專利名稱：用于提供接入點(diǎn)以輔助無線環(huán)境中的切換判決的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及網(wǎng)絡(luò)通信，并且更具體而言涉及用于提供接入點(diǎn)以輔助無線環(huán)境中的切換判決(handoffdecision)的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
在通信環(huán)境中，聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)已經(jīng)變得日益復(fù)雜。近年來，已經(jīng)開發(fā)了一系列協(xié)議和體系結(jié)構(gòu)以適應(yīng)有各種需求的不同末端用戶(end user)組。這些協(xié)議中的一些涉及與切換(handoff)相關(guān)聯(lián)的問題。
隨著公共和私有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的規(guī)模和復(fù)雜度的發(fā)展，對通信會話和數(shù)據(jù)流的適當(dāng)路由和高效管理變得更加至關(guān)重要。技術(shù)上的進(jìn)步產(chǎn)生了具有各種無線網(wǎng)絡(luò)的配置。然而，雖然這些無線網(wǎng)絡(luò)中大多通常提供到相鄰和/或重疊的物理空間的服務(wù)，但是大多數(shù)蜂窩和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是不兼容的并且有在兩者之間信令不適當(dāng)?shù)膯栴}。具體而言，涉及這兩個(gè)平臺的切換情形或信令是不完善的。另外，試圖利用這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)設(shè)備的電池消耗可能比所希望的少。因此，提供有效的機(jī)制來適當(dāng)?shù)厍袚Q末端用戶的通信以實(shí)現(xiàn)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境所提供的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)最小化功率消耗的能力給網(wǎng)絡(luò)操作者、組件制造者和系統(tǒng)設(shè)計(jì)者帶來了很大挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一些教導(dǎo)，提供了用于在電路交換蜂窩和分組交換無線網(wǎng)絡(luò)之間的有效切換的上下文中提供最佳功率消耗的技術(shù)。根據(jù)一些實(shí)施例，這些技術(shù)使得移動(dòng)臺能夠?qū)κ欠裨陔娐方粨Q蜂窩和分組交換無線網(wǎng)絡(luò)之間切換給定通信做出智能判決。尤其是，這些技術(shù)可以使得移動(dòng)臺能夠適當(dāng)?shù)貐f(xié)調(diào)切換并且通過最小化電池消耗來最大化其電池壽命。
根據(jù)特定實(shí)施例，提供了用于輔助切換的方法，該方法包括接收來自一個(gè)或多個(gè)接入點(diǎn)的信令，這些接入點(diǎn)可以向移動(dòng)臺發(fā)送信息。信息可以被用于執(zhí)行從企業(yè)網(wǎng)絡(luò)到蜂窩網(wǎng)絡(luò)或從蜂窩網(wǎng)絡(luò)到企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的切換。
在更具體的實(shí)施例中，信息被提供在被傳送給移動(dòng)臺的一個(gè)或多個(gè)信標(biāo)(beacon)或一個(gè)或多個(gè)探測響應(yīng)中。該方法還可以包括在接收到信息之后進(jìn)入一個(gè)或多個(gè)功率保存操作。移動(dòng)臺可以與輔助實(shí)現(xiàn)切換的無線本地接入網(wǎng)絡(luò)(WLAN)管理模塊相接口。
本發(fā)明的實(shí)施例提供了各種技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。例如，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)提供了在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間切換的上下文中移動(dòng)臺的更強(qiáng)的判決能力。本發(fā)明的配置利用多個(gè)接入點(diǎn)(例如入口接入點(diǎn)(portal access point))來提供移動(dòng)臺可以選擇用于進(jìn)行切換判決的數(shù)據(jù)點(diǎn)。因此，本發(fā)明提供了用于移動(dòng)臺的更好的切換性能(即更好的切換預(yù)測)。
另外，本發(fā)明提供了針對給定設(shè)備(例如移動(dòng)臺)的相當(dāng)大的功率節(jié)省。通過只調(diào)諧到移動(dòng)臺的一個(gè)射頻(radio) (例如802.11射頻或者蜂窩網(wǎng)絡(luò)射頻)，未被選擇的射頻可以被關(guān)閉，這樣就節(jié)省了電池壽命。這個(gè)優(yōu)點(diǎn)是很有意義的，并且還避免了移動(dòng)臺繼續(xù)在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間(間歇性地)反復(fù)(toggle)，這樣會消耗過多的功率量。注意，任何這種操作，不管它們是與切斷給定射頻或者進(jìn)入睡眠模式有關(guān)還是與僅在周期性時(shí)間喚醒有關(guān)，都提供了有利的功率節(jié)省操作，這些操作對移動(dòng)臺是有益的。
根據(jù)下面的附圖、說明書和權(quán)利要求書，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以清楚本發(fā)明的某些技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。另外，雖然上面已經(jīng)列舉了特定的優(yōu)點(diǎn)，但是各種實(shí)施例可以包括所列舉的優(yōu)點(diǎn)中的全部、一些或更多的優(yōu)點(diǎn)。


