TWI258954B - Method and apparatus for reporting WLAN capabilities of a dual mode GPRS/WLAN or UMTS/WLAN WTRU - Google Patents

Method and apparatus for reporting WLAN capabilities of a dual mode GPRS/WLAN or UMTS/WLAN WTRU Download PDF

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TWI258954B TW093131202A TW93131202A TWI258954B TW I258954 B TWI258954 B TW I258954B TW 093131202 A TW093131202 A TW 093131202A TW 93131202 A TW93131202 A TW 93131202A TW I258954 B TWI258954 B TW I258954B
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Description

1258954 五、發明說明（1) 發明之技術領域 本發明係關於具有雙模式能力的WTRUs，更特別地是 關於用於報告雙模式能力與用於報告網路交互工作的可利 用性之方法與裝置。 先前技術 無線區域網路（W L A N )與整合封包無線電服務/通用 行動電信服務/第三世代（GPRS/UMTS/3G)網路產生交 互工作，致使其WLAN目前發展而導致產生了 一種一共同外 殼中包含有兩個無線電單元的產品（例如：支援8 0 2 . 1 1 b + 0?1^空中介面與802.116+1^丁8空中介面的卡片）。這些 單元可以拆分為多個卡片，或是也可以整合在一個共同卡 片中。 未來（hereafter)，無線發射/接收單元（WTRU) 包含有但不限制於一種使用者設備、行動工作站、固定或 行動用戶單元、呼叫器或是任何能夠在無線環境中操作的 其他類型的裝置。且當涉及到未來，基地台（B S )亦包含 有但不限制於節點-B、位置控制器、存取點（A P )或是任 何能夠在無線環境中操作的其他類型的介面裝置。 目前，網路可能無法察覺到終端的雙模式能力。除此 之外，所賦予的服務則可基於在該終端能力上的處理功 率、記憶體可利用性、螢幕大小、位元速率等方面而進行 動態改變。例如，雙模式8 0 2 + GPRS個人數位助理（PD A ) 或許能夠透過G P R S或是8 0 2網路接收短訊服務（S M S )或是 多媒體訊息服務（Μ M S )。然而，這些服務的不同差異性
1258954 五、發明說萌iiy 則可能要依據該無線終端所指定的記憶體位置而提供。多 元化的多媒體服務相較於在PDA上所使用者將需要較大的 記憶體大小。因此，相同的多媒體服務則可依賴其終端能 力藉以透過黑色和白色或是色彩的簡化集合來提供。同樣 的，網路輔助交遞換手（h a n d 〇 f f )的可能性也可由這些 能指出具有雙模式（WLAN/GPRS或是WLAN/3G)能力的終 端來提供。因此將需要指出在這些現行的GPRS /UMTS的能 力之機制。 此外，在網路交互工作中，沒有任何能力能夠告知無 線終端具有雙模式無線電能力，也沒有任何能力可依賴網 路其中之一並與其通訊以察覺其交互工作能力以便可啟動 該無線終端去擁有與兩網路其中之任一進行通訊之增強能 力。 發明内容 本發明之特徵為一種包含用於啟動無線終端將雙模式 能力進行通訊的方法和裝置，且更可提供一種用於報告兩 網路的交互工作能力的方法和裝置，其中該無線終端具有 從其交互工作網路其中之一得到服務的額外能力。 實施方式 由本發明所解決的問題係為一種機制，其機制係為支 援GPRS和WLAN兩者或是3G和WLAN兩者的終端，其終端並能 夠報告其WLAN能力到其所支援的GPRS /UMTS網路中。同 時，本發明更可識別該機制，其係由3G網路指出透過WLAN 傳遞的3 G或封包切換域服務是可使用的。
