CN110945908A - 基于设备运动的无线切换 - Google Patents

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Abstract

本文描述的系统、设备和技术针对基于设备移动的改进的无线切换。用户设备(UE)可以经由服务单元无线连接到网络，而切换操作允许UE将连接从服务单元转换到候选单元，以促进移动性和连接连续性。在一些情况下，服务单元可以是广域网，而候选单元可以是小型单元，从而该小型单元利用毫米波长通信。在一些情况下，与服务单元相比，候选单元可以提供更高质量的连接，切换决策可以至少部分地基于与UE相关联的运动数据。例如，如果UE的速度高于阈值，则可以防止UE或网络启动从服务单元到候选单元的切换。

Description

基于设备运动的无线切换
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2017年7月27日递交的序列No.15/661,354的美国实用专利申请的优先权。序列No.15/661,354的专利申请的全部内容通过引用并入本文中。
背景技术
现代地面电信系统包括第二代、第三代和第四代(2G、3G和4G)蜂窝无线接入技术的异构混合，这些技术可以交叉兼容，并且可以共同操作，以提供数据通信服务。全球移动系统(GSM)是2G电信技术的一个示例；通用移动电信系统(UMTS)是3G电信技术的一个示例；长期演进(LTE)(包括LTE升级)和演进的高速分组接入(HSPA+)是4G电信技术的示例。
第二、第三和第四代技术已经利用了700-2500MHz量级的无线频率，从而分别产生了12-42cm量级的波长。通常，使用较低频率的地面网络可提供较大区域的覆盖范围，而较高频率可提供较小区域的覆盖范围。展望未来，未来的电信系统可能包括利用30-300GHz量级频率的5G蜂窝无线接入技术，从而分别产生1-10mm量级的波长。这种利用毫米波的5G系统可以提供高带宽通信；但是，此类毫米波可能会被建筑物阻挡或被植被、雨水或云层吸收，从而可能导致无线覆盖范围不均、通话质量下降或掉话。
附图说明
参照附图阐述详细描述。在附图中，附图标记的最左边的一个或更多个数字标识该附图标记首次出现的附图。在不同附图中使用相同的附图标记表示相似或相同的项目或特征。
图1示出了用于基于单元特性和/或运动数据来确定无线网络中的切换的示例性过程的图形流程图。
图2示出了如本文所述的示例性设备，例如，用户设备和/或一个或更多个基站，其基于运动数据来实现改进的切换。
图3示出了用于基于单元特性和/或运动数据，来确定用户设备处的一个或更多个切换事件的示例性过程。
图4示出了用于基于单元特性和/或运动数据，来确定基站处的一个或更多个切换事件的示例性过程。
图5示出了用于确定与确定一个或更多个切换事件相关联的运动数据阈值的示例性过程。
具体实施方式
本文描述的系统、设备和技术针对基于设备移动的改进的无线切换。例如，用户设备可以经由服务单元提供的无线连接而连接到网络，由此单元表示基站提供的无线覆盖。随着用户设备(UE)在地理空间中移动，UE暴露于其他单元，这也可以提供与网络的连接。在一些情况下，随着UE在单元之间移动，可能发生切换，由此，无线连接从服务单元移动到候选单元。在一些情况下，服务单元可以是在第一频率下提供第一无线信号的广域网(WAN)，并且候选单元可以是在第二频率下提供第二无线信号的小型单元。在一些情况下，第二频率可以显著高于第一频率，和/或相对于WAN的地理足迹，小型单元的地理足迹可以更小。例如，小型单元可以是能够发送和接收毫米波长无线通信的5G基站。在一些情况下，当UE相对于服务单元和/或相对于候选单元正在以高于阈值速度移动时，切换事件(例如，是切换还是不切换的决策，也被称为切换决策)可以至少部分地基于与UE相关联的运动数据。
例如，当UE以高于阈值速度移动时，可以防止发生从WAN到小型单元的切换。在一些情况下，候选单元提供的呼叫质量或信号强度可以高于服务单元提供的呼叫质量或信号强度。然而，例如，如果UE的速度高于阈值速度，则可以防止切换事件的发生，并且UE可以保持连接到WAN。在一些情况下，例如，当WAN不再是充当服务单元的选项时，无论UE的速度是否高于阈值速度，都可以发生切换事件。
可以由UE、由基站(例如，服务单元、候选单元和/或网络设备)或由设备的组合来做出切换决策。此外，与UE相关联的运动数据可以由UE确定或由网络设备确定。因此，运动数据可以由UE确定、并且由UE使用、或者由UE提供给基站、或者可以由基站确定并且由基站用于确定切换事件。例如，UE可以包括可以确定UE的运动的一个或更多个传感器，例如，加速度计或GPS传感器。UE可以基于网络的已知拓扑或推断拓扑，通过评估何时将来自各种候选单元的通信暴露给UE，来确定UE的运动数据。此外，当可用时，UE和/或基站可以至少部分地基于对在UE与一个或更多个基站之间建立的连接的定时提前分析，来估计UE的运动。
在一些情况下，可以通过随时间接收到的多个切换请求，来推断UE的运动数据。例如，UE可以从第一WAN切换到第一小型单元，然后从第一小型单元切换到第二小型单元或第二WAN。在一些情况下，如果第一次切换和第二次切换之间的时间段短于阈值时间量，或者有切换次数超过与时间段相关联的切换阈值次数，则该操作可以使UE切换到WAN，并保持与WAN的连接，而不是随后在可用和适用时，启动到其他小型单元的切换。
在一些情况下，速度阈值(并且因此，切换决策)可以至少部分地基于候选单元(例如，小型单元)中的UE的速度和候选单元的大小。例如，如果第一候选单元相对较大，则与切换决策相关联的速度阈值可以相对高于第二候选单元，第二候选单元小于第一候选单元。在一些情况下，可以结合向UE标识候选单元，来将候选单元的大小信息提供给UE。在一些情况下，候选单元可以被标识为(例如，作为参数发送给UE)为单元，其中，可以在切换决策中考虑运动数据。在一些示例中，速度阈值可以基于各种因素，如本文所讨论的。
