专利名称：以多无线收发单元助益个人通信的b节点的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于一种个人通信系统，特别是，本实用新型是为一种在一使用者具有多种型式的电子装置时可助益个人通信的系统。
(2)背景技术鉴于电子装置的极大的阵列一般是可资利用的，目前个人拥有多样不同型式的设备以满足他们的通信需求。例如，一移动电话可被用来进行声音或数据通信、一个人数字助理(PDA)用以记录行事历与安排约会、一膝上型轻便计算机(laptop)可在团体或个人的使用。另外的设备可以被设置在汽车上、在工作或是在家中。将来，电子通信将只有增加是可预期的，特别值得关注的是一部份或是所有型式的电子装置是无线的装置。
为数众多的无线电子装置(在下面的无线收发单元或是WTRUs)被单一使用者利用来通信时，在此类的状况下，产生几种技术上的问题，该技术问题是有关于1)信号传输至使用者的效率；2)简单与健全的安全性程序；3)移动性管理。在习用的系统中，每个无线收发单元(WTRUs)与其自己的地址与通信是被当成一分开的实体(entity)，对每个无线收发单元(WTRU)，安全性关联与移动性管理都被分开的完成。
有关通信程序，习用的方法是为将每个无线收发单元(WTRU)与其自己的地址当成分开的设备，并复制通信的程序，无论其系数据传输、使用者认证或者是位置更新。此导致因使用者数据多路传输而产生降低的网络效率、因多路使用者认证而引起降低的使用者方便性、增加讯号流量、以及因分开的位置而不能使用智能型选择途径算法。
拥有一个人通信系统，经由包含一简单与健全的安全性程序并经由提供简单的移动性管理以促进讯号传输至使用者的效率是令人向往的。
(3)实用新型内容本实用新型是有关于一B节点，以多无线收发单元(WTRUs)促进个人的通信。B节点包含一第一存储器，用以将每个多无线收发单元(WTRUs)的一列表与其资格储存在一起；一第二存储器，储存每个无线收发单元(WTRUs)位置的一列表；一信道路由器，用以提供与互联网间的一接口；以及一信道开关，用以提供一在该WTRUs与一公众交换电话网络间的一接口。藉由将所有的无线收发单元(WTRUs)当成一单一的群组并经由提供一单一的群组身分，本实用新型利用多重播送以有效率的传输。若无线收发单元(WTRUs)的多种型式得以共同的应用，于是接着无线收发单元(WTRUs)间局部同步的一单一传输被使用来增加传输效率。关于安全性，藉由将安全性关联结合在一起，可避免多余的使用者认证。移动性管理程序，例如位置更新，可以在联合的方式中完成，以至于使讯号降低。
(4)
图1是为根据本实用新型所完成的一通信系统的示意图。
图2是显示无线收发单元(WTRU)分组归类为群组关联。
图3是为一无线收发单元(WTRU)数据库作为相关于无线收发单元(WTRU)分组的可能信息的例子的示意图。
图4是为一具有与一个别的无线收发单元(WTRU)相关联的信息的图表。
图5A-D是相关于无线收发单元(WTRU)不同型式的多重播送无线收发单元(WTRU)分组。
(5)具体实施方式
本实用新型将由参考附图而进一步说明，其中同样的数字从头至尾代表同样的组件。请参阅图1，是显示与本实用新型有关的的一系统10。此系统包含一多组的无线收发单元WTRUs(WTRU1，WTRU2，WTRU3)、一蜂巢式无线网络20、一无线收发单元模块22、一信道路由器24以及一信道开关26。较佳地，无线收发单元模块22、信道路由器24与一信道开关26，是共同设置于B节点25内。蜂巢式无线网络20以下将以由一单一无线服务提供者而来的一单一无线网络来说明，以简单的阐明。然而，熟悉本技术的人员应知此蜂巢式无线网络可包含一多组无线操作者。虽然这提出所有现在所关心与国际漫游相关事项，本实用新型的解决办法是直接可应用至一多无线服务提供者。在此类的一个应用，无线收发单元模块22可被驻留在一无线收发单元(WTRU)家用蜂巢式无线网络20上的B节点内。
蜂巢式无线网络20提供在无线收发单元(WTRU)与B节点25之间的一无线接口，B节点包含此系统的一般组件，即无线收发单元模块22、信道路由器24以及一信道开关26。无线收发单元模块22是耦合至蜂巢式无线网络20、信道路由器24以及一信道开关26。信道路由器24提供一在蜂巢式无线网络20与互联网28之间的一个接口，信道开关26则提供一在蜂巢式无线网络20与公众交换电话网络(PSTN)30之间的一个接口。以下将详细说明，无线收发单元模块22与信道路由器24、信道开关26进行关连操作而完整与一特别的无线收发单元(WTRU)通信。