1258954 五、發明說呀…(3 丁 第1圖係顯示網路的簡單方塊圖，其中U Μ T S和W L A N是 整合在一起的。而W T R U s 1 2、1 4和1 6則是透過個別的無線 電鏈路（R L - 1、R L - 2和R L - 3 )與網路進行通訊，更特別的 是，該WTRU 12係與一 GSM無線電存取網路（ran)進行通 訊，該WTRU 14係與一 2.5/3G RAN進行通訊，以及該WTRU 16係與一 WLAN存取點（AP)進行通訊。當該WTRU 16是屬 於膝上型輕便電腦（1 a p t ο p )、個人數位助理（p d A )或 是其他具有適當的卡片而可與該WLAN AP進行通訊等類似 裝置，而該W T R U s 1 2和1 4則可以是蜂巢式電話。 該GSM RAN與一行動切換中心（MSC )進行通訊，其即 如此技術領域所已知者，該G S M R A N具有與區域資料庫交 互工作的能力。該M S C則與拜訪位置暫存器（V L R )進行通 訊以對該WTRU 1 2進行辨別、驗證等等。該MSC也與短訊服 務通訊閘行動切換中心/交互工作行動切換中心 (SMS-GMSC /1 W-MSC )進行通訊以提供譬如短訊服務 (SMS )資料之服務。而起始位置暫存器（HLR )是一種資 料庫，其在起始公眾行動通訊網路（HPLMN )内提供行動 終端的呼叫和S M S資料之路由資訊，同時也是作為分佈到 相關VLR (請注意第1圖的VLR )或是GSN (GPRS支援節點） 之使用者用戶資訊的維護，且其是藉著譬如局部區域和路 由區域更新的附加處理和流動性管理程序來進行。 該WLAN AP與一封包資料通訊閘/WLAN存取通訊閘 (PDG /WAG )進行通訊，而能力資訊則在GSN和PDG /WAG 中進行交換，另外譬如SMS資料服務之服務則是被通訊到
第7頁 1258954 _五 '發明說明Τ4) 該PDG /WAG中’接者精由該PDG/WAG和該WLAN ΑΡ而通訊 到該WTRU 16中，且基於該WTRU 16的能力，該SMS資料因 此而被傳送出。 在該等W T R U 1 2和1 4各自透過其相關的R A N而分別與網 路進行通訊時，依照本發明所揭示，他們提供有關其能力 的資訊係包含有WLAN相容性（compatibility )。 第2圖是顯示出結合有W L A N能力的附加程序。即如第2 圖所顯示的程序，在步驟S1中，一UMTS雙模式WTRU啟動電 源（power up )以建立信號連結而執行附加程序。在步驟 S2中，一無線電資源控制（RRC )連結請求訊息係被運送 到該無線電網路控制器（RNC )中。許可控制和資源可利 用性係由該RNC所執行完成，即如步驟S3所示，接著運送 一 RRC連結建立訊息到雙模式的WTRU，即如步驟S4所示。
而在步驟S5中，該WTRU提供一RRC連結建立完全訊息以提 供該W T R U無線電存取（r A )相容性，且在步驟s 6中，提供 有初始直接傳送訊息，其包含有該附加請求以及點對多點 系統資訊（P t M S I )、快速訊息系統資訊（I μ s I )、網 路（NW )能力與無線電存取（RA )能力。而在步驟S7中， 該RNC提供給一服務GpRS支援節點（SGSN) 一個初％WTRU 訊息：包含有網路和無線電存取的附加請求。且加上該 UMTS，力，該訊息更包含有WLAN能力。在步驟“中，^證 與加密請求和安全模式指令被執行，且在步驟S9中該 亦被驗證。隨後，在步驟1〇中，該SGSN提供給該％“ 一 wtru能力以更新到該WAG-PDf中，且在步驟u中提供一個
