CN1757252A - 无线终端会话控制和接口建立方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种无线终端的会话控制方法,它实现使用无线接入技术革新的多媒体综合网络(MIRAI),以使无线接入网的选择不会增加每个无线接入网的负担,本发明还提供一种接口建立方法,用于在无线接入网切换期间快速地建立IP连接。使用无线接入技术革新的多媒体综合网络(MIRAI)10包括不同的无线接入网11,因特网12和多媒体无线终端13,不同的无线接入网11包括PHS网11a,无线LAN11b,寻呼网11c和蜂窝电话网11d。因特网12包括CCN服务器12a,它通过寻呼网络11c向无线终端13发送会话相关信息。无线终端13根据会话相关信息来选择适合于通信的无线IF和应用,并建立会话。
Description
技术领域
本发明涉及无线终端会话控制和接口建立方法。
背景技术
目前已经提出一种使用无线接入技术革新(Radio AccessInnovation)的多媒体综合网络(MIRAI),该多媒体综合网络(Multimedia Integrated network)连接多个不同的无线接入网(RAN),诸如为例如通过公共核心网连接的无线LAN和PHS,并且能够在这些不同的无线接入网之间进行无缝地通信(非专利参考文献1)。
对于MIRAI的结构,MIRAI包括高功能性的公共核心网,信令网,和软件无线电(SDR)终端或多模无线终端。应当认识到该多模无线终端包括多个接口和应用,以便在它进行通信时,它使用唯一的ID(数字或URI,等)指定终端。SDR终端或多模终端将它的位置信息等传送至公共核心网,公共核心网根据该信息来选择无线接入网,并将所选择的无线接入网信息通知给SDR终端或多模终端,借此最佳无线接入网的系统就被下载或提示给SDR终端或多模终端。
换句话说,采用MIRAI网络方案,可以单独通过核心网来实现无线接入网、会话和用户信息的管理,以便系统可以被假定其中紧密地综合多个无线接入网。
[非专利参照文献1]2002年2月的IEEE通信杂志中G.Wu等人的“MIRAI architecture for heterogeneous networks”。
然而,在实际中每个无线接入网是通过它相应的操作员进行管理,事实上无缝地综合现有的无线接入网并单独地管理它们是非常困难的。
更具体来说,对于MIRAI网络中的通信,当建立会话时,需要选择适合会话的无线接口和应用。特别是,在执行来自终端的呼叫时,可以选择需要的网络,这是由于呼叫方识别出使用的会话相关信息和无线接入网以及应用。然而,被叫终端不能预先获知所要建立的会话类型。这样,就需要启动所有的网络,或者在建立会话之前,能够在网络侧有效地选择适合媒介会话的无线网和应用。因此,每个无线接入网变得很复杂并且规模庞大,以致于它们很难在实际中应用。
在建立会话的时候当进行对不同的无线接入网的切换时,在改变以前的会话参数之前,就要建立在目标无线接入网的接入点与因特网服务提供商的接入网服务器之间的IP连接。除非快速地进行IP连接,否则将会出现断开通信和对不同无线接入网的切换失败的问题。
本发明致力于解决上面叙述的问题,并以此为目的提供了一种无线终端会话控制方法,该方法在不增加每个无线接入网的负担的情况下,通过无线终端来选择每个无线接入网,以便实现MIRAI网络。
本发明的另一个目的是提供一种接口建立方法,该方法中当进行不同的无线接入网的切换时可以快速地建立IP连接。
发明内容
在权利要求1中叙述的发明是一种无线终端的会话控制方法,该无线终端是应用在使用无线接入技术革新的多媒体综合网络(MIRAI)中,该多媒体综合网络包括多个不同的无线接入网,和连接无线接入网的因特网,其中:使用一个所述的无线接入网作为信令网;在因特网中设置服务器,以便当执行与所述无线终端的连接请求时,将与该连接所需的会话相关信息发送至信令网;所述无线终端包括多个无线接口和多个应用以及一个代理部分;该代理部分根据该会话相关信息,允许在多个无线接口之中对应该信令网的无线接口保持在备用状态,并允许处于备用状态的无线接口接收会话相关信息,以便在多个应用和多个无线接口中分别选择适合通信的应用和无线接口,以建立会话。
