TWI419528B - 切換媒體獨立交接多連結層資源 - Google Patents

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TWI419528B TW096134756A TW96134756A TWI419528B TW I419528 B TWI419528 B TW I419528B TW 096134756 A TW096134756 A TW 096134756A TW 96134756 A TW96134756 A TW 96134756A TW I419528 B TWI419528 B TW I419528B
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Description

切換媒體獨立交接多連結層資源
本發明涉及在通信系統中的移動使用者切換。更進一步，公開了多鏈路層資源用於媒體無關切換的處理。
IEEE 802.21草擬的標準正在開發構架，使得網路和移動節點間的支援訊息(即802.21資訊、事件和命令)的交換達到無縫的媒體無關切換(MIH)。IEEE 802.21組發展了輔助系統之間切換的執行和管理的機制和過程。
媒體無關切換功能(MIHF)是802.21定義的便於在不同類型的存取網路之間切換的架構，並且幫助MIH使用者(如移動使用者、移動節點)在無縫切換中感受更好的性能。MIH使用者基於從MIHF的輸入來作出切換決定。MIHF是MIH服務的功能實施並且被作為實施在MIH使用者和網路的邏輯實體來對待。
圖1顯示的是在支援MIH的節點和使用MIH功能實體的網路之間的層鏈路連接的方塊圖。所顯示的移動節點101包括MIHF 102、對於3GPP/3GPP2網路的低層介面103、對於IEEE 802網路的低層介面實體104和一個或更多個MIH使用者105。
MIHF 102使用MIH本地介面115和MIH訊息傳輸112、113被耦合到不同類型的存取網(3GPP/802)。MIH使用者105通過MIH本地介面111與移動節點101內的MIHF 102通信。在802.21中MIH使用者被定義為使用由MIHF提供的服務的實體；MIH使用者是典型的策略驅動功能實體並調用MIHF來操作用於媒體有關或無關服務的低層。在L3層的高層傳輸連接120允許MIHF 102分別和802網路131和3GPP網路141的遠端MIHF 132和142通信。當連接到802網路131時，移動節點101可以替換地使用L2層傳輸介面112和113，用於在功能實體802介面104和134之間管理和資料傳輸。
MIHF通過單一媒體無關介面向MIH使用者提供服務，MIH服務存取點(MIH－SAP)是使得低層服務對下一較高層服務可用的協定堆疊中的點。MIHF通過多個媒體有關介面(媒體特定SAP)從低層獲得服務。MIHF處理的一種典型服務是命令服務，該命令服務大體上分為兩類：鏈路命令(Link Command)和MIH命令。圖2顯示的是移動節點201的協定堆疊的方塊圖，該移動節點201包括MIHF 202，所述MIHF 202從本地一個或多個MIH使用者203接收MIH命令212，所述MIHF 202操作在上層L3或以上。鏈路命令211被MIHF 202發送並且指向低層204，所述低層204在L2或以下層並且包括例如MAC、無線電資源管理和實體層(PHY)。儘管鏈路命令211源於MIHF 202，這些命令代表MIH使用者被執行。MIH命令212由MIH使用者產生並且被發送到MIHF 202(例如從上層移動協定到MIHF，或從策略引擎到MIHF)。
鏈路命令211和MIH命令212使用服務圖元被執行，該服務圖元在802.21中被定義為抽象概念，用來描述發生在高層使用者和提供服務的當前層之間的資訊傳遞。每個服務圖元傳達一個或更多個資訊參數。如圖2所示，MIHF 202從MIH使用者203接收MIH圖元，如MIH命令請求222，並且確定是否是如鏈路命令請求221的一個或更多個鏈路層圖元應該為了滿足來自MIH使用者203的請求而被觸發。同樣地，MIHF 202可以基於從低層204接收到一個或更多個鏈路層圖元，如鏈路命令確認231所示，而產生面向MIH使用者203的MIH圖元，如MIH命令確認232所示。這樣的確認圖元報告了鏈路命令執行241的結果。
