CN105210407A - 将通信从蜂窝网络卸载到无线局域网 - Google Patents

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Abstract

公开了用于将通信业务从蜂窝网络(105)卸载到无线局域网(“WLAN”)(106)的方法。根据各种实现方式,无线设备(130)确定(572)在其期间WLAN(106)的无线信道是忙的时间段。此第一时间段可能包括由在其期间信道是不忙的时段分隔的多个信道忙时段。无线设备(130)确定(574)表示与第一时间段相关联的帧间间隙的第二时间段。无线设备(130)基于第一时间段和第二时间段确定(576)无线信道的修改的信道利用率。无线设备(130)向蜂窝网络(105)报告修改的信道利用率。

Description

将通信从蜂窝网络卸载到无线局域网
技术领域
本公开大体涉及无线网络通信,并且更具体地,涉及蜂窝网络和无线局域网之间的互相配合。
背景技术
随着智能手机和平板计算机的广泛使用,蜂窝网络对数据容量的需求急剧增加。除了传统的语音服务之外,消费者现在希望能够使用他们的带无线功能的设备观看通常是高清格式的流媒体视频、玩实时在线游戏以及传送大文件。这给整个蜂窝网络,包括核心网络和接入网络,带来额外的负载。网络运营商最近开始部署无线局域网络(“WLAN”)以与其蜂窝网络一同运行。这允许运营商将至少某些语音和数据业务卸载到WLAN,从而减少蜂窝网络上的负载。
附图说明
尽管所附权利要求特别阐述了本技术的特点,可以通过下文具体实施方式结合下列附图最好地理解这些技术,其中:
图1是通信系统的框图;
图2是代表性的增强节点B、无线设备、或接入点的框图;
图3是标准信道利用率指示的时序图;
图4是修改的信道利用率指示的时序图;
图5是进行确定和报告修改的信道利用率的过程的流程图;
图6是虚拟分组传输调度的时序图;
图7是虚拟分组接收调度的时序图;
图8是进行报告蜂窝调制和编码方案的过程的流程图;以及
图9是进行确定传输计数器的过程的流程图。
具体实施方式
转向附图,其中相似的附图标记指示相似元素,本公开的技术被图示为在合适的环境下实现。以下描述基于权利要求的实施例,并且不应被视为关于此处没有明确叙述的替代性实施例限制权利要求。
已经观察到关于WLAN部署的若干问题。一个问题是,由蜂窝运营商部署的WLAN往往没有得到充分利用。结果,由无线设备发送和接收的大多数数据都是由蜂窝网络进行的,这往往使它们超负载。
本公开阐述了将通信业务从蜂窝网络卸载到WLAN的方法。根据各种实施例,无线设备确定在其期间WLAN的无线信道是忙的时间段。第一时间段可能包括由在其期间信道是不忙的时段分隔的多个信道忙时段。无线设备确定表示与第一时间段相关联的帧间间隙的第二时间段。然后,无线设备基于第一时间段和第二时间段确定无线信道的修改的信道利用率。然后,无线设备向蜂窝网络报告修改的信道利用率。
此处使用的用户设备(“UE”)指的是可以接入蜂窝网络的带无线功能的通信设备,“无线站”或“站”指的是可以接入WLAN的带无线功能的通信设备,“无线设备”指的是可以接入蜂窝网络或WLAN的带无线功能的通信设备,而“网络实体”指的是作为无线网络基础设施的一部分操作的硬件和软件。无线设备的可能实现方式包括手机、平板计算机、笔记本计算机和机器对机器设备。网络实体的可能实现方式包括蜂窝基站、演进型节点B(“eNB”)、和WLAN的接入点(“AP”)。
转向图1,根据实施例的无线通信系统100包括蜂窝网络105的eNB110、WLAN106的AP120、和无线设备130。蜂窝网络105可以具有任意数量的eNB,且WLAN106可以具有任意数量的AP。任意数量的无线设备可以通过蜂窝网络105通信。蜂窝网络105经由网络140(例如,互联网)并可选择地经由网关142与至少一个AP120通信链接。在替代性实施例中,网关142、一个或多个AP120、或者它们的组合,是蜂窝网络105的一部分。蜂窝网络105的可能实现方式包括基于时分多址的网络、基于码分多址的网络、基于正交频分多址的网络、长期演进(“LTE”)网络、和基于第三代合作伙伴项目的网络。
eNB110提供了无线设备130到蜂窝网络105的通信链路(如,空中接口)。eNB110被配置用于蜂窝网络105和WLAN106之间的相互配合。例如,eNB110能够将eNB110和无线设备130之间的通信业务的至少一部分卸载到WLAN106(经由AP120)。对于那些被卸载的通信,蜂窝网络105和无线设备130之间的通信链路通过AP120、网络140和网关142提供。
仍然参考图1,AP120包括AP122和第二AP124。一个实施例中的AP120与电气和电子工程师协会(“IEEE”)802.11标准兼容。AP120使用共享的网络名称或服务集标识符协作。蜂窝网络105的服务提供商运行AP120中的一个或多个以补充eNB110。
