CN1998248B - 用于提供到无线局域网的切入的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
一种具有双模式工作能力的通信单元(10),包括:接收机(203,204)和发射机(207,208),用于支持在第一无线网络(16,18,20)上的与另一通信单元(12)的初始连接;以及控制器(205),与接收机和发射机相耦合并控制它们,以便维护初始连接,并从其他通信单元接收消息或向其他通信单元发送消息,以实现经由第二无线网络(11)的新连接。对应的方法包括:在参与初始连接(302)的同时,检测新连接的可用性(304),并通过经由初始连接在通信单元之间交换消息来建立新连接(310,312)。
Description
技术领域
本发明一般来讲涉及移动通信单元和网络,更具体来讲,涉及用于在网络之间为此类移动通信单元提供切入(hand in)的方法和设备。
背景技术
通过企业服务器定义的松散耦合的无线局域网(WLAN)为用户提供了高速无线因特网接入,并为电话业务以及其他实时应用提供费用低廉的替代方案。用户可以携带具有双用途能力的无线通信单元(被称为通信单元),以便该通信单元能够在该通信单元位于WLAN中(处于WLAN的覆盖区域中并向WLAN注册)的时候在企业服务器之上提供话音和数据通信,而当该通信单元在WLAN之外的时候在诸如任一蜂窝网络之类的蜂窝式广域网(蜂窝网络)之上提供话音和数据通信。
当用户在不同的网络之间移动的时候,例如从蜂窝网络移动到WLAN,并且该用户同时正处于一次通话中,则必须在不中断通信单元服务的情况下将该次通话切入到WLAN。这是困难的,因为必要的切换设备位于与蜂窝网络相关联的蜂窝基站传输站点。所需要的是一种方法和设备,用于在通信单元在不同的网络之间移动的时候,在正在进行中的呼叫期间为该通信单元提供切入。
附图说明
附图用于进一步地图示说明最佳实施例并且解释根据本发明的各种原理和有益效果,其中类似的附图标记涉及完全相同的或者功能上类似的元素,并且这些附图与下文中的详细说明一起被并入、并构成说明书的一部分。
图1以简化和代表性的形式描述了一个示例性的环境,在该示例性的环境中实现了用于向无线局域网提供切入的方法和设备。
图2描述了被设置用于在不同网络之间提供切入的通信单元的方框图。
图3图示出了用于在不同网络之间提供切入的优选方法实施例的流程图。
具体实施方式
概括来说,本公开内容涉及无线通信设备或单元,其通常被称为通信单元,比如移动电话或者双向无线电设备等等,或者具体来讲,其涉及具有双工作模式能力的单元和向通信单元提供诸如话音和数据通信服务之类服务的通信系统。更具体来讲,各种发明构思和原理均以系统、通信单元和方法的形式具体实现,用于为通信单元提供在不同网络之间的切入。应注意的是,通信单元在此处可以与无线用户设备或单元交换使用,并且这些术语中的每一个均表示通常与一用户关联的设备,并且通常是可以依据服务协议利用公共网络来使用的或者在专用网内部使用的无线移动设备。此类范例包括提供无线操作的个人数字助理、个人任务板(personal assignment pad)和个人计算机,蜂窝式手机或设备,或其等效物,只要此类单元是被设置和构造为在不同的网络中工作。应注意的是,不同的网络可能指的是蜂窝式广域网和无线局域网,或者第一和第二无线局域网。
受到特别关注的通信系统和通信单元是那些可以在广域网(WAN)提供或者辅助话音通信业务或者数据或者消息传送业务的通信系统和通信单元,比如常规的双向系统和设备,各种蜂窝电话系统,包括模拟和数字蜂窝,CDMA(码分多址)和其变型,GSM,GPRS(通用分组无线电系统),2.5G和3G系统,比如UMTS(通用移动电信业务)系统,集成数字增强网络和其变型或者演进。此外,所关注的无线通信单元或设备具有通常被称为WLAN能力的短程通信能力,比如IEEE 802.11、蓝牙或者Hiper-Lan等等,其优选的是使用CDMA、跳频或者TDMA接入技术和各种联网协议中的一种或多种,比如TCP/IP(传输控制协议/互连网协议)、IPX/SPX(网间分组交换/顺序分组交换)、Net BIOS(网络基本输入输出系统)或者其他的协议结构。
