CN101243652A - 用于在无线用户设备（ue）装置中支持gan业务请求能力的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

在一个实施例中，公开了一种方案，所述方案用于在用户设备(UE)装置中支持无线接入网业务请求能力，所述用户设备(UE)装置可在广域蜂窝网(WACN)频带以及无线接入网频带(例如，GAN频带和/或UMA频带)中进行操作。所述UE装置包括用于获得与无线接入网节点(例如，GAN控制器(GANC)或UMA网络控制器(UNC))的网际协议(IP)连接的能力。此后，UE设备可用于启动朝向无线接入网节点的注册请求消息，其中所述注册请求消息包括至少一个属于由UE装置请求的无线接入网业务的信息元素。

Description

用于在无线用户设备（UE）装置中支持GAN业务请求能力的系统和方法
技术领域
本专利公开内容大致涉及通讯网络。更具体地，不是用于限制，本专利申请涉及用于在用户设备(UE)装置中支持无线接入网(AN)业务请求能力的系统和方法，所述用户设备(UE)装置可在可以互连到广域蜂窝网(WACN)空间的无线AN空间中操作。
背景技术
无线接入网已成为各种电信网络环境的关键元素。对于企业网，无线接入网为携带便携式电脑和移动手持式装置的工作人员和类似配制的客户和临时工作人员提供了接入网络资源的便利访问。无线接入网还提供了节省成本的替换物以在设备频繁移动或变化的环境中重新定位物理以太网插口。此外，可与不同通讯/计算设备进行操作的无线接入点在公共环境(例如，饭店，机场，餐厅和咖啡厅)中变的很普遍。随着高速因特网接口的增长，用户家中一个或多个接入点的使用也是可想到的，并且已经开始用于其他应用中。
随之而来，用户设备(UE)范围中也产生了几个发展以利用无线接入网所提供的能力。特别感兴趣的是蜂窝式电话与连接无线接入网(例如，无线局域网(WLAN))的能力的集成。随着这种“双模式”设备变为可用，要意识到，在蜂窝网和WLAN之间需要某些交互工作的机制，以便于业务有效地从一种类型的网络向另一种类型网络切换。
现有GAN规范提供了UE装置(例如，移动台或MS)可以在广域蜂窝网(WACN)上注册，例如，公共陆地移动网(PLMN)，如果该UE根据可应用的第三代伙伴合作计划(3GPP)标准进行了公开并被允许使用。另外，所述UE装置被允许在特定的没有WACN连接的环境中在GAN上注册。此外，在使用了非授权移动接入(UMA)技术的情况下可能遇到类似的网络连接行为。然而，在一些情况中出现了几个重要问题，尤其当需要经由GAN或基于UMA的接入网络而接入PLMN时，举例来说，号码规划兼容，业务切换，紧急呼叫路由，仅仅指出了一小部分。
附图说明
通过参考下述的详细描述并且结合附图，可以获得对本专利申请的实施例更全面的理解，其中：
图1描述了可以实施本专利公开的实施例的通用网络环境；
图2描述了网络环境的典型实施例，其中用户设备(UE)装置可根据本专利公开的教导可操作地进行设置；
图3描述了网络系统的功能方框图，其中广域蜂窝网(WACN)(例如，公用陆地移动网(PLMN)可通过通用接入网(GAN)及相关控制器(GANC)而接入；
图4A描述了可与图3所示的网络系统操作的电路交换(CS)协议栈的典型实施例；
图4B描述了可与图3所示的网络系统操作的分组交换(PS)协议栈的典型实施例；
图5A描述了根据一个实施例使接入网(GAN或无线LAN)可用于连接到多个PLMN的网络布置，其中每个PLMN由对应的GANC服务；
图5B描述了根据一个实施例使接入网(GAN或无线LAN)可用于连接到多个PLMN的网络布置，其中单一GANC上的多个虚拟GANC分区可用于服务对应的PLMN；
图6是根据一个实施例的通用网络发现和选择方案的流程图；
图7A是为了本发明目的的根据一个实施例的搜集网络信息的方法的流程图；
图7B是根据一个实施例的GANC发现和注册方法的流程图，其中一个或多个GAN业务可以由无线UE装置请求；
图8A和8B是根据一个实施例的与通用GANC选择和重定向方案相关联的流程图；
图9描述了根据一个实施例的典型GANC/UNC节点的功能方框图；和
图10描述了可根据本专利公开的教导进行操作的UE装置的实施例的方框图。
具体实施例
本专利公开内容广义上涉及用于在用户设备(UE)装置中支持无线接入网业务请求能力的方案，所述用户设备(UE)装置可在WACN频带上操作，也可在无线接入网频带上(举例来说，GAN频带和/或UMA频带)操作。所述UE设备包括用于获得与无线接入网节点(举例来说，GAN控制器(GANC)或UMA网络控制器(UNC))的网际协议(IP)连接的能力。此后，可操作所述UE设备来启动向无线接入网节点的注册请求消息，其中所述注册请求消息包括至少一个属于由UE装置所请求的无线接入网业务的信息元素。
在一个方面，所披露的网络通信方法的实施例包括：由UE装置获得关于设置在网络环境中的无线接入网节点的IP连接，所述网络环境由可用于连接到WACN空间的无线接入网(AN)空间组成；和由UE装置启动向无线接入网节点的注册请求消息，其中所述注册请求消息包括至少一个属于由UE装置请求的AN业务的信息元素。
在更进一步的方面，所披露的UE装置的实施例包括：用于获得关于设置在网络环境中的无线接入网节点的IP连接的装置，所述网络环境由可用于连接到WACN空间的无线AN空间组成；和用于启动向无线接入网节点的注册请求消息的装置，其中所述注册请求消息包括至少一个属于由UE装置请求的AN业务的信息元素。
