移动终端的网络连接控制设备和方法

移动终端的网络连接控制设备和方法
【专利摘要】本发明提供了一种移动终端的网络连接控制设备和方法。所述设备和方法用于基于数据通信环境在异构网络之间切换连接。终端的通信网络连接控制方法包括：在终端被连接到互联网协议（IP）网络的状态下，测量接收信号强度和IP包发送和接收量；当接收信号强度等于或小于预定的接收信号强度阈值时，从与IP网络的连接切换到与蜂窝网络的连接；当接收信号强度大于所述阈值时，将IP包接收量与预定的接收阈值进行比较；当IP包接收量等于或小于接收阈值时，从与IP网络的连接切换到与蜂窝网络的连接。
【专利说明】移动终端的网络连接控制设备和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种移动终端的网络连接控制设备和方法。更具体地讲，本发明涉及一种用于根据数据通信环境在异构网络中切换连接的终端的网络连接控制设备和方法。
【背景技术】
[0002]移动终端配备有用于多个无线通信模式的多个无线电通信模块。例如，移动终端被配置为通过蜂窝网络(诸如，长期演进(LTE)和第三代(3G)网络)和互联网协议(IP)网络(诸如，W1-F1、WiMAX和WiBro)支持语音和数据通信。在以下描述中，LTE和3G网络被称为蜂窝网络，W1-F1、WiMAX和WiBro被称为互联网协议(IP)网络。通常，蜂窝网络是计费网络，然而IP网络是免费网络。因此，优选地，移动终端被配置为尝试通过IP网络的连接以进行数据通信。以下，通过专注于作为蜂窝网络的LTE和作为IP网络的W1-Fi来进行描述。
[0003]移动终端默认使用W1-Fi模块并在非W1-Fi区域使用LTE模块，以进行数据通信。在移动中接收流传输服务，互联网服务在高密度区域中，或web浏览/流传输服务在低电场区域的情况下，尽管W1-Fi连接未被破坏，但用户承受数据通信服务质量的显著退化。通常，只要连接被保持在W1-Fi层，移动终端不将连接从W1-Fi切换到LTE，这是因为移动终端仅基于W1-Fi接收信号强度指示(RSSI)使用受限的连接控制功能进行工作。
[0004]更详细地，如果W1-Fi连接被建立，则移动终端释放LTE连接。在这种情况下，移动终端不尝试建立LTE连接直到W1-Fi连接(例如，媒体访问控制(MAC)层连接)被释放，甚至在W1-Fi连接不再工作(例如，如前所述的尽管有正常的RSSI级别但通信环境不稳定)的情况下，移动终端也不尝试建立LTE连接。虽然W1-Fi信号太微弱而无法维持W1-Fi连接(例如，互联网接入不可行)，但如果物理连接没有被破坏，则移动终端不必要地尝试与W1-Fi网络的连接。此外，即使在连接到接入点(AP)的移动终端的数量增加到尽管有足够的W1-Fi信号质量也引起通信量堵塞时，移动终端也保持W1-Fi连接。
[0005]如上所述，即使在由于微弱的W1-Fi信号引起正常的数据通信不可行的情况下，移动终端也不必要地保持W1-Fi连接而不尝试LTE连接，这导致移动终端的网络利用效率低下。此外，在过多的用户被连接到W1-Fi网络的情况下，移动终端不必要地尝试W1-Fi连接以提供正常的数据通信服务，这导致电池电量的不必要的浪费。也就是说，移动终端保持与这样的无线局域网(WLAN)的连接，尽管AP的信号强度很强，但由于由MAC层堵塞和显著的干扰降低的低的包数据率，所述WLAN无法正常提供网络服务，这导致网络利用效率的降低和不必要的电池消耗的增加。
[0006]以上信息被表达为仅用于帮助本公开的理解的背景信息。关于以上描述中的任何一项是否可用作对于本发明的现有技术，没有确定且没有断言。

【发明内容】

[0007]本发明的多个方面在于至少解决上述问题和/或缺点，并至少提供下述的优点。因此，本发明的一方面已致力于解决上述问题，本发明的一方面在于提供一种基于定义的度量控制移动终端的网络连接的设备和方法，所述度量用于测量和评估无线局域网(WLAN)通信环境中的数据通信服务利用概率。
[0008]本发明的另一方面在于提供一种从WLAN环境中的用户的角度基于由移动终端分析的互联网利用质量来在蜂窝网络和互联网协议(IP)网络之间切换的移动终端的设备和方法。
[0009]本发明的另一方面在于提供一种用于基于WLAN可用性控制用于移动终端的数据通信的网络连接的设备和方法，其中，通过测量WLAN的信号强度、WLAN的IP包接收(Rx) /发送(Tx)和/或移动终端之间的碰撞确定所述WLAN可用性。也就是说，本发明的一方面在于提供一种用于基于关于WLAN信号强度、IP包Rx/Tx、碰撞和/或终端移动性的分析结果控制用于移动终端的数据通信的网络连接的设备和方法。
[0010]本发明的另一方面在于提供一种基于通过分析WLAN信号强度、IP包Rx/Tx、碰撞和/或终端移动性测量的无线电质量来在没有基站或服务器的帮助的情况下，确定移动终端的移交的设备和方法。
[0011]根据本发明的一方面，提供一种终端的通信网络连接控制方法。所述通信网络连接控制方法包括:在终端被连接到IP网络的状态下，测量接收信号强度和IP包发送和接收量；当接收信号强度等于或小于预定的接收信号强度阈值时，从与IP网络的连接切换到与蜂窝网络的连接；当接收信号强度大于所述阈值时，将IP包接收量与预定的接收阈值进行比较；当IP包接收量等于或小于接收阈值时，从与IP网络的连接切换到与蜂窝网络的连接。
