管理通信系统中的小区间呼叫切换的方法.pdf

一种通信系统(1)，包括：基础网络(2)，其是使用UMTS技术实现的蜂窝通信网络；以及覆盖家庭小区(8)，其是用户使用基站路由器(7)或者其他类似的接入设备建立的。呼叫可以从家庭小区(8)转移到基础网络(2)的小区，反之亦然。如果这些按照不同的费率运营，用户可能发现在其间的切换导致了针对正在进行的呼叫的额外收费。使得用户终端(10)能够允许用户确定是否应当执行切换，由此保持对进行呼叫所带来的成本的控制。如果存在迫近切换的风险，用户终端(10)可以给予提醒，这允许用户在期望的情况下采取避免措施，或者用户可以配置偏好，以控制在何种条件下可以执行切换。

1.  一种管理通信系统中的小区间呼叫切换的方法，包括步骤：允许与所述系统进行通信的设备的用户确定是否应当执行呼叫切换。

2.  根据权利要求1所述的方法，包括步骤：检测呼叫切换的风险何时增加；以及当检测到风险增加时提醒所述用户。

3.  根据权利要求2所述的方法，包括步骤：监控信号强度，以及将所述信号强度与阈值水平进行比较来检测切换风险何时增加。

4.  根据权利要求2或3所述的方法，包括步骤：通过将执行正在进行的呼叫的当前小区的信号强度测量与小区的测量集中的其他小区的信号强度测量进行比较来检测切换风险何时增加，以及当所述当前小区的信号强度测量与所述其他小区的测量相比下降到一定水平之下时提醒所述用户。

5.  根据前述权利要求中的任意一项所述的方法，包括步骤：获得所述用户的许可，以发起切换。

6.  根据权利要求5所述的方法，其中通过用户设置的偏好从所述用户获得许可。

7.  根据权利要求6所述的方法，其中在发起呼叫之前所述用户设置所述偏好。

8.  根据权利要求6或7所述的方法，其中所述用户偏好包括针对不同会话类型的最大允许费率，从而使得至可接受的新费率的切换是自动的。

9.  根据权利要求6、7或8所述的方法，其中通过修改小区的测量集中的被报告的信号测量，来报告假测量，从而实现阻止切换的偏好，其中所述假测量总是低于执行正在进行的呼叫的当前小区的信号强度测量。

