CN1994013B

CN1994013B - 用于在两个网络上操作通信设备的装置和方法

Info

Publication number: CN1994013B
Application number: CN2005800255974A
Authority: CN
Inventors: 迈克尔·D·科特津
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Mobility LLC
Priority date: 2004-07-30
Filing date: 2005-06-16
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2025-06-16
Also published as: ATE418250T1; KR20070039102A; KR101081661B1; EP1774821B1; ES2314682T3; US7339909B2; US20060025138A1; EP1774821A1; DE602005011819D1; BRPI0513988A; CN1994013A; WO2006023014A1

Abstract

一种用于在两个网络上操作通信设备的装置和方法。可以检测来自邻近无线设备(120)的无线广域网络上行链路信号(162)。可以响应于检测到无线广域网络上行链路信号，将消息发送到无线广域网络基础设施，该消息指出该无线设备(120)与无线局域网络接入点(110)邻近。邻近的无线设备(120)可以使用无线局域网络通信信号通信。

Description

用于在两个网络上操作通信设备的装置和方法

背景

技术领域

本公开内容涉及一种用于在两个网络上操作通信设备的方法和装置。更具体地，本公开内容涉及在第一网络上操作通信设备，并且当通信设备邻近第二网络时检测和切换通信设备。

相关技术描述

近来，随着对接入互联网的需求的增加，有线和无线形式的互联网接入点的数目也持续增长。无线局域网络(WLAN)接入点，诸如IEEE 802.11、Bluetooth、星状拓扑、网状拓扑和家庭射频(RF)接入点，可以提供对互联网和其他网络类型的接入。WLAN接入点在家庭中和在商业环境中激增。典型地通过WLAN接入点接入互联网的设备是，膝上型计算机、手持或掌上计算机、PDA、桌面计算机等。WLAN的地理覆盖范围通常被称为热点(hot spot)。热点可以是独立的，但是在部署较多的WLAN接入点时，其也可以是重叠的。即使WLAN的RF覆盖区远小于无线广域网络(无线WAN)小区，该无线广域网络诸如无线电电话网络小区、无线通信设备广域网络小区、或者蜂窝广域网络小区，但是WLAN覆盖范围和无线WAN小区覆盖范围仍可以重叠。遗憾的是，无线设备典型地不能接入两个网络或者在两个网络之间漫游。

例如，无线WAN在一个标准通信协议集合下操作，而WLAN在另一标准通信协议集合下操作。两个系统操作于分立的独立的频带，该频带是专门分配给该类型的网络的。当利用无线WAN系统的移动站在地理上来回移动时，该移动站通常接入多个小区或基站。移动站从一个小区切换到另一小区，以提供最佳的信号接收。

出于多种原因，可以想象，用户可以进入存在无线WAN基站和WLAN接入点两者的无线电覆盖范围的区域。为了确保最佳的覆盖范围，无线设备必须具有同蜂窝无线WAN系统和WLAN接入点此两者通信的能力。因此，设备被开发为接入WLAN和无线WAN网络此两者。这需要无线设备扫描这两个频带，并且寻找这两个网络，以便于确定哪个网络是可用的。遗憾的是，扫描两个频带和寻找两个网络需要相当大量的功率，导致了不满意的电流消耗水平和电池充电之间的下降的无线设备操作时间。

因此，存在这样一种需求，即允许无线设备能够接入WLAN和无线WAN网络此两者，同时减少电流消耗。而且，存在对于在WLAN的近区中有效地检测无线设备的需求。这些和其他的益处由本公开内容提供。

附图说明

将通过参考下图描述本公开内容的实施例，其中相似的数字表示相似的元件，并且其中：

图1是根据一个实施例的系统的示例性框图；

图2是根据一个实施例的无线局域网络接入点的示例性框图；

图3是说明根据一个实施例的系统的操作的示例性流程图；并且

图4是说明根据另一实施例的无线局域网络接入点的操作的示例性流程图。

具体实施方式

图1是根据一个实施例的系统100的示例性框图。系统100可以包括：网络控制器140、网络130、终端120、无线局域网络(WLAN)接入点110、和无线广域网络(无线WAN)基站150。终端120，诸如无线设备，可以是电话、无线电话、蜂窝电话、个人数字助理、寻呼机、个人计算机、移动通信设备、或者能够在WLAN和WAN上发送和接收通信信号的任何其他的设备。