[0012]根据本发明的另一方面，提供了一种终端的通信网络连接控制设备。所述设备包括:第一通信单元，连接到IP网络；第二通信单元，连接到蜂窝网络；存储单元，存储接收信号强度阈值和接收量阈值；控制单元，在终端被连接到IP网络的状态下，控制测量接收信号强度和IP包发送和接收量，当接收信号强度等于或小于接收信号强度阈值时，或者当接收信号强度大于接收信号强度阈值而IP包发送和接收量等于或小于接收阈值时，通过第二通信单元从与IP网络的连接切换到与蜂窝网络的连接。
[0013]根据本发明的另一方面，提供了一种终端的通信网络连接控制方法。所述通信网络连接控制方法包括:在终端被连接到无线局域网的状态下，测量接收信号强度和媒体访问介质层发送/接收率；当无线局域网的接收信号强度等于或小于接收信号强度阈值时，从与无线局域网的连接切换到与蜂窝网络的连接；当接收信号强度大于所述阈值时，将媒体访问控制层发送/接收率与媒体访问控制层发送/接收率阈值进行比较；当媒体访问控制层发送/接收率等于或小于媒体访问控制层发送/接收率阈值时，从与无线局域网的连接切换到与蜂窝网络的连接。
[0014]根据本发明的另一方面，提供了一种终端的通信网络连接控制方法。通信网络连接控制方法包括:当在终端未被连接到互联网协议(IP)网络的状态下检测到接入点(AP)时，检查加入AP的计数；当加入计数大于预定的加入计数阈值时，测量终端的移动速度；当移动速度大于预定的移动速度阈值时，忽略检测到的AP ;当移动速度等于或小于所述移动速度阈值时，连接到检测到的AP。
[0015]从下面结合附图公开本发明的示例性实施例的详细描述，对于本领域的技术人员来说本发明的其它方面、优点和显著特征将变得清楚。
【专利附图】

【附图说明】
[0016]从下面结合附图进行的描述，本发明的特定示例性实施例的上述和其他方面、特点和优点将会更加清楚，其中:
[0017]图1是示出根据本发明的示例性实施例的用于控制与数据网络的连接的移动终端的配置的框图；
[0018]图2是示出根据本发明的示例性实施例的控制单元(诸如，图1的控制单元)的配置的框图；
[0019]图3是示出根据本发明的示例性实施例的网络连接控制方法的流程图；
[0020]图4是示出根据本发明的另一示例性实施例的网络连接控制方法的流程图；
[0021]图5是示出根据本发明的另一示例性实施例的网络连接控制方法的流程图；
[0022]图6是示出根据本发明的另一示例性实施例的网络连接控制方法的流程图；
[0023]图7是示出根据本发明的另一示例性实施例的网络连接控制方法的流程图。
[0024]在整个附图中，应注意相同的标号用于描绘相同或相似的元件、特征和结构。
【具体实施方式】
[0025]提供参照附图的以下描述以帮助全面理解由权利要求及其等同物限定的本发明的示例性实施例。以下描述包括各种特定细节以帮助理解，但这些特定细节将被看作仅是示例性的。因此，本领域的普通技术人员将认识到:在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可对在此描述的实施例进行各种改变和修改。另外，为清楚和简洁，可省略公知功能和构造的描述。
[0026]在以下描述和权利要求中使用的术语和词语将不限于字面含义，而仅被发明人用于实现本发明的清楚且一致的理解。因此，对于本领域的技术人员来说明显的是，本发明的示例性实施例的以下描述仅被提供为说明目的，而不是限制由权利要求及其等同物限定的本发明的目的。
[0027]将理解，除非上下文清楚地另有所指，否则单数形式包括复数指代。因此，例如，参照“组件表面”包括参照一个或多个这样的表面。
[0028]根据本发明的示例性实施例的移动终端定义用于从无线局域网(WLAN)环境中的用户的角度测量和评估互联网服务的可用性的度量，并基于该度量控制与WLAN网络或蜂窝网络的连接。当WLAN的可用性度量为差时，根据本发明的示例性实施例的移动终端控制移动终端连接到蜂窝网络。当在移动终端正通过蜂窝网络执行数据通信的状态下WLAN AP被发现时，根据本发明的示例性实施例的移动终端基于与接入点(AP)的连接数量和移动终端的移动性确定是否连接到WLAN。此外，根据本发明的示例性实施例的移动终端在没有另一网络服务器的帮助的情况下，确定用于无缝地控制连接的时间点。
[0029]根据本发明的示例性实施例的移动终端测量用于控制与蜂窝网络的连接的信号强度、互联网协议(IP)包数据率(IP包接收(Rx) /发送(Tx))和WLAN的堵塞，并基于所有或一些测量结果评估WLAN的可用性。此外，当WLAN AP被发现时，根据本发明的示例性实施例的移动终端分析AP发现的数量和/或移动终端的移动性，以确定是否保持与WLAN的连接。
[0030]此时，不同于现有技术方法，移动终端通过上述方法测量无线电质量以将该无线电质量提供给基站，自行作出移交决定，并基于测量无线电质量自行控制网络连接，其中，在现有技术方法中，基站基于关于由移动终端发送的无线电质量的分析做出移交决定。
