基于测量的网络选择的制作方法
【专利说明】基于测量的网络选择
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2012年10月2日提交的美国临时申请第61/708，842号、于2012年6月27日提交的美国临时申请第61/690，567号、以及于2013年3月14日提交的美国申请第13/830，949号的优先权。上述申请通过引用全文结合于此。
技术领域
[0003]该说明书总体上描述了基于所测量的特征而对通信网络或接入点进行的基于计算机的选择。
【背景技术】
[0004]诸如智能电话和平板计算设备之类的移动计算设备已经包括了用于通过各种类型的无线网络(例如，3G、4G LTE、4G WiMAX、WiF1、蓝牙)进行通信的各种无线通信接口。移动计算设备已经被配置为在免费无线网络的接入点处于该移动计算设备的范围之内时自动从使用基于费用的无线数据网络、诸如针对其访问收取费用(例如，月包)的3G和/或4G无线数据网络自动切换为使用诸如WiFI网络之类的该免费无线数据网络。
【发明内容】
[0005]本文描述了用于确定是否以及何时将移动计算设备(例如，膝上计算机、平板计算机、智能电话等)从使用一个无线接入点切换为使用另一个无线接入点的技术、方法、系统和计算机程序产品。特别地，能够对与处于移动计算设备的范围之内的无线接入点的可能无线连接的质量进行估计和评估以确定移动计算设备是否应当切换为使用该无线接入点。能够使用各种度量来确定无线连接的质量，诸如包丢失率。虽然移动计算设备一般通过确定与接入点的包传输丢失的比率来确定包丢失率，但是也能够使用允许移动计算设备在并不与接入点建立连接或者通过该接入点传送数据包的情况下确定包丢失率的被动技术。例如，移动计算设备能够基于各种被动获得的信息来估计能够与处于移动计算设备的当前位置的范围之内的无线接入点所建立的无线连接的包丢失率，上述被动获得的信息诸如为该无线接入点的接收信号强度指示(RSSI)，该移动计算设备的地理位置信息(例如，GPS数据)和/或时间信息(例如，一天中的当前时间、一周中的某天)。无线接入点的简档能够被生成并且被用来将被动获得的信息和与无线接入点的无线连接的质量度量进行相关，该质量度量诸如为包丢失率。
[0006]作为移动计算设备确定是否在无线接入点之间进行切换的一部分，该设备能够分析与其之前与之通信的每个接入点相关联的简档。这样的简档通常可以由移动设备保存，并且可以包括通信数据包丢失与诸如信号强度、位置和时间之类的其它因素之间的映射。使用被动获得的参数(例如，信号强度值、位置坐标、当前日期/时间值等)，移动设备可以访问该简档以针对范围内的每个接入点确定可能的数据丢失百分比，而并不主导探测该接入点，因此节省了设备的电力。此外，移动设备能够使用自适应补偿技术以减少“摇摆”(在网络和/或接入点之间频繁切换)。
[0007]在某些情况下，包丢失率可以使用其设备目前正在尝试进行有关接入点连接的确定的那些特定用户以外的设备来确定。例如，服务的各个用户可以同意拥有与有关处于特定接入点附近的移动设备的位置的地理位置信息进行配对的这样的接入点的信号强度信息。这样的大量不同接入点的数据能够被服务接收，并且系统可以通过对来自不同用户的数据进行汇总而随时间构建简档。例如，可以进行有关接入点在该接入点周围的各个位置的信号强度的确定(例如，针对许多人都可能与之进行通信的机场接入点)。这样的信息可以由服务进行处理以表征在各个位置处各个接入点的相对信号强度。这样的特征随后可以被用来创建信号强度的一种“映射”形式，并且如以下所标示的，其进而可以被用来确定第一用户的设备应当在何时从一个接入点切换或转换至另一个接入点。