AP120提供无线站150对WLAN106(和网络140)的接入。无线站150包括第一站152、第二站154和第三站156。AP120还向无线设备130提供WLAN接入。例如,第一AP122向第一站152提供WLAN接入,第二AP124向第二站154和第三站156提供WLAN接入,并且第一AP122和第二AP124向无线设备130提供WLAN接入。
根据一个实施例,无线设备130具有蜂窝网络105的UE和WLAN106的无线站的功能。无线设备130被配置以确定下列的一个或多个:WLAN106的无线信道的修改的信道利用率、到蜂窝网络105的通信链路的蜂窝调制和编码方案(“MCS”)、以及虚拟分组的序列的传输计数器。无线设备130使用这些参数中的一个或多个来确定是否将通信业务从蜂窝网络105卸载到WLAN106。无线设备130也可能向eNB110提供这些参数,eNB110本身被配置以使用这些参数中的一个或多个来确定是否将通信业务从蜂窝网络105卸载到WLAN106。
图2图示了eNB110、AP120、或无线设备130的可能配置(图1)。依据其配置,在这些设备中可能会存在变化。eNB110、AP120或无线设备130包括用户接口208、控制器210、存储器220(其可被实现为易失性存储器或非易失性存储器)、一个或多个收发器240、输入/输出(“I/O”)接口250、网络接口260、以及一个或多个天线221。这些元素的每一个经由一个或多个数据路径270彼此通信链接。
数据路径270的可能的实现方式包括电线、微芯片上的导电路径和无线连接。控制器210的可能实现方式包括微处理器和计算机。网络接口260的可能实现方式包括调制解调器、网络接口卡和无线局域网芯片组。
在操作期间,每个收发器240从控制器210接收数据并经由所连接的天线221发射表示数据的射频(“RF”)信号。类似地,每个收发器240经由天线221接收RF信号、将信号变换为适当格式的数据、并向控制器210提供数据。
控制器210从存储器220中检索指令和数据,并使用该指令和数据向收发器240提供传出数据,或从其接收传入数据。控制器210也经由I/O接口250从外部设备接收数据,并向其发送数据。
如果图1的设备是eNB,则网络接口260被耦合到回程网络。在这种情况下,控制器210经由网络接口260向蜂窝网络105(参见图1)的其它实体发射数据。
再次参考图1,站150遵循根据无线标准的传输和接收的规则。在一个实施例中,站150符合IEEE802.11标准,这一标准需要传输之间的非活动时段,在该时段期间不应有站发射。非活动时段的持续时间取决于该时段发生在其之间的传输。这些所需要的非活动时段被称为帧间间隙。例如,如果一个站正在发射每个分组具有多个分段的许多大分组,则许多帧间间隙将是短帧间间隙(“SIFS”)。然而,如果控制在不同站之间频繁交替,则许多帧间间隙可能是分布式协调功能帧间间隙(“DIFS”)。
信道利用率(例如,IEEE802.11信道利用率)是AP感测到信道忙的时间的百分比,如物理或虚拟载波监听(“CS”)机制所指示的。在IEEE802.11中,信道利用率被线性缩放,255表示100%的利用率,且信道利用率字段值只为主要信道计算。信道利用率计算如下:
信道忙时间是在其期间CS机制已指示信道是忙的微秒数。参数“dot11信道利用率信标间隔”表示在其期间信道忙时间被测量的连续信标间隙的数量。虽然信道利用率一般通过AP通知,但是无线站也可以执行此计算。
DIFS时段通常是SIFS时段的两倍以上。因此,在几秒钟内发射大量数据的一个站使信道利用率看起来很高,即使其它站没有活动。或者,因为分隔不同站的传输的更大的DIFS时段,发射和接收大量数据的许多站使信道利用率看起来很低。
仍然参考图1,在一个实施例中无线设备130被配置以确定WLAN106的无线信道上的参考时段。无线设备130也确定表示在其期间无线信道是忙的参考时段内的持续时间的信道利用率。无线设备130进一步确定忙时段期间的连续传输之间所需要的帧间间隙。基于最初确定的信道利用率和所需要的帧间间隙,无线设备130可以确定无线信道的修改的信道利用率。然后,无线设备130可以向蜂窝网络105的网络实体(例如,eNB110)报告修改的信道利用率。
继续参考图1,eNB110通过蜂窝连接与无线设备130通信链接。在一个实施例中,为了将通信业务卸载到WLAN106,eNB110请求无线设备130提供WLAN106的信道利用率信息。无线设备130从AP120中的一个或多个获得信道利用率信息并向eNB110提供此信息。信道利用率信息包括信道利用率度量。在帧间间隙期间和在无线信道上传输期间,信道利用率度量将指示信道是忙的。如果信道利用率度量低于预定阈值,则eNB110将通信业务(例如,语音、视频、或其它数据)的至少一部分从蜂窝连接移交到WLAN连接(即,无线终端130和WLAN106之间的连接)。