為了更全面的理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在結(jié)合附圖參考下面的描述，在附圖中圖1是示出了具有支持蜂窩和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)之間的切換的元件的通信系統(tǒng)的簡化框圖；圖2是示出了可以包括一個(gè)或多個(gè)接入點(diǎn)來輔助移動(dòng)臺進(jìn)行切換判決的結(jié)構(gòu)的框圖；以及圖3是與用于提供接入點(diǎn)以輔助通信系統(tǒng)中的切換判決的方法相關(guān)聯(lián)的簡化流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是示出了用于提供網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的切換判決支持的通信系統(tǒng)10的簡化框圖。通信系統(tǒng)10包括通過公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)16互連的蜂窩網(wǎng)絡(luò)12和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14。一個(gè)或多個(gè)基站18被耦合到蜂窩網(wǎng)絡(luò)12，并且一個(gè)或多個(gè)無線本地接入網(wǎng)絡(luò)(WLAN)管理模塊20被耦合到企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14。企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14包括網(wǎng)關(guān)22、呼叫管理器24(由San Jose，CA的Cisco Systems，Inc.制造)和移動(dòng)性應(yīng)用26，移動(dòng)性應(yīng)用26可以執(zhí)行與切換服務(wù)器相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)操作。
通信系統(tǒng)10還包括移動(dòng)臺28，其可以利用基站18通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)12和/或利用WLAN管理模塊20通過企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14與遠(yuǎn)程設(shè)備通信。通信系統(tǒng)10的元件可以操作為允許移動(dòng)臺28維持在蜂窩網(wǎng)絡(luò)12和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14之間傳遞的通信會話。根據(jù)特定實(shí)施例，移動(dòng)性應(yīng)用26和/或移動(dòng)臺28利用各種私有分支交換(PBX)功能中的一個(gè)或多個(gè)來實(shí)現(xiàn)蜂窩網(wǎng)絡(luò)12和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14之間的切換。
出于教導(dǎo)和討論目的，提供一些關(guān)于以下發(fā)明的操作方式的概述是有用的。下面的基礎(chǔ)性信息可以被看作適當(dāng)?shù)卣f明本發(fā)明的基礎(chǔ)。這些信息只是為了說明的目的而提供的，因此不應(yīng)當(dāng)以任何方式推論為限制了本發(fā)明很寬的范圍及其可能的應(yīng)用。
首先，移動(dòng)臺28需要判決何時(shí)執(zhí)行兩個(gè)平臺之間的切換。在本示例中，這兩個(gè)平臺是802.11(其是企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14的一部分)和蜂窩網(wǎng)絡(luò)12。這個(gè)判定是切換試探(heuristics)的一部分。該試探中一個(gè)有幫助的方面是移動(dòng)臺28監(jiān)視802.11的信號強(qiáng)度的能力。當(dāng)信號降低到某一點(diǎn)時(shí)，移動(dòng)臺28可以意識到它正在丟失802.11信號，因此它應(yīng)當(dāng)開始執(zhí)行切換。
通信系統(tǒng)10通過提供若干個(gè)接入點(diǎn)(AP)來解決這個(gè)問題以及其它問題，這些接入點(diǎn)可以提供給移動(dòng)臺28關(guān)于何時(shí)應(yīng)當(dāng)執(zhí)行切換的智能提示(hint)。(注意這些AP在圖2中被示出)。這些提示輔助移動(dòng)臺28確定何時(shí)執(zhí)行適當(dāng)?shù)那袚Q。在提供這種輔助的過程中，本發(fā)明的配置為移動(dòng)臺28提供了更好的切換性能(即更好的切換預(yù)測)。
因而，給定的移動(dòng)臺可以自由地從一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)漫游到另一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，當(dāng)移動(dòng)臺28處于WLAN環(huán)境中時(shí)，預(yù)先定義的入口接入點(diǎn)被標(biāo)識或聽到。這個(gè)入口接入點(diǎn)可以是例如服務(wù)于給定建筑物的門口的接入點(diǎn)。(注意，下面參考圖2提供關(guān)于這個(gè)特定建筑物實(shí)施例的細(xì)節(jié)。)這樣，在任意給定的WLAN環(huán)境中，可能有三十個(gè)內(nèi)部AP和十五個(gè)邊緣AP。入口AP可以是無線接入點(diǎn)，其實(shí)際服務(wù)于例如與門口相關(guān)聯(lián)的區(qū)域。相比之下，邊緣AP可以是在建筑物的內(nèi)部并且位于外墻附近的接入點(diǎn)。由于這些AP的位置，它們的無線電傳輸通?？梢栽诮ㄖ锿饷姹宦牭健Ｈ欢?，因?yàn)樗鼈兪且峁┙ㄖ飪?nèi)部而不是外部的無線電覆蓋，所以無線電覆蓋在外部可能只是間歇性的或者不均勻的(spotty)。因而，移動(dòng)臺可能不希望與這些邊緣AP中的任一個(gè)相關(guān)聯(lián)，因?yàn)橛捎诓痪鶆虻臒o線電覆蓋會使得呼叫在關(guān)聯(lián)后不久就中斷了。一種優(yōu)選的漫游方法是給移動(dòng)臺提供關(guān)于哪個(gè)AP是服務(wù)于建筑物入口的入口AP的信息。一旦被關(guān)聯(lián)到入口AP，移動(dòng)臺就可以推斷其處在某一區(qū)域內(nèi)，在該區(qū)域中無線電覆蓋被設(shè)計(jì)為普遍存在并且具有足夠的信號強(qiáng)度。