在权利要求2中叙述的发明包含一种根据权利要求1的无线终端的会话控制方法,其中代理部分具有下述功能:当通信结束时终止会话,以及当不再需要无线接口时自动将无线接口设置为空闲状态。
在权利要求3中叙述的发明包含一种对于使用无线接入技术革新的多媒体综合网络(MIRAI)的接口建立方法,该多媒体综合网络包括多个不同的无线接入网和在所述无线接入网之间连接的因特网,其中:在所述的因特网中设置服务器,用于获取相对于每个服务提供商的接入网服务器的自组织(ad-hoc)认证信息,所述的接入网服务器分别建立与所述无线接入网的接入点的IP连接;无线终端装备有多个无线接口和一个代理端口;所述接口建立方法包括步骤:
通过所述代理部分来预先检测无线接入网的切换,在无线接入网切换之前,将与目标无线接入网相关的信息发送给位于因特网中的所述服务器;
通过设置在因特网中的所述服务器来识别所述接入网服务器,所述接入网服务器根据与目标无线接入网相关的所述信息来建立与目标无线接入网的接入点的IP连接;获取相对于接入网服务器的自组织认证信息;并将为IP连接所需的信息和自组织认证信息一起发送至所述代理部分;
通过所述代理部分向所述接入网服务器发送所述的自组织认证信息,以便所述的自组织认证信息启动与所述接入网服务器的连接;
当启动与所述接入网服务器的连接时,通过所述代理部分向所述接入网发送为IP连接所需的信息,以建立IP连接。
(操作)
根据权利要求1的发明,该无线终端包括多个无线接口,多个应用和一个代理部分,通过经过信令网从因特网服务器中获取的会话相关信息,代理部分可以根据会话相关信息选择适合于通信的无线接口和应用,并建立会话。也就是说,MIRAI网络可以在不增加每个无线接入网的负担的情况下实现MIRAI网。
根据权利要求2中叙述的发明,当检测到建立的媒介会话结束时,在无线终端中包含的代理部分可以终止会话。
根据在权利要求3中叙述的发明,在无线接入网被切换之前,可以为接入网服务器预先完成对IP连接的接口建立,以便将该接入网服务器连接到目标无线接入网的接入点。这样,在无线接入网的切换期间,可以减少为建立IP连接所需的时间,并且可以根据切换来缩短断开时间。
附图说明
图1是叙述体现本发明使用无线接入技术革新的多媒体综合网络(MIRAI)的示意性结构的说明图。
图2是叙述多模无线终端的结构的系统结构图。
图3是描述多模无线终端从建立会话到终止会话的过程的顺序图。
具体实施方式
接下来,将参照附图叙述本发明的一个实施例。图1是叙述体现本发明通过无线接入技术革新的多媒体综合网络(MIRAI)的示意性结构的说明图。在图1中,MIRAI网络10是由不同的无线接入网(RAN)11,因特网12和多模无线终端(MUT:多业务用户终端)13组成。不同的无线接入网11包括多个不同的无线接入网。在该实施例中,多个不同的无线接入网是由PHS(个人手持电话系统)网11a,无线LAN(WLAN:无线局域网)11b,寻呼网(双工寻呼系统)11c,蜂窝电话网11d等组成。换句话说,在不同的无线接入网11中存在相应网络11a-11d的多个业务区域。
因特网12是用于连接在不同无线接入网11上的相应网络11a-11d的网络,在因特网12上提供有因特网服务提供商(ISP)15和CCN服务器12a,它们管理在相应网络11a-11d之间的连接。
在不同的无线接入网11上的多模无线终端13,或MUT与位于相同网络11a-11d中的另一个多模无线终端13进行通信,或者与位于另一个网络11a-11d中的另一个多模无线终端13进行通信。而且,多模无线终端13通过因特网12与诸如IP电话的IP终端14进行通信。多模无线终端13是移动无线终端。当在不同的无线接入网11上漫游时,多模无线终端13可以与在相应网络11a-11d上的另一个多模无线终端13通信。当在不同的无线接入网11上漫游时,多模无线终端13也可以通过因特网12与IP终端14进行通信。这样,多模无线终端13被装备有相应的无线接口和对应于相应网络11a-11d的多个应用,以及控制它们的功能。
