专利名称：Wwan和wlan之间空中接口的协作的制作方法
背景技术：
因为越来越多地将无线网络用于媒体应用，所以能够提供更有效率的服务同时仍保持低功耗对于移动装置来说变得更加重要。目前，有多种类型的无线网络，它们各具有唯一的特点。例如，有用于无线广域网(WWAN)和无线局域网(WLAN)的多种类型的空中接口。这些类型的网络的空中接口可能有各种优缺点。
因此，对于无线网络来说期望以增加无线通信效率的方式利用至少两种不同的空中接口。
参考附图，从下文对本发明的描述中，本发明实施例的特点、特征和优点将变得显而易见，附图中相似编号表示相似部件，其中图1是根据本发明一个示范实施例的无线网络的框图；图2是示出使用根据本发明一个实施例的多空中接口系统的第一空中接口的示范无线网络通信的功能框图；图3是示出使用根据本发明一个实施例的多空中接口系统的第一和第二空中接口的示范无线网络通信的功能框图；图4是根据本发明多个实施例的无线网络中空中接口的基于内容的切换的示范方法的流程图；以及图5是适于执行一个或多个本发明方法的无线装置的示范实施例的功能框图。
具体实施例方式
虽然下文结合用于无线局域网(WLAN)和无线广域网(WWAN)的空中接口来描述本发明的示范实施例，但是本发明不局限于此，而是可以应用于其中可获得优点的其他类型的无线网络或空中接口。此类空中接口包括但不限于与无线城域网(WMAN)相关联的那些，例如通俗地称为无线至最大(WiMAX)空中接口和无线个人区域网络(WPAN)等的无线宽带解决方案。
下面的本发明实施例可以在多种应用中使用，包括无线电系统的发射器和接收器，虽然本发明并不局限于此方面。包括在本发明范围内的无线电系统包括但不限于网络接口卡(NIC)、网络适配器、移动台、基站、接入点(AP)、网关、网桥、集线器和无线电电话。而且，本发明范围内的无线电系统可包括蜂窝无线电电话系统、卫星系统、个人通信系统(PCS)、双向无线电系统、双向传呼机、个人计算机(PC)及相关的外设、个人数字助理(PDA)、个人计算配件和本质上可与之相关且本发明实施例的原理可以适合地应用于其中的所有现有和将来出现的系统。
如本文所使用的，WWAN可以包括但不限于分组数据蜂窝网络，如通用分组无线电业务(GPRS)、增强的GPRS(EGPRS)、宽带码分多址(WCDMA)、cdma2000或其他类似系统或可以覆盖城区大小或更大的地理区域的空中接口。WWAN的某些优点包括相对较广的覆盖区域以及相对较低的功耗。低功耗常常源于使用严格调度的传输协议。例如，可以在使用传呼系统的WWAN中管理分组数据业务。可以使用低占空比为每个移动用户调度传呼信道。这使得移动接收器能够实质在传呼信道之间“休眠”。当数据业务到达时，系统可以从传呼模式移动到活动模式以接收专用数据分组。许多WWAN的缺点是在150kps级上的相对较低数据吞吐量。
相比之下，WLAN具有相对较高的数据吞吐量，并且可以维持在11-54 Mbps级上的突发传输。但是，因为许多WLAN使用载波监听多路访问(CSMA)或相似业务送达协议，所以WLAN接收器可以持续监控信道并将所有传输的至少一部分解调，以便检测哪些传输是专门发往接收器的。这种持续监控可能导致与WWAN相比较高的功耗。下表图示这些系统的一些优点和缺点
表1转至图1，根据本发明一个实施例的无线通信系统100可以包括一个或多个用户站110、112、114、116和一个或多个网络接入站120。系统100能够协助两种或多种不同类型的空中接口，如用于WLAN网络的空中接口、用于WWAN网络的空中接口和用于WMAN网络的空中接口。一个或多个用户站110-116可以基于各种通信的带宽要求或功率效率经由不同的空中接口与一个或多个网络接入站120通信。
系统100还可以根据需要包括一个或多个其他有线或无线网络装置。在某些实施例中，系统100可以使用自适应正交频分复用(OFDM)空中接口，虽然本发明的实施例并不局限于此方面。OFDM是包括用于WLAN的电气和电子工程师协会(IEEE)802.11(a)和(b)标准的许多无线应用中目前使用的调制，。
