網關模塊及其通訊方法
2023-05-02 02:47:11 4
專利名稱：網關模塊及其通訊方法
技術領域：
本發明是關於一種網關模塊及其通訊方法。更具體說，本發明是關於一種適用於
異質網絡換手的網關模塊及其通訊方法。
背景技術：
隨著科技的進步，人們對於通訊的要求也越來越高，除了對通訊品質的要求，通訊 的便利性也越來越受到重視。無線通訊具有不需實體通訊網絡布線、機動性高等優點，因此 近幾年具無線通訊功能的產品，例如手機、筆記本電腦等等，也越來越受到人們的青睞，成 為消費型電子產品市場上的主流。 通常具有無線通訊功能的產品可被使用者攜帶而移動，因此可視為一移動臺 (mobile station)，另一方面，也因為移動臺可被使用者攜帶，為保持一定的無線通訊 品質，移動臺經常需於兩異質網絡間進行換手，例如全球微波存取互通協議(worldwide interoperability for microwave access ;Wi恵)與3G網絡，為使異質網絡間的換手順 利進行，在現有技術中，通常會藉助處於兩異質網絡間的單一連接體(interworking unit) 所提供的一路徑進行換手的信號溝通，且隨著連接體等級的不同，該單一連接體所提供的 路徑所具有的頻寬與可靠性(reliability)也隨之不同。 但現有異質網絡間的換手僅是通過單一連接體達成，其路徑可提供的頻寬與可靠 性無法做彈性的改變，換言之，此單一連接體的路徑並無法因應移動臺目前所正在執行的 工作，提供較適當的頻寬與可靠性，舉例而言，如該單一連接體的路徑具有低頻寬及高可靠 度的特性，移動臺正在執行一影像傳輸，以供該移動臺的使用者收看，一般來說，影像傳輸 需較大的頻寬才不會使影像畫面產生延遲的現象，因此該單一連接體的路徑所具有低頻寬 及高可靠度的特性並不適合移動臺正在執行的影像傳輸工作，造成移動臺換手於異質網絡 間效能低落。 綜上所述，如何在移動臺於兩異質網絡間換手時，因應目前移動臺所執行的工作， 挑選出適當的連接體，使移動臺可以順利且有效率地完成換手的動作，這是該領域的業者 亟需解決的問題。
發明內容
本發明的一目的在於提供一種網關模塊及其通訊方法。此網關模塊適用於一網絡 架構，該網絡架構包含一移動臺、多個連接體、一第一無線網絡以及一第二無線網絡，該第 一無線網絡具有一第一信號範圍並提供一第一網絡服務，該第二無線網絡具有一第二信號 範圍並提供一第二網絡服務，該移動臺是位於該第一信號範圍以及該第二信號範圍之內， 這些連接體是位於該第一無線網絡與該第二無線網絡之間，該移動臺是預設地連接該第一 網絡服務。該網關模塊接收一由該第一無線網絡所發出的一換手請求信號後，將根據此換 手請求信號由這些連接體挑選出一換手連接體，使該移動臺可透過該換手連接體，由該第 一無線網絡換手至該第二無線網絡，且原本由該第一無線網絡所提供的該網絡服務將由該第二無線網絡提供。 為達上述目的，本發明的該網關模塊包含一接收模塊、一處理模塊以及一發送模 塊。該接收模塊用以自該第一無線網絡接收該換手請求信號，該處理模塊用以根據該換手 請求信號，由該多個連接體中挑選出該換手連接體，該發送模塊還用以透過該換手連接體， 發送該換手請求信號至該第二無線網絡，以便使該移動臺可換手至該第二無線網絡，以連 接該第二網絡服務。 再者，為達上述目的，本發明的通訊方法是用於該網關模塊，該通訊方法包含下列 步驟自該第一無線網絡接收該換手請求信號；根據該換手請求信號，由該多個連接體中 選擇出該換手連接體；以及透過該換手連接體，發送該換手請求信號至該第二無線網絡，以 便該移動臺換手至該第二無線網絡，以連接該第二網絡服務。 綜上所述，本發明是根據第一無線網絡所發出的一換手請求信號，由多個連接體 中挑選出一換手連接體，以供移動臺換手至第二無線網絡的用。具體而言，由於第一無線網 絡目前正提供一第一網絡服務予該移動臺，換手請求信號中包含與該第一網絡服務相對應 的信息，本發明是根據換手請求信號中與該網絡服務相對應的信息，挑選出該換手連接體， 以便該換手連接體的路徑所具有的頻寬與可靠性符合移動臺目前所執行/接受的第一網 絡服務的需求，藉此，移動臺可以順利且有效率地完成換手至第二無線網絡的動作，並有效 克服現有技術中，於移動臺換手時，僅使用單一連接體進行換手的缺點。
