CN102812751A - 利用单无线电切换的网络的互通 - Google Patents

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Abstract

在此一般地描述了用于使用单无线电切换来进行网络的互通的系统和方法的实施例。其他实施例可能被描述并且被要求保护。

Description

利用单无线电切换的网络的互通
技术领域
本公开总体上涉及无线通信领域，并且更特别地涉及使用了具有跨越多机种网络的多联网能力的无线电系统的网络的互通。
背景技术
随着无线通信在办公室、家庭和学校变得日益普及，不同的无线技术和应用可能是可用的以满足在任何时候和/或任何地方对计算和通信的需求。例如，多种无线通信网络可以共存，以提供具有更多计算和/或通信能力、更大移动性、和/或最终无缝漫游的无线环境。
特别地，无线个人区域网（WPAN）可以在相对小的空间（例如办公室工作空间或者家庭内的房间）内提供快速的短距离连通性。无线局域网（WLAN）可以在办公楼、家庭、学校等等内提供比WPAN更宽的范围。无线城域网（WMAN）可以通过在更宽的地理区域上将例如建筑物相互连接来覆盖比WLAN更大的距离。无线广域网（WWAN）可以提供甚至更宽的范围，因为这样的网络被广泛地部署在蜂窝基础设施中。尽管上述无线通信网络中的每个可以支持不同的使用，但是跨越这些网络中的两个或更多个来无缝地互通的能力将是有用的。
附图说明
被看作本发明的主题在说明书的结论部分中被特别地指出并且清楚地要求保护。然而，通过在与附图一起阅读时参考后面的详细描述，可以关于操作的组织和方法，连同其目的、特征和优点来最好地理解本发明，在附图中：
图1示出根据一些实施例的无线网络；
图2示出根据各种实施例的站（station）（STA）的框图；
图3是根据一些实施例的用于网络的互通的架构的框图；
图4是示出根据一些实施例的互通功能元件的另一框图；
图5示出根据一些实施例的使用互通功能元件的网络进入；
图6示出根据一些实施例的不具有预先存在的上下文（context）的单无线电切换；
图7示出根据一些实施例的处于空闲模式的单无线电切换；
图8示出根据一些实施例的具有预先存在的上下文的单无线电切换；
图9示出根据一些实施例的在互通功能中具有接入控制的单无线电切换；以及
图10是根据一些实施例的用于网络的互通的方法的流程图。
将认识到，为了说明的简单和清楚起见，图中所示的元件已不一定是按比例绘制的。例如，为了清楚起见，一些元件的尺寸可能相对于其他元件而被夸大。此外，在认为适当的情况下，附图标记已在各图之间被重复以指示对应的或类似的元件。
具体实施方式
在后面的详细描述中，用于使用单无线电切换来提供网络的互通的许多特定细节被阐述以提供对本发明的透彻理解。然而，本领域技术人员将会理解，可以在没有这些特定细节的情况下实践本发明。在其他实例中，公知的方法、过程、部件和电路没有被详细描述以免使本发明变模糊。
提供用于使用多无线电系统或者缺乏通过共享无线电来同时或几乎同时对两个单独的网络进行操作的能力的、具有单无线电的系统来进行网络的互通的系统和方法将是现有技术中的进步。以这种方式进行网络的互通可以允许对于诸如平台、站（STA）、移动STA、高级移动STA、以及订户STA之类的系统的认证、漫游、综合计费和优化的切换使用单凭证。
例如，第一网络（例如无线保真（WiFi）网络）可以被用来使用单无线电切换来接入第二网络（例如全球微波互联接入（WiMAX）网络）。在该实施例中，WiFi网络是WLAN，并且WiMAX网络是WWAN。WiFi可广泛用于许多公共场所、企业、以及住宅环境。由于其未经许可的性质，WiFi不能覆盖非常大的区域，而WiMAX是被设计用于覆盖大的室外环境的蜂窝技术。但是，WiMAX在室内环境中不能提供充分的覆盖。一个或多个MLAN和一个或多个WiMAX网络的组合可以潜在地提供普遍存在的室内和室外覆盖。在没有对用户的一个或多个有效会话造成有意义的或可觉察的中断的情况下，以透明的方式提供从一个网络到另一网络的转移的、用于网络之间的互通的系统和方法将是有用的。
现在转向图，图1示出根据本发明的一些实施例的无线通信系统100。无线通信系统100可以包括一个或多个无线网络，所述一个或多个无线网络总体上被示出为110、120和130。特别地，无线通信系统100可以包括无线广域网（WWAN）110、无线局域网（WLAN）120、以及无线个人区域网（WPAN）130。尽管图1描绘了三个无线网络，但是无线通信网络100可以包括附加的或更少的无线通信网络。例如，无线通信系统100可以包括一个或多个无线个人区域网（WPAN）、附加的WLAN、WWAN和/或WMAN。在此描述的方法和装置在这方面不受限制。