然后，在這個(gè)給定域內(nèi)部的所有其它AP可以基于特定末端用戶的傾向或偏好按一般方式被放置。例如，包括快餐機(jī)的走廊可以被配備若干個(gè)內(nèi)部AP，使得漫游到這個(gè)休息位置的人可以被本發(fā)明適當(dāng)?shù)娜菁{。
這些AP是可以將無線設(shè)備(例如移動(dòng)臺)連接到建筑物中的有線IP網(wǎng)絡(luò)的其余部分的實(shí)際設(shè)備。因而，在移動(dòng)臺28和其企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14之間提供了媒介。另外，通過802.11平臺(或者任何其它能夠適應(yīng)這種信令的合適的協(xié)議)提供了合適的接口(在移動(dòng)臺28和給定AP之間)。
通過在門口附近放置若干個(gè)AP，如果在電話的另一端聽到可聽聲音，則保險(xiǎn)的假設(shè)是末端用戶正在進(jìn)入或離開配備有這個(gè)AP的房間。注意，每個(gè)移動(dòng)臺28可以被配備兩個(gè)射頻一個(gè)對應(yīng)于802.11協(xié)議，而另一個(gè)對應(yīng)于蜂窩網(wǎng)絡(luò)12。因此，通過只調(diào)諧到移動(dòng)臺28的一個(gè)射頻上(802.11或者蜂窩網(wǎng)絡(luò))，未被選擇的射頻就可以被關(guān)閉，這節(jié)省了電池壽命。這個(gè)優(yōu)點(diǎn)是很有意義的，并且還避免了移動(dòng)臺28繼續(xù)在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間(間歇性地)反復(fù)的情況，這種反復(fù)消耗過多的功率量。注意，任何這種操作都被一般性地稱為該文檔中所使用的“功率節(jié)省操作”，不管它們是涉及切斷給定射頻或進(jìn)入睡眠模式還是涉及只在周期性時(shí)間喚醒。下面將參考相應(yīng)的附圖給出與這些操作有關(guān)的其它細(xì)節(jié)。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖1的實(shí)際組件，蜂窩網(wǎng)絡(luò)12代表用于利用蜂窩協(xié)議和技術(shù)提供無線電話服務(wù)的通信設(shè)施，包括硬件和任何適當(dāng)?shù)目刂七壿?。蜂窩網(wǎng)絡(luò)12可以使用各種蜂窩協(xié)議和技術(shù)，包括但不限于全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)、時(shí)分多址(TDMA)、碼分多址(CDMA)和任何其他適當(dāng)?shù)哪M或數(shù)字蜂窩協(xié)議或技術(shù)。此外，蜂窩網(wǎng)絡(luò)12可以利用信令系統(tǒng)7(SS7)協(xié)議以用于信令目的。蜂窩網(wǎng)絡(luò)12可以包括任何數(shù)目的基站18，以及基站控制器、移動(dòng)交換中心和任何適當(dāng)?shù)挠糜谂c移動(dòng)臺28和PSTN 16進(jìn)行通信的通信設(shè)施。從而，如圖所示，蜂窩網(wǎng)絡(luò)12可以耦合到基站18以從移動(dòng)臺28接收無線信號并向移動(dòng)臺28發(fā)送無線信號。
企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14代表用于互連耦合到企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14的元件的通信設(shè)施，包括硬件和任何適當(dāng)?shù)目刂七壿嫛亩?，企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14可以代表局域網(wǎng)(LAN)、廣域網(wǎng)(WAN)和/或任何其他適當(dāng)形式的網(wǎng)絡(luò)。此外，企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14內(nèi)的元件可以利用電路交換和/或基于分組的通信協(xié)議來提供有線電話服務(wù)。例如，企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14內(nèi)的元件可以使用因特網(wǎng)協(xié)議(IP)。另外，企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14內(nèi)的元件可以利用諸如802.11無線標(biāo)準(zhǔn)族之類的無線標(biāo)準(zhǔn)來提供無線電話服務(wù)。注意，802.11無線標(biāo)準(zhǔn)族包括802.11a、802.11b和802.11g等。企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14還可以使用交互式語音響應(yīng)(IVR)。
企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14可以包括任何數(shù)目的WLAN管理模塊20、網(wǎng)關(guān)22、呼叫管理器24和其他適當(dāng)?shù)挠糜谂c移動(dòng)臺28和PSTN16進(jìn)行通信的通信設(shè)施。在所示出的實(shí)施例中，企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14包括WLAN管理模塊20、網(wǎng)關(guān)22、呼叫管理器24和移動(dòng)性應(yīng)用26。WLAN管理模塊20代表可能是通信設(shè)備的一部分的一般接入點(diǎn)，其包括用于提供到企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14的無線接入的軟件或硬件以及任何適當(dāng)?shù)目刂七壿嫛?br> 因而，WLAN管理模塊20可以僅僅是作為網(wǎng)絡(luò)無線電管理基礎(chǔ)設(shè)施的一部分的一般接入點(diǎn)。WLAN管理模塊20可以包括與每個(gè)AP的精確位置相關(guān)聯(lián)的信息。例如，WLAN管理模塊20可以包括劃出AP的確切位置的建筑物藍(lán)圖或者樓層規(guī)劃(針對建筑物的每一層)。這些AP可以被手動(dòng)或自動(dòng)地指定為入口AP(例如出口和入口)，并且這個(gè)配置可以被推行到存在于系統(tǒng)中的每個(gè)WLAN管理模塊20。WLAN管理模塊20可以是優(yōu)先接入點(diǎn)或單獨(dú)的管理系統(tǒng)的一部分。另外，WLAN管理模塊20可以僅僅是基礎(chǔ)設(shè)施的一部分，因此被設(shè)在交換機(jī)、路由器或任何其它合適的組件或元件中。如這里詳細(xì)列出的，WLAN管理模塊20可以利用802.11標(biāo)準(zhǔn)中的一個(gè)或多個(gè)。然而，任何適當(dāng)?shù)臒o線標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議都可以被使用(例如激光技術(shù)、紅外線、光等等)。