[0031]以下，在WLAN是W1-Fi网络并且蜂窝网络是长期演进(LTE)网络的假设下进行描述，然而，本发明不限于此。例如，WLAN可以是任何类似或适合的WLAN网络。此外，蜂窝网络可以是任何类似或适合的蜂窝网络。
[0032]图1是根据本发明的示例性实施例的用于控制与数据网络的连接的移动终端的配置的框图。
[0033]参照图1，第一通信单元120负责与互联网或其它外部装置的无线电通信。这里，第一通信单元120可以是能够与WLAN建立连接的W1-Fi通信模块、WiBro通信模块、WiMAX通信模块中的任何一个。第二通信单元130负责与蜂窝网络的基站进行无线电通信。这里，第二通信单元130可以是LTE通信模块、宽带码分多址(WCDMA)通信模块和全球移动通信系统(GSM)通信模块中的任何一个。在本发明的示例性实施例中，在第一通信单元是W1-Fi通信模块，第二通信单元130是LTE通信模块的假设下进行描述。
[0034]根据本发明的示例性实施例，控制单元100控制移动终端的整体操作，并在没有基站的帮助的情况下，基于通信网络利用环境和/或通信环境控制与异构通信网络的连接。控制单元100能够测量WLAN的信号强度和包数据率(例如，IP包Rx/Tx率)、WLAN中的终端碰撞(例如，堵塞)、相应的WLANAP的发现的数量和/或移动终端的移动性。控制单元100基于所有或一些测量结果控制与WLAN或蜂窝网络的连接。
[0035]存储单元110可包括程序存储器和数据存储器，程序存储器用于存储移动终端的操作系统(OS)以及用于实现根据本发明的示例性实施例的过程的应用程序，数据存储器用于存储于终端的操作相关联的表和由应用程序产生的数据。存储单元110能够存储用于控制与数据通信网络的连接的度量数据。
[0036]移动检测器140能够包括用于检测移动终端的动作和移动的传感器。在本发明的示例性实施例中，移动检测器140包括全球定位系统(GPS)接收器和陀螺仪传感器。
[0037]显示单元150显示关于在控制单元100的控制下运行的应用的信息。这里，应用信息包括在控制移动终端的数据通信网络连接时使用的信息。显示单元140可被实现为液晶显示器(LCD)或有机发光二极管(0LED)。可以以电阻类型、电容类型和电磁类型实现触摸面板160以检测人体触摸(例如，手指触摸)和/或笔触摸，并将触摸信号发送到控制单元
100。也就是说，触摸面板160可被实现为电容类型面板、电阻类型面板和电磁类型面板中的至少一个，使得电容面板检测用户的手指触摸手势，电磁面板检测笔触摸手势。这里，显示面板150和触摸面板160可集成到触摸屏中。
[0038]上述结构的移动终端能够通过第一通信单元120和第二通信单元130中的至少一个与数据通信网络执行数据通信。这里，数据通信网络可以是互联网，并且在以下描述中，术语“第一类型通信”和“第二类型通信”与相应的术语“W1-Fi通信”和“LTE通信”互换使用。在数据通信模式下，控制单元100首先选择W1-Fi通信单元120以分析它的可用性，如果W1-Fi通信单元120是可用的，则使用W1-Fi通信单元120执行数据通信，否则使用LTE通信单元130执行数据通信。因为W1-Fi通信是免费的通信服务而LTE通信是计费的通信服务，所以W1-Fi通信是优选的。
[0039]在终端通过W1-Fi通信单元120被连接到AP的状态下，控制单元100测量AP的信号强度。此时，如果尽管有良好的AP信号强度但由于低的IP包数据率和/或媒体访问控制(MAC)层碰撞而实际的包数据率低，则控制单元100释放W1-Fi通信单元120的连接并通过LTE通信单元130建立与蜂窝网络的连接，以进行数据通信。在本发明的示例性实施例中，控制单元100将该状态看作移动终端和W1-Fi通信网络之间的信号强度良好但网络服务不可用的状态，因此发起到LTE网络的移交以提高网络服务可用性。如果AP被发现，则控制单元100测量终端的移动性。此时，如果具有高移动性的终端尝试与W1-Fi AP的连接，则控制单元100建立与LTE网络的连接以进行数据通信。根据本发明的示例性实施例的移动终端能够在没有网络的帮助的情况下，无缝连接到W1-Fi网络或LTE网络。
[0040]图2是示出根据本发明的示例性实施例的控制单元(诸如，图1的控制单元)的配置的框图。
[0041]参照图2，接收信号强度指示(RSSI)测量器220测量W1-Fi网络的接收信号强度。IP包测量器230测量IP包Tx/Rx率。碰撞测量器240测量W1-Fi网络中的终端间的通信量碰撞(例如，堵塞)。AP检测器250发现W1-Fi通信网络的AP。速度测量器260通过分析移动检测器140来测量移动终端的移动速度。存储器210存储以下项的阈值:RSS1、Tx/Rx包数据率、碰撞和速度、AP检测时间窗以及用于对AP检测的数量进行计数的计数器。
[0042]网络连接控制器200对测量的RSS1、IP包Tx/Rx、碰撞率、AP检测的数量和终端的移动速度中全部或一些进行分析，以用于控制移动终端的数据通信网络连接。此时，如果不能使用W1-Fi网络，则网络连接控制器200在没有基站或服务器的帮助的情况下，控制终端建立与蜂窝网络的连接。