本实施例的MIRAI网络10使用SIP(会话初始协议)作为基础实现网络会话控制协议,它能够使多模无线装置13使用在不同的无线接入网11上的相应11a-11d。
这样,位于因特网12上的CCN服务器12a也被装备了SIP代理功能和网关功能,SIP代理功能用于传送SIP消息,网关功能用于向自组织(ad-hoc)的无线接入网11a-11d传送SIP。而且,连接到因特网12的IP终端14也被装备了SIP功能,用于与多模无线终端13进行通信。
接下来叙述多模无线终端13的结构。图2显示了叙述多模无线终端13的结构的系统结构图。在图2中,多模无线终端13包括接口部分20a,应用部分20b和代理部分20c。
接口部分20a包括PHS网11a的PHS无线接口(第一无线IF)21;寻呼网11c的寻呼无线接口(第二无线IF)22;无线LAN11b的无线LAN无线接口(第三无线IF)23;和蜂窝电话网11d的蜂窝电话无线接口(第四无线IF)24。
应用部分20b包括各种语音应用25,用于利用网络来发送和接收语音数据;各种视频应用26,用于利用网络来发送和接收图像数据;各种消息应用27,用于利用网络来发送和接收消息数据;等等。
而且,代理部分20c包括呼叫控制部分(CC:呼叫控制器)31;会话管理部分(SM:会话管理器)32;简档管理部分(PM:简档管理器)33;和资源管理部分(RM:资源管理器)34。
会话管理部分32包括SIP(会话初始协议)代理功能,用于解译从所述第一至第四无线IF21-24中馈送的SIP消息(INVITE),并产生为建立会话所需的SIP消息,然后将它发送至呼叫控制部分31。
根据该SIP消息,呼叫控制部分31控制简档管理部分32和资源管理部分34选择每一个所述应用25-27,并选择每一个所述的第一至第四无线IF21-24,该SIP消息是从会话管理部分32发送并需要它来建立会话。
简档管理部分33作为一个数据库存储与所述相应的应用25-27相关的信息,所述的应用25-27被安装在多模无线终端13中。简档管理部分33也作为一个数据库存储与应用25-27和接口的用户优选项相关的信息。
资源管理部分34是用于控制相应的第一至第四无线IF21-24的管理器,它被设计为根据来自呼叫控制部分31的指令使第一至第四无线IF21-24变为激活或空闲。当第一至第四无线IF21-24激活时,资源管理部分34也包括监视接收状态(例如,载波的场强)的功能。
更具体而言,当使用假定PHS网11a进行通信时,也就是说,通过第一无线IF21实施通信时,资源管理部分34监视第一无线IF21的接收状态。此时,如果多模无线终端13漫游到所述PHS网11a的服务区域以外(如果由于较弱的场强很可能会使通信中断),在正在进行的通信被断开之前,资源管理部分34向呼叫控制部分31发布指令。然后,资源管理部分34将其它的无线IF设置为备用状态,执行监视,并检测其它通信的无线接入网的场强,用于进行分析。然后将可通信的无线接入网的信息通知给呼叫控制部分31。
应当认识到在本实施例中,寻呼网11c在不同的无线接入网11中具有最宽的服务区域,它被使用作为信令无线接入网(信道)。这样,当多模无线终端处于备用状态时,资源管理部分34仅仅使对应寻呼网11c的第二无线IF22变得激活,并将它设置为备用状态。
代理部分20c是由呼叫控制部分31,会话管理部分32等诸如此类装置组成,代理部分20c被设计为在正在进行的通信被断开之前,预先执行在目标无线接入网的接入点和ISP15之间实施的接口建立(IP连接)处理,以便能够根据前面提到的信息在指定的无线接入网上进行通信。