无线网络中的对等点、如用户站110、112、114和116对于支持业务流或数据传输可能具有不同的需求。因此在一个示范实施中，用户站110-116和网络接入站120可以结合利用WWAN空中接口和WLAN空中接口来实现增强的数据传输和/或较高的功率效率。在另一个示范实施中，对等点可以组合利用WWAN空中接口和WMAN空中接口。
转至图2和图3，适于基于用途切换多空中接口的网络200的示范体系结构一般包括服务器系统205、一个或多个分发站220和一个或多个客户端240。
服务器系统205可以是适于向一个或多个客户端(例如客户端240、图1中的用户站110-116)提供信息和/或协助与它们通信的任何组件或组件的组合。在某些示范实施中，服务器系统205可以提供应用程序服务器207的功能以及WWAN移动交换中心(MSC)210的功能，虽然本发明的实施例并不局限于此方面。
分发站220可以是适于支持一个或多个空中接口的任何单个站或多个站的组合。在某些实施例中，分发站220可以包括用于支持WLAN空中接口(例如WLAN接入点(AP)225)和WWAN空中接口(例如基站227)的功能。分发站220可以根据适合的需要与服务器系统205分开或与之包括在一起。
客户端240可以是配置为经空中接口从服务器站205接收数据的任何移动或固定装置或多个装置的组合。客户端240可以包括适于支持多空中接口的任何射频(RF)、物理(PHY)链路层和/或数据链路层组件。在一个示范实施例中，客户端240可以支持经WWAN空中接口以及WLAN空中接口的连接。客户端240可以包括通常描述为WWAN调制解调器244和WLAN调制解调器246的相应功能组件。客户端240还可以包括用于支持客户端240上的多种应用程序的一个或多个处理器248和/或存储器(未示出)。
在一个实施例中，可以有至少两种数据传输模式，例如WWAN模式(图2的说明性实施例中示出已启用)和WLAN模式(图3的说明性实施例中示出已启用)。根据一个可能的实现，应用服务器207可以基于要发送到客户端240/从客户端240发送来的数据的内容或数据量动态地在WWAN模式与WLAN模式操作之间切换。作为附加方式或备选方式，各种模式之间的切换可以基于服务质量(QoS)要求或根据期望，使得可以例如基于成本、链路错误、时延、同步路径或等时路径偏好来执行各种空中接口之间的切换。
应用服务器207和/或应用处理器248可以利用各自数据路径208、245来为原始数据传输选择期望的空中接口(例如，WWAN空中接口232或WLAN空中接口332)。图2和图3示出，对于WWAN模式(图2)重点放在WWAN调制解调器244至基站227的接口上而对于WLAN模式重点放在WLAN调制解调器246和AP 225的接口上可建立WWAN模式和WLAN模式之间的分组通信的逻辑管道。可以基于操作要求在WWAN调制解调器244与WLAN调制解调器246之间移动主分组吞吐量。在优选实施例中，无论将数据路径208、245(图2、图3)或对应的空中接口232、332中的哪一个用于原始分组吞吐量，都保持与WWAN的无线电控制链路234。
无线电控制链路234可以是跟踪与基站的WWAN连接所用的传呼信道。基站使用WWAN传呼信道来周期性地发送低带宽消息，通常告知移动台网络活动性(例如它们可以唤醒移动台或允许移动台继续处于休眠模式)。移动台还可以经传呼信道响应，使得基站可以监控哪些移动台处于它的覆盖区域内。因此，在本发明的多种实施例中，针对数据传输在WWAN和WLAN模式之间的切换不是对WLAN AP 220的硬切换，因为WWAN空中接口的传呼信道即使在WLAN模式时也没有被释放。
现在转至图4，一种示范方法400用于实现一种空中接口(例如WWAN)与较高吞吐量的空中接口(例如WLAN或WMAN)之间基于内容或基于用途的切换，该方法一般可以包括使用第一空中接口发送或接收405、420第一信息，以及使用与第一接口不同的第二空中接口发送或接收425第二信息同时保持与第一空中接口的连接。