[0043]首先，网络连接控制器200在终端被连接到AP的状态下，通过RSSI测量器220测量W1-Fi AP的接收信号强度。此时，如果W1-Fi AP的RSSI值小于预定阈值，则网络连接控制器200释放与W1-Fi AP的连接并控制第二通信单元130建立与LTE网络的连接，以进行数据通信。
[0044]其次，如果在终端被连接到AP的状态下已由RSSI测量器220测量的W1-Fi AP的RSSI值大于RSSI阈值，则网络连接控制器200分析W1-Fi通信网络的可用性。此时，可基于IP包数据率和W1-Fi网络堵塞率分析确定W1-Fi网络的可用性。IP包测量器230测量W1-Fi网络的IP包发送和接收率，并且当IP包发送量小于IP包接收量(即，由于微波噪声数据包吞吐量减少(即，数据包吞吐量减少))时，网络连接控制器200确定W1-Fi网络环境差，因此产生用于切换网络的控制信号。碰撞测量器240测量MAC层发送/接收失败率或MAC层发送/接收率，并且当MAC层发送/接收失败率大于预定失败阈值或者MAC层发送/接收率等于或小于预定阈值时，网络连接控制器200确定W1-Fi网络堵塞(即，过多终端尝试连接到W1-Fi AP)，因此产生用于切换网络的控制信号。因此，如果确定尽管W1-Fi网络的RSSI正常但由于W1-Fi网络堵塞和/或微波噪声而数据包吞吐量减少，则网络连接控制器200确定无法通过W1-Fi网络接收数据通信服务，因此释放与AP的连接并建立与蜂窝网络(例如，第三代(3G)或LTE网络)的连接。
[0045]第三，在移动终端在包括多个AP的W1-Fi网络中以大于预定级别的速度移动的情况下，移动终端重复不必要的尝试以连接到AP。也就是说，移动终端尝试连接到发现的AP，如果移动终端脱离该AP的覆盖范围，则与该AP的连接立即被破坏。因此，以特定速度移动的移动终端在重复与网络的连接建立和释放的同时在AP间漫游，这导致数据通信服务的失败。网络连接控制器200通过AP检测器250检测新找到的AP，并通过速度测量器260测量移动终端的速度。如果预定时间段之内的AP连接的数量大于预定阈值，则网络连接控制器终止尝试连接到新找到的AP，并控制第二通信单元130建立与蜂窝网络(例如，3G或LTE网络)的连接以进行数据通信。
[0046]如上所述，根据本发明的示例性实施例的移动终端的控制单元100基于RSS1、IP包发送/接收率、W1-Fi MAC层失败和终端的移动速度的度量，控制网络连接。此时，控制单元100的网络连接控制可以以以下多种方式来实现。
[0047]第一，控制单元100基于RSSI和IP包Tx和Rx量的增加确定是否将连接从W1-Fi切换到LTE。如果RSSI等于或大于阈值，并且如果IP包Tx量和Rx量大于阈值，则控制单元100保持W1-Fi连接。然而，虽然RSSI值等于或大于阈值并且IP包Tx量大于阈值，但如果IP包Rx量等于或小于阈值，则这意味着由于W1-Fi网络问题(例如，噪声)而造成包发送/接收中存在任意问题，因此，控制单元100释放与W1-Fi网络的连接，并建立与蜂窝网络的连接。
[0048]第二，控制单元100基于RSSI和MAC层发送/接收失败率确定是否将连接从W1-Fi切换到LTE。如果RSSI等于或大于阈值，并且如果MAC层发送/接收失败率小于阈值，则控制单元100保持与W1-Fi网络的连接。否则，尽管RSSI等于或大于阈值，但如果MAC层发送/接收失败率等于或大于阈值，则控制单元100释放与W1-Fi网络的连接，并建立与蜂窝网络的连接。这里，当尝试连接到AP的终端的数量增加时，MAC层发送/接收失败率会增力口。可基于发送包碰撞的数量、由于MAC层再发送超过最大限度而丢弃的包的数量和/或由于接收的包中的循环冗余校验(CRC)而丢弃的包的数量，计算MAC层发送/接收失败率。
[0049]第三，控制单元100基于RSS1、IP包Tx/Rx量和MAC层发送/接收失败率确定是否将连接从W1-Fi切换到LTE。此时，尽管RSSI等于或大于阈值，但如果IP包Rx量小于阈值，或者如果MAC层发送/接收失败率等于或大于阈值，则控制单元100释放与W1-Fi网络的连接，并建立与蜂窝网络的连接。
[0050]第四，控制单元100基于终端的移动速度确定是否将连接从W1-Fi切换到LTE。如果确定终端的移动速度等于或大于预定阈值，则控制单元100进行控制，从而即使任意W1-Fi AP被发现，也不尝试与AP的连接而建立与蜂窝网络的连接。
[0051]第五，控制单元100能够使用第三连接控制方法和第四连接控制方法控制移动终端的网络连接。
[0052]在下文中，详细描述前述的五种通信网络连接控制方案。
[0053]图3是示出根据本发明的示例性实施例的网络连接控制方法的流程图。图3的示例性实施例针对基于由移动终端测量的RSSI和IP包Tx和Rx量控制网络连接的情况。