应当认识到包含所述SIP功能的IP终端也具有类似的代理部分20c,接口部分20a和应用部分20b,并且它们的操作也相同;因此它们的内容就不在此进行叙述。同样应当认识到IP终端14可以具有任何结构,只要它具有SIP功能,该IP终端14并不局限于图2中显示的结构。
接下来,在下文将参照顺序图来叙述多模无线终端13的操作是如何配置的,如图3所示,该顺序图叙述了多模无线终端13从建立会话和终止会话的处理。
(建立会话)
应当认识到为了简明起见,IP终端14是呼叫方,而多模无线终端13是被叫方。同样应当认识到由于被叫多模无线终端13处于备用状态,并且寻呼网11c是信令信道,只有第二无线IF22是处于激活状态。
我们现在假定呼叫IP终端14向因特网12发送SIP消息(INVITE)。应当认识到在SIP消息(INVITE)中包含的信息包括了例如识别会话的呼叫ID;媒介参数(语音应用,视频应用,消息应用等);和编解码器类型。发送至因特网12的SIP消息(INVITE)被传送给因特网12上的CCN服务器12a。CCN服务器12a通过作为信令信道的寻呼网11c向被叫多模无线终端13发送所述的SIP消息(INVITE)。
当被叫多模无线终端13通过第二无线IF22获取所述的SIP消息(INVITE)时,所述SIP消息(INVITE)被发送给会话管理部分32。在临时存储包含在SIP消息(INVITE)中的信息时,会话管理部分32对它进行分析以产生为建立会话所需的SIP消息。SIP消息被传送给呼叫控制部分31,该SIP消息是由会话管理部分产生,并需要该SIP信息来建立会话。
呼叫控制部分31根据SIP消息来选择用于与简档管理部分33通信的应用25-27,并获取与用户优选项相关的信息。接着,呼叫控制部分31向资源管理部分34发布选择指令来选择第一至第四无线IF21-24,同时向资源管理部分34传送与用户优选项相关的所述信息。
资源管理部分34根据选择指令、与用户优选项相关的信息,和此时第一至第四无线IF21-24的接收状态来选择和使第一至第四无线IF21-24中的一个无线IF(在这种情况下,第三无线IF23)变为激活。当一个无线IF变为激活时,资源管理部分34准许选择的无线IF向呼叫控制部分31发送IP地址。呼叫控制部分31接着将选择的无线IF和应用信息(IP地址和端口号)发送至会话管理部分32。
会话管理部分32充当SIP代理,用于传送对应于选择的应用25-27的所述SIP消息(INVITE)。一旦接收到SIP消息(INVITE),应用25-27向会话管理部分32返回SIP确认消息(200 OK),它确认所述的SIP消息(INVITE)。
会话管理部分32通过选择的无线接入网(在这种情况下,无线LAN11b)返回SIP确认消息(200 OK)。从会话管理部分32发送到无线LAN11b的SIP确认消息(200 OK)被传送给在因特网12上的CCN服务器12a。该CCN服务器12a通过因特网12向呼叫IP终端14发送所述的SIP确认消息。
随后,呼叫IP终端14和被叫多模无线终端13的会话管理部分32采用与典型的SIP类似的方式,不是通过ISP15而是通过CCN服务器来交换SIP消息,并建立它们之间的会话。
(终止会话)
为了终止会话,从呼叫方或被叫方的多模无线装置13的应用发送终止会话的SIP消息(BYE)。通过利用SIP的记录路由功能,终止会话的SIP消息(BYE)是通过会话管理部分32来输送。
一旦检测到终止会话的SIP消息(BYE)和确认SIP消息(BYE)的SIP消息(200 OK),会话管理部分32向呼叫控制部分31通知会话结束。呼叫控制部分31参考呼叫ID,并向资源管理部分34发送将会话中使用的无线IF(在这种情况下,第三无线IF23)从激活状态切换到空闲状态的指令。一旦第三无线IF23设置为空闲状态,资源管理部分34接着会将该效果通知给呼叫控制部分31。呼叫控制部分31向简档管理部分33发送已经终止会话的通知,由此通知会话已经被终止。
这样,就终止了在呼叫IP终端14和被叫多模无线终端13之间的会话。也就是说,无线接口变为空闲。
(接口建立)