无线通信系统100还包括一个或多个站（STA），其包括平台、客户端、订户站、移动站、以及高级移动站，所述一个或多个站（STA）总体上被示出为能够使用多个无线电设备来接入多个无线网络的多无线电站135、以及单无线电站140，该单无线电站140可能由于STA被配置有单个射频（RF）模块或通信设备而缺乏同时或者几乎同时对两个不同无线电设备进行操作的能力。例如，STA 135和140可以包括无线电子设备，例如台式计算机、膝上型计算机、手持计算机、平板计算机、蜂窝电话、智能电话、寻呼机、音频和/或视频播放器（例如MP3播放器或DVD播放器）、游戏设备、视频照相机、数字照相机、导航设备（例如GPS设备）、无线外围设备（例如打印机、扫描仪、耳机、键盘、鼠标等等）、医疗设备（例如心率监视器、血压监视器等等）、和/或其他合适的固定的、便携式、或移动电子设备。尽管图1描绘七个STA，但是无线通信系统100可以包括更多或更少STA 135和140。
STA 135和140可以使用多种调制技术，例如扩频调制（例如直接序列码分多址（DS-CDMA）和/或跳频码分多址（FH-CDMA））、时分复用（TDM）调制、频分复用（FDM）调制、正交频分复用（OFDM）调制、正交频分多址（OFDMA）、多载波调制（MDM）和/或其他合适的调制技术，以经由无线链路进行通信。
在一个实施例中，STA 135和140可以使用直接序列扩频（DSSS）调制和/或跳频扩频（FHSS）调制来实施WLAN 120（例如由电气和电子工程师协会（IEEE）开发的802.11家族标准和/或这些标准的变型和演进）。例如，STA 135和140可以经由无线链路与WLAN 120中的其他STA 135和140或者接入点125通信。AP 125可以可操作地（operatively）耦合到路由器（未示出）。可替换地，AP 125和路由器可以被集成到单个设备（例如无线路由器）中。
STA（例如多无线电站1125和单无线电站140）可以使用OFDM或OFDMA调制以通过将射频信号分成多个小的子信号（其又以不同的频率被同时地传送）来传送大量数字数据。特别地，STA 135和140可以使用OFDMA调制来实施WWAN 110。例如，STA可以根据由IEEE开发的802.16家族标准来进行操作以提供固定的、便携的、和/或移动宽带无线接入（BWA）网络（例如2004年发布的IEEE标准802.16），以经由（多个）无线链路与基站或高级基站105通信。
尽管上面相对于由IEEE开发的特定标准描述了上述实例中的一些，但是在此公开的方法和装置容易适用于由其他特别兴趣小组和/或标准发展组织（例如无线保真（WiFi）联盟、全球微波互联接入（WiMAX）论坛、红外数据协会（IrDA）、第三代合作伙伴项目（3GPP）等等）开发的许多规范和/或标准。在一些实施例中，接入点125和/或基站105可以根据特定通信标准来通信，所述特定通信标准例如是电气和电子工程师协会（IEEE）标准，包括IEEE 802.11（a）、802.11（b）、802.11（g）、802.11（h）和/或802.11（n）标准和/或针对WLAN提出的规范，尽管本发明的范围在这方面不受限制，因为它们还可以适合于根据其他技术和标准来传送和/或接收通信。在一些实施例中，接入点125和/或基站105可以根据IEEE 802.16-2004、IEEE 802.16（e）和IEEE 802.16（m）标准（包括其变型和演进）来通信，尽管本发明的范围在这方面不受限制，因为它们还可以适合于根据其他技术和标准来传送和/或接收通信。
对于关于IEEE 802.11和IEEE 802.16标准的更多信息，请参考“IEEE Standards for Information Technology -- Telecommunications and Information Exchange between Systems”- Local Area Networks - Specific Requirements – Part 11 “Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY), ISO/IEC 8802-11:1999”和Metropolitan Area Networks - Specific Requirements – Part 16:“Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems”（2005年5月）以及相关修改/版本。
WWAN 110和WLAN 120可以经由到以太网、数字订户线（DSL）、电话线、同轴电缆的连接、和/或任何无线连接等等可操作地耦合到公共公用或专用网145，例如因特网、电话网（例如公共交换电话网（PSTN））、局域网（LAN）、电缆网、和/或另一无线网络。在一个实例中，WLAN 120可以经由AP 125可操作地耦合到公共公用或专用网145，并且WWAN 110可以经由基站105可操作地耦合到公共公用或专用网145。
