CN101019379B - 多接入终端与通信网络的关联 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种将多接入终端(STA)与通信网络相关联的方法，特征在于，它包括从该终端向该网络的接入点(AP)发送关于该终端与其他网络的连接的数据。

Description

多接入终端与通信网络的关联
技术领域
本发明总的涉及通信领域中的接入网，具体涉及终端所使用的接入网关联过程，终端可以是多接入终端。
背景技术
因为不同的接入网(蜂窝网络、无线局域网)共存，所以移动终端必须越来越多地与不止一个接入网相关联。很快出现了要使用的最佳接入技术的问题，它是用户需求、相关技术的固有特性以及诸如接入网上的负载之类的动态信息的函数。
目前，当多接入终端希望连接到新接入网(例如IEEE 802.11型接入网)时，关于终端已经连接到第一接入网(例如，UMTS接入网)这一事实的信息可以被存储在移动性管理器中，后者通常是位于其中一个接入网的核心网络中，或者接入网的外部。为此，移动性管理器将不得不维护包含关于所有终端以及它们与不同网络的关联的数据。
然而，例如倘若运营商拥有多个接入网并且希望控制每个接入网中使用的资源，那么接入点可能需要请求与其关联的特定终端的那些信息。接入点在关联请求的时刻没有对该信息的直接访问途径。
因此，接入点在决定是接受还是拒绝来自终端的关联请求时，无法考虑终端与其他接入网的关联的相关信息。许可终端进入接入点要求分配或提供服务该终端的资源。关于终端与其他接入网关联的信息，通过不许可可能使用接入点资源以外的资源的终端进入，允许接入点更好地管理其资源，以便能够服务具有可由该接入点单独服务的要求的其他终端。
发明内容
本发明的一个目的是通过一种方法来通知终端所发现的接入点关于该终端与一个或多个其他网络的任何先前关联，从而解决现有技术的问题。
为此，本发明提出一种将多接入终端与通信网络相关联的方法，该方法特征在于它包括从该终端向该网络的接入点发送关于该终端与其他网络的连接的数据。
这允许请求与之关联的接入点考虑关于该终端到其他网络的连接的该信息，做出关于许可的通知有据判断。例如，如果关于到该终端的当前接入点的连接的服务质量信息不能确定该终端需要与新接入点相关联，则接入点可以不许可该终端。在关联过程之前或期间做出许可判断。这允许接入点在进行任何其他过程之前执行许可检查。
本发明提高了对多接入终端的接入网选择的管理。它尤其应用于请求与符合IEEE 802.11标准的无线局域网的关联的终端。
根据本发明的优选特征，在MAC层中发送关于该终端到其他网络的连接的数据。因此，接入点可以做出有据的许可判断，而不需要访问核心网络中的移动性管理器。
根据本发明的优选特征，使用MAC层的管理帧发送所述数据。这允许重用MAC层管理帧的结构和功能来实现本发明。
在本发明的第一实施例中，使用特定子类型的MAC层管理帧来将所述数据从该终端传送到该接入点。这允许简单地实现本发明。
本发明的第二实施例中，使用MAC层的关联请求帧来将所述数据从该终端传送到该接入点。因此，终端与接入点之间的信令的增加相对较小。
根据本发明的第二实施例的优选特征，在添加到该关联请求帧的子字段中插入所述数据。
根据本发明的优选特征，该接入点使用所述数据来拒绝或接受来自该终端的关联请求。
根据本发明的另一优选特征，如果关联请求由于该终端的其他连接而被拒绝，则该接入点向该终端发送包含有取决于所述数据的错误原因的关联应答帧。该终端因此在以后可以将该信息用于其移动性判断。
本发明还提供一种关联设备，它包括用于实现本发明上述特征的装置。
本发明还提供一种计算机程序，它包括用于实现本发明上述特征的指令。
该设备和计算机程序具有与该方法类似的优点。
附图说明
通过参照附图阅读给出的本发明优选实施例的描述，本发明的其他特征和优点变得清楚，其中：
图1表示本发明第一实施例的终端和接入点；
图2表示管理帧子类型(subtype)；
图3表示根据本发明第一实施例的管理帧；