在某些实施例中，无线装置(例如图2和3中的客户端240)可以经WWAN空中接口在与网络站(图2和图3中的227)的传呼信道上发送和/或接收405一个或多个消息。此类接口可以包括例如(E)GPRS、WCDMA、CDMA 2000或其他类型的分组数据蜂窝空中接口。如果410有数据要发送到无线装置或从无线装置发送来，则可以评估要发送的数据和/或网络的特征415。
可以使用一个或多个标准来确定应该为数据传输使用哪种类型的空中接口。这些标准可以包括但不限于(i)多于一种类型的空中接口是否可能(例如客户端装置是否有权访问它所在位置中的多种空中接口)；(ii)要发送哪种类型的数据(例如时间敏感还是完整性敏感的数据)；(iii)客户端装置的可用功率；(iv)要发送的数据的量和/或适合的数据速率；(v)所需或所期望的服务质量(QoS)；或(vi)上面标准的组合。可以由客户端装置(例如应用处理器245)、网络管理实体(例如应用服务器207)和/或二者的组合来作出基于标准的决策。
如果415不满足使用较高吞吐量的空中接口的预定标准，则可以使用较低吞吐量的空中接口(例如WWAN接口)来向无线装置发送数据或从无线装置接收数据420。但是如果415满足使用较高吞吐量的空中接口的预定标准，则可以使用较高吞吐量的空中接口(例如WLAN空中接口或WiMAX空中接口)来向无线装置发送数据或从无线装置接收数据425，同时保持与较低吞吐量网络的传呼信道。
当430完成较高吞吐量的数据传输时，无线装置和/或网络站可以返回到经由较低吞吐量的空中接口通信(例如405和/或420)。本发明的多种实施例理想地适于常常涉及突发数据传输(如网页浏览、文件传输协议(FTP)传输、数据图像的发布(例如数字相机照片的发布)、电子邮件或类似应用)的应用。
例如，Web应用的业务流可能包含大量短消息(例如传输控制协议/因特网协议(TCP/IP)确认(ACK)、键击消息等)。因此，在非常低的占空因数下，无线装置可以发送或接收非常大的文件。但是，对于例如利用载波监听多路访问(CSMA)空中接口进行持续监控的这些类型的应用同样也有许多长的空闲期，就功耗目的而言这是效率不高的。
在一个示范实施例中，考虑移动装置(例如图2和图3的客户端240)经由例如通用分组无线系统(GPRS)使用的WWAN空中接口来与网络通信。在该示例中，移动装置可以运行需要下载新Web页面的Web浏览器应用程序。为此，移动装置可以首先启动经由WWAN接口的GPRS传输块流(TBF)来向网络服务器(例如图2的应用服务器207)发送数据，其中可以包含期望的Web页面的Web地址。
移动装置和/或网络接入站可以确定最好经由较高吞吐量的空中接口(例如WLAN链路)来服务所请求的下载。可以经由GPRS TBF发送较高吞吐量的空中接口的协商，由此导致移动装置经由较高吞吐量的空中接口连接(例如移动装置经由WLAN连接到本地AP以建立与应用服务器的WLAN链路)。相似地，如果例如移动装置试图向网络上载大文件(例如数字图像)，则高带宽发送可以利用WLAN链路。其他不同的带宽应用也是可能的，本发明实施例并不局限于任何特定的空中接口或应用。
转至图5，一种示范无线网络设备500可以用于实现本发明的多种实施例，该无线网络设备500一般可以包括主处理电路510、WLAN或WMAN媒体接入控制器(MAC)530、WWAN MAC 540以及(如果需要的话)基带处理器和射频(RF)接口550。
在一个示例实施例中，主处理电路510可以是适于处理应用程序并控制或协商多空中接口的选择的任何组件或组件的组合和/或机器可读的代码。电路510可以包括用于存储和执行诸如Web浏览器、电子邮件客户端、数字照片应用程序、个人日程表等的应用程序512的一个或多个存储器和/或处理器(未示出)。主电路510优选地包括用于控制或协商数据路径和/或经由相应WLAN MAC 530或WWANMAC 540的活动空中接口的软件或固件模块。图5中将这种功能图示为移动性连接服务模块515，它可以是经编程以根据需要调整无线电接口的可重新配置的无线电体系结构。
基带/RF部分550可以包括对相应接收/发射信号进行物理(PHY)链路层处理和/或RF处理以便支持多种空中接口所需的任何硬件、软件和/或固件组件。