在參閱附圖及隨後描述的實施方式後，該技術領域具有通常知識者便可了解本發
明的其它目的，以及本發明的技術手段及實施態樣，其中 圖1是本發明的第一實施例的網絡架構的示意圖； 圖2是第一實施例的連接體配置的示意圖； 圖3是第一實施例的網關模塊的示意圖；以及 圖4是本發明的第二實施例的流程圖。
具體實施例方式
以下將透過實施例來解釋本發明內容，本發明的實施例並非用以限制本發明須在 如實施例所述的任何特定的環境、應用或特殊方式方能實施。因此，關於實施例的說明僅為 闡釋本發明的目的，而非用以限制本發明。須說明的是，以下實施例及附圖中，與本發明非 直接相關的元件已省略而未繪示；且附圖中各元件間的尺寸關係僅為求容易了解，非用以 限制實際比例。 本發明的第一實施例如圖1所示，其是一網絡架構1的示意圖，網絡架構1包 含一移動臺11、一第一無線網絡13、一網關模塊15、一第二無線網絡17、一相對應臺 (corresponding node) 19以及多個連接體(圖未示出)。於本實施例中，第一無線網絡13 是一符合3G無線網絡標準的網絡，第二無線網絡17是一符合IEEE 802. 16標準的WiMAX 無線網絡，需注意的是，於其它實施例中，第一無線網絡13與第二無線網絡17可為符合其 它網絡標準的網絡，並不以此為限。 再者，由於第一無線網絡13是符合3G無線網絡標準，第一無線網絡13包含可使
5其運作的設備，例如3GPP AAA伺服器、SGSN、 GGSN以及UTARN等等，第二無線網絡17是符合WiMAX無線網絡標準，第二無線網絡17亦包含可使其運作的設備，例如基站、ASN GW、CSN以及WiMAX AAA伺服器等等，上述第一無線網絡13以及第二無線網絡17所包含的設備應如何連接以及互動，是此項技術領域具有通常知識者所熟知，在此不加贅述。
為使後續敘述更加清楚，需先說明連接體與移動臺11、第一無線網絡13、第二無線網絡17以及相對應臺19的關係，請參閱圖2，其是連接體配置的示意圖，由圖2中可知，該多個連接體(即連接體la以及連接體lb)是處於第一無線網絡13與第二無線網絡17間，以作為第一無線網絡13與第二無線網絡17溝通的橋梁，至於移動臺11、第一無線網絡13、第二無線網絡17以及相對應臺19如何與連接體la以及連接體lb互動，將於下文中詳細說明。 第一無線網絡13具有一第一信號範圍並提供一第一網絡服務190，第二無線網絡17具有一第二信號範圍並提供一第二網絡服務194，移動臺11與相對應臺19是處於第一無線網絡13的第一信號範圍以及第二無線網絡17的第二信號範圍，移動臺11是預設地連接第一無線網絡13所提供的第一網絡服務190，例如透過第一無線網絡13與相對應臺19進行影像傳輸/語音傳輸等等，具體而言，移動臺11於本實施例中可視為手機、筆記本電腦或其它具有無線上網功能的電子產品，其目前已與第一無線網絡13連接並接收其所提供的第一網絡服務190，以與相對應臺19進行通訊，而相對應臺19可視第一網絡服務190的內容而成為相對應的裝置，例如第一網絡服務190為一語音傳輸，相對應臺19可為一與移動臺11通話的手機，第一網絡服務190為一影像傳輸，相對應臺19可為一影像伺服器。
為詳細說明網關模塊15於網絡架構1的作用，接下來請一併參閱圖3，其是網關模塊15的示意圖，網關模塊15包含一接收模塊151、一處理模塊153以及一發送模塊155，網關模塊15中各模塊的功用將於下文中做說明。 假設目前移動臺11的使用者漸漸移動出第一無線網絡13的第一信號範圍，且已進入第二無線網絡17的第二信號範圍內，換言之，移動臺11由第一無線網絡13所接收到的信號強度將會漸漸減弱，而由第二無線網絡17所接收到的信號強度將會漸漸增強，為維持一定的無線通訊品質，第一無線網絡13發送一換手請求信號130至移動臺11與網關模塊15，以通知移動臺11應換手至第二無線網絡17，移動臺11於接收換手請求信號130後，將傳送一換手回應信號110至第一無線網絡13，以告知第一無線網絡13移動臺11已準備進行換手。 