專利名稱：網(wǎng)絡(luò)選擇的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)選擇的方法，尤其是用于諸如IEEE 802.11的無線局域網(wǎng)。
背景技術(shù)：
在有重疊網(wǎng)絡(luò)(即網(wǎng)絡(luò)覆蓋由多于一個(gè)的運(yùn)營(yíng)商來提供)的無線環(huán)境中，無線終端需要選擇諸如接入點(diǎn)(AP)或基站(BS)的網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)，來切換(如果需要系統(tǒng)內(nèi)的移動(dòng)性)或者來改變(如果當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)不能提供所要求的服務(wù))到不同的網(wǎng)絡(luò)。
當(dāng)前IEEE 802.11無線系統(tǒng)支持定期廣播、或者網(wǎng)絡(luò)身份探查、和其它特性，這些能夠被移動(dòng)終端(MT)用來探測(cè)網(wǎng)絡(luò)覆蓋并評(píng)估在做出了其網(wǎng)絡(luò)選擇后所述移動(dòng)終端想要連接到哪個(gè)接入點(diǎn)。然而，接入點(diǎn)提供這個(gè)信息不是強(qiáng)制的(除非響應(yīng)于明確地指向它們的網(wǎng)絡(luò)身份的信息請(qǐng)求)，并且的確在某些情況下因?yàn)榘踩蜔o線電資源的原因它們被配置以便不回復(fù)。因此，MT可能不能夠探測(cè)某區(qū)域內(nèi)全部可用的配屬點(diǎn)。此外，在來自接入點(diǎn)的信標(biāo)中所提供的信息不提供太多的關(guān)于網(wǎng)絡(luò)特性的信息以支持網(wǎng)絡(luò)選擇。未來的標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)期會(huì)加入關(guān)于IEEE 802.11內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)規(guī)定的一些附加信息(任務(wù)組u( Task Group u ))。然而，這些已有技術(shù)的技術(shù)的當(dāng)前問題之一是需要許多消息用以完成鄰域(neighbourhood)掃描，如許多IEEE 802.11探查(probe) /響應(yīng)消息，與可能的重調(diào)諧(re-tuning) —起來掃描所有可用的信道。在未來的IEEE 802.11y系統(tǒng)中，信道的數(shù)量可大大地?cái)U(kuò)大，且該當(dāng)前技術(shù)不能夠在實(shí)現(xiàn)所有可能鄰居的完整掃描的時(shí)間方面很好地定標(biāo)(scale)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，經(jīng)由多個(gè)接入點(diǎn)中的至少之一為與一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的第一接入點(diǎn)處于無線電通信中的無線用戶裝置選擇網(wǎng)絡(luò)的方法，該方法包括從無線用戶裝置發(fā)送網(wǎng)絡(luò)選擇請(qǐng)求到第一接入點(diǎn)；其中如果網(wǎng)絡(luò)希望從在相同或另一網(wǎng)絡(luò)中的另一接入點(diǎn)啟動(dòng)響應(yīng)，則第一接入點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)選擇請(qǐng)求到在相同或另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)或多個(gè)鄰近接入點(diǎn)；其中如果鄰近接入點(diǎn)的任意一個(gè)能夠與用戶裝置通信，則該鄰近接入點(diǎn)直接發(fā)送響應(yīng)到該無線用戶裝置；并且其中無線用戶裝置從所發(fā)送的響應(yīng)中選擇最合適的網(wǎng)絡(luò)。
本發(fā)明致力于在擴(kuò)大的系統(tǒng)中所涉及的消息的數(shù)量的問題，通過允許無線用戶裝置與已經(jīng)與之處于無線電通信中的單個(gè)接入點(diǎn)通信，以執(zhí)行隨后的網(wǎng)絡(luò)選擇。該接入點(diǎn)或者提供所要求的服務(wù)水平，或者轉(zhuǎn)發(fā)該要求到其它鄰近接入點(diǎn)，所述其它鄰近接入點(diǎn)僅僅當(dāng)它們能滿足該請(qǐng)求時(shí)才回復(fù)該無線用戶裝置。通過這種方式，來自用戶裝置的消息的數(shù)量被減少且用戶裝置可能能夠從由于對(duì)接入點(diǎn)設(shè)置約束而對(duì)該用戶裝置不是立即可見的該接入點(diǎn)或與該用戶裝置具有無線電連接的接入點(diǎn)獲得服務(wù)。
