DE202006004005U1

DE202006004005U1 - Drahtlose Kommunikationsvorrichtung zum Nutzen medienunabhängiger Handover-Fähigkeitsinformation

Info

Publication number: DE202006004005U1
Application number: DE202006004005U
Authority: DE
Original assignee: InterDigital Technology Corp
Current assignee: InterDigital Technology Corp
Priority date: 2005-03-14
Filing date: 2006-03-14
Publication date: 2006-09-07
Anticipated expiration: 2016-03-15
Also published as: KR101246132B1; TW200640211A; CN101138257B; TWI390934B; AR073041A2; TWI390933B; AR052945A1; TW201006193A; CN200973107Y; CN101138257A; TWM300924U; KR20060100213A

Abstract

Drahtlose Sende/Empfangseinheit (WTRU) für die Verwendung in einem drahtlosen Kommunikationssystem, das mehrere drahtlose Netzwerke umfaßt, die unter verschiedenen drahtlosen Kommunikationsprotokollen eingesetzt sind, wobei die WTRU derart konfiguriert ist, daß sie für den fortlaufenden Empfang von Diensten einen Handover von einem drahtlosen Netzwerk zu einem anderen durchführt, wobei die WTRU aufweist:
einen Empfänger, der derart konfiguriert ist, daß er eine Nachricht von einem Netzwerk empfängt, wobei die Nachricht medienunabhängige Handover-Informationen (MIH-Informationen) des Netzwerks enthält; und
eine mit dem Empfänger verbundene Handover-Steuerung zum Empfangen der Nachricht von dem Empfänger, die derart konfiguriert ist, daß sie MIH-Informationen aus der Nachricht extrahiert, wobei die MIH-Informationen anzeigen, ob das drahtlose Netzwerk MIH-Dienste und eine unterstützte MIH-Betriebsart unterstützt, und basierend auf den MIH-Informationen einen Handover durchführt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine drahtlose Kommunikationsvorrichtung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Nutzen medienunabhängiger Handover- (MIH-) Fähigkeitsinformationen für den Handover.
Gegenwärtig werden viele verschiedene Arten von drahtlose Netzwerken eingesetzt, welche spezifische Dienste bereitstellen, für die jedes drahtlose Netzwerk gedacht ist. Zum Beispiel stellen drahtlose lokale Netzwerke (WLANs), wie etwa IEEE 802.xx-basierte Netzwerke, Dienste mit hoher Datenrate in einem begrenzten Abdeckungsbereich bereit, während zellulare Netzwerke, wie etwa universelle mobile Telekommunikationssystemnetzwerke (UMTS-Netze) Dienste mit relativ niedriger bis mittlerer Datenrate in einem sehr großen Abdeckungsbereich bereitstellen, wobei schnelle Mobilität unterstützt wird.
Für einen nahtlosen Handover zwischen diesen heterogenen Netzwerken, wobei während der Fortbewegung überall in diesen heterogenen Netzwerken der fortlaufende Empfang von Diensten ermöglicht wird, wurde der IEEE 802.21-MIH vorgeschlagen. Jedoch kann der MIH nicht von allen Netzwerken unterstützt werden und die unterstützte MIH-Betriebsart kann sich von Netzwerk zu Netzwerk ändern. Daher wäre es wünschenswert, MIH-Fähigkeitsinformationen (die z.B. umfassen, ob ein drahtloses Netzwerk MIH unterstützt und falls ja, welche MIH-Betriebsart unterstützt wird) für drahtlose Sende/Empfangseinheiten (WTRUs) bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Patentansprüchen definierten Merkmale gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen bevorzugte Ausführungsformen.
Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Vorrichtung zum Nutzen von MIH-Fähigkeitsinformationen für den Handover in einem drahtlosen Kommunikationssystem. Das drahtlose Kommunikationssystem umfaßt mehrere drahtlose Netzwerke, die unter verschiedenen drahtlosen Kommunikationsprotokollen eingesetzt sind. Eine Multimode-WTRU kann für einen fortlaufenden Empfang von Diensten einen Handover von einem drahtlosen Netzwerk zu einem anderen durchführen. Das drahtlose Netzwerk sendet eine Nachricht an die WTRU, welche anzeigt, ob das drahtlose Netzwerk MIH-Dienste und eine unterstützte MIH-Betriebsart unterstützt. Die WTRU empfängt die Nachricht und trifft basierend auf der Nachricht eine Handover-Entscheidung.
Ein detaillierteres Verständnis der Erfindung kann durch die folgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform bereitgestellt werden, die beispielhaft gegeben wird und die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen zu verstehen ist, wobei:
1 ein beispielhaftes drahtloses Kommunikationssystem zeigt, das gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist;
2 eine Medienzugriffssteuerungs-Protokolldateneinheit (MAC-PDU) mit logischer Verbindungssteuerungseinkapselung (LLC-Einkapselung) zum Übermitteln von MIH-Diensten gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 einen IP-Rahmen zum Übermitteln von MIH-Diensten gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
4 eine beispielhafte Bitkarte zum Übermitteln von MIH-Fähigkeitsinformationen unter Verwendung eines vollständigen Oktetts gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
5 eine beispielhafte Bitkarte zum Übermitteln von MIH-Fähigkeitsinformationen in einem Fähigkeitsinformationsfeld eines Beacon-Rahmens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 eine beispielhafte Bitkarte zum Übermitteln von MIH-Fähigkeitsinformationen gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und
7 ein Blockschaltbild einer WTRU gemäß der vorliegenden Erfindung ist.
Der Begriff „WTRU" umfaßt hier im weiteren ein Benutzergerät, eine Mobilstation, eine feste oder mobile Teilnehmereinheit, einen Funkrufempfänger oder jede andere Art von Vorrichtung, die fähig ist, in einer drahtlosen Umgebung zu arbeiten, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Wenn hier im weiteren darauf Bezug genommen wird, umfassen der Begriff „Basisstation" und Zugangspunkt (AP) einen Node B, eine Standortsteuerung oder jede andere Art von Schnittstellenvorrichtung in einer drahtlosen Umgebung, sind jedoch nicht darauf beschränkt.
Die Merkmale der vorliegenden Erfindung können in eine integrierte Schaltung (IC) eingebaut werden oder in einer Schaltung aufgebaut werden, die eine Vielzahl miteinander verbundener Bestandteile aufweist.
1 zeigt ein beispielhaftes drahtloses Kommunikationssystem 100, das gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist. Das System 100 umfaßt mehrere drahtlose Netzwerke 110 und 111a–111n, die gleichzeitig unter verschiedenen drahtlosen Kommunikationsstandards eingesetzt sind und spezifische Dienste in spezifischen Abdeckungsbereichen bereitstellen, welche sich gegenseitig überlappen können oder nicht. Zum Beispiel kann das System 100 ein zellulares Netzwerk 110 und mehrere drahtlose lokale Netzwerke 111a–111n umfassen. Das zellulare Netzwerk 110 können Netzwerke der Partnerschaft der dritten Generation (3GPP) oder 3GPP2-Netzwerke sein, und die drahtlosen lokalen Netzwerke 111a–111n können IEEE 802-basierte Netzwerke (wie etwa 802.11-Grund-, 802.11a-, 802.11b-, 802.11g-, 802.11j-, 802.11n-, 802.11e-, 802.11s-, 802.11k-, 802.11v-, 802.15-, 802.16- und 802.21-Netzwerke), Bluetooth^TM-Netzwerke, HIPERLAN/2 oder jede andere Art von Netzwerken sein. Das zellulare Netzwerk 110 um faßt mehrere Zellen 112, von denen jede durch eine Basisstation 114 abgedeckt wird. Die WLANs 111a–111n werden jeweils von APs 122a–122n betreut.