[0054]参照图3，如果检测到W1-Fi AP,则在步骤311，移动终端连接到AP。在移动终端被连接到AP的状态下，移动终端能够通过W1-Fi网络执行数据通信，并以预定的测量周期执行测量以确定是否保持与W1-Fi网络的连接。这里，测量周期是用于测量W1-Fi网络的可用性的时间间隔，并可被设置为固定值或可变量。如果测量周期到达，则在步骤313，终端检测测量周期到期，并在步骤315，测量RSSI和IP包Tx量和Rx量。[0055]随后，控制单元100对测量的RSSI和IP包Tx/Rx量进行分析，以控制与通信网络的连接。在步骤317，控制单元100对测量的RSSI和预定RSSI阈值进行比较。这里，可将RSSI阈值设置为固定值或动态变化的可变量。如果在步骤317测量的RSSI等于或小于RSSI阈值，则在步骤323，控制单元100控制第一通信单元120释放与W1-Fi网络的连接，并控制第二通信单元建立与蜂窝网络的连接。也就是说，控制单元100释放与W1-Fi网络的连接并建立与异构网络的连接，以保持数据通信服务。此时，异构网络可以是蜂窝通信网络(诸如，3G和LT)或另一 IP网络(诸如，WiMAX)。
[0056]如果RSSI大于RSSI阈值，则这意味着AP的接收信号强度是足够的。因此，如果在步骤317确定测量的RSSI大于RSSI阈值，则在步骤319控制单元100对W1-Fi网络的IP包Tx/Rx量进行分析。基于预定Tx阈值和Rx阈值对IP包Tx量和Rx量进行分析，并可将Tx阈值和Rx阈值设置为固定值或动态变化的可变量。如果在步骤319，IP包Tx量大于Tx阈值并且IP包Rx量小于Rx阈值，则控制单元100进行控制以释放与W1-Fi网络的连接并建立与蜂窝网络(例如，3G、LTE等)的连接。如果IP包Tx量大于Tx阈值并且如果IP包Rx量小于Rx阈值，则这意味着发送包量大但接收包量小，并且在这种情况下，控制单元100确定，尽管AP的信号强度足够但在W1-Fi网络中存在问题，因此释放与W1-Fi网络的连接。
[0057]否则，步骤319，如果IP包Tx量等于或小于Tx阈值并且Rx量等于大于Rx阈值，或者如果Tx量大于Tx阈值并且Rx量等于或大于Rx阈值，或者如果Tx量和Rx量小于各个Tx阈值和Rx阈值，则在步骤321，控制单元100保持与当前AP的连接。
[0058]图4是示出根据本发明的另一示例性实施例的网络连接控制方法的流程图。图4的示例性实施例针对基于由移动终端测量的RSSI和MAC层发送/接收失败率控制网络连接的情况。
[0059]参照图4，在步骤411，移动终端处于连接到W1-Fi AP的状态。在这种状态下，控制单元100以预定测量周期执行测量以确定是否保持连接。在步骤413，如果下一测量周期到达，则控制单元100对此进行检测，并在步骤415测量当前连接的AP的RSSI和MAC层发送/接收失败率(例如，MAC失败率)。在本发明的示例性实施例中，当MAC层发送/接收失败率大时，控制单元100确定在WLAN中存在MAC层堵塞和显著的噪声和干扰。可基于各种因素(诸如，发送包碰撞的数量、由于MAC层再发送超过最大限度而丢弃的包的数量和由于CRC错误而丢弃的包的数量)计算MAC层发送/接收失败率。然后，控制单元100基于关于测量的RSSI和MAC层发送/接收失败率的分析控制与通信网络的连接。
[0060]首先，控制单元100将测量的RSSI与RSSI阈值进行比较，如果测量的RSSI等于或小于RSSI阈值，则在步骤423，控制单元100控制第一通信单元120释放与W1-Fi网络的连接，并控制第二通信单元130建立与蜂窝网络的连接。
[0061]如果在步骤417测量的RSSI大于RSSI阈值，则这意味着AP的信号强度是足够的，因此在步骤419，控制单元100对MAC层发送/接收失败率(即，MAC失败率)和MAC层发送/接收失败率阈值(即，MAC失败率阈值)进行比较。如果测量的MAC失败率大于MAC失败率阈值，则这意味着W1-Fi网络堵塞，并因此在步骤423控制单元100进行控制，以释放W1-Fi连接并建立与蜂窝网络的连接。也就是说，当MAC层失败率大于MAC失败率阈值时，控制单元100确定尽管AP的信号强度是足够的，但存在由W1-Fi网络堵塞或干扰和噪声引起的包发送/接收问题。在本发明的示例性实施例中，控制单元100能够基于发送包碰撞的数量、由于再发送超过最大限度而丢弃的包的数量和/或由于CRC错误而丢弃的包的数量中的各个、或它们的算术和或加权和，确定MAC失败率。否则，如果在步骤419测量的MAC失败率等于或小于MAC失败率阈值，则在步骤421控制单元100保持与当前AP的连接。
[0062]图5是示出根据本发明的另一示例性实施例的网络连接控制方法的流程图。图5的示例性实施例针对基于由移动终端分析的RSS1、IP包Tx/Rx量和MAC失败率控制网络连接的情况。
[0063]参照图5，在步骤511至步骤515，控制单元100在连接到W1-Fi AP的状态下配置的每个测量周期测量W1-Fi网络的可用性。这里，可使用当前连接的AP的RSS1、IP包Tx/Rx量和MAC失败率的参数确定W1-Fi网络可用性。接下来，在步骤517至步骤519，控制单元将测量的RSS1、IP包Tx/Rx量和MAC失败率与各个阈值进行比较来控制与W1-Fi网络和蜂窝网络的连接。