在示例性实施例中，网络控制器140耦合到网络130。网络控制器140可以位于基站处，位于用于无线WAN基础设施的无线电网络控制器处，或者位于网络130上的任何其他位置。网络130可以包括能够发送和接收诸如无线信号的信号的任何类型的网络。例如，网络130可以包括无线WAN基础设施，诸如无线电信网络、蜂窝电话网络、卫星通信网络、和其他类似的通信系统。而且，网络130可以包括多于一个网络，并且可以包括多个不同类型的网络。因此，网络130可以包括：多个数据网络、多个电信网络、数据和电信网络的组合、以及能够发送和接收通信信号的其他类似的通信系统。

在操作中，除了WLAN收发信机之外，WLAN接入点110还可以包括无线WAN收发信机，诸如无线WAN接收机，其能够监视来自邻近无线设备(诸如终端120)的上行链路WAN通信。例如，终端120可以能够在无线WAN或者WLAN上操作。终端120可以处于WLAN接入点110的范围内，并且因此邻近于WLAN接入点。例如，终端120可以在无线WAN上操作，驻留在无线WAN上或者处于无线WAN上的正在进行的呼叫中，并且然后可以处于WLAN接入点110的范围内。

作为另一相关的操作示例，线161表示终端120经由基站150同无线WAN基础设施通信。线162表示终端120处于WLAN接入点110的范围中。例如，WLAN接入点110处的无线WAN上行链路接收机可以检测从终端120发射到基站150的无线WLAN上行链路信号。线163表示WLAN接入点110和网络130之间的回程，其可以提供此两者之间的通信。这样，已检测到邻近终端120的WLAN接入点110可以向诸如控制器140的无线WAN基础设施发送消息。可以以多种方式执行终端120的标识。例如，可以在WLAN接入点110中，在WAN基础设施控制器140中，结合此两者，或者实际上无任何关系地，执行终端120的标识。出于讨论的目的，可以假设，WAN基础设施控制器140标识了邻近的终端120。线164表示WAN基础设施控制器140经由基站150向终端120发送消息，其使终端120开始搜索附近的WLAN接入点110，与附近的WLAN接入点110互连，和/或切换到附近的WLAN接入点110。这可以使用已知的发现方法和消息传递协议执行。线165表示终端120以无线方式同WLAN接入点110通信。

根据另一实施例，相似地，邻近WLAN接入点110并且在无线WAN上行链路上发射的终端120将在接入点110处具有非常高的信号强度。因此，如果需要，可以容易地检测和标识终端120。可以以数种方式，通过查看和分析发射信号，通过向无线WAN基础设施发送某些已标识的或检测的信息，或者通过其他的已知方法，可以执行特定终端120的标识。例如，WLAN接入点110可自终端120发射的数据获得标识信息，并且将其传送到控制器140。这可以是关于终端120的信号特征(signature)信息，诸如扩频码、用户ID、或者同步码。可以增强WAN上行链路信号，以协助接入点110进行的检测和用户标识。

可替换地，WLAN接入点110可以提供捕获的信息，并且将终端120发射的某些数据发送到控制器140。WLAN接入点110接收的内容和无线WAN基础设施已接收的内容之间简单相关，并且因此了解所发射的内容，这样可以唯一地标识终端120。进一步可行的是，允许可以接收无线WAN下行链路的WLAN接入点110中的无线WAN接收机，以允许同步。该信息可以有助于WLAN接入点110接收终端120的上行链路无线WAN信号，并且有助于终端120的标识确定。

没有必要标识正在接收的特定终端120，这是因为，如果无线WAN基础设施可以向潜在邻近用户的小的或大的集合发送消息以搜索WLAN，则其仅是临时性的条件。如果终端120未找到WLAN接入点，则终端120可以快速地返回到低功率非搜索模式。一旦终端120找到WLAN，则该终端120可以保持在那，直至该终端120移动远离或者脱离WLAN接入点110的近区。而且，可以通过以下方式防止不具有WLAN能力的终端(该终端是基于分类码、数据库信息等确定的)使WLAN接入点110处的无线WAN接收机致盲：基于分类码、数据库信息等，优先将该终端移动到WLAN接入点未监视的无线WAN信道。

无线WAN基础设施可以具有经由网络130的同WLAN接入点110的直接连接，因此控制和参数信息可以共享。例如，可以向WLAN接入点110告知关于可能的邻近终端的码和同步参数。本公开内容的所有操作均可以通过全球移动通信系统(GAM)WAN、码分多址(CDMA)WAN、时分多址(TDMA)WAN、或者使用相似和对应的方法的任何其他的无线WAN来执行。因此，可以使用低功率的机制，以使用终端120的WAN传输的WLAN接入点检测，将终端120从无线WAN切换到WLAN。

