專利名稱：在移動通信系統(tǒng)和無線局域網(wǎng)之間進行耦合的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及一種用來在移動通信系統(tǒng)和無線局域網(wǎng)(LAN)之間進行耦合的系統(tǒng)和方法，尤其是涉及一種適于支持在蜂窩網(wǎng)絡(luò)和無線LAN之間切換的耦合系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
目前，正在對無線通信進行許多研究和開發(fā)，并且即使在家中無線通信的使用也在迅速增加。為了在家中提供無線接入，多種無線終端(或移動臺)通過無線接入點接入到有線網(wǎng)絡(luò)。然而，在因特網(wǎng)上的高音質(zhì)、高視頻質(zhì)量的多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)或高清晰度(HD)級TV的未來增長需要即使在無線通信網(wǎng)絡(luò)中也支持100Mbps(兆比特每秒)或更高的高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)。
為了防止浪費帶寬來獲得高速數(shù)據(jù)傳輸，允許無線終端接入無線接入點和移動通信系統(tǒng)并在實時基礎(chǔ)上傳輸多媒體數(shù)據(jù)。
第3代伙伴計劃(3GPP)，一個移動通信系統(tǒng)的標準化組織，根據(jù)耦合點將在移動通信系統(tǒng)和無線LAN系統(tǒng)(此后稱作無線LAN)之間的耦合方法分為或者“松耦合方法”或者“緊耦合方法”，如圖1所示的那樣。這里將在下面參考附圖來進行對所述兩種耦合方法的描述。
1)松耦合方法如圖2所展示的，所述松耦合方法將無線LAN耦合到在網(wǎng)關(guān)通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)的支持節(jié)點(GGSN)和外部互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)網(wǎng)絡(luò)之間的接口，該支持節(jié)點對應(yīng)于在第3代伙伴計劃2(3GPP 2)中的分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(PDSN)220，。在該方法中，無線LAN業(yè)務(wù)并不通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)或基站系統(tǒng)/分組控制功能(BSS/PCF)210的核心網(wǎng)。因此，所述松耦合方法可以不考慮接入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而將移動通信系統(tǒng)或移動臺(MS)200耦合到無線LAN接入點(AP)230。進一步，由于松耦合方法只考慮認證、鑒權(quán)和計費(Authentication，Authorization，Accounting)(AAA)服務(wù)器240，因此，它可以簡單地來實現(xiàn)。然而，由于無線LAN業(yè)務(wù)并不通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)，因此，松耦合方法會遭受切換延遲和分組丟失，并且不可以基于簡單IP支持在蜂窩網(wǎng)絡(luò)和無線LAN之間的切換。
2)緊耦合方法然而如圖3所展示的，緊耦合方法將無線LAN耦合到服務(wù)GPRS支持節(jié)點(SGSN)，蜂窩網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)，其對應(yīng)于在3GPP 2中的分組控制功能(PCF)。在該方法中，無線LAN業(yè)務(wù)通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)。即，當移動臺(MS)300連接到蜂窩網(wǎng)絡(luò)時，移動臺300通過基站系統(tǒng)(BSS)310連接到分組控制功能(PCF)320和分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(PDSN)330，所述基站系統(tǒng)處理蜂窩網(wǎng)絡(luò)接入標準。然而，當移動臺300連接到無線LAN時，移動臺300通過接入點(AP)340連接到分組控制功能320和分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點330，并通過互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)網(wǎng)絡(luò)與相應(yīng)節(jié)點(CN)進行通信。
因此，所述緊耦合方法具有更少的切換延遲和分組丟失，并且可以基于簡單IP支持在蜂窩網(wǎng)絡(luò)和無線LAN之間的切換。然而，所述緊耦合方法需要基于接入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)耦合網(wǎng)關(guān)功能并需要對移動臺和蜂窩網(wǎng)絡(luò)進行修改。該緊耦合方法也由于無線LAN的業(yè)務(wù)影響了蜂窩網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)。
多數(shù)近來建議的用來將蜂窩網(wǎng)絡(luò)耦合到無線LAN的技術(shù)都采用松耦合方法。然而，松耦合方法不能基于簡單IP支持在移動通信系統(tǒng)和無線LAN之間的切換。因此，需要一種能夠基于簡單IP支持在移動通信系統(tǒng)和無線LAN之間切換的功能。也需要一種能夠基于移動IP支持在移動通信系統(tǒng)和無線LAN之間切換的功能。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明一個目的是提供一種基于緊耦合方法在移動通信系統(tǒng)和無線LAN之間進行耦合的系統(tǒng)和方法。