網(wǎng)關(guān)22代表用于互連企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14與蜂窩網(wǎng)絡(luò)12和/或PSTN16的通信設(shè)施，包括硬件和任何適當(dāng)?shù)目刂七壿?。網(wǎng)關(guān)22可以用于轉(zhuǎn)換不同通信協(xié)議之間的通信。例如，網(wǎng)關(guān)22可以將從蜂窩網(wǎng)絡(luò)12接收的通信從SS7協(xié)議轉(zhuǎn)換為可以由企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14使用的各種其他協(xié)議中的任何一種，例如在電路交換中繼情形下的與綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)(ISDN)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)聯(lián)的協(xié)議，以及在基于IP的中繼的情況下的H.323、會話發(fā)起協(xié)議(SIP)或者其他適當(dāng)?shù)膮f(xié)議。
呼叫管理器24代表用于提供企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14上的電話服務(wù)的通信設(shè)施，包括硬件和任何適當(dāng)?shù)目刂七壿?。例如，呼叫管理?4可以利用各種協(xié)議中的任何一種來支持語音IP(VoIP)通信，所述各種協(xié)議例如是SIP、瘦小(或無狀態(tài))客戶端控制協(xié)議(SCCP)協(xié)議、媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議(MGCP)、H.323和/或任何其他適當(dāng)?shù)挠糜赩oIP的協(xié)議。此外，呼叫管理器24可以充當(dāng)IP PBX并支持PBX功能，例如保持(hold)、駐留(park)、轉(zhuǎn)移(transfer)、重定向(redirect)和/或其他高級和低級呼叫管理特征。
移動(dòng)性應(yīng)用26代表輔助實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中的切換的一般服務(wù)器，但是作為選擇也可以用輔助實(shí)現(xiàn)這里詳細(xì)描述的操作的任何其它適當(dāng)?shù)脑O(shè)備(例如路由器、交換機(jī)、網(wǎng)橋、網(wǎng)關(guān)等等)來替換。移動(dòng)性應(yīng)用26包括任何合適的硬件、軟件和控制邏輯的集合以支持蜂窩網(wǎng)絡(luò)12和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14之間的切換。
還應(yīng)當(dāng)注意WLAN管理模塊20和移動(dòng)臺28的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是可延展的，并且可以很容易地被改變、修改、重新布置或重新配置以實(shí)現(xiàn)它們所希望的操作，只要這些操作屬于切換功能和這里所列出的AP操作。軟件和/或硬件可以駐留在這些元件(或者僅一個(gè)元件)中，以輔助實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的切換輔助特征的教導(dǎo)。因而，軟件和/或硬件被設(shè)在移動(dòng)臺28中，移動(dòng)臺28接收與切換相關(guān)聯(lián)的提示。這些提示由AP提供，AP的傳輸可以被移動(dòng)臺28聽到。
然而，由于它們的靈活性，這些元件(WLAN管理模塊20和移動(dòng)臺28)也可以被配備有(或包括)任何合適的組件、設(shè)備、專用集成電路(ASIC)、處理器、微處理器、算法、只讀存儲器(ROM)元件、隨機(jī)訪問存儲器(RAM)元件、可擦除式可編程ROM(EPROM)、電可擦除式可編程ROM(EEPROM)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或者可操作用于實(shí)施其操作的任何其它合適的元件或?qū)ο蟆Ｔ谕ㄐ畔到y(tǒng)10的上下文中的WLAN管理模塊20和移動(dòng)臺28的結(jié)構(gòu)提供了相當(dāng)大的靈活性，因此它們也應(yīng)當(dāng)這樣解釋。
PSTN16代表通過其蜂窩網(wǎng)絡(luò)12和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14可以進(jìn)行通信的通信設(shè)施，包括硬件和任何適當(dāng)?shù)目刂七壿?。PSTN16可以包括交換機(jī)、有線和無線通信設(shè)備，以及任何其他適當(dāng)?shù)挠糜诨ミB蜂窩網(wǎng)絡(luò)12和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14的設(shè)施。PSTN16可以包括公共和私有網(wǎng)絡(luò)的一部分，這些網(wǎng)絡(luò)提供各種地理區(qū)域和網(wǎng)絡(luò)之間的網(wǎng)絡(luò)傳輸服務(wù)。
移動(dòng)臺28代表能夠通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)12和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14與遠(yuǎn)程設(shè)備通信并在蜂窩網(wǎng)絡(luò)12和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14之間的切換期間維持與遠(yuǎn)程設(shè)備的通信會話的移動(dòng)設(shè)備，包括硬件和任何適當(dāng)?shù)目刂七壿嫛Ｒ苿?dòng)臺28可以利用基站18通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)12進(jìn)行通信，并且利用WLAN管理模塊20通過企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14進(jìn)行通信。