Während eine WTRU 130 sich in einem Bereich umher bewegt, in dem gleichzeitig mehrere heterogene Netzwerke 110 und 111a–111n (z.B. zellulare Netzwerke und WLANs) eingesetzt sind, muß die WTRU 130 basierend auf den Anforderungen des von dem Benutzer angeforderten Dienstes schnell das geeignetste Netzwerk bestimmen. Zum Beispiel kann eine Videoanwendung einen Kanal mit hoher Bandbreite benötigen, während eine Sprachanwendung mit einem Kanal mit niedriger Bandbreite auskommt. Die Geschwindigkeit, mit der die WTRU 130 ein passendes Netzwerk finden kann, hängt von ihrer Fähigkeit ab, Netzwerkinformationen von verfügbaren Netzwerken zu gewinnen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung übermitteln die Netzwerke 110 und 111a–111n bevorzugt über einen Rundrufkanal MIH-Fähigkeitsinformationen an die WTRU 130. Die MIH-Fähigkeitsinformationen können entweder über ein verdrahtetes oder ein drahtloses Medium gesendet werden. Die MIH-Fähigkeitsinformationen zeigen nicht nur an, ob das Netzwerk MIH-Dienste unterstützt, sondern auch die MIH-Betriebsart. MIH-Dienste umfassen Informationsdienste, Ereignisdienste und Befehlsdienste zum Übermitteln von den Handover betreffenden Informationen, Ereignissen und Befehlen. Die unterstützte MIH-Betriebsart zeigt die von dem Netzwerk unterstützte MIH-Funktionalität an. Mit diesen zwei Informationen, kann die WTRU 130 hinsichtlich dessen, ob das bestimmte Netzwerk für den Handover berücksichtigt werden sollte oder nicht, eine intelligentere Entscheidung treffen.
Zum Beispiel können die MIH-Dienste entweder über Verfahren und Nachrichten der Schicht 2 (L2) oder über Verfahren und Nachrichten der Schicht 3 (L3) (wie etwa das Internetprotokoll (IP)) bereitgestellt werden. 2 zeigt eine MAC-PDU 200 mit LLC-Einkapselung zum Übermitteln von MIH-Diensten gemäß der vorliegenden Erfindung. Die MAC-PDU 200 umfaßt MAC-Anfangsblöcke 202, einen LLC-Anfangsblock 204, eine RFS 1042-Einkapselung 206, ein Either-Typenfeld 208, einen Rahmenkörper 210 und ein Rahmenprüffolgenfeld (FCS-Feld) 212. Der LLC-Anfangsblock 204 umfaßt ein Teilnetzwerkzugangsprotokoll-Zieldienstzugangspunktfeld (SNAP-DSAP-Feld) 214, ein SNAP-Quelldienstzugangspunktfeld (SNAP-SSAP-Feld) 216 und ein Kontrollfeld 218. Die RFC 1042-Einkapselung 206 und das Either-Typfeld 208 werden zur Beförderung von IP-Datagrammen über IEEE 802-Netzwerke verwendet. Das für die Bereitstellung von MIH-Diensten verwendete MIH-Protokoll kann über einen L2-Transport unter Verwendung einer LLC-Einkapselung transportiert werden, indem ein neuer Ether-Typ 208 definiert wird, der ausschließlich das MIH-Protokoll definiert. Ein MIH-Anfangsblock 220 und eine MIH-Nutzlast 222 sind in dem Rahmenkörper 210 enthalten.
Alternativ kann ein Protokoll einer höheren Schicht, wie etwa IP, verwendet werden, um ähnliche Ergebnisse zu erzielen. 3 zeigt einen IP-Rahmen 300 zum Übermitteln von MIH-Diensten gemäß der vorliegenden Erfindung. MIH-Dienste werden über einen IP-Rahmen transportiert, indem eine neue Protokoll-ID 302 definiert wird und das MIH-Protokoll in einem Datenfeld 304 des IP-Rahmens 300 eingekapselt wird.