转向图3,时序图示出了基于标准信道利用率指示的信道忙时段或参考时段(例如,dot11信道利用率信标间隔xdot11信标时段)内第一AP122(见图1)的无线信道的信道忙时间(通过CS机制获得)和信道空闲时间。忙时间段302、304、306、308、310、312和314由空闲时段320、322、324、326、328和330分隔。然而,虽然空闲时段似乎占据了时序图的大多数,这可能暗示了额外的站与第一AP122连接的足够的可用性,但是WLAN106运行所依据的无线标准(例如,IEEE802.11)需要许多这种空闲时段。例如,空闲时段320、322、324和328完全由所需要的SIFS和DIFS时段(例如,“沉默时段(silentperiods)”)填满。此外,空闲时段326和330的很大一部分分别由所需要的DIFS时段332和334填满,只剩部分340和342可供尝试其它传输或接收。
转向图4,时序图图示了基于图3的标准信道利用率指示的修改的信道利用率指示。在这个实施例中修改的信道利用率指示占用沉默时段(例如,SIFS、DIFS、或其它所需要的沉默时段)。在这个实施例中,无线设备130被配置以确定修改的信道利用率指示。
转向图5,在一个实施例中,无线设备130执行流程图中所示的步骤。在572步骤,无线设备130确定信道忙时间的值(表示忙时间段的第一时间段)。在步骤574,无线设备130确定相关沉默时段的值(表示与第一时间段相关联的帧间间隙的第二时间段)。在步骤576,无线设备130基于信道忙时间的值和相关沉默时段的值确定修改的信道利用率。根据一个实施例,为了这样做,无线设备130以信道忙时间的值(在步骤572获得的)加上相关沉默时段的值取代等式1的分子(例如,“信道忙时间”)。
注意标准信道利用率方法只使用忙时间段302、304、306、308、310、312和314(见图3)来计算信道忙时间。然而,相反,本实施例的无线设备130计算信道忙时间(基于忙时间段302、304、306、308、310、312和314)和沉默时段(例如,空闲时段320、322、324和328,和DIFS时段332和334)两者。因此,图4的时序图包括修改的忙时段452、454和456。
在基于信道忙时间(第一时间段)和沉默时段(第二时间段)确定修改的信道利用率之后,在图5的步骤578,无线设备130向eNB110报告修改的信道利用率。在一个示例中,报告修改的信道利用率包括请求切换到WLAN信道。
在一个实施例中,图1的无线设备130被配置以通过最初信道忙测量时段内将沉默时段设置为零以确定将添加到信道忙时间的沉默时段。对于每个传输n和接下来的传输n+1,其中二者之间需要SIFS,无线设备130基于SIFS使沉默时段递增。在一个实施例中,无线设备130被配置为,如果至少满足下列条件之一,确定需要SIFS:(1)传输n和传输n+1分别是来自第一设备的传输和对该传输的确认帧,(2)传输n是响应于来自第一设备的先前传输n-1的确认帧,且传输n+1是来自第一设备的传输,其是与传输n-1相同的分组的下一个分段,(3)传输n是发送帧的请求且传输n+1是清除发送帧,或者(4)传输n是块确认请求且传输n+1是块确认(“BlockAck”)。
确认帧可能包括确认的指示或否定确认的指示。如果BlockAck过程处于使用中,则始发站可能发送分组的多个分段,依次由SIFS分隔(即,其间没有确认)。然而,观察站可能不知道两个站正在使用BlockAck过程。因此,上述条件集对于当BlockAck被使用时连续的分段之间的SIFS时段是不正确的。
对于每个传输n和接下来的传输n+1,其中二者之间需要DIFS,无线设备130基于DIFS使沉默时段递增。在一个实施例中,无线设备130被配置为,如果至少满足下列条件之一,确定需要DIFS:(1)传输n来自第一设备且传输n+1来自第二设备且不是响应于第一传输的确认帧,或者(2)传输n是响应于来自第一设备的先前传输n-1的确认帧,且传输n+1是来自第一设备的传输,但不是对应于传输n-1的分组的下一个分段。
例如,如果信道忙测量时段包括发射多个分段的一个站或接入点,则无线设备130进行的上述计算基于分段之间的SIFS时段增加信道利用率。如果测量时段包括发射分组的不同站,则上述计算基于分组之间的DIFS时段(其大于SIFS时段)增加信道利用率。因此,在多个站交换数据(即使数据包括许多小的分组)的情况下利用率较高。
在另一个实施例中,不是以信道忙时间加上相关沉默时段取代等式1的分子,而是无线设备130改变等式1的分子,使得分母中的持续时间排除了帧间间隙时段。这是通过从信道忙测量时段减去累积的所需要的帧间间隙(基于上述条件)执行的。
在本公开的实施例中,对相等的下行链路和上行链路数据速率和蜂窝信道质量指示符(“CQI”)的WLAN信道状态信息(“CQI”)测量的映射或变换如下发生。CQI报告由无线设备130使用基于无线设备和AP通过其进行通信的无线信道的信息生成。此CQI报告在此处被称为WLANCSI。WLANCSI考虑到AP的通信链路的质量和AP的负载。WLANCSI可以为上行链路通信以及下行链路通信而确定。