另一方面，網關模塊15的接收模塊151自第一無線網絡13接收換手請求信號130後，網關模塊15的處理模塊153將根據換手請求信號130由多個連接體中選擇一換手連接體，以作為第一無線網絡13與第二無線網絡17溝通的橋梁。承上所述，於本實施例中，網絡架構1包含連接體la以及連接體lb，網關模塊15的處理模塊153是根據換手請求信號130，由連接體la以及連接體lb中選擇一換手連接體，假設連接體la是被網關模塊15選擇出作為換手連接體。 具體說，於本實施例中，換手請求信號130至少包含一移動臺信息以及一交談(session)信息，網關模塊15的處理模塊153根據該移動臺信息以及該交談，由連接體la以及連接體lb中選擇連接體la作為換手連接體。需注意者，於其它實施例中，網絡架構1可包含其它數目的連接體，並不以此為限。
接下來，網關模塊15的發送模塊155將透過連接體la，發送換手請求信號130至第二無線網絡17，以便使第二無線網絡17得知移動臺11欲換手至第二無線網絡17，以連接第二網絡服務194。為使移動臺11得以換手至第二無線網絡17，第二無線網絡17於接收換手請求信號130後，發送一具有第二無線網絡17的一基站候選信息的換手回應信號170，網關模塊15的接收模塊151透過連接體la接收換手回應信號170，且網關模塊15的發送模塊155將換手回應信號170發送至第一無線網絡13，第一無線網絡13於接收換手回應信號170後，也將換手回應信號170發送至移動臺13。 移動臺13將根據換手回應信號170包含的第二無線網絡17的基站候選信息，與第二無線網絡17進行一選擇程序112，且由地臺候選信息中選擇出一適當基站，以與第二無線網絡17進行通訊。於挑選出適當基站後，移動臺13發送一選定信號114至第一無線網絡13，第一無線網絡13將根據選定信號114產生及傳送一網絡資源配置信號136至網關模塊15，網關模塊15的接收模塊151自第一無線網絡13接收網絡資源配置信號136，且網關模塊15的發送模塊155透過連接體la發送網絡資源配置信號136至第二無線網絡17，以便使第二無線網絡17可根據網絡資源配置信號136分配第二無線網絡17的一網絡資源，此網絡資源包含網絡頻寬、網絡IP以及網絡服務質量(quality of service)。
第二無線網絡17於根據網絡資源配置信號136配置網絡資源後，將發送一包含一與網絡資源相關的信息的網絡資源配置回應信號172，網關模塊15的接收模塊151還透過連接體la，自第二無線網絡17接收網絡資源配置回應信號172，網關模塊15的發送模塊155還用以發送網絡資源配置回應信號172至第一無線網絡13，以便使第一無線網絡13確認第二無線網絡17的網絡資源已被分配。 另一方面，由於第二無線網絡17已根據網絡資源配置信號136配置網絡資源，網絡資源配置回應信號172可由第二無線網絡17直接發送至移動臺11，以便使移動臺11得知第二無線網絡17的網絡資源配置情況。換言之，此時移動臺11可同時接收第一無線網絡13與第二無線網絡17所發送的信號，以增加換手時信號的可靠度。
此外，相對應臺19目前仍不知道移動臺11已換手至第二無線網絡17，因此第一無線網絡13將發送一移動(mobile) IP更新信號132至相對應臺19，以便使相對應臺19得知應透過第二無線網絡17與移動臺11通訊，相對應臺19於接收移動IP更新信號132後，將發送一移動IP確認信號192至第二無線網絡17，已確認移動臺11確已換手至第二無線網絡17，於此之後，移動臺11便可透過第二網絡服務194與相對應臺19進行通訊。