802.21鏈路層圖元可以直接或間接映射到由其他鏈路層技術支援的現有圖元。在這點上，由802.21描述的鏈路層圖元作為被期望從特定鏈路層技術的“藍圖”並且因此在這些“藍圖”圖元和一個或更多個在相關鏈路層技術中(如802.11、802.16或甚至3GPP/3GPP2)的現有圖元之間的映射可以被建立。
關於命令服務，尤其是允許操作鏈路層資源的命令，需要一種用於執行來自MIH使用者的切換命令與由MIHF觸發的鏈路命令的映射的裝置。802.21標準的早期草案提供一種命令來命令現有鏈路層連接的行動。這些行動只對一個鏈路(即當前鏈路)可用並且命令僅從MIH使用者流向MIHF。儘管存在一指示一些行動可以由MIHF基於這個命令的接收時而進行，但是卻沒有標準化的圖元支持這樣過程。因此，當前沒有定義這些過程怎樣被執行。
802.21標準的現有草案支援從MIH使用者到MIHF的多個MIH命令，這可能引起服務流從一個鏈路層連接到另一個的切換。例如，存在MIH訊息來命令其他特定鏈路的任務，如打開電源、關閉電源以及改變傳輸和/或接收模式。儘管存在若干個MIH圖元可以觸發鏈路層動作，卻沒有相應的802.21鏈路層對等物或“藍圖”圖元，如其它命令、事件和資訊服務。
802.21標準的現有草案(如版本D01.09)參考了鏈路命令，該命令應該在MIHF接收影響鏈路層連接的MIH命令時被MIHF使用，但是，這些鏈路層命令仍然沒有定義。同樣，這些現有的MIH命令只允許同一時間在一個鏈路上採取的動作，在需要為執行切換而建立的新鏈路層連接應該開展什麼動作卻是不清楚的。
在版本D01.09的後續802.21標準的草案中，被稱為鏈路動作(Link Action)的圖元沒有任何手段，用於指示鏈路層以執行如掃描鏈路或允許/不允許發射/接收的動作。此外，存在有一種MIH圖元，稱為MIH轉換，用以具體命令在從“舊鏈路”到“新鏈路”的切換情形期間待在舊鏈路上執行的鏈路行動。但是，該MIH轉換圖元不允許在新鏈路上執行的行動的規定。該圖元還被限制於僅在兩個鏈路間互相作用，當需要多於兩個鏈路間相互作用時會有問題。
介紹一種允許移動使用者同時在多於一個低層上命令動作的媒體無關切換(MIH)機制，其中所述低層包括媒體存取控制(MAC)、無線電資源管理和實體(PHY)層。所述移動使用者包括一個或更多個MIH使用者功能實體、MIH功能和不同類型的網路介面。每個動作命令和低層鏈路都涉及如3GPP/3GPP2和IEEE 802網路的不同類型的無線電存取技術(RAT)網路上可用的服務。MIH機制允許命令鏈路保持連接到網路而不需要產生業務量，並且允許所請求的行動的特定執行時間的設定，以在鏈路層連接上實施。
下文引用的術語媒體無關切換(MIH)使用者包括但不局限於無線發射/接收單元(WTRU)、使用者設備(UE)、移動節點、移動站、固定或移動使用者單元、尋呼機、行動電話、個人數位助理(PDA)、電腦或能在無線環境中工作的其他任何類型的使用者裝置。下文引用的術語“基地台”包括但不局限於Node－B、站點控制器、存取點(AP)或是能在無線環境中工作的其他任何類型的周邊設備。
在第一實施方式中，引入服務圖元作為描述將鏈路層連接從MIHF直接向多鏈路層切換的裝置。圖3顯示了以鏈路動作請求圖元301為代表的服務圖元的信號傳送圖。MIHF 302在鏈路層連接上請求動作，以實現達到切換操作目的的鏈路層資源的最佳化處理。所述鏈路層連接可以被命令以保持啟動、關閉或變成啟動以及保持在待機模式。
如圖3所示，所述鏈路動作請求圖元301包括對於n 個鏈路的參數組，n ＝(1至N)，每一參數通過鏈路(N)與特定鏈路層連接鏈路(1)相關聯。鏈路動作請求圖元301的參數包括鏈路識別字(n)311、鏈路動作(n)312、執行時間(n)313。
按照在鏈路動作請求圖元301參數中標識的，可以在一個或更多個鏈路連接上請求一個或更多個可能的動作。所述鏈路識別字(n)311表示所請求的鏈路動作將在其上執行的鏈路(n)。參數鏈路動作(n)312指明切換期間在鏈路連接上的動作。參數執行時間(n)313是在執行相關聯的鏈路動作之前經過的時間段(即時間延遲)。