在一个实施例中,由于不同数量的传输和接收天线、接入点和站对资源的不同利用率水平、显式或隐式波束成形支持的差异、CSI反馈支持、低密度奇偶校验支持、和其它因素,IEEE802.11通信链路上的下行链路和上行链路数据速率是不对称的。因此,CQI的替代计算对于WLAN下行链路和上行链路数据速率是必要的。在一个实施例中,无线设备130向eNB110发送的WLANCSI报告使用以一个、两个、三个或四个传输天线的信道探测。
再次回到图1中,在一个实施例中,无线设备130从可用的MCS索引集中选择MCS索引将下行链路数据速率最大化为:
R W L A N ( D L ) - ( M C S ) = ( 1 - B L E R ( Π , M C S ) ) R ( p e a k ) ( M C S , Q o S ) ( 1 - C R U )
其中,是WLAN的数据速率(其表示可以基于由无线设备130进行的测量得到的总下行链路(“DL”)数据速率),BLER(∏,MCS)是单一连接窗口(通过NSS流发射,假设垂直编码)的块错误率(“BLER”),∏是信道状态(估计子带信道矩阵和信噪比的集合),R(peak)(MCS,QoS)是在带宽(例如,使用NSS空间流每信道20或40兆赫兹(“MHz”))上以可能为正从蜂窝网络105被卸载的候选业务流建立的服务质量(“QoS”)模式可实现的峰值数据速率,而CRU是信道资源利用率(“CRU”)。BLER基于第一无线电链路、WLAN调制和编码方案,或两者的信道状态。
对于具有时变信道状态信息的无线信道,无线设备130通过对时间取平均(并且从而,在不同的信道状态实现上)确定平均WLAN数据速率
在这种情况下由无线设备130进行的MCS的选择被表示为:
MCS W L A N ( s e l e c t e d ) = arg m a x M C S ∈ B a s i c M C S S e t E [ R W L A N ( D L ) ( M C S ) ]
或者,无线设备130发送单个参数,诸如MCS、R(peak)(MCS,QoS)、或CRU,使得eNB110能够接收这些测量,或可选择地,基于该测量向蜂窝网络105的移动管理实体转发信息。
仍然参考图1,在一个实施例中无线设备130直接为给定业务流在其R(peak)(MCS,QoS)函数的确定中确定可由WLAN106的无线信道支持的数据速率(例如,无线设备130和AP120正在其上通信的无线信道)。R(peak)(MCS,QoS)函数的值基于AP是否能保证无线设备130或蜂窝网络105打算卸载到AP(即,给WLAN106)的业务流的QoS。R(peak)(MCS,QoS)函数可能考虑其它AP。R(peak)(MCS,QoS)函数也可能考虑接收器的能力,诸如是否支持高吞吐量绿地格式前导或混合模式、是否支持低密度奇偶校验、以及使用短的还是长的保护间隔。
在一个实施例中无线设备130被配置以为蜂窝网络105选择接近可以在WLAN无线信道上获得的数据速率的MCS。例如,无线设备130选择MCSLTE使得:
其中,是被确定为第l层的LTEMCS的函数的LTE数据速率,且v是秩(例如,层的总数)。传输块选择假设一个参考子帧和完整的带宽分配。例如,对于10MHzLTE下行链路信道,1个子帧中的所有50个资源块被假设为例如使用开环发射分集空频块编码被发射。在一个实施例中,无线设备130向eNB110报告无线设备130确定等同秩v,并将v与相应的秩的MCS一起包括在其反馈中。此外,一旦计算等同秩,无线设备130可以重新计算MCS使得在不同fs下MCS是相等的。在编码速率等于1的情况下理论峰值速率是每层每赫兹(“Hz”)6位/秒(“bps”),但对于10MHzLTE下行链路信道的每层,典型的峰值速率在每秒50-60兆位(“Mbps”)的范围内。对于秩2和4的传输(例如,v等于2或4),使用10MHzLTE下行链路,峰值数据速率分别可能高达100Mbps和200Mbps。无线设备130向eNB110提供等同秩(以及根据秩的MCS)的能力给予eNB110将WLAN链路上可实现的数据速率匹配到最接近的LTE秩和LTE宽带MCS的能力。
仍然参考图1,上述讨论的反馈机制,包括宽带CQI和秩,向eNB110提供了WLAN链路上的平均可支持数据速率的估计。因此,蜂窝MCS表的修改或扩展不是必需的(假定从LTE通信链路卸载或卸载到LTE通信链路)。将WLANMCS转换到蜂窝MCS允许eNB110在候选WLANAP上可实现的数据速率和通过邻域eNB(如,邻域宏小区或LTE小型小区)可实现的数据速率之间进行比较。例如,eNB110可以将WLANAP和LTE小型小区(诸如,LTE微微eNB或LTE毫微微eNB)视为卸载的候选。如果所转换的蜂窝MCS指示WLANAP上可实现的数据速率高于LTE小型小区上可实现的数据速率,则蜂窝网络405可能更愿意将无线设备130卸载到WLANAP。如果所转换的蜂窝MCS指示WLANAP上可实现的数据速率低于LTE小型小区上可实现的数据速率,则LTE网络可能更愿意执行将无线设备130的通信链路移交到LTE小型小区。