STA 135和140可以根据其他无线通信协议来操作以支持WWAN 110。特别地，这些无线通信协议可以基于模拟、数字和/或双模通信系统技术（例如全球移动通信系统（GSM）技术、宽带码分多址（WCDMA）技术、通用分组无线电服务（GPRS）技术、增强数据GSM环境（EDGE）技术、长期演进（LTE）、通用移动电信系统（UMTS）技术）、基于这些技术的标准、这些标准的变型和演进、和/或其他合适的无线通信标准。
无线通信系统100还可以包括其他WPAN、WLAN、WWAN、和/或WMAN设备（未示出），例如网络接口设备和外围设备（例如网络接口卡（NIC））、接入点（AP）、再分配点、端点、网关、桥、集线器等等，以实施蜂窝电话系统、卫星系统、个人通信系统（PCS）、双向无线电系统、单向寻呼系统、双向寻呼系统、个人计算机（PC）系统、个人数据助理（PDA）系统、个人计算辅助（accessory）（PCA）系统、和/或任何其他合适的通信系统。尽管上面已经描述了某些实例，但是本公开的覆盖范围不限于此。
图2示出根据本发明的各种实施例的单无线电站140的框图。单无线电站140可以包括耦合到互连网络或总线204的一个或多个主机处理器或（多个）中央处理单元（CPU）202（其可以在此被共同称为“多个处理器202“或更一般地“处理器202”）。处理器202可以是任何类型的处理器，例如通用处理器、网络处理器（其可以处理通过计算机网络传送的数据）等等（包括精简指令集计算机（RISC）处理器或复杂指令集计算机（CISC））。此外，处理器202可以具有单或多核设计。具有多核设计的处理器202可以在相同的集成电路（IC）管芯上集成不同类型的处理器核。而且，具有多核设计的处理器202可以被实施为对称或非对称多处理器。
处理器202可以包括一个或多个高速缓存203，其在各种实施例中可以是专用的和/或共享的。一般来说，高速缓存203存储对应于在别处存储的或较早计算的原始数据的数据。为了降低存储器访问等待时间，一旦数据被存储在高速缓存203中，就可以通过访问高速缓存的副本而不是重取或重新计算原始数据来完成未来的使用。高速缓存203可以是任何类型的高速缓存（例如1级（L1）高速缓存、2级（L2）高速缓存、3级（L-3）高速缓存、中级高速缓存、最后一级高速缓存（LLC）等等）以存储由多通信平台200的一个或多个部件利用的电子数据（例如包括指令）。
芯片组206可以另外被耦合到互连网络204。芯片组206可以包括存储器控制集线器（MCH）208。MCH 208可以包括耦合到存储器212的存储器控制器210。存储器212可以存储数据，例如包括由处理器202或与单无线电站140的部件通信的任何其他设备执行的指令序列。在各种实施例中，存储器212可以包括一个或多个易失性存储装置或存储器设备，例如随机存取存储器（RAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、静态RAM（SRAM）等等。非易失性存储器（例如硬盘）也可以被利用。附加设备可以被耦合到互连网络204，例如多个处理器和/或多个系统存储器。
MCH 208还可以包括例如经由图形加速器耦合到显示器216的图形接口214。在各种实施例中，显示设备216（其例如可以包括平板显示器或阴极射线管）可以通过例如信号转换器被耦合到图形接口214，该信号转换器将存储在存储设备（例如视频存储器或系统存储器）中的图像的数字表示转换成由显示器解释和显示的显示信号。由显示设备216产生的显示信号可以在被显示设备216解释并且随后在显示设备216上显示之前通过各种控制设备。
如图2中所示，集线器接口218可以将MCH 208耦合到输入/输出控制集线器（ICH）220。ICH 220可以向耦合到单无线电站140的输入/输出（I/O)设备提供接口。ICH 220可以通过外围桥或主机控制器224（例如外围部件互连（PCI）桥、通用串行总线（USB）控制器等等）被耦合到总线222。控制器224可以提供处理器202和外围设备之间的数据路径。可以利用其他类型的拓扑。此外，多个总线可以例如通过多个桥或控制器被耦合到ICH 220。例如，总线222可以遵照1998年9月23日的通用串行总线规范、修订版1.1和/或2000年4月27日的通用串行总线规范、修订版2.0（包括对任一修订版的后续修改）。可替换地，总线222可以包括总线系统的其他类型和配置。此外，在各种实施例中，耦合到ICH 220的其他外围设备可以包括（多个）集成驱动电子设备（IDE）或小型计算机系统接口（SCSI）硬驱动器、（多个）USB端口、键盘、鼠标、（多个）并行端口、（多个）串行端口、（多个）软盘驱动器、数字输出支持（例如数字视频接口（DVI））等等。