第8頁 1258954 五、發明說明(幻 附加接受訊息到該R N C，接著在步驟S 1 2中運送到W T R U中。 而在步驟S1 0中，傳送到該WAG-PDG的該WTRU能力之更新會 導致該SGSN去更新該WAG，隨後因此可決定該服務請求能 否被終止。 一行動工作站w T R U網路能力資訊元件的目的是在於提 供包含有涉及關於GPRS的該WTRU方面資訊的網路。該資訊 元件（IE )的内容可影響網路處理該WTRU運作的方法。 WTRU網路能力資訊可指出一般WTRU特性，且除了由欄位明 確所指出者之外，並具有傳送頻道的頻率帶的獨立性。 WTRU網路能力是一第4類資訊元件（IE )，並具有十個八 位元組（octet)中的最大長度。 該W T R U網路能力I E的值部分是被編石馬白勺，並顯不在弟 3圖中。 第4圖是一個包含有本發明的網路能力資訊元件的現 有網路能力I E的比較，以及第5圖則是顯示包含有本發明 的無線電存取能力資訊元件（R A C I E )之R A C I E的比較。 該行動工作站（M S )網路能力I E的目的是用於提供包含有 涉及關於GPRS的該行動工作站（即WTRU )方面資訊的網 路。其内容可影響網路處理該行動工作站運作的方法，該 M S網路能力資訊係指出一般行動工作站特性，且除了由欄 位明確所指出之外，其是具有在其被轉寄頻道的頻率帶的 獨立性。該MS網路能力是一第4類資訊元件（I Ε )，且具 有十個八位元組長度中的最大者。該M S網路能力I E的值部 分是被編碼的，且顯示在第3圖中。
1258954 五、發明說呀(6) 參考第4圖，其顯示在改良型態中的網路能力I E，其 中在現有和新的I E的項目（1 )中，即經由專用頻道的系 統管理能力是相同的。而列出在現有和新的I E中的項目 (2 )，即經由G P R S頻道的系統管理能力是相同的。在現 有I E的項目（3 )中，以及在項目（6 )中的新的資訊元 件，通用多重-八位元組編碼字元集（UCS) ，USC2 十六 位元編碼支援，則是相同的。 而在現有IE的項目（4)與新的I E的項目（7 )中’即 補充服務（SS )篩選指示器，是相同的。現有I E的項目 (5 )與新的I E的項目（8 )中，其在局部服務地區的支援 (SoLSA )能力，是相同的。 在現有I E的項目（6 )中，修訂階層的指示器是相同 於在新的IE的項目（9)。而在項目（4)和（5)的新的 I E中，即系統管理能力可經由W L A N和短訊系統（S M S )項 目以辨識僅文字、文字和動晝、快速訊息服務和多媒體服 務與其他由WTRU所提供者，而其在現有ΙΕ中並不具備者。 現有I Ε中的項目（7 )到項目（1 0 )是在新的I Ε中省略， 且因相當簡易而將不在此討論。 第4 Α圖顯示網路能力的之較詳細說明。譬如，如第4 A 圖所示，位置服務（LCS )增值（VA )位置請求通知位元 中，（在二進位格式中），當不支援時是π 0 ” ，而在支援 時則是π 1 π 。而當WLAN能力的二進位位元是"1 "時，其WLAN 能力係為支援，反之，當在π 0π狀態時，則是不支援。辨 識每個能力的單一位元或是多個位元被指派在I Ε的預設位
第10頁 1258954 五、發明說明（了) 置上，這也是針對RA (無線電存取）能力的論據 (case )。同樣地，當不支援時，請注意G P R S加密演算法 (GEA )能力位元是Π0Π ， 而在支援時則是”1” 。 該行動工作站無線電存取（M S R A )能力資訊元件 (I E )的目的是用於提供包含有涉及關於無線電的該行動 工作站（即WTRU )方面資訊之無線電部分的網路。其内容 可影響網路處理該行動工作站運作的方法。該MS RA能力 是一第4類資訊元件（I E )，且具有5 2個八位元組中的最 大長度。一 M S R A能力資訊元件的值部分是被編碼的，且 其顯示在第5A圖和第5B圖中。 第5圖則是一起比較現有和新的無線電存取能力I E s。 在現有I E的項目（1 )到項目（4 )中，即該存取技術類 型、該存取能力、該UMTS FDD RA 技術能力和該UMTS 3.84 Mcps TDD RA技術能力，是與在新的IE之項目（1 ) 到項目（4 )相同。 