優(yōu)選地，由無線用戶裝置提供的令牌在被第一接入點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)到鄰近接入點(diǎn)之前，被附加到網(wǎng)絡(luò)選擇請(qǐng)求上。
優(yōu)選地，網(wǎng)絡(luò)選擇請(qǐng)求包括與該無線用戶裝置從任意接入點(diǎn)和其相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)要求的服務(wù)有關(guān)的要求。
這可包括服務(wù)質(zhì)量、可用帶寬、漫游信息或成本。例如，如果用戶裝置想知道用于該用戶裝置打算進(jìn)行的語音或視頻呼叫的資源的可用性，或者如果因?yàn)樵撚脩粞b置正在移動(dòng)出范圍并有特定的要求而需要切換，那么該用戶裝置能夠指定與優(yōu)選的漫游伙伴、QoS、帶寬和成本有關(guān)的準(zhǔn)則，并接收來自最好地能夠匹配這些準(zhǔn)則的接入點(diǎn)的響應(yīng)。
優(yōu)選地，第一接入點(diǎn)的相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)選擇請(qǐng)求到在相同或另一網(wǎng)絡(luò)中的多于一個(gè)的鄰近接入點(diǎn)。
優(yōu)選地，能夠與無線用戶裝置通信的接入點(diǎn)直接響應(yīng)于該無線用戶裝置，指示對(duì)于來自該無線用戶裝置的服務(wù)請(qǐng)求從接入點(diǎn)的相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)可用的支持水平。
優(yōu)選地，該響應(yīng)通過單播或組播消息傳送方法被傳送，并包括在初始請(qǐng)求中的由無線用戶裝置提供的令牌。
優(yōu)選地，無線用戶裝置是膝上電腦、個(gè)人數(shù)字助理、或支持適當(dāng)?shù)目罩薪涌诘娜魏螣o線裝置中的一個(gè)。


根據(jù)本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)選擇的方法的例子現(xiàn)在將參考附圖被說明，其
中圖1示出說明執(zhí)行本發(fā)明方法的設(shè)備的典型部署的情形；圖2代表使用本發(fā)明方法在無線裝置和三個(gè)接入點(diǎn)之間的典型的消息流的例子；
圖3示出用在本發(fā)明方法中的典型的請(qǐng)求和響應(yīng)消息的格式。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明致力于由于用戶裝置必須通過空中(over air)發(fā)送大量請(qǐng)求并接收相應(yīng)響應(yīng)、但沒有任何與用戶裝置正通信的接入點(diǎn)能夠提供期望的服務(wù)的確定性而引起的問題。該用戶可與當(dāng)該用戶裝置首次開機(jī)或進(jìn)入范圍內(nèi)時(shí)有最強(qiáng)的信號(hào)的接入點(diǎn)具有無線電通信，但是該接入點(diǎn)可能從用戶裝置需要的網(wǎng)絡(luò)被禁止，因此該網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求被傳遞給另一個(gè)接入點(diǎn)。并且，無線通信可能不可靠，從而引起這些請(qǐng)求和/或響應(yīng)可在傳輸期間丟失的可能性。本發(fā)明擴(kuò)展請(qǐng)求/響應(yīng)協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)程序，用以以更安全的方式來提供額外的功能性并減少用于鄰居小區(qū)發(fā)現(xiàn)(neighbour cell discovery )的空中信令(over the air signalling )的數(shù)量。
常規(guī)地，無線用戶裝置必須發(fā)射多個(gè)消息，覆蓋在全部可能的鄰近小區(qū)內(nèi)的所有可能的信道。雖然這解決了確定最合適的網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)和小區(qū)的問題，但它不是有效的機(jī)制，經(jīng)受長(zhǎng)的潛伏時(shí)間且不能很好地定標(biāo)。丟失的消息的可能通過重復(fù)請(qǐng)求來解決，這增添了定標(biāo)問題。
本發(fā)明的機(jī)制允許無線裝置發(fā)送消息給其當(dāng)前的接入點(diǎn)，如AP、或BS，要求該接入點(diǎn)通知其鄰居該無線裝置是否有可能直接地接收來自它們的信息。典型地，這通過組播幀(multicast frame )的接收來完成。該無線裝置附加唯一的令牌到這個(gè)請(qǐng)求，該請(qǐng)求隨后被進(jìn)行響應(yīng)的鄰近接入點(diǎn)中的任意一個(gè)來傳輸，使得請(qǐng)求服務(wù)的初始用戶裝置能夠被識(shí)別并且鄰近接入點(diǎn)直接對(duì)其進(jìn)行響應(yīng)，而不通過第一接入點(diǎn)發(fā)送回消息。以這種方式，在無線裝置和其鄰近小區(qū)之間建立閉環(huán)信息交換。