仍在另一个方面，所披露的网络系统的实施例包括：设置于网络环境中的无线接入网节点，所述网络环境由可用于连接到WACN空间的无线接入网(AN)空间组成，所述无线接入网节点便于关于WACN空间的公用陆地移动网络(PLMN)的无线接入业务；UE装置，UE装置包括用于获得与无线接入网节点的IP连接的装置；和与UE装置相关联的、用于启动向无线接入网节点的注册请求消息的装置，其中所述注册请求消息包括至少一个属于由UE装置请求的无线接入业务的信息元素。
本专利公开的系统和方法现在将参考如何可以最好的实施和使用实施例的各种示例来进行描述。相同的附图标记在整个说明书和若干附图视图中使用，以指示相同或对应的部分，其中各种元件不必要依比例绘制。现在参照附图，更具体地参照图1，在其中示出的是典型的普通网络环境100，其中可以实施本专利公开的实施例。用户设备(UE)装置102可包括任何便携式计算机(例如，膝上电脑，掌上电脑，或手持式计算装置)或者移动通信装置(例如，蜂窝式电话或能够接收和发送消息、网页浏览等等的数据使能(data-enabled)手持式装置)，或者能够发送电子邮件、视频电子邮件、进行因特网访问、共同数据访问、通信、制定日程和行程安排、信息管理等等的任何增强的个人数字助理(PDA)装置或者集成信息设备，优选地是在一个或多个操作模式中操作。例如，UE装置102既可以以蜂窝式电话带频和无线局域网(WLAN)频带进行操作，或者可以仅以WLAN频带操作。进一步，UE装置可以在其中无线操作的其它频带可以包括Wi-Max频带或一个或多个卫星频带。此外，网络环境100由能够向UE装置102提供业务的三个宽范畴的通讯空间组成。在广域蜂窝网(WACN)空间104中，可以存在任何数量的可用于提供蜂窝式电话业务的公用陆地移动网络(PLMN)，所述蜂窝式电话业务可以包括或不包括分组交换数据业务。根据覆盖区域和用户是否漫游，WACN空间104可以包括许多蜂窝RAN，所述蜂窝RAN使本地网络(即，本地PLMN或HPLMN)110和访问网络(即，VPLMN)112相关联，每一个访问网络具有适当的基础设施，例如，归属位置寄存器(HLR)节点115、移动交换中心(MSC)节点116等等。由于WACN空间104还可以包括通用分组无线业务(GPRS)网络，所述通用分组无线业务网络使用基于全球移动通讯系统(GSM)的承载网络的蜂窝式基础设施来为移动设备提供分组无线接入，因此在此例示服务GPRS支持节点(SGSN)114。此外，通过归纳，WACN空间104的PLMN可以包括从一个组中选择出来的网络，所述组包括一个或多个增强型数据速率GSM演进技术(EDGE)网络、集成数字增强网络(IDEN)、码分多址(CDMA)网络、通用移动通信系统(UMTS)网络、通用地面无线接入网(UTRAN)、或者任何适应第三代合作伙伴计划(3GPP)的网络(例如，3GPP或3GPP2)，所有这些网络都可以公知的频率带宽和协议进行操作。
进一步，UE装置102可用于从接入网(AN)空间106获得业务，所述接入网(AN)空间106可操作地与WACN空间104相关联。在一个实施中，AN空间106包括一个或多个通用接入网(GAN)118以及任何类型的WLAN设备120。下面另外详细描述的GAN 118可用于使用基于宽带因特网协议(IP)的网络在UE装置102和PLMN核心网络之间提供接入服务。WLAN设备120经由接入点(AP)或“热点”提供到UE装置102的短距离无线连接，并且可以使用多种标准来实现，例如，IEEE 802.11b、IEEE 802.11a、IEEE 802.11g、HiperLan和HiperLan II标准、Wi-Max标准、OpenAir标准、和蓝牙标准。因此，可以想像AN空间106还可以包括基于UMA的接入网，所述基于UMA的接入网配置UMA网络控制器(UNC)节点，用于实现在蜂窝RAN(部分WACN空间104)和未经授权的无线网络之间的无缝迁移。
在一个实施例中，WACN和AN空间之间的接口连接可以依照特定标准来实现。例如，GAN 118可通过使用在3GPP TR 43.901和3GPP TS 43.xxx文件以及相关文件中提出的程序来连接到PLMN核心。同样地，WLAN 120可以通过使用在3GPP TS 22.234、3GPP TS 23.234和3GPP TS 24.234文件以及相关文件中提出的程序来连接到PLMN核心，并且可以因此被称作互通WLAN(I-WLAN)设备。
此外，可以存在有未连接到WACN空间104的接入网(AN)空间108，所述WACN空间104提供到UE装置102的短距离无线连接。例如，AN空间108可以包括提供非3GPP业务的WLAN 122，例如，横越“公共”接入点(免费或收费的饭店，咖啡厅，书店，公寓大楼，教育机构等等)、企业接入点、和访问(其他企业)接入点的通信，在访问接入点的用户可以不是企业的成员但是至少允许某些业务。