总线222可以被耦合到视频设备226、一个或多个旋转或固态盘驱动器228和通信设备230，其在各种实施例中可以是网络接口卡（NIC）或调谐器卡。其他设备可以被耦合到总线222。而且，在各种实施例中，各种部件（例如通信设备230）可以被耦合到MCH 208。另外，处理器202和MCH 208可以被组合以形成单个芯片。
另外，单无线电站140可以包括易失性和/或非易失性存储器或存储装置。例如，非易失性存储器可以包括下列中的一个或多个：只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、可擦除PROM（EPROM）、电EPROM（EEPROM）、盘驱动器或固态驱动器（例如228）、软盘、光盘ROM（CD-ROM）、数字通用盘（DVD）、闪速存储器、磁光盘、或能够存储包括指令的电子数据的其他类型的非易失性机器可读介质。
在各种实施例中存储器212可以包括下列中的一个或多个：操作系统（O/S）232、应用234、设备驱动器236、缓冲器238、功能驱动器240、和/或协议驱动器242。存储在存储器212中的程序和/或数据可以被交换到固态驱动器228中以作为存储器管理操作的一部分。（多个）处理器302利用耦合到WLAN 120或WWAN 110的一个或多个计算设备来执行各种命令并且处理一个或多个分组246。在各种实施例中，分组可以是一个或多个符号和/或值的序列，其可以由从至少一个发送器传送到至少一个接收器（例如通过网络，比如网络102）的一个或多个电信号来编码。例如，每个分组可以具有报头，所述报头包括可以在分组的路由和/或处理中被利用的信息，其可以包括连续性计数器、同步字节、源地址、目的地地址、分组类型等等。每个分组还可以具有净荷，其包括分组在各种站之间正在传送的原始数据或内容。
在各种实施例中，应用234可以利用O/S 232来与单无线电站140的各种部件进行通信，例如通过设备驱动器236和/或功能驱动器240。例如，设备驱动器236和功能驱动器240可以被用于不同的种类，例如设备驱动器236可以管理通用设备类属性，而功能驱动器240可以管理设备特定属性（例如USB特定命令）。在各种实施例中，设备驱动器236可以分配一个或多个缓冲器来存储分组数据。
如图2所示，通信设备230包括用于实施物理通信层的第一网络协议层250和第二网络协议层252，以将网络分组发送到基站105、接入点105和/或其他STA（例如多无线电站135和单无线电站140）和从基站105、接入点105和/或其他STA（例如多无线电站135和单无线电站140）接收网络分组。通信设备230还可以包括直接存储器存取（DMA）引擎252，其可以将分组数据写入到缓冲器238以传送和/或接收数据。另外，通信设备230可以包括控制器254，其可以包括逻辑（举例来说，例如可编程处理器）以执行与通信设备有关的操作。在各种实施例中，控制器254可以是MAC（媒体接入控制）部件。通信设备230还可以包括存储器256（例如任何类型的易失性/非易失性存储器（例如包括一个或多个高速缓存和/或参考存储器212讨论的其他存储器类型））以及天线262。天线262可以表示用于信号的接收和/或传送的单个结构或者多个结构的阵列。
在各种实施例中，通信设备230可以包括存储固件（或软件）的固件存储设备260，所述固件（或软件）可以在由通信设备230的部件执行的各种功能的管理中被利用。存储设备260可以是任何类型的存储设备，例如非易失性存储设备。例如，存储设备260可以包括下列中的一个或多个：ROM、PROM、EPROM、EEPROM、盘驱动器、软盘、CD-ROM、DVD、闪速存储器、磁光盘、或者能够存储包括指令的电子数据的其他类型的非易失性机器可读介质。
在各种实施例中，总线222可以包括USB总线。等时模式是用于USB设备的四个数据流类型中的一个（其他的是控制、中断和成批）。等时模式通常被用于流式传送多媒体数据类型，例如视频或音频源。在等时模式中，设备可以在总线上保留带宽，从而使得等时模式对于多媒体应用而言是所期望的。单无线电STA 140可以被配置成使用相同通信设备230在两个网络（例如WWAN 110和WLAN 120）上通信，尽管不是同时的。这可能使得网络之间的互通变得困难，因为网络进入会花费相对长的时间段，从而导致服务中断或服务丧失。
图3是根据一些实施例的用于网络的互通的系统的框图。单无线电站140使用第一服务集标识符（SSID）306通过互通接入点（AP）125建立对WLAN 120的接入。在可替换实施例中，互通AP 310是将具有网络互通能力的STA与其他STA分开的载波类WiFi接入点，和/或第一SSID 306是广播SSID（BSSID）。单无线电站140使用第一SSID 306通过用户业务与互通AP 310进行通信，其中SSID被映射到单独的虚拟局域网（VLAN）。被供应来在网络之间进行互通的设备（例如单无线电站140）可以在WLAN 120中搜索互通SSID。互通AP 310可以与多个STA（其包括具有或不具有网络互通能力的单无线电站140）通信。此外，互通AP还可以使用第二SSID 307与一个或多个其他STA（包括多无线电STA 135）通信。
