用於接入移動性協議的無線發射/接收單元的製作方法

2023-07-08 06:10:31

專利名稱：：用於接入移動性協議的無線發射/接收單元的製作方法
技術領域：
：本實用新型涉及無線通信領域，具體地說，涉及一種用於接入移動性協議的無線發射/接收單元。
背景技術：
：IEEE802.21標準定義了有助於系統間切換的執行和管理的機制和過程。IEEE802.21定義了適用於移動性管理應用的三個主要服務，例如客戶移動網際協議(客戶MIP)或者代理MIP。參見圖l，這些服務是事件服務100、信息服務105和命令服務110。這些服務通過從下層115經由媒介無關切換(MIH)功能實體(MIHF)125向上層120提供信息和觸發來幫助管理切換操作、系統發現和系統選擇。事件可指示物理層、數據鏈路層和邏輯鏈路層的狀態和傳輸行為的變化，或者對這些層可能的狀態變化做出告警。事件服務也可用來指示網絡的一部分或某些管理實體的管理動作或命令狀態。命令服務使較高層可以控制物理層、數據層和邏輯鏈路層(也被認為是"下層")。較高層可通過一組切換命令來控制適當的鏈路的重新配置或選擇。如果MIHF支持該命令服務，所有的MIH命令實際上是強制性的。當MIHF接收到命令時，通常被期望執行這個命令。媒介無關信息服務(MIIS)提供框架和相應的機制，通過該框架和相應的機制，MIHF實體能夠發現並獲得存在於地理區域中的網絡信息，以利於切換。DIAMETER(RADIUS(遠程訪問撥號用戶服務)的升級版本)是網際網路工程任務組(IETF)協議，該協議主要用於網絡鑑權、認證和計費(AAA)。DIAMETER有以下特徵傳送屬性值對(AVP)，容量協商，錯誤通告，通過增加新命令和多個AVP的擴展，安全(在DIAMETER中網際網路協議安全(IPSec)是強制的，並且傳輸層安全(TLS)是可選的)，經由DNS的對等的發現和配置以及支持域間漫遊。DIAMETER通過傳輸控制協議(TCP)或流控制傳輸協議(SCTP)運行。通過增加新命令和/或屬性，DIAMETER應用能夠擴展基礎協議。DIAMETER應用不是程序，而是基於DIAMETER的協議。參見圖2，DIAMETER報頭200包括命令標記205，命令碼欄位210，應用-ID欄位215，和至少一個屬性值對(AVP)欄位220。命令標記205指示下面命令的特徵。不同的應用由唯一的應用-ID欄位215與應用特定命令碼210和關聯的AVP數據格式(一個或多個)220—起來識別。新應用可重新使用現有的命令碼210和AVP數據格式(一個或多個)220或者重新定義新的。新命令碼210和AVP數據格式220由網際網路號分配機構(IANA)批准通過。參見圖3，命令標記205有8比特，用於表示在命令碼欄位210中定義的下面命令的特徵。命令標記205的第1比特位(比特O)是R(請求)比特。如果設置該比特，這條消息是請求，否則該消息是應答。命令標記205的第2比特位(比特1)是P(代理)比特。如果設置該比特，消息可被代理，中繼或重新定向。如果清除該比特，則該消息必須被本地處理。命令標記205的第3比特位(比特2)是E(錯誤)比特。如果設置該比特，消息包括協議錯誤，並且該消息將不與被描述用於該命令的擴展巴克斯範式(Backus-Naur)語法(ABNF)相一致。有E比特設置的消息通常被視為錯誤消息。這個比特不必在請求消息中設置。命令標記205的第4比特位(比特3)是T(潛在的重發射消息)比特。這個比特在鏈路失效過程之後被設置，以協助複製請求的移除。當重發送的請求還沒有被確認時，這個比特被設置，作為因為鏈路失效的可能複製的指示。第一次發送請求時T比特必須被清除，否則發送方必須設置這個標記。接收帶有T標記設置的請求的DIAMETER代理，必須在轉發的請求中保持T標記設置。如果針對較早的消息已經收到錯誤的應答消息(例如協議錯誤)，T比特一定不能被設置。只有當沒有收到伺服器對請求的應答並且請求被重新發射時才能設置T比特。應答消息中不能設置T比特。剩餘比特位置(比特4到7)被保留。這些標記比特為將來的使用而保留。這些標記比特必須被設置為O，並且被接收者忽視。