假设其中可以设置UE装置102的无线网络环境100是嵌合的，理想的是存在垂直切换机制，使得用户可以在从PLMN的无线接入网(RAN)移动到GAN(即，切换进入)时或者从GAN移动到PLMN的RAN(即，切换出)时进行呼叫。应该意识到为了本专利公开的目的，术语“GAN”或者“WLAN”是可互换的，以及还可以包括任何基于UMA的接入网。为了促进这种功能以及定制和提高与此相关的所有用户的体验，本专利公开内容以任何速率提供了一个方案，其中由UE装置收集的网络信息以及与其业务选择、计划、特点等等相关联的信息(更普通的，“业务请求”)被发送到设置于无线环境100中的网络节点中，使得适当的基于网络的逻辑可用于响应UE装置可以使用的合适的网络选择、列表等等。进一步，下面将详细的了解，这种基于网络的逻辑可以调用包括一个或多个关联和滤波方案、数据库查询，使得到更理想网络的重定向可在广义网络环境100中实现。
为了使本公开内容的教导形式化，现在参考图2，其中示出了网络环境200的典型实施例，网络环境200是图1示出的广义网络环境100更具体的子设备。如示出的那样，UE装置102可操作地设置用于发现除连接可接入到UE装置102的一个或多个GAN之外经由传统RAN基础设施进行接入的一组PLMN。通过示例，GAN-1 202-1到GAN-N 202-N可操作来被UE装置发现，为了本专利公开的目的，所述GAN-1 202-1到GAN-N 202-N可被归纳出还包括任何类型的WLAN和/或I-WLAN设备(已知或迄今为止未知)。GAN可以支持到一个或多个PLMN的连接，或根本不支持到PLMN的连接，关于UE装置102，所述PLMN可以包括VPLMN 204-1到204-M及HPLMN(例如，HPLMN 206)。在支持GAN-PLMN连接的情况下，特定GAN后面的哪个PLMN对UE装置102来说是可见的依赖于许多商业因素，例如，GAN操作者和PLMN操作者之间的合同安排。如所示的那样，GAN-1 202-1支持到VPLMN-1 204-1和VPLMN-2204-2的连接。同样的，GAN-2 202-1支持到VPLMN-M 204-M以及HPLMN 206的连接。在另一方面，GAN-N 202-N不具有向广域PLMN的连接性。
众所周知，每个广域蜂窝PLMN可被布置为许多个小区，每个小区具有扇区(例如，典型的是每个基站(BS)或小区有三个120度的扇区)。每个小区都可以设有小区标识号，所述小区标识号可以根据潜在的WACN技术而变化。例如，在GSM网络中，每个单独的小区设有小区全球识别(CGI)参数以识别小区。一组小区通常被指定为位置区(LA)，并且可由LA标识符(LAI)来识别。进一步，在宏功能级上，PLMN可根据潜在技术而进行识别。例如，基于GSM的PLMN可被由移动国家码(MCC)和移动网络码(MNC)组成的标识符来识别。类似地，基于CDMA/TDMA的PLMN可由系统辨识(SID)参数来识别。不考虑蜂窝式基础设施，所有小区都广播宏功能级的PLMN标识符，使得希望获得业务的无线设备(例如，UE装置102)可以识别无线网络。
图3描述了典型的网络系统300的功能方框图，在网络系统300中广域蜂窝PLMN 306可通过GAN 302和相关控制器(GANC)304接入UE装置102。本质上，在示出的实施例中，GAN 302可用作基于宽带IP向已知的PLMN 306的A/Gb接口提供接入的接入网，其中GANC 300是经由Up参考点接口303耦合到GAN 302的网络节点。如在可适用的3GPP规范文件中提供的那样，Up参考点303限定GANC 304和UE装置102之间的接口。在GAN可作来与GSM/EDGERAN(GERAN)基础设施共存的情况下，GAN经由被标准GERAN基站子系统(BSS)网络元件使用的相同的A/Gb接口互连到核心PLMN上。因此，GANC304的功能包括必要的协议交互工作，以仿效GERAN BSS(未在该图中示出)的功能。A接口305限定用于基于GSM的电路交换(CS)业务的接口，并被设置在PLMN 306的GANC 304和MSC 308之间。Gb-接口307限定用于基于GPRS的分组交换(PS)业务的接口，并被设置在PLMN 306的GANC304和SGSN 310之间。安全网关(SGW)311也可以包括在GANC 304中，所述GANC 304经由Wm参考点309(如3GPPTS 23.234所限定)与设置于PLMN306中的鉴权、认证和计费(AAA)代理/服务器节点312连接，其中HLR 316可操作地耦合到AAA节点312上。本领域普通技术人员可意识到在基于UMA的设备中可配置类似的设施，其中UMA网络控制器或UNC通常以与GANC 304相同的方式进行操作。
在操作中，GANC 304通过模仿GERAN结构中基站控制器(BSC)的作用而对核心PLMN 306表现作为GERAN BSS网络元元，如同从A/Gb接口透视图看到的那样。因此，GANC304连接到的PLMN 306没有察觉到GANC支持的潜在的存取机制，所述潜在的存取机制不同于由BSC支持的无线接入。如之前提到的那样，设置于通用接入(GA)使能的UE装置102和GANC 304之间的GAN302可由适当的宽带IP网络实现。GANC 304提供的全部功能包括以下功能：
-用户平面CS业务，其涉及Up接口上CS承载与A-接口上CS承载的交互工作，包括语音到/从UE和PCM语音从/到MSC的适当转码。
-用户平面PS业务，其涉及Up接口上的数据传输信道与Gb接口上的包流的交互工作。
-控制平面功能，包括：(i)对于互相鉴权、加密和数据完整性用于与UE建立安全隧道的SGW；(ii)用于GAN业务接入和提供系统信息的注册；(iii)为CS和PS业务建立GAN承载路径(例如，建立，管理以及信令和UE与GANC之间的用户平面承载的拆卸)；和(iv)GAN功能上等效于GSM无线资源(RR)管理和GPRS无线链路控制(RLC)，例如，用于寻呼和切换。