[0064]如果测量的RSSI等于或小于RSSI阈值，则在步骤517控制单元100对此进行检测，并在步骤525释放与W1-Fi网络的连接并建立与蜂窝网络(例如，3G、LTE等)的连接。这里，如果测量的RSSI大于RSSI阈值，则这意味着AP的信号强度是足够的。在这种情况下，在步骤519控制单元100将测量的IP包Tx量和Rx量与各个Tx阈值和Rx阈值进行比较。如果测量的Tx包量大于Tx阈值，并且如果Rx包量小于Rx阈值，则控制单元100控制从W1-Fi网络释放并建立与蜂窝网络的连接。如果发送包量大而接收包量小，则这意味着尽管AP的信号强度是足够的，但W1-Fi网络中存在任意问题。如果在步骤519条件未被满足，则在步骤521控制单元将测量的MAC失败率和MAC失败率阈值进行比较，如果测量的MAC失败率大于MAC失败率阈值，则在步骤525控制单元100进行控制，以释放与W1-Fi网络的连接并建立与蜂窝网络的连接。
[0065]如果在步骤517测量的RSSI大于RSSI阈值；如果在步骤519测量的Tx包量等于或小于Tx阈值并且测量的Rx量等于或大于Rx阈值，或者如果测量的Tx大于Tx阈值并且测量的Rx量等于或大于Rx阈值，或者如果测量的Tx量等于或小于Tx阈值并且测量的Rx量小于Rx阈值；如果在步骤521测量的MAC失败率等于或小于MAC失败率阈值，则在步骤523控制单元100保持与当前W1-Fi AP的连接。
[0066]图6是示出根据本发明的另一示例性实施例的网络连接控制方法的流程图。图6的示例性实施例针对基于移动终端的移动速度控制网络连接的情况。
[0067]参照图6，如果在步骤611检测到可用W1-Fi AP，则控制单元100基于关于AP的连接历史检查预定时间窗之内加入AP的计数。接下来，在步骤613，控制单元100确定加入AP的计数是否在预定计数阈值之内。如果加入AP的计数等于或小于计数阈值，则在步骤621，控制单元100尝试与找到的AP的连接，并在步骤623更新连接历史。也就是说，控制单元100将加入找到的W1-Fi的计数与计数阈值进行比较，如果加入AP的计数等于或小于计数阈值，并确定为终端不移动或很少移动，则因此使用加入计数的更新连接到AP。此时，可通过计数器对与AP的连接的数量进行计数。此时，可存储AP发现时间以不对时间窗之外的连接进行计数。也就是说，计数器仅对在时间窗之内与AP的连接进行计数。
[0068]如果在步骤613确定在时间窗之内加入AP的计数大于计数阈值，则在步骤615控制单元100对移动检测器140的传感器输出进行分析以测量移动终端的移动速度。也就是说，控制单元100基于由GPS接收器和/或陀螺仪传感器测量的值计算移动终端的移动速度。接下来，在步骤617，控制单元100对移动终端的移动速度与速度阈值进行比较。这里，速度阈值可以是的固定值或动态变化的可变量。如果在步骤617确定移动速度等于或小于速度阈值，则这意味着预计连接不会立即被破坏，因此在步骤621控制单元100建立与找到的AP的连接并在步骤623更新加入AP的计数。否则，如果在步骤617确定移动终端的移动速度大于速度阈值，则控制单元100忽略找到的AP并建立与蜂窝网络(例如，3G、LTE等)的连接。这是因为，虽然移动终端连接到AP，但由于终端的移动速度过快而无法保持连接，因此连接很可能被破坏。
[0069]如上所述，当找到AP时，控制单元100检查在时间窗之内加入找到的AP的计数。如果加入计数大于计数阈值，则控制单元100测量移动终端的移动速度。如果终端的移动速度大于速度阈值，控制单元100忽略找到的AP并建立与蜂窝网络的连接。这是因为，虽然移动终端连接到AP，但由于终端的移动速度过快而无法保持连接，因此连接很可能被破坏。
[0070]除上述方法之外，控制单元100能够在检测AP时测量终端的移动速度，如果移动终端的移动速度快于速度阈值，则忽略W1-Fi AP并建立与蜂窝网络的连接。也就是说，可仅基于移动终端的移动速度控制网络连接，而不需要操作步骤613、步骤621至步骤623。在另一示例性实施例中，可以以这样的方式来实现网络连接控制方法:控制单元100检查在预定时间窗之内加入找到的AP的计数。如果加入计数大于计数阈值，则控制单元100忽略找到的AP并与蜂窝网络建立连接，否则，测量移动终端的移动速度。如果移动终端的移动速度快于阈值速度，则控制单元100忽略找到的AP并建立与蜂窝网络的连接。也就是说，仅在加入计数等于或小于计数阈值并且终端的移动速度等于或小于阈值速度时，控制单元100建立与AP的连接，否则，如果加入计数大于计数阈值或者如果终端的移动速度大于速度阈值，则控制单元100忽略找到的AP并尝试与蜂窝网络的连接。
[0071]图7是示出根据本发明的另一示例性实施例的网络连接控制方法的流程图。图7的示例性实施例针对这样的情况:连接到W1-Fi网络的状态下的移动终端对W1-Fi网络的通信环境(例如，RSS1、IP包Tx/Rx量、MAC层发送/接收失败率等)进行分析以控制连接，并且当检测到AP时根据终端的移动速度控制与找到的AP的连接。