表1顯示了根據所定義和產生的鏈路動作圖元，MIHF基於來自MIH使用者的請求可以在鏈路層連接上執行的可能動作的概要。
所述MIHF 302基於來自MIH使用者的請求而產生鏈路動作請求圖元301，以在預定義的鏈路層連接上執行動作。一旦接收到鏈路動作請求圖元301，根據在相關標準組織中說明的過程並在執行時間(n)313規定的時間中，支持當前鏈路或鏈路層連接的鏈路層技術執行由鏈路動作(n)312參數規定的動作。
圖3顯示了低鏈路層303使用的鏈路動作確認圖元331，以提供在當前鏈路層連接上執行的動作的結果的指示。所述服務圖元包括結果碼參數341和可選的掃描回應設置342。所述較低鏈路層303產生所述圖元以對在鏈路層連接上執行的動作的結果進行通信。一旦接收到所述圖元331，MIHF 302確定相關MIH指令，需要使用該相關MIH指令以向在當前鏈路層連接上實現的動作的MIH使用者提供指示。如果由鏈路動作請求301指定的動作為LINK_SCAN類型，則在所述鏈路動作確認回應331中包括可選的掃描回應設置參數342欄位。
表2和2A概括了從與鏈路動作確認圖元331相關的鏈路層連接進行請求的可能性動作。
圖4顯示了MIH動作請求圖元401的信號傳送圖，所述動作請求圖元401包括對於n個鏈路的參數組，每一參數通過鏈路(N)與鏈路層連接鏈路(1)相關聯，其中n＝(1至N)。當MIH鏈路動作圖元401試圖控制多個低層鏈路的行為時，通過MIH使用者304調用MIH鏈路動作圖元401。所述圖元401通過MIHF 302觸發鏈路動作請求圖元301，所述MIHF 302跟隨於在低鏈路層執行所請求的動作之後。MIH動作請求圖元401的參數包括一個或多個下述的單個或組合：源識別字451、目的識別字452、切換模式453、新鏈路識別字(n)411、舊鏈路識別字(n)412、鏈路動作(n)413、執行時間(n)414以及鏈路識別字(n)415。以圖4中所示的參數的序列作為實例，也可以使用其他的變化。
MIH使用者304產生MIH鏈路動作請求圖元401，以在一個或多個鏈路上命令特定的動作。在接收到MIH鏈路動作命令後，MIHF 302可以使用鏈路動作參數413以命令相關的鏈路層技術來在鏈路上執行由MIH使用者304指定的動作，較佳使用鏈路識別字(n)415。需要執行的動作使用參數鏈路動作(Link Action)(n)413用信號被發送。MIHF 302功能緊接著由執行時間(n)參數414指定的時間延遲來執行動作。源識別字451參數標識其中發起請求的實體，這對於當遠端MIH使用者實體作出該請求的情況下尤其有用。目的識別字452參數標識請求或回應的目的MIHF，該MIHF可以是本地MIHF或遠端MIHF。切換模式453參數指定切換為中斷前執行(make－before－break)還是執行前中斷(break－before－make)。鏈路識別字(n)415參數指示了鏈路類型、MAC位址和/或MAC附加點(PoA)位址。執行時間(n)414參數指示了用於執行鏈路上所請求的動作的時間延遲。零時間延遲可以在該參數上被指定以請求動作基於鏈路動作(Link Action)命令的接收而被執行。
表3總結了在MIH鏈路動作(Link Action)請求圖元401中包括的參數，並標識了包括在鏈路動作(Link Action)(n)參數413中的可能的鏈路動作。
圖4顯示了由MIHF 302使用的MIH鏈路動作圖元431，以報告在MIH鏈路動作請求401的低鏈路層303的執行結果。MIH鏈路動作確認圖元431包括源識別字參數432、結果碼433以及可選的掃描請求設置參數434。MIH鏈路動作確認圖元431當MIHF 302從低鏈路層接收鏈路動作命令301的執行結果時產生。召回通過鏈路動作確認圖元331報告給MIHF 302的執行結果，該執行結果繼而觸發MIH鏈路動作確認圖元431。在接收到MIH鏈路動作確認圖元時，MIH使用者304執行必要的評估。
源識別字432參數標識調用MIH請求圖元401的MIHF。結果碼433參數指示了用於執行所請求的低鏈路層動作的嘗試的結果，如成功執行、失敗執行或拒絕執行的指示。