本發(fā)明的另一個目的是為移動臺提供一種在移動通信系統(tǒng)和無線LAN之間進行耦合的系統(tǒng)和方法，其中移動臺使用簡單IP或移動IP。
為了實現(xiàn)上述的和其它目的，提供了一種當移動臺在無線局域網(wǎng)(LAN)系統(tǒng)和移動通信系統(tǒng)之間移動時用來提供無縫通信的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括移動通信系統(tǒng)，無線LAN系統(tǒng)和能夠與所述無線通信系統(tǒng)和所述無線LAN進行通信的移動臺(MS)。當所述移動臺接入到所述移動通信系統(tǒng)時，分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(PSDN)提供互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)網(wǎng)絡(luò)和所述移動臺之間的分組數(shù)據(jù)服務(wù)。當先前連接到所述移動通信系統(tǒng)的移動臺連接到接入點時，分組控制功能(PCF)提供在連接到所述IP網(wǎng)絡(luò)的相應(yīng)節(jié)點和所述移動臺之間的分組數(shù)據(jù)服務(wù)。當先前連接到所述接入點的移動臺連接到基站系統(tǒng)(BSS)時，所述PCF進一步提供在連接到所述IP網(wǎng)絡(luò)的相應(yīng)節(jié)點和所述移動臺之間的分組數(shù)據(jù)服務(wù)。組網(wǎng)服務(wù)器，其連接于所述無線LAN系統(tǒng)接入點(AP)和所述移動通信系統(tǒng)的分組控制功能之間，當向所述移動臺提供分組數(shù)據(jù)服務(wù)時將所述分組控制功能耦合到所述接入點。


從下面結(jié)合附圖的詳細描述中，本發(fā)明的上述和其它目的、特點和優(yōu)點將變得更加明顯，其中圖1是展示在移動通信系統(tǒng)和無線LAN之間的一般耦合系統(tǒng)的圖；圖2是展示在移動通信系統(tǒng)和無線LAN之間的一般松耦合方法的圖；圖3是展示在移動通信系統(tǒng)和無線LAN之間的一般緊耦合方法的圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的在移動通信系統(tǒng)和無線LAN之間的耦合系統(tǒng)；圖5是展示了根據(jù)本發(fā)明實施例在移動通信系統(tǒng)和無線LAN之間的耦合系統(tǒng)中的信令模式協(xié)議棧的圖；圖6是展示了根據(jù)本發(fā)明實施例在移動通信系統(tǒng)和無線LAN之間的耦合系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)模式協(xié)議棧的圖表；圖7是展示根據(jù)本發(fā)明實施例在移動通信系統(tǒng)和無線LAN之間的耦合系統(tǒng)中的CDMA組網(wǎng)服務(wù)器(CIS)的具體結(jié)構(gòu)的框圖；圖8是展示根據(jù)本發(fā)明實施例在移動通信系統(tǒng)和無線LAN之間的耦合系統(tǒng)中的移動臺的具體結(jié)構(gòu)的框圖；圖9是展示根據(jù)本發(fā)明實施例在移動通信系統(tǒng)和無線LAN之間的耦合系統(tǒng)中使用簡單IP處理數(shù)據(jù)呼叫過程的圖；圖10是展示根據(jù)本發(fā)明另一個實施例在移動通信系統(tǒng)和無線LAN之間的耦合系統(tǒng)中在無線LAN中使用移動IP處理數(shù)據(jù)呼叫過程的圖；圖11是展示根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例在移動通信系統(tǒng)和無線LAN之間的耦合系統(tǒng)中從移動通信系統(tǒng)到無線LAN的使用簡單IP的切換過程的圖；圖12是展示根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例在移動通信系統(tǒng)和無線LAN之間的耦合系統(tǒng)中從移動通信系統(tǒng)切換到無線LAN的使用移動IP的過程的圖；
圖13是展示根據(jù)本發(fā)明另一個實施例在移動通信系統(tǒng)和無線LAN之間的耦合系統(tǒng)中從無線LAN切換到移動通信系統(tǒng)的使用簡單IP的過程的圖；圖14是展示根據(jù)本發(fā)明另一個實施例在移動通信系統(tǒng)和無線LAN之間從無線LAN切換到移動通信網(wǎng)絡(luò)的使用移動IP的過程的圖。
在附圖中使用的相同的標號指代相同的結(jié)構(gòu)和特征。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參考附圖來描述本發(fā)明的幾個優(yōu)選實施例。在下面的描述中，為了簡明省略了對已知功能和配置的詳細描述。