現有I E的項目（5 )和（6 )是從新的I E中所省略的， 其因相當間易將不在此討論。新的I E的項目（5 )是沒有 出現在現有I E的項目中，其是提供W L A N無線電存取能力以 識別遠端終端的類型（例如：P D A、簡易膝上型電腦、電 話等）、記憶體大小、螢幕大小、處理功率、技術版本 (如8 0 2 · 1 1、8 0 2 · 1 5、8 0 2 · 1 6等諸如此類者）、服務概要 (例如僅SMS文字或是文字和動晝）、MMS、IMS、位置、 MBMS及其類似者。 第5A1到5A2圖與第5B圖字顯示該MS RA能力IE之較詳
第11頁 1258954 五、發明說明（8〕 細說明。在第5 A 1到5 A 2圖中，四個二進位的存取技術類型 代表了用來存取的技術類型。高斯最小頻移鍵控（GMSK ) 是提供有良好頻譜效率的頻移鍵控（frequency shift keying)之一種形式。8PSK是一種改良技術，其中其載體 是存在於八個狀態其中之一。第5 B圖顯示其欄位與其二^ 位位元以識別出一些能力，譬如，一個三位元攔位是用在 識別W L A N 8 0 2 R A技術，其中該技術是由二進位位元的特 定組合所識別出的。請注意W L A N 8 0 2 · X X技術的不支援是 以π Ο Ο Ο π表示，而在W L A N 8 0 2 · 1 1 b技術的支援時是以” 〇 1 μ 等等諸如此類的方式表示。而在其他的例子中，當不支援 時，CDMA 2 0 0 0 RA技術能力是π (Γ ， 反之，在支援時則是 丨丨1丨丨〇 一雙模式WTRU透過其UMTS (或是GPRS)網路提供^… 能力報告，並取決於該雙模式WTRU是否具有WLAN /UMTS或 是WLAN /GPRS 能力。 如第2圖所示，當WTRU係為電源啟動（power up )， 其首先將透過該UMTS頻道來進行通訊，並執行一非存取層 (NAS )"附加π程序，隨之該UMTS /WLAN能力即與該網路 進行交換，即如第2圖所示。 根據實施結果，如果可以，使用者可選擇去繼續與該 UMTS網路進行通訊、手動切換到透過WLAN頻道或是在WLAN 網路上進行自動交遞換手（handover)。 本發明係因此在W T R U和網路與網路和w T R U之間導入兩 個新的IE到現有的GPRS /UMTS能力訊息。該無線電存取能
第12頁 1258954 五 '發明說霄 力資訊元件（R A C I E )被改良以告知網路有關W T R U卡片的 雙模式能力，該WTRU卡片即GPRS + WLAN或是UMTS / WLAN。該無線電存取能力（RAC )攜帶WLAN能力的所有層 面，而該W L A N能力包含有終端類型（例如：P D A、簡易膝 上型電腦、電話等）、記憶體大小、螢幕大小、處理功 率、技術版本（如8 0 2 . 1 1、8 0 2 · 1 5、8 0 2 · 1 6等諸如此 類）、服務概要（譬如僅SMS文字或是文字和動晝）、 Μ M S、I M S、位置、組播廣播媒體服務（Μ B M S )以及其類似 者。該W L A Ν能力的更新程序無須改良現有π附加π程序，而 該網路能力則被改良以告知雙模式WTRU關於WLAN交互關係 能力的存在與有關可透過WLAN網路所提供的服務的不同類 型 。 儘管本發明已經參照較佳實施例而詳盡地顯示和描 述，熟習此技藝之人士將會暸解，在不違背在上文中本發 明所描述的保護範圍下，在其中可以完成各種型式和細節 的改變。
