有利於移動站與通信網絡之間的通信連接的設備及方法

2023-05-23 04:53:26

專利名稱：有利於移動站與通信網絡之間的通信連接的設備及方法
技術領域：
本發明總體上涉及一種用於提供移動站與通信網絡之間的通信 連接的形成的方法，其中該通信網絡可按照兩個協議版本之一來操作，例如UMA (非授權移動接入)技術或後繼的GAN (通用接入網)技 術。更具體地，本發明涉及一種用於產生信令消息的設備及相關的方 法，該信令消息用於在該通信網絡按照協議版本中的任一協議版本來 操作時允許形成通信連接。首先發送具有第一語法的第一網絡地址標識符或其它接入消息。 如果該消息未導致通信連接，則發送具有第二語法的消息。保存為該 通信連接提供的語法的列表。並且，隨後根據當前的通信會話以及在 後續的通信會話期間，按照後續的過程來利用該列表中存儲的信息。
背景技術：
通信和處理技術的進步導致了允許以較高且可變的通信速率進 行數據通信的無線電通信系統的發展和部署。對於許多人而言，準備 對這種無線電通信系統的訪問是日常所必需的。蜂窩通信系統是這種無線電通信系統的示例，這種進步使得蜂窩 通信系統變得可能，並且蜂窩通信系統利用了這種進步。已經開發和 部署了連續幾代蜂窩通信系統，每個新一代均提供了附加的通信能力。 例如，較早一代的蜂窩通信系統主要提供語音通信服務並僅僅提供有 限的數據服務。後續一代的蜂窩通信系統除了語音通信服務之外還提 供了更高速的數據通信服務。此外，通信和處理技術的進步正在提供異構系統和技術的融合。 例如，固定的(即有線的)通信系統和服務正與蜂窩及其它移動無線 電系統和服務進行融合。標準設定機構已經發布了標準化的協議，例 如，關於蜂窩/WiFi融合的協議。UMA技術組規定了UMA (非授權移動接入)協議。其中，UMA技術定義了用於通過與分組數據網絡的Wi Fi連接來提供GSM/GPRS (全球移動通信系統/通用分組無線電 服務)通信服務的方法。隨後該UMA協議被3GPP (第三代合作夥伴 項目)標準設定機構所採用。並且在3GPP標準設定機構中將該協議 重命名為GAN (通用接入網)協議。已經對GAN協議進行了修訂和 其它改變。 一般地，通過使用WLAN (無線區域網)接入點以及與具 有UMA/GAN能力的移動站進行通信的定點收發機來提供UMA/GAN 功能。例如，該接入點通過分組數據網絡(如網際網路)而與UMA網 絡控制器(UNC)等相連。UMA/GAN移動站的較低的邏輯層與GSM 網絡的相應層相對應，並且允許在GSM基站和WLAN接入點之間進 行切換。在蜂窩通信系統和UMA/GAN系統中，需要執行安全過程來 確保移動站被授權與該蜂窩或UMA/GAN網絡進行通信。UMA/GAN協議定義了與移動站之間的通信連接所需要的接入過 程和信令。雖然UMA協議和GAN協議呈現了顯著的共性，但是也存 在差別，包括如上文所述由GAN協議的後續變化所導致的差別。該 差別導致了各種不兼容性。例如，可按照UMA協議來操作的移動站 有時不能獲得對GAN網絡的接入和形成與GAN網絡之間的通信連 接。反之亦然，兼容GAN的移動站不能獲得對UMA網絡的接入和形 成與UMA網絡之間的通信連接。然而，如果可以提供一種用於克服接入不兼容性及其它不兼容性 的方法，則移動站將能夠通過UMA/GAN網絡來進行通信，而不管該移動站的協議版本為何。根據與移動通信系統相關的該背景技術而發展了本發明的顯著 改進。發明內容因此，本發明有益地提供了用於提供在移動站與通信網絡之間形 成通信連接的的設備及相關的方法，該通信網絡可按照兩個協議版本 中的任一協議版本來操作，例如UMA網絡或其後繼的GAN網絡，這 兩個網絡按照其各自的信令協議來操作。