在工作中，移動(dòng)臺28可以通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)12和/或企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14發(fā)起并接收電話呼叫，以與遠(yuǎn)程設(shè)備建立通信會話。注意，這里所用的遠(yuǎn)程設(shè)備指能夠與移動(dòng)臺28建立通信會話的任何通信設(shè)備，例如位于蜂窩網(wǎng)絡(luò)12、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14、PSTN16或其他鏈接網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備。此外，這里所用的通信會話指兩個(gè)或更多個(gè)通信設(shè)備之間語音、視頻、數(shù)據(jù)和/或其他信息的傳送。
在任何時(shí)刻，移動(dòng)臺28可以確定將通信會話從蜂窩網(wǎng)絡(luò)12切換到企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14，或者從企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14切換到蜂窩網(wǎng)絡(luò)12。這可能涉及也可能不涉及這里所標(biāo)識的AP。例如，在建立了通信會話之后，移動(dòng)臺28可能失去或開始失去與基站18或接入點(diǎn)20的連接?？赡苡捎诟鞣N原因發(fā)生信號惡化。例如，移動(dòng)臺28可能由于物理移動(dòng)而開始失去無線連接性。在可能的時(shí)候，移動(dòng)臺28可以在使用基站18和接入點(diǎn)20之間切換來進(jìn)行通信。而且，在某些環(huán)境中，移動(dòng)臺28可以在蜂窩網(wǎng)絡(luò)12和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14之間的切換期間維持通信會話。
切換可能發(fā)生在移動(dòng)臺28從由蜂窩網(wǎng)絡(luò)12提供服務(wù)的區(qū)域行進(jìn)到由企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14提供服務(wù)的區(qū)域時(shí)。切換也可能發(fā)生在相反方向，即當(dāng)移動(dòng)臺28從由企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14提供服務(wù)的區(qū)域行進(jìn)到由蜂窩網(wǎng)絡(luò)12提供服務(wù)的區(qū)域時(shí)。然而，切換可能在任何其他適當(dāng)時(shí)刻發(fā)生。例如，由于對一類網(wǎng)絡(luò)的預(yù)定偏好、移動(dòng)臺28的用戶的自發(fā)選擇、或者響應(yīng)于分析錯(cuò)誤率或與由一類或這兩類網(wǎng)絡(luò)提供的信令相關(guān)聯(lián)的其他數(shù)據(jù)，切換可能發(fā)生在當(dāng)移動(dòng)臺28位于同時(shí)由這兩種網(wǎng)絡(luò)類型提供服務(wù)的區(qū)域中時(shí)。例如，錯(cuò)誤率可能與基站18和接入點(diǎn)20的信號強(qiáng)度相關(guān)聯(lián)，并且可能取決于移動(dòng)臺28的位置。下面參考圖3提供關(guān)于在前述AP的上下文中的切換的其它細(xì)節(jié)。
注意通信系統(tǒng)10僅代表支持蜂窩和企業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)之間的切換的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。也可以有各種其他實(shí)施例。例如，盡管在圖示實(shí)施例中企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14利用網(wǎng)關(guān)22通過PSTN16耦合到蜂窩網(wǎng)絡(luò)12，但是各種其他實(shí)施例可以包括企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14以其他方式耦合到蜂窩網(wǎng)絡(luò)12。例如，企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14可以利用支持VoIP的服務(wù)提供商耦合到蜂窩網(wǎng)絡(luò)12。從而，在其他實(shí)施例中，蜂窩網(wǎng)絡(luò)12和網(wǎng)關(guān)22可以不被包括在通信系統(tǒng)10中。
圖2是示出了若干個(gè)結(jié)構(gòu)50的簡化框圖，從而所選擇的結(jié)構(gòu)50被示為包括被設(shè)在屋頂附近的一個(gè)或多個(gè)邊緣AP54。這種定位是任意的，任一個(gè)AP實(shí)質(zhì)上都可以用任何合適的動(dòng)作來提供。另外，結(jié)構(gòu)50包括一個(gè)或多個(gè)入口AP56，入口AP56(在該示例實(shí)施例中)被設(shè)在所選擇的結(jié)構(gòu)50的門口的門框中。同樣，這個(gè)被選擇的位置是完全任意的。
入口AP56可以被手動(dòng)配置(或設(shè)計(jì))，以使得它們知道它們是入口AP。在一個(gè)示例中，所有的AP發(fā)送信標(biāo)(有時(shí)是周期性地)并且向移動(dòng)臺28提供關(guān)于無線網(wǎng)絡(luò)的信息。因而，在信標(biāo)內(nèi)，AP通過無線接口向移動(dòng)臺28發(fā)送它們的能力。無論何時(shí)移動(dòng)臺28聽到給定的入口AP，并且取決于移動(dòng)臺當(dāng)前處于哪個(gè)網(wǎng)絡(luò)上，移動(dòng)臺28可以使用該信息觸發(fā)向另一網(wǎng)絡(luò)的切換。在其它實(shí)施例中，這個(gè)所接收到的信息可以被用于功率節(jié)省操作。