第13頁 1258954 圖式簡單說兩 第1圖係為具有整合型的通用行動電話服務（U Μ T S )和無 線區域網路（W L A Ν )網路的網路之簡單概要圖。 第2圖係為顯示附加程序與實施本發明的能力之簡單概要 圖。 第3圖係顯示一 W T R U網路能力之資訊元件（I E )。 第4圖和第5圖係分別顯示現行的和改良的網路能力與無線 電存取（RA )能力之資訊元件（I E )。 第4 A圖係顯示其第4圖之改良的網路能力I E之較詳細說 明。 第5 A 1至5 A 2圖以及第5 B圖係顯示其第5圖的改良的R A能力 I E之較詳細說明，以及第5 A圖則顯示第5 A 1圖和第 5 A2圖配置的方法。 元件符號說明： A P 存取點 B S 基地台 GEA GPRS加密演算法 GMSK 高斯最小頻移鍵控 GPRS 整合封包無線電服務 GSN GPRS支援節點 HLR 起始位置暫存器 Η P L Μ N 起始公眾行動通訊網路 I Ε 資訊元件 I M S I 快速訊息系統資訊 I W - M S C 交互工作行動切換中心 LCS 位置服務 MB MS 組播廣播媒體服務 MMS 多媒體訊息服務 MS 行動工作站 M S R A 行動工作站無線電存取 M S C 行動切換中心 N A S 非存取層
第14頁 1258954 P D A 個人數位助理 P t M S I 點對多點系統資訊 圖式簡單說羽 N W 網路 PDG /WAG WLAN存取通訊閘 RA 無線電存取 R A C I E 無線電存取能力資訊元件 RAN GSM無線電存取網路 RL-1、RL-2、RL-3 無線電鏈路 R N C 無線電網路控制器 SGSN 服務GPRS支援節點 S 〇 L S A 局部服務地區的支援 U Μ T S 通用行動電信服務 VA 增值 WLAN 無線區域網路 3 G 第三世代
R R C 無線電資源控制 S M S 網路接收短訊服務 S S 補充服務 U S C 2 十六位元編碼 V L R 拜訪位置暫存器 WTRU 無線發射/接收單元 1 2 、14 、16 WTRU 8PSK 其載體存在於八個狀態其中之
第15頁

Claims (1)

1258954 —六、申請專利翁苜— 1 . 一種報告一無線發射/接收單元（WTRU )能力的方 法，該WTRU能夠支援一無線區域網路（WLAN )和一整 合封包無線電系統/通用行動電信系統（GPRS / UMTS )網路，該方法包含： 該WTRU : 告知一核心網路其能夠支援的W L A N服務；以及 該GPRS /UMTS 網路： 提供其能支援之該WTRU所識別的這些服務。 2. 如申請專利範圍第1項的方法，其中該WTRU傳送一無線 電存取（RA)能力資訊元件（IE)以指出WLAN交互工 作與其能支援的WLAN能力。 3. 如申請專利範圍第1項的方法，其中該WLAN傳送該能力 以支援多重服務並作為一資訊元件的一部分。 4. 如申請專利範圍第3項的方法，其中該WLAN傳送一無線 電存取能力（RAC ) IE。 5. 如申請專利範圍第1項的方法，其中該核心網路將作為 一資訊元件之一部分的交互工作與WLAN能力傳送到該 WTRU 中。 6. 如申請專利範圍第5項的方法，其中該核心網路傳送一 網路能力（N W ) I E。 7. —種報告一無線發射/接收單元（WTRU )能力的裝 置，該WTRU可支援一無線區域網路（WLAN )和一整合 封包無線電系統/通用行動電信系統（GPRS /UMTS ) 網路，包含：
第16頁 1258954 —六、申請摹珂範面 該WTRU包含·· 用以提供告知一核心網路其能支援的W L A N服務的訊 息之一裝置；以及 該核心網路係包含用以因應該訊息提供其能支援之該 WTRU識別的服務之裝置。 8. 如申請專利範圍第7項的裝置，其中用以提供一訊息之 該裝置係包含： 用以傳送該能力以支援多重服務之裝置。 9. 如申請專利範圍第8項的裝置，其中用以傳送之該裝置 係傳送一無線電存取能力（RAC ) IE。 1 0 .如申請專利範圍第7項的裝置，其中用以提供一訊息之 該裝置包含： 用以傳送該能力以支援支援多重服務的能力以做為 一資訊元件（I E )的一部份之裝置。 1 1 .如申請專利範圍第7項的裝置，其中該核心網路包含： 用以傳送交互工作和WLAN能力到該WTRU之裝置。 1 2.如申請專利範圍第7項的裝置，其中該核心網路包含： 用於傳送交互工作與WLAN能力到該WTRU以做為一資 訊元件（I E )之一部分的裝置 1 3 .如申請專利範圍第7項的裝置，其中該核心網路包含： 用以傳送包含有用於傳送一網路能力（N W ) I E之裝 置的一裝置。 14. 一種將一雙模式無線發射/接收單元（WTRU )能力報 告給一無線通訊網路之方法，包含：