通過本發明的實施例的操作，提供了一種用於在該通信網絡按照 協議版本中的任一協議版本來操作時產生允許形成通信連接的信令消 息的方法。在本發明的一個方面中，首先由移動站發送具有第一語法的NAI (網絡接入標識符)或其它接入消息。如果該消息未能導致通信連接， 則發送具有第二語法的消息。在本發明的另一方面中，保存允許形成通信連接的接入消息及其 相關的語法格式的列表。在當前或後續的通信會話期間訪問該列表並 使用該列表中列出的信息。並且，根據需要來更新該列表的內容。在本發明的另一方面中，提供了網絡接入標識符，根據通信連接過程來產生網絡接入標識符。遵從UMA的系統中的網絡接入標識符 的語法與遵從GAN的系統中的網絡接入標識符的語法不同。UMA網 絡需要接收具有遵從UMA的語法的網絡接入標識符，用於與移動站 進行通信連接。而如果UMA網絡接收到GAN格式的NAI，則通信連 接失敗。類似地，遵從GAN的網絡需要接收具有遵從GAN的語法的 網絡接入標識符，用於與移動站進行通信連接。而如果遵從GAN的 網絡接收到UMA格式的網絡接入標識符，則通信連接也會失敗。網絡接入標識符產生器能夠產生包括遵從UMA的語法的網絡接 入標識符以及包括遵從GAN的語法的網絡接入標識符。在本發明的另一方面中，形成UMA格式的網絡接入標識符和 GAN格式的網絡接入標識符中所選擇的第一個網絡接入標識符，並且 由移動站根據通信連接過程來傳遞所選擇的第一網絡接入標識符。如 果該網絡接入標識符被接受，則知道通信網絡遵從與該網絡所接受的 己發送的網絡接入標識符的語法格式相對應的協議。相反地，如果通 信連接失敗，則該網絡接入標識符產生器形成根據語法格式中的另一 種語法格式而格式化的另一網絡接入標識符消息。並且，由於推測該 通信網絡可按照該另一協議版本來操作，因此隨後可形成通信連接。從該移動站處包括的SIM卡(訂戶身份模塊)或者其它存儲設備 中檢索用於填充該網絡接入標識符的一部分的信息。在本發明的另一方面中，創建列表，並在該移動站的存儲元件處保存該列表。該列表將通信網絡的身份以及相關的通信網絡被確定為 可按照其來進行操作的相應協議版本一起作為索引。在該移動站的操 作期間填充該列表。例如，該移動站通過該通信網絡的元件所廣播的 網絡標識符來識別該通信網絡。並且，當在通信連接的形成中成功地 利用了使用協議版本中所選擇的一個協議版本的語法來格式化的網絡 接入標識符時，由此確定了該通信網絡可按照其來進行操作的協議版 本。並且使用該協議版本來填充該列表的欄位。隨後可訪問該列表， 從而提供了該通信網絡可按照其來操作的協議版本的指示。並且，可 根據需要來更新該列表。在本發明的另一方面中，訪問該列表以確定將用在也由移動站產 生的發現請求或註冊請求中的協議鑑別器的值。發現請求和註冊請求的語法格式取決於協議版本，即，UMA網絡或GAN網絡。通過根據 網絡接入標識符的產生來確定協議版本，可以立即得到後續請求消息 的正確語法。因此，提供了一種用於允許移動站形成與任一協議版本的通信網 絡之間的通信連接的方法，該通信網絡即遵從UMA的網絡或遵從 GAN的網絡。避免了將以別的方式而妨礙通信連接的形成的不兼容 性。因此，在這些和其它方面中，提供了有利於通信連接的形成的設備及相關的方法。接入消息產生器被配置用於產生可選擇地具有第一 內容和第二內容的接入消息。產生該接入消息以發起通信連接的形成。內容重選器可響應於通信連接的形成的失敗而操作，該通信連接的形 成的失敗是響應於該接入消息產生器產生的具有該第一內容和第二內 容中的所選擇的第一個內容的接入消息的。該內容重選器被配置用於 選擇該第一內容和第二內容中的所選擇的第二個內容，以及用於指示 該接入消息產生器產生具有第一內容和第二內容中的所選擇的第二個 內容的接入消息，以重新嘗試發起通信連接的形成。