在一个实施例中,无线设备130被配置为评估是否满足特定的标准,以便基于通过服务小区无线电资源控制器配置的测量过滤CQI报告。另外,无线设备130被配置以继续搜索WLAN通信链路并在满足预定标准时向eNB110发送报告。在一个实施例中,当所转换的蜂窝MCS超过阈值时,或者当WLAN的估计数据速率超过阈值时,无线设备130发送CQI报告。在另一个实施例中,当所转换的蜂窝MCS超过上一个报告的服务小区MCS一个偏移时,无线设备130发送CQI报告。
继续图1,在一个实施例中,eNB110被配置以请求来自无线设备130的传输计数器。eNB110建立与无线设备130的蜂窝连接。eNB110请求无线设备130报告虚拟分组的序列的传输的失败计数。eNB110接收传输的失败计数,其中该失败计数指示分组的虚拟序列的分组的传输已失败的次数。如果失败计数低于阈值,则eNB110执行将在蜂窝连接上发射的数据的至少一部分移交到无线终端130和无线局域网络之间的连接。在一个实施例中,eNB110提供关于虚拟分组的序列的信息,包括序列中的每个虚拟分组的传输次数。eNB110获得分组的虚拟序列的传输延迟的测量。如果分组的虚拟序列的传输延迟低于延迟阈值,则eNB110执行移交。
转向图6,时序图示出了分组的虚拟序列610,包括分组611、612、613、614、和615,具有相应的传输时间t1、t2、t3、t4、和t5。尽管示出了五个分组,但是可在替代性实现方式中使用更多或更少数量的分组。无线设备130被配置以准备分组的虚拟序列610,并在对应的传输时间向无线设备130的媒体接入控制层提交该虚拟序列。对于虚拟序列610的分组pi,无线设备130在对应的传输时间的时间ti在传输能力时段内监测WLAN106的无线信道。在一个实现方式中,传输能力时段等于无线信道的DIFS时段。在替代性实现方式中,使用不同的帧间间隙时段。
回到图1,如果WLAN106的无线信道(无线设备130和AP120正在其上通信的无线信道,或“WLAN信道”)在传输能力时段内是非活动的,那么可以假定分组pi可能已成功发送(例如,分组pi已成为真实的分组)。如果WLAN信道在传输能力时段的全部或部分期间是活动的,则可以假定分组pi的传输不成功,且无线设备130使传输计数器递增。在这种情况下,传输计数器提供了退避计数器,并且从而指示无线设备130需要退避以便成功发送虚拟序列610的次数。
在实施例中,传输计数器包括退避计数器的序列且虚拟分组的序列中的每个虚拟分组具有对应的退避计数器。如果传输能力指示无线信道在虚拟分组的传输时间是忙的,则无线设备130使对应于虚拟分组的退避计数器递增。无线设备130向eNB110或蜂窝网络105内的另一个实体报告传输计数器作为WLAN信道上拥塞的表示。
在某些实现方式中,如果分组的传输需要退避,则在分组610的虚拟序列中后续分组的传输可能会被延迟。在一个实施例中,无线设备130被配置以确定和报告重复的退避的数量、分组的虚拟序列610的退避的总数、延迟度量(或预计等待时间度量)、或分组的虚拟序列610的交易持续时间(即发射分组的整个虚拟序列的持续时间)中的至少一个。这些参数被单独报告给eNB110或蜂窝网络105(例如,当平均数据速率超过支持延迟敏感业务流所必须的某一阈值时)或者与WLANCSI一同被报告。
继续参考图1,根据实施例,延迟度量指示由于WLAN信道上的活动引起的延迟。此延迟可以被视为第一时间和第二时间之间的间隔,该第一时间是无线设备130准备好发射虚拟分组(例如,不考虑WLAN信道的忙状态)的时间,该第二时间是WLAN信道是不忙的并且从而可用于传输的时间。在实施例中,无线设备130被配置以对延迟敏感的业务流,诸如互联网协议呼叫上的语音或实时视频,使用延迟度量。无线设备130基于虚拟传输计算延迟度量。例如,无线设备130可以对将必须应用的(对将被发射的分组)退避次数进行计数,并且然后可以计算相关联的延迟。在另一个示例中,在传输完成后,并且如果数据存在,则无线设备130在DIFS持续时间内执行载波监听。如果WLAN信道对于整个DIFS中不是沉默的,则无线设备130可以执行退避。在另一个实施例中,无线设备130测量退避值的数量,并且然后计算累积分布函数或计算平均退避值(即,一阶矩)以估计到下一传输的总延迟。这提供了拥塞或信道资源利用率的替代测量,并且提供WLAN信道是否可以能够支持对延迟敏感的业务流的指示。
回到图6中所示的示例,传输能力时段621、622、623、624和625在分组的虚拟序列610的传输时间t1、t2、t3、t4和t5开始。WLAN信道在传输能力时段621和623期间是非活动的。从而,可以假定分组611和613已被成功地发射,分别如虚拟传输651和653所示。WLAN信道在忙时段632内是活动的,该忙时段632覆盖传输能力时段622的整个持续时间。从而,可以假定分组612在时间t2没有成功发射,并且因此无线设备130使传输计数器递增。WLAN信道在忙时段634内也是活动的,该忙时段634部分覆盖传输能力时段624。从而,可以假定分组614在时间t4没有成功发射,并且因此无线设备130再次使传输计数器递增。WLAN信道在忙时段635内也是活动的,该忙时段635部分覆盖传输能力时段625。从而,可以假定分组615在时间t5没有成功发射,并且因此无线设备130再次使传输计数器递增。因此,分组610的虚拟序列的传输计数器值为3。