本公开内容还用于以能够实现的方式来解释执行本发明的一个或多个实施例的最佳方式。本公开内容还用于增强对于发明原理及其有益效果的理解和判断,而不是意图以任何方式来限定本发明。本发明仅仅由所附权利要求书来定义,该权利要求书包括在本申请未决期间作出的任何修改在内以及所提出的这些权利要求的全部等效物。
还应理解的是,如果使用诸如第一和第二等等之类的关系性术语的话,则这些关系性术语的使用仅仅是用于将一实体、项目或动作与另一实体、项目或动作区分开,并不一定要求或者暗指此类实体、项目或者动作之间的任何实际的此类关系或次序。
当实现时,大部分发明功能性和众多发明原理是使用或者在软件或者集成电路(IC)中来得到最佳支持的,比如供其使用的数字信号处理器和软件或者应用专用IC。可预期的是,纵使因例如可用时间、当前技术和经济方面的考虑而导致可能付出相当大的努力并面对众多设计选择,但当得到此处公开的概念和原理的指导的时候,本领域中的普通技术人员将能够以最少的实验容易地产生此类软件指令或者IC。因此,为了简洁性并为了将模糊根据本发明的原理和概念的任何风险最小化,即使有,也仅将此类软件和IC的进一步讨论限制在相对于由最佳实施例使用的原理和概念而言必不可少的程度。
正如下所进一步讨论的,可以有益地采用各种发明原理和其组合,以便通信单元能够检测无线局域网的覆盖范围,当检测到覆盖范围的时候向目标通信单元发送切入请求,从该目标通信单元接受在无线局域网之上的与该目标通信单元的新连接,以及终止在初始网络上的与目标通信单元的初始连接。
现在参看图1,将讨论和说明一种简化和代表性的环境或者系统,在该环境或者系统中实现了用于提供到无线局域网的切入的方法和设备的最佳实施例。该系统一般性地示出了第一通信单元10,其在无线局域网(WLAN)11和无线或者蜂窝式广域网(WAN)之间移动。WLAN11和其上的服务是通过与多个接入点15耦合的企业服务器14来提供的。WAN和其上的服务是通过多个蜂窝式基站发射机站点提供的,其中与移动交换中心(MSC)(未示出)一起描述了这些蜂窝式基站发射机站点中的一个(BTS)16。通信单元10与另一通信单元建立联系,所述另一通信单元被一般性的描述为12,并将被称为目标通信单元。目标通信单元12从不同的BTS 20获得WAN服务,该不同的BTS20经由公共交换网路与第一BTS 16连接,并从而与通信单元10连接,正如所知,所述公共交换网路例如是公共交换电话网(PSTN)18。
参考图2,将论述和说明通信单元10以及目标通信单元12的最佳实施例的方框图,它们均被设置为在不同网络之间执行切入。通信单元10、12中的每一个均包括第一天线201,其用于吸收和辐射射频信号。从WLAN发送来的无线电信号,例如从与企业服务器14耦合的接入点15(或者LAN收发信机)之一发送来的无线电信号,被第一天线吸收,并被耦合到WLAN接收机(或者接收装置)203。正如所知,被放大并被从WLAN发射机(或者发送装置)207耦合到天线的信号被辐射或发射或发送到接入点15,并从而被辐射或发射或发送到企业服务器14。WLAN接收机和发射机203、207优选的是已知的IEEE 802.11兼容设备,这些IEEE 802.11兼容设备按照所描述的那样与控制器205相互耦合,并交互操作,并受控制器205控制,以便向该控制器205提供、或者从该控制器205接收或接受与之相对应的电话业务或者数据消息或者信号,这同样是已知的。
通信单元10、12中的每一个还包括第二天线202,该第二天线202用于吸收和辐射分别从蜂窝式WAN接收来的、或者发射或发送给WAN的射频信号。通信单元10还包括WAN接收机204,来自蜂窝式BTS16的吸收信号被耦合至该WAN接收机204,通信单元10还包括WAN发射机208,其放大信号,并通过天线202将信号发射或辐射到诸如蜂窝式BTS 16之类的蜂窝网络,正如所知。WLAN接收机204和发射机208如所描述的那样与控制器205相互耦合,并交互操作,并受控制器205控制,以便以与WLAN接收机203和发射机207类似的已知方式,向控制器205提供或从控制器205接受或接收与之相对应的话音或数据业务或者消息或者信号。