於接收相對應臺19所發送的移動IP確認信號192後，第二無線網絡17還用以透過連接體la發送一關閉(disable)信號174至第一無線網絡13，使其關閉對移動臺11所提供的第一網絡服務190。此外，第一無線網絡13於接收關閉信號174後，發送一關閉信號134至移動臺ll，以便使移動臺11根據關閉信號134關閉其所具有的GPRS功能，之後，移動臺11將發送一關閉確認信號116至第一無線網絡13，使其得知移動臺11確已關閉GPRS功能。 本發明的第二實施例如圖4所示，是一種用於如第一實施例所述的網關模塊的通訊方法。該網關模塊適用於一網絡架構，該網絡架構包含一移動臺、多個連接體、一第一無線網絡以及一第二無線網絡，該第一無線網絡具有一第一信號範圍並提供一第一網絡服務，該第二無線網絡具有一第二信號範圍並提供一第二網絡服務，該移動臺是位於該第一信號範圍以及該第二信號範圍之內，這些連接體是位於該第一無線網絡與該第二無線網絡之間，該移動臺是預設地連接該第一網絡服務。更具體說，第二實施例所描述的通訊方法可由一電腦程式產品執行，當該網關模塊通過一計算機加載該電腦程式產品並執行該電腦程式產品所包含的程序後，即可完成第二實施例所述的通訊方法。前述的電腦程式產品可儲存於計算機可讀取記錄媒體中，例如只讀存儲器(read only memory ;ROM)、快閃記憶體、軟盤、硬碟、光碟、磁帶、可由網絡存取的資料庫或熟悉此項技術者所現有且具有相同功能的任何其它儲存媒體中。 第二實施例所述的通訊方法包含下列步驟。首先，執行步驟S21，自該第一無線
網絡接收一換手請求信號，該換手請求信號包含一移動臺信息以及一交談信息，執行步驟S22，根據該移動臺信息以及該交談信息自這些連接體中選擇一換手連接體，接下來，執行步驟S23，透過該換手連接體，發送該換手請求信號至該第二無線網絡，以便使該移動臺換手至該第二無線網絡，以連接該第二網絡服務。 執行步驟S24，於該第二無線網絡接收該換手請求信號之後，透過該換手連接體，
自該第二無線網絡接收具有該第二無線網絡的一基站候選信息的一換手回應信號，之後，
執行步驟S25，發送該換手回應信號至該第一無線網絡，以便使該第一無線網絡接收該第二
無線網絡的基站候選信息，執行步驟S26，自該第一無線網絡接收一網絡資源配置信號，執
行步驟S27，透過該換手連接體，發送該網絡資源配置信號至該第二無線網絡，以便使該第
二無線網絡根據該網絡資源配置信號分配該第二無線網絡的一網絡資源。 當前段所述步驟執行完成後，執行步驟S28，於該第二無線網絡接收該網絡資源配
置信號之後，透過該換手連接體，自該第二無線網絡接收一網絡資源配置回應信號，最後，
執行步驟S29，發送該網絡資源配置回應信號至該第一無線網絡，以便使該第一無線網絡確
認該第二無線網絡的網絡資源已被分配。 除了上述步驟，第二實施例亦能執行第一實施例所描述的操作及功能，所屬技術領域具有通常知識者可直接了解第二實施例如何基於上述第一實施例以執行此等操作及功能，故不贅述。 綜上所述，本發明根據第一無線網絡所發出的一換手請求信號，由多個連接體中挑選出一換手連接體，以供移動臺換手至第二無線網絡的用，具體而言，由於第一無線網絡目前正提供一第一網絡服務予該移動臺，換手請求信號中包含與該第一網絡服務相對應的信息，本發明根據換手請求信號中與該網絡服務相對應的信息，挑選出該換手連接體，以便該換手連接體的路徑所具有的頻寬與可靠性符合移動臺目前所執行/接受的第一網絡服務的需求，藉此，移動臺可以順利且有效率地完成換手至第二無線網絡的動作，並有效克服現有技術中，於移動臺換手時，僅使用單一連接體進行換手的缺點。 上述的實施例僅用來例舉本發明的實施態樣，以及闡釋本發明的技術特徵，並非用來限制本發明的保護範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成的改變或均等性的安排均屬於本發明所主張的範圍，本發明的權利保護範圍應以申請專利範圍為準。
權利要求
一種用於一網絡架構的網關裝置，該網絡架構包含一移動臺、多個連接體、一第一無線網絡以及一第二無線網絡，該第一無線網絡具有一第一信號範圍並提供一第一網絡服務，該第二無線網絡具有一第二信號範圍並提供一第二網絡服務，該移動臺是位於該第一信號範圍以及該第二信號範圍之內，這些連接體是位於該第一無線網絡與該第二無線網絡之間，該移動臺是預設地連接該第一網絡服務，該網關裝置包含一接收模塊，用以自該第一無線網絡接收一換手請求信號；一處理模塊，根據該換手請求信號，自這些連接體中選擇一換手連接體；以及一發送模塊，用以透過該換手連接體，發送該換手請求信號至該第二無線網絡，以便使該移動臺換手至該第二無線網絡，以連接該第二網絡服務。