图4A描述了可与CS域信令平面操作的协议栈400A的典型实施例，所述CS域信令平面与图3所示的网络系统300相关联。同样地，图4B描述了可与PS域信令平面操作的协议栈400B的典型实施例，所述PS域信令平面与网络系统300相关联。另外关于到A/Gb接口的通用访问和相关结构的细节可以在适用的3GPP规范中得到，所述3GPP规范在U.S.临时专利申请中认明，这已经在上文中参考和引入。此外，为了与本专利公开所教导的宽泛概括相一致，“接入网服务器”可理解为网络节点或可操作来在上面提到过的核心PLMN和UE之间进行连接的元件，可以包括作为具体设备的GANC或UNC。
对于本领域普通技术人员显而易见的是，假设通用网络环境(例如，参考图1和2如上文中所描述的网络环境)中提供的各种GAN/WLAN和PLMN是嵌合的，那么许多GAN/GANC配置可能来自提供UE装置和可用WACN(即，PLMN)之间接入的前景。图5A描述了网络布置500A，其中单一接入网(AN)502可用于连接到根据一个实施例的多个PLMN 504-1到504-K，其中每个PLMN由对应的GANC服务。通过图示，AN 502可作为GAN普遍适用，所述GAN可以是上述可以GANC协议操作的WLAN，其中多个Up接口503-1到503-K被支持用于耦合到GANC上。附图标记506-1到506-K涉及多个分离的GANC节点，每个GANC节点与相关联的特定PLMN连接，其中MSC 508-1到508-K和SGSN510-1到510-K是各自PLMN基础设施的示例。本领域普通技术人员应该意识到，虽然每个PLMN都设有SGSN节点，但是这不是本公开目的的必要条件，并且PLMN 504-1到504-K可以根据不同的广域蜂窝技术、协议和标准来实现。
现在参考图5B，描述的是可选的网络布置500B，其中AN 502(GAN或无线LAN)可用于经由支持多个虚拟GANC分区552-1到552-K的单一物理GANC550连接到多个PLMN 504-1到504-K上。每个虚拟GANC(VGANC)可独立地操作以相对于对应的PLMN提供必备的A/Gb接口连接功能。因此，每个PLMN有一个所连接的逻辑GANC。这样的配置可用在支持WLAN连接的PLMN不需要拥有和操作其自己的GANC的情况下。
基于前面的讨论，应该意识到GAN体系结构通过使用现有的协议(例如，GPRS)为WLAN和适应3GPP的WACN的交互工作提供了通用框架，由此在核心中需要执行很少或根本不需要执行适应或标准化工作。这使业务可从GAN/WLAN移交到适应3GPP的WACN中，反之亦然，使信令和用户平面流量保持原样。然而，当使用CS交换协议和GPRS协议(逻辑链路控制或LLC和子网相关会聚协议或SNDCP)时，选择的GAN/WLAN必须能够达到与用于终止GAN/WLAN流量的MSC/SGSN在相同PLMN中的MSC/SGSN。对于更复杂的问题，GAN/WLAN可以连接到许多PLMN，每个PLMN如上所述有单独且独立的可发现的GANC节点。当用户遇到这样的GAN/WLAN环境时，当前没有标准化的程序来限定特定GANC的选择。因此，出现了许多潜在的问题，其中所有的用户体验和呼叫切换行为可能会受到负面影响。例如，如果适应GA的以双模式(即，两种不同的技术，例如，优选地每个处于单独的频带)操作的UE装置发现了宏PLMN或WACN，并且随后选择了属于不同WACN的GANC，则AN和WACN空间之间的切换不能实现。这样的问题也有可能在网络布置中出现，其中单一GANC被分隔开来以支持许多独立地可发现的VGANC分区。
进一步，因为不同区域和国家中各种水平的技术渗透和调度，可能会出现额外的复杂性，其中AN和WACN空间利用GAN/WLAN途径来连接。例如，适应GA的UE装置可以发现其处于没有WACN覆盖但是有WLAN覆盖的区域中。如果一个或多个WLAN是基于I-WLAN途径而不是GAN体系结构，那么优选地是，除任何可能存在于其之间的业务差别之外，由于各种控制过程(例如，注册、撤销注册等等)中的差别，UE区分GAN和I-WLAN，所述控制过程有。为了突出本专利公开的范围，某些用户关于体验的问题在下面列出。
-用户当前不在WACN上注册。这里UE无法检查蜂窝频带信号(cellularband signal)来确定其所处于的国家(即，MCC未知)以选择最好的或最佳的供应者。尽管HPLMN通常最先被选择，但是VPLMN的优先选择可以依赖于位置(例如，国家)。在这种情况下，当检查可使用的GAN/WLAN时，UE可以不知道其更愿意连接到哪一个VPLMN。
-与用户关联的用户识别模块(SIM)或可拆除用户识别模块(RUIM)上的操作者“首选PLMN”列表没有考虑对PS数据业务(例如，GPRS能力)或者其它业务(例如，非授权移动接入(UMA)业务)的UE需求。在PLMN列表仅仅基于CS语音漫游协议的情况下会出现这种情况，结果是用户可能不能使用电子邮件和其它数据业务。本领域普通技术人员会注意到不论是使用GAN还是I-WLAN都可能会出现这种问题。
-某些或全部的操作者控制的PLMN列表可能不是最新的，或者对于UE操作的国家的特定条目不是最近的。
-因为要花费容量来在蜂窝频带上更新列表，因此HPLMN可能希望在非高峰时间或者当UE横越I-WLAN或GAN连接时更新列表。