设备500可以是诸如蜂窝电话、个人数字助理、计算机、个人娱乐设备、无线路由器或其他设备的无线移动台(STA)和/或无线网络适配器。因此，可以根据适合的需要改变设备500的功能和/或特定配置。
可以使用离散电路、专用集成电路(ASIC)、逻辑门和/或单芯片体系结构来实现设备500的组件和功能特征。而且，还可以使用微控制器、可编程逻辑阵列和/或微处理器或前面项在适合情况下的任何组合来实现设备500的功能特征。
应该认识到图5的框图中所示的设备500仅是许多潜在实现的一个功能描述示例。因此，划分、省略或包括附图所示的功能块不意味着一定在本发明实施例中组合、划分、省略或包括用于实现这些功能的硬件组件、电路、软件和/或部件。
可以使用单输入单输出(SISO)系统来实现本发明的实施例。但是，某些备选实施可以使用具有多个天线的多输入多输出(MIMO)体系结构。
本发明的实施例可以导致可能的同时无线电使用的问题(即经由WWAN空中接口发送传呼消息，同时使用WLAN空中接口发送数据)。处理潜在的同时无线电问题的一个选择是，当处于WLAN模式时使WLAN和WWAN无线电同时在移动装置中工作。但是，由于干扰和其他RF实现的问题，这可能困难。此外，在可重新配置的无线电中，WLAN和WWAN调制解调器的资源(例如图2和图3的246、244)可能不可同时使用。因此，可能期望在WWAN传呼期间阻止经由WLAN空中接口的发送或接收。
作为附加或备选方式，当处于WLAN模式时，网络接入站和/或移动装置可以阻止发送或接收任何WWAN业务。因此，移动装置处于WLAN模式时可以不发送WWAN传呼消息(例如唤醒消息)或移动装置可以临时忽略WWAN传呼信道。
在一些示例中，即使WWAN上没有业务流时，WWAN的无线电资源控制(RRC)仍可以向移动装置发送消息。在忽略这些RRC消息的情况下(例如移动装置处于WLAN模式时)，WWAN链路可能被附带拆除。处理这种可能性的潜在解决方案可以是更新服务提供商RRC协议以防止WWAN链路的拆除或改由WLAN链路发送RRC消息。在大多数情况中可以通过更新现有服务提供商软件来得到实施问题的多种解决方案。
除非与物理可能性相反，否则发明人设想本文描述的方法(i)能以按任何次序和/或任何组合来执行；以及(ii)能以任何方式组合各个实施例的组件。
虽然本文描述了本创新发明的示范实施例，但是在不背离本发明范围的前提下多种变化和修改是可能的。因此本发明实施例并不局限于上文公开的特定内容，而仅由所附权利要求及其合法等效物的范围来限定。
权利要求
1.一种与使用两种空中接口的无线装置通信的方法，所述方法包括在所述无线装置处使用第一空中接口发送或接收第一信息；以及在所述无线装置处使用与所述第一接口不同的第二空中接口发送或接收第二信息同时保持与所述第一空中接口的连接。
2.如权利要求1所述的方法，还包括基于要发送或接收的信息的量来选择所述第一空中接口或第二空中接口。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一空中接口包括无线广域网(WWAN)空中接口，以及所述第二接口包括无线局域网(WLAN)空中接口。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一信息包括一个或多个蜂窝传呼消息，以及所述第二信息包括许多分组数据单元。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，对于发送或接收时需要相对较低带宽的数据选择所述第一空中接口，以及对于发送或接收时需要较高带宽的数据选择所述第二空中接口。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一空中接口包括码分多址(CDMA)空中接口，以及所述第二空中接口包括正交频分复用(OFDM)空中接口。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，选择所述第一或第二空中接口至少部分由与网络接入站相关联的应用服务器来控制。