圖1示出了本發明的實施例可在其中操作的無線電通信系統的功能框圖；圖2示出了表示本發明的實施例的操作過程的過程圖；圖3示出了本發明的實施例的操作方法的方法流程圖。
具體實施方式
因此，首先參照圖1,總體上在IO處示出的無線電通信系統提供 了與移動站之間的無線電通信，其中移動站12是示意性的移動站。這 裡移動站12形成了能夠在GSM (全球移動通信系統)和UMA/GAN (非授權移動接入/通用接入網)系統中操作的集成設備。並且，將該 通信系統的網絡部分示出為包括GSM網絡18、 UMA/GAN網絡22 以及核心網24。 UMA/GAN網絡表示可按照UMA或GAN協議來操 作的WiFi或其它網絡。如上文所述，UMA和GAN協議在很大程度 上是相同的基礎協議方案的不同協議版本。然而，這些協議的不同會 妨礙移動站形成與網絡22的通信連接。如果移動站產生的信令符合不 同於網絡22可按照其來操作的協議版本的協議版本，則將不能允許傳 統構造的集成移動站形成與網絡22的通信連接。本發明的實施例的操 作提供了一種方法，移動站通過該方法來操作以提供通信連接的形成， 而不管網絡22可按照哪個協議版本來操作。將GSM示出為包括基站收發機(BTS) 28和基站控制器(BSC) 32。並且，將網絡22示出為包括這裡通過網際網路連接42經由安全網 關(SEGW) 43而互連的接入點(AP) 36和控制器38。在傳統的方法中，在移動站與GSM網絡的基站收發機之間執行 通信。允許在GSM網絡的基站收發機之間的、以及此外在網絡18和 網絡22之間的通信切換。移動站12包括這裡由發射(TX)部分44 和接收(RX)部分45表示的收發機電路。收發機電路提供了與GSM 網絡之間以及與UMA/GAN網絡22之間的通信。移動站還包括本發明的實施例的設備46，當網絡屬於UMA協議 版本或GAN協議版本時，該設備46有利於在移動站與網絡22之間 形成通信連接。與能夠以其它方式形成與UMA協議版本或者可選的 GAN協議版本的網絡的通信連接的現有的集成移動站相反，移動站12包括設備46，該設備46允許該移動站與網絡22連接，而不管該網 絡可按照兩種協議版本中的哪個協議版本來操作。功能性地示出了設 備46，可以以任何期望的方式來實現該設備46，例如，包括處理電路 可執行的算法。這裡將該設備示出了包括接入消息產生器52、發現和註冊請求產 生器54、控制器56、其中保存了列表62的存儲元件58、檢測器64、 以及SIM (訂戶身份模塊)卡66或其它存儲位置。在操作中，首先產生形成接入消息的NAI (網絡接入標識符)， 並通過移動站的發射部分來傳輸該NAI。網絡接入標識符具有兩種語 法格式中的任一格式，即遵從UMA的格式或者遵從GAN的格式。如 果NAI具有與網絡22的協議版本相對應的語法格式，則該NAI信令 過程將獲得成功。相反地，如果NAI具有與網絡22的協議版本不同 的語法格式，則該信令過程失敗。在使用第一格式的網絡接入符的第 一次嘗試失敗的情況下，重新產生並傳輸由語法格式中的另一語法格 式形成的NAI。在UMA/GAN中通常提供了三種類型的控制規定的、 預設的和服務的。當與規定的或預設的UNC/GANC進行通信時，NAI 是基於在製造時存儲在該設備中的信息來形成的，該NAI與特定的運 營商相關。在這種方案中，如果該NAI被拒絕，則不再嘗試具有不同 格式的NAI的重試。然而，當與服務的UNC/GANC進行通信時，兩 個運營商網絡的協議版本可能是不同的。在這種方案中，嘗試使用新 格式的NAI的重試。控制器56控制接入消息產生器的操作，首先使 得該接入消息產生器訪問存儲元件58的列表62，以確定該列表是否 標識了該移動站將要嘗試與其通信的通信網絡具有UMA協議版本或 GAN協議版本。