-当没有WACN信号允许UE去确定MCC时，UE中AGPS(辅助全球定位系统)的可用性、或(手动)用户输入、和WACN MCC上的近来(即，时间戳记(time-stamped))信息可能是有帮助的。
-接近国家边界的操作情况可能会导致UE从多于一个的MCC中获得信号，使用户能够选择或“最少花费”选择。
本领域普通技术人员应该认识到，上面所阐述的条目仅是为了示例而不是用于限制。关于连接GAN/WLAN和PLMN空间的上下文中用户体验和呼叫行为，设想通过参考这里的各种相关问题会变得清楚。
为了本发明的目的，有GA能力的UE可在网络发现和选择程序中以具有特定差别的自动或手动模式进行操作，即使依赖于应用规范以及任何可能产生的修改和变化，两者的特定特点和能力会发生变化。通常，手动模式允许用户在使用WLAN或其他未经授权的无线技术(即，I-WLAN、GAN或仅仅是从WLAN到PLMN的连接)时，对可用PLMN、要使用的承载和潜在地甚至是要使用的方法作更多的详细选择/过滤。关于网络发现和选择的额外细节可在一个或多个上述参考的U.S.临时专利申请和非临时专利申请中发现。
现在参考图6，其中示出的是根据一个实施例的通用网络发现和选择方案的流程图，其中UE装置被设置于包括GAN/WLAN空间以及WACN空间的网络环境中。如图所示，图6的流程图获得了UE装置在加电和初始发现(作为每个可应用的3GPP适应程序)时收集适当的网络信息的方法，然后将网络信息发送到网络节点以确定更理想的网络布置(即，适当的GANC+PLMN组合)，优选地要考虑UE装置的也可以告知网络节点的业务请求。因此，通过实现发现UE的网络信息及其业务请求的适当分析，网络节点有责任向UE装置提供适当的指令以获得更好的业务示例，可以包括重定向到更合适的网络、基于位置的过滤等等。
继续参考图6，在方框602处，UE装置经由关于一个或多个WACN技术、频带和频率的扫描收集网络信息。另外或可选地，UE装置还适用于经由关于一个或多个GAN/WLAN技术、频带和频率的扫描收集网络信息(方框604)。此后，UE装置向网络节点发送收集到的网络信息以及业务/特征请求(例如，仅有语音的业务，仅有数据的业务，语音和数据业务，GAN业务，切换业务，UMA业务能力，与UE装置关联的呼叫计划，和/或与UE装置关联的位置区域信息，等等)(方框606)。在一个实施例中，收集到的网络信息可以包括至少下述之一：UE装置所注册的WACN的小区识别信息(即，注册的GSM/GERAN的CGI信息)、与其他可用广域蜂窝网有关的CGI/小区ID信息、任何在前注册失败的原因值、至少一个可用广域蜂窝网的广播控制信道(BCCH)信息、和至少一个可用广域蜂窝网的分组控制信道(PCCH)信息。如在上文中提到的那样，在一个实施例中，WACN可由其{MCC，MNC}组合来识别。另外，也可以提供诸如识别特定WACN是否有数据能力(例如，GPRS能力)的额外特征。在这个意义上UE装置适于基于存储或其它方式的各种网络列表而进行操作，额外的选择标准和过滤(例如，禁止GAN/PLMN列表、优先GAN/PLMN列表(可被存储在，例如，用户识别模块(SIM)或可拆除用户识别模块(RUIM)，或装置存储器中)等等)也可以被提供给网络节点。在进一步的实施中，UE还可以列出仅提供WACN和/或WAN覆盖的PLMN。
应该认识到，上面阐述的扫描操作可以通过主动式扫描或被动式扫描方法来执行。另外，可以有多于一个可与GAN和/或PLMN进行操作的频带。在一个实例中，频带可从下面这个组中选择，所述组包括450MHz、850MHz、900MHz、1800MHz、1700MHz、1900MHz、2100MHz、2700MHz或其他频率和/或任何卫星频带。
当接收到来自UE装置的所收集的网络信息、业务请求信息和/或位置信息时，考虑到接收到信息的其他部分，与网络节点关联的业务逻辑可用于解析由UE装置请求的业务请求，使得可以确定额外或可选的网络布置对UE装置是否可用。在某些实施中，这样的解析可以包括连接额外的网络节点和数据库(例如，HPLMN和/或本地GANC，业务数据库，漫游数据库等等)。此后，适当的指令可以经由合适的响应消息提供到UE装置，该指令包括关于任何额外或可选的网络布置的相关信息。这些操作在方框608中说明。基于从网络节点接收到的指令，UE装置然后可以致力于获得适当的业务，所述指令可以不时地保证网络重定向(方框610)。
图7A和7B描述了上述网络信息收集过程的典型情况的流程图。目前，适用的GAN规范规定，如果根据当前的3GPP网络选择程序已经被发现和允许GSM/GERAN PLMN，则UE装置(例如，移动台(MS))应该首先在所述GSM/GERAN PLMN上注册。因此，图7A中示例的过程流程以扫描对于GERANPLMN网络的可用的频带开始(方框702)。对于每个发现的GERAN PLMN，获得和存储信息(方框704、706和708)，例如，CGI信息、BCCH和/或PCCH信息等等。UE装置然后根据3GPP规范在GERAN PLMN上选择和注册(方框710)，从而可由UE装置的网络列表、优先选择和其他过滤器进行调解。如果在特定PLMN上的注册失败了，则要存储失败的原因作为原因值(方框712和714)。当存储了失败的原因时，可以重复对于根据3GPP规范另外发现的PLMN的注册过程(方框716)。在另一个方面，如果PLMN注册是成功的或者如果在没有PLMN上的注册是成功的并且UE装置被允许以仅有GAN的模式操作，则进一步的过程流程因此可以继续(方框718)。然而，如果PLMN注册是成功的但是该PLMN不支持GAN连接，则会产生将消极地影响UE装置业务选择行为的各种关系。