參見圖4，DIAMETERAVP數據格式220包括AVP碼405，AVP標記410，AVP長度415，可選的運營商標識(運營商-ID(Vendor-ID))欄位420，和相關聯的數據欄位425。基本的AVP數據格式包括八位字節字符串，整型(32比特，64比特)，浮點型(32比特或64比特)，無符號整型(32比特或64比特)，和分組型(AVP序列)。AVP長度415是三個八位字節，並且指示AVP220中的八位字節的數目，這三個八位字節包括AVP碼405，AVP標記410，AVP長度415，運營商-ID420(如果存在)和AVP數據425。如果接收到的消息沒有合法的屬性長度，該消息將被拒絕。參見圖5，AVP標記410告知接收機該如何處理每一個屬性。"V"比特，被視為運營商專用比特，指示在AVP報頭中可選的運營商-ID欄位是否存在。當該比特被設置，該AVP碼屬於專用運營商碼地址空間。M(強制的)比特指示是否需要AVP支持。如果DIAMETER客戶、伺服器、代理或傳輸代理接收了一個具有M比特設置的AVP，而AVP或它的值未被識別，這個消息必須被拒絕。DIAMETER中繼或重定向代理不準拒絕具有無法識別的AVP的消息。P(私有)比特指示需要對端到端的加密。R(保留)比特未被使用，並應當被設為0。隨後的DIAMETER應用可在AVP標記410中定義其餘比特，無法識別的比特應當被認為是錯誤。IEEE802.21標準沒有為上層的網際網路協議(IP)和傳輸層(統稱為較高層)之間的交互作用指定機制。由於DIAMETER的靈活性，基於DIAMETER的支持基於IP的安全傳輸、發現和容量協商機制的IEEE802.21應用，是十分理想的。
實用新型內容媒介無關切換(MIH)消息被映射到DIAMETER消息中，並且與使用DIAMETER的對等MIH實體通信。本地MIH消息也可以採用DIAMETER來傳送。在一個實施例中，IEEE802.21MIH消息被映射到DIAMETER消息中。IEEE802.21信息元素(IE)作為屬性值對(AVP)在DIAMETER上傳輸。新的DIAMETER命令碼和命令標記可被定義來指示消息類型。基於安全IP的傳輸、發現和容量協商機制可在DIAMETER上使用MIH來執行。從以下描述中可以更詳細地理解本發明，這些描述是以實例的方式給出的，並且可以結合附圖加以理解，其中-圖1是根據現有技術的IEEE802.21協議架構；圖2是根據現有技術的DIAMETER報頭消息結構；圖3是圖2中的DIAMETER報頭消息的命令標記欄位結構；圖4是圖2中的DIAMETER報頭消息的AVP數據格式。圖5是圖4中的AVP數據格式的AVP數據標記欄位結構；圖6是在此公開的基於DIAMETER的IEEE802.21協議架構；圖7是在此公開的基於DIAMETER的第二個IEEE802.21協議架構；圖8是一個WTRU的廣域網架構，該WTRU根據基於DIAMETER的IEEE802.21與多種PoS通信；並且圖9是在此公開的被配置使用基於DIAMETER的IEEE802.21通信的WTRU和接入點。具體實施方式此後提及的術語"無線發射/接收單元(WTRU)"包括但不限於移動節點，用戶設備(UE)，移動站，固定或移動用戶單元，尋呼機，蜂窩電話，個人數字設備(PDA)，計算機，或者其它能在無線環境中操作的任何類型的用戶設備。此後提及的術語"接入點"，包括但不限於節點-B，站點控制器，基站，或者其它能夠在無線環境中操作的任何類型的接口設備。在此公開的實施例中描述了基於DIAMETER的協議，該協議用於接入無關移動性使能協議的信息交換，例如IEEE802.21媒介無關切換標準。在一個實施例中，公開了IEEE802.21對等使用基於DIAMETER的協議。在另一個實施例中IEEE802.21消息通過基於DIAMETER的信令來承載以允許移動客戶(例如WTRU)和用於控制的運營商點(例如MIH伺服器(MIHS))以及用戶平面信令之間交換信息、事件和命令。基於DIAMETER信令的802.21通過傳輸作為DIAMETER應用的MIH消息來有效地將MIH層上移到協議架構的較高位置。