[0072]参照图7，如果移动终端处于连接到W1-Fi AP的状态，则在步骤711控制单元100对此进行检测，并在步骤713通过W1-Fi网络使用数据通信服务。在连接到W1-Fi网络的状态下，在步骤715，控制单元100在每个测量周期测量预定的参数以分析W1-Fi网络的可用性。这里，所述参数可包括RSS1、包Tx/Rx量和MAC层发送/接收失败率中的至少一个。此时，控制单元100能够通过如上参照图3所述将RSSI和包Tx/Rx量与各个阈值进行比较，通过如上参照图4所述将RSSI和MAC层发送/接收失败率与各个阈值进行比较，或通过将RSS1、包Tx/Rx量、MAC层发送/接收失败率与各个阈值进行比较来确定W1-Fi网络的可用性。
[0073]如果确定W1-Fi网络的可用性高，则在步骤717对此进行检测，并且过程返回到步骤713以保持W1-Fi连接。否则，如果确定W1-Fi网络的可用性差，则在步骤719控制单元进行控制，以释放与W1-Fi AP的连接并建立与蜂窝网络的连接。
[0074]如上所述，当W1-Fi信号强度弱时，在与W1-Fi AP连接的状态下的移动终端的控制单元100释放与W1-Fi AP的连接，建立与蜂窝网络(例如，3G、LTE等)的连接。如果包Rx量小于Rx阈值，则尽管W1-Fi信号强度足够，控制单元100也释放与W1-Fi AP的连接并建立与蜂窝网络(例如，3G、LTE等)的连接。如果MAC层堵塞和噪声(干扰)显著，则尽管W1-Fi信号强度足够，控制单元100也释放与W1-Fi AP的连接并建立与蜂窝网络(例如，3G、LTE等)的连接。如果包Rx量小于Rx阈值或者如果MAC层堵塞和噪声(例如，干扰)显著，则尽管W1-Fi信号强度足够，控制单元100也释放与W1-FiAP的连接并建立与蜂窝网络(例如，3G、LTE等)的连接。如果上述条件中的任何一个未被满足，则控制单元100保持与当前W1-Fi AP的连接以继续数据通信。
[0075]如果移动终端处于未连接到W1-Fi AP的状态，则在步骤721，控制单元100进行监视以检测AP，并且如果检测到AP，则在步骤723，控制单元100对移动终端的状态和/或移动终端的移动速度进行分析，以确定是否连接到找到的AP。此时，可使用包括在时间窗内加入AP的计数和/或终端的移动速度的上述参数执行所述确定，并且控制单元100能够如同图6的过程执行用于控制与W1-Fi网络或蜂窝网络的连接的分析过程。也就是说，当找到AP时，控制单元检查在时间窗之内加入AP的计数。如果加入计数等于或大于计数阈值，则控制单元100测量移动终端的移动速度，如果终端的移动速度等于或大于速度阈值，则控制单元100忽略AP。否则，如果加入计数小于计数阈值或如果终端的移动速度小于速度阈值，则控制单元尝试连接到找到的AP。
[0076]然而，在步骤723，控制单元100能够以与图6中的分析不同的另一方式确定是否连接到AP。也就是说，当检测到AP时，控制单元100能够立即测量终端的移动速度，如果终端的移动速度大于速度阈值，则控制单元100忽略找到的AP并建立与蜂窝网络的连接。在另一方法中，当检测到AP时，如果加入AP的计数等于或小于计数阈值并且终端的移动速度等于或小于速度阈值，则控制单元100尝试连接到AP，否则，如果加入计数大于计数阈值或如果移动终端的移动速度大于速度阈值，则控制单元100忽略找到的AP。
[0077]在步骤723对用于确定是否连接到AP的条件进行分析之后，在步骤725，控制单元100确定是否可连接到AP，如果是，则在步骤727控制单元100尝试连接到AP，否则在步骤729控制单元100忽略找到的AP。如上所述，如果预计终端由于快速的移动速度而重复连接到W1-Fi AP和从W1-Fi AP断开连接，则控制单元100忽略W1-Fi AP并建立与蜂窝网络(例如，3G或LTE网络)的连接以提高网络服务利用率。
[0078]根据本发明的示例性实施例，如果移动终端被连接到蜂窝网络或WLAN，则控制单元100以预定的测量周期或搜索周期搜索W1-Fi AP (S卩，可用AP)。这里，可将周期设置为固定值或指数增长的值、或基于蜂窝网络(例如，3G、LTE等)的条件的可变量。在找到可用AP的情况下，控制单元对加入找到的AP的计数和/或终端的移动速度进行分析以确定是否连接到AP。一旦终端已通过上述过程连接到AP，终端就能够通过W1-Fi网络执行数据通信。在这种状态下，控制单元100对W1-Fi网络的可用性(例如，环境)进行分析，如果尽管RSSI足够，但包Tx/Rx量和MAC层发送/接收失败率差，则控制单元100执行从W1-Fi网络到蜂窝网络或另一 WLAN的移交。
[0079]如上所述，在连接到W1-Fi AP的状态下，如果MAC层堵塞和噪声(例如，干扰)减少实际数据包发送率，则根据本发明的示例性实施例的移动终端尝试连接到蜂窝网络以避免不必要地保持W1-Fi连接。此时，移动终端能够在没有网络的帮助的情况下确定网络连接时序(例如，无缝连接管理时序)，从而减少用于网络连接控制算法实现的网络开销和终端头现复杂度。