对于以GAN模式进行的操作，UE装置可用于向与其建立初始连接的GANC节点提供许多信息元素。优选的，如在上面讨论中指出的那样，这种信息可以包括经由以其他频带和模式进行扫描收集的网络信息以及业务请求。具体地参考图7B，当在任何PLMN上成功注册或者在任何PLMN上注册失败时(方框750)，优选地根据适用的3GPP规范，可操作UE装置来搜索GAN网络(方框752)。一旦获得了统一资源定位符(URL)或GANC节点的IP地址(方框754)，例如，UE装置使用已知的通用接入-资源控制(GA-RC)REGISTER REQUEST消息接发向GANC进行鉴权和注册(方框756)。可选地，在缺省的GANC信息存储在UE装置中的情况下，这种信息可在初始注册中使用。典型的，GANC信息由GANC安全网关(SGW)地址、GANC地址和GANC TCP端口号组成。SGW的IP地址可以在本地存储在UE装置中，或者如果该装置被提供有完整域名(Fully Qualified Domain Name)(FQDN)，则可执行DNS查询来获得IP地址。根据上面部分列出的讨论，这种到GANC的注册消息可以包括属于下面组合中任何一个的信息元素：
-可用的注册GERAN CGI信息；
-如果注册是为了语音和/或数据；
-由UE装置所请求的业务和特征，例如，仅有语音的业务，仅有数据的业务，语音和数据业务，GAN业务，多媒体业务，增值业务，等等；
-如果需要切换；
-如果需要仅是本国通话的呼叫；
-在前的GERAN PLMN注册尝试和失败的相关原因值；
-注册请求还可以包括GERAN PLMN信息，对于所述信息的注册是成功的但是收到了GANC重定向。这里标识的任何VPLMN信息都可以被这样标记(下文中详细描述)；
-用于其他可用PLMN的CGI信息；和
-用于可用PLMN的BCCH/PCCH信息。例如，在一个实施中，包括用于所有可用PLMN的BCCH/PCCH信息。在其他实施中，可包括用于一部分可用PLMN的BCCH/PCCH信息。
进一步，成功鉴权和向GANC注册后，UE装置(例如，通过合适的响应消息的适当的网络布置)可以收集额外的网络信息，如方框758中所说明。
除关于典型的注册请求的上述各种信息元素之外，还可以包括属于位置和/或标识的其他信息元素。通过说明，这种位置和标识信息可包括：
A.蜂窝/WACN
1.MCC
a.蜂窝MCC(例如，GSM)
b.与在车辆(例如，轮船，飞机，火车，公共汽车等等)上与微单元(或甚至是小的微单元)关联的国家代码
2.MNC
3.LAI
4.CGI，等等
5.产生诸如当前小区(和扇区)的信息的网络
6.基于网络信息的地理位置，具有多种精确度的等级
7.基于手机辅助的GPS或其他定位系统的地理位置
B.WLAN/GAN
-业务设定ID(SSID)
-其他
C.手动输入信息和其他信息
1.AP建筑和地板和房间位置和类似描述信息。
2.基于从双模式手机获得的位置信息的AP信息，其中手机的位置然后转移到数据库中以提供AP位置上的某些(可能是全部的或大体的)信息。可以是地理信息或可以指示蜂窝系统的LAI或CGI。
3.AP信息，如(2)中所述，但从来自手机的最近信息获得，例如，在用户走进建筑和失去覆盖之前几分钟前手机被看到的小区和网络。在蜂窝或其他信息的损失和到接入点的连接之间的时间是进一步识别信息准确度潜在不足的方法。
4.AP类型的指示。
a.小的、潜在地容易移动
b.固定在适当位置(至少最初是)
c.移动地，如在轮船或飞机或火车上-当装置在车辆的一部分上时，可能有特定类型的国家代码
5.AP的连接是否改变。
6.带有AP或微单元的轮船、飞机或车辆的位置(GPS或其他，甚至手动输入)。
本领域普通技术人员要意识到，位置信息可由一个元件(即，UE装置)产生，并存储在另一个元件(AP，或微单元(microcell)或基站控制器或GANC)中，或者甚至存储在PLMN或算子内的“通用”数据库中。进一步，要认识到AP的位置和其与其他(甚至竞争)网络的元件的联系对于许多目的是有用的，例如，辅助手机连接的切换(或类似的)跃迁，从而可以包括如3GPP文件中所限定的“游动(roving)”。通过说明，位置和识别信息的典型使用包括：
-操作者和/或PLMN或其他限定的网络的识别
-与操作者或PLMN或其他限定的网络的关系的识别
-位置的识别
a.为了E911和公共安全目的
b.包括向PSAP(公共安全应答点)传送信息
c.为商业目的
-蜂窝网络或未经授权的网络的操作。
基于上述内容，要意识到注册程序可在发现程序成功之后或在对服务AN节点的注册失败之后朝着缺省的AN节点(例如，GANC或UNC)启动，其中没有GAN PLMN列表被从缺省AN节点提供到UE。进一步，注册程序还可以在没有额外的PLMN可以从接收自缺省AN节点的GAN PLMN列表中选择出来时朝着缺省的AN节点启动。此外，注册程序可在UE希望执行手动PLMN选择时朝着缺省的AN节点触发。如果UE通过服务AN节点已经成功地注册并且启动了手动PLMN选择，那么UE首先从当前服务AN节点解注册，并且然后启动朝着缺省AN节点的注册。在该实施例中，注册请求还可以包括对于手动选择请求的PLMN识别列表。
