[发明专利]用于在多模式移动设备的无线切换期间节省资源的方法

说明书

发明领域

本发明涉及用于多模式移动设备的技术间切换，并且特别地涉及用于在完成从服务网络到目标网络的切换之前由多模式移动设备发起的网络登入和会话建立过程的技术间切换，所述技术间切换基于由多模式移动设备支持的服务的服务质量要求而使用不同的无线技术。

背景技术

随着运营商开始与其现有的包括GSM、cmda2000、HRPD、UMTS等的2G和3G网络相结合地部署诸如LTE和WiMAX的4G无线宽带网络，双技术无线网络正变得更为普遍。可以以4G网络与2G/3G网络一起以扩展无线运营商的网络覆盖、同样地将4G网络重叠在现有的2G/3G网络之上以增加在特定区域中的容量、或两者的组合的形式来部署这些双技术网络。双技术网络的一些示例包括LTE-HRPD、WiMAX-HPRD网络、WiMAX-GERAN/UTRAN网络、3GPP2、WiMAX-WiFi网络、以及其它网络。它们还可以包括诸如联合WiMAX-LTE接入网络的双技术4G网络。

为了利用双技术网络所提供的扩展的网络覆盖和网络容量，需要能支持多个空中接口技术的双技术模式/多技术模式移动设备(MS)。因为部署了双技术无线网络，所以无线网络运营商正在寻找通过他们的双技术网络向客户提供会话连续性的方式，如使用切换的单个技术网络目前可用的那样。这需要在多模式MS和异质联合接入网络中的技术间切换支持。与例如由于高带宽、低成本、或其它原因导致的另一个相比，由于在服务技术网络处的正在恶化的无线电条件、在异质网络之间的负荷均衡、在服务网络处的暂时服务中断、针对双模MS的运营商策略、对在一个技术网络中的服务的用户偏爱的原因而导致的技术间切换可能变得有必要。

由服务网络支持的分组会话可以包括支持一个或多个分组型服务的一个或多个‘服务流’或‘服务实例’。例如，这些可以包括其中不能够容许等待时间延迟的诸如视频流送、游戏、IP语音(VoIP)、以及其它实时服务的服务质量(QoS)敏感应用，和其中能够容许对用户体验具有很少的影响的等待时间延迟的诸如电子邮件、web浏览、或具有低QoS要求的即时消息发送之类的应用。会话连续性指的是在从服务基站、接入点或网络节点到使用不同的无线接入技术的目标基站、接入点或网络节点的切换期间维持现有的分组数据会话的能力。为了维持在用户移动性期间现有的分组数据会话的会话连续性，必须将用户的分组会话从当前服务节点切换到目标节点。在技术间切换的情况下，在交接中涉及的服务节点和目标节点支持两种不同的空中接口技术或无线电接入类型(RAT)以及网络标准或技术。因此，在切换之前，必须首先设立新的会话，并且在目标网络处建立分组会话。

在无线网络中的呼叫设立、初始网络登入或会话登记包括在移动设备与网络之间的认证、授权、以及分组会话登记过程。在同质技术网络中的切换使用标准化的切换信令协议，以优化将移动设备的分组会话从源或服务节点移动到目标节点。因为没有指定技术间切换信令协议，所以在移动设备与服务节点之间活动的分组会话能够被交接到第二异质技术节点之前，技术间切换(即将分组数据会话从服务技术网络切换到异质目标技术网络)首先需要要在目标网络上完成的初始网络登入过程。

在技术间切换时在目标技术节点处完成初始网络登入过程是费时的并且在技术间切换期间导致了无法接受的等待时间延迟和潜在的分组丢失。根据由移动设备和目标技术网络支持的空中接口技术，完成初始网络登入过程可花费几秒来实现。当交接包括QoS敏感实时服务的分组数据会话时，这些延迟是无法接受的。

为了最小化在技术间切换期间的等待延迟，在实际上需要技术间切换之前在双或多技术覆盖区中的多技术模式移动设备可以在目标技术网络处发起网络登入过程，同时继续从服务技术网络接收分组数据服务。多模式MS继续经由服务网络接收分组数据服务，同时经由目标技术网络特有的空中接口信令与目标技术网络进行通信以完成初始网络登入过程并且建立新的分组会话。因此，建立了分组会话，并且为多模式移动设备在目标技术网络处分配并且‘保留’了支持分组会话的网络资源直到需要切换为止。当技术间切换变得必要或需要时，而不是必须在技术间切换时在目标技术网络处完成初始网络登入过程和分组会话建立，用户的服务被简单地从服务技术节点移动到在目标技术网络节点处的预配置的分组会话，从而产生在技术间切换期间的无缝会话连续性和与另外可能的相比较的最小的数据丢失。