在一些情况下，切换决策可以至少部分地基于历史运动数据。例如，如果UE在导航通过候选单元(例如，小型单元)的车辆中并且车辆的速度降低(例如，当车辆到达停车灯时)，则操作可以至少部分基于一段时间内的运动数据，来确定启动(或防止)切换事件。例如，即使瞬时速度低于阈值速度，平均速度也可以高于阈值平均速度，在这种情况下，可以防止切换事件的启动。在一些情况下，运动数据可以包括瞬时速度信息、平均速度信息、和/或路线信息(例如，与在UE上操作的导航应用程序相关联)。因此，切换决策可以基于速度信息(例如，瞬时、平均等)和/或路线信息，并且即使在瞬时速度低于阈值速度的情况下，也可以防止切换事件。
在一些情况下，关于切换事件的决策可以至少部分地基于UE的状态和/或UE与基站之间的连接。例如，如果UE处于空闲状态(例如，不进行呼叫或不促进通信)，则无论UE的速度如何，如本文所讨论的，操作都可以确定不从WAN切换到小型单元。在一些情况下，如果UE正在进行保证的比特率通信(例如，LTE语音呼叫)，则UE可以不从WAN切换到小型单元，以便保持通信的质量和/或防止破坏保证的比特率通信。
在一些情况下，切换决策可以至少部分地基于服务单元的特性和/或候选单元的特性。例如，单元的特性可以包括但不限于信号强度指示符(例如，接收信号强度指示(RSSI)、接收信道功率指示符(RCPI)等)，传播时间测量(例如，到达时间)，基站能力(例如，未使用的带宽、频率、信道、时隙等的数量)，信噪比(SNR)，本文讨论的任何度量的变化率(例如，服务单元的RSSI的变化率与候选单元的RSSI的变化率相比)，单元的大小(例如，地理覆盖范围)，体验质量(QoE)，服务质量(QoS)，与信道相关联的延迟，与UE相关联的流量类型(例如，语音、数据、网络浏览、E 911、保证的比特率等)，指示在与单元相关联的切换决策中可以考虑运动数据的参数等。
例如，本文所述的系统、设备和技术可以通过减少由于WAN和小型单元之间的过度切换而引起的网络拥塞，来改善网络的功能。此外，防止这种切换可以提高网络中通信的可靠性、和/或防止掉话。此外，一些实施方式可以通过在与做出切换决策的位置相同的位置(例如，在UE处、在基站处等)收集数据，来减少信令。在一些情况下，利用在切换决策中的运动数据可以通过改善呼叫质量来改善QoE，和/或可以通过防止掉话来改善QoS。本文讨论了计算机和网络功能的这些改进和其他改进。
可以以多种方式来实现本文描述的系统、设备和技术。下面参考以下附图提供示例性实施方式。
图1示出了用于基于单元特性和/或运动数据，来确定无线网络中的切换的示例性过程102的图形流程图100。通常，过程102包括操作104、106和108，由此可以在环境110中的不同时间执行过程102。例如，如本文所讨论的，可以至少在时间T2、T3和T4执行操作104、106和108。
环境110示出了示例性地面网络，该地面网络包括无线局域网(WAN)112和114，以及能够向用户设备120提供无线通信的小型单元116和118。如图所示，用户设备(UE)120表示在时间T1的UE，UE 122表示在时间T2的UE，UE 124表示在时间T3的UE，以及UE 126表示在时间T4的UE。UE 120、122、124和126的运动被示为移动128。
在时间T1处，UE 120正在经由连接130与WAN 112通信。因此，在时间T1处，WAN 112可被视为服务单元。在时间T2，UE 122位于WAN 112和小型单元116内。因此，UE 122可以保持连接到WAN 112(例如，服务单元)，但是具有连接到小型单元116的选项，其可以被视为候选单元。如本文所讨论的，UE 122可以确定：UE 122可用服务单元(例如，WAN 112)和候选单元(例如，小型单元116)，在这种情况下，可以执行过程102的操作。
在104处，该操作可以包括确定服务单元和/或一个或更多个候选单元的单元特性。例如，操作104可以包括确定服务单元和/或一个或更多个候选单元(统称为“单元”)的类型，例如，确定单元是2G、3G、4G还是5G单元。此外，操作104可以包括确定与单元相关联的信号强度(例如，RSSI、RCPI等)，信噪比(SNR)、延迟、流量(例如，可用信道数量、时隙等)。操作104可以包括确定单元是WAN还是小型单元。在一些情况下，操作104可以包括：接收与单元相关联的标识符或参数，该标识符或参数指示在确定是否启动服务单元与一个或更多个候选单元之间的切换事件时可以考虑运动数据。操作104可以包括：接收阈值速度的指示，超过该阈值速度可能不会发生切换事件。如在本公开的情境中可以理解的，操作104可以包括确定任意数量的单元的单元特性。例如，在任何特定时间可以有一个或更多个可供UE使用的候选单元，这些候选单元可以提供到UE的连接，以促进与UE之间的来往通信。
在106处，该操作可以包括确定与用户设备相关联的运动数据。例如，操作106可以包括确定UE(例如，在时间T2处的UE 122)的瞬时速度，UE的平均速度(例如，在时间T1和T2之间的UE 122的平均速度、与滑动时间窗口相关联的UE 122的平均速度等)，或与UE相关联的运动的其他指示(例如，定时提前分析、随时间暴露给UE的一个或更多个候选单元的变化率、一段时间内发生的切换次数等)。在一些情况下，运动数据可以由UE直接(例如，经由从与UE耦合的外部传感器(例如，与UE通信的车辆的速度计等)接收到的GPS数据、加速度计数据)或间接(例如，经由定时提前或信号分析、切换计数等)确定。