Die vorliegende Erfindung stellt der WTRU ein Mittel bereit, um zu bestimmen, welches Transportverfahren in einem bestimmten Netzwerk unterstützt wird. Diese Information wird durch den Parameter MIH-Betriebsart bereitgestellt.
Da es auf aktuellen Rundrufkanälen nicht viel verfügbaren Platz gibt, sollte eine minimale Anzahl von Bits, bevorzugt zwei Bits, verwendet werden, um MIH-Fähigkeitsinformationen zu übermitteln. Eine einfache Bitkarte stellt der WTRU 130 eine schnelle Anzeige der Fähigkeiten der Netzwerke 110 und 111a–111n hinsichtlich der MIH-Funktionalität bereit. Wenn mehr Platz verfügbar ist, können, wie in 4 gezeigt, unter Verwendung von mehr Bits (z.B. eines ganzen Oktetts) mehr Informationen bereitgestellt werden.
Beispielhafte Bitkarten, die zwei Bits, B0 und B1, verwenden, werden hier im weiteren erklärt. Eine Kombination aus zwei Bits zeigt an, ob das Netzwerk 110 und 111a–111n MIH-Dienste und die unterstützte MIH-Betriebsart unterstützt. Wenn zum Beispiel B1 = '0' und B0 = '0', zeigt dies an, daß das Netzwerk 110 und 111a–111n keine MIH-Dienste bereitstellt. Dennoch kann die WTRU 130 in einem derartigen Fall immer noch in der Lage sein, MIH-Dienste über eine IP-Verbindung zu erhalten. Wenn B1 = '0' und B0 = '1', zeigt dies an, daß das Netzwerk 110 und 111a–111n einige MIH-Dienste bereitstellt und auf Informationsdienste über eine Ethernetverbindung (wie etwa in 2 gezeigt) zugegriffen werden kann, ohne auf die IP-Anschlußmöglichkeit angewiesen zu sein. Wenn B1 = '1' und B0 = '1', zeigt dies an, daß das Netzwerk 110 und 111a–111n MIH-Dienste bereitstellt und auf Informationsdienste sowohl über L2-Verfahren als auch L3-Verfahren über eine IP-Verbindung (wie etwa in 3 gezeigt) zugegriffen werden kann. Wenn B1 = '1' und B0 = '0', zeigt dies an, daß das Netzwerk 110 und 111a–111n einige MIH-Dienste (d.h. Befehls- und Ereignisdienste) bereitstellt, aber auf Informationsdienste nur über L3-Verfahren (d.h. über eine IP-Verbindung) zugegriffen werden kann.
5 zeigt eine beispielhafte Bitkarte zum Übermitteln von MIH-Fähigkeitsinformationen in einem Fähigkeitsinformationsfeld 500 eines Beacon-Rahmens in einem IEEE 802.11-Netzwerk gemäß der vorliegenden Erfindung. In diesem Beispiel werden in dem Fähigkeitsfeld 500 des Beacon-Rahmens ein MIH-Unterstützungsbit 502 und ein MIH-Betriebsartbit 504 hinzugefügt. B0 und B1 des vorangehenden Beispiels werden jeweils durch das MIH-Unterstützungsbit 502 und das MIH-Betriebsartbit 504 ersetzt.