如在圖4中所展示的，根據(jù)本發(fā)明一個實施例用來在移動通信系統(tǒng)和無線LAN之間進行耦合的系統(tǒng)采用了所述的緊耦合方法。所述耦合系統(tǒng)引入了用作在移動通信系統(tǒng)和無線LAN之間進行耦合的網(wǎng)關(guān)的新網(wǎng)絡(luò)單元。根據(jù)本發(fā)明的實施例，在移動通信系統(tǒng)和無線LAN之間的、包括新網(wǎng)絡(luò)單元的耦合系統(tǒng)包括既能夠接入蜂窩網(wǎng)絡(luò)又能夠接入無線LAN的移動臺(MS)400，接入點(AP)440，CDMA組網(wǎng)服務(wù)器(CIS)450，分組控制功能(PCF)420，和分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(PDSN)430。當移動臺400連接到所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)時，移動臺400使用蜂窩網(wǎng)絡(luò)接入標準通過基站系統(tǒng)(BSS)410連接到分組控制功能420和分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點430。移動臺400通過分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點430和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)網(wǎng)絡(luò)與相應(yīng)節(jié)點CN進行通信。然而，當移動臺400連接到無線LAN時，移動臺400通過接入點440發(fā)現(xiàn)CIS 450。CIS 450連接到分組控制功能420和分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點430，移動臺400通過分組控制功能420、分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點430和IP網(wǎng)絡(luò)與相應(yīng)的節(jié)點進行通信。
移動臺400，當其移動到移動通信系統(tǒng)或無線LAN區(qū)域時，選擇相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)以便其可以在相應(yīng)區(qū)域接收分組數(shù)據(jù)。移動臺400進行點到點(PPP)連接來接入所述移動通信系統(tǒng)，而移動臺400并不進行PPP連接來接入無線LAN。為了建立從所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)到所述無線LAN或從無線LAN到蜂窩網(wǎng)絡(luò)的連接，移動臺400執(zhí)行發(fā)現(xiàn)在本發(fā)明實施例中建議的、用來在移動通信系統(tǒng)和無線LAN之間進行耦合的CIS 450的過程。進一步，移動臺400優(yōu)選地執(zhí)行與其在無線LAN中的CIS 450的CSG和CDMA信令網(wǎng)關(guān)(CSG)相關(guān)的在無線LAN中的A9/A11信令。
接入點440針對移動臺400使用無線LAN接入標準，以便移動臺400可以接入到無線LAN，并且在接入點440在移動通信系統(tǒng)和無線LAN之間進行耦合時沒有變化。在移動臺400和接入點440之間的無線LAN接入標準優(yōu)選地包括802.11、802.16和802.20。標準802.11是提供用來在無線LAN上進行無線接入的，標準802.16和802.20是提供用來在城域網(wǎng)(MAN)上進行無線接入的。因此，在下面的描述中，無線LAN包括MAN。
CIS 450在無線LAN中執(zhí)行與其CSG和移動臺400的CSG相關(guān)的A9/A11信令。在無線LAN接入期間，CIS 450與AAA服務(wù)器460聯(lián)網(wǎng)進行認證。
分組控制功能420在進行無線LAN接入期間沒有休眠狀態(tài)。分組控制功能420提供給分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點430有關(guān)移動臺400已經(jīng)接入的網(wǎng)絡(luò)的信息。為此，有必要為無線LAN定義一種業(yè)務(wù)選項。
分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點430連接到IP網(wǎng)絡(luò)，并根據(jù)由移動臺400接入的網(wǎng)絡(luò)是移動通信系統(tǒng)還是無線LAN以不同的方式執(zhí)行計費和PPP操作。分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點430擔當移動通信系統(tǒng)和無線LAN AAA的客戶端。具體地，當使用移動IP時，分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點430擔當移動通信系統(tǒng)和無線LAN的一個外部的外來代理(FA)。這里，移動IP業(yè)務(wù)是指以下業(yè)務(wù)允許移動臺即使在另一個區(qū)域中也可以使用歸屬代理中注冊的IP地址接收如在歸屬區(qū)域使用相同的IP地址那樣接收的同樣的業(yè)務(wù)。
當使用簡單IP時，分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點430為移動通信系統(tǒng)和無線LAN執(zhí)行IP地址分配。在此，下面將描述簡單IP服務(wù)。移動臺400通過分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點430被分配給簡單IP地址，并使用臨時IP地址接入因特網(wǎng)或?qū)Ｓ镁W(wǎng)。在簡單IP中，如果移動臺400移出分配給其簡單IP地址的分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點430的服務(wù)區(qū)域，那么移動臺400就接入新的分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點來被分配新的簡單IP地址，這可能使得業(yè)務(wù)中斷。在移動通信系統(tǒng)中，由一個分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點覆蓋的區(qū)域通常定義為分組地域，并且移動臺使用在開銷信道上從基站系統(tǒng)(BSS)發(fā)射來的分組地域識別符來識別在分組地域上的變化，并在檢測到分組地域的變化時開始相關(guān)的切換操作。