參見圖6，基於DIAMETER協議架構的IEEE802.21包括下層605，DIAMETER,TCP/SCTP和IP層610，MIH功能實體615以及上層620。IEEE802.21信息、事件和命令服務消息承載在新的DIAMETERAVP和命令碼中。這些IEEE802.21消息可能包括容量協商和發現，及其它消息。對於上層傳輸協議，DIAMETER協議滿足IEEE802.21的要求，因為它提供了安全性(在DIAMETER中網際網路協議安全(IPSec)是強制的，傳輸層安全(TLS)是可選的)，並且由於它使用TCP或SCTP作為傳輸層協議，也能保證可靠性和NAT遍歷。還有，DIAMETER協議完全兼容IPv4或者Ipv6。參見圖7，基於DIAMETER的IEEE802.21的協議堆棧架構700允許WTRU705與與無線電接入技術無關的服務點(PoS)710進行通信。採用技術特定媒介接入控制(MAC)和物理(PHY)層協議MAC/PHY(例如802.16，802.11x，802.15，全球移動通信系統(GSM)，通用移動通信系統(UMTS)，CDMA2000等等)，WTRU705與接入點715通信。MIHF層、DIAMETER層、TCP/SCTP層和IP層存在於WTRU705、接入點715和PoS710中。MIHF報文基於DIAMTER協議報文在WTRU705，接入點715，和PoS710之間傳送。依靠廣域網架構，IEEE802.21協議可基於本地MAC/PHY層(基於前面所述的參考圖1的通用協議架構)或者在前面示出的參考圖6的DIAMETER運行。參見圖8，一個不同的廣域網800包括與三個PoS810，815，820通信的WTRU805。僅作為舉例，WTRU805通過IEEE802.11nMAC/PHY協議與PoS810通信。如前面參考圖1所述的，IEEE802.21根據IEEE802.11nMAC/PHY層2協議操作。如前所描述的，當IEEE802.21協議根據DIAMETER操作時，WTRU805使用各種MAC/PHY層2協議與PoS815禾fl820通信。PoS815禾卩820之間也可使用基於DIAMETER的IEEE802.21協議相互通信。在IEEE802.21中，當IEEE802.21協議基於DIAMETER實現時，如DIAMETER對等的發現和容量協商之類的DIAMETER特徵能夠被用來強化或取代同等的架構。在一個實施例中，DIAMETER被用於發現MIH對等和它們的容量。DIAMETER對等的發現可以通過例如將網際協議(IP)地址和MIH對等的正式域名(FQDN)編碼為DIAMETERAVP來實現。容量協商可指示由MIH對等提供的服務(例如僅信息服務，僅事件服務等等)。在另一個實施例中，所有位於WTRU中的本地MIHF和位於PoS中的遠程MIHF之間的IEEE802.21消息被映射為位於DIAMETER的報頭的新的命令碼。這些消息中所有的信息元素(IE)被映射為適當數據類型的新AVP。如果現有的基於DIAMETER的實現具有提供相同功能和擁有適當特徵(例如八位字節的數量，等)的命令碼/AVP，則為IEEE802.21目的，基於DIAMETER的實現可重複使用。進一步，某些在所有的MIH消息(例如，MIH報頭IE)中被發送的MIHIE可被認為是一個IE的集合，每一個有它自己獨特的DIAMETERAVP。這些AVP可被收集為"分組的AVP"。僅作為舉例，下面的表格1顯示了MIH消息和可能的DIAMETER副本。新的命令碼可被獲得用於上面定義的每一個消息和任何使用DIAMETER發送的其它的MIH消息。表1tableseeoriginaldocumentpage10這些在IEEE802.21協議中定義的消息的IE可被封裝成DIAMETERAVP。作為一個例子，IEEE802.21識別"TYPE—IE—COST(類型—信息元素—開銷)"作為接入網專用IE。TYPE—IE—COST長度為如在正EE802.21中定義的10個八位字節。據此上面參考圖4描述的AVP欄位被設置。如果需要的話，確定AVP標記，定義AVP長度(在這種情況下，總開銷超過10個八位組)，增加可選的運營商IR欄位，TYPE_IE—COSTIE也包含在AVP數據部分中。