表4總結了MIH確認圖元431的參數。
雖然本發明的特徵和元件在較佳的實施方式中以特定的結合進行了描述，但每個特徵或元件可以在沒有所述較佳實施方式的其他特徵和元件的情況下單獨使用，或在與或不與本發明的其他特徵和元件結合的各種情況下使用。本發明提供的方法或流程圖可以在由通用電腦或處理器執行的電腦程式、軟體或韌體中實施，其中所述電腦程式、軟體或韌體是以有形的方式包含在電腦可讀儲存媒體中的。關於電腦可讀儲存媒體的實例包括唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)、暫存器、緩衝記憶體、半導體記憶體裝置、內部硬碟和可移動磁片之類的磁媒體、磁光媒體以及CD－ROM碟片和數位多功能光碟(DVD)之類的光媒體。
舉例來說，恰當的處理器包括：通用處理器、專用處理器、習用處理器、數位信號處理器(DSP)、多個微處理器、與DSP核心相關聯的一個或多個微處理器、控制器、微控制器、特定功能積體電路(ASIC)、現場可編程閘陣列(FPGA)電路、任何一種積體電路(IC)和/或狀態機。
與軟體相關聯的處理器可以用於實現一個射頻收發機，以便在無線發射接收單元(WTRU)、使用者設備(UE)、終端、基地台、無線網路控制器(RNC)或是任何主機電腦中加以使用。WTRU可以與採用硬體和/或軟體形式實施的模組結合使用，例如相機、視訊攝影機模組、視訊電話、揚聲器電話、振動設備、揚聲器、麥克風、電視收發機、免提耳機、鍵盤、藍牙模組、調頻(FM)無線單元、液晶顯示器(LCD)顯示單元、有機發光二極體(OLED)顯示單元、數位音樂播放器、媒體播放器、電動遊戲機模組、網際網路瀏覽器和/或任何無線區域網路(WLAN)模組。
111．．．本地介面
112、113．．．傳輸介面
120．．．高層傳輸連接
131．．．802網路
141．．．第三代合作夥伴計畫網路
3GPP．．．第三代合作夥伴計畫
201．．．移動節點
211．．．鏈路命令
212．．．媒體無關切換命令
301、401、431．．．圖元
MIH．．．媒體無關切換
MIHF、302．．．媒體無關切換功能
從以下關於較佳實施方式的描述中可以更詳細地瞭解本發明，這些較佳實施方式作為實例給出，並且結合附圖來理解，其中：圖1顯示了移動節點的媒體無關切換功能(MIHF)的方塊圖，所述移動節點具有不同類型網路的MIHF的介面；圖2顯示了用於本地實體協定堆疊的MIH命令和鏈路命令的命令服務流程的信號傳送圖；圖3顯示了用於在特定鏈路層連接上請求動作的服務圖元的信號傳送圖；以及圖4顯示了用於通過MIH使用者請求動作的服務圖元的信號傳送圖。
401、431．．．圖元
MIH．．．媒體無關切換
MIHF、302．．．媒體無關切換功能

Claims (16)

  1. 一種可用於無線發射/接收單元(WTRU)的方法，該WTRU包括一網接功能和複數低層裝置，其中該些低層裝置能夠使用相對不同的無線存取技術來進行通訊，該方法包括：該網接功能從一高層實體接收一第一鏈路動作請求圖元，其中該第一鏈路動作請求圖元包括複數參數集以在與複數低層裝置相關的多重鏈路上觸發多重獨立動作，其中每個參數集與一特定鏈路相關並包括：一鏈路動作參數，其中該鏈路動作參數的一數值指示將由一相應低層裝置所執行的一動作；以及一執行時間參數，其指示需被該相應低層裝置執行該動作之前經過的一時間；該網接功能傳送一第二鏈路動作請求圖元到包括複數參數集的該複數低層裝置，以命令每個低層裝置執行針對該低層裝置的該相應鏈路動作參數所指示的該動作；以及在由該相應執行時間參數所指示的該時間已過的一情況下，該低層裝置的每一個執行針對該低層裝置的該相應鏈路動作參數所指示的該動作。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該鏈路動作參數的該數值指示將由該低層裝置所執行的該動作為以下動作其中之一：關閉、保持啟動、執行一掃描、或變成啟動以及保持待機模式。