圖5是展示根據(jù)本發(fā)明實施例在移動通信系統(tǒng)和無線LAN之間的耦合系統(tǒng)中信令模式協(xié)議棧的圖。參考圖5，包括在用作耦合移動通信系統(tǒng)和無線LAN的網(wǎng)關(guān)的CIS 450中的CSG 502和移動臺400的CSG 501一起在無線通信系統(tǒng)和無線LAN中執(zhí)行A9/A11信令。CSG 501和502是運行于用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)層用于A9/A11信令的應(yīng)用程序處理器。
移動臺400執(zhí)行與使用無線LAN接入標準的接入點440的相關(guān)。接入點440發(fā)現(xiàn)服務(wù)于其當前所位于的熱點地區(qū)的CIS 450。一旦發(fā)現(xiàn)，接入點440就進行IP廣播。這里，“熱點地區(qū)”指的是由因特網(wǎng)服務(wù)提供者安裝接入點來提供無線LAN業(yè)務(wù)的區(qū)域。
圖6是展示根據(jù)本發(fā)明實施例在移動通信系統(tǒng)和無線LAN之間的耦合系統(tǒng)中業(yè)務(wù)模式協(xié)議棧的圖。參考圖6，當業(yè)務(wù)是通過無線LAN從移動臺400接收的時，CIS 450就轉(zhuǎn)發(fā)該業(yè)務(wù)到分組控制功能420。在這種情況下，CIS 450的通用路由封裝(GRE)601建立到分組控制功能420的GRE 602的隧道，并通過所建立的隧道轉(zhuǎn)發(fā)相應(yīng)的業(yè)務(wù)到分組控制功能420。CIS 450使用先前通過結(jié)合圖5描述的A9信令確定的信息，以建立到GRE 602的隧道。
此外，分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點420的GRE 603建立到分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點430的GRE 604的隧道，并通過所建立的隧道轉(zhuǎn)發(fā)相應(yīng)的分組到分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點430。
圖7是展示根據(jù)本發(fā)明實施例在移動通信系統(tǒng)和無線LAN之間的耦合系統(tǒng)中CIS的具體結(jié)構(gòu)的框圖。參考圖7，CIS 450具有用來通過LAN與接入點440進行通信的物理層700，和用來經(jīng)過LAN與分組控制功能420進行通信的物理層710。
CIS 450的CSG 703與在圖5中展示的CSG 502相同。如果移動臺400當前接入的接入網(wǎng)是無線LAN，那么移動臺400的CSG 501執(zhí)行與CSG 703相關(guān)的A9/A11信令。CIS 450的遠程認證撥號用戶業(yè)務(wù)(RADIUS)代理701執(zhí)行在無線LAN上的認證。用戶數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊702，使用與圖6的GRE 601相同的GRE 704建立到分組控制功能420的隧道，通過所建立的隧道發(fā)送業(yè)務(wù)到分組控制功能420。
MS狀態(tài)管理器705管理移動臺400的狀態(tài)。即，MS狀態(tài)管理器705確定移動臺400連接到移動通信系統(tǒng)還是無線LAN，并根據(jù)所確定的結(jié)果管理移動臺400的狀態(tài)。
圖8是展示根據(jù)本發(fā)明實施例在移動通信系統(tǒng)和無線LAN之間的耦合系統(tǒng)中移動臺的具體結(jié)構(gòu)的框圖。參考圖8，如果移動臺400當前所接入的接入網(wǎng)絡(luò)是無線LAN，那么與圖5的CSG 501相同的CSG 801與CIS 450交換A9/A11信令。網(wǎng)絡(luò)接口監(jiān)視器和選擇器802通過監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)接口(IF)選擇器控制器803來收集有關(guān)可用接入網(wǎng)的信息，并基于該信息選擇最好的網(wǎng)絡(luò)，從而在移動通信系統(tǒng)和無線LAN之間進行轉(zhuǎn)換。只有當移動臺400當前接入的接入網(wǎng)是移動通信系統(tǒng)時，才進行PPP連接。即，當移動臺400當前接入的接入網(wǎng)是無線LAN時，不進行PPP連接。
網(wǎng)絡(luò)IF選擇器控制器803包括鏈路穩(wěn)定性估計器804和選擇算法805。鏈路穩(wěn)定性估計器804確定先前連接到蜂窩網(wǎng)絡(luò)的移動臺400連接到接入點，即連接到無線LAN的時機，或先前連接到無線LAN的移動臺移動到蜂窩網(wǎng)絡(luò)的時機?；诖_定的結(jié)果，選擇算法805將移動臺400從蜂窩網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換到無線LAN中，或從無線LAN轉(zhuǎn)換到蜂窩網(wǎng)絡(luò)中。