6 zeigt eine beispielhafte Bitkarte zum Übermitteln von MIH-Fähigkeitsinformationen in einem IEEE 802.16-Netzwerk gemäß der vorliegenden Erfindung. IEEE 802.16 definiert einen Satz von Medienzugriffssteuerungs(MAC-) Verwaltungsnachrichten, der eine grundlegende Fähigkeitsabfragenachricht einer Teilnehmerstation (SS) (SBC-REQ-Nachricht) und eine grundlegende SS-Fähigkeitsantwortnachricht (SBC-RSP-Nachricht) umfaßt. Die SBC-REQ- und SBC-RSP-Nachrichten werden zwischen einer WTRU und einem Netzwerk während der Initialisierung ausgetauscht. Eine WTRU erzeugt die SBC-REQ-Nachricht und sendet sie an das Netzwerk. Die WTRU nimmt unterstützte physikalische Parameter und eine Bandbreitenzuweisung in die SBC-REQ-Nachricht auf. Das Netzwerk sendet ansprechend auf die SBC-REQ-Nachricht die SBC-RSP-Nachricht. Das Netzwerk antwortet auf die Teilmenge der in der SBC-REQ-Nachricht vorhandenen Fähigkeiten und zeigt an, ob sie verwendet werden können.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird für die MIH-Unterstützung eine neue MAC-Verwaltungsnachrichtenart für SBC-REQ- und SBC-RSP-Nachrichten definiert. 6 zeigt eine beispielhafte IEEE 802.16-Bitkarte für diesen Zweck. Das Bit #0 ist reserviert. Das auf '0' gesetzte Bit#1 zeigt an, daß von dem Netzwerk kein MIH unterstützt wird, und das auf '1' gesetzte Bit#1 zeigt an, daß von dem Netzwerk MIH-Dienste unterstützt werden. Das auf '0' gesetzte Bit#2 zeigt an, daß MIH-Informationen über Ethernettransport zugänglich sind, und das auf '1' gesetzte Bit#2 zeigt an, daß MIH-Informationen über IP-Transport zugänglich sind. Andere Bits können verwendet werden, um andere Fähigkeitsinformationen zu übermitteln.
Wieder Bezug nehmend auf 4 ist eine beispielhafte Bitkarte zum Übermitteln von MIH-Fähigkeitsinformationen unter Verwendung eines vollständigen Oktetts gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Ein erstes Bit B0 zeigt an, ob das Netzwerk MIH-Dienste unterstützt (wenn z.B. B0 = '1', zeigt dies an, daß das Netzwerk MIH-Dienste unterstützt, und wenn B0 = '0', zeigt dies an, daß das Netzwerk keine MIH-Dienste unterstützt). Wenn das Netzwerk MIH-Dienste unterstützt (d.h. B0 = '1'), dann stellen zusätzliche Bits (in dem Beispiel von 4 sieben (7) Bits B1–B7) weitere Informationen bezüglich den Fähigkeiten des Netzwerks, diese Dienste zu liefern, bereit. Wenn B1 = '0', dann zeigt dies an, daß MIH-Dienste ohne die Notwendigkeit, eine getrennte Netzwerkeinheit über IP zu kontaktieren, verfügbar sind. Wenn B1 = '1', zeigt dies an, daß das Netzwerk keine MIH-Dienste (insbesondere Informationsdienste) über L2-Verfahren unterstützt, und daher muß die WTRU über einen L3-Transport einen Informationsserver kontaktieren. Wenn B2 gesetzt ist (d.h. B2 = '1'), zeigt dies an, daß das Netzwerk zellulare Integrationsunterstützung bereitstellt, und wenn B3 gesetzt ist (d.h. B3 = '1'), zeigt dies an, daß das Netzwerk IEEE 802.16-Unterstützung bereitstellt. Andere Fähigkeitsinformationen können in ähnlicher Weise bereitgestellt werden.
Es versteht sich, daß die in 4–6 gezeigten Bitkarten als ein Beispiel, nicht als eine Einschränkung, bereitgestellt werden und jede Änderung möglich ist.