10.  根据权利要求6、7、8或9所述的方法，包括步骤：记录所述用户的许可。

11.  一种用于在通信系统中使用的用户终端，包括用于允许设备的用户确定是否应当在所述系统包括的小区之间执行呼叫切换的装置。

12.  一种通信系统，包括基础蜂窝网络和家庭小区，并且包括用于允许与所述系统进行通信的设备的用户确定是否应当在所述系统包括的小区之间执行呼叫切换的装置。

管理通信系统中的小区间呼叫切换的方法
技术领域
本申请涉及用于管理通信系统中的小区间呼叫切换的方法，并且更具体但并非排他地，涉及允许用户在呼叫期间避免不期望的费率改变的方法。
背景技术
固定网络和移动通信技术独立地发展，但是现在，希望将其一起结合到公知的“固定-移动融合(convergence)”中，以便使陆地线路和无线网络协作工作。对于用户来说这应该是具有吸引力的提议，用户将能够利用可能在不同可用技术之间的转换从单个移动终端或者固定方案来访问数据、语音和视频，以便最为有效地递送内容。在蜂窝网络的小区之间的转换公知为切换或移交。移动终端可以经由一个小区来保持连接，直到与另一小区建立了连接，或者可以在新连接建立前放弃连接。当连接上的通信业务是实时的通信业务(例如，语音)时，后一种方法常常是不希望的。在一些布置中，移动终端维持与不同小区的若干同时连接。
在固定-移动融合的一个例子中，由包括“基础(underlay)小区”的“基础网络”提供通信系统的一部分。基础小区是广域无线网的部分，其中广域无线网诸如传统的蜂窝网络(例如使用UMTS、GSM等技术实现的网络)或者诸如其他无线WAN(例如，WiMAX)。由称作“覆盖(overlay)家庭小区”的小型的附加“家庭”小区提供通信系统的另一部分。覆盖家庭小区被置于基础小区之内，用以在用户的家庭或者商业处所中提供覆盖，其通常使用消费者线路宽带连接作为回程。尽管可以例如通过使用先前公知为非授权移动接入(UMA)技术的通用接入网(GAN)技术来使用诸如蓝牙设备和WLAN接入点的其他技术，但覆盖家庭小区是使用低功率的、用户部署的“消费者”基站路由器(BSR)来创建的。
由此，在固定通信和无线通信二者对于用户均可用的环境中，用户具有能够在覆盖家庭小区和基础网络二者中无缝操作的用户终端，所述操作包括在不中断当前通信会话的情况下在覆盖小区和基础小区之间执行切换。在一个设想的情境中，每个覆盖家庭小区可以仅由部署它的用户独占使用，因此不会发生覆盖家庭小区之间的切换。然而，其他布置可以提供这种可能性，这对于商业应用可能是有用的，比如，需要系统的覆盖部分覆盖较广区域的情况。
可以想到，与使用基础网络进行的通信会话相比，通过与覆盖家庭小区的连接进行的通信会话可能具有较廉价的费率。因此，用户终端可能具有这样的偏好，即，默认地附接至覆盖家庭小区并且仅在覆盖家庭小区不再可用的情况下使用基础网络。然而，如果在正在进行的通信会话期间执行了至基础小区的切换，则可能以高于用户预期的费率向用户收费。
在一个向用户提供定价确认的方法中，例如在由英国电信公司提出的BT Fusion业务中使用的方法中，呼叫收费所按照的是根据发起呼叫的地方而设置的费率。由此，即使是发生了至基础小区的切换，在连接至覆盖家庭小区时发起的呼叫在整个呼叫过程中仍然按照家庭小区费率来收费。类似地，即使随后发生了至覆盖家庭小区的切换，在连接至基础网络时发起的呼叫仍然按照基础费率来收费。然而，该方法可能被用户滥用。用户可以故意通过较便宜的覆盖家庭小区发起呼叫，然后离开家庭小区所覆盖的区域，从而使会话的主要部分以较低的费率、但却是经由与基础小区的连接来继续。如果覆盖定价和基础定价存在显著的差异，则这种做法可能会变得普遍。然而，BT Fusion方案仅可用于语音呼叫，语音呼叫通常被估计为平均在120或180秒范围的持续时间内。由此，这种可能的用户滥用可能具有有限的影响，特别是因为语音呼叫对基础容量的影响也相对较小。相反，数据会话通常更加延长，并且还需要较多的网络资源来支持这些数据会话。例如，流传输广播或者视频、大数据下载、web浏览和游戏可以涉及大量的连接次数和资源。
发明内容