圖9是展示根據(jù)本發(fā)明實施例在移動通信系統(tǒng)和無線LAN之間的耦合系統(tǒng)中用來處理使用簡單IP的數(shù)據(jù)呼叫的過程的圖。參考圖9，在步驟901，移動臺400執(zhí)行與在無線LAN區(qū)域內(nèi)接入點440的關(guān)聯(lián)從而接入接入點440。在步驟902，移動臺400執(zhí)行無線LAN接入的認證。在步驟903，移動臺400執(zhí)行發(fā)現(xiàn)CIS 450的發(fā)現(xiàn)過程，所述CIS 450將位于無線LAN服務(wù)區(qū)域內(nèi)的移動臺400耦合到移動通信系統(tǒng)中。所述CIS發(fā)現(xiàn)過程必須被執(zhí)行以便移動臺400可以通過無線LAN與移動通信系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。所述CIS發(fā)現(xiàn)過程是通過由移動臺400經(jīng)過無線LAN連接的接入點440進行IP廣播來實現(xiàn)的。在發(fā)現(xiàn)CIS 450之后，在步驟904，移動臺400使用圖5所示的CSG 501發(fā)送注冊請求消息到CIS 450。發(fā)送到CIS 450的注冊請求消息包括移動臺400的國際移動臺識別號(IMSI)和位置信息，其是用來產(chǎn)生由CIS 450發(fā)送到分組控制功能420的A9_Setup_A8消息所必需的。一旦從移動臺400接收到所述注冊請求消息，CIS 450就產(chǎn)生A9_Setup_A8消息并將A9_Setup_A8消息發(fā)送到分組控制功能420。根據(jù)分組控制功能420和分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點430的接入網(wǎng)是移動通信系統(tǒng)或無線LAN，以不同的方式執(zhí)行計費和PPP操作。因此，CIS 450在發(fā)送A9_Setup_A8消息到分組控制功能420中指定所述連接請求由無線LAN開始。為此，可以簡單定義無線LAN的新業(yè)務(wù)選項。
在步驟905，如果移動臺400使用無線LAN，其就被分配一個IP地址。所述IP地址分配是通過動態(tài)主機配置協(xié)議(DHCP)而不是進行PPP連接的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議控制協(xié)議(IPCP)獲得的。此后，如果分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點430發(fā)送計費請求消息到外來AAA(FAAA)461來進行計費，那么FAAA 461轉(zhuǎn)發(fā)所述計費請求消息到目標歸屬AAA(T-HAAA)463。然后，T-HAAA 463向FAAA 461發(fā)送一個包括通過收集移動臺400的呼叫細節(jié)而獲得的計費信息的計費響應(yīng)消息，并且FAAA 461轉(zhuǎn)發(fā)所述計費響應(yīng)消息到分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點430?；谒鲇嬞M響應(yīng)消息，分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點430對移動臺400進行計費。
圖10是展示根據(jù)本發(fā)明另一個實施例在移動通信系統(tǒng)和無線LAN之間的耦合系統(tǒng)中處理在無線LAN中使用移動IP的數(shù)據(jù)呼叫的過程的圖。圖10基于移動IP的過程與圖9中的基于簡單IP的過程除了IP地址分配之外在步驟1001到1004的操作都一致。當使用移動IP時，地址的轉(zhuǎn)交(care-of-address)(CoA)在步驟1005的移動IP注冊過程中分配。認證過程也被在移動IP的注冊過程中完成。
所述移動IP注冊過程現(xiàn)在將在下面進行描述。如果移動臺400發(fā)送代理引發(fā)(Agent Solicitation)消息到分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點430，那么分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點430就發(fā)送代理廣告(Agent Advertisement)消息到移動臺400。然后移動臺400發(fā)送注冊請求(Registration Request)消息到分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點430。然后分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點430通過FAAA 461發(fā)送接入請求(Access Request)消息到T-HAAA 463來進行認證。然后T-HAAA 463通過FAAA 461發(fā)送接入接受(AccessAccept)消息到分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點430來通知接入成功完成。此后，分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點430發(fā)送注冊請求消息到源歸屬AAA(S-HAAA)462來注冊IP地址，并且S-HAAA 462轉(zhuǎn)發(fā)注冊請求消息到T-HAAA 463。S-HAAA 462發(fā)送注冊響應(yīng)(Registration Response)消息到分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點430，從而執(zhí)行IP注冊過程。此后，如果完成了由分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點430和T-HAAA 463進行的計費操作，那么分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點430就向移動臺400發(fā)送注冊回復(fù)(RegistrationReply)消息。