如以下的使用，一无线收发单元″群组″可能与单一使用者的多无线收发单元(WTRU)相关连，或者是可能与多使用者的多无线收发单元(WTRU)相关连，而被当成同样的某些通信，例如，一股份公司的多路使用者。这样，一无线收发单元(WTRU)可与一多无线收发单元群组相关连。例如，如图2所示，WTRU1、WTRU 2与WTRU 3可被与无线收发单元群组伙伴1相关连。WTRU 1亦可是无线收发单元群组关连1的部分而与WTRU 5、WTRU6在一起。同样的，WTRU 2与WTRU 3可为无线收发单元群组关连2的部分而与WTRU 4在一起。其亦应注意，虽然无线收发单元群组被归类为关连或是伙伴关系，其可被附属至任一群组、子组、系列或是个别的。因此，无线收发单元(WTRUs)可以是与一特定的使用者相关的多电子装置。
无线收发单元模块22将由参考图3与图4而被更清楚的描述。无线收发单元模块22包含2个基本的部分1)一存储器50，用以使信息与无线收发单元(WTRU)相关；2)一存储器80用以使信息与一个别的线收发单元(WTRU)有关。请参阅图3，显示关于无线收发单元群组的无线收发单元模块22的存储器50。无线收发单元群组存储器50包含信息，其包含一组群标示符(ID)52及与一特定的群组ID52相关连的构件无线收发单元54的一列表。例如，请往回参考图2，线收发单元群组伙伴包含WTRU 1、WTRU 2与WTRU 3，另外，请参考图3，被以包含3个构件无线收发单元54的伙伴1而列表的第一组群ID 52，此三个无线收发单元54的构件为WTRU 1、WTRU 2与WTRU 3，同样的，每个群组在图2中被指出具有一关连的群组ID52、邻近56的构件无线收发单元54的一列表。如图所示，可能有一或更多的与一单一群组ID52相关连的构件无线收发单元54。同时，每个无线收发单元(WTRU)可与一个或多个群组IDs 52相关连。邻近56栏是表明构件无线收发单元54在相同的位置，例如在一汽车或办公室中。
请参考图4，是显示用以与一个别无线收发单元(WTRU)相关连的信息的存储器80。此无线收发单元个别存储器80储存包含一多组的属性82以及与每个属性相关的细目84。
较佳地，此属性82字段包含地址86、承载力88、服务同意90、位置92、安全状态94、安全结合96与无线收发单元连接98。地址86提供一独特的辨识至无线收发单元(WTRU)80，例如，独特的地址可以是一手机号码与一IP地址或是蜂巢式无线网络20可以路由一通信的任何其它型式的独特辨识。承载力88由无线接口所支持的型式，如数据速率、QoS参数等。服务同意90辨识蜂巢式无线网络提供者服务至无线收发单元已同意者，而位置92是提供无线收发单元(WTRU)现时的位置。
位置92可以是特定的几何-坐标(geo-coordinate)，例如，经由全球定位系统(GPS)。此位置也可在胞元等级或者是位置区域等级，藉以提供无线收发单元(WTRU)的胞元或位置。其亦应注意，不像许多其它的属性82(显示于图4)，位置92较佳根据一周期基准而更新，此基准是由使用者及/或网络来设定，其可以是″时常地″，假使过度也不是一重要的事，或是在连续的较小的周期间隔时，过度就变成是一重要的事。更新的频率可依据加载因素，因而频率更新可发生在低加载期间，且较低的频率更新可在高的加载任务时发生。认可的无线收发单元95字段包含此装置所属的所有群组的辨识，此登录应被定期的检查以确保其可以适度的反映在无线收发单元群组数据库22的登录。
安全状态94包含无线收发单元(WTRU)的认证与授权，状态区位94详细指明是否此无线收发单元(WTRU)被网络或是多个网络认证，其亦具体指明是否此无线收发单元(WTRU)已经被证实是被授权以存取特定的一个服务或是多个服务。安全结合96参考在无线收发单元(WTRU)所关联的群组中的其它无线收发单元(WTRU)，结合仅在一群组之内，不会越过不同的群组。无线收发单元连接98描述无线收发单元(WTRU)所连接至的无线收发单元(WTRUs)并且描述每个连接的特征，例如，是否此连接为蓝牙、局部局域网络(LAN)或者是无线或有线连接的任何其它型式。