接下来将叙述接口建立,在接口建立过程中如果需要切换无线接入网,那么就在目标无线接入网的接入点与ISP15的接入网服务器之间建立IP连接,以便使多模无线终端13保持通信而不会中断。
当呼叫和被叫多模无线终端相互进行通信时,呼叫多模无线终端13的代理部分20c监视通信的接收状态。如果执行对不同的无线接入网的切换,在正在进行的通信被断开之前代理部分20c对它进行检测,正如在上文所述的内容。在会话参数被更新之前,代理部分20c预先执行在目标无线接入网与ISP15的接入网服务器之间的IP连接的接口建立。
首先,代理部分20c使用无线IF,该无线IF是一个处于备用状态或当前用于向CCN服务器12a发送无线终端13的位置信息的无线IF;由无线终端13使用的IF接口,即第一至第四无线IF21-24的类型;和包含它的地址的目标信息(与目标无线接入网相关的信息)。
根据所述的目标信息,CCN服务器12a识别ISP15的服务器,用于与目标无线接入网的接入点进行IP连接。
然后,CCN服务器12a请求由标识的ISP15所提供的服务器发布服务预付票据(service advance ticket),该服务预付票据是作为自组织的认证信息,用于预先建立与所述无线终端13的接口建立。服务预付票据是由特定的ID和对于该ID的电子签名组成,这是由ISP15发布的。如果在认证之后启动通信,当要接收IP通信服务时,可能妨碍服务连接;因此,当进行IP连接时,采用跳过协商的方法,发送的预付票据准许启动IP通信。因此,在通信期间就需要执行官方认证。
当发布服务预付票据时,CCN服务器12a向所述的无线终端13发送为IP连接所需的信息。为IP连接所需的信息包括DHCP(动态主机配置协议)信息,PPPoE(基于以太网的点对点协议)信息,PPP(点对点协议)信息,和所述的服务预付票据。DHCP信息进一步包括IP地址,IP子网掩码,广播地址,DNS(域名系统)服务器地址,路由器IP地址,地址的租用周期,和用于更新地址的目标地址。PPPoE信息包括LCP(链路控制信息)信息和NCP(网络控制协议)信息。CCN服务器12a在数据库中存储为IP连接所需的信息,这不包括服务预付票据,以便对应于连接的ISP15提取为特定的接口建立所需的信息。
当无线终端13从CCN服务器12a接收到为接口建立所需的信息时,无线终端13的代理部分20c向ISP15的接入网服务器发送所述的服务预付票据,用于与目标无线接入网的接入点建立IP连接。应当认识到对于连接到无线LAN11b的接入点的ISP15的接入网服务器,当帧听到载波时无线终端13发送服务预付票据,这样就可以进行通信。而且,对于连接到蜂窝电话网11d的接入点的ISP15,无线终端13拨打它的接入点,以便向它发送服务预付票据。
一旦接收到服务预付票据,ISP15的接入网服务器识别出它是以前在ISP15中发布的对CCN服务器12a的服务预付票据,ISP15的接入网服务器启动与无线终端13的连接。无线终端13接着使用为接口建立所需的信息,从而进行与ISP15的IP通信并执行接口建立,该信息是从CCN服务器12a中发送的。应当认识到在切换之后的通信期间,通过利用CHAP(挑战握手认证协议)等协议再次执行认证。
相应的,在无线接入网的切换期间,在目标无线接入网和ISP15的接入网服务器之间的IP连接就准备就绪,以便可以保持会话而不会中断通信。
接下来,下文将叙述本实施例的特征是如何配置的。(1)采用本实施例,多模无线终端13包括呼叫控制部分31,会话管理部分32,简档管理部分33和资源管理部分34,以便在其中存储和保存与无线IF21-24和应用25-27相关的信息。另外,通过与因特网12上的CCN服务器12a进行合作,可以有效地选择用于通信的无线IF21-24和应用25-27。
(2)采用本实施例,多模无线终端13保持关于在呼叫控制部分31中、在会话管理部分32中、在简档管理部分33中和资源管理部分34中建立会话的信息,并通过将多模无线终端13与SIP功能的结合,多模无线终端13能够检测由会话管理部分32建立的媒介会话的终止。然后,会话管理部分32可以通过呼叫控制部分31等有效地终止IP会话。