在108处，该操作可以包括基于单元特性和/或运动数据来确定切换。例如，操作108可以包括切换决策(例如，在时间T2)，以基于单元(例如，表示WAN的服务单元和表示小型单元的候选单元)的特性和/或UE的运动数据，来启动或阻止WAN 112和小型单元116之间的切换。例如，单元的特性可以包括由单元提供的无线信号的频率。在一些示例中，小型单元116可以表示毫米波单元，而WAN 112可以表示较低频率的无线信号。此外，操作108可以包括：确定与服务单元和/或一个或更多个候选单元相关联的相对或绝对信号强度指示以指示UE可以(在不考虑运动数据的情况下)切换到候选单元。即，操作108可以包括确定或评估指示可以发生从服务单元到候选单元的切换的试探法。然而，如本文所论述，操作108可包含基于单独评估QoE或QoS而评估可防止否则可能发生的切换的运动数据。
如在本公开的情境中可以理解的，可以在UE 120遍历环境110(由移动128表示)时重复地执行过程102。因此，在时间T1，WAN 112可以对应于服务单元，小型单元116可以对应于候选单元。例如，在T2和T3之间的时间，UE可以位于这样的区域中：在该区域中，候选单元可以包括小型单元116和小型单元118。在这种情况下，过程102可以包括确定作为候选单元的小型单元116和小型单元118的单元特性。
在时间T3，UE 124可以位于环境110中，从而WAN 112可以对应于服务单元，而小型单元118和WAN 114可以对应于候选单元。如可以理解的是，过程102可以包括确定单元特性，确定UE(例如，UE 124)的运动数据，以及基于单元特性和/或运动数据来确定切换。在一个示例中，由于UE 124的运动数据可以包括例如高于阈值速度的速度数据，所以操作108可以包括确定从WAN 112到WAN 114的切换(例如，代替从WAN 112到小型单元118的切换)。因此，并且如在时间T4所示，WAN 114可以提供到UE 126的连接132，从而WAN 114可以对应于服务单元。
在一些情况下，当UE以高于阈值的速率移动时，至少部分基于运动数据的切换决策可以减少切换的次数。例如，遍历环境110可以包括在WAN 112、小型单元116、小型单元118和WAN 114之间的切换。在简化示例(例如，不考虑运动数据)中，可以存在三个切换(例如，WAN 112→小型单元116，小型单元116→小型单元118，以及小型单元118→WAN114)。然而，在UE的运动数据指示可能没有向小型单元116和118启动切换的情况下，过程102可以最终表示WAN 112和WAN 114之间的一次切换。如在本公开的情境中可以理解的是，可以至少部分地基于UE 120随时间的路径、UE 120随时间的运动数据、单元相对于UE 120随时间的特性等，可以发生任意数量的切换，并且以任何顺序发生切换。因此，过程102可以提供灵活的框架，以促进环境110中的连续和高效通信的切换。
在一个示例中，在UE静止或在低于充当UE的服务单元的小型单元中的速度阈值的情况下，在运动数据指示UE的速度高于阈值速度的情况下，操作可以确定将UE切换到WAN候选单元，尽管小型单元相对于WAN提供了更高的信号强度指示、QoE、QoS等。在本公开的范围内设想了这些示例和其他示例。
根据本文所述的各种实施例，术语“用户设备(UE)”、“无线通信设备”、“无线设备”、“通信设备”、“移动设备”和“客户端设备”可以在本文中互换使用，以描述能够使用任何适当的无线通信/数据技术、协议或标准(例如，全球移动通信系统(GSM)、时分多址(TDMA)、通用移动电信系统(UMTS)、演进数据优化(EVDO)、长期演进(LTE)、高级LTE(LTE+)、通用接入网(GAN)、未经许可移动访问(UMA)、码分多址(CDMA)、正交频分多址(OFDM)、通用分组无线业务(GPRS)、增强型数据GSM环境(EDGE)、高级移动电话系统(AMPS)、高速分组访问(HSPA)、演进的HSPA(HSPA+)、语音IP(VoIP)、VoLTE、电气和电子工程师协会(IEEE)802.lx协议、WiMAX、Wi-Fi、电缆数据服务接口规范(DOCSIS)、数字用户线(DSL)、和/或任何将来基于IP的网络技术或现有基于IP的网络技术的演进)无线发送/接收数据的任何UE(例如，UE 120、122、124或126)。
UE 120、122、124或126可以被实现为配置为通过无线网络进行通信的任何合适类型的计算设备，计算设备包括但不限于移动电话(例如，智能电话)、平板计算机、笔记本电脑、便携式数字助理(PDA)、可穿戴计算机(例如，电子/智能眼镜、智能手表、健身追踪器等)、车载(例如，车内)计算机、和/或任何类似的移动设备，以及情境计算设备(其包括但不限于电视(智能电视)、机顶盒(STB)、台式计算机等)。
通常，用户可以利用UE 120、122、124或126，经由IP多媒体子系统(IMS)核心(有时称为“IMS核心网络”、“IMS网络”、“核心网络(CN)”或“IM CN子系统”)，与其他用户和相关联的UE通信。IMS是由第三代合作伙伴计划(3GPP)定义的架构框架，其用于向UE(例如，UE120、122、124或126)传递因特网协议(IP)多媒体。IMS核心可以由一个或更多个服务提供商(例如，一个或更多个无线运营商(“运营商”))维护和/或操作，这些运营商向与UE(例如，UE120、122、124或126)相关联的用户提供基于IMS的服务。例如，服务提供商可以提供多媒体电话服务，该服务允许用户使用其UE、经由IMS核心，与其他用户通话或向其他用户发送消息。用户还可以通过访问IMS核心，利用相关联的UE接收、提供各种不同的基于IMS的服务，或与服务交互。在一些情况下，WAN 112、114以及小型单元116和118可以表示与IMS网络相关联的基站，以启动和促进通信。应当理解的是，IMS网络中可以包括任何数量的基站和/或IMS节点。