根据本发明的一方面，一种管理无线通信系统中的小区间切换的方法，包括步骤：允许与系统进行通信的设备的用户确定是否应当执行呼叫切换。由此，尽管系统决定是否需要切换以用于最优网络性能，但也给予用户决定是否应当实际执行这种切换的机会。这对于切换(如果执行)将导致当前进行的呼叫期间的呼叫费率增加的情况尤其有利。这可能发生在如下情况中：利用家庭小区以较低的费率发起了连接，继而信号条件改变。例如，用户目前可能正在使用覆盖家庭小区在家通过终端收听流传输广播，在这种情况下这样做的成本将是最小的。在该会话期间，由于信道条件的改变，可能发生从用户的角度来看是非预期的至基础小区的切换。例如，用户可能向远离其家庭BSR或者接入点处移动，或者移动到窗户旁边。以前，对于用户来说，这可能引起无缝转换，其中切换由网络控制器自动实现。切换可能对于用户导致未预料到的较高的基础网络费率收费。通过使用本发明，在一种方法中，用户避免了由于在从覆盖到基础的切换这一情形下的定价费率方面的改变而体验的不确定性。这可以消除用户使用对其可用的特定功能性和服务的障碍。其为用户提供了使用期望价格费率的保障。
尽管本发明特别适用于由固定-移动融合提供的可能性的范围(诸如，与广域蜂窝网络相结合地使用基于家庭或办公室的本地接入点)，但是在具有不同收费制度的不同网络之间存在转换的情况下，可以附加地或者备选地有益地应用本发明。由此，如果在应用了不同费率的多运营商环境中存在动态漫游，可以应用本发明。
在涉及不同费率的情况下本发明是特别有用的，但是本发明也可以在其他情形中实现。例如，本发明可以使用户能够保持对连接路由的控制，从而确保通信会话不会从通常较为可靠的连接转移到不希望的连接。
设备(在此称为“用户终端”)可以是诸如蜂窝电话或者膝上型计算机的移动终端，或者可以是固定设备。尽管由于固定设备与通信系统小区之间存在相对移动的可能性较小从而固定设备不太可能经历切换，但是例如改变环境条件或者传输器性能也可能导致切换发生。
在根据本发明的一个方法中，包括步骤：检测呼叫切换的风险何时增加；以及当检测到风险增加时提醒用户。这例如可以通过用户设备发出警告音或警示、通过振动、或者通过可视显示器上的消息来实现。有益地，以不中断呼叫的方式来警告用户。用户继而可以能够采取适当的措施，例如向在该处经由家庭覆盖小区处理通信会话的接入点或者BSR移动，来降低切换发生的风险。切换风险增加的例子是：当从BSR接收的信号下降到接近切换阈值的预定范围内时。如果已经给出了提醒，则例如可以在增加的切换风险响应于用户措施已经降低的情况下给出后续信号。如果没有采取避免措施或者没有成功阻止切换，用户设备可以给出另一提醒以便将切换通知给用户，用户因此可以选择终止呼叫或者进行其他努力来经由期望的路由(通常是具有较廉价费率的路由)重建连接。可以给予用户选择权，以选择实现这些提醒中的哪些提醒以及提醒特性。而且，可以给予用户如下能力，即选择仅针对切换风险增加的特定类型通信进行警告。例如，如果特定用户正在进行语音呼叫，则对他来说切换可能不是很重要，但是如果用户在进行数据会话，则他可能希望知道切换。
在根据本发明的另一方法中，包括步骤：获得用户的许可，以发起切换。例如，在从覆盖家庭小区切换到基础小区之前，可以给予用户通知或者提示其决定要采取什么措施。由此，如果切换是迫近的，可以给予用户对于批准切换并利用较高的费率继续，还是断开会话以避免较高的费率。该批准过程可以作为仅存在于用户终端上的单独特征或者作为网络特征来实现。作为网络特征的实现允许为了法律目的而较为正式地记录用户的切换批准。
通过用户在呼叫之前将用户偏好预配置到用户终端中，可以使用户许可自动化。这可以包括简单设置(诸如禁用许可需求)或者更为复杂的设置，其中用户输入针对不同会话类型(例如，针对语音和数据)的最大允许费率，从而自动实现向可接受的新的费率的切换。
在切换之前警告切换风险增加以及获得用户批准的方法可以是备选方案，或者彼此结合使用。如果实现了这两个选项，可以为用户提供直接的方式来禁用其中之一而支持另一个，或者恢复禁用的选项。
