专利名称：具蜂窝系统及无线局域网间转换功能的wtru的制作方法
技术领域：
本发明关于无线数字通信。尤其是，本发明是关于具有地理位置可被决定的用户设备，蜂窝网络与局域网间交互作用及连接转移(handoff)。
技术背景移动无线通信已经从主要以声音为基础的蜂窝电话中的封闭平台演化为内嵌于支持数据及声音的各种开放式平台，例如智能电话，笔记型计算机以及个人数字助理(PDAs)。不同类型的无线服务包括WLAN以及蜂窝网络。当用户希望在不熟悉的地理区域内于不同服务之间切换时，难以决定可利用的服务。通常，用户必须联络无线服务提供商以决定在特定的地理区域内存在哪种可使用的服务。如果用户在许多不同的地理区域内旅行，试图决定在哪个地理区域内有哪种有效服务的负担变得太大。
因此，对用户存在以较简单地决定特定地理区域内存在的服务的需求。
实用新型内容一种用于蜂窝无线网络的无线传输/接收单元(wirelesstransmit/receive unit，WTRU)有利于蜂窝网络与无线局域网间的转换(WLAN)。WTRU的位置直接由来自WTRU的数据或基于从WTRU所接收的信号经由基站计算而被决定。WLAN所覆盖的区域可被决定。当WTRU接近该WLAN的覆盖区域时，WTRU被告知WLAN的存在。当该WTRU位于该WLAN的覆盖区域时，该WTRU从蜂窝网络转换到WLAN，反之亦然。
附图简单说明
图1是无线通信系统的一般配置，其中一无线移动单元为了与WLAN的连接转移而与一核网络(core network)通信；图2说明移动终端由蜂窝网络服务且具有使用WLAN的选择的方案；图3为蜂窝网络不再存在且移动中终端进入由WLAN服务区域的方案。
优选实施例详细说明本发明将参照附图而被详细描述，其中相同的标号始终代表相同的组件。
本发明是针对具有地理位置可被决定的用户设备的无线通信系统。更具体地，本发明是一种在蜂窝系统与以他/她的位置为基础的无线局域网(WLAN)之间的转换的系统，反之亦然。用户设备可为一蜂窝移动电话或一无线PDA或一WLAN卡或这些的不同组合，例如具有WLAN调制解调器的无线PDA。此后，任何此种用户设备将被标示为一无线传输接收单元(WTRU)。WTRU的位置可由数种建立的方法中的一种而被决定。例如，WTRU可以使用内置的GPS接收器决定其自身位置。第二种方法是使用以区域方法为基础的网络。在以区域方法为基础的网络中，网络使用AOA(angle of arrival，到达角)或TDOA(timedifference of arrival；到达时间差)技术或其它技术决定一WTRU的位置，由此WTRU的位置的计算由网络执行，要么在基站，要么在节点B或网络固定部份的任何地方。在WLAN的情况中，WLAN可以提供这些计算。在TDOA位置的时间距离中，WTRU建立与网络的通信，而网络由知道传输及接收时间而决定位置。WTRU的信号在不同的天线位置被接收。因为每一天线到呼叫者的距离不同(通常)，信号以稍微不同的时间抵达。与天线位置相关的基站接收器由原子时钟同步并为内部信号等待时间(latency)调整。该基站接收器传送呼叫者的通话及计时(timing)数据开启至移动切换，其中时间被比较及计算以便产生呼叫者的纬度及经度。该技术需要来自至少三个不同天线位置的信号时间信息，但不需要WTRUs具有内部位置设备。第三种方法可以是混合GPS/网络位置方法，其中网络协助WTRU比具有内置独立GPS接收器有效率地决定其本身的位置。这是有利的，因为GPS信号有限的可利用性。在任何情况中，其依循几种可用以决定WTRU位置的方法。每一种方法将产生具有评估误差的相关差额的位置的评估。该WTRU的位置在所有时间对网络而言是已知的。
提供蜂窝及WLAN覆盖的网络也具有覆盖区域的地理位置。覆盖区域的地理位置可以由知道蜂窝网络或WLAN的覆盖区域以及知道蜂窝或WLAN传输器的地理位置而被网络计算。这方式让网络可以决定覆盖区域的地理位置。WTRU是能够同时接入蜂窝网络及WLAN的双模式装置。WTRU周期性地传送更新的位置至核网络。