被供应来在第一网络（例如WLAN 120）和第二网络（例如WMAN 110）之间进行互通的设备可以在第一网络中搜索互通SSID。互通AP 310可以使用链路（例如联网标准）来允许多个桥接网络透明地共享公共物理网络链路。可以使用的一个这样的实例是如将VLAN业务隧道传送到隧道端点（例如以太网交换机或路由器315）的IEEE 802.1Q协议。802.1Q协议的使用可以允许常规因特网和互通业务的分离，并且还允许在相同的互通AP 310上向各种设备（例如单无线电STA 140和多无线电STA 135）的相同因特网协议（IP）地址分配。交换机/路由器315被链接到网络基础设施320以提供对因特网和因特网协议服务350的接入。
交换机/路由器315还被耦合到WiFi互通功能（WIF）325元件。WIF 325是位于第一网络和第二网络之间的网络元件，并且对这两个网络（例如WLAN 120的WiFi网络和WMAN 110的WiMAX网络）进行接口。WIF 325用作代表互通STA（例如单无线电STA 140或多无线电STA 135）的数据路径和控制路径锚。在下面参考图4进一步描述WIF 325。参考图3，WIF 325与WWAN 110的几个元件进行接口，包括通过第一控制线326与接入服务网络网关（ASN-GW）335进行接口，通过第二控制线327与AAA 340元件进行接口，以及通过第一链路328与家庭代理（HA）345进行接口，其中实线指示用户业务并且虚线指示控制业务。WMAN 110的HA 345被链接到因特网/IP服务350元件。WMAN 110还包括其他元件，例如链接到ASN-GW 335的一个或多个基站330。
在一个实施例中，STA（例如多无线电站135或单无线电站140）从第一网络（例如WLAN 120）中的AP 125接收信号。STA研究信号以识别SSID，并且使用SSID来确定AP 125是否支持网络的互通以使用第一网络来接入第二网络（例如WMAN 110）。STA然后与第一网络相关联以使用WIF 325来接入第二网络。
图4是示出根据一些实施例的WIF 325元件的另一框图，其中WIF 325元件包括AAA代理405以用于在WiFi接入网络（AN）430和AAA 340元件（例如AAA服务器）之间进行隧道认证、授权和计费交换。在图4中，实线指示用户业务，并且虚线指示控制业务。
WIF 325还包括单独（singling）转发功能410以实现从WLAN 120（其可以是WiFi网络）到WMAN 110（其可以是WiMAX网络）的单无线电切换。WIF 325还包括DHCP代理415，以对（多个）IP地址的（多个）客户端请求做出响应并且通过PMIP客户端420朝着HA 345触发代理移动IP（PMIP）过程。WIF 325还包括数据路径功能或移动IP外部代理（FA）以促进从WLAN接入网（AN）430到HA 345的数据路径隧道传送。
为了支持移动性，当确定用于进行网络的互通的方法时需要考虑各种情况，正如下面在表1中描述的那样：
  移动性模式 预先存在的上下文
情况1 空闲 没有上下文
情况2 空闲 具有存在的上下文
情况3 活动 没有上下文
情况4 活动 具有存在的上下文
表1. 切换情况。
在一个实施例中，用于进行网络的互通的方法包括从第一网络接收信号。该信号可以由STA（例如单无线电站140或多无线电站135）从WLAN 120接收，其中WLAN 120是WiFi网络。在STA中研究信号以使用BSSID确定第一网络中的接入点（AP）是否部署虚拟AP。使用BSSID确定AP是否支持网络的互通以使用第一网络来接入第二网络。STA与第一网络相关联以使用WiFi互通功能（WIF）325元件来接入第二网络。
图5示出根据一些实施例的使用WIF 325元件的、用于WiFi和WiMAX网络的网络进入过程。在该过程中使用包括移动站（MS）505的几个元件，该移动站（MS）505可以是图1的单无线电站140或多无线电站135。在该过程中还使用WiFi AN 510、WIF 325、HA 345和AAA 340。