因此,由控制器所控制的、并与控制器协同工作的WLAN接收机和发射机203、207和WAN发射机和接收机204、208,起到为通信单元10提供双工作模式能力的作用。更具体来讲,通信单元10、12中的每一个均能够向蜂窝式WAN注册,并从蜂窝式WAN获得由例如归属蜂窝式系统和对应的BTS 16或者BTS 20提供的服务,并且能够向WLAN 11注册,并从WLAN 11获得由企业服务器14提供的服务。然而,可选的是,通信单元10能够仅仅具有一个适用于并可被适配于与蜂窝式WAN和WLAN两者相接口的接收机和发射机。
控制器205以已知的方式与扬声器或者听筒209、麦克风211、显示器213和键盘215或者键组耦合并与之一起工作,以便提供用户界面,所述键组包括通话键217和应答键219。键盘可以是已知的物理键盘或是作为显示器213的一部分的虚拟键盘,显示器213也是已知的,并且可以是液晶显示器等等。如果键属于虚拟键盘的一部分,显示器213将需要是触敏式等等的,以便向控制器205传递信息。类似地,扬声器或者听筒、麦克风和诸如振动装置(未示出)之类的告警装置是公知的,并被广泛使用。
控制器205实质上是通用处理器,优选的包括话音和数据处理器221和关联的存储器源223。话音和数据处理器221优选的是已知的基于处理器的元件,其具有取决于与企业服务器14和蜂窝式WAN以及用于话音和数据业务的各种网络协议的空中接口的具体细节的功能性。处理器221将用于对话音和数据消息进行编码和解码,以便提供适用于换能器的或者适于由控制器205进行进一步处理的信号。依据控制器的有关为WAN和WLAN进行的信号处理工作的职责,处理器221可以包括一个或多个微处理器、数字信号处理器及其他集成电路,所述信号处理工作取决于特定的空中接口技术,这些技术通常是已知的并且在此并不相关。在任何情况下,控制器205还包括存储器源223,存储器源223可以是已知的RAM、ROM、EEPROM或者磁存储器的组合。
存储器源223被用于在各种其他项目或者软件编程等等之中存储切入程序或处理例程225,所述切入程序和处理例程225被用于视情况而定地辅助或者执行以下步骤中的一个或多个:检测WLAN覆盖范围,当检测到覆盖范围的时候向目标通信单元发送切入请求或从通信单元接收切入请求,接受从目标通信单元发送来的在WLAN之上的与目标通信单元的新连接,并终止初始网络上的与目标通信单元的初始连接。正如所知,存储器源223还用于存储具有数据和变量的操作系统227,主要在经由WLAN 11通信的时候使用的企业或者公共号码231,主要在经由蜂窝式WA通信的时候使用的蜂窝式或者专用号码229,以及用于使通信单元10能够注册到各种不同网络并经由这些网络与各个其他单元或设备进行通信的双模式工作例程233。
上述例程是机器可读代码或者软件指令,当这些机器可读代码或者软件指令被包含它们的控制器或者处理器执行的时候,将令控制器205执行通信设备10的必要功能,比如与接收机和发射机特别是WLAN和WAN接收机203、204和WLAN和WAN发射机207、208的接口,与包括扬声器209、麦克风211、显示器213、键盘215等等的用户接口,以及包括各种其他例程235在内的种种,其数量太多而无法全部提及,但对于特定的通信单元等等而言,它们对于本领域普通技术人员是很清楚的。读者应理解的是,此列表仅仅是在提供切入时必需或者有益的示例性例程的简单列表,也可以在存储器中存储未被提及的其他例程和可选应用程序。下面将更详细地讨论由切入程序225提供的或者辅助的功能。
WLAN发射机207被设置为按照控制器221的规定发送信号,例如在目标单元是经由BTS 20操作的时候,经由WLAN、企业服务器14和PSTN 18将表示带内或带外消息、以及其他消息的信号发送到目标通信单元12。与发射机207耦合、并依照在存储源223中的切入程序225等操作的控制器205将这些信号转发到发射机207。
WLAN接收机203被设置为接收信号,例如来自于企业服务器14、经由WLAN 11、并被寻址到通信单元的公共企业号码231的呼叫,或者是来自于企业服务器14的会话发起协议消息。与WLAN接收机203和发射机207耦合、并依照切入程序225操作的控制器205在通信单元10当前具有与目标通信单元12的初始连接(优选的是经由通过WAN接收机204和WAN发射机208辅助的蜂窝式WAN)的时候,检测无线局域网11的覆盖范围,经由初始连接向目标通信单元12发送切入请求,发起或向其注册、并且随后响应于来自于企业服务器14的由目标单元触发的SIP INVITE消息建立在无线局域网11之上的与目标通信单元12的新连接,然后终止与目标通信单元12的初始连接以及其他任务。