如果具有用WTRU接入蜂窝网络及无线LAN的用户移动经过一蜂窝网络并抵达没有蜂窝覆盖区域，但该处具有WLAN覆盖区域，或相同用户正移动经过也具有WLAN接入的蜂窝覆盖局域网的点，其可经由推播(push)服务被告知WLAN覆盖的存在。该推播服务可以是任何应用层次的触发(triggers)，例如被呼叫(paged)，SMS的使用。这将使得用户能够决定他/她是否要切换至WLAN。该切换决定可以基于许多因素，例如WLAN的成本，与蜂窝网络相比较下的WLAN的速度及数据处理量以及目前所使用的应用的需求。
当具有WTRU的用户接入到蜂窝网络，且无线LAN是位于WLAN内，以及具有切换至蜂窝网络的选择时，相同的技术可以被应用。
图1为无线通信系统的一般结构，其包括一蜂窝网络10，一核网络11，一移动单元，例如无线传输及接收单元(WTRU)12，以及一WLAN13。在许多情况中，蜂窝网络10将是核网络11的整体部份，而WLAN13有时候也是核网络11的整体部份。WTRU 12经由与对WLAN 13连接转移用的蜂窝射频接入网络(RAN)10与核网络11通信。该核网络10可以是任何连接至蜂窝射频接入网络(RAN)(例如GSM RAN，IS-95RAN，CDMA RAN或WCDMA RAN)的网络(类似IS-41核网络，GPRDIP核网络，或演化的(Evolved)GSM核网络)。WTRU 12能够与蜂窝射频接入网络(RAN)10或不同的局域网，例如WLAN 13，通信。
该核网络11包括WLAN服务位置数据库23以及位置比较装置24。位置装置26允许核网络11决定WTRUs 12的位置。
依据本发明，WTRU 12具有支持蜂窝网络10与WLAN 13之间的连接转移的能力。WTRU 12包括一蜂窝网络装置32，WLAN通信装置33，以及连接转移装置34。可选地，WTRUs 12可以具有GPS接收器35。
位置的决定可以由蜂窝10或核网络11执行，使用网络中已存在的位置信息，或是由WTRU 12，例如使用GPS接收器35。WTRU 12的位置可以由使用来自WTRU 12的信号而被决定。此信号可以来自内置的GPS接收器，使用AOA(angle of arrival，到达角)，TDOA(timedifference of arrival；到达时间差)，混合GPS/网络位置方法，或任何其它方便的方法。此外，蜂窝服务位置数据库27被提供，其包括蜂窝服务的覆盖区域位置信息而不是WLAN13覆盖区域。WLAN服务区域数据库23及蜂窝服务位置数据库27由位置比较装置24与位置信息匹配。数据库的使用使得数据库23，27内得信息可以于移动能够进行从WLAN至蜂窝网络的连接转移时被使用。这允许与蜂窝网络的可使用性相关的信息被推播经过WLAN 13。
如果WTRU 12决定位置，此位置被传送至核网络11，例如由发送信息的信号。WLAN服务位置数据库23包括与WLANs，例如WLAN13的地理位置相关的信息。WLAN 13与核网络11通信并可以更新/修改WLAN服务位置数据库的内容。WTRU 12包括一蜂窝网络通信装置32，WLAN通信装置33以及一连接转移装置34(用以协助核网络11与WLAN 13之间的连接转移)。位置比较装置24使用WLAN服务位置数据库23寻找WLANs服务WTRUs 12的被决定的位置。
在操作中，核网络11经由蜂窝射频接入网络(RAN)10基站与WTRU 12通信，例如基站25。做为通信功能的一部份，核网络11可以提供连接转移信息，其包括以WTRUs的位置为基础的WLAN 13的可利用性。
在一个配置中，WTRU 12提供来自GPS接收器35的定位数据给核网络11。该定位数据指示WTRU 12的位置。该信息被提供给位置比较装置24，其比较WTRU 12的位置与已知的区域无线网络的服务区域，例如WLAN 13，以及核网络11的基站25WLAN。服务位置数据库23提供与这些区域无线网络的射频覆盖区域相关的对映数据。