通过由MS 505捕获WiFi信号并且执行WiFi网络发现和选择，到第一网络的接入通过MS 505到WiFi AN 510的关联530来建立。MS 505通过将消息经由WiFi AN 510发送并且到达WIF 325来向WiMAX网络的核心服务网（CSN）认证，其中AAA代理405促进向AAA 340服务器对MS 505的认证。DHCP发现消息540从MS 505被发送到WIF 325以用于发现DHCP服务器。WIF 325中的DHCP代理415可以被用于发现的目的。移动IP（MIP）注册请求545可以被发送到HA 345，并且MIP注册响应被发送到WIF 325以形成MIP隧道。MS 505从WIF 325中的DHCP代理415接收DHCP提供555消息。MS 505通过将DHCP请求560消息发送到WIF 325中的DHCP代理415来对DHCP提供555作出响应。WIF 325中的DHCP代理415将DHCP确认565消息发送到MS 505，以提供要从MS 505并从WiFi网络发送到WiMAX网络的数据570。
通过STA的网络进入的方法包括使用STA来从第一网络接收第一信号，该STA被配置成通过第一网络和第二网络进行通信。第一网络是无线保真（WiFi）网络，并且第二网络是全球微波互联接入（WiMAX）网络。建立与第一网络的关联，并且在第二网络中通过经由AP将EAP消息发送到WIF来对STA进行认证。DHCP发现消息被传送以发现DHCP服务器。DHCP提供消息由STA接收，并且作为响应，发送DHCP请求消息。从WIF 325接收确认，并且由STA使用第一网络通过第二网络发送数据。
图6示出根据一些实施例的不具有预先存在的上下文的单无线电切换。在该过程中使用包括移动站（MS）505的几个元件，该移动站（MS）505可以是图1的单无线电站140或多无线电站135。在该过程中还使用WiFi AN 510、HA 345、AAA 340、用来实现从WiFi网络到WiMAX网络的单无线电切换的单独转发功能（SFF）605、WiMAX网络中的目标基站（BS）、以及接入服务网络网关（ASN-GW）335。SFF 605还可被称为WIF 325。
图6中的MS 505进入WiFi网络615，作为实例，使用如图5中所示的并且如上所述的方法。MS 505检测WiMAX网络的可用性、互通能力的可用性，发现SFF 605，并且决定创建WiMAX上下文620。交换一系列消息或呼叫，其包括下述中的一个或多个：MS 505和SFF 605之间的测距（RNG）请求（REQ）/响应（RSP）621、站基本能力（SBC）REQ/RSP 622交换、预附属623交换、秘密密钥管理（PKM）/EAP交换624、EAP认证交换625、EAP认证交换626、安全交换（SA）业务加密密钥（TEK）握手627、注册（REG）REQ/RSP 628、MS附属REQ/RSP 629、动态服务分配（DSA）REQ/RSP 630、以及数据路径注册631交换。
MS 505在单元640中决定使用单无线电切换来切换到WiMAX网络，所述单无线电切换使用了形成到WiMAX网络中的SFF 605的隧道。执行一系列交换或呼叫，其包括下述中的一个或多个：MOB移动站切换（MOB_MSHO）-Req 641、切换（HO）请求642、Req/Rsp 643、MOB-MSHO-Rsp 644、HO-Rsp 645、HO-Ack 646、HO-Ack 647、MOB_HO-Ind 648、MOB_Cnf 649、Cnf/Ack 650、以及HO-Ack 651。使用另一系列消息或呼叫来执行到WiMAX 660的单无线电切换，所述消息或呼叫包括下述中的一个或多个：网络再进入661、数据路径注册662、HO_完成663、HO_完成664、HO-Ack 665、HO-Ack 666、以及在建立数据业务670之前的数据路径取消注册667。虚线框680指示用于具有预先存在的上下文的、到WiMAX网络的单无线电切换的过程。
在相关实施例中，STA使用包括连接到第一网络和检测第二网络的可用性的方法来执行单无线电切换。STA发现第二网络的信号转发功能（SFF）或WIF 325的地址，并且建立到第二网络的SFF的隧道。STA然后执行通过隧道到第二网络的初始进入，并且在第二网络中执行到基站105的切换。第一网络可以是无线保真（WiFi）网络，并且第二网络可以是全球微波互联接入（WiMAX）网络。
图7示出根据一些实施例的到处于空闲模式的WiFi网络的单无线电切换。在该过程中使用包括移动站（MS） 505的几个元件，该移动站（MS） 505可以是图1的单无线电站140或多无线电站135。在该过程中还使用WiFi AN 510、WIF 325、目标BS 610、ASN-GW 335、HA 345和AAA 340。
在MS 505、目标BS 610以及HA 345之间交换数据业务705，并且确定切换到WiFi 710的决定。在WiMAX空闲720的情况下，在MS 505、WiFi AN 510、WIF 325和AAA 340之间交换EAP认证722消息或呼叫。在单元730中执行IP虚拟适配器到WiFi的切换。DHCP发现消息732从MS 505被发送到WIF 325以用于发现DHCP服务器。WIF 325中的DHCP代理415可以被用于发现的目的。移动IP（MIP）注册请求734可以被发送到HA 345，并且MIP注册响应736被发送到WIF 325。MS 505从WIF 325中的DHCP 代理415接收DHCP提供738消息。MS 505通过将DHCP请求740消息发送到WIF 325中的DHCP 代理415来对DHCP提供555作出响应。DHCP确认742消息被WIF 325中的DHCP代理415发送到MS 505 以提供要与MS 505交换的数据750。