返回参考图1,在实施例中,无线设备130被配置以确定AP120是否可以完成将分组的虚拟序列传输到无线设备130。如上所述,无线设备130和AP120实际上不执行序列中分组的传输。相反,无线设备130确定WLAN信道是否允许在特定时间、在特定传输能力时段内或在评估时段内,传输(或接收)虚拟分组(例如,当根据CS机制信道是不忙的时)。无线设备130可以进一步确定可能发生传输的时间。在一个实施例中,无线设备130基于信道上的活动确定每个分组必须被延迟多长时间。无线设备130使用确定的延迟(每分组、累积、或其组合)作为WLAN信道上拥塞的指示。
转向图7,时序图具有用于从AP向设备传输的分组的虚拟序列710、实际信道活动760和修改的信道活动770。分组的虚拟序列710包括分组711、712、713、714和715(与发送到AP的确认一起示出)。尽管为分组的虚拟序列710示出了五个分组,替代性实现方式中可以使用更多或更少数量的分组。在一个实施例中,无线设备130被配置以监测实际信道活动760,并基于实际信道活动760确定指示接收分组的虚拟序列需要的计划持续时间的传输计数器。如图所示,实际信道活动760包括实际传输761、762、763、764、和765。对于分组的虚拟序列710的每个分组,无线设备130确定分组可能被发射的最早时间。
仍然参考图7,在一个实施例中,无线设备130为每个分组选择时间,使得连续的传输之间的持续时间满足IEEE802.11标准中对帧间间隙指定的要求。例如,如果虚拟序列中前面分组(例如,分组pi-1、pi-2等等)已被发射,且时间ti比信道上最后的活动的末端晚至少一个DIFS时段,则无线设备130认为可能在时间ti传输分组的虚拟序列710的分组pi
继续参考图7,无线设备130包括来自分组710的虚拟序列的虚拟传输和确定在信道上的最后活动时的实际信道活动760。例如,如果传输能力指示WLAN信道在传输时间是不忙的,则无线设备130使传输计数器递增第一量,对应于分组pi的传输。如果传输能力指示无线信道在传输时间是忙的,则无线设备130使传输计数器递增第二量,对应于分组pi的传输和实际信道活动760。在一个实施例中,无线设备130确定无线信道在传输时间是忙的,在信道忙持续时间内监测无线信道直到无线信道是不忙的,并且然后使处理持续时间递增包括信道忙持续时间加所需要的帧间间隙的量。
如图7所示,分组711、712、713、714和715实际上在实际信道活动760的传输能力时段721、722、723和724被虚拟发射。修改的信道活动770包括实际传输761、762、763、764、和765,以及以适当的帧间间隙(例如,DIFS)插入其中的分组711、712、713、714和715。然而,如图7所述和所示的对修改的信道活动770的插入是为了说明的目的。无线设备130不需要执行这些插入。
继续参考图7,修改的信道活动770包括实际传输761,其后是插入第一可用传输能力时段721的分组711。然而,分组711的传输时间和相关联的帧间间隙大于传输能力时段721。从而,实际传输762和763在对分组711的确认(“ACK”)和由于分组711及其ACK从它们的实际传输时间的帧间间隙(例如,DIFS)偏移之后被插入到修改的信道活动770。类似地,分组712(被插入到传输能力时段722),实际传输764、分组713和714(被插入到传输能力时段723)、实际传输765、以及分组715(被插入到传输能力时段724)可能在实际发送763之后被插入到修改的信道活动770。
回到图1,在实施例中,eNB110或蜂窝网络105选择或确定虚拟分组信息并向无线设备130提供该虚拟分组信息。另外,无线设备130确定或选择虚拟分组信息。虚拟分组信息的选择或确定也可能由无线设备130、eNB110以及蜂窝网络105的一个或多个的组合执行。虚拟分组信息包括分组的虚拟序列710、分组的对应的传输时间(例如,发送到无线设备130或者由无线设备130接收的时间)、分组的对应的大小、预定量的数据、以及传输的预定持续时间中一个或多个。
仍然参考图1,在实施例中,虚拟分组信息或其部分被从预配置的虚拟分组信息集(例如,虚拟分组序列集)中选择或由无线设备130、eNB110、或蜂窝网络105动态确定。在一个实施例中,虚拟分组信息基于蜂窝网络105试图向WLAN106卸载的服务或业务类型而选择或确定。例如,如果蜂窝网络105试图卸载视频业务,则选择传输时间以便被实际视频传输流中典型的持续时间所分隔。在这种情况下,预配置的集的每个虚拟序列对应于不同类型的业务或服务。在另一个示例中,无线设备130建立与eNB110的蜂窝连接,在一段时间段内记录蜂窝连接上分组传输的时间,并基于在该时间段内所记录的分组传输生成虚拟分组的序列。