图4表示图3的管理帧的帧主体字段的子字段值；
图5表示根据本发明的应答帧中存在的子字段值；
图6表示本发明第二实施例的终端和接入点；和
图7表示本发明第二实施例的关联请求帧中存在的子字段值。
具体实施方式
在图1所示的本发明第一实施例中，连接到UMTS(通用移动通信系统)无线接入网的多接入终端STA进入无线局域网的无线覆盖区，无线局域网符合IEEE 802.11标准并且包括接入点AP，在图1中示出其中一个接入点AP。
802.11技术允许配有特定卡的终端无线连接到IP网络。无线帧通过称为接入点的基站从终端中继到IP网络。
假设多接入终端STA具有允许它的每个接入技术向所有接入技术共有的层或接口C传输参数、事件和状态的机制。这允许接入网连接请求过程使用来自终端中存在的其他接入技术的协议栈的信息。
终端STA依靠接收接入点AP广播的信标帧(Beacon frame)来检测IEEE802.11网络的覆盖区。假设终端执行将其与接入点AP相关联的过程。为了与无线接入点相关联，该终端使用特定MAC(媒体接入控制)层的帧。这些管理类型的帧包含诸如接入点AP的MAC地址、它的能力以及它的SSID(服务集标识符)之类的信息。
根据本发明，终端需要向接入点发送关于它与其他网络的连接的信息。为此，在本发明第一实施例中，它使用新AOAN(其他接入网的可用性)子类型的MAC 802.11管理帧。
参照图2中的表T1，MAC 802.11帧管理类别包括多种子类型，每一个对应于MAC帧实现的特定功能。例如，这些子类型定义将终端与网络相关联的过程所使用的关联请求和关联应答。
新子类型AOAN可以由表示每个子类型的四位的排列中预留的四个值之一来任意标识。其功能是通知终端STA请求与之关联的接入点AP—该有关终端还连接到其他接入网(例如，蜂窝网络)。该终端在启动将其与接入点AP相关联的过程之前，发送AOAN子类型的管理MAC帧。
在图3中，新子类型AOAN由帧控制字段C1和MAC管理帧头中的子类型标识符C2指示。要注意，本发明不修改MAC管理帧的格式。
当使用新子类型AOAN时，帧主体的字段C3包含每种接入技术的接入技术类型子字段，后面跟着该接入技术的特性的其他子字段。
每个接入技术类型子字段提供关于终端STA已经与其关联的接入网之一的性质的信息。
接入类型的例子包括GPRS、UMTS、GDMAlx-RTT、802.16等。
跟在接入技术类型第一子字段后面的其他子字段取决于该第一子字段所标识的接入技术。在GPRS(通用分组无线服务)或UMTS中，假设终端只开放了一个与GPRS/UMTS网络的PDP(分组数据协议)上下文，那么这些子字段包括该终端的GMM(GPRS移动性管理)上下文的参数，例如图4中的表T2中所示。
这样，接入点AP获得关于终端STA先前到其他接入网的连接的信息。由于辨别每种接入技术的子字段的内容，因此接入点AP知道尤其是终端在其他接入网上的流量的状态、这些网络上的服务质量、以及接入网提供商的身份。
在发送AOAN MAC帧之后，终端STA向接入点AP发送标准关联请求。作为接入点预先获得的信息以及其他内部许可准则的函数，接入点AP接受或拒绝该关联请求，向终端STA发送关联应答帧，通知终端该请求已成功或者是已被拒绝。
该信息被包含在应答帧的帧主体字段的状态码子字段中。
如果应答是肯定的，则状态码子字段具有值0。在拒绝的情况下，状态码子字段包含图5的表T3中列出的错误原因。根据本发明，接入点AP在它具有关于终端到其他接入网的连接的信息时，可以有其他拒绝的原因，这就是为什么要引入具有值20和21的新错误原因的缘由。这些新错误原因在图5的表T3中用ST1表示。
值20对应于这样的状况，即，由于终端STA已经与可提供比该接入点AP更好的连接的另一接入网相关联，因此拒绝关联请求。
值21对应于这样的状况，即，由于终端STA已经与另一接入网相关联、并且终端STA正使用或希望使用的服务并不要求提供比该另一接入网已提供的更好的服务质量的连接，因此拒绝关联请求。