7 ist ein Blockschaltbild einer WTRU 700 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die WTRU 700 umfaßt einen Empfänger 702 und eine Handover-Steuerung 704. Der Empfänger 702 ist derart konfiguriert, daß er eine von einem Netzwerk gesendete Nachricht empfängt. Die Handover-Steuerung 704 ist derart konfiguriert, daß sie MIH-Informationen aus der Nachricht extrahiert. Die MIH-Informationen zeigen, wie hier bereits beschrieben, an, ob das drahtlose Netzwerk MIH-Dienste und eine unterstützte MIH-Betriebsart unterstützt. Die Handover-Steuerung 704 führt dann basierend auf den MIH-Informationen einen Handover durch. Die WTRU 700 kann ferner einen Sender 706 aufweisen, der derart konfiguriert ist, daß er eine Anforderung an das Netzwerk sendet, um die Nachricht anzufordern, wodurch die Nachricht ansprechend auf die Anforderung gesendet werden kann.
Obwohl die Merkmale und Elemente der vorliegenden Erfindung in den bevorzugten Ausführungsformen in bestimmten Kombinationen beschrieben sind, kann jedes Merkmal oder Element allein, ohne die anderen Merkmale und Elemente der bevorzugten Ausführungsformen, oder in verschiedenen Kombinationen mit oder ohne andere Merkmale und Elemente der vorliegenden Erfindung verwendet werden.

Claims

Drahtlose Sende/Empfangseinheit (WTRU) für die Verwendung in einem drahtlosen Kommunikationssystem, das mehrere drahtlose Netzwerke umfaßt, die unter verschiedenen drahtlosen Kommunikationsprotokollen eingesetzt sind, wobei die WTRU derart konfiguriert ist, daß sie für den fortlaufenden Empfang von Diensten einen Handover von einem drahtlosen Netzwerk zu einem anderen durchführt, wobei die WTRU aufweist: einen Empfänger, der derart konfiguriert ist, daß er eine Nachricht von einem Netzwerk empfängt, wobei die Nachricht medienunabhängige Handover-Informationen (MIH-Informationen) des Netzwerks enthält; und eine mit dem Empfänger verbundene Handover-Steuerung zum Empfangen der Nachricht von dem Empfänger, die derart konfiguriert ist, daß sie MIH-Informationen aus der Nachricht extrahiert, wobei die MIH-Informationen anzeigen, ob das drahtlose Netzwerk MIH-Dienste und eine unterstützte MIH-Betriebsart unterstützt, und basierend auf den MIH-Informationen einen Handover durchführt.
WTRU nach Anspruch 1, wobei die Nachricht als Rundruf gesendet wird, wobei der Empfänger die Nachricht über einen Rundrufkanal empfängt.
WTRU nach Anspruch 2, wobei die Nachricht in einem Beacon-Rahmen enthalten ist, wobei der Empfänger die Nachricht über den Beacon-Rahmen empfängt.
WTRU nach Anspruch 3, wobei die Nachricht in einem Fähigkeitsinformationsfeld des Beacon-Rahmens enthalten ist, wobei der Empfänger die Nachricht über das Fähigkeitsinformationsfeld empfängt.
WTRU nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Nachricht anzeigt, ob der Informationsdienst über Ethernet geliefert wird, und/oder ob der Informationsdienst über ein Internetprotokollnetzwerk (IP-Netzwerk) geliefert wird, und/oder ob es zellulare Integrationsunterstützung und/oder IEEE 802.16-Unterstützung gibt.
WTRU nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die ferner einen Sender aufweist, der derart konfiguriert ist, daß er eine Anforderung an das Netzwerk sendet, um die Nachricht anzufordern, wodurch die Nachricht ansprechend auf die Anforderung gesendet wird.
WTRU nach Anspruch 6, wobei die Nachricht eine IEEE 802.16-Medienzugriffssteuerungs- (MAC-) Verwaltungsnachricht ist.
WTRU nach Anspruch 7, wobei die Nachricht eine grundlegende Fähigkeitsantwortnachricht einer Teilnehmerstation (SS) (SBC-RSP-Nachricht) ist und die Anforderung eine grundlegende SS-Fähigkeitsabfragenachricht (SBC-REQ-Nachricht) ist.