因此，IMS核心的经营者可以提供任何类型的基于IMS的服务，例如，电话服务、紧急服务(例如，E 911)、游戏服务、即时消息传递服务、状态服务、视频会议服务、社交网络和共享服务、基于位置的服务、一键通服务等。为了访问这些服务(例如，电话服务)，UE被配置为请求建立通信会话。在电话服务的情况下，通信会话可以包括呼叫(例如，基于语音的通信会话，例如，VoLTE呼叫或Wi-Fi呼叫)。
UE 120、122、124或126被配置为利用由WAN 112、114以及小型单元116和118表示的各种无线电接入网络(RAN)，以便接入IMS核心。通常，IMS核心与用于将UE连接到IMS核心的接入技术无关。以这种方式，UE 120、122、124或126可以经由3GPP RAN(例如，GSM/EDGERAN(GERAN)、通用陆地RAN(UTRAN)、或演进的UTRAN(E-UTRAN))，或可替代地，经由“非3GPP”RAN(例如，Wi-Fi RAN)，或基于IEEE 802.11标准的另一种类型的无线局域网(WLAN)，而连接到IMS核心。通过Wi-Fi接入网络访问IMS核心通常涉及UE 120、122、124或126通过Wi-Fi接入点(AP)与IMS核心通信。通过非3GPP RAN提供对IMS核心的访问为基于IMS的服务的最新发展打开了大门(例如，引入Wi-Fi呼叫)，其允许用户通过可用的Wi-Fi AP启动和接收呼叫。环境110可以包括任意数量和类型的基站，基站表示任意数量和类型的宏单元、微单元、微微单元或毫微微单元，例如，具有任意类型或数量的重叠覆盖或互斥覆盖。
图2示出了示例性设备200(例如，用户设备和/或一个或更多个基站)，以基于运动数据来实现改进的切换，如本文所述。在一些实施例中，设备200可以对应于UE 120、122、124和126，WAN 112和114，或小型单元116和118。在任何情况下，结合图1讨论的部分或全部功能可以在设备200中实现。此外，设备200可以被实现为智能电话202、笔记本电脑204、服务器计算机206、WAN 208、小型单元210等中的任何一个。在本公开的情境中应理解的是，设备200可以被实现为单个设备或被实现为具有在其间分布的组件和数据的多个设备。
如图所示，设备200包括存储装置212，其存储网络拓扑组件214、设备移动组件216、定时提前组件218、设备状态组件220、连接分析组件222、和切换控制组件224以向设备200提供功能，基于设备移动而促进改进的无线切换，如本文中所描述的。而且，设备200包括一个或更多个处理器226、可移除存储器228和不可移除存储器230、一个或更多个输入设备232、一个或更多个输出设备234和一个或更多个收发器236。
在一些实施例中，网络拓扑组件214可以包括维护网络的拓扑信息的功能。例如，网络拓扑组件214可以包括数据库，该数据库具有与网络中的各个单元相关联的标识符、单元之间的物理关系、和/或各个单元的地理描述。在一些情况下，由网络拓扑组件214存储的标识符可以包括单元所使用的无线技术的指示，例如，单元是2G、3G、4G还是5G单元。在一些情况下，单元之间的物理关系可以包括第一单元与第二单元相邻的指示等。此外，物理关系信息可以包括将单元定义为WAN的信息，并且可以包括以下信息：WAN是伞形单元，其具有与各种小型单元的重叠覆盖的至少一部分。此外，网络拓扑组件214可以包括与各种基站相关联的位置信息，其可以用于对位置进行三角测量和/或确定与各种单元接触的UE的运动数据。网络拓扑组件214可以进一步存储与单元的地理边界相关联的信息，例如，单元的宽度。
在一些情况下，如当在基站或网络设备中实现时，网络拓扑组件214可以接收对网络拓扑信息的请求(例如，来自UE)，并且将网络拓扑信息提供给各种请求的UE。在一些情况下，如当在UE中实现时，网络拓扑组件214可以存储从网络设备接收的信息和/或可以收集和/或存储由UE确定的使用信息(例如，与特定单元相关联的接收信号强度、与特定单元相关联的QoS的确定等)、历史切换信息(例如，指示切换事件中涉及的单元的信息，以及在切换时出现的网络状况等)，等等。
在一些实施例中，如果适用，设备移动组件216可以包括确定与UE相关联的运动数据和/或将运动数据发送到负责切换决策的实体或设备的功能。例如，设备移动组件216可以包括一个或更多个传感器，其包括但不限于GPS传感器、加速计、气压计、光传感器、温度计等，其可以提供关于UE的运动的直接或间接信息。在一些情况下，例如，当在UE中实现时，设备移动组件216可以在基站对UE可见时，从基站接收一个或更多个指示。基于基站之间的已知距离(例如，基于网络拓扑组件214)，和/或基于各个基站的预期传输范围，设备移动组件216可以基于各种无线信号对UE可见并失去与UE连接或接触，而确定、估计或推断移动。
如在本公开的情境中可以理解的，在设备移动组件216在UE中实现的情况下，UE可以确定与UE相关联的运动数据，并且可以利用该运动数据来确定是否向基站发送切换请求：请求切换；在一个示例中，设备移动组件216可以确定与UE相关联的运动数据，并且可以将运动数据发送到基站，例如，其中，基站可以至少部分地基于运动数据来做出切换决策。
在一些情况下，设备移动组件216还可以包括这样的功能：确定UE的速度是否高于与特定单元相关联的速度阈值。在一些情况下，单元的速度阈值可以至少部分地基于单元的大小(例如，WAN、微单元、微单元、毫微微单元、微微单元、小型单元等)，无线通信的类型(例如，2G、3G、4G、5G等)，相邻单元的数量和/或类型，与切换事件相关联的时间量(例如，从服务单元切换到候选单元的时间量)等等。在一些实例中，UE可以结合确定是否切换到候选单元，来接收阈值速度的指示。