图8示出根据一些实施例的具有预先存在的上下文的单无线电切换。在MS 505、WiFi AN 510、WIF 325、目标BS 610、ASN-GW 335和HA 345之间交换数据业务705，并且确定切换到WiFi 820的决定。在单元830中执行IP虚拟适配器到WiFi的切换。DHCP发现消息832从MS 505被发送到WIF 325以用于发现DHCP服务器。移动IP（MIP）注册请求834被发送到HA 345，并且MIP注册响应836被发送到WIF 325。MS 505从WIF 325中的DHCP代理415接收DHCP提供838消息。MS 505通过将DHCP请求840消息发送到WIF 325中的DHCP 代理415来对DHCP提供838作出响应。DHCP确认842消息被WIF 325中的DHCP代理415发送到MS 505 以提供要与MS 505交换的数据850。
图9示出根据一些实施例的在互通功能（WIF）中具有接入控制的单无线电切换。在MS 505、目标BS 610、ASN-GW 335和HA 345之间交换数据业务910，并且在单元920中确定切换到WiFi的决定。在单元930中在MS 505、WiFi AN 510和WIF 325之间发生WIF/SFF发现和认证过程。在MS 505、WIF 325、目标BS 610和ASN-GW 335之间交换一系列消息，其包括未受控制的切换（HO）（RNG-REQ/IP）932、上下文检索934、到所需WiFi的切换936、到WiFi的切换响应938、切换完成940、切换完成942、切换ACK 944和切换完成946消息。
在单元950中执行IP虚拟适配器到WiFi的切换。DHCP发现消息952从MS 505被发送到WIF 325以用于发现DHCP服务器。移动IP（MIP）注册请求954被发送到HA 345，并且MIP注册响应956被发送到WIF 325。DHCP提供958消息由MS 505从WIF 325中的DHCP代理415来接收。MS 505通过将DHCP请求960消息发送到WIF 325中的DHCP 代理415来对DHCP提供838作出响应。DHCP确认962消息被WIF 325中的DHCP代理415发送到MS 505 以提供要与MS 505交换的数据970。
图10是用于进行网络的互通的方法的流程图，其包括在单元1000中从第一网络接收信号。该信号可以是由STA从WLAN 120接收的，其中WLAN 120是WiFi网络。在单元1010中，在STA中研究该信号以识别服务集标识符（SSID）。在单元1020中，使用SSID确定AP是否支持网络的互通以使用第一网络来接入第二网络。在单元1030中，STA与第一网络相关联以使用WiFi互通功能（WIF）325元件来接入第二网络。
在此可能已经参考数据（例如指令、函数、过程、数据结构、应用程序、配置设置等等）描述了实施例。为了本公开的目的，术语“程序”覆盖宽范围的软件部件和构造，包括应用、驱动器、过程、例程、方法、模块和子程序。术语“程序”可以被用来指代完整编译单元（即可以被独立地编译的指令集合）、编译单元的集合、或者编译单元的一部分。因此，术语“程序”可以被用来指代任何指令集合，所述指令集合在由无线通信系统100执行时，执行期望的信号传输。无线通信系统100中的程序可以被认为是软件环境的部件。
在此讨论的操作可以通常经由在适用时体现为有形介质上的代码指令的适当固件或软件的执行来促进。因此，本发明的实施例可以包括在某种形式的处理核上执行的或者以其他方式实施或实现在机器可读介质上或其内的指令集合。机器可读介质包括用于存储或传送机器（例如计算机）可读的形式的信息的任何机构。例如，机器可读介质可以包括制造品，例如只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）、磁盘存储介质、光学存储介质、以及闪速存储器设备等等。另外，机器可读介质可以包括传播的信号，例如电、光、声或其他形式的传播信号（例如载波、红外信号、数字信号等等）。
尽管已经在此示出和描述了本发明的某些特征，但是本领域技术人员现在将想到许多修改、替换、改变和等同物。因此，应当理解，所附权利要求书意图覆盖如落在本发明的真实精神内的所有这样的修改和改变。

Claims (27)

1. 一种用于网络的互通的方法，包括：
从第一网络中的接入点（AP）接收信号；
研究所述信号以识别服务集标识符（SSID）；