如果該列表包括標識，則使得該接入消息產生器產生 的NAI具有與該列表中所訪問到的協議版本相對應的格式。否則，如 果該列表未提供這種標識，則在未獲知網絡22可按照何種協議版本來 操作的情況下，隨機地任意選擇或者以其它方式選擇該網絡接入標識 符。此外，在網絡接入標識符的形成中，訪問存儲在SIM卡66處的 內容，並且使用存儲在該處的值來填充該網絡接入標識符的欄位。當該網絡接入標識符使用UMA格式時，該網絡接入標識符形成了以下形式的串"[email protected]" 從SIM卡66中檢索IMSI (國際移動訂戶身份)、MNC (行動網路代 碼)以及MCC (移動國家代碼)的值。例如，在文檔UMA Stage 3 rl.0.4 的第5.2.1節中可以找到與該NAI相關的附加細節。類似地，當該網 絡接入標識符符合GAN格式時，該網絡接入標識符是以下形式的字 符串"1 @gan.mnc.mcc.3gppnetwork.org " 例如，在3GPP文檔23.003第17.2.1節中可以找到與該NAI相關的附 加細節。將具有任一語法的網絡接入標識符傳遞至安全網關，並由該安全 網關對該網絡接入標識符進行檢測。該安全網關按照IPSec認證過程 來分析該消息的內容。如果該網絡接入標識符具有與由該安全網關可 兼容的協議版本所定義的格式不同的語法格式，則該認證失敗或者超 時，並且該移動站與該網絡的通信連接被拒絕。相反地，如果該消息 的語法格式與該網絡可按照其來操作的協議版本的語法格式相對應， 則該通信連接被允許。向移動站返回指示，在接收部分45處接收該指示，並由檢測器 64對該指示進行檢測。如果該通信連接被允許，則向存儲元件58提 供指示，並以網絡身份作為索引來記錄該通信網絡的協議版本。通過 記錄該通信網絡的協議版本，在後續的信令以及後續的通信連接嘗試 中，不需要對用於形成後續的NAI或其它消息的語法格式進行猜測或 任意的選擇。取而代之地，訪問該列表的內容，並且立即確定該網絡 的協議版本的身份。例如，網絡22的不同協議版本在發現請求和註冊請求消息的格 式中也存在不同。這些消息中的每個消息包括4比特的PD值。例如， 在3GPP文檔44.318的第1L1丄2節以及UMA Stage 3 R1.0.3的第 11丄1.2節中提出了與該PD值相關的細節。在利用UMA協議版本時，PD值的值為1。然而，使用GAN協 議版本時，PD值為O。根據本發明的實施例的另外的操作，還使發現和請求消息產生器54按照與該移動站形成通信連接的網絡的協議版 本來形成相應的消息。在成功傳遞網絡接入標識符以及在列表處存儲 該通信網絡的協議版本之後，產生發現消息和註冊請求消息。當將要產生發現或註冊請求消息時，例如，通過控制器56的操作來訪問該列 表，以訪問內容並將該訪問內容提供給消息產生器54。響應於對該通 信網絡所遵從的協議版本的獲知，適當地填充由消息產生器54形成的 消息的PD值。也就是說，如果該列表指示該通信網絡是遵從UMA 的網絡，則由消息產生器54形成的消息的PD值的值為1。並且，如 果該通信網絡被標識為遵從GAN的網絡，則向該PD填充的值為0。 當發現或請求消息按照該通信網絡所遵從的協議版本來格式化時，則 接受由該移動站的發射部分所發送的該消息，並對該消息進行操作。 也就是說，取決於哪個NAI是成功的，該移動站將其自身配置為在與 該網絡及其控制器38之間的所有其它信令中使用GAN或UMA的PD 值。列表62在存儲元件58處形成。然而，無論被包括在何處，該列 表都形成了標識嘗試與之進行通信連接的網絡使用UMA/NAI或 GAN/NAI中的哪個來工作的表。該移動站的允許的移動使得形成和保 存可在任何時間訪問的多個條目的列表，其中將產生網絡接入標識符、 發現消息、請求消息或協議版本特定的其它消息。