根据本发明的另一方面，一种用于在通信系统中使用的用户终端包括：用于允许用户确定是否应当在系统包括的小区之间执行呼叫切换的装置。
根据本发明的另一方面，一种通信系统包括基础蜂窝网络和家庭小区，并且包括用于允许与该系统进行通信的设备的用户确定是否应当在该系统中包括的小区之间执行呼叫切换的装置。
附图说明
现在将仅以示例的方式参考附图来描述本发明的一些方法和实施方式，其中：
图1示意性地示出了包括广域蜂窝基础和家庭小区覆盖的通信系统；
图2示意性地示出了根据本发明的用户终端；以及
图3示意性地示出了具有按照不同费率运营的两个网络的通信系统。
具体实施方式
参考图1，蜂窝通信系统1包括广域蜂窝基础网络2，其在本例中是UMTS网络，具有多个基站3，每个基站3与基础小区4相关联。基站3由无线电网络控制器(RNC)5来控制，其中RNC 5管理经由网络2进行的呼叫。在实践中，网络2包括多个RNC以及相关联的基站。RNC控制对核心移动网络6的接入。
蜂窝通信系统1还包括用户部署的基站路由器(BSR)7，其具有相关联的覆盖家庭小区8。用户例如可以在其家中或者办公场所建立该覆盖家庭小区8。BSR 7与家庭小区控制器或网关9通信，以连接至核心移动网络6。用户具有用于接入通信系统1的双模用户终端10。该用户终端能够经由基础网络2的一个或多个小区或者经由BSR 7提供的家庭小区接入来进行通信。使用基础网络2进行接入的收费费率大于经由家庭小区8进行接入的收费费率。由此，当用户终端10被定位于使得可以经由覆盖小区或者基础小区进行接入时，期望选择覆盖小区。启用用户终端10，从而使得允许在可能切换到按照较高费率的另一小区的风险增加时警告用户。
参考图2，用户发起数据会话，经由BSR 7来接入通信系统1，从而经由按照相对较低费率的家庭小区8来进行连接。检测器11包括在用户终端10中，用以监控当前所连接小区(也即，家庭覆盖小区8)的信号水平的强度。此外，在12处测量其他小区的集合(称为测量集)的信号强度。测量集是可能的切换候选小区的预定义列表13，其由相关的RNC 5传输给用户终端10。用户终端10将对于测量集中小区的测量发送回RNC 5，以供其在进行切换决策中使用。在UMTS网络2中，在当前所连接小区的信号与用户终端10的测量集中的其他小区相比变得弱于一定阈值时，由相关RNC 5发起切换。用户终端10还在14处使用与RNC 5相同的参数来计算阈值T。在此实施方式中，通过取得在12处测量的所有那些小区的最大信号强度再减去偏移值来计算阈值T。
在15处，对经由当前小区进行连接的费率与测量集中包括的具有最强信号的、并用来设置阈值水平T的小区的费率进行比较。如果当前小区的费率大于或者等于测量集中具有最大信号强度的小区，则不发起警示机制。如果切换发生，结果费率将小于当前小区的费率，因此，用户不需要警告。然而，如果在15处确定当前小区的费率小于测量集中具有最大信号强度的小区的费率，则向比较器16传送启用信号，以发起关于切换风险的确定。
在被启用时，比较器16将当前小区的测量与阈值水平T进行比较。如果当前小区信号强度S_C小于T，这表明切换风险增加。当比较器16检测到切换风险增加时，警示器17被激活以提醒用户。警示器17的特性是用户选择的，并且例如可以具体是可听见的音调或者振动。在注意到警示时，用户可以选择通过例如向BSR 7移动来降低发生切换的风险。
在警示器17激活之后，第二比较器18对当前信号强度与阈值T进行比较。如果当前信号强度相对于阈值T增加，使得当前信号超过阈值T预定的量，这表明切换风险已经降低，并且切换不再是迫近的。在这种情况发生时，激活另一警示器19以提醒用户：切换不再是迫近的。
如果用户决定不禁止切换(例如在用户移动到距离BSR 7较远的情况下)并且在RNC 5处满足切换条件，则RNC 5向用户终端10发送命令，以转变到从测量集选择的新的当前小区。用户终端10包括切换警示器20，其在切换发生时被激活，以提醒用户。此外，仅当由比较器15执行的费率比较显示切换将导致呼叫会话按照较高的费率继续时，才启用切换警示器20。
