蜂窝网和无线局域网之间的高效切换
2020-01-15

蜂窝网和无线局域网之间的高效切换

本发明便利于蜂窝网和无线局域网(WLAN)之间的切换。为了便利于WLAN与蜂窝网之间的连接,由代理分组控制功能(P-PCF)来建立通向分组数据服务节点(PDSN)的数据隧道,进而建立与移动终端的WLAN联系。所述WLAN联系是一条隧道,最好利用接入路由器作为代理PCF与接入点之间的联系设备来实现。接入路由器与代理PCF一起建立IP隧道,传送WLAN用户的PPP通话。蜂窝网与WLAN之间的切换通过同一PDSN(same-PDSN)、PCF间(inter-PCF)切换来实现。在切换过程中,与移动终端之间的通信会话被有效地从PDSN和代理PCF之间,转换到PDSN和与基站控制器相关联的PCF之间进行,所述基站控制器促进蜂窝网接入,反之亦然。

最佳实施例的详细描述下面提出的实施例表达了本专业的技术人员在实施本发明时所必需的信息并且还说明实施本发明的最佳方式。根据附图阅读完下面的说明之后,本专业的技术人员就会明了本发明的概念,并且会认识到,这些概念的应用不只是这里具体提及的那些。显然,这些概念和应用属于本公开和所附权利要求书的范围。

移动终端促进所述切换(其方法是:它能够通过探测从WLAN或蜂窝网络发出的信号的存在或强度来检测与WLAN或蜂窝网络的通信的存在或能力)并且决定什么时候发出信号到所述网络中的任何一个以启动切换过程。这种用来促进上述行动的检测和切换逻辑能够有效地与不同的接口协同工作,所述接口既能够与蜂窝网络又能够与WLAN相互配合。

发明概述本发明的目的在于实现蜂窝和无线局域网(WLAN)之间的切换,而无须修改蜂窝网络。为了便于WLAN与蜂窝网连接,提供了代理分组控制功能(P-PCF)来建立通向分组数据服务节点(PDSN)的数据隧道,以及建立与移动终端的WLAN联系。所述WLAN联系是在第3层的IP(Internet Protocol)网中的一条隧道,它借助接入路由器(AccessRouter,AR)来实现,所述接入路由器充当代理分组控制功能(P-PCF)和接入点(Access Point,AP)之间的代理人。接入路由器和代理分组控制功能(PCF)建立了IP隧道,所述IP隧道传送用户的PPP业务。通过实现相同分组数据服务节点(same-PDSN)、内部分组控制功能(inter-PCF)的切换而便于蜂窝网与无线局域网之间的切换,其中,与移动终端的通信会话被成功地从PDSN和代理PCF之间转换为PDSN和与基站控制器联系的PCF之间,便于蜂窝网接入,反之亦然。

现在转到图13。图中画出移动终端18始发一个WLAN数据会话。在始发阶段,无线数据会话是在移动终端18和由接入点32和接入路由器34所提供的WLAN无线接口之间开始的。移动终端18的RTSS检测到数据会话,并发送一条消息到代理PCF30表示在接入点覆盖的区域内有所述移动终端18的存在。接入路由器34使用802.11协议,完成WLAN专用接入确认。在所述过程中,接入路由器34最好从RADIUS服务器获知所述移动终端18的cdma2000的MSID(移动台身份标识)。与此同时,接入路由器34和代理PCF30建立“代理PCF-AR”隧道,让移动终端18的PPP数据帧通过,如图14所示。代理PCF30从接入路由器34那里获知移动终端的ID,并利用所述移动终端ID,代表所述移动终端,向PDSN20请求建立R-P会话,如图15所示。代理PCF30将建立移动终端ID与R-P数据会话ID之间的映射关系,以便经由代理PCF30建立接入路由器34与PDSN20之间的通信路径,如图16所示。移动终端18将启动与PDSN20就经由所建立的路径进行PPP会话的谈判,其方式与经由cdma2000接口启动的方式一样。接下来,按cdma2000标准利用PDSN20对移动终端18进行鉴别。

对于从蜂窝网络到WLAN(无线局域网)的切换,移动终端首先确认WLAN的存在,然后发出信号,所述信号最终到达代理PCF(分组控制功能),后者负责进行切换。所述移动终端的信号还使代理PCF与接入路由器建立WLAN联系。采用以下方法来实现所述切换:令PDSN拆除为PDSN(分组数据服务节点)与基站控制器(BSC)的PCF之间的数据通信会话所建立数据隧道,并且为PDSN和代理PCF建立新的数据隧道,这两条数据隧道都是替移动终端建立的。在建立新的数据隧道之前,经由接入路由器(Access Router,AR)和接入点(access point)在移动终端和代理PCF之间以传统的方式建立WLAN联系。WLAN联系和新的数据隧道在代理PCF处联结起来,构成用于PDSN(分组数据服务节点)与移动终端之间的通信会话的通信链路。

现在转到图17,图中示出移动终端18的方框图,表示它具有与用户接口38相联系的控制系统36、无线接口40和WLAN接口42。用户接口38能够提供与用户或其它系统的双向连接,而无线接口40便于经由天线28与基站26进行无线通信,WLAN接口42提供与接入点32的无线通信。正如曾经提到的那样,控制系统36与无线接口40以及WLAN接口42合作,向RTSS44提供服务,后者可以探测蜂窝网和WLAN信号的存在,如上所述,决定切换应该何时发生,并启动切换过程。

本申请要求获得2002年5月28日提交的序列号为60/283 546的临时专利申请的权益,现将所述申请的内容整体收录于此,以供参考。

最佳实施例的详细描述下面提出的实施例表达了本专业的技术人员在实施本发明时所必需的信息并且还说明实施本发明的最佳方式。根据附图阅读完下面的说明之后,本专业的技术人员就会明了本发明的概念,并且会认识到,这些概念的应用不只是这里具体提及的那些。显然,这些概念和应用属于本公开和所附权利要求书的范围。

这里所描述的切换机理最好用于CDMA2000蜂窝网络或它的后续系统1XEV-DO和1XEV-DV蜂窝网络、CDMA2000和WLAN802.11标准中的任何一个(a、b或g)。这样,点对点协议(PPP)用来实现PDSN与移动终端之间的数据通信。本文中包括了CDMA2000和802.11标准供参考。

本发明提供了一种技术,用于促进在不同无线通信技术之间的切换,所述无线通信技术能够为移动终端,如移动电话、个人计算机、个人数字助理等提供通信服务。本发明特别有利于使现行的有数据通信能力的蜂窝通信网络可以有效地支持无线局域网(WLAN)。现在来看图1,所表示的通信环境10拥有一个或多个中央分组网络,例如IP(Internet Protocol)网络12和因特网14。这些网络联同相关的蜂窝网络协同工作,实现例如桌面个人计算机等的主机16与移动终端18(如上所述,可以各种形式出现)之间的通信。蜂窝通信网络的范例是1XRTT/cdma2000标准,下文中将其简称为cdma2000。