作為另一個例子，IEEE802.21識別IEMIHF-ID為標識，為了傳輸MIH服務這個標識必需唯一地識別MIHF終端點。這個MIHF-ID可能是發送方的FQDN或者NAI。MIHF-ID的內容(例如MIHF實體的FQDN)被編碼成DIAMETERAVP。在上面提到的實施例中，DIAMETER被用作在MIH對等(例如WTRU中的MIH對等和PoS中的MIH對等)之間的消息傳輸和發現MIH對等的傳輸架構。在另一個實施例中，基於DIAMETER的IEEE802.21被用作本地消息和正(包括，例如被包括在MIH命令服務中的低層MIH觸發器)的傳輸架構。基於DIAMETER的IEEE802.21當然可被執行用於兩個MIH對等消息傳輸，以及用於本地MIH消息的傳輸。圖9是一個被配置用於實現上面描述的基於DIAMETER的正EE802.21的WTRU900和接入點905。WTRU900包括處理器910、MIH功能實體915和多個收發機920a……920n，每一個收發機被配置成使用不同的無線電接入技術和協議來操作。處理器910和MIH功能實體915被配置成根據前面描述的實施例來操作協議堆棧，特別是前面參考圖1，6和7描述的實施例。進一步，處理器910和MIH功能實體915能夠產生如前面參考圖2和3描述的DIAMETER消息和如前面參考圖4和5描述的AVP。處理器910和MIH功能實體915進一步被配置來實現用於MIH對等報文傳送的基於DIAMETER的IEEE802.21協議和使用DIAMETER發現其它的802.21對等，作為一個舉例，使用DIAMETER發現功能發現提供基於802.21的信息服務的802.21伺服器。基於DIAMETER的IEEE802.21消息可通過多個收發機920a……920n中的任一個被發射至MIH對等。處理器910和MIH功能實體915進一步被配置來實現本地基於DIAMETER的IEEE802.21報文發送，例如為IEEE802.21命令服務。MIH消息到DIAMETER消息的轉換，以及從接收到的DIAMETER消息中的MIH消息的提取可由處理器910或MIH功能實體915其中之一完成，也可由兩者結合完成。接入點905包括處理器925、MIH功能實體930和收發機935。接入點905通過空中接口940與WTRU卯O通信。接入點905的處理器925處理通過收發機935從WTRU900接收到的基於DIAMETER的IEEE802.21消息。接入點905處理器925和MIH功能實體930進一步能夠產生如前面參考圖2和3描述的DIAMETER消息和如前面參考圖4和5描述的AVP。處理器925和MIH功能實體930進一步被配置來實現基於DIAMETER的IEEE802.21協議以用於MIH對等報文傳送，例如在接入點905和MIH伺服器(MIHS)945或PoS(未示出)之間的報文傳送。MIH消息轉換為DIAMETER消息，以及從接收到的DIAMETER消息中MIH消息的提取可由處理器925或MIH功能實體930其中之一執行，也可由兩者結合完成。由於前述的公開和實施例主要集中在基於DIAMETER實現的IEEE802.21協議，對本領域技術人員來說很明顯任何接入無關協議都可以基於DIAMETER被執行。聚焦IEEE802.21僅僅是示例的，並且不意味著以任何方式限定公開的範圍。MIH容量可在不使用IEEE802.21協議的情況下被提供。在這種情況下，DIAMETER特徵(例如對等發現和容量通知)仍然被使用。作為例子，WTRU可使用DIAMETER來發現實體能夠給該WTRU提供MIH信息服務。提供的MIH信息服務可能與IEEE802.21協議提供的相似。雖然在特定組合的優選實施例中描述了本發明的特徵和部件，但是這其中的每一個特徵和部件都可以在沒有優選實施例中的其他特徵和部件的情況下單獨使用，並且每一個特徵和部件都可以在具有或不具有本發明的其他特徵和部件的情況下以不同的組合方式來使用。