如上所示，位于移動(dòng)臺28中的智能結(jié)構(gòu)(例如通過軟件或硬件)利用被周期性地發(fā)送到移動(dòng)臺28的信息。另外，設(shè)在WLAN管理模塊20中的智能結(jié)構(gòu)被用于與移動(dòng)臺28交互。而且，可以在這些設(shè)備中提供合適的軟件來與每個(gè)AP相接口。下面在圖3的示例的上下文中提供關(guān)于這些組件的交互的其它細(xì)節(jié)。
雖然該示例包括用于WLAN管理模塊20和移動(dòng)臺28的特定功能組件，但是這些元件可以包括用于支持切換判決的任何組件的集合和布置，包括所列舉的功能組件中的一些或全部。此外，WLAN管理模塊20可以被實(shí)現(xiàn)為獨(dú)立設(shè)備，或者WLAN管理模塊20的各個(gè)方面可以被分布在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14內(nèi)的各種設(shè)備中。作為選擇，在一些實(shí)施例中，WLAN管理模塊20可以被合并到移動(dòng)性應(yīng)用26或呼叫管理器24中。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖3，圖3是與用于提供接入點(diǎn)以輔助通信系統(tǒng)中的切換判決的方法相關(guān)聯(lián)的簡化流程圖。在示例流程的操作中，考慮與出口情形相關(guān)聯(lián)的示例。在步驟100中，末端用戶在移動(dòng)臺28上交談并且在建筑物內(nèi)部(即在WLAN環(huán)境的參數(shù)內(nèi)并且在建筑物的范圍內(nèi))。移動(dòng)臺28正在監(jiān)視WLAN信號強(qiáng)度并且通過VoIP網(wǎng)絡(luò)交談。在步驟102中，末端用戶隨后決定到建筑物外面去吃午飯。末端用戶乘電梯降到第一層并且走向該綜合性建筑物的前門口。
步驟104反映出移動(dòng)臺28正在主動(dòng)地監(jiān)視信號并且掃描AP。在某個(gè)點(diǎn)處，移動(dòng)臺28檢測到入口AP。在這種情況下，入口AP經(jīng)周期性傳輸(例如信標(biāo))通告自身。注意，可以有提供這種標(biāo)識的其它結(jié)構(gòu)，信標(biāo)只是一個(gè)特定平臺。信標(biāo)傳輸中標(biāo)識符的發(fā)送只是可能標(biāo)識的一個(gè)示例。例如，探測響應(yīng)也可以被用于實(shí)現(xiàn)這個(gè)操作。所有的示例都允許移動(dòng)臺28感知到它正在監(jiān)聽的周圍的AP，并且所有這些變換都清楚地包含在本發(fā)明很寬的范圍內(nèi)。
在該示例中，當(dāng)末端用戶在該結(jié)構(gòu)的中間時(shí)，只有內(nèi)部AP被移動(dòng)臺28聽到。一旦末端用戶開始向出口移動(dòng)，與門口相關(guān)聯(lián)的入口AP就被選取或聽到。在步驟106中，移動(dòng)臺28的行為目前發(fā)生改變并且觸發(fā)向蜂窩網(wǎng)絡(luò)12的切換。這包括開通蜂窩射頻和其它適當(dāng)?shù)牟僮鳌Ｗ⒁?，在步驟108中移動(dòng)臺28可以繼續(xù)監(jiān)視WLAN的信號強(qiáng)度和蜂窩環(huán)境。然而，這個(gè)入口AP的目的在于提供移動(dòng)臺28可用來判決切換是否適當(dāng)?shù)牧硪粩?shù)據(jù)點(diǎn)。因而，切換判決基于若干個(gè)參數(shù)，從而任何從給定AP接收到的信號對于移動(dòng)臺28都不一定是決定性的。移動(dòng)臺28可以基于任意數(shù)目的特性來做出其切換判定，這種判定是可配置的。
注意，一旦移動(dòng)臺28在其離開建筑物的路上遇到入口AP，它就可以選擇立即向蜂窩網(wǎng)絡(luò)12登記。這在步驟110中被示出。類似地，移動(dòng)臺28可以被配置使得一旦移動(dòng)臺28與入口AP相關(guān)聯(lián)，它就向該蜂窩網(wǎng)絡(luò)登記。另一種配置選擇可能與如下情況相關(guān)，其中在與入口AP相關(guān)聯(lián)之后，移動(dòng)臺28監(jiān)視信號強(qiáng)度以使得當(dāng)信號強(qiáng)度下降到給定閾值以下時(shí)，移動(dòng)臺28選擇登記。
在相反方向的示例實(shí)施例的操作中，在蜂窩網(wǎng)絡(luò)12上的移動(dòng)臺28的末端用戶可能正在接近建筑物。隨著末端用戶向建筑物的移近，存在于建筑物上的邊緣AP可以被移動(dòng)臺28聽到。這些邊緣AP不一定是移動(dòng)臺應(yīng)當(dāng)與其關(guān)聯(lián)或鏈接的‘正確’的AP。當(dāng)然，這些邊緣AP可以提供關(guān)于哪些是針對移動(dòng)臺28的正確入口AP的提示以用于關(guān)聯(lián)。
一旦移動(dòng)臺28選取了適當(dāng)?shù)娜肟贏P，則移動(dòng)臺28隨后可以選擇與該入口AP相關(guān)聯(lián)并且執(zhí)行切換。在這種情況下，切換將從蜂窩網(wǎng)絡(luò)12到WLAN網(wǎng)絡(luò)(即企業(yè)網(wǎng)絡(luò))。這里，本發(fā)明提供了功率節(jié)省的優(yōu)點(diǎn)。如果移動(dòng)臺28正聽到邊緣AP，則不會發(fā)生完全的關(guān)聯(lián)，因而使用了較少的功率。例如，在一些實(shí)施例中，移動(dòng)臺28可以只周期性地喚醒以監(jiān)聽802.11通告。因而，信標(biāo)(或者任何信號)可以被監(jiān)聽，從而移動(dòng)臺28不會嘗試與任一AP相關(guān)聯(lián)，或者在某些情況下發(fā)送任意數(shù)據(jù)。
注意通信系統(tǒng)10也可以被用于收集關(guān)于在哪里發(fā)生切換的統(tǒng)計(jì)信息，以使得可以對入口AP進(jìn)行指定或判定。如上所述，這些指定可以手動(dòng)進(jìn)行。然而，在其它實(shí)施例中，這些指定可以被動(dòng)態(tài)地執(zhí)行。因而，程序或算法可以被用于自動(dòng)地確定最佳入口AP，與將這個(gè)任務(wù)委派給一個(gè)人相反，其結(jié)果可能不能反映入口AP的最佳選擇。