2. 根據權利要求1所述的網關裝置，其特徵在於該換手請求信號包含一移動臺信息以 及一交談信息，該處理模塊根據該移動臺信息以及該交談信息自這些連接體中選擇該換手 連接體。
3. 根據權利要求1所述的網關裝置，其特徵在於當該第二無線網絡接收該換手請求信 號之後，該接收模塊還透過該換手連接體，自該第二無線網絡接收具有該第二無線網絡的 一基站候選信息的一換手回應信號，該發送模塊發送該換手回應信號至該第一無線網絡， 以便使該第一無線網絡接收該第二無線網絡的基站候選信息。
4. 根據權利要求1所述的網關裝置，其特徵在於該接收模塊還用以自該第一無線網絡 接收一網絡資源配置信號，該發送模塊透過該換手連接體，發送該網絡資源配置信號至該 第二無線網絡，以便使該第二無線網絡根據該網絡資源配置信號分配該第二無線網絡的一 網絡資源。
5. 根據權利要求4所述的網關裝置，其特徵在於當該第二無線網絡接收該網絡資源配 置信號之後，該接收模塊還透過該換手連接體，自該第二無線網絡接收一網絡資源配置回 應信號，該發送模塊發送該網絡資源配置回應信號至該第一無線網絡，以便使該第一無線 網絡確認該第二無線網絡的網絡資源已被分配。
6. —種用於一網關模塊的通訊方法，該網關模塊適用於一網絡架構，該網絡架構包含 一移動臺、多個連接體、一第一無線網絡以及一第二無線網絡，該第一無線網絡具有一第一 信號範圍並提供一第一網絡服務，該第二無線網絡具有一第二信號範圍並提供一第二網絡 服務，該移動臺是位於該第一信號範圍以及該第二信號範圍之內，這些連接體是位於該第 一無線網絡與該第二無線網絡之間，該移動臺是預設地連接該第一網絡服務，該通訊方法 包含下列步驟自該第一無線網絡接收一換手請求信號；根據該換手請求信號，自這些連接體中選擇一換手連接體；以及透過該換手連接體，發送該換手請求信號至該第二無線網絡，以便使該移動臺換手至 該第二無線網絡，以連接該第二網絡服務。
7. 根據權利要求6所述的通訊方法，其特徵在於該換手請求信號包含一移動臺信息以 及一交談信息，選擇該換手連接體的該步驟還包含以下步驟根據該移動臺信息以及該交談信息自這些連接體中選擇該換手連接體。
8. 根據權利要求6所述的通訊方法，其特徵在於還包含下列步驟 於該第二無線網絡接收該換手請求信號之後，透過該換手連接體，自該第二無線網絡接收具有該第二無線網絡的一基站候選信息的一換手回應信號；以及發送該換手回應信號至該第一無線網絡，以便使該第一無線網絡接收該第二無線網絡 的基站候選信息。
9. 根據權利要求6所述的通訊方法，其特徵在於還包含下列步驟 自該第一無線網絡接收一網絡資源配置信號；以及透過該換手連接體，發送該網絡資源配置信號至該第二無線網絡，以便使該第二無線 網絡根據該網絡資源配置信號分配該第二無線網絡的一網絡資源。
10. 根據權利要求9所述的通訊方法，其特徵在於還包含下列步驟 於該第二無線網絡接收該網絡資源配置信號之後，透過該換手連接體，自該第二無線網絡接收一網絡資源配置回應信號；以及發送該網絡資源配置回應信號至該第一無線網絡，以便使該第一無線網絡確認該第二 無線網絡的網絡資源已被分配。
全文摘要
本發明是關於一種網關模塊及其通訊方法。此網關模塊適用於一網絡架構，該網絡架構包含一移動臺、多個連接體、一第一無線網絡以及一第二無線網絡，該移動臺是處於該第一無線網絡以及該第二無線網絡的信號範圍，該多個連接體是處於該第一無線網絡以及該第二無線網絡間，移動臺目前是接受該第一無線網絡所提供的一網絡服務。該網關模塊是用以接收該第一無線網絡的一換手請求信號，根據該換手請求信號由該多個連接體中挑選出一換手連接體，且透過該換手連接體傳送該換手請求信號至該第二無線網絡，以便該移動臺可換手至該第二無線網絡，並接受該第二無線網絡所提供的該網絡服務。
文檔編號H04W88/00GK101754483SQ20081018635
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月5日 優先權日2008年12月5日
發明者廖振詠, 李昆鴻, 林佑恩, 謝宏昀 申請人:財團法人資訊工業策進會