8.一种在无线网络中使用的设备，所述设备包括处理电路，适于使所述设备能够使用第一空中接口发送或接收第一信息，并使所述设备能够使用与所述第一接口不同的第二空中接口发送或接收第二信息同时保持与所述第一空中接口的连接。
9.如权利要求8所述的设备，还包括耦合到所述处理电路的至少一个射频(RF)接口。
10.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述设备包括移动台的至少一部分。
11.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述设备包括网络接入站的至少一部分。
12.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述处理电路还适于基于要发送或接收的信息的量来选择所述第一或第二空中接口。
13.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述第一空中接口包括无线广域网(WWAN)空中接口，以及所述第二接口包括无线局域网(WLAN)空中接口。
14.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述第一信息包括一个或多个蜂窝传呼消息，以及所述第二信息包含许多分组数据单元。
15.如权利要求8所述的设备，其特征在于，对于发送或接收第一量的数据选择所述第一空中接口，以及对于发送或接收第二较大量的数据选择所述第二空中接口。
16.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述第一空中接口包括扩频空中接口，以及所述第二空中接口包括正交频分复用(OFDM)空中接口。
17.如权利要求8所述的设备，其特征在于，基于与网络接入站相关联的应用服务器来选择所述第一或第二空中接口。
18.如权利要求9所述的设备，还包括耦合到所述RF接口的至少两个天线，用于提供多输入多输出(MIMO)能力。
19.如权利要求8所述的设备，还包括存储器，所述存储器与所述处理电路通信并用来存储用于Web浏览的应用程序。
20.一种系统，包括处理电路，配置为使用第一空中接口发送或接收第一信息，并配置为使用与所述第一接口不同的第二空中接口发送或接收第二信息同时保持通过所述第一空中接口的链路；以及与所述处理电路通信的存储器，所述存储器存储Web浏览器应用程序，所述Web浏览器应用程序适于使用所述第二信息来显示或更新Web页面。
21.如权利要求20所述的系统，其特征在于，所述系统包括移动台。
22.如权利要求21所述的系统，其特征在于，由与网络接入站相关联的服务器来选择所述第一和第二空中接口的使用。
23.如权利要求22所述的系统，其特征在于，基于要发送或接收的信息的量来选择所述第一和第二空中接口的使用。
24.如权利要求20所述的系统，其特征在于，所述第一空中接口包括无线广域网(WWAN)空中接口，以及所述第二接口包括无线局域网(WLAN)空中接口。
25.如权利要求20所述的系统，其特征在于，所述第一信息包括一个或多个蜂窝传呼消息，以及所述第二信息包含许多分组数据单元。
26.如权利要求20所述的系统，其特征在于，所述第一空中接口包括扩频空中接口，以及所述第二空中接口包括正交频分复用(OFDM)空中接口。
全文摘要
一种在无线网络中进行通信的方法和系统，包括在两种或两种以上不同类型的空中接口之间基于用途进行切换。在示范实施中，可以将用于无线广域网(WWAN)的第一空中接口用于低带宽的数据传输，而将用于无线局域网(WLAN)或无线城域网(WMAN)的第二接口用于较高带宽的数据传输。还公开了多种特定实施例和变化。
文档编号H04W48/18GK1973493SQ200580021169
公开日2007年5月30日 申请日期2005年6月14日 优先权日2004年6月30日
发明者J·S·萨多夫斯基, E·E·伍德沃德 申请人:英特尔公司