进一步的信息，例如定价，速度，服务的存在以及WLANs的可使用覆盖区域也被提供给WTRU 12。有效地，该信息由推播(push)通信提供给用户，如推播服务装置36所示。“推播通信”倾向于描述信息的规定，称为“推播(push)”服务，而不具有用户于该时间特别要求的信息。为说明，网络11识别一WTRU的附近区域内的一WLAN 13。网络11传送WLAN 13的报价以及速度信息给WTRU 12。WTRU 12的用户可以基于成本和速度决定是否想要使用WLAN 13。用户选择可被预先确定，或可以于WLAN服务的有效性的通知于“作业中(on thefly)”被选择。在预先决定是否接受连接转移时，用户可以预先编辑连接转移信息的程序，如方框37所示，其将储存用户预先选择的标准于内存38内。
同样地，当离开WLAN的覆盖区域时，也可能有用户希望结束通信或结束特定型态的通信。一个例子是免费或低成本的服务的使用，例如高频宽的数据传输，或是区域语音通信服务的提供。因此，WLAN13最好能够通知WTRU，当WLAN服务将中断时，或存在对核网络11的一连接转移。优选地，用户可以在连接转移至核网络11之后拒绝继续服务，且优选的，用户可以在连接转移之前决定是否接受连接转移。
核网络11另外可以提供信息至WLAN 13以协助转换，例如指示WTRU 12可以能够接收来自WLAN 13的信号的信息。在转换之后，WLAN 13也可以提供“推播”服务。这些服务可以被持续提供。此种信息可以包括购物信息，或与WLAN 13内之方向相关的信息。移动的用户可以选择接收此信息。为说明，用户可以开启一WLAN特征，WTRU 12能够接收WLAN信息而不需要要求它。WLAN服务位置数据库23的提供以及蜂窝服务位置数据库27提供关于WLAN与蜂窝服务之间的连接转移的可利用性。此数据库信息也可由经过WLAN或蜂窝网络传送至WTRU的“推播”而被提供给WTRU 12。
WTRU 12可能提供信息给WLAN 13于WTRU 12是由WLAN 12服务时。任何WTRU 12提供位置信息至WLAN 13时，或WLAN 13决定WTRU 12的位置时，WTRU 12的位置信息被WLAN 13在核网络11内更新。此信息被核网络11内，为从WLAN至蜂窝网络的连接转移(服务)的位置比较装置24使用，如果需要的话。
参照图2，WTRU 12穿过蜂窝网络10。此WTRUs的位置被追踪。WLAN边界62是由网络11已知的先验知识(priori)或由WLAN 13提供。因此，核网络11知道WTRU 12目前的位置或大约的位置以及WLAN 13的覆盖区域。如所见，来自WTRU 12的信息被提供给核网络11，其中WTRU 12周期性地更新核网络11有关WTRU 12的位置。同样可见，WLAN 13提供信息给核网络11。此信息可以包括WLAN 13的覆盖区域以及由WLAN 13所提供的服务等信息。核网络11提供关于WLAN 13网络存在的信息给WTRU 12。从核网络至WTRU 12的信息可以是“推播”信息。
当WTRU 12移动穿过由WLAN 13服务的地理区域时，服务WTRU 12的蜂窝网络11通知WLAN 13的存在给WTRU 12，例如由使用蜂窝网络11的“推播”服务。用户随后可以选择换网络，从蜂窝网络11切换至WLAN 13。别的信息如成本，网络选择和其它网络特征可作为“推播”服务的一部分。
在如图3所示的另一方案中，网络之间的切换可以自动进行。在图3中，蜂窝RAN 10不再存在于WTRU 12所朝向的地理区域。
