CN1951127B - 促进网络到网络转换的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种促进移动站进行网络到网络转换的系统和方法，包括至少一个接入点(204)。至少一个接收机(202，224或230)连接到该至少一个接入点。该至少一个接收机(202，224或230)确定关于广域网络的信息并提供该信息给接入点(204)。该接入点(204)传送该信息给该至少一个移动站(206)。

Description

促进网络到网络转换的系统和方法
技术领域
本发明总的来说涉及通信系统，更具体的，涉及在网络之间转换的通信装置。
背景技术
用于发送信息的系统和网络已经是众所周知的，并通常根据各个系统或网络的覆盖范围大小进行分类。例如，广域网络(WAN)可以在极广的区域上提供覆盖，例如在整个城市、州、或国家的某个区域上。通常的蜂窝通信系统是WAN的一个例子。其他的网络仅为较小的、局部区域提供覆盖，并被称为局域网络(LAN)。例如，无线局域网络(WLAN)可对特定建筑内用户，或在大学上或商业场地上提供无线覆盖。
诸如蜂窝电话的移动站通常需要运行在两种类型的网络中，因此必须具有在不同类型的网络之间转换的能力。例如，移动站可在特定房间内运行在WLAN中，因为在该特定情形中使用WLAN更经济。然而，当移动站到达WLAN覆盖区域的边界(例如房间边缘)时，移动站为了维持通信不中断，需要转换到WAN。
移动站通常具有优选的网络、服务提供商和/或无线接入技术(RAT)。该优选选择通常是根据服务成本或其他服务利益做出的。在一个例子中，当在封闭区域中，例如房间或办公室中时，移动站可连接到WLAN，而当移动站离开该封闭区域时，转换到WAN。
通常的多模式移动站总是由电池供电，并当运行在WLAN中同时搜索WAN服务时消耗大量能量。该站必须估计它位于WLAN覆盖边缘的可能性，并因此准备好在任何时刻从WLAN到WAN的切换。由于初始捕获通常是比较耗费时间的处理，每次失败的尝试都花费很多秒，成功尝试也需要很多秒，该站必须跨越最少的若干不同信道并可能跨越多种RAT来持续搜索WAN服务。在通常的系统中，如果捕获的RAT或服务提供商不是首选，该站通常会继续扫描，希望找到更高级更好的选择。如果WLAN是移动站的优选系统，即使在发现了WAN服务之后，该移动站必须周期扫描以保持信息更新，直到WLAN的覆盖恶化到出现从WLAN切换到WAN的点为止。移动站的此种频繁扫描会浪费移动站的电池能量，并消耗可用于其他目的的宝贵的处理时间。
发明内容
本发明的目的在于提供解决上述问题的系统和方法。
根据本发明的第一方面，提供了一种促进移动站进行网络到网络转换的系统，包括：用于从广域网络接收通信的第一接收机，其中该第一接收机位于无线局域网络的接入点并且连接到在所述接入点处的控制器；以及连接到在所述接入点处的控制器的至少一个第二接收机，其中所述至少一个第二接收机位于所述接入点，并且确定关于广域网络的信息并提供所述信息给所述接入点，以及其中所述接入点传送所述信息给至少一个移动站，其中该至少一个移动站与所述第一接收机分离。
附图说明
图1是显示根据本发明原理的在WLAN/WAN中的移动装置的框图；
图2是根据本发明原理的接入点的框图；
图3是显示根据本发明原理的在网络之间转换的系统操作的流程图；
图4是显示根据本发明原理的发生网络到网络转换的呼叫流程图；
图5是显示根据本发明原理的不使用广播指示符比特的发生网络到网络转换的呼叫流程图。
本领域技术人员能够理解，为了简化和清楚，而没有按比例显示附图中的元件。例如，图中某些元件的尺寸相对于其他元件被放大，从而有助于提高对本发明不同实施例的理解。同样，通常没有描述在商业可行实施例中有用或必要的共有但公知的元件，从而不会和本发明的不同实施例相混淆。
具体实施方式
根据多数实施例，用于促进移动站的网络到网络转换的系统和方法允许移动站从第一网络无缝转换到第二网络。为此，移动站从接入点接收信息，从而允许移动站从第一网络快速且容易的转换到第二网络。通过使用该方法，移动站自身无需连续监测完成到第二网络切换的所需信息，用户不会注意到发生了转换。
根据优选实施例，WLAN接入点被连接到至少一个WAN接收机。该接收机确定关于广域网络的信息，并提供该信息给接入点。该接入点然后将该信息传送给移动站。
移动站从接收自接入点的信息中确定优选的服务提供商。广域网络可以是码分多址(CDMA)网络，全球移动通信系统(GSM)网络，高级移动电话服务(AMPS)网络，宽带码分多址(WCDMA)网络，或时分多址(TDMA)网络。
根据另一种优选方案，多个接收机被连接到接入点。接收机中的每个根据特定类型的RAT接收消息。例如，一个接收机可被构造为接收CDMA消息，另一个接收机可接收GSM消息，另外一个不同的接收机可接收AMPS消息，还有一个接收机可接收WCDMA消息，再一个接收机可接收TDMA消息。接收机接收的消息都被转发到接入点，接入点将这些消息处理为能被移动站使用的格式。然后接入点传送该信息给移动站。