圖1示出了無線裝置1或者終端，其發(fā)射請(qǐng)求2給其當(dāng)前的接入點(diǎn)3。該請(qǐng)求2通過網(wǎng)絡(luò)4處理，該網(wǎng)絡(luò)對(duì)于所示的所有3個(gè)接入點(diǎn)可能是相同的網(wǎng)絡(luò)，或者一個(gè)或多個(gè)這些接入點(diǎn)可屬于不同的網(wǎng)絡(luò)，并且響應(yīng)5可通過接入點(diǎn)3發(fā)射，或者鄰近接入點(diǎn)5、 6卩吏用響應(yīng)7、 8，或者確實(shí)所有它們?nèi)齻€(gè)，如果網(wǎng)絡(luò)認(rèn)為需要的話。
5在圖2中，消息序列更詳細(xì)地被示出。無線裝置或終端1典型地使用諸如成對(duì)臨時(shí)密鑰(PTK ( pairwise transient key ))和群組暫時(shí)密鑰(GTK ( group temporal key ))的密鑰傳遞機(jī)制以其常用方式連接11到接入點(diǎn)3。該無線裝置1發(fā)射包含本地生成的唯一令牌的通知消息12給接入點(diǎn)3。圖3a示出了包括令牌的請(qǐng)求18消息內(nèi)容的例子，圖3b示出了響應(yīng)23消息內(nèi)容的例子。在請(qǐng)求消息中有頭部19、令牌20和針對(duì)類型1和類型2的信息的請(qǐng)求21、 22。在響應(yīng)消息23中，又有頭部19和令牌20，連同分別具有類型1和類型2的信息的塊24、25。該通知消息被接入點(diǎn)3轉(zhuǎn)發(fā)13、 14給接入點(diǎn)5、 6。如果這些接入點(diǎn)5、6決定傳輸回信息給該無線裝置是有用的或者確實(shí)是可能的，則所述接入點(diǎn)5、 6連同該令牌一起使用或者單播或組播消息15、 16來這么做，其中所述單播或組播消息包括動(dòng)作或信標(biāo)并包含在特定網(wǎng)絡(luò)(SSID)中的鄰近接入點(diǎn)身份(#BSSID)的適當(dāng)散列(hash)，以便無線裝置1能夠正確地識(shí)別(identity)消息并確定鄰近接入點(diǎn)5、 6的身份。在取回該信息后，使用與對(duì)于初始連接ll相同的消息格式，終端隨后與其優(yōu)選的AP 5相關(guān)聯(lián)，但是與從接入點(diǎn)標(biāo)識(shí)符BSSID和網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)符SSID中所識(shí)別的不同的基站相關(guān)聯(lián)。
本發(fā)明對(duì)IEEE 802.11設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化提供了相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)。減少空中信令消息的數(shù)量的工程方案被視為是該領(lǐng)域的關(guān)鍵進(jìn)步。重要的是，能夠最小化信令(特別是廣播)通信業(yè)務(wù)的量用以允許無線電資源被用于數(shù)據(jù)傳輸。其結(jié)果是網(wǎng)絡(luò)和鄰居發(fā)現(xiàn)潛伏時(shí)間(latency)被減少。
額外的功能性在兩個(gè)方面被提供給該系統(tǒng)，首先閉合式群組信息被提供給無線終端(即所接收的信息可基于其證書)；其次該閉合式群組信息被提供給接入點(diǎn)，允許負(fù)荷平衡和對(duì)至無線裝置的通信業(yè)務(wù)過濾(即策略控制(policy control))以及現(xiàn)有無線裝置的負(fù)荷平衡?？绻芾碛蛐畔?cross administrative domain information )(如跨IEEE802.11 SSID信息)能夠被傳遞和管理。
該網(wǎng)絡(luò)也能夠管理在潛在的池(pool)內(nèi)的所有網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)，達(dá)到僅僅利用鄰域報(bào)告(如IEEE 802.1 lk/802.11v)不會(huì)發(fā)生的負(fù)荷平衡。
權(quán)利要求