圖11是展示根據(jù)本發(fā)明另一個實施例在移動通信系統(tǒng)和無線LAN之間的耦合系統(tǒng)中從移動通信系統(tǒng)到無線LAN的使用簡單IP的切換過程的圖。圖11的過程與圖9的過程在無線LAN中的呼叫建立處理步驟1101到1104上相同。然而，由于在移動通信系統(tǒng)中分配的IP地址在無線LAN中也要使用，因此，不需要單獨的DHCP處理來進行IP地址分配。在步驟1105到1107中展示了在無線LAN中的呼叫建立處理之后的過程。
在呼叫建立過程之后，在步驟1105，分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點430發(fā)送計費請求(Accounting Request)消息到FAAA 461，并且FAAA 461轉(zhuǎn)發(fā)所述計費請求消息到T-HAAA 463。T-HAAA 463，在執(zhí)行計費操作之后，通過FAAA 461發(fā)送計費響應(yīng)(Accounting Response)消息到分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點430。
在步驟1106，分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點430發(fā)送注冊更新(Registration Update)消息到源分組控制功能(S-PCF)420，并且S-PCF 420執(zhí)行IP注冊并接著發(fā)送一個注冊確認(Registration Ack)消息到分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點430。
然后，S-PCF 420發(fā)送注冊請求消息到分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點430，并且分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點430發(fā)送注冊回復(fù)消息到S-PCF 420。因此，在步驟1106，當從移動通信系統(tǒng)到無線LAN執(zhí)行切換時，進行IP注冊過程。
在步驟1107，分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點430再次執(zhí)行在步驟1105中執(zhí)行的計費過程。
圖12是展示根據(jù)本發(fā)明另一個實施例在移動通信系統(tǒng)和無線LAN之間的耦合系統(tǒng)中從移動通信系統(tǒng)到無線LAN的切換使用移動IP的過程的圖。圖12的過程與圖10的過程在無線LAN中的呼叫處理步驟1201到1205上相同。下面將對呼叫建立處理之后的過程進行描述。
在步驟1206，分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點430發(fā)送注冊更新消息到S-PCF 420，并且S-PCF 420執(zhí)行IP注冊然后發(fā)送注冊確認消息到分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點430。
然后，S-PCF 420發(fā)送注冊請求消息到分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點430，并且分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點430發(fā)送注冊回復(fù)消息到S-PCF 420。因此，在步驟1206，當從移動通信系統(tǒng)到無線LAN執(zhí)行切換時，執(zhí)行IP注冊過程。
在步驟1207，分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點430執(zhí)行計費過程。
圖13是展示根據(jù)本發(fā)明另一個實施例在移動通信系統(tǒng)和無線LAN之間的耦合系統(tǒng)中從無線LAN到移動通信系統(tǒng)的使用簡單IP進行切換過程的圖。圖13的過程與圖9的過程在移動通信系統(tǒng)中的呼叫建立處理相同。然而，當執(zhí)行從無線LAN到移動通信系統(tǒng)的切換時，由于在無線LAN中分配的IP地址也在移動通信系統(tǒng)中使用，因此，允許移動臺在PPP建立處理中使用先前在IPCP處理中分配的IP地址而無需修改是必要的。
圖14是展示根據(jù)本發(fā)明另一個實施例在移動通信系統(tǒng)和無線LAN之間的耦合系統(tǒng)中從無線LAN到移動通信系統(tǒng)的使用移動IP進行切換的過程的圖。圖14的過程與圖10的過程在移動通信系統(tǒng)中的呼叫建立處理相同。然而，當從無線LAN到移動通信系統(tǒng)執(zhí)行切換時，由于在無線LAN中分配的IP地址在移動通信系統(tǒng)中也使用，因此，允許移動臺在IP注冊過程中使用先前分配的IP地址而無需修改是必要的。
因此，基于在本發(fā)明實施例中建議的緊耦合方法用來在移動通信系統(tǒng)和無線LAN之間進行耦合的系統(tǒng)和方法可以降低在耦合之間的切換時間并可以防止數(shù)據(jù)丟失。此外，本發(fā)明可以為使用簡單IP或者移動IP的移動臺提供在移動通信系統(tǒng)和無線LAN之間的切換。