[0008]在一个实施例中，一种计算机实施的方法包括由计算设备通过与第一无线接入点的第一无线连接来传送数据；检测来自第二无线接入点的无线信号；在移动计算设备处识别来自该第二无线接入点的该无线信号的接收信号强度；在检测到该无线信号之后，在该计算设备已经向该第二无线接入点传送了少于阈值数目的数据包的情况下，由该计算设备基于该第二无线接入点的该信号强度来确定该第二无线接入点的估计数据包丢失水平；基于该第二无线接入点的该估计数据包丢失水平来确定切换至与该第二无线接入点的第二无线连接；以及作为该确定的结果而建立该第二无线连接。
[0009]在这样的实施方式中，该计算机实施的方法可选地可以包括以下一个或多个特征。该计算机实施的方法可以进一步包括针对该第二无线接入点，访问将该第二无线接入点的接收无线信号强度与该第二无线接入点的数据包丢失水平进行相关的简档；并且该第二无线接入点的该估计数据包丢失水平基于该无线接入点的该简档来确定。该计算机实施的方法可以进一步包括由该计算设备收集在该计算设备通过与该第一无线接入点的该第一无线连接传送数据之前的一个时间段内该第二无线接入点的统计信息，其中该统计信息在该时间段期间每隔一段时间来识别该第二无线接入点的数据包丢失率和接收信号强度；以及使用所收集的统计信息至少生成该第二无线接入点的该简档的一部分。该简档能够基于该统计信息的体积加权指数移动平均值(volume-weighted exponential movingaverages)而生成。该计算机实施的方法可以进一步包括确定该第二无线接入点的阈值数据包丢失水平；并且其中对于是否切换为使用该第二无线接入点的确定基于该第二无线接入点的该阈值数据包丢失水平与该估计数据包丢失水平的比较。该阈值数据包丢失水平可以基于在与该第二无线接入点的连接可用时先前是否避免过与该第二无线接入点的连接来确定。该阈值数据包丢失水平基于该计算设备在一个时间段内是否已经在使用与该第一无线接入点的该第一无线连接和使用与该第二无线接入点的该第二无线连接之间进行过至少阈值次数的切换来确定。
[0010]该计算机实施的方法可以进一步包括在建立了与上述第二无线接入点的该连接之后，确定该第二无线接入点的实际包丢失水平；将该第二无线接入点的该实际包丢失水平与该阈值数据包丢失水平进行比较；以及响应于确定该实际包丢失水平大于该阈值数据包丢失水平，降低该第二无线接入点的该阈值数据包丢失水平并且增大阈值时间段，在该阈值时间段内该阈值数据包丢失水平需要被保持以切换为使用该第二无线接入点。该第一无线接入点和第二无线接入点可以是不同无线网络的一部分。该第一无线接入点可以是移动数据网络的一部分并且该第二无线接入点是WiFi网络的一部分。该移动数据网络可以包括以下各项中的一个或多个:3G无线网络、4G长期演进(LTE)无线网络和4G WiMAX无线网络。该第一无线接入点可以是收费无线网络的一部分，该收费无线网络针对访问该收费无线网络而向用户进行收费，并且该第二无线接入点是免费无线网络的一部分，该免费无线网络并不针对访问该免费无线网络而向用户进行收费。该第一无线接入点和第二无线接入点可以是共用无线网络的一部分。对于是否切换为使用该第二无线接入点的确定进一步基于该第一无线接入点的当前数据包丢失水平。
[0011]该计算机实施的方法可以进一步包括识别该计算设备的当前地理位置；并且该第二无线接入点的该估计数据包丢失水平进一步基于该计算设备的该当前地理位置来确定。该计算机实施的方法可以进一步包括访问该第二无线接入点的简档，其中该简档将i)该计算设备所处的地理位置和ii)该第二无线接入点的接收无线信号强度与该第二无线接入点的数据包丢失水平进行相关；并且其中该第二无线接入点的该估计数据包丢失水平可进一步基于该无线接入点的该简档来确定。