1. 一種用于經(jīng)由多個(gè)接入點(diǎn)中的至少之一為與一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的第一接入點(diǎn)處于無線電通信中的無線用戶裝置選擇網(wǎng)絡(luò)的方法，該方法包括從無線用戶裝置發(fā)送網(wǎng)絡(luò)選擇請(qǐng)求到第一接入點(diǎn)；其中如果網(wǎng)絡(luò)希望從在相同或另一網(wǎng)絡(luò)中的另一接入點(diǎn)啟動(dòng)響應(yīng)，則第一接入點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)選擇請(qǐng)求到在相同或另一網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)或多個(gè)鄰近接入點(diǎn)；其中如果鄰近接入點(diǎn)中的任意一個(gè)能夠與用戶裝置通信，則該鄰近接入點(diǎn)直接發(fā)送響應(yīng)到該無線用戶裝置；并且其中無線用戶裝置從所發(fā)送的響應(yīng)中選擇最合適的網(wǎng)絡(luò)。
2. 按照權(quán)利要求1的方法，其中由無線用戶裝置提供的令牌在被 第一接入點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)到鄰近接入點(diǎn)之前，被附加到網(wǎng)絡(luò)選擇請(qǐng)求上。
3. 按照權(quán)利要求1或2的方法，其中網(wǎng)絡(luò)選擇請(qǐng)求包括與該無線用戶裝置意欲從任一接入點(diǎn)和其相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)獲得的服務(wù)有關(guān)的要求。
4. 按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中第一接入點(diǎn)的相關(guān)的 網(wǎng)絡(luò)同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)選擇請(qǐng)求到在相同或另一網(wǎng)絡(luò)中的、多于一個(gè)的鄰 近接入點(diǎn)。
5. 按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中能夠與該無線用戶裝 置通信的接入點(diǎn)直接響應(yīng)于該無線用戶裝置，指示對(duì)于來自該無線用 戶裝置的服務(wù)請(qǐng)求從接入點(diǎn)的相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)可用的支持水平。
6. 按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中響應(yīng)經(jīng)由單播或組播 消息傳送方法被傳送，并包括在初始請(qǐng)求中的由無線用戶裝置提供的 令牌。
7. 按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中無線用戶裝置是膝上 電腦、移動(dòng)電話、或支持適當(dāng)?shù)目罩薪涌诘娜魏螣o線裝置中的一個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)選擇。用于經(jīng)由多個(gè)接入點(diǎn)(3，5，6)中的至少之一為與一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的第一接入點(diǎn)處于無線電通信中的無線用戶裝置(1)選擇網(wǎng)絡(luò)的方法，包括從無線用戶裝置發(fā)送網(wǎng)絡(luò)選擇請(qǐng)求(2)到第一接入點(diǎn)(3)。如果網(wǎng)絡(luò)希望從在相同或另一網(wǎng)絡(luò)中的另一接入點(diǎn)啟動(dòng)響應(yīng)，則第一接入點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)(13，14)網(wǎng)絡(luò)選擇請(qǐng)求到在相同或另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)或多個(gè)鄰近接入點(diǎn)(5，6)。如果鄰近接入點(diǎn)(5，6)的任意一個(gè)能夠與用戶裝置通信，則該鄰近接入點(diǎn)直接發(fā)送響應(yīng)到該無線用戶裝置，并且無線用戶裝置從所發(fā)送的響應(yīng)中選擇最合適的網(wǎng)絡(luò)。
文檔編號(hào)H04W48/18GK101480082SQ200780023518
公開日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2007年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月23日
發(fā)明者A·麥克唐納, E·赫普沃思, R·漢科克, S·麥克坎 申請(qǐng)人:諾基亞西門子通信有限責(zé)任兩合公司