图2是根据一个实施例的WLAN接入点200，诸如WLAN接入点110的示例性框图。WLAN接入点200可以包括：壳体210、控制器220、耦合到控制器220的网络接口230、耦合到网络接口230的端口240、其均耦合到控制器220的至少一个收发信机(诸如第一收发信机250和/或第二收发信机260)、耦合到控制器220的存储器270、和至少一个天线，诸如耦合到壳体210和第一收发信机250和/或第二收发信机260的天线280和/或天线282。根据另一相关实施例，WLAN接入点200还可以包括：无线WAN上行链路检测模块290，用于检测无线WAN上行链路信号；和无线WAN信息模块292，用于向无线WAN基础设施通知无线WAN上行链路信号的检测。无线WAN上行链路检测模块290和无线WAN信息模块292可以耦合到控制器220，可以驻留在控制器220中，可以驻留在存储器270中，可以是自主模块，可以是软件，可以是硬件，或者可以具有对WLAN接入点200上的模块有用的任何其他形式。

存储器270可以包括随机存取存储器、只读存储器、光存储器、或者可在WLAN接入点中使用的任何其他存储器。WLAN接入点200可以仅使用第一收发信机250用于所有功能。可替换地，WLAN接入点200可以使用第二收发信机260或者更多的收发信机用于WLAN接入点200的不同功能。

第一收发信机250可以是WLAN收发信机。第二收发信机260可以是WAN收发信机。第二收发信机260可以进一步包括两个WAN接收机：即用于接收来自基站150的WAN下行链路信号的WAN下行链路接收机，和用于接收来自终端120的WAN上行链路信号的WAN上行链路接收机。

在操作中，网络接口230可以同包括无线WAN基础设施的网络130传送信号。例如，网络接口230可以经由端口240(诸如耦合到对网络130回程的以太网端口)向和从网络控制器140发送和接收信息。网络接口230还可以使用任何其他有用的通信手段同网络控制器140通信。至少一个收发信机250可以检测来自无线设备，诸如终端120的无线WAN上行链路信号，并且可以同终端120传送WLAN信号。控制器220可以响应于至少一个收发信机250检测到来自终端120的无线WAN上行链路信号，经由网络接口230，向无线WAN基础设施通知与WLAN接入点200邻近的终端120相关的信息。

该至少一个收发信机可以包括WLAN收发信机，诸如第一收发信机250，其被配置为向和从终端120发射和接收WLAN信号。该至少一个收发信机还可以包括无线WAN收发信机，诸如第二收发信机260，其被配置为检测来自终端120的无线WAN上行链路信号。无线WAN可以是无线电电话网络或者任何其他类型的无线WAN。例如，无线WAN可以是无线通信设备WAN、无线电电话网络、蜂窝系统、和/或任何其他的无线WAN中的一个。WLAN可以是802.11网络、星状拓扑网络、网状拓扑网络、和/或任何其他的WLAN中的一个。控制器220可以进一步被配置为，基于超过预定阈值的无线WAN上行链路信号，经由网络接口230，向无线WAN基础设施通知同WLAN接入点200邻近的终端120。例如，控制器220可以确定无线WAN上行链路信号的属性，诸如信号强度、信噪比、或者对于确定无线WAN上行链路信号质量有用的任何其他的属性。控制器220然后可以将该属性同阈值比较，以确定无线WAN上行链路信号的质量。控制器220还可以响应于至少一个收发信机250检测到来自终端120的无线WAN上行链路信号、以及至少一个收发信机250检测到邻近的终端120和WLAN接入点200之间的用于参与WLAN通信的WLAN链路的适当信号强度，经由网络接口230，向无线WAN基础设施通知同WLAN接入点200邻近的终端120。无线WAN上行链路信号可以下述内容中的一个：正在进行的从终端120到无线WAN基站150的通信传输、从终端120到无线WAN基站150的协商消息、从终端120到无线WAN基础设施的呼叫建立消息、或者任何其他的无线WAN上行链路信号。控制器220可以进一步被配置为，在经由网络接口230向无线WAN基础设施通知同WLAN接入点200邻近的终端120之后，使用WLAN协议，经由至少一个收发信机250，参与同终端120的通信。