雖然本發(fā)明已經(jīng)參考其某些優(yōu)選實施例進行了展示和描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，可以在形式和細節(jié)上對其作出各種變化而不脫離由所附的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種當移動臺在無線局域網(wǎng)(LAN)系統(tǒng)和移動通信系統(tǒng)之間移動時用來提供無縫通信的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括所述移動通信系統(tǒng)、所述無線LAN系統(tǒng)和能夠與所述移動通信系統(tǒng)和所述無線LAN進行通信的移動臺，所述系統(tǒng)包括分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點，當所述移動臺接入所述移動通信系統(tǒng)時，其用來在互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)網(wǎng)絡(luò)和所述移動臺之間提供分組數(shù)據(jù)服務(wù)；分組控制功能，當先前連接到所述移動通信系統(tǒng)的移動臺連接到接入點時，其用來提供在連接到所述IP網(wǎng)絡(luò)的相應(yīng)節(jié)點和所述移動臺之間的分組數(shù)據(jù)服務(wù)，并且當先前連接到所述接入點的移動臺連接到基站系統(tǒng)時，其用來提供在連接到所述IP網(wǎng)絡(luò)的相應(yīng)節(jié)點和所述移動臺之間的分組數(shù)據(jù)服務(wù)；和連接在所述無線LAN的接入點和所述移動通信系統(tǒng)的分組控制功能之間的聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器，當向所述移動臺提供分組數(shù)據(jù)服務(wù)時，其用來將所述分組控制功能耦合到所述接入點。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器，包括在所述移動通信系統(tǒng)中的信令網(wǎng)關(guān)，執(zhí)行與所述移動臺相關(guān)的信令，并執(zhí)行與所述移動通信系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述無線LAN系統(tǒng)和所述移動通信系統(tǒng)之間的接入標準為802.11、802.16、802.20。
4.一種當移動臺在無線局域網(wǎng)(LAN)系統(tǒng)和移動通信系統(tǒng)之間移動時提供無縫通信的方法，所述系統(tǒng)包括所述移動通信系統(tǒng)、所述無線LAN和能夠與所述移動通信系統(tǒng)和所述無線LAN系統(tǒng)進行通信的移動臺，所述方法包括步驟通過所述無線LAN系統(tǒng)的接入點執(zhí)行與所述移動臺相關(guān)聯(lián)；由所述無線LAN系統(tǒng)的認證、鑒權(quán)和計費(AAA)服務(wù)器發(fā)送作為在所述移動臺上執(zhí)行認證的結(jié)果產(chǎn)生的認證密鑰到所述移動臺；接收來自所述移動臺的用于發(fā)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器的消息，通過由所述無線LAN系統(tǒng)的接入點廣播的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)搜索所述聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器；作為搜索的結(jié)果，如果存在能夠與所述接入點連接的聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器，就由所述無線LAN系統(tǒng)的接入點提供相應(yīng)信息到所述移動臺；由所述聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器產(chǎn)生連接建立消息并發(fā)送所述連接建立消息到分組控制功能；由所述分組控制功能發(fā)送IP注冊請求消息到分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點；和由所述分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點通過IP網(wǎng)絡(luò)在歸屬代理中注冊所述移動臺的IP地址，并且如果所述移動臺在所述移動通信系統(tǒng)和所述無線LAN系統(tǒng)之間移動，就新分配IP地址。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中所述連接建立消息包括指示所述聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器連接到所述接入點的信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中所述無線LAN系統(tǒng)和所述移動通信系統(tǒng)之間的接入標準為802.11、802.16、802.20。
7.一種當能夠與無線局域網(wǎng)(LAN)系統(tǒng)和移動通信系統(tǒng)進行通信的移動臺在所述無線LAN和所述移動通信系統(tǒng)之間移動時提供無縫通信的方法，所述方法包括步驟由所述移動臺通過執(zhí)行與接入點的關(guān)聯(lián)來接入所述接入點；由所述移動臺通過所述接入點發(fā)送用于所述移動臺的認證請求到認證、鑒權(quán)和計費(AAA)服務(wù)器，并從所述AAA服務(wù)器接收認證密鑰；如果所述移動臺發(fā)送用于發(fā)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器的消息到所述接入點，就使用所述接入點的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)廣播功能來搜索聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器；作為搜索的結(jié)果，如果存在能夠連接所述接入點的聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器，那么就通過所述無線LAN系統(tǒng)的接入點提供相應(yīng)的信息到所述移動臺；由所述聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器產(chǎn)生連接建立消息并發(fā)送該連接建立消息到分組控制功能；由所述分組控制功能發(fā)送IP注冊請求消息到分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點；和由所述分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點通過IP網(wǎng)絡(luò)在歸屬代理中注冊所述移動臺的IP地址，并且如果所述移動臺在所述移動通信系統(tǒng)和所述無線LAN系統(tǒng)之間移動，就新分配IP地址。