回到图1,多个接入点15中的每一个均具有常规的无线收发信机,该无线收发信机优选的是依从IEEE 802.11标准。企业服务器14优选的是一基于计算机的服务器,用于与多个接入点15相结合,为诸如营业场所之类的企业提供WLAN 11并支持有线网络。企业服务器14包括会话发起协议实体,用于设置基于分组数据的连接,所述连接提供用于IP电话协议(VoIP)分组数据通信和互连网协议专用小交换机(IP PBX)的协议,所述互连网专用小交换机用作企业服务器14内部的内部电话系统,以供在内部用户之间切换呼叫,并允许用户经由PSTN 18使用外部IP网络与外部通信,正如所知。
参考图3,将讨论提供从蜂窝式WAN到WLAN的切入的方法,这仍将参考图1-2中示出的附图标记。尽管将这一方法描述为使用图2中的通信单元来实现,应理解的是,这仅仅是示例性的,其他结构同样适合于实现本方法。所述方法开始于302,这时通信单元10(被显示为CU)在目前具有一条在蜂窝式WAN(或初始网络)之上经由蜂窝式BTS 16的与目标通信单元12(在图3中被示为TCU)的初始连接。
在304,通信单元10移动进入到WLAN 11覆盖区域的范围内部,例如走入相应的建筑物中,从而检测到WLAN覆盖范围11。WLAN覆盖范围11优选的是由WLAN接收机203结合控制器207检测到的。
在306,通信单元10向企业服务器14注册以确定该通信单元10是否能够在WLAN 11上操作,该企业服务器14提供由WLAN 11提供的服务,或者与接入点15一起辅助由WLAN 11提供的服务。这优选的是通过通信单元10向企业服务器14处的SIP实体发送SIP注册来实现的,正如所知。所述注册优选的是由切入程序225所产生的、并由WLAN发射机207发送给企业服务器14处的SIP实体的SIP消息。
在308,通信单元10在企业服务器14处接收来自SIP实体的确认,以指示该注册已被接收。所述确认由WLAN接收机203经由接入点15之一接收,并由控制器205依照切入程序225来处理。
在310,通信单元10向目标通信单元12发送切入请求。切入请求是由切入程序225产生的、并由WAN发射机208经由蜂窝式WAN直接发送到目标通信单元12带内或带外消息。更具体来讲,切入请求可以是单音或者DTMF带内消息(例如,在音频波段中)、带外的ISDN用户到用户消息、SMS带外消息、分组数据消息或者是带外的互连网协议消息,正如所知。
在312,目标通信单元12发起在WLAN 11之上的与通信单元10的新连接。更具体来讲,当302处所讨论的初始呼叫仍在进行中时,目标通信单元12向通信单元的主要用于WLAN通信的公共企业电话号码231发起三方通话。这是由它的WLAN发射机207在目标通信单元处完成的,而这同样是由它的控制器205通过依照它的切入程序225操作来控制的。企业服务器14处的IP PBX结果从目标通信单元12接收呼叫,并经由WLAN 11向通信单元10发送邀请消息(优选为SIP INVITE消息),以便向通信单元10告知该新连接,从而现在进行与目标通信单元的三方通话。
在314,通信单元10的WLAN接收机203接收邀请消息。在316,通信单元10接受邀请消息。切入程序225产生确认,该确认被WLAN发射机206发送给IP PBX。更一般来讲,在316,通信单元10从目标通信单元12接收在WLAN之上的与目标通信单元12的新连接(三方通话)。
在318,与目标通信单元12建立了在通信单元10之间的新连接。更具体来讲,新连接包括通信单元10和企业服务器14处的IP PBX之间的链路,从IP PBX到PSTN 18的链路,以及从PSTN 18到BTS 20并从而到目标通信单元12的链路。
在320,依照切入程序225操作的通信单元10终止了在初始网络上(在WAN之上)的与目标通信单元12的初始连接。在322,同样依照切入程序225操作的目标通信单元12终止了与通信单元10的初始连接。更具体来讲,目标通信单元12终止了它与PSTN 18的原始连接链路,并且该方法结束。