因此，在拒绝终端STA与包括接入点AP的网络关联的情况下，如果拒绝是关于终端STA的其他连接的信息的结果，则将拒绝的原因提供给终端STA。
图6中示出本发明第二实施例。与第一实施例中一样，连接到UMTS无线接入网的多接入终端STA进入无线局域网的无线覆盖区，无线局域网符合IEEE 802.11标准并且包括接入点AP，在图6中示出其中一个接入点AP。
假设多接入终端STA具有允许它的每个接入技术向所有接入技术共有的层或接口(图6中用C表示)传输参数、事件和状态的机制。这允许接入网连接请求过程使用来自终端中存在的其他接入技术的协议栈的信息。
终端STA依靠接收接入点AP广播的“信标”帧来检测IEEE 802.11网络的覆盖区。假设终端执行将其与接入点AP相关联的过程。根据本发明，终端STA向接入点发送关于它与其他网络的连接的信息。
为此，在本发明第二实施例中，向终端发送到接入点的关联请求帧的帧主体子字段添加子字段。
这种替代方案的优点是，限制了终端STA与接入点AP之间的信令流量增加。
在GPRS或UMTS状况下，例如，假设终端只开放了一个与GPRS/UMTS网络的PDP(分组数据协议)上下文，于是如图7的表T4中所示填入以这种方式修改的关联请求帧的帧主体字段。头四个字段ST2是现有技术中已知的，但下面七个字段ST3是本发明特有的。
这样，接入点AP获得关于终端与其他接入网的先前连接的信息。通过使用辨别每种接入技术的子字段的内容，接入点可以找出尤其是终端在其他接入网上的流量的状态、这些网络上的服务质量、以及接入网提供商的身份。
然后，象第一实施例中那样，作为接入点AP预先获得的信息以及其他内部许可准则的函数，接入点AP接受或拒绝该关联请求，向终端STA发送关联应答帧，来通知它该请求已成功或者是已被拒绝。
该信息被包含在应答帧的帧主体字段的状态码子字段中。
如果应答是肯定的，则状态码子字段具有值0。在拒绝的情况下，状态码子字段包含图5的表T3中指出的错误原因。根据本发明，接入点在它具有关于终端到其他接入网的连接的信息时，可以有其他拒绝的原因，这就是为什么要引入具有值20和21的新错误原因的缘由。

Claims (13)

1.一种将多接入终端与通信网络相关联的方法，特征在于包括从该终端向该终端正在请求与之关联的网络的接入点发送关于该终端与其他网络的连接的数据。
2.如权利要求1所述的关联方法，特征在于，在MAC层中发送所述数据。
3.如权利要求1所述的关联方法，特征在于，使用MAC层的管理帧发送所述数据。
4.如权利要求2所述的关联方法，特征在于，使用特定子类型的MAC层管理帧来将所述数据从该终端传送到该接入点。
5.如权利要求2所述的关联方法，特征在于，使用MAC层的关联请求帧来将所述数据从该终端传送到该接入点。
6.如权利要求5所述的关联方法，特征在于，在添加到该关联请求帧的子字段中插入所述数据。
7.如权利要求1所述的关联方法，特征在于，所述数据包括关于该终端在所述其他网络上获得的服务质量的信息。
8.如权利要求1所述的关联方法，特征在于，该接入点使用所述数据来拒绝或接受来自该终端的关联请求。
9.如权利要求1所述的关联方法，特征在于，如果关联请求由于该终端的其他连接而被拒绝，则该接入点向该终端发送包含有取决于所述数据的错误原因的关联应答帧。
10.如权利要求1所述的关联方法，特征在于，该网络符合IEEE 802.11标准。
11.一种将多接入终端与通信网络相关联的关联设备，包括从该终端向该终端正在请求与其的关联的网络的接入点发送关于该终端与其他网络的连接的数据的装置。
12.一种多接入终端，包括从该终端向该终端正在请求与其的关联的网络的接入点发送关于该终端与其他网络的连接的数据的装置。
13.一种网络接入点，包括：用于从终端接收关于该终端与其他网络的连接的数据的装置，该终端请求与接入点的关联；以及用于如果关联请求由于该终端的其他连接而被拒绝则向该终端发送包含有取决于所述数据的错误原因的关联应答帧的装置。
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