通過形成和後續地 訪問該列表，不需要發生與錯誤的接入標識符的使用以及後續的缺乏 由安全網關準許的訪問相關的延遲。並且，在成功地連接到安全網關 時，更新該通信網絡的協議版本以記錄哪種網絡接入標識符格式能夠 成功地工作。在將來連接到相同的通信網絡中，由列表所形成的表指 示出首先使用哪個網絡接入標識符。在一個實施方式中，通過該網絡 的安全網關的IP位址來索引該表。在其它實施例中，以其它方式來提 供索引，例如通過形成目標網絡的通信網絡的MNC/MCC (行動網路 代碼/移動國家代碼)或者類似的標識符來提供索引。然後轉到圖2，總體上在82處示出的過程圖表示本發明的實施例 的操作過程。這裡該過程與關於服務的UNC/GANC方案的操作相關。 該過程在開始框84處開始。然後，如同判決框86處所指示的，確定是否要形成網絡接入標識符(NAI)。如果否，則採用返回判決框的否分支。否則，採用是分支到達框88。在框88處，對形成了將通信網絡以及與該通信網絡相關的協議 版本索引到一起的表的列表的內容進行訪問。在判決框92處確定是否 列出了將繼續進行與其通信的網絡的協議版本。如果列出了該網絡以 及該網絡的協議版本，則採用是分支到達框94。如果未包括在該列表 中，則採用否分支到達框96。在框94處，使用從該列表中檢索的信 息來形成網絡接入標識符。相反地，在框96處，在未獲知該通信網絡 的協議版本的情況下形成網絡接入標識符。然後到達框98，並且將該 網絡接入標識符發送至該通信網絡。在判決框102處，確定該網絡接入標識符是否被接受。如果否， 則採用否分支到達框104，並且形成新的接入標識符。在該通信網絡 具有兩種協議版本(即遵從UMA的版本和遵從GAN的版本)中的一 個協議版本的示意性實施方式中，在框104處形成的NAI具有的格式 是先前未形成的另一種格式。返回到框98，並且發送新形成的接入標 識符。如果在判決框102處確定網絡接入標識符被接受，則採用是分支 到達框108。在框108處，如果還未存儲與所接受的網絡接入標識符 相關的協議版本的話，則將該協議版本存儲在該存儲元件的列表中。 然後到達判決框112，在框112處，確定是否要產生附加的消息，如 發現請求消息或註冊請求消息。如果否，則採用返回到該判決框的否 分支。否則，如果要產生後續的消息，則採用是分支到達框114，並 且訪問該列表以獲得將要向其發送後續的消息的通信網絡的協議版 本。在框116處使用所訪問到的協議版本來形成後續的消息。圖3示出了總體上在122處示出的方法流程圖，該方法流程圖表 示本發明的實施例的操作方法。該方法有利於移動站形成通信連接。首先，如框124所示，產生接入消息。該接入消息可選擇地具有 第一內容和第二內容中的第一個選擇的一個內容。該接入消息用於發 起通信連接的形成。然後，如框126所示，響應於在產生該第一接入 消息之後的通信連接的形成的失敗，選擇第一內容和第二內容中的第二個選擇的一個內容。然後，如框128所示，產生具有第一內容和第 二內容中的第二個選擇的一個內容的接入消息，以由此重新嘗試發起 通信連接的形成。由此，移動站產生了允許形成與遵從UMA或遵從GAN的通信 網絡之間的通信連接的接入消息。不會發生由該移動站與該通信網絡 之間缺乏兼容性而導致的通信失敗。此外，由於該通信網絡的協議版 本的存儲，網絡接入標識符可形成為具有可以在少量延遲的情況下形 成通信連接的語法格式。
權利要求