在一些实施例中，定时提前组件218可以包括这样的功能：确定与信号从UE到达基站所花费的时间长度相关联的定时提前。例如，在一些情况下，当UE连接到服务单元并且对于两个候选单元可见时，定时提前量组件218可以至少部分基于基站的已知位置来确定与各种信号相关联的定时提前，定时提前组件218可以对UE的位置进行三角测量。在一些情况下，随着各种信号的定时提前随时间变化，定时提前组件218可以确定与UE相关联的运动数据。例如，当在基站处实现时，定时提前组件218可以从UE接收传输，确定与该传输相关联的传播延迟，并且将该延迟的指示提供给UE，以用于随后的传输和/或确定运动数据。
在一些实施例中，设备状态组件220可以包括确定与UE相关联的通信状态的功能。例如，UE的状态可以至少包括空闲和活动状态。例如，在空闲状态下，UE没有进行通信，尽管UE可以与这样的单元相关联：该单元可以在被请求时将通信路由到UE。在活动状态下，UE正在进行通信。在一些实例中，当UE处于空闲模式时，如果要建立呼叫，则UE可以标识要连接的WAN。在一些情况下，例如，如果与UE相关联的运动数据指示UE的速度高于阈值，并且UE可以在WAN和利用毫米波长的小型单元之间进行选择，则设备状态组件220可以在任何后续通信中部分地控制UE，将WAN用作服务单元。
在一些实施例中，连接分析组件222可以包括这样的功能：分析UE与服务单元(例如，UE 122和WAN 112)之间的连接(例如，连接130)和/或UE和候选单元(例如，UE 122和小型单元116)之间的连接。在一些情况下，连接分析组件222可以确定与该连接相关联的RSSI、RCPI等，与该连接相关联的SNR等。在一些情况下，连接分析组件222可以确定该UE涉及到保证的比特率(GBR)连接、语音呼叫、交换SMS/MMS消息、网络浏览、流式视频等。在一些实施方式中，连接分析组件222可基于UE参与GBR连接和/或基于与UE相关联的运动数据来防止切换，如本文所讨论的。在一些情况下，可以至少部分地基于与连接相关联的数据量，来做出切换决策。例如，包括流视频的连接更有可能切换到小型单元，该小型单元可以提供比WAN更高的带宽。在另一个示例中，为了保持连接状态，包括流视频的连接更有可能防止切换到小型单元。
在一些实施例中，切换控制组件224可以包括这样的功能：在要启动切换的情况下，确定该切换是软切换还是硬切换。例如，确定是否使用软切换可以至少部分地基于该切换所涉及的网络或基站的类型，因为可以理解的是，某些网络(例如，LTE网络)可能不支持软切换。但是，可以理解的是，当在特定的网络(例如，CDMA网络)中操作时，可以利用软切换。在本公开的情境中可以理解的是，软切换表示切换过程，通过该切换过程，无线电链路被添加到UE或从UE移除，从而使得至少一条无线电链路连接到UE。在一些情况下，软切换可以称为“先断后合”切换。在硬切换的情况下，断开到UE的连接紧接着重新建立(例如，“先合后断”)。在任何情况下，切换控制组件224都可以起到在服务单元与候选单元之间提供近乎瞬时且无缝的切换，如本文所讨论的。
此外，切换控制组件224可以包括这样的功能：确定是否在服务单元与一个或更多个候选单元之间发生切换。例如，切换控制组件224可以基于关于因素的切换决策，其包括但不限于服务单元特性、候选单元特性、与UE相关联的运动数据、与UE相关联的定时提前、UE的状态、UE与服务单元之间的连接分析等。在一些情况下，切换控制组件224可以在UE中实现为接入网络发现和选择功能(ANDSF)。
在各个实施例中，存储装置212是易失性的(例如，RAM)、非易失性的(例如，ROM、闪存等)、或两者的某种组合。存储在存储装置212中的网络拓扑组件214、设备移动组件216、定时提前组件218、设备状态组件220、连接分析组件222、和切换控制组件224可以包括方法、线程、过程、应用程序或任何其他种类的可执行指令。网络拓扑组件214、设备移动组件216、定时提前组件218、设备状态组件220、连接分析组件222和切换控制组件224也可以包括文件和数据库。
在一些实施例中，一个或更多个处理器226是中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、或CPU和GPU两者，或者本领域已知的其他处理单元或组件。
设备200还包括附加数据存储设备(可移除和/或不可移除)，例如，磁盘、光盘或磁带。这样的附加存储器在图2中通过可移除存储装置228和不可移除存储装置230示出。有形计算机可读介质可以包括以用于存储信息(例如，计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。存储装置212、可移除存储器228和不可移除存储器230都是计算机可读存储介质的示例。计算机可读存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储技术、CD-ROM、数字多功能光盘(DVD)、内容可寻址存储器(CAM)、或其他光学存储器、盒式磁带、磁带、磁盘存储器或其他磁性存储设备，或可用于存储所需信息并可由设备200访问的任何其他介质。任何此类有形计算机可读介质都可以是设备200的一部分。
设备200还可以包括一个或更多个输入设备232(例如，小键盘、光标控件、触敏显示器、语音输入设备等)，以及一个或更多个输出设备234(例如，显示器、扬声器、打印机等)。这些设备在本领域中是众所周知的，在此不再赘述。