注意，雖然前面的示例包括用于移動(dòng)臺28的特定功能組件，但是移動(dòng)臺28可以包括用于利用蜂窩網(wǎng)絡(luò)12和/或企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14與遠(yuǎn)程設(shè)備通信并且實(shí)現(xiàn)蜂窩網(wǎng)絡(luò)12和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14之間的切換的任何組件的集合和布置，包括所列舉的功能組件中的一些或全部。而且，移動(dòng)臺28預(yù)期利用任何合適的硬件和/或邏輯的組合和布置來實(shí)現(xiàn)每個(gè)功能組件。因而，在一個(gè)實(shí)施例中，移動(dòng)臺28是移動(dòng)電話。在其它實(shí)施例中，移動(dòng)臺28可以是個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、任意類型的電話、電子記事本、膝上型計(jì)算機(jī)或可操作用于建立與蜂窩網(wǎng)絡(luò)12和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14的通信的任何其它設(shè)備。
前述討論圖示了用于實(shí)現(xiàn)蜂窩網(wǎng)絡(luò)12和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14之間的切換的具體方法。然而，這些討論只圖示了操作的示例性方法。盡管討論有時(shí)集中于企業(yè)到蜂窩方向的切換，但是類似的技術(shù)可以用于提供蜂窩到企業(yè)方向的切換。此外，通信系統(tǒng)10可以包括使用任何合適的技術(shù)、元件和應(yīng)用來執(zhí)行這些功能的設(shè)備。從而，流程圖中的許多步驟可以同時(shí)發(fā)生和/或按與圖示不同的順序發(fā)生。另外，這些設(shè)備可以使用具有額外步驟或更少步驟的方法，只要這些方法保持適當(dāng)即可。而且，系統(tǒng)10的其他設(shè)備可以執(zhí)行類似的技術(shù)以支持與蜂窩網(wǎng)絡(luò)12和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)14相關(guān)聯(lián)的切換判決。
關(guān)鍵要注意的是附圖中的階段和步驟只是圖示了本系統(tǒng)可以執(zhí)行或在本系統(tǒng)內(nèi)可以執(zhí)行的可能的方案和操作中的一些。在適當(dāng)?shù)那闆r下，這些階段和/或步驟中的一些可以被刪除或去掉，或者這些階段和/或步驟可以在很大程度上被修改、改善或改變，而不脫離本發(fā)明的范圍。另外，大量的這些操作被描述為與一個(gè)或多個(gè)其它操作同時(shí)或并行地執(zhí)行。但是，這些操作的時(shí)序是可以改變的。前面的示例流程是為了教導(dǎo)和討論的目的而被提供的。所給出的體系結(jié)構(gòu)提供了很大的靈活性，因?yàn)樵诓幻撾x本發(fā)明很寬的范圍的情況下可以提供任何合適的布置、排列、配置以及時(shí)序機(jī)制。因此，通信能力、數(shù)據(jù)處理特征及元件、適當(dāng)?shù)幕A(chǔ)設(shè)施以及任何其它合適的軟件、硬件或數(shù)據(jù)存儲對象都可以被包括在通信系統(tǒng)10內(nèi)以完成與執(zhí)行傳遞功能相關(guān)聯(lián)的元件和活動(dòng)的任務(wù)及操作。
雖然參考特定實(shí)施例詳細(xì)描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以進(jìn)行各種改變、替換和變化。所示出的圖1的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)只是為了示例和教導(dǎo)的目的而提供的。本發(fā)明可以預(yù)見和預(yù)期合適的替代和替換方式這樣的替代和替換方式很明顯地在通信系統(tǒng)10的很寬的范圍內(nèi)。例如，所使用的網(wǎng)關(guān)22可以利用網(wǎng)橋、交換機(jī)、路由器或可以執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)通信的任何其它合適的設(shè)備來代替。另外，802.11和/或信標(biāo)的使用反映了示例性信令協(xié)議。這些協(xié)議可以用任何在蜂窩或PSTN網(wǎng)絡(luò)中可用的其它信令信道來代替。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以確定很多其它的改變、替換、變化、變更和修改，并且希望本發(fā)明包括所有這些落入所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的改變、替換、變化、變更和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于在無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中通信的裝置，包括可操作用于接收來自一個(gè)或多個(gè)接入點(diǎn)的信令的移動(dòng)臺，所述接入點(diǎn)可以向所述移動(dòng)臺發(fā)送信息，以用于執(zhí)行從企業(yè)網(wǎng)絡(luò)到蜂窩網(wǎng)絡(luò)或者從所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)到所述企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的切換。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述信息被提供在被傳送給所述移動(dòng)臺的一個(gè)或多個(gè)周期性信標(biāo)或一個(gè)或多個(gè)探測響應(yīng)中。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述移動(dòng)臺可操作用于在接收到所述信息之后進(jìn)入一個(gè)或多個(gè)功率節(jié)省操作。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述接入點(diǎn)是邊緣接入點(diǎn)或者入口接入點(diǎn)。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述移動(dòng)臺可操作用于與輔助實(shí)現(xiàn)所述切換的無線本地接入網(wǎng)絡(luò)(WLAN)管理模塊相接口。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述WLAN管理模塊包括與所述接入點(diǎn)中的一個(gè)或多個(gè)接入點(diǎn)的位置相關(guān)聯(lián)的信息。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述接入點(diǎn)中的一個(gè)或多個(gè)接入點(diǎn)是被手動(dòng)配置的入口接入點(diǎn)。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述接入點(diǎn)中的一個(gè)或多個(gè)接入點(diǎn)是利用所收集的與所述接入點(diǎn)中的一個(gè)或多個(gè)接入點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的統(tǒng)計(jì)信息來動(dòng)態(tài)指配的。