如所见，来自WTRU 12的信息被提供给核网络11，其中WTRU 12周期地更新核网络11有关WTRU 12的位置。同时，也可见的是，WLAN13提供信息至核网络11此信息可以包括WLAN 13的覆盖区域以及由WLAN 13所提供服务的信息，以及提供有关WLAN 13网络存在的信息给WTRU 12。从核网络至WTRU 12的信息可以是“推播”信息。如图2所示，蜂窝RAN 10具有覆盖区域61。WLAN 13具有覆盖区域62，其部份在核网络覆盖区域61之外部。如果核网络11决定WTRU 12的位置在WLAN覆盖区域62之内，核网络11能够通知WLAN服务的可利用性给WTRU 12。当WTRU 12存在于核网络11的地理覆盖区域61时，WTRU 12被提供识别与WLAN区域61相关的WLAN 13的信息给WTRU 12。于此方案中，到WLAN 13的转换可以被执行而不需要移动用户的知识。或者是，移动用户可以经由“推播”服务被宣传而决定目前的无线服务是否由WLAN 13丢掉或支持，可能在额外的成本下。如果WTRU是GPS致能的或被提供位置信息，WTRU可以直接决定是否激活转换的执行。
使用“推播”服务的优点在于，在应用层次中，用户可以选择切换网络。与新服务有关的成本及速度信息可以为被推播给用户的信息的部份。这些成本可以变化并依据服务提供商的网络内的用户的数目或其它标准而定。该“推播”服务允许用户在所有的时间具有最新的信息。
权利要求1.一种无线传输及接收单元(WTRU)，其特征在于其包括一蜂窝网络通信装置，用以与一蜂窝网络通信，并接收来自蜂窝网络的信息，该信息指示在所述WTRU的地理位置上有一覆盖区域的局域网；一连接转移接受装置，用以在接收所述局域网指示信息之后，接收来自所述蜂窝网络的所述WTRU至所述局域网的转换；以及一局域网通信装置，用以在所述WTRU与所述局域网转换之后，与所述局域网通信。
2.如权利要求1所述的WTRU，其特征在于当所述WTRU响应相对于所述局域网的覆盖区域内WTRU的地理位置被侦测的巧合时，所述连接转移接受装置响应从所述蜂窝网络至所述局域网的连接转移。
3.如权利要求1所述的WTRU，其特征在于还包括一电路用以接收指示局域网覆盖以及局域网覆盖区域的至少另一方面的可利用性的数据。
4.如权利要求1所述的WTRU，其特征在于还包括一电路，用以接收指示局域网覆盖的可利用性的数据，以及关于所述局域网覆盖的其它信息，所述其它信息包括成本，网络速度，以及由局域网提供的用户服务中的一个。
5.如权利要求4所述的WTRU，其特征在于还包括一电路，用以提供用户接收通过局域网的通信，以响应指示局域网覆盖可利用性的数据以及其它信息。
6.如权利要求1所述的WTRU，其特征在于还包括一电路，用以接收指示局域网覆盖的可利用性的数据以及关于所述局域网覆盖的其它信息，所述其它信息包括成本，网络速度，以及由局域网提供的用户服务中的一个；以及一电路，用以提供用户选择局域网以响应指示局域网覆盖可利用性的数据以及所述其它信息，其中，所述用户可以于所述其它信息被所述WTRU接收之前，依据所述其它信息预先选择经由局域网的通信的接受。
7.如权利要求6所述的WTRU，其特征在于还包括一电路，用以提供用户选择局域网以响应指示局域网覆盖可利用性的数据以及所述其它信息，其中，所述用户可以于从所述局域网至所述蜂窝网络的连接转移之前，预先选择与蜂窝网络通信的接受。
8.如权利要求1所述的WTRU，其特征在于还包括一电路，用以提供用户选择局域网以响应指示局域网覆盖可利用性的数据以及所述其它信息，其中，所述用户可以于从所述局域网至所述蜂窝网络的连接转移之前，预先选择与蜂窝网络通信的接受。
专利摘要一种系统，用于一无线传输与接收单元(WTRU)在一蜂窝网络与一无线局域网(WLAN)(13)之间的转换。WLAN(13)与一蜂窝网络通信。WTRU的位置被决定。WLAN(13)的覆盖区域被决定。当WTRU接近WLAN(13)的覆盖区域时WTRU被通知WLAN(13)的存在。当WTRU位于WLAN(13)的覆盖区域内时，WTRU从蜂窝网络转换至WLAN(13)。
文档编号H04W88/06GK2674801SQ0320696
公开日2005年1月26日 申请日期2003年7月31日 优先权日2002年7月31日
发明者G·G·雷迪 申请人:交互数字技术公司