当一无线收发单元(WTRU)第一次存取网络时，其尝试藉由网络来注册。在注册过程中，所有的无线收发单元(WTRU)场是被更新，包含任何接合数据。注册可能仅在最初的接触过程中或是在此系统可准予不间断的注册更新过程中被执行。
虽然图4中的存储器80具有内含每个无线收发单元(WTRU)能力的窗体，可预期的是本发名义可包含未列于此的其它形式及能力。图4所列的属性82是不可被预期为耗尽的。此外，每个无线收发单元(WTRU)所拥有的特殊功能并不是本实用新型的主要目的。位置是可以为(a)几何坐标(geo-coordinates)，(b)一特殊胞元(particular cell)以及(c)一位置区域(location area)其典型地包含超过一个胞元。任何此等实施(implementation)都可为此实用新型所接受。
一个或更多子组可被定义为考虑了某些无线收发单元(WTRUs)可能实际地位于相同位置。关联354是为一包含无线收发单元WTRU 5与无线收发单元WTRU6的子组。如果这两个无线收发单元(WTRUs)几乎在同一几何位置，例如在一辆车中，关联354的接近指示器56将在无线收发单元(WTRU)中的每个数据库80中被设定为″Yes″。
较佳地，每当一无线收发单元(WTRU)改变它的位置，其执行一位置更新至该网络。如果位置被定义为几何坐标，此可能导致许多讯息冗余工作。此外，该无线收发单元(WTRU)可选择地仅在某些规则的时段中记录。较普遍地，该位置是在位置区域上(location area，LA)被定义。一″LA″可在一个或更多的胞元上或是一WLAN热点甚至或是在几何图讯息等方面上被定义。此程序的概念为许多状况都是常见的。每当一无线收发单元(WTRU)横跨一LA边界，其将启始一位置更新。因为我们在处理一无线收发单元(WTRUs)群组，经常性的位置更新将也必须处理在无线收发单元(WTRUs)间的″连接态(connectivitystatus)″的更新。此连接是为此群组的一个关联。
传统的移动管理包含位置更新。依照本实用新型，位置更新是被归纳为包含位置更新至一个或多个个别的无线收发单元。当无线收发单元的实体群组特性(physical grouping characteristics)以及/或是局部连结改变时，被改变的特性也会被更新。此效率的提升是被实现于当至少两群无线收发单元(WTRUs)为共座落(co-located)以准许该讯息加载被降低之时。
本实用新型的另一方面在于处理自网络传送至一个或多个无线收发单元(WTRUs)的数据。本实用新型连结无线收发单元至群组并指定其储存于数据库中的地址(address)。
在一具有N个无线装置(无线收发单元)的系统中，每个此等装置可藉其地址而被定义，例如WTRU 1，2，…N。此等地址准许封包(packets)或是呼叫(calls)按规定路线被送至该装置。此地址可为全球性的，例如具有互联网通讯协议(internet protocol，IP)地址，电话号码，如同经由国际电讯联盟(international telecommunication union，ITU)建议，或可以为无法由无线网络外部辨识的无线网络特定地址。
在无线/胞元网络中，这N个无线装置是被定义成为具有一辨识(identification，ID)的逻辑群G1。此ID可为一无线网络特定多重播送寻址，其准许该封包可按规定路线传送或其可简化为一标记或是一名称。此多重播送地址可为一IP地址。一特定无线装置也可属于超过一个群组。
本实用新型的数据库，如前段所述，包含关于每个无线收发单元(WTRU)的多个特征，例如关于每个无线收发单元(WTRU)群组的目录。一个单独无线收发单元(WTRU)的数据库目录的实例是被表现于图4。一群组的数据库目录的实例是被表现于图3。应注意的是在图4中，该无线收发单元(WTRU)目录包含该装置本身的一般描述，例如与该逻辑连结有关的信息以及连至在此群组的内或是连至其所属群组的其它装置的连通性。此逻辑连结信息包含安全关联以及其它关联。一个可供选择的方法是用以储存该逻辑连结信息于群组目录或是两者中。