9.一種用于無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的通信的方法，包括接收來自一個(gè)或多個(gè)接入點(diǎn)的信令，所述一個(gè)或多個(gè)接入點(diǎn)可以向移動(dòng)臺發(fā)送信息；以及利用所述信息來執(zhí)行從企業(yè)網(wǎng)絡(luò)到蜂窩網(wǎng)絡(luò)或者從所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)到所述企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的切換。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述信息被提供在被傳送給所述移動(dòng)臺的一個(gè)或多個(gè)周期性信標(biāo)或一個(gè)或多個(gè)探測響應(yīng)中。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，還包括在接收到所述信息之后進(jìn)入一個(gè)或多個(gè)功率節(jié)省操作。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，還包括與輔助實(shí)現(xiàn)所述切換的無線本地接入網(wǎng)絡(luò)(WLAN)管理模塊接口。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述WLAN管理模塊包括與所述接入點(diǎn)中的一個(gè)或多個(gè)接入點(diǎn)的位置相關(guān)聯(lián)的信息。
14.如權(quán)利要求9所述的方法，還包括在接收到所述信息之后，向所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)登記。
15.如權(quán)利要求9所述的方法，還包括在接收到所述信息之后與入口接入點(diǎn)相關(guān)聯(lián)；以及監(jiān)視信號強(qiáng)度，以使得當(dāng)所述信號強(qiáng)度下降到給定閾值以下時(shí)，所述移動(dòng)臺選擇向所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)登記。
16.一種用于無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的通信的軟件，該軟件被包括在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中，并且包括計(jì)算機(jī)代碼，使得該代碼被執(zhí)行時(shí)可操作用于接收來自一個(gè)或多個(gè)接入點(diǎn)的信令，所述一個(gè)或多個(gè)接入點(diǎn)可以向移動(dòng)臺發(fā)送信息；以及利用所述信息來執(zhí)行從企業(yè)網(wǎng)絡(luò)到蜂窩網(wǎng)絡(luò)或者從所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)到所述企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的切換。
17.如權(quán)利要求16所述的介質(zhì)，其中所述信息被提供在被傳送給所述移動(dòng)臺的一個(gè)或多個(gè)周期性信標(biāo)或一個(gè)或多個(gè)探測響應(yīng)中。
18.如權(quán)利要求16所述的介質(zhì)，其中所述代碼還可操作用于在接收到所述信息之后進(jìn)入一個(gè)或多個(gè)功率節(jié)省操作。
19.如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述代碼還可操作用于與實(shí)施所述切換的無線本地接入網(wǎng)絡(luò)(WLAN)管理模塊相接口。
20.如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述代碼還可操作用于在接收到所述信息之后，向所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)登記。
21.如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述代碼還可操作用于在接收到所述信息之后與入口接入點(diǎn)相關(guān)聯(lián)；以及監(jiān)視信號強(qiáng)度，以使得當(dāng)所述信號強(qiáng)度下降到給定閾值以下時(shí)，所述移動(dòng)臺選擇向所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)登記。
全文摘要
根據(jù)特定實(shí)施例，提供了一種用于輔助切換的方法，該方法包括接收來自一個(gè)或多個(gè)接入點(diǎn)的信令，所述接入點(diǎn)可以向移動(dòng)臺發(fā)送信息。信息可以被用于執(zhí)行從企業(yè)網(wǎng)絡(luò)到蜂窩網(wǎng)絡(luò)或者從蜂窩網(wǎng)絡(luò)到企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的切換。
文檔編號H04W48/18GK101091403SQ200680001612
公開日2007年12月19日 申請日期2006年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月4日
發(fā)明者拉瑪那澤恩·T·加嘎德森, 古勒·蘇·康, 彼池·T·恩古尹, 戴維·S·斯蒂芬森, 理查德·D·雷博 申請人:思科技術(shù)公司