图3是说明根据另一实施例的系统100的操作的示例性流程图300。在步骤310中，流程图开始。在步骤320中，诸如终端120用户可能变为牵涉到同无线WAN基础设施交换的无线WAN通信。在步骤330中，WLAN接入点110可以“发觉”或检测到来自终端120的无线WAN上行链路传输。在步骤340中，WLAN接入点110可以经由网络130向无线WAN基础设施发送消息，诸如经由回程向网络控制器140发送消息，通过接收无线WAN传输向无线WAN基础设施通知其检测到邻近的终端120。该消息可以包括额外的信息，用于标识或者协助控制器140标识检测到的邻近的终端120。在步骤350中，无线WAN基础设施可以经由无线WAN基站150向终端120发送消息，指令终端120开始寻找WLAN接入点110。在步骤360中，一旦终端120搜索WLAN接入点110并且找到了它，则终端120可以开始连接，设置来自无线WAN系统的切换和/或向WLAN的切换。应当理解，切换协的过程可以经由WAN和终端120之间的信令、或者WAN同作为终端120和网络130之间的中间方的WLAN接入点110之间的信令发生。在步骤370中，流程300结束。在转移到WLAN之后，终端120的信息可经由网络接口230和端口140，经由网络130的接入点110的回程163，传送到控制器140。

图4是说明根据另一实施例的WLAN接入点200的操作的示例性流程图400。在步骤410中，流程开始。在步骤420中，WLAN接入点200可以监视无线WAN上行链路信号。在步骤430中，WLAN接入点200可以检测来自邻近无线设备(诸如终端120)的无线WAN上行链路信号。如果未检测到无线WAN上行链路信号，则WLAN接入点200可以继续监视无线WAN上行链路信号。对于WLAN接入点200，没有必要连续地监视无线WAN上行链路信号。例如，无线WAN基础设施，诸如控制器140，可以经由回程163向WLAN接入点200通知可能的邻近的终端120。然后WLAN接入点200可以尝试检测无线WAN上行链路信号。在步骤440中，WLAN接入点200可以响应于检测到无线WAN上行链路信号，向无线WAN基础设施发送消息，该消息指出终端120与WLAN接入点200邻近。在检测到邻近的终端120之后，WLAN接入点110可以经由回程163和网络130向控制器140通知检测结果。WAN基础设施可以向邻近的终端120发送其应寻找WLAN接入点的消息。邻近的终端120可以使用已知的发现技术找到WLAN接入点110，并且可以参与到通信中，即使是该邻近的终端120在继续其在WAN上的呼叫的同时。在步骤450中，WLAN接入点200可以使用WLAN通信信号同邻近的终端120通信。WLAN接入点200可以接收从无线WAN基站150到WLAN接入点200的终端120的切换。通过WAN基础设施和邻近的终端120之间的、经由WAN消息传递的消息信令，或者可替换地，通过终端120和WAN网络之间的、经由新建立的WLAN通信的消息传递，实现从WAN无线电信道到WLAN无线电信道的该呼叫转移。

当检测到无线WAN上行链路信号时，WLAN接入点200还可以确定邻近的无线设备的邻近度。例如，WLAN接入点200可以确定终端120与WLAN接入点200有多接近，可以确定来自终端120的信号的质量，或者可以通过任何其他有用功能确定终端120的邻近度。然后WLAN接入点200可以响应于检测到WAN上行链路信号和确定邻近终端120的足够邻近度向WAN基础设施发送消息，来发送消息。作为另一示例，WLAN接入点200可以通过检测邻近终端120和WLAN接入点200之间的WLAN链路的用于参与WLAN通信的足够信号强度，确定邻近终端120的邻近度。无线WAN可以是无线电电话网络。而且，无线WAN可以是无线通信设备WAN、无线电电话网络、蜂窝系统等中的一个。WLAN可以是802.11网络、星状拓扑网络、网状拓扑网络等中的一个。当检测到无线WAN上行链路信号时，WLAN接入点200可以接收邻近的终端120的标识。响应于检测到无线WAN上行链路信号发送到无线WAN基础设施的消息可以包括邻近终端120的标识。在步骤460中，流程400结束。

本发明的方法优选地在编程处理器上实现。然而，控制器、流程图和模块也可以在下列设备上实现，即，通用的或专用的计算机、编程微处理器或微控制器和外围集成电路元件、ASIC或者其他的集成电路、硬件电子装置或者逻辑电路(诸如离散元件电路)、可编程逻辑器件(诸如PLD、PLA、FPGA或PAL)，等等。通常，能够实现图中所示流程图的驻留有有限状态机的任何设备，可用于实现本发明的处理器功能。