在多数实施例中，接入点可提供不同类型的信息给移动站。例如，该信息可包括可用的RAT，可发现服务的信道，以及和每个RAT相关联的网络信息。对于CDMA网络，可发送用于所有或一些相邻列表的导频强度测量报告给移动站。在GSM的情形中，接入点传送GSM网络上将会出现的下一快速关联控制信道(FACCH)突发短脉冲的WLAN时刻，允许移动站优化它在WAN上扫描的时间。可选的，连接到接入点的WAN接收机可通过允许接入点传送WAN/WLAN相对定时到移动站从而辅助移动站更快速的获得WAN网络定时。
此外，发送用于所有移动站公用的消息的内容可被传递给移动站，从而易于并加快到WAN的转换。例如，移动站不能接入WAN直到接收到特定系统参数为止。当移动站仍在WLAN上时这可能发生，从而显著缩短了从WLAN到WAN的转换时间。
因此，接入点并且具体是在接入点的特定接收机执行先前由移动站专门执行的功能，从而将由电池供电的移动站的负担转移到由AC供电的接入点。本系统的移动站在期望转换到第二网络时，不必连续监测第二网络。而是，移动站仅需确定何时它们接近了从第一网络转换到第二网络的转换点。在本方案中，移动站节省了功率，因为它无需连续监测第二网络。接入点提供给移动站的信息允许移动站在最短时间内使用最小能量转换到自己的优选RAT/服务提供商。
首先参考图1，在房间102内配置了用于促进网络之间转换的系统，该系统包括多个接入点104，106，108以及110，还有多个接入点的组112。在房间102中还有两个移动站114和116。
接入点104，106，108，110和组112内的接入点发送和接收数据。接入点104，106，108，110和组112内的接入点还将用户连接到网络内的其他用户，并可用作WLAN和固定有线网络之间的连接点。每个接入点都可服务在预定网络区域内的多个用户。当移动站移出一个接入点的范围时，它们被自动切换到下一接入点。虽然在图1的例子中显示了多个接入点，一个小型WLAN可仅需要一个接入点。提供覆盖所需的接入点的数目通常作为网络用户数目以及网络物理尺寸的函数而增加。
接入点104，106，108和110包括接收机。具有接收机的接入点104，106，108和110位于网络覆盖区域之间的边界区域上，在边界区域出现覆盖区域之间的切换。这些接入点上的接收机监测涉及特定RAT和/或服务提供商的信息。相反，组112内的接入点不包括接收机。
发送到移动站114的信息可包括可用RAT，可发现服务的信道，以及与允许移动站直接到它最优选RAT/服务提供商组合的每一个相关联的运营商/网络信息。在CDMA网络的例子中，可发送用于一些或所有相邻列表的强度测量报告，进一步减少使用边界接入点时移动站花费时间访问这些测量的需要。对于GSM网络，接入点可传送GSM网络上将出现下一FACCH突发短脉冲的WLAN时刻，从而允许移动站定时它在WAN系统上的扫描。
移动站114和116可以是任何类型的移动无线装置。例如，该无线装置可以是蜂窝电话，个人数字助理或寻呼机。移动装置114和116运行在不同操作模式，并跨越不同类型的网络。
在操作中，移动站114和116自由移动到房间102内和外。例如，如果移动站是蜂窝电话，用户可以进入房间。然而，用户还可以走出房间102。
在一个方案中，移动站116一直在房间中，不靠近WLAN覆盖区域的任何边界。因此，移动站116停留在WLAN上，无需获得网络到网络转换信息。
在其它环境中，移动站可接近WLAN的覆盖边界，因此，需要网络到网络的转换。例如，如图1所示，当移动站114接近门口时，它检测接入点104或106发送的指示符比特，该指示符比特指示存在可用于移动站114的信息，从而允许移动站114转换到另一个网络。然后移动站可查询接入点104或106以获得该信息并进行转换。在此例子中，发送查询，接入点104或106返回请求的信息给移动站114。替代的，在接入点没有广播该指示符比特的情况中，移动站查询该信息之后可自动跟随每个切换。
现在参考图2，说明了连接到一组接收机的接入点。接入点204连接到三个接收机202，224和230。接收机202，224和230的每个接受不同类型的通信。例如，接收机202可从GSM蜂窝系统接收信号，接收机224可从AMPS系统接收信号，以及接收机230可从TDMA系统接收信号。虽然图2中显示了三个接收机，但应当理解，可使用任意数目的接收机，每个接收机扫描并处理不同RAT。
此外，接收机202，224和230通过电缆242，246和248连接到接入点204。电缆242，246和248是电信应用中使用的任意类型的通用电缆。
接收机224，202和230包括天线214，208和250。天线214接收GSM信号336，天线202接收AMPS信号238，天线250接收TDMA信号240。