如果如上所述在初始网络发现和UE装置的注册过程之后进行注册过程，那么可包括额外的操作和/或信息元素。例如，关于WACN空间(例如，GERAN)，如果UE装置从GANC节点接收到重定向消息(可以是单独的消息或一般重定向消息的一部分)，那么UE装置可从当前的服务GERAN VPLMN中解注册并以许多方式尝试在VPLMN上注册。通过说明，VPLMN可由GANC以UE装置可跟随的一些优先顺序来提供。可选地，如果没有提供顺序，那么VPLMN可随机地从供应的列表中进行选择。对于GAN空间中随后的注册，如果UE装置已被重定向到另一个VPLMN并且向该新VPLMN的注册是成功的，那么UE装置可能需要使用与之前相同的GAN向本地GANC重新注册。可选地，如果重定向GANC使该信息变得可用，则UE装置可以向与新VPLMN相关联的GANC注册。在更进一步的变化中，可以没有与来自GANC的指令相符的随后的GANC注册。
假定如在上面部分所述的WACN和GAN空间之间有连接，选择适当的允许最佳业务的PLMN和GANC组合可以根据许多因素来调制，例如，业务请求，可用网络信息，业务能力，位置信息等等。当服务网络节点(例如，缺省的GANC或供应GANC)从UE装置接收适当的信息时，至少业务逻辑的一部分包括解析本地GANC或与VPLMN关联的GANC是否应该向UE装置提供业务。图8A和8B是根据本专利公开实施例与GANC选择和可选重定向相关联的两个流程图。当服务网络节点从UE装置接收信息时(方框802)，与节点关联的业务逻辑判定(i)是否需要本地网络的呼叫；和/或(ii)是否不需要切换和没有VPLMNGANC可被使用(方框804)。如果是这样，网络节点向UE装置提供指令以选择本地网络GANC(方框806)。另一方面，基于从UE装置接收到的信息(方框820)，网络节点业务逻辑判定(i)需要业务的切换；和/或(ii)需要VPLMN拨叫计划(方框822)。在该情况下，网络节点向UE装置提供指令以选择与VPLMN关联的GANC(方框824)。
显而易见的是业务逻辑优选地可用于根据业务和特征需求的组合以及从UE装置接收的网络信息来评估和解析许多业务情况。对于可以包括重定向的典型业务情况的额外细节和流程图，可以从一个或多个上面参考的美国临时专利申请和非临时专利申请中发现，所述申请引入作为参考。
现在参考图9，其中示出的是根据一个实施例的典型AN服务器节点900(例如，GANC/UNC节点900)的功能方框图。本领域普通技术人员应该意识到AN服务器节点900可以被提供在上述图5A和5B中描述的任何配置中。无论如何，AN服务器节点900包括适当的网络选择逻辑902，所述网络选择逻辑可用于执行上述关于解析收集到的网络信息和由UE装置提供的业务/特征需求信息的一个或多个程序。因此，在一个实施例中，可提供合适的存储区域，用于存储业务/特征需求904以及收集到的网络信息906。提供数据库查询逻辑908，以帮助数据库查询和本地和/或远程数据库的询问，例如，DB 910-1到DB 910-N。
图10描述了根据本专利公开的教导可操作的UE装置的实施例的方框图。通过到此为止的参考，本领域普通技术人员将意识到虽然UE 102的实施例可以包括类似于图10所示的布置，然而关于描述的各种模块，还可以有许多硬件、软件或软硬件的变更和修改。因此，图10的布置应该被认为是关于本专利公开实施例所作的说明而不是用于限制。提供用于UE 102实施例的整个控制的微处理器1002可操作地耦合到通信子系统1004，所述通信子系统1004包括发射机/接收机(收发机)功能，用于实现多个频带上的多模式通信。广域无线Tx/Rx模块1006、GAN Tx/Rx模块1008和I-WLAN Tx/Rx模块1010作为示例被示出。虽然没有特别示出，每个Tx/Rx模块可以包括其他关联的部件，例如，一个或多个本地振荡器(LO)模块，RF交换机，RF带通滤波器，A/D和D/A转换器，处理模块(例如，数字信号处理器(DSP))，本地存储器等等。通信领域中普通技术人员会明白，通信子系统1004的特定设计可以视UE装置将要操作的通信网络而定。在一个实施例中，通信子系统1004可用于语音和数据通讯。
微处理器1002还进一步的与设备子系统连接，例如，辅助输入/输出(I/O)1018，串口1020，显示器1022，键盘1024，扬声器1026，扩音器1028，随机存取存储器(RAM)1030，短距离通信子系统1032和任何其他一般标记为附图标记1033的设备子系统。为了控制接入，还提供SIM/RUIM接口1034，与微处理器1002通讯。在一个实施例中，SIM/RUIM接口1034可用于具有许多关键配置1044和其他信息1046的SIM/RUIM卡，所述其他信息1046例如，识别和与用户相关的数据，以及上文提到的一个或多个PLMN和SSID列表和滤波器。
操作系统软件和其他控制软件可在永久的存储器模块(即，非挥发性存储器)(例如，快闪存储器1035)中实施。在一个实施例中，快闪存储器1035可被分隔为不同的区域，例如，存储区域，用于计算机程序1036以及数据存储区域，例如，设备状态1037，地址簿1039，其他个人信息管理(PIM)数据1041，和其他一般被标记为附图标记1043的存储区域，其中适当的GANC或UNC信息可根据一个实施例进行存储。此外，适当的网络发现/选择逻辑1040可被提供作为永久存储器的一部分，用于执行各种程序、相关技术、业务/特征需求选择和识别过程以及前述部分列出的GANC选择机制。与其关联的是存储器模块1038，用于存储SSID/PLMN列表、选择/扫描滤波器、能力指示器(capability indicator)等等，也在上文中提到。