第17頁 1258954 六、申請專利範面 該ΨΤΜ告知該網路該f TM所能支援的月艮務； 該網路將所賦予的服務提供給該W T R U ;以及 該WTRU選擇該雙模式其中之一以接收月艮務。 15.如申請專利範圍第14項的方法，其中該雙模式WTRU具 有與一無線區域網路WLAN和一 GPRS /UMTS網路通訊的 能力，以及該雙模式WTRU可在一資訊元件（IE )的特 定位元中指示這些給定能力。 1 6.如申請專利範圍第1 5項的方法，其中該WTRU在該給定 位元中定位一二進位狀態以指示支援該服務的能力 1 7.如申請專利範圍第1 6項的方法，其中該網路將該二進 位狀態插入該I E的特定位元中以識別所支援的服務能 力，該服務能力包含有透過一 WLAN的SMS能力以及透過 GPRS頻道的SMS能力。 1 8.如申請專利範圍第1 6項的方法，其中該WTRU將該二進 位狀態插入該I E的特定位元中以識別所支援的服務能 力，該服務能力包含有透過一 WLAN的SMS能力和透過 GPRS頻道的SMS能力。 1 9.如申請專利範圍第1 5項的方法，其中該WTRU藉由發射 一資訊元件（I E )以告知該網路其能力。 2 0.如申請專利範圍第14項的方法，該WTRU更包含： 當在一第一模式下運作時與一 GPRS網路進行通訊；以 及當在一第二模式下運作時與一 WLAN進行通訊。 2 1.如申請專利範圍第14項的方法，該WTRU更包含： 當在一第一模式下運作時與一 UMT S網路進行通訊；以
第18頁 1258954 六、申請專珂範面 及當在一第二模式下運作時與一WLAN進行通訊。 22·如申請專利範圍第14項的方法，其中該WTRU在當選擇 性地接收可移除地插入該WTRU之一通訊卡片以支援複 數WLAN通訊卡片協定中之其一之時： 提供識別出該插入的通訊卡片之一訊息網路。 2 3 ·如申請專利範圍第2 2項的方法，其中該通訊協定包含 WLAN 8 0 2協定以及該訊息識別由該WTRU所支援的協 定。 2 4 ·如申請專利範圍第2 2項的方法，其中該通訊協定包含 WLAN 8 0 2. 1 la 和WLAN 8 0 2. lib 〇 2 5.如申請專利範圍第2 2項的方法，其中該通訊協定包含 WLAN 8 0 2. 1 lb 和WLAN 8 0 2.1 6 〇 2 6.如申請專利範圍第14項的方法，包含該WTRU : 發射具有位元位置的一訊息，每一位元位置識別一給 定WLAN通訊協定；以及 將一給定二進位狀態插入至指示由該WTRU所支援之一 協定的位元中。 2 7 . —種報告一無線發射/接收單元（W T R U )能力的方 法，該WTRU能夠支援一無線區域網路（WLAN )和一整 合封包無線電系統/通用行動電信系統（GPRS / UMTS )服務，該方法包含： 該WTRU ： 告知一核心網路其能力以支援WLAN和GPRS /UMTS兩 服務；以及
第19頁 1258954 六、申請專利範葡 該核心網路： 傳送一無線電存取能力資訊元件指示W L A N交互工作 和WLAN能力以指示f LAN交互工作是否受到支援或是 不受支援。 2 8 .如申請專利範圍第2 7項的方法，更包含： 該WTRU ： 傳送一能力以支援多重服務作為一資訊元件（I E ) 的部份。 2 9.如申請專利範圍第28項的方法，其中該WTRU包含： 傳送一無線電存取能力（RAC ) IE。 3 0 .如申請專利範圍第2 7項的方法，其中該核心網路包 含： 傳送交互工作和WLAN能力以作為一資訊元件（IE ) 的一部份。
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