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述連接建立消息包括指示所述聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器連接到所述接入點的信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中所述無線LAN系統(tǒng)和所述移動通信系統(tǒng)之間的接入標準為802.11、802.16、802.20。
10.一種當能夠與無線局域網(wǎng)(LAN)系統(tǒng)和移動通信系統(tǒng)進行通信的移動臺在所述無線LAN和所述移動通信系統(tǒng)之間移動時提供無縫通信的設(shè)備，所述設(shè)備包括網(wǎng)絡(luò)接口選擇器控制器，其用來確定先前連接到移動通信系統(tǒng)的移動臺連接到接入點的時間或先前連接到所述接入點的移動臺移動到所述移動通信系統(tǒng)的時間，并且基于所確定的結(jié)果通過選擇算法控制在所述移動通信和所述無線LAN系統(tǒng)之間進行轉(zhuǎn)換；網(wǎng)絡(luò)接口監(jiān)視器和選擇器，其用來通過監(jiān)視所述網(wǎng)絡(luò)接口選擇器控制器來收集有關(guān)可用接入網(wǎng)絡(luò)的信息，并基于所述信息來選擇最好的網(wǎng)絡(luò)；和信令網(wǎng)關(guān)，其用來與連接到所述接入點的聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器交換信令以與所選定的最好網(wǎng)絡(luò)進行通信。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的設(shè)備，其中所述信令網(wǎng)關(guān)執(zhí)行A9/A11信令。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的設(shè)備，其中所述無線LAN系統(tǒng)和所述移動通信系統(tǒng)之間的接入標準為802.11、802.16、802.20。
13.一種用來向能夠與移動通信系統(tǒng)和無線局域網(wǎng)(LAN)系統(tǒng)進行通信的移動臺提供分組數(shù)據(jù)服務(wù)的聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器設(shè)備，所述設(shè)備包括用來管理所述移動臺狀態(tài)的狀態(tài)管理器；連接到所述狀態(tài)管理器的信令網(wǎng)關(guān)，當移動臺在所述移動通信系統(tǒng)和所述無線LAN系統(tǒng)之間移動時，其用來與連接到接入點的移動臺交換信號；和用戶數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模塊，當在所述無線LAN系統(tǒng)和所述移動通信系統(tǒng)之間發(fā)生所述移動臺的切換時，其用來發(fā)送/接收業(yè)務(wù)來提供無縫通信。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器設(shè)備，其中所述信令網(wǎng)關(guān)交換A9/A11信令。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器設(shè)備，其中所述無線LAN系統(tǒng)和所述移動通信系統(tǒng)之間的接入標準為802.11、802.16、802.20。
全文摘要
一種當移動臺在無線LAN系統(tǒng)和移動通信系統(tǒng)之間移動時提供通信的系統(tǒng)。當所述移動臺接入所述移動通信系統(tǒng)時，分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點提供在IP網(wǎng)絡(luò)和所述移動臺之間的分組數(shù)據(jù)服務(wù)。當先前連接到所述移動通信系統(tǒng)的移動臺連接到接入點時，分組控制功能在連接到所述IP網(wǎng)絡(luò)的相應(yīng)節(jié)點和所述移動臺之間提供分組數(shù)據(jù)服務(wù)，并且當先前連接到所述接入點的移動臺連接到基站系統(tǒng)時，在連接到所述IP網(wǎng)絡(luò)的相應(yīng)節(jié)點和所述移動臺之間提供分組數(shù)據(jù)服務(wù)。一種連接在所述無線LAN系統(tǒng)的接入點和所述移動通信系統(tǒng)的分組控制功能之間的聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器。
文檔編號H04L12/66GK1630263SQ20041010382
公開日2005年6月22日 申請日期2004年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月30日
發(fā)明者張洪成, 金泰源, 李相道, 林根輝 申請人:三星電子株式會社