基于上述内容，应当清楚的是UE装置的逻辑和硬件至少包括以下内容：用于获得关于设置于网络环境中的无线接入网节点的IP连接的逻辑模块和/或关联装置，所述网络环境由可用于耦合到WACN空间的无线AN空间组成；和用于启动朝着无线接入网节点的注册请求消息的逻辑模块和/或关联装置，其中注册请求消息包括至少一个属于由UE装置请求的AN业务的信息元素。
相信从上述的详细描述，本专利公开实施例的操作和构造将是显而易见的。示出的和描述的典型实施例是特征化为优选的方式，应该很容易的理解其中可以作出各种变化和修改，而不背离权利要求所述的本发明的范围。

Claims (25)

1.一种网络通信方法，包括步骤：
由用户设备(UE)装置获得关于设置于网络环境中的无线接入网节点的网际协议(IP)连接，所述网络环境由可用于耦合到广域蜂窝网(WACN)空间的无线接入网(AN)空间组成；和
由所述UE装置启动朝向所述无线接入网节点的注册请求消息，其中所述注册请求消息包括至少一个属于由所述UE装置请求的AN业务的信息元素。
2.根据权利要求1所述的网络通信方法，其中所述无线接入网节点包括通用接入网控制器(GANC)。
3.根据权利要求2所述的网络通信方法，其中所述GANC是缺省GANC，其信息存储在所述UE装置中。
4.根据权利要求1所述的网络通信方法，其中所述无线接入网节点包括非授权移动接入(UMA)网络控制器(UNC)。
5.根据权利要求4所述的网络通信方法，其中所述UNC是缺省UNC，其信息存储在所述UE装置中。
6.根据权利要求1所述的网络通信方法，其中所述注册请求消息在成功的发现程序之后朝着所述无线接入网节点启动。
7.根据权利要求1所述的网络通信方法，其中所述注册请求消息在与服务接入网节点注册失败之后朝着所述无线接入网节点启动。
8.一种用户设备(UE)装置，包括：
用于获得关于设置于网络环境中的无线接入网节点的网际协议(IP)连接的装置，所述网络环境由可用于耦合到广域蜂窝网(WACN)空间的无线接入网(AN)空间组成；和
用于启动朝向所述无线接入网节点的注册请求消息的装置，其中所述注册请求消息包括至少一个属于由所述UE装置请求的AN业务的信息元素。
9.根据权利要求8所述的UE装置，其中所述无线接入网络节点包括通用接入网控制器(GANC)。
10.根据权利要求9所述的UE装置，其中所述GANC是缺省GANC，其信息存储在所述UE装置中。
11.根据权利要求8所述的UE装置，其中所述无线接入网节点包括非授权移动接入(UMA)网络控制器(UNC)。
12.根据权利要求11所述的UE装置，其中所述UNC是缺省UNC，其信息存储在所述UE装置中。
13.根据权利要求8所述的UE装置，其中所述注册请求消息在成功的发现程序之后朝着所述无线接入网节点启动。
14.根据权利要求8所述的UE装置，其中所述注册请求消息在朝着服务接入网节点注册失败之后朝着所述无线接入网节点启动。
15.根据权利要求8所述的UE装置，进一步包括用于在所述UE装置中存储IP地址的装置，所述IP地址用于识别所述无线接入网节点。
16.根据权利要求8所述的UE装置，进一步包括用于在所述UE装置中存储完整域名(FQDN)的装置，所述FQDN用于帮助关于所述无线接入网节点的IP地址的域名查询(DNS)。
17.一种网络系统，包括：
设置于网络环境中的无线接入网节点，所述网络环境由可用于耦合到广域蜂窝网(WACN)空间的无线接入网(AN)空间组成，所述无线接入网节点用于帮助关于所述WACN空间的公用陆地移动网(PLMN)的无线接入业务；
用户设备(UE)装置，所述用户设备(UE)装置包括用于获得与所述无线接入网节点的网际协议(IP)连接的装置；和
与所述UE装置相关联的装置，用于启动朝向所述无线接入网节点的注册请求消息，其中所述注册请求消息包括至少一个属于由所述UE装置请求的无线接入业务的信息元素。
18.根据权利要求17所述的网络系统，其中所述无线接入网节点包括通用接入网控制器(GANC)。
19.根据权利要求18所述的网络系统，其中所述GANC是缺省GANC，其信息存储在所述UE装置中。
20.根据权利要求17所述的网络系统，其中所述无线接入网节点包括非授权移动接入(UMA)网络控制器(UNC)。
21.根据权利要求20所述的网络系统，其中所述UNC是缺省UNC，其信息存储在所述UE装置中。
22.根据权利要求17所述的网络系统，其中所述注册请求消息在成功的发现程序之后朝着所述无线接入网节点启动。
23.根据权利要求17所述的网络系统，其中所述注册请求消息在向服务接入网节点注册失败之后朝着所述无线接入网节点启动。
24.根据权利要求17所述的网络系统，其中所述用于获得IP连接的装置可操作来对存储在所述UE装置中的IP地址作出响应，所述IP地址用于识别所述无线接入网节点。
25.根据权利要求17所述的网络系统，其中所述用于获得IP连接的装置可操作来  对存储在所述UE装置中的完整域名(FQDN)作出响应，所述FQDN用于帮助关于所述无线接入网节点的IP地址的域名查询(DNS)。
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