使用所述SSID来确定所述AP是否支持网络的互通以使用所述第一网络来接入第二网络；以及
与所述第一网络相关联以使用无线保真（WiFi）互通功能（WIF）元件来接入所述第二网络。
2. 权利要求1所述的方法，其中，所述AP是载波类WiFi AP。
3. 权利要求1所述的方法，其中，所述SSID是互通（IWK）SSID。
4. 权利要求3所述的方法，还包括从多个SSID中选择所述IWK SSID，其中每个SSID被映射到单独的虚拟局域网（VLAN）中。
5. 权利要求3所述的方法，其中，所述WIF元件包括：认证、授权和计费（AAA）功能，单独转发功能（SFF），以及移动因特网协议（IP）外部代理（FA）或数据路径功能。
6. 权利要求1所述的方法，其中，所述SSID是广播SSID。
7. 权利要求1所述的方法，其中，所述第一网络是WiFi网络，并且所述第二网络是全球微波互联接入（WiMAX）网络。
8. 一种用于网络进入的方法，包括：
使用站（STA）来从第一网络接收第一信号，所述站（STA）被配置成通过所述第一网络和第二网络来通信；
建立与所述第一网络的关联；
通过经由接入点（AP）将可扩展认证协议（EAP）消息发送到WiFi互通功能（WIF）来在所述第二网络中认证所述STA；
传送动态主机配置协议（DHCP）发现消息以发现DHCP服务器；
接收DHCP提供消息；
利用DHCP请求消息对所述DHCP提供消息作出响应；
从所述WIF元件接收确认；以及
使用所述第一网络通过所述第二网络来传送数据。
9. 权利要求8所述的方法，其中，所述第一网络是无线保真（WiFi）网络，并且所述第二网络是全球微波互联接入（WiMAX）网络。
10. 权利要求9所述的方法，其中，所述STA通过将可扩展认证协议（EAP）消息发送到所述WIF元件中的认证、授权和计费（AAA）代理来在所述第二网络中认证。
11. 权利要求8所述的方法，其中，所述DHCP发现消息被发送到所述WIF。
12. 权利要求8所述的方法，其中，从所述WIF接收所述DHCP提供消息。
13. 权利要求12所述的方法，其中，所述DHCP请求消息被传送到所述WIF。
14. 权利要求8所述的方法，其中，所述AP被配置成提供多广播服务集标识符（BSSID）支持。
15. 一种用于单无线电切换的方法，包括：
使用单无线电站（STA）来连接到第一网络；
检测第二网络的可用性；
发现所述第二网络的信号转发功能（SFF）的地址；
建立到所述第二网络的SFF的隧道；
执行通过所述隧道到所述第二网络的初始进入；以及
在所述第二网络中执行到基站的切换。
16. 权利要求15所述的方法，其中，所述第一网络是无线保真（WiFi）网络，并且所述第二网络是全球微波互联接入（WiMAX）网络。
17. 权利要求16所述的方法，其中，建立到WiMAX网络的SFF的隧道包括将STA基本能力（SBC）请求发送到所述SFF。
18. 权利要求17所述的方法，其中，建立到WiMAX网络的SFF的隧道包括秘密密钥管理（PKM）/EAP交换。
19. 一种单无线电站（STA），包括用于通过第一网络进行通信的第一协议层和用于经由所述第一网络通过第二网络进行通信的第二协议层，其中所述STA被配置成：从第一网络中的接入点（AP）接收信号，研究所述信号以识别服务集标识符（SSID）以确定所述AP是否支持网络的互通，以及与所述第一网络相关联以使用无线保真（WiFi）互通功能（WIF）元件来接入所述第二网络。
20. 权利要求19所述的STA，其中，所述STA使用动态主机配置协议（DHCP）来发现所述第二网络。
21. 权利要求19所述的STA，其中，所述STA被配置成接收互通（IWK）SSID。
22. 权利要求21所述的STA，还包括从由所述AP传送的多个SSID中搜索IWK SSID。
23. 权利要求19所述的STA，其中，所述SSID是来自载波类WiFi AP的广播SSID（BSSID）。
24. 权利要求19所述的STA，其中，所述第一网络是WiFi网络，并且所述第二网络是全球微波互联接入（WiMAX）网络。
25. 一种包括存储程序的有形机器可读介质的物品，所述程序能够由机器执行以执行方法，包括：
从第一网络中的接入点（AP）接收信号；
研究所述信号以识别服务集标识符（SSID）；
使用所述SSID来确定所述AP是否支持网络的互通以使用所述第一网络来接入第二网络；以及
与所述第一网络相关联以使用无线保真（WiFi）互通功能（WIF）元件来接入所述第二网络。
26. 权利要求25所述的物品，其中，所述SSID是互通（IWK）SSID。
27. 权利要求25所述的物品，其中，所述第一网络是WiFi网络，并且所述第二网络是全球微波互联接入（WiMAX）网络。
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