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該鏈路動作參數的該數值指示將由該低層裝置所執行的該動作為以下動作其中之一：一鏈路斷開；一鏈路低功耗調節；一鏈路斷電；一鏈路無活動；一鏈路資源保持活動，當保持用於鏈路的資源以允許有效重新連接的時候斷開鏈路；一資料轉發請求；一雙播請求；一切換取消；一加電；或一保持待機動作。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該第一鏈路動作請求圖元更包括一目的識別字參數，該目的識別字參數標識該網接功能。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該第二鏈路動作請求圖元更包括一鏈路動作參數，該鏈路動作參數指定由該高層實體所請求的該動作。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的方法，更包括：該網接功能送出一鏈路動作確認圖元以指示由該低層裝置所執行一被請求的動作的一結果。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的方法，其中該鏈路動作確認圖元包括一結果碼參數，該結果碼參數指示在該第一鏈路動作請求圖元中所指定的任何動作的該結果。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該網接功能係一媒體無關切換(MIH)功能(MIHF)，該鏈路動作請求圖元係一MIH鏈路動作請求圖元，而該上層實體係一MIH使用者實體。
  9. 一種無線發射/接收單元(WTRU)，包括：複數低層裝置，其中該些低層裝置能夠使用相對不同的無線存取技術來進行通訊，一網接功能，配置成：從一高層實體接收一第一鏈路動作請求圖元，其中該第一鏈路動作請求圖元包括複數參數集以在與複數低層裝置相關的多重鏈路上觸發多重獨立動作，其中每個參數集與一特定鏈路相關並包括：一鏈路動作參數，其中該鏈路動作參數的一數值指示將由一相應低層裝置所執行的一動作；以及 一執行時間參數，其指示需被該相應低層裝置執行該動作之前經過的一時間；以及傳送一第二鏈路動作請求圖元到包括複數參數集的該複數低層裝置，以命令每個低層裝置執行針對該低層裝置的該相應鏈路動作參數所指示的該動作；其中在由該相應執行時間參數所指示的該時間已過的一情況下，該低層裝置的每一個被配置以執行該相應鏈路動作參數所指示的該動作。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的WTRU，其中該鏈路動作參數的該數值指示將由該低層裝置所執行的該動作為以下動作其中之一：關閉、保持啟動、執行一掃描、或變成啟動以及保持待機模式。
  11. 如申請專利範圍第9項所述的WTRU，其中該鏈路動作參數的該數值指示將由該低層裝置所執行的該動作為以下動作其中之一：一鏈路斷開；一鏈路低功耗調節；一鏈路斷電；一鏈路無活動；一鏈路資源保持活動，當保持用於鏈路的資源以允許有效重新連接的時候斷開鏈路； 一資料轉發請求；一雙播請求；一切換取消；一加電；或一保持待機動作。
  12. 如申請專利範圍第9項所述的WTRU，其中該第一鏈路動作請求圖元更包括一目的識別字參數，該目的識別字參數標識該網接功能。
  13. 如申請專利範圍第9項所述的WTRU，其中該第二鏈路動作請求圖元更包括一鏈路動作參數，該鏈路動作參數指定由該高層實體所請求的該動作。
  14. 如申請專利範圍第9項所述的WTRU，其中該網接功能被配置成送出一鏈路動作確認圖元以指示由該低層裝置所執行一被請求動作的一結果。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的WTRU，其中該鏈路動作確認圖元包括一結果碼參數，該結果碼參數指示在該第一鏈路動作請求圖元中所指定的任何動作的該結果。
  16. 如申請專利範圍第9項所述的WTRU，其中該網接功能係一媒體無關切換(MIH)功能(MIHF)，該鏈路動作請求圖元係一MIH鏈路動作請求圖元，而該上層實體係一MIH使用者實體。
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