在根据本发明的其他设备中，对布置进行了简化，仅包括所示三个警示器中的第一警示器17。例如，如果用户仅需要迫近切换的通知，15处的费率比较也可以省略。用户可以知道他最初连接到了最低的可用费率，并且仅在可能从初始的小区进行切换的情况下需要提醒用户。设置可以是用户可配置的，使得用户可以根据其自己的需求(例如包括警示的数目和性质)对设备进行设置。
用户终端10还包括用于在发起切换之前获取显式用户批准的机制。在进行呼叫之前，用户将其偏好输入到偏好存储器21中。偏好包括涉及用户准备为特定类型的服务支付的最大费率的信息。由此，数据呼叫的可接受费率可设为高于语音呼叫的费率，并且这还可由可用数据速率来进一步修改。当可以按照比按照较低数据速率的数据呼叫的速率更高的速率来传送数据时，用户可以准备接受用于数据呼叫的较高费率。
在当前进行的呼叫期间，关于呼叫的信息(诸如，所传送数据的类型以及数据速率)保存在呼叫信息存储器22中。呼叫信息存储器22还保存有关于测量集中具有最大信号强度的小区(也即，如果发生切换，当前进行的呼叫将被传送到的小区)的费率信息。
当第二比较器16对当前小区信号强度与阈值T的比较检测到存在迫近切换的风险时，通过线路23将提醒信号应用于处理器24，以确认用户是否批准切换。处理器24将存储器22处的呼叫信息与21处的用户偏好结合使用，以确定允许切换的用户偏好是否可用于所提出的新的小区。如果用户偏好显示，针对该特定呼叫的费率不可接受，在25处终止呼叫。否则，允许呼叫继续。在26处，向RNC 5传输指示批准的消息，RNC 5记录该批准。这使得能够保持用户对所施加费率的许可的记录。而且，当处理器24确认切换批准时，通过线路27向第一警示器17应用禁用信号，以阻止其操作和后续步骤的操作。20处的切换警示被类似地禁用。
用户可以设置用户偏好，使得在步骤24处总是批准切换，但是不向第一警示器17发送禁用信号。备选地，可以设置用户偏好，使得总是禁用第一警示器17，但是仍然需要处理器24针对费率来评估用户偏好，并相应地给予或者拒绝批准。由此，用户可以选择任一机制或者二者结合。
用户偏好可以被设置为，使得需要来自用户的特定输入来确认切换。可以针对每个切换实例来设置该需求，或者仅针对满足先前输入和存储在偏好存储器21中的需求的那些切换实例来设置该需求。这允许用户覆写(override)较早输入的偏好，这例如对于用户处于其通信会话中的重要点并且不希望放弃通信会话的情况可能是有用的。
在其他实施方式中，用户终端可以被配置，使得用户不能修改设置，但是仍然实现第一警示器和/或对显式切换批准的请求。
如果用户将用户偏好设置为阻止呼叫从用户家庭小区切换，这可以通过修改报告给RNC 5的、用户终端10的测量集中的测量来实现。在此实施方式中，当用户在存储21输出应当在所有情况下阻止切换的偏好时，向生成器28传输命令。生成器28还从检测器11接收给出当前小区信号强度的输入，并从13接收测量集中包括的小区列表。生成针对测量集的假信号强度测量。使这些假测量总是低于家庭小区测量。将假测量传送给测量级12，在测量级12将假测量来替换实际测量。因此，RNC 5接收的信息显然总是家庭小区信号强度是超过与任何其他候选小区相关联的信号强度，因此不会启动切换。实现该功能无需修改网元。
在根据本发明的其他实施方式中，用户将偏好传输给基础网络中的网络控制器，并且在网络控制器处使用这些偏好来确定是否应当执行切换。
图1中所示的通信系统1包括基础网络2和家庭小区8。在另一布置中，通信系统31包括两个网络29和30，并且没有覆盖小区，如图3中示意性示出的那样。图2中示出的用户终端10可以与通信系统31结合使用，以确保如果存在从具有较低费率的网络进行切换的风险，则用户可以确定是应当进行该切换还是应当终止呼叫。可以按照类似的方式来提供家庭覆盖小区与若干基础网络的结合。
在不脱离本发明实质特征的情况下，可以在其他具体形式中实现本发明，或者通过其他方法来执行本发明。从任何意义上讲，所描述的实施方式和方法仅仅应当被视作示例性的而非限制性的。因此，本发明的范围由所附要求书而不是上文的描述来指明。在与权利要求等同的含义和范围之内进行的所有改变都涵盖在权利要求的范围之内。