持激活定时器包括互联网密钥交换IKE死对等体检测保持激活定时器。
7.根据权利要求4所述的方法，其中确定是使用所述WLAN连接还是使用所述蜂窝连接包括将至少第一保持激活定时器的值与阈值进行比较，并且其中确定是使用所述WLAN连接还是使用所述蜂窝连接基于所述第一保持激活定时器的所述值与所述阈值的比较。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括：
确定所述移动设备的电池电量，其中所述确定是使用所述WLAN连接还是使用所述蜂窝连接基于所述移动设备的所述电池电量。
9.一种被配置用于包括在移动设备中的装置，包括：
处理元件，其中所述处理元件被配置为：
确定与蜂窝网络的蜂窝连接的第一一个或多个网络参数；
确定所述蜂窝连接的与所述第一一个或多个网络参数不同的第一一个或多个无线电链路量度；
确定与无线局域网WLAN网络的WLAN连接的第二一个或多个网络参数；
确定所述WLAN连接的与所述第二一个或多个网络参数不同的第二一个或多个无线电链路量度；
确定根据所述蜂窝连接的所述第一一个或多个网络参数操作的所述移动设备的第一功率消耗；
确定根据所述WLAN连接的所述第二一个或多个网络参数操作的所述移动设备的第二功率消耗；以及
基于所述第一功率消耗、所述第一一个或多个无线电链路量度、所述第二功率消耗和所述第二一个或多个链路量度，为所述移动设备的实时应用选择所述WLAN连接或所述蜂窝连接。
10.根据权利要求9所述的装置，其中所述第一一个或多个网络参数与所述第二一个或多个网络参数是不同类型。
11.根据权利要求9所述的装置，其中选择所述WLAN连接还是所述蜂窝连接是针对IP语音VoIP呼叫执行的。
12.根据权利要求9所述的装置，其中确定所述第一一个或多个网络参数包括确定所述蜂窝连接是否支持连接模式非连续接收CDRX，并且其中选择所述WLAN连接还是所述蜂窝连接基于所述蜂窝连接是否支持CDRX。
13.根据权利要求9所述的装置，其中所述第二一个或多个网络参数包括与所述WLAN连接相关联的一个或多个保持激活定时器，并且其中选择所述WLAN连接还是所述蜂窝连接基于与所述WLAN连接相关联的所述一个或多个保持激活定时器的值。
14.根据权利要求13所述的装置，其中所述一个或多个保持激活定时器包括NAT保持激活定时器或互联网密钥交换IKE死对等体检测保持激活定时器中的一者或多者。
15.根据权利要求13所述的装置，其中所述处理元件被进一步配置为：
确定所述移动设备的电池电量，其中所述选择所述WLAN连接还是所述蜂窝连接基于所述移动设备的所述电池电量。
16.一种移动设备，包括：
至少一个天线；
第一无线电部件，其中所述第一无线电部件被配置为使用至少一个蜂窝无线电接入技术RAT执行与蜂窝基站的蜂窝通信；
第二无线电部件，其中所述第二无线电部件被配置为执行与Wi-Fi接入点的Wi-Fi通信；
至少一个处理器，所述至少一个处理器耦接到所述第一无线电部件和所述第二无线电部件，其中所述移动设备被配置为执行语音通信和/或数据通信；
其中所述移动设备配置为：
建立与蜂窝网络的蜂窝连接；
建立与无线局域网WLAN网络的WLAN连接；
确定所述蜂窝连接的第一一个或多个网络参数，其中在通过所述蜂窝连接通信时，所述第一一个或多个网络参数影响所述移动设备的功率消耗；
确定所述蜂窝连接的与所述第一一个或多个网络参数不同的第一一个或多个无线电链路度量；
确定所述WLAN连接的第二一个或多个网络参数，其中在通过所述WLAN连接通信时，所述第二一个或多个网络参数影响所述移动设备的功率消耗；
确定所述WLAN连接的与所述第二一个或多个网络参数不同的第二一个或多个无线电链路度量；
确定根据所述蜂窝连接的所述第一一个或多个网络参数操作的所述移动设备的第一功率消耗；
确定根据所述WLAN连接的所述第二一个或多个网络参数操作的所述移动设备的第二功率消耗；以及
基于所述第一功率消耗、所述第一一个或多个无线电链路度量、所述第二功率消耗和所述第二一个或多个无线电链路度量，确定在所述移动设备的实时应用中是使用所述WLAN连接还是使用所述蜂窝连接。
17.根据权利要求16所述的移动设备，其中所述移动设备还被配置为：
确定所述移动设备的电池电量，其中所述确定是使用所述WLAN连接还是使用所述蜂窝连接基于所述移动设备的所述电池电量。
18.根据权利要求16所述的移动设备，其中确定所述第一一个或多个网络参数包括确定连接模式非连续接收CDRX参数，并且其中确定是使用所述WLAN连接还是使用所述蜂窝连接基于根据所确定的CDRX参数的所述蜂窝连接的功率消耗。
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