在另一个实施例中,虚拟分组信息包括分组的序列和每个分组的分组传输的对应的持续时间。在这种情况下,每个分组的对应的传输时间由无线设备130选择。基于分组传输的持续时间,无线设备130确定整个虚拟分组是否可以在WLAN信道上发射,并使用于不能被发射的每个虚拟分组的传输计数器递增。
在另一个实施例中,虚拟分组信息包括带有每个分组的对应大小的分组的虚拟序列。在这种情况下,无线设备130基于每个分组的大小,确定每个分组的传输持续时间或分组的整个虚拟序列的传输计划时间。无线设备130基于传输的持续时间,确定整个虚拟分组是否可以在WLAN信道上发射,并使用于不能被发射的每个虚拟分组的传输计数器递增。
根据另一个实施例,虚拟分组信息包括预定量的数据和传输的预定持续时间。在这个实施例中,无线设备130被配置以确定在预定持续时间内预定量的数据是否可以在WLAN信道上被发射。如果预定量的数据可以在预定持续时间内被发射,则无线设备130将传输计数器设置为零。或者,传输计数器可以被设置以指示预定量的数据的传输所估计的持续时间和预定持续时间之间的差。在这种情况下,为其传输所估计的时间量较低的AP可能被视为更适合卸载。
虚拟分组信息可能会进一步包括对于分组的虚拟序列的一个或多个分组的时间延迟预算。例如,无线设备130确定在时间延迟预算内分组是否可以被发射和接收以确定QoS要求得到满足的可能性。如果在时间延迟预算内在分组的虚拟序列中超过阈值数量的分组不能被发射,则无线设备130确定对应的AP无法满足QoS要求。
再次回到图1,无线设备130可以被配置以确定多个AP(例如,AP122和124)的传输计数器并选择具有最低传输计数器的AP。AP122和124的传输计数器可以被同时地、顺序地、或在与评估时段部分重叠的期间被确定。如果多个AP被评估,则无线设备130为每个AP报告传输计数器。或者,无线设备130选择并报告传输计数器的子集,诸如最低传输计数器,或在预定范围内的传输计数器集。在一个实施例中,无线设备130基于传输计数器选择AP,并报告所选择的AP的身份而不是传输计数器。
根据另一个实施例,无线设备130被配置以为AP的无线信道(例如,AP122和无线设备130之间的无线电链路)确定等效下行链路和上行链路数据速率和对应的CQI,并向eNB110报告该数据速率和CQI。这使得eNB110能够确定特定数据速率对AP来说是否可以忍受,以及哪个AP(当多个AP可用时)最适于移交。无线设备130被配置以便确定AP的总估计下行数据速率(例如,基于由无线设备130进行的信道状态测量)、当加入AP时无线设备130可能选择的最佳WLANMCS、或对应于最佳WLANMCS的蜂窝MCS中的一个或多个。在一个实施例中,eNB110为WLAN无线信道配置CQI报告,并相应地,无线设备130在对应的CQI报告中报告蜂窝MCS。在一个实施例中,报告蜂窝MCS包括请求切换到WLAN信道。
转向图8,在一个实施例中,无线设备130执行流程图所示的步骤。无线设备130估计第一无线电链路的信道状态,而不需要建立与WLANAP的连接。在步骤802,无线设备130基于第一无线电链路的估计信道状态确定第一数据速率。在步骤804,无线设备130基于第一数据速率确定适用于第二无线电链路(eNB110和无线设备130之间)的对应的蜂窝MCS。在步骤806,无线设备130向eNB110报告蜂窝MCS。在一个实施例中,无线设备130从eNB110接收对于WLAN106上的CQI报告的请求。在这种情况下,无线设备130向eNB110发送包括对应的蜂窝MCS的CQI报告。如果信道质量高于阈值,则eNB110执行将在蜂窝连接上发射的数据的至少部分移交到无线设备130和AP120之间的连接。
返回图1,在实施例中,无线设备130被配置以确定虚拟分组的序列的传输计数器。例如,无线设备130确定是否可能在WLAN信道上完成虚拟分组的序列的传输(例如,上行链路传输)或接收(例如,下行链路传输)。无线设备130并不真正执行序列中分组的传输或接收,这将需要与对应的AP的通信链路。相反,无线设备130确定WLAN信道是否允许在特定时间、在特定传输能力时段内或在评估时段内,传输或接收虚拟分组(例如,根据CS机制信道是不忙的)。在一个实施例中,如果由于WLAN信道忙无线设备130将无法执行传输或接收,则可以被发送或接收(或者,无法被发送或接收)的分组的数量,或者发送或接收分组需要的时间被用作WLAN信道上拥塞的指示。