如图2所示，设备200还包括一个或更多个有线或无线收发器236。例如，一个或更多个收发器236可以包括网络接口卡(NIC)、网络适配器、局域网(LAN)适配器、或物理、虚拟或逻辑地址，以连接到例如本文设想的各种基站或网络，或各种用户设备和服务器。为了在交换无线数据时增加吞吐量，一个或更多个收发器236可以利用多输入/多输出(MIMO)技术。一个或更多个收发器236可以包括能够参与无线射频(RF)通信的任何种类的无线收发器。一个或更多个收发器236还可以包括其他无线调制解调器，例如，用于参与Wi-Fi、WiMAX、蓝牙或红外通信的调制解调器。
图3-5示出了根据本公开的实施例的示例性过程。这些过程被示为逻辑流程图，其每个操作表示可以以硬件、软件或其组合实现的一系列操作。在软件的情境中，所述操作表示存储在一个或更多个计算机可读存储介质上的计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在由一个或更多个处理器执行时，执行所述的操作。通常，计算机可执行指令包括执行特定功能或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。描述操作的顺序不旨在被理解为限制性的，并且可以以任何顺序和/或并行地组合任意数量的所描述的操作以实现过程。
图3示出了用于基于单元特性和/或运动数据，来确定用户设备处的一个或更多个切换事件的示例性过程300。例如，可以由UE 120、122、124、126、200、202或204执行示例性过程300。例如，可以由环境110中的一个或更多个设备执行过程300的部分或全部。
在操作302，该过程可以包括确定用于用户设备(UE)的服务单元的一个或更多个第一特性。如本文所讨论的，服务单元可以包括基站，该基站向UE提供连接，以促进UE与网络上的其他UE或设备之间的通信。在一些情况下，当UE处于空闲模式时，服务单元可以对应于与UE相关联的单元，并且当启动一个时，其将促进通信。在一些示例中，服务单元的特性可以包括但不限于与连接相关联的RSSI，服务单元所利用的无线技术的类型(例如，2G、3G、4G、5G等)，服务单元提供的无线信号的频率，服务单元的地理位置，与服务单元相关联的基站的位置，服务单元的传输功率，服务单元的总带宽或未使用带宽或容量，指示在与服务单元相关联的切换中是否可以考虑运动数据的参数，用于评估与候选单元相关的UE的速度的速度阈值，单元标识符，相邻单元的数量和类型，服务单元支持的服务，与服务单元相关联的定时提前等。在一些情况下，操作302可以包括UE请求服务单元的第一特性，并且在一些情况下，操作302可以包括：从服务单元或另一个网络设备接收第一特性。
在操作304，该过程可以包括确定候选单元的一个或更多个第二特性。如本文所讨论的，候选单元可以对应于能够提供到UE的连接以促进无线通信的单元。在一些情况下，候选单元的特性可以包括但不限于与从候选单元接收的信号相关联的RSSI，候选单元所利用的一种无线技术(例如，2G、3G、4G、5G等)，候选单元提供的无线信号的频率，候选单元的地理大小，与候选单元相关联的基站的位置，候选单元的传输功率，候选单元的总带宽或未使用的带宽或容量，指示是否可以在与候选单元相关联的切换中考虑运动数据的参数，用于评估与候选单元有关的UE的速度的速度阈值，单元标识符，相邻单元的数量和类型，候选单元支持的服务等。在一些情况下，操作304可以包括UE请求候选单元的第二特性，并且在一些情况下，操作304可以包括：从候选单元或另一网络设备接收第二特性。
在操作306，该过程可以包括确定与UE相关联的运动数据。在一些情况下，操作306可以包括监控UE的一个或更多个传感器(例如，GPS传感器和/或加速度计)，以确定与UE相关联的运动数据。在一些情况下，操作306可以包括随时间监控运动数据，以对运动数据执行统计操作(例如，确定平均速度、最大速度等)。在一些实例中，操作306可以包括：从连接到UE或与UE通信的网络设备(例如，从一个或更多个服务单元或一个或更多个候选单元)接收运动数据的一个或更多个指示。在一些实例中，操作306可以包括确定在一个时间段内已经发生的切换的次数，和/或确定了切换的次数高于切换的阈值数目。在一些情况下，操作308可以包括接收这样的指示：经由与由各种基站接收的信号相关联的一个或更多个定时提前，来确定运动数据。
在操作308，该过程可以包括确定UE的运动数据高于阈值运动值。例如，操作308可以包括确定UE的瞬时速度高于阈值速度。此外，操作308可以包括确定UE的平均速度高于与一段时间相关联的阈值平均速度。在一些情况下，操作308可以包括确定瞬时速度低于阈值速度，并且平均速度高于阈值。
在操作310，该过程可以包括至少部分地基于运动数据高于阈值运动值，来确定是否向服务单元和/或候选单元发送切换请求。例如，在对第一特性和/或第二特性的分析指示UE将由候选单元而非服务单元更好地服务的情况下(例如，由于信号强度、拥塞特性、带宽可用性等)，操作310可以确定可以不启动切换，并且操作310可以包括避免向服务单元和/或候选单元发送切换请求。因此，UE可以保持连接到服务单元。
图4示出了用于基于单元特性和/或运动数据，来确定基站处的一个或更多个切换事件的示例性过程400。例如，示例性过程400可以由WAN 112、114，小型单元116、118，以及设备200、208和210执行。例如，过程400中的部分或全部可以由环境110中的一个或更多个设备执行。
在操作402处，该过程可以包括从用户设备接收切换请求。例如，UE可以确定为服务单元可见的候选单元将更好地为UE服务(例如，基于信号强度、带宽、可用能力等)，并且作为响应，UE可以发送请求，以启动切换到服务单元、候选单元、和/或另一网络设备。在一些示例中，网络设备(例如，基站)可以确定候选单元将更好地服务于UE，并且作为响应，可以确定相对于UE和一个或更多个候选单元存在切换机会。