因此,本发明提供了一种新颖的设备和方法,用于提供从WAN到WLAN的切入。该设备包括具有双模式工作能力的通信单元和在通信单元存储器中包括的切入程序。通信单元优选的是包括WAN接收机和发射机、以及WLAN接收机和发射机、以及提供双模式工作能力的双模式工作例程。然而,该通信单元也可以包括具有依照双模式工作例程在WAN和WLAN两者上进行工作的能力的单一发送机和接收机。
依照切入程序操作的通信单元或者控制器在检测到WLAN覆盖范围的时候向目标通信单元发送切入请求,接受在WLAN之上的与目标通信单元的新连接,并且终止在初始网络之上的与目标通信单元的初始连接。
依照切入程序操作的通信单元或者控制器接收来自于通信单元的切入请求,发起在无线局域网之上的与通信单元的新连接,并终止与通信单元的初始连接。
初始连接可能是到WAN或者第一WLAN的连接。新连接可能是到第一WLAN或者第二WLAN的连接。换言之,切入可能是从WAN到WLAN,或者是从第一WLAN到第二WLAN。
因此,已经描述和讨论了具有双模式工作能力的新颖的并有创造性的通信单元,其包括用于支持在第一无线网络之上的与另一通信单元的初始连接的接收机和发射机;以及控制器,与接收机和发射机耦合并对它们进行控制,用于维护初始连接,并用于或者从其他通信单元接收消息、或者向其他通信单元发送消息,以便经由第二无线网络实现新的连接,从而帮助实现从一个网络到另一个网络的切入。
在通信单元10和目标通信单元12内部实现的这种新颖的设备和方法产生了大量的有益效果。本公开内容意图是解释如何实现和使用根据本发明的各种实施例,而不是意图限制其真实的、意图达到的、和公平的范围和精神。上述说明并未打算穷举本发明,或者将本发明限制到所公开的精确形式。可以鉴于上述教导实现改进方案或者变型。选择和描述这一(或这些)实施例是为了更好的例证说明本发明的原理和它的实际应用,并使得本领域普通技术人员能够以各种实施例以及适用于具体设想的应用的各种改进方案的方式来使用本发明。这类改进方案和变型均属于由本发明的所附权利要求及其所有等效物在依照为其公平、合法、和公正授予的宽度而解释的时候所定义的范围,所附权利要求书可在本申请专利未决期间进行修改。
Claims (5)
1.一种用于在无线双模式移动通信单元当前具有在初始网络上的与目标无线双模式移动通信单元的初始连接的同时为无线双模式移动通信单元提供执行从初始网络到无线局域网的转换的切入的方法,该方法包括:
由无线双模式移动通信单元检测无线局域网的覆盖范围;
当检测到覆盖范围的时候,从无线双模式移动通信单元向目标无线双模式移动通信单元发送切入请求;
由无线双模式移动通信单元接受在无线局域网之上的与目标无线双模式移动通信单元的新连接,该新连接由目标无线双模式移动通信单元发起;以及
终止在初始网络上的与目标无线双模式移动通信单元的初始连接。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括:在检测到无线局域网的覆盖范围之后向无线局域网注册,以确定无线双模式移动通信单元是否能够在无线局域网上操作。
3.一种用于在目标无线双模式移动通信单元当前具有在初始网络上的与无线双模式移动通信单元的初始连接的同时为无线双模式移动通信单元提供执行从初始网络到无线局域网的转换的切入的方法,该方法包括:
由目标无线双模式移动通信单元从无线双模式移动通信单元接收切入请求;
由目标无线双模式移动通信单元发起在无线局域网之上的与无线双模式移动通信单元的新的三方连接;以及
终止与无线双模式移动通信单元的初始连接。
4.根据权利要求3所述的方法,其中由目标无线双模式移动通信单元从无线双模式移动通信单元接收切入请求还包括由目标无线双模式移动通信单元从无线双模式移动通信单元接收单音带内消息、带外的综合业务数字网络用户到用户消息、短信息业务带外消息、分组数据消息和带外互连网协议消息之一。
5.根据权利要求3所述的方法,其中由目标无线双模式移动通信单元发起在无线局域网之上的与无线双模式移动通信单元的新的三方连接还包括由目标无线双模式移动通信单元经由与通信单元关联的公共企业号码来发起新连接。
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