转向图9,在一个实施例中,无线设备130执行流程图中所示的步骤。无线设备130在步骤902在WLAN信道上扫描虚拟分组的序列的传输能力(例如,上行链路或下行链路传输)。这可能包括在无线信道上扫描无线设备130可以尝试传输虚拟分组的序列的空闲时段。这种扫描过程可能还包括扫描无线信道以确定信道在短于DIFS的持续时间内是否是非活动的。如果信道在短于DIFS的持续时间内是非活动的,则无线设备130确定在虚拟分组的传输时间,信道是忙的。如果序列的虚拟分组的传输能力指示无线信道在虚拟分组的传输时间是忙的,则在步骤904,无线设备130使用于WLAN106的传输计数器递增。然后,在步骤906,无线设备130向蜂窝网络105报告传输计数器或相关信息。传输计数器表示分组的数量、单个分组传输的持续时间、分组的序列或一定量的数据的处理持续时间(例如,发射分组的整个序列或一定量的数据的持续时间)、或者它们的组合。基于大小的处理持续时间的确定可以考虑在WLAN信道在该时间可以被支持的MCS。
考虑到可以应用本公开的原理的许多可能的实施例,应该认识到,此处关于附图所述的实施例仅仅意在说明,而不应该被视为权利要求的范围的限制。因此,这里所描述的技术考虑可能在下列权利要求及其等同物的范围内的所有这样的实施例。

Claims (10)

1.一种在用于蜂窝网络(105)的无线设备(130)上的方法,所述方法包括:
确定(572)第一时间段,所述第一时间段表示在无线局域网(106)的无线信道上的信道忙时间;
确定(574)第二时间段,所述第二时间段表示与所述第一时间段相关联的帧间间隙;
基于所述第一时间段并且基于所述第二时间段,确定(576)所述无线信道的修改信道利用率;以及
向所述蜂窝网络(105)的网络实体(110)报告所述修改信道利用率。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,确定所述修改信道利用率包括:
将所述第一时间段和第二时间段相加,以获得修改信道忙时间;以及
基于所述修改信道忙时间并且基于所述无线局域网的信道利用率公式,确定所述修改信道利用率。
3.根据权利要求1所述的方法:
其中,所述第一时间段在所述无线局域网的参考时段期间发生;以及
其中,确定所述修改信道利用率包括:
从所述参考时段中减去所述第二时间段,以获得修改参考时段;以及
基于所述修改参考时段并且基于所述无线局域网的信道利用率公式,确定所述修改信道利用率。
4.根据权利要求1所述的方法:
其中,所述第一时间段在所述无线局域网的参考时段期间发生;以及
其中,确定所述第二时间段包括:
将在所述参考时段期间在所述无线信道上的第一顺序传输和第二顺序传输进行比较;
如果在所述第一顺序传输和所述第二顺序传输之间需要短的帧间间隙,则基于短的帧间间隙使所述第二时间段递增;以及
如果在所述第一顺序传输和第二顺序传输之间需要分布式协调功能帧间间隙,则基于所述分布式协调功能帧间间隙使所述第二时间段递增。
5.根据权利要求1所述的方法,其中所述信道忙时间表示参考时段的时间,在所述参考时段期间,在所述无线信道上的传输序列被发送,所述方法进一步包括:
基于所述信道忙时间确定标准信道利用率;以及
确定多个需要帧间间隙,所述多个需要帧间间隙的每个对应于所述传输序列中的传输对;
其中,确定所述无线信道的信道利用率包括:基于所述标准信道利用率并且基于所述多个需要帧间间隙,来确定所述修改信道利用率。
6.一种在用于蜂窝网络(105)的无线设备(130)上的方法,所述方法包括:
确定能被应用于在无线局域网接入点(122、124)和所述无线设备(130)之间的第一无线电链路的第一数据速率,而不建立与所述无线局域网接入点(122、124)的连接;
基于所述第一数据速率,确定能被应用于在蜂窝网络(105)的基站(110)和所述无线设备(130)之间的第二无线电链路的对应蜂窝调制和编码方案;以及
向所述蜂窝网络(105)的所述基站(110)报告所述蜂窝调制和编码方案。
7.根据权利要求6所述的方法,进一步包括:
估计所述第一无线电链路的信道状态;以及
基于所述第一无线电链路的所述信道状态,确定能被应用于所述第一无线电链路的所述第一数据速率。
8.根据权利要求6所述的方法,进一步包括:
从所述第一基站接收对于所述无线局域网上信道质量指示报告的请求;
其中,报告所述蜂窝调制和编码方案包括:向所述第一基站发送信道质量指示报告,所述信道质量指示报告包括所述对应蜂窝调制和编码方案。
9.根据权利要求6所述的方法,其中,确定所述蜂窝调制和编码方案包括:
基于块错误率、峰值数据速率、或信道资源利用率,从可用的调制和编码方案集中选择无线局域网调制和编码方案;以及
基于所述无线局域网调制和编码方案,确定对应蜂窝调制和编码方案。
10.一种在用于蜂窝网络(105)的无线设备(130)上的方法,所述方法包括:
在无线局域网(106)的无线信道上扫描(902)用于虚拟分组序列的传输能力;
如果用于所述虚拟分组序列的所述虚拟分组传输能力指示所述无线信道在所述虚拟分组的传输时间是忙的,则使所述无线局域网(106)的传输计数器递增(904);以及
向所述蜂窝网络(105)报告所述传输计数器。
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