尽管通过具体的实施例描述了本发明，但是显然，许多替换方案、修改方案和变化方案对于本领域的技术人员将是显而易见的。例如，可以在其他的实施例中互换、添加或者替换该实施例的多种部件。而且，对于所公开的实施例的操作，并非每个图中的所有元索均是必要的。例如，本领域的普通技术人员将能够通过简单地使用独立权利要求中的元素实现和利用本发明。因此，如此处阐述的本发明的优选实施例目的在于说明性的而非限制性的。可以在不偏离本发明的精神和范围前提下进行多种变化。

Claims

1.一种无线局域网络接入点，包括：

网络接口，其被配置为同无线广域网络基础设施传送信号；

至少一个收发信机，其被配置为检测来自无线设备的无线广域网络上行链路信号，并且被配置为同所述无线设备传送无线局域网络信号；和

控制器，其耦合到所述网络接口和所述至少一个收发信机，所述控制器被配置为，响应于所述至少一个收发信机检测到来自所述无线设备的所述无线广域网络上行链路信号，经由所述网络接口，向所述无线广域网络基础设施通知同所述无线局域网络接入点邻近的无线设备，其中在向无线广域网络通知同所述无线局域网络接入点邻近的无线设备之后，所述控制器被配置为利用无线局域网络信号与邻近的无线设备进行通信。

2.如权利要求1所述的无线局域网络接入点，其中所述至少一个收发信机包括：

无线局域网络收发信机，其被配置为向和从所述无线设备发射和接收无线局域网络信号；和

无线广域网络收发信机，其被配置为检测来自所述无线设备的无线广域网络上行链路信号。

3.如权利要求2所述的无线局域网络接入点，其中所述无线广域网络包括无线电电话网络。

4.如权利要求1所述的无线局域网络接入点，

其中所述无线广域网络包括无线通信设备广域网络。

5.如权利要求1所述的无线局域网络接入点，

其中所述无线广域网络包括无线电电话网络。

6.如权利要求1所述的无线局域网络接入点，

其中所述无线广域网络包括蜂窝系统。

7.如权利要求1所述的无线局域网络接入点，

其中所述无线局域网络包括802.11网络。

8.如权利要求1所述的无线局域网络接入点，

其中所述无线局域网络包括星状拓扑网络。

9.如权利要求1所述的无线局域网络接入点，

其中所述无线局域网络包括网状拓扑网络。

10.如权利要求1所述的无线局域网络接入点，其中所述控制器被进一步配置为，基于超过预定阈值的无线广域网络上行链路信号，经由所述网络接口，向所述无线广域网络基础设施通知同所述无线局域网络接入点邻近的无线设备。

11.如权利要求1所述的无线局域网络接入点，其中所述控制器被进一步配置为，响应于下述两种情况，经由所述网络接口，向所述无线广域网络基础设施通知同所述无线局域网络接入点邻近的无线设备，所述两种情况是：

所述至少一个收发信机检测到来自所述无线设备的所述无线广域网络上行链路信号，和

所述至少一个收发信机检测到所述邻近无线设备和所述无线局域网络接入点之间的、用于参与无线局域网络通信的无线局域网络链路的适当信号强度。

12.如权利要求1所述的无线局域网络接入点，其中所述无线广域网络上行链路信号包括下述各项中的一个：正在进行的从所述无线设备到无线广域网络基站的通信传输、从所述无线设备到所述无线广域网络基站的协商消息、和从所述无线设备到所述无线广域网络基站的呼叫建立消息。

13.如权利要求1所述的无线局域网络接入点，其中所述控制器被进一步配置为，在经由所述网络接口向所述无线广域网络基础设施通知同所述无线局域网络接入点邻近的所述无线设备之后，经由无线局域网络协议，经由所述至少一个收发信机，参与同所述无线设备的通信。

14.一种无线局域网络接入点处的方法，包括：

检测来自邻近的无线设备的无线广域网络上行链路信号；

响应于检测到所述无线广域网络上行链路信号，向无线广域网络基础设施发送消息，所述消息指出所述无线设备同所述无线局域网络接入点邻近；

使用无线局域网络通信信号同所述邻近的无线设备通信；和

确定所述邻近的无线设备的邻近度，其中发送消息进一步包括：响应于以下两种情况向所述无线广域网络基础设施发送所述消息，所述两种情况是：检测到所述无线广域网络上行链路信号和确定所述邻近的无线设备的足够的邻近度。

15.如权利要求14所述的方法，进一步包括：接收从无线广域网络基站到所述无线局域网络接入点的所述无线设备的切换。