[0080]如上所述，当尽管WLAN AP的信号强度强，但由于过多用户连接到相同的AP而导致MAC层堵塞和噪声(例如，干扰)显著时，根据本发明的示例性实施例的移动终端的网络连接控制设备和方法能够将连接切换到另一数据通信网络。此外，根据本发明的示例性实施例的移动终端的网络连接控制设备和方法有益于从终端角度与最好的网络建立连接以进行数据通信。在W1-Fi信号强度弱的情况下，移动终端能够通过将连接从W1-Fi AP切换到异构网络(例如，3G、LTE等)来保证通信服务的可靠性。在尽管W1-Fi信号强度强但MAC层堵塞和噪声(例如，干扰)显著的情况下，移动终端能够通过将连接切换到异构网络(例如，3G、LTE等)来保证通信服务可靠性。在由于移动终端的快速移动速度而导致移动终端频繁地连接到W1-Fi AP和从W1-Fi AP断开连接的情况下，移动终端能够通过保持与3G或LTE网络的连接来加强网络服务可用性。移动终端能够在没有网络的帮助的情况下确定网络连接时序(例如，无缝连接管理时序)，这导致网络开销和终端实现复杂度的减少。
[0081]尽管已参照本发明的特定示例性实施例示出和描述了本发明，但本领域的技术人员将理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可在形式和细节上对其进行各种改变。
【权利要求】
1.一种终端的通信网络连接控制方法，所述方法包括: 在终端被连接到IP网络的状态下，测量接收信号强度和互联网协议IP包发送和接收量; 当接收信号强度等于或小于预定的接收信号强度阈值时，从与IP网络的连接切换到与蜂窝网络的连接； 当接收信号强度大于所述阈值时，将IP包接收量与预定的接收阈值进行比较； 当IP包接收量等于或小于接收阈值时，从与IP网络的连接切换到与蜂窝网络的连接。
2.如权利要求1所述的方法，还包括: 测量媒体访问控制MAC层发送/接收率； 当接收信号强度大于所述阈值时，将MAC层发送/接收率与预定的MAC层发送/接收率阈值进行比较； 当MAC层发送/接收率等于或小于MAC层发送/接收率阈值时，从与IP网络的连接切换到与蜂窝网络的连接。
3.如权利要求2所述的方法，还包括:当IP包接收量大于IP包接收量阈值并且MAC层发送/接收率大于MAC层发送接收率阈值时，保持与IP网络的连接。
4.如权利要求2所述的方法，还包括: 当在断开连接的状态下找到AP时，测量终端的移动速度； 当移动速度大于预定移动速度阈值时，忽略找到的AP。
5.如权利要求2所述的方法，还包括: 当在断开连接的状态下找到AP时，检查在预定的时间窗之内加入AP的计数； 当加入计数大于预定的加入计数阈值时，忽略找到的AP ； 当加入计数等于或小于加入计数阈值时，测量终端的移动速度； 当移动速度大于预定的移动速度阈值时，忽略找到的AP。
6.如权利要求2所述的方法，还包括: 当在终端未被连接到任何IP网络的状态下找到AP时，检查预定时间窗之内加入AP的计数； 当加入计数大于预定的加入计数阈值时，测量终端的移动速度； 当终端的移动速度大于预定的移动速度阈值时，忽略找到的AP。
7.如权利要求6所述的方法，还包括: 当加入AP的计数等于或小于加入计数阈值时，连接到找到的AP ； 当移动速度等于或小于预定移动速度阈值时，连接到找到的AP。
8.如权利要求1所述的方法，其中，IP网络是W1-Fi网络，蜂窝网络是第三代(3G)网络和长期演进(LTE)网络之一。
9.如权利要求1所述的方法，其中，在终端被连接到IP网络的状态下，以预定的周期执行所述测量。
10.一种终端的通信网络连接控制设备，所述设备包括: 第一通信单元，连接到互联网协议IP网络； 第二通信单元，连接到蜂窝网络； 存储单元，存储接收信号强度阈值和接收量阈值；控制单元，在终端被连接到IP网络的状态下，控制测量接收信号强度和IP包发送和接收量，当接收信号强度等于或小于接收信号强度阈值时，或者当接收信号强度大于接收信号强度阈值而IP包发送和接收量等于或小于接收阈值时，通过第二通信单元从与IP网络的连接切换到与蜂窝网络的连接。
11.如权利要求10所述的设备，其中，存储单元存储媒体访问控制MAC发送/接收率阈值，当接收信号强度大于接收信号强度阈值时，控制单元控制将MAC发送/接收率与MAC发送/接收率阈值进行比较，当MAC发送/接收率等于或小于MAC发送/接收率阈值时，通过第二通信单元从与IP网络的连接切换到与蜂窝网络的连接。
12.如权利要求11所述的设备，其中，当IP包接收量大于IP包接收量阈值并且MAC层发送/接收率大于MAC层发送/接收率阈值时，控制单元控制保持与IP网络的连接。
13. 如权利要求11所述的设备，还包括:移动检测器，测量终端的移动速度，其中，存储单元存储移动速度阈值，当移动速度大于移动速度阈值时，控制单元控制忽略通过第一通信单元找到的接入点AP。
14.如权利要求10所述的设备，其中，IP网络是W1-Fi网络，蜂窝网络是第三代(3G)网络和长期演进(LTE)网络之一。
15.如权利要求10所述的设备，其中，在终端被连接到W1-Fi网络的状态下，控制单元以预定周期控制执行所述测量。
【文档编号】H04W36/30GK103582062SQ201310301824
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月18日 优先权日:2012年7月18日
【发明者】朴钟满, 徐正锡, 李东昱 申请人:三星电子株式会社