在操作404，该过程可以包括接收与UE相关联的运动数据。在一些示例中，UE可以确定运动数据，并且可以将运动数据的指示提供给服务单元、候选单元、和/或另一网络设备。在一些情况下，操作404可以包括来自UE的请求运动数据。在一些情况下，操作404可以包括基于一个或更多个定时提前和/或基于UE对于其他基站的可见性，来确定运动数据。
在操作406，该过程可以包括确定服务单元和/或候选单元的特性。例如，操作406可以包括确定与UE与服务单元和/或候选单元之间的连接相关联的信号强度。在一些情况下，操作406可以包括确定服务单元是WAN并且候选单元是小型单元。在一些情况下，操作406可以包括确定服务单元和/或一个或更多个候选单元的任何特性，如本文所讨论的。
在操作408，该过程可以包括至少部分地基于运动数据和/或服务单元和/或一个或更多个候选单元的特性来评估切换请求。例如，操作408可以包括确定与服务单元和/或一个或更多个候选单元相关联的各个信号强度是否指示可以针对候选单元中的一个启动切换。此外，操作408可以包括确定运动数据是否指示UE的速度高于与一个或更多个候选单元相关联的阈值速度。在一些情况下，当信号强度指示可以准予将UE从WAN服务单元切换到小型单元候选单元的切换请求，并且UE的速度高于阈值速度时，操作408可以包括拒绝切换请求，这导致UE保持与服务单元的通信。在一些情况下，当服务单元的信号强度低于阈值，并且UE的速度高于阈值速度时，操作408可以准许切换请求，以防止丢失与UE的连接。在一些情况下，操作408可以包括至少部分地基于候选单元的类型，由候选单元提供的无线通信的频率，服务单元和/或候选单元的信号强度(例如，如果服务单元的信号强度较低，则可以增加阈值速度，从而有效地允许移动速度更快的UE连接到候选单元，反之亦然)，该候选单元的大小(例如，更大的候选单元可以与更大的阈值速度相关联，反之亦然)，来确定与候选单元相关联的阈值速度。
图5示出了用于确定与确定一个或更多个切换事件相关联的运动数据阈值的示例性过程500。例如，示例性过程500可以由UE 120、122、124、126、202或204，WAN 112、114或208，小型单元116、118或210，或设备200或206执行。例如，可以由环境110中的一个或更多个设备执行过程500中的部分或全部。
在操作502，该过程可以包括确定服务单元和/或一个或更多个候选单元的单元特性。例如，单元的特性可以包括但不限于与(例如，由UE接收或由单元从UE接收的信号的)单元相关联的RSSI、RCPI等，该单元使用的无线技术的类型(例如，2G、3G、4G、5G等)，该单元提供的无线信号的频率，该单元的地理大小，与单元相关联的基站的位置，单元的传输功率，单元的总带宽或未使用带宽或容量，单元标识符，相邻单元的数量和类型，单元支持的服务，与服务单元相关联的定时提前等中的一个或更多个。
在操作504处，该过程可以包括确定与一个或更多个信号相关联的连接特性，一个或更多个信号与UE相关联。例如，操作504可以包括确定由UE从服务单元接收的第一信号的第一RSSI(或强度指示符)和/或由UE从候选单元接收的第二信号的第二RSSI(或强度指示符)。在一些情况下，连接特性还可以包括但不限于信噪比(SNR)、通信类型(例如，保证的比特率、短消息服务/多媒体消息传递服务(SMS/MMS)、网页浏览、流视频、语音呼叫，E 911等)，与通信相关联的请求带宽等。
在操作506，该过程可以包括至少部分地基于单元特性和/或连接特性，来确定与候选单元相关联的运动数据阈值。例如，运动数据阈值可以至少部分基于UE从服务单元(例如，服务单元RSSI)接收到的信号的RSSI(或者，通常为强度指示符)低于阈值RSSI值。也就是说，如果服务RSSI低(这指示到UE的信号相对较弱)，则可以增加运动数据阈值，例如，从而提高UE行进速度，并且仍启动到候选单元的切换。在一些情况下，运动数据阈值可以至少部分基于UE从候选单元(例如，候选单元RSSI)接收的、高于阈值的信号的RSSI。例如，如果候选单元RSSI高于阈值，则可以增加运动数据阈值。在一些实例中，运动数据阈值可至少部分地基于服务单元RSSI与候选单元RSSI之间的相对差(例如，较高的相对差可增加或减小阈值)。在一个示例中，运动数据阈值可以至少部分地基于候选单元的大小。例如，随着候选单元的大小增加，运动数据阈值可以增加。在一些情况下，运动数据阈值可以至少部分地基于无线信号的频率。例如，随着频率增加，运动数据阈值可以降低。
当然，本文给出的各种示例仅是示例，并且不意在限制权利要求的范围。如可以理解的是，关于在“高于阈值”或“低于阈值”的值执行或不执行动作的描述可以在任何一种情况下实现。例如，就像速度高于阈值可以阻止启动切换一样，速度低于阈值也可以启动切换。类似地，在一些实施方式中，各种因素可以增加阈值，在一些实施方式中，那些各种因素可以降低阈值。因此，如本文所讨论的，取决于实施方式，切换决策可以基于各种因素。
在操作508，该过程可以包括至少部分地基于与UE相关联的运动数据和运动数据阈值来评估切换请求。在一些实例中，如本文所论述，可在UE、服务单元、候选单元、或另一网络设备处执行操作508。此外，如本文所讨论的，操作508可以包括将运动数据阈值(或运动数据阈值的指示)发送到用于评估切换决策的实体。
结论
尽管以特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了主题，但是应当理解的是，所附权利要求书中定义的主题不必限于所描述的特定特征或动作。而是，将特定特征和动作公开为实现权利要求的示例性形式。

Claims (20)

1.一种系统，包括：
一个或更多个处理器；
存储装置；以及
一个或更多个组件，所述一个或更多个组件存储在所述存储装置中，并且能够由一个或更多个处理器执行，以执行操作，包括：