[0012]该计算机实施的方法可以进一步包括在该计算设备检测到来自该第二无线接入点的该无线信号时识别当前时间信息，其中该时间信息包括以下各项中的一项或多项:当前时间、当前星期、一周中的当前一天、当前月份、一个月中的当前一天以及一年中的当前一天；并且其中该第二无线接入点的该估计数据包丢失水平进一步基于该当前时间信息来确定。该计算机实施的方法可以进一步包括访问该第二无线接入点的简档，其中该简档将i)时间信息和ii)该第二无线接入点的接收无线信号强度与该第二无线接入点的数据包丢失水平进行相关；并且其中该第二无线接入点的该估计数据包丢失水平进一步基于该无线接入点的该简档来确定。
[0013]在另一种实施方式中，一种计算机设备包括:无线网络接口，被编程为通过与第一无线接入点的第一无线连接来传送数据，检测来自第二无线接入点的无线信号，并且在该计算设备处识别来自该第二无线接入点的该无线信号的接收信号强度；包丢失估计单元，被编程为基于该第二无线接入点的信号强度来确定该第二无线接入点的估计数据包丢失水平，其中该估计数据包丢失水平在自检测到来自该第二无线接入点的该无线信号起该计算设备已经向该第二无线接入点传送了少于阈值数目的数据包的情况下被确定；确定单元，被编程为基于该第二无线接入点的该估计数据包丢失水平来确定切换至与该第二无线接入点的第二无线连接；以及无线连接管理器，被编程为基于该确定单元所进行的确定来建立该第二无线连接。
[0014]在另一种实施方式中，一种体现于存储指令的计算机可读存储设备中计算机程序产品，当指令被执行时，该指令使得计算设备的一个或多个处理器执行操作，该操作包括:
[0015]由计算设备通过与第一无线接入点的第一无线连接来传送数据；检测来自第二无线接入点的无线信号；在移动计算设备处识别来自该第二无线接入点的该无线信号的接收信号强度；在检测到该无线信号之后，在该计算设备已经向该第二无线接入点传送了少于阈值数目的数据包的情况下，基于该第二无线接入点的该信号强度来确定该第二无线接入点的估计数据包丢失水平；基于该第二无线接入点的该估计数据包丢失水平来确定切换至与该第二无线接入点的第二无线连接；以及作为该确定的结果而建立该第二无线连接。
[0016]某些实施方式可以提供以下一种或多种优点。能够使用被动测量来推断无线接入点连接的潜在质量，该被动测量能够在并不使用该无线接入点主动传送数据包的情况下进行。这能够允许移动计算设备仅在至少阈值连接质量是可能的时才切换至另一个可用的无线接入点，这能够减少与无线网络和/或无线接入点之间的切换相关联的连接退化，并且还能够改善用户使用移动计算设备的体验。各种网络和接入点之间的转换能够更为平滑地进行而没有频繁的来回切换，这节省了系统资源并改善了用户体验。此外，与通过主动数据包传输来探测无线接入点的连接质量相反，通过采用被动测量，移动计算设备还可以节约功耗并且延长移动计算设备的电池寿命。对无线连接进行估计的准确性能够通过使用并适配无线接入点的个别简档以考虑硬件、使用模式和周边物理环境的变化而得以提高。通过如本文中所描述的那样在无线接入点之间进行切换，移动计算设备例如可以提高数据传输速率、降低设备功耗、降低用户数据传输成本，或者以其它方式改善设备用户的体验。
[0017]附图和以下的描述中给出了该说明书中所描述主题的一种或多种实施方式的细节。该主题的其它可能特征、方面和优势将由于描述、附图和/或权利要求变得显而易见。
【附图说明】
[0018]图1-3描绘了用于确定是否以及何时在无线接入点之间切换移动计算设备的示例系统的概念图。