在本实用新型的一个实施例中，最理想的路径是为了数据封包以及呼叫而被预备。首先，一群组IP，其为一无线网络特定标记或是名称，是被确定。一IP封包是被寻址于该等无线收发单元(WTRUs)中的其一，例如一抵达该网关路由器(Gateway Router)的无线收发单元(WTRU)的IP封包。该网关路由器顾及该无线收发单元(WTRU)数据库并确定WTRU 1属于群组G1。该群组G1也包含WTRU 5与WTRU 6如图2所示。此在WTRU 1、WTRU 5以及WTRU 6间的连通性是被确定。为了表现该路径，假设来自该网关路由器至WTRU 1的连结为不好的品质，而连至WTRU 5的连结则为好的品质，又介于WTRU 1与WTRU 5间的连结具有一个在它们之间而已为众人所周知的好品质连结，例如蓝芽(Bluetooth)和此等无线收发单元(WTRUs)是非常的接近。该封包接着可按既定路线被发送至WTRU 5并接着被重新设置于WTRU 1。
在另一实施例中，WTRU 1并没有足够的存储器来储存全部的该IP封包或是所有封包。在此情形下，该封包可被传送至WTRU 6而被储存。一警示信号是被传送至WTRU 1，紧接的则是一系列该封包的转递(forwarding)被送至WTRU1。
另一个实施则是当到达一网关阀(Gateway Switch)的呼叫被指定至装置WTRU 1的时候。如同在第一个实施例的中，假设来自该网关阀连至WTRU 1的连结为劣质的，而连至WTRU 5的连结则为好的，又WTRU 1与WTRU 5间为良好连结。疵呼叫接着被送至WTRU 5并被重新设置至WTRU 1。在此实施例中该呼叫或封包是不被储存的。
本实用新型的另一方面应付关于无限网络中的群组ID，特别是多重播送地址的使用。为了说明，假设一IP封包已抵达该网关路由器(GatewayRouter)，且该IP封包是被指定至WTRU-WTRU 1。该网关路由器查阅无线收发单元(WTRU)数据库并确定WTRU 1属于G1。此网关路由器摘取群组G1的多重播送地址并多重播送该IP封包至所有个别的无线收发单元(WTRUs)。当该IP封包被G1中的一个或是更多无线收发单元(WTRUs)所接收时，一肯定响应(positive acknowledgement)是被回传至该网关路由器。假如WTRU 1并不是成功地接收到该IP封包的无线收发单元(WTRUs)，则该网关路由器(GatewayRouter)多重播送一信息至群组G1以请求只将被接收的IP封包发送至预定的无线收发单元(WTRUs)。
当一数据封包发送至一个或是更多的无线收发单元(WTRUs)时，该网络参考无线收发单元(WTRU)数据库22并确定一最理想的方法以便播送该封包至预定的无线收发单元(WTRUs)。
一个表现于图5A的实施例使用IP多重播送(IP-multicasting)或是其它形式的二层多重播送(layer-2multicasting)程序。一可供选择的实施例，是被表现于图5B，发送该封包至一个预定的无线收发单元(WTRU)并接着使局部网络，例如蓝芽(Bluetooth)，将其发送至其它装置。另一个实施例，是表现于图5C中，发送该封包至一个无线收发单元(WTRU)并利用其来重新设置该封包至在一成炼(chained)或平行进行(ad-hoc)态中的其它无线收发单元(WTRUs)。表现于图5D的第四实施例是用以发送该封包至一无线收发单元(WTRU)并发送警示讯号至另一预定无线收发单元(WTRU)。在此实施例中，一封包是被储存于一个位置且它的存在将透过一警示讯号而被所有预定的无线收发单元(WTRUs)所得知。如果储存有该封包的无线收发单元(WTRU)无法利用，(例如，动力不足)，则该封包将被传送至另一无线收发单元(WTRU)。另外，假如该封包被预期的应用是在多个无线收发单元(WTRUs)之间的共享应用，那么适当的同步(appropriate synchronization)将产生于接收到该封包的时。
本实用新型的另一方面是关于一无线收发单元(WTRU)群组的高效安全解法，其具有单一的辨识群组。使用者认证是关键性安全协议之一。