确定服务单元的第一特性，所述服务单元连接到用户设备(UE)，并促进与用户设备(UE)的通信，所述第一特性至少包括与在所述UE处从所述服务单元接收的第一信号相关联的第一强度指示符；
确定候选单元的第二特性，所述第二特性至少包括与在所述UE处从所述候选单元接收的第二信号相关联的第二强度指示符；
至少部分地基于所述第二强度指示符高于所述第一强度指示符，确定能够启动切换事件；
确定与所述UE相关联的运动数据，所述运动数据至少包括所述UE的瞬时速度和与时间段相关联的所述UE的平均速度；
确定与所述UE相关联的运动数据高于至少一个阈值运动值；以及
至少部分地基于所述运动数据高于所述至少一个阈值运动值，确定维持经由所述服务单元的所述通信。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述服务单元是广域网，并且其中，所述候选单元是利用毫米波长进行无线传输的小型单元。
3.根据权利要求1所述的系统，所述操作还包括：至少部分地基于能够启动的所述切换事件，确定与所述UE相关联的运动数据高于所述至少一个阈值运动值。
4.根据权利要求1所述的系统，所述操作还包括：当确定到所述候选单元的切换时，接收与所述候选单元相关联的指示：所述运动数据待评估。
5.一种设备，包括：
一个或更多个处理器；
存储装置；以及
一个或更多个组件，所述一个或更多个组件存储在所述存储装置中，并且能够由所述一个或更多个处理器执行，以执行操作，包括：
确定服务单元的第一特性，以促进所述设备的通信，所述服务单元包括广域网；
确定候选单元的第二特性，所述候选单元包括配置为发送和接收毫米波长无线通信的小型单元；
确定与所述设备相关联的运动数据；以及
至少部分地基于所述第一特性、所述第二特性和相对于阈值运动值的所述运动数据，来确定切换事件。
6.根据权利要求5所述的设备，所述操作还包括：
确定与所述候选单元相关联的第一信号强度高于与所述服务单元相关联的第二信号强度；以及
确定所述运动数据高于所述阈值运动值，其中，确定所述切换事件包括避免向所述候选单元发送切换请求。
7.根据权利要求5所述的设备，所述操作还包括：
确定与所述候选单元相关联的第一信号强度高于与所述服务单元相关联的第二信号强度；以及
确定所述运动数据低于所述阈值运动值，其中，确定所述切换事件包括向所述候选单元发送启动从所述服务单元到所述候选单元的切换的切换请求。
8.根据权利要求5所述的设备，其中，所述阈值运动值至少部分地基于与所述候选单元相关联的传输功率。
9.根据权利要求5所述的设备，其中，所述服务单元的第一地理覆盖范围与所述候选单元的第二地理覆盖范围至少部分重叠。
10.根据权利要求5所述的设备，所述操作还包括至少部分地基于与所述设备相关联的GPS数据，来确定所述运动数据。
11.根据权利要求5所述的设备，所述操作还包括至少部分地基于与由所述设备发送的一个或更多个信号相关联的定时提前数据，来确定所述运动数据。
12.根据权利要求5所述的设备，其中，所述运动数据包括所述设备的瞬时速度或与时间段相关联的所述设备的平均速度中的至少一项。
13.根据权利要求5所述的设备，其中，所述运动数据至少包括所述设备的瞬时速度和与时间段相关联的所述设备的平均速度，并且其中，所述操作还包括：
确定所述瞬时速度低于阈值速度值；
确定所述平均速度高于阈值平均速度值；以及
至少部分地基于所述瞬时速度低于所述阈值速度值，并且所述平均速度高于所述阈值平均速度值，来确定所述切换事件。
14.根据权利要求5所述的设备，其中，所述候选单元是第一候选单元，其中，所述广域网(WAN)是第一WAN，并且其中，所述切换事件是第一切换事件，所述操作还包括：
确定第二候选单元的第三特性，所述第二候选单元包括第二WAN；以及
至少部分地基于所述第三特性和相对于所述阈值运动值的所述运动数据，来确定第二切换事件，其中，所述第二切换事件包括启动从所述服务单元到所述第二候选单元的切换的切换请求。
15.一种处理器实现的方法，包括：
确定促进用户设备的通信的服务单元的第一特性，所述服务单元包括广域网；
确定候选单元的第二特性，所述候选单元包括配置为发送和接收毫米波长无线通信的小型单元；
确定与所述用户设备相关联的运动数据；以及
至少部分地基于所述第一特性、所述第二特性以及相对于阈值运动值的所述运动数据，来确定切换事件。
16.根据权利要求15所述的处理器实现的方法，还包括：
确定与所述候选单元相关联的第一信号强度高于与所述服务单元相关联的第二信号强度；以及
确定所述运动数据高于所述阈值运动值，其中，确定所述切换事件包括避免向所述候选单元发送切换请求。
17.根据权利要求15所述的处理器实现的方法，还包括：
确定与所述候选单元相关联的第一信号强度高于与所述服务单元相关联的第二信号强度；以及
确定所述运动数据低于所述阈值运动值，其中，确定所述切换事件包括向所述候选单元发送启动从所述服务单元到所述候选单元的切换的切换请求。
18.根据权利要求15所述的处理器实现的方法，还包括至少部分地基于与由所述用户设备发送的一个或更多个信号相关联的定时提前数据，来确定所述运动数据。
19.根据权利要求15所述的处理器实现的方法，其中，所述运动数据包括所述用户设备的瞬时速度或与时间段相关联的所述用户设备的平均速度中的至少一项。
20.根据权利要求15所述的处理器实现的方法，其中，所述候选单元是第一候选单元，其中，所述广域网(WAN)是第一WAN，并且其中，所述切换事件是第一切换事件，所述处理器实现的方法还包括：
确定第二候选单元的第三特性，所述第二候选单元包括第二WAN；以及
至少部分地基于所述第三特性和相对于所述阈值运动值的所述运动数据，来确定第二切换事件，其中，所述第二切换事件包括启动从所述服务单元到所述第二候选单元的切换的切换请求。
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