1、一種用於移動站(12)以有利於形成網絡通信連接的設備(46)，所述移動站(12)可操作用於根據多個不同的通信協議來進行通信，所述設備包括存儲元件(58)，適用於存儲與移動站(12)的先前成功的網絡通信連接相關聯的網絡標識符以及在進行每個先前的連接時使用的協議的列表(62)；接入消息產生器(52)，被配置用於在訪問所述列表(62)以確定在所述列表(62)中是否列出了與網絡標識符相關的協議之後，產生可選擇地具有第一內容或第二內容的接入消息，所述接入消息被產生用於發起與所述網絡標識符相對應的網絡通信連接的形成；以及內容重選器，可響應於所述通信的形成的失敗而操作，用於指示所述接入消息產生器(52)產生具有第二內容的接入消息，以重新嘗試發起所述通信連接的形成。
2、 根據權利要求1所述的設備(46)，其中所述接入消息產生 器(52)產生的所述接入消息包括網絡接入標識符。
3、 根據權利要求1所述的設備(46)，其中所述接入消息產生 器產生的所述接入消息的第一內容包括非授權移動接入UMA語法 串。
4、 根據權利要求1所述的設備(46)，其中所述接入消息產生 器產生的所述接入消息的第二內容包括通用接入網GAN語法串。
5、 根據權利要求1所述的設備(46)，其中所述第二內容與所 述第一內容不同。
6、 根據權利要求l所述的設備(46)，還包括連接成功確定器， 被配置用於響應於接入消息的產生而確定通信連接的形成的成功。
7、 根據權利要求1所述的設備，其中所述存儲元件(58)被配 置用於標識所述接入消息中包含的所述第一內容和所述第二內容中的 哪個內容導致了所述通信連接的形成的成功。
8、 根據權利要求1所述的設備，其中所述接入消息產生器產生 的所述接入消息中可選擇地包含的所述第一內容與遵從非授權移動接入UMA的網絡協議相關聯，以及所述第二內容與遵從通用接入網 GAN的網絡協議相關聯。
9、 根據權利要求6所述的設備，其中所述連接成功確定器被配 置用於響應於所述通信連接的形成的成功而更新在所述存儲元件處保 存的列表。
10、 一種有利於移動站形成與網絡的通信連接的方法，所述移動 站可操作用於根據不同的第一通信協議和第二通信協議進行通信，所 述方法包括以下步驟訪問存儲在所述移動站的存儲器中的表，所述表列出了先前與所 述移動站相連接的網絡以及在進行先前的連接時使用的協議；產生具有第一內容的第一接入消息以發起所述通信連接的形成， 如果在所述表中找到所述網絡，則所述第一內容是根據與所述網絡相 關聯的協議而形成的；確定是否形成了所述通信連接；響應於在產生所述第一接入消息之後的所述通信連接的形成的 失敗，產生具有第二內容的第二接入消息，以重新嘗試發起所述通信 連接的形成，所述第二內容是根據備選的協議而形成的。
11、根據權利要求IO所述的方法，還包括將所述協議記錄在所 述表中，以用於形成與所述網絡相關聯的成功接入消息的步驟。
12、 根據權利要求IO所述的方法，其中所述第二內容與所述第 一內容不同。
13、 根據權利要求IO所述的方法，還包括確定是否要產生附加 的消息的步驟。
14、 根據權利要求IO所述的方法，其中在產生所述接入消息的 步驟期間產生的所述接入消息包括網絡接入指示符NAI。
全文摘要
一種用於形成移動站與通信網絡之間的通信連接的設備及相關方法。該通信網絡具有兩種協議版本之一，例如遵從UMA的網絡和遵從GAN的網絡。在移動站處形成網絡接入標識符，該網絡接入標識符具有使得該網絡接入標識符能夠被該通信網絡接受的格式。如果第一網絡接入標識符被形成為具有與該通信網絡的協議版本不兼容的格式，則後續的網絡接入標識符被形成為具有協議版本中的另一協議版本的格式。在該移動站處保存列表，該列表標識了所確定的通信網絡的協議版本。
文檔編號H04L12/28GK101257426SQ20081008152
公開日2008年9月3日 申請日期2008年2月28日 優先權日2007年2月28日
發明者史蒂文·麥可·漢諾瓦, 美蘭達·冰·瑩·林 申請人:捷訊研究有限公司