一种本实用新型的表现是如果一无线收发单元(WTRU)被认证，那么在此群组中与该第一无线收发单元(WTRU)有关的所有其余无线收发单元(WTRUs)亦可被视为被认证。因此，只要一个无线收发单元(WTRU)被认证，其认证态是被更新于该无线收发单元(WTRU)的数据库中。此时，所有其它无线收发单元(WTRUs)的认证态亦被更新。当此群组中的所有无线收发单元(WTRUs)变为待用的(inactive)，那么所有无线收发单元(WTRUs)的认证态以及该群组都将被撤销。依照本实用新型，如果一无线收发单元(WTRU)被认证，那么整个群组当将被认证。在大部分情况下，不同无线收发单元(WTRUs)将有不同安全算法以及程序，其将可提供很强的安全性于确定的无线收发单元(WTRU)或是其它若无线收发单元(WTRUs)。例如，一膝上型轻便计算机具有一使用者名称-密码认证方法，与一移动电话相比，其具有一SIM方法。
相对应地，无线收发单元(WTRUs)认证态的连接可被明确的指明使用了一些规则。例如，相较于WTRU 2，WTRU 1可具有一强的认证体制。然后，该规则可明确的指明假如WTRU 1被认证，那么WTRU 2亦被认为是被认证的，但是反的则否。此认证规则的集合形成了该认证连结。此连结信息亦可被储存于无线收发单元(WTRU)数据库中，其需要为了提供认证而同样地被重复。
相对地，在一实施例中，每个无线收发单元(WTRU)的安全态94以及安全连接96是被储存于无线收发数据库当中(如图4所示)，其包含使用者同意轮廓90。该数据将助于促进网络来确定哪一个无线收发单元(WTRU)需因应何种形式的服务而被使用。例如，就金融买卖而言，具有最高层次安全性的无线收发单元(WTRU)将被使用。另一方面，股票报价的互联网浏览将被供以较低阶的安全性。在所有情况下，该网络决定哪一个特定无线收发单元(WTRU)或是无线收发单元(WTRU)子组必须被用以替整个群组来提供认证。
虽然本实用新型已被仔细描述，应被了解的是本实用新型并不局限于此，且在不脱本实用新型的申请专利范围所欲保护的精神与内容的情况下将有许多种不同的变化可能。
权利要求1.一种以多无线收发单元助益个人通信的B节点，是用以支持与多个无线收发单元进行无线通讯的安全性及移动性管理，其特征在于所述B节点包含一第一存储器，是用以将在一组无线收发单元中的每个多无线收发单元的一列表与其资格储存在一起；一第二存储器，耦合至该第一存储器，该第二存储器是将每个无线收发单元的一列表与其位置储存在一起，该第二存储器亦储存至少一个子组，该子组是与至少两个无线收发单元对应，藉以使在该至少一个子组中的该无线收发单元被视为是一个单一的无线收发单元；一信道路由器，是耦合至该第一与该第二存储器，用以提供一在该无线收发单元与互联网间的一接口；以及一信道开关，是耦合至该第一与该第二存储器，用以提供一在该无线收发单元与一公众交换电话网络间的一接口。
2.根据权利要求1所述的以多无线收发单元助益个人通信的B节点，其特征在于，该子组的该无线收发单元是被共置。
3.根据权利要求1所述的以多无线收发单元助益个人通信的B节点，其特征在于，该第二存储器是配置以在该子组的所述至少两个无线收发单元中的至少一个无线收发单元改变位置时，被该子组的所述至少两个无线收发单元中的所述至少一个无线收发单元更新。
4.根据权利要求1所述的以多无线收发单元助益个人通信的B节点，其特征在于，该第二存储器是配置以定义地理座标位置。
5.根据权利要求1所述的以多无线收发单元助益个人通信的B节点，其特征在于，该第二存储器是配置以定义一特定胞元的位置。
6.根据权利要求1所述的以多无线收发单元助益个人通信的B节点，其特征在于，该第二存储器是配置以定义包含一个或多个胞元的一位置区域的位置。
7.根据权利要求1所述的以多无线收发单元助益个人通信的B节点，其特征在于，该第一存储器是配置以储存关于该组无线收发单元的特性的信息。
专利摘要一B节点，是用以支持至多无线收发单元(WTRUs)的安全与移动性管理无线通信，包含一第一存储器，用以将每个多无线收发单元(WTRUs)的一列表与其资格储存在一起；一第二存储器，储存每个WTRUs位置的一列表；一信道路由器，用以提供与互联网间的一接口；以及一信道开关，用以提供与一公众交换电话网络间的一接口。其中，第二存储器储存至少一个子组，该子组是与至少两个共置的无线收发单元(WTRUs)对应，在子组中的无线收发单元(WTRUs)是被视为是一个单一的无线收发单元(WTRU)以进行安全与移动性的管理。
文档编号H04M11/00GK2822052SQ0327272
公开日2006年9月27日 申请日期2003年6月30日 优先权日2002年6月28日
发明者伯拉哈卡·季塔布 申请人:美商内数位科技公司