本發明提供的方法或流程圖可以在由通用計算機或處理器執行的電腦程式、軟體或固件中實施，其中所述電腦程式、軟體或固件是以有形的方式包含在計算機可讀存儲介質中的，關於計算機可讀存儲介質的實例包括只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、寄存器、緩衝存儲器、半導體存儲設備、內部硬碟和可移動磁碟之類的磁介質、磁光介質以及CD-ROM碟片和數字多功能光碟(DVD)之類的光介質。舉例來說，恰當的處理器包括通用處理器、專用處理器、常規處理器、數位訊號處理器(DSP)、多個微處理器、與DSP核心相關聯的一個或多個微處理器、控制器、微控制器、專用集成電路(ASIC)、現場可編程門陣列(FPGA)電路、任何其他類型的集成電路(IC)和/或狀態機。與軟體相關聯的處理器可以用於實現射頻收發信機，以便在無線發射接收單元(WTRU)、用戶設備、終端、基站、無線電網絡控制器或是任何一種主機中使用。WTRU可以與採用硬體和/或軟體形式實施的模塊結合使用，例如相機、攝像機模塊、視頻電路、揚聲器電話、振動設備、揚聲器、麥克風、電視收發信機、免提耳機、鍵盤、藍牙模塊、調頻(FM)無線電單元、液晶顯示器(LCD)顯示單元、有機發光二極體(OLED)顯示單元、數位音樂播放器、媒體播放器、視頻遊戲機模塊、網際網路瀏覽器和/或任何一種無線區域網(WLAN)模塊。權利要求1、一種無線發射/接收單元，其特徵在於，該無線發射/接收單元包括處理器，該處理器被配置為操作接入無關移動性使能協議堆棧和DIAMETER協議層；耦合到所述處理器的功能實體，該功能實體被配置為將媒介無關切換消息轉換為DIAMETER消息；以及耦合到所述處理器的發射機，該發射機被配置為發射所述DIAMETER消息。2、根據權利要求l所述的無線發射/接收單元，其特徵在於，所述功能實體還被配置為從接收到的DIAMETER轉換的媒介無關切換消息中提取媒介無關切換消息，並基於所提取的媒介無關切換消息來執行媒介無關切換功3、根據權利要求l所述的無線發射/接收單元，其特徵在於，所述功能實體還被配置為將所述媒介無關切換消息轉換為DIAMETER屬性值對。4、根據權利要求3所述的無線發射/接收單元，其特徵在於，所述媒介無關切換消息包括多個信息元素，並且該多個信息元素被轉換成分組的屬性值對。5、一種無線發射/接收單元，其特徵在於，該無線發射/接收單元包括處理器，被配置為操作接入無關移動性使能協議層和DIAMETER協議層；耦合到所述處理器的收發機，該收發機被配置為發射和接收DIAMETER協議層消息，該DIAMETER協議層消息與接入無關移動性使能協議層的對等實體的發現相關。6、根據權利要求5所述的無線發射/接收單元，其特徵在於，所述接入無關移動性使能協議層提供信息服務、事件服務和命令服務中的至少一者。7、根據權利要求6所述的無線發射/接收單元，其特徵在於，所述信息服務促進與可用接入技術和定位信息中的至少一者相關的信息的交換。8、根據權利要求6所述的無線發射/接收單元，其特徵在於，所述事件服務促進與新接入鏈路的可用性和測量報告中的至少一者相關的信息的交換。9、根據權利要求6所述的無線發射/接收單元，其特徵在於，所述命令服務提供指示以執行到不同的接入的切換。10、根據權利要求5所述的無線發射/接收單元，其特徵在於，所述接入無關移動性使能協議是IEEE802.21。專利摘要提供了一種用於接入移動性協議的無線發射/接收單元。媒介無關切換(MIH)消息被映射到DIAMETER消息中並且使用DIAMETER與多個對等MIH實體通信。本地MIH消息也可以使用DIAMETER通信。在一個實施例中，IEEE802.21MIH消息被映射到DIAMETER消息中。IEEE802.21信息元素(IE)作為屬性值對(AVP)基於DIAMETER而被傳輸。新的DIAMETER命令碼和命令標記可以被定義成指示消息類型。基於安全IP的傳輸和發現以及容量協商可以通過使用基於DIAMETER的MIH而被執行。文檔編號H04W80/02GK201219272SQ20082012666公開日2009年4月8日申請日期2008年5月26日優先權日2007年5月25日發明者R·P·穆克吉,U·奧維拉-赫恩安德茨申請人:美商內數位科技公司