(3)采用本发明,通过多模无线终端13可以执行无线网11a-11d的选择。这样,与它在网络侧的选择相比,消除了需要向网络发送无线IF和用户信息的麻烦,以便可以减少信令业务。
(4)采用本实施例,由于多模无线终端13包括呼叫控制部分31,会话管理部分32,简档管理部分33和资源管理部分34,在多模无线终端13侧可以根据需要很容易地实现与应用和无线IF的增加/减少或替换相关的改变,其中在多模无线终端13侧也就是在用户侧。
(5)采用本实施例,由于只是在因特网12上增加了CCN服务器12a,因此只需要对现有的无线网络设备进行少量的修改或变换。
(6)采用本实施例,在切换无线接入网之前,对于在ISP15的接入网服务器上的IP连接预先执行接口建立,使得ISP15的接入网服务器被连接到目标无线接入网的接入点。这样,就可以在很短的时间内建立在无线接入网切换期间的IP连接。可以缩短根据切换的断开时间。
应当认识到本发明的实施例可以改变为以下的形式。在先前叙述的实施例中,协商是通过设置为信令网的寻呼网11c来执行;然而,它并不局限于此,也可以通过未使用的无线网进行协商,并且可以通过例如经过载波帧听通信的无线接入网进行协商。当然,可以通过目标无线网预先进行协商。
在前面叙述的实施例中,使用多模无线终端作为无线终端;然而,无线终端可以通过SDR(软件无线电)终端来实现。
如前所述内容,根据本发明的无线终端会话方法,可以在不增加在每个无线接入网上的负担的情况下实现MIRAI网。
而且,根据本发明的接口建立方法,可以快速地建立在不同的无线接入网的切换期间的IP连接。
Claims (3)
1.一种无线终端的会话控制方法,该无线终端被应用于使用无线接入技术革新的多媒体综合网络(MIRAI)中,该多媒体综合网络包括多个不同的无线接入网和在所述无线接入网之间连接的因特网,其中:
使用一个所述的无线接入网作为信令网;
在所述因特网中设置服务器,以便当进行与所述无线终端的连接请求时,将与用于连接所需的会话相关信息发送至所述信令网;
所述无线终端包括多个无线接口和多个应用,以及一个代理部分;
所述代理部分根据所述的会话相关信息,允许在多个无线接口之中对应所述信令网的无线接口保持在备用状态,并允许处于备用状态的无线接口接收所述的会话相关信息,以便在所述多个应用和所述多个无线接口中分别选择适合于通信的应用和无线接口来建立会话。
2.根据权利要求1的无线终端的会话控制方法,其中代理部分具有下述功能:当通信结束时终止该会话,以及当不再需要无线接口时自动将无线接口设置为空闲状态。
3.一种对于使用无线接入技术革新的多媒体综合网络(MIRAI)的接口建立方法,该多媒体综合网络包括多个不同的无线接入网和在所述无线接入网之间连接的因特网,其中:
在所述的因特网中设置服务器,该服务器获取相对于每个服务提供商的接入网服务器的自组织认证信息,所述的接入网服务器分别建立与所述无线接入网的接入点的IP连接;
无线终端装备了多个无线接口和一个代理端口;
所述接口建立方法包括步骤:
通过所述代理部分来预先检测无线接入网的切换,在无线接入网切换之前,向位于因特网中的所述服务器发送与目标无线接入网相关的信息;
设置在因特网中的所述服务器根据所述与目标无线接入网相关的信息来识别所述接入网服务器,所述接入网服务器建立与目标无线接入网的接入点的IP连接;获取相对于接入网服务器的自组织认证信息;并将为IP连接所需的信息和自组织认证信息一起发送至所述代理部分;
通过所述代理部分向所述接入网服务器发送所述的自组织认证信息,以便所述的自组织认证信息启动与所述接入网服务器的连接;
当启动与所述接入网服务器的连接时,通过所述代理部分向所述接入网发送为IP连接所需的信息来建立IP连接。
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