[0019]图4描绘了用于调整用来确定是否以及何时在无线接入点之间切换移动计算设备的连接度量的示例系统的概念图。
[0020]图5描绘了具有与各种数据存储库、设备组件和可用网络接入点进行对接的网络连接管理器的计算设备的系统示图。
[0021]图6A是用于创建并更新接入点简档的示例技术的流程图。
[0022]图6B是用于确定是否以及何时在无线接入点之间切换移动计算设备的示例技术的流程图。
[0023]图7示出了能够被用来实施这里所描述的计算机设备和移动设备的示例。
[0024]同样的附图标记在各图中指示同样的要素。
【具体实施方式】
[0025]本文总体上描述了用于确定是否以及何时将移动计算设备(例如，平板计算设备、智能电话、笔记本、便携式媒体播放器、个人数字助理(PDA)、膝上电脑)从使用一个无线接入点切换为使用另一个无线接入点的技术、方法、系统和计算机程序产品。通常，移动计算设备能够基于由其所被动获取的信息来估计与无线接入点的无线连接的质量，上述信息诸如为移动计算设备针对无线接入点所检测到的接收信号强度指示，移动计算设备相对于无线接入点的地理位置的地理位置信息，和/或当移动计算设备确定是否建立与无线接入点的无线连接时的当前时间信息。
[0026]移动计算设备已经被配置为在可以提供对非收费无线网络(诸如WiFi网络)的接入的其它无线接入点处于该移动计算设备的范围之内时，自动从与提供对收费无线网络(诸如3G和4G无线网络)的接入的无线接入点的连接切换至与这样的其它无线接入点(非收费无线网络)的连接。然而，这样的自动切换会在不考虑移动计算设备针对其进行切换的无线连接的质量的情况下进行。例如，移动计算设备可能首先在WiFi网络的无线接入点的范围边缘处处于该无线接入点的范围之内。在移动计算设备处于该无线接入点的范围边缘的同时自动切换至该WiFi网络会导致移动计算设备具有很高包丢失水平的不良网络连接。这种情形会针对可能已经从与另一个无线接入点的连接切换至该WiFi网络的移动计算设备的用户导致不良的性能，而上述的另一个无线接入点则正在为该移动计算设备提供可靠的网络连接，诸如3G或4G无线网络。
[0027]是否以及何时从一种类型的无线网络切换至另一种类型的无线网络(或者是否以及核实在特定无线网络的各个接入点之间进行切换)的决策可以至少部分基于测量的网络的特性以及网络接入点的特性，诸如数据包丢失/丢帧率。测量无线接入点这样的特性可以包含移动计算设备主动与该无线接入点进行通信从而对使用该无线接入点的无线连接的质量进行采样(例如，作为全部包的百分比的未成功传送的数据包)。然而，针对所检测到的处于移动计算设备的范围之内的无线接入点这样测量的特性可能无法被该移动计算设备用于新发现的无线接入点(移动计算设备还没有向新发现的无线接入点传送过包)。这种新发现的无线接入点可以是可检测的并且其信号强度可以由移动计算设备进行测量，但是为了直接确定新发现的无线接入点的可能数据丢失，该移动设备可能需要探测该无线接入点，这会消耗电力(例如，电池电量)并且使用移动计算设备上的可用处理资源。移动计算设备的资源压力会随着该移动计算设备四处移动(例如，从移动计算设备相对于无线接入点的不同位置探测与无线接入点的无线连接)和/或随着移动计算设备发现另外的无线接入点而增大。
[0028]为了在不进行探测的情况下识别无线接入点的潜在数据丢失(例如，包丢失)，能够基于移动计算设备被动获得的信息来估计数据丢失，上述信息诸如为移动计算设备所检测的该接入点的接收信号强度指示(RSSI)。信号强度例如可以由移动设备的通信驱动器在正常设备操作期间在不消耗额外电力的情况下进行被动追踪。然而，根据