接收机224，202和230还包括接口226，210和230。接口的功能是将接收的信号236，238和240从RF信号转换成为可由数字控制器使用的信号。
这样，接口226，210和232被连接到控制器228，212和234。控制器228，212和234负责扫描合适的信号236，238和240(来自不同网络)，并从适当的接口226，210或232获得信息，并从接收的消息中提取相关信息。
从消息中提取的信息然后在接入点204由控制器216接收。控制器216将信息转换成适当的格式化消息，以通过天线220发送给接口218。接口218将信息从数字形式转换成为模拟/RF形式，作为信号220发送到移动站206。
发送给移动站206的信息可以包括任意格式类型的多种不同分量。例如，该信息可包括可用RAT，通信可用的信道或信号强度测量报告(在CDMA或WCDMA的例子中)。还可以发送其它类型的信息给移动站206。
一旦接收到，移动站206处理该消息。关于此，移动站206确定要使用的RAT/服务提供商组合。例如，该移动站可以确定它的优选选择是否可用，如果不可用，确定它能转换的替换网络。
现在参考图3，说明了一种促进网络之间转换的方法的例子。在步骤302，连接到接入点的接收机扫描可用WAN系统。关于此，不同的接收机可用于特定RAT。例如，一个接收机可用于扫描可用CDMA系统，另一个接收机用于TDMA系统，另一个接收机用于WCDMA系统，另外一个用于AMPS系统，另一个用于GSM系统。
在步骤304，关于这些系统的信息被收集并提供给接入点。在步骤306，接入点处理接收到的信息。例如，接入点可以确定用于该信息的源RAT，格式化该信息，以及准备用于传送给移动站的信息。
在步骤308，接入点传输信息给移动站。该传输可由接收到移动站在接入点附近的消息的接入点来触发。关于此，接入点可传送指示符比特。当移动站检测到该指示符比特时，它可通过请求来自接入点的正常转换信息来响应。
在步骤310，移动站接收接入点发送的信息。从接收的信息中，移动站确定要使用的RAT/服务提供商组合。还能提供其他信息，例如，允许移动站选择合适的通信信道来使用。
现在参考图4，说明了显示网络到网络转换的呼叫流程图的一个例子。在步骤402，404和406，具有多个接收机的接入点从具有不同RAT的三个系统接收信息。步骤402，404和406可串行或并行的发生。
在步骤408，接入点发送移动站接收的指示符比特。在该例中，移动站接收指示符比特信号，并通过请求允许移动站进行网络到网络转换的信息来响应。该移动站的响应被放在响应消息中并在步骤410传送到接入点。
接入点处理在步骤402，404和406接收的信息并在步骤412发送该信息给移动站。该处理包括从具有不同RAT的系统接收信息，并在消息中格式化该信息。在步骤414，移动站确定它希望使用的RAT/服务提供商，并进行转换。
现在参考图5，说明所示的没有使用信标进行网络到网络转换的呼叫流程图的一个例子。在步骤502，504和506，具有多个接收机的接入点从具有不同RAT的三个系统接收信息。步骤502，504和506可串行或并行的发生。
查询确定WAN上的信息是否可用。移动站在步骤510发布一个查询。该查询确定WAN上的信息是否可用。接入点处理在步骤502，504和506接收的信息并在步骤512发送该信息给移动站。该处理包括从具有不同RAT的系统接收信息，并在消息中格式化该信息。在步骤514，移动站确定它希望使用的RAT/服务提供商，并进行转换。
虽然在此显示并说明了本发明的特定实施例，应当理解，本领域普通技术人员能想到多种变化以及修改，期望在附随的权利要求中能覆盖落入本发明精神和范围的所有那些变化和修改。

Claims (4)

1.一种促进移动站进行网络到网络转换的系统，包括：
用于从广域网络接收通信的第一接收机，其中该第一接收机位于无线局域网络的接入点并且连接到在所述接入点处的控制器；以及
连接到在所述接入点处的控制器的至少一个第二接收机，其中所述至少一个第二接收机位于所述接入点，并且确定关于广域网络的信息并提供所述信息给所述接入点，以及其中所述接入点传送所述信息给至少一个移动站，其中该至少一个移动站与所述第一接收机分离。
2.如权利要求1的系统，其中所述接入点位于到所述广域网络的转换区域附近。
3.如权利要求1的系统，其中所述至少一个移动站包括用于从所述至少一个接入点接收的信息中确定优选服务提供商的装置。
4.如权利要求1的系统，其中所述广域网络是从包括码分多址(CDMA)网络，全球移动通信系统(GSM)网络，通用移动通信系统(UMTS)网络，高级移动电话服务(AMPS)网络，以及时分多址(TDMA)网络的组中选择的。
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