从wlan到另一无线电接入网的网络指令的切换的制作方法
【专利说明】从WLAN到另一无线电接入网的网络指令的切换
[0001]相关申请
本申请要求2013年4月13日提交的临时专利申请序列号61/811，732和2014年4月7日提交的美国专利申请序列号14/246,841的权益，它们的公开据此通过参考全部结合在本文中。
技术领域
[0002]本公开涉及无线装置从无线局域网(WLAN)到另一无线电接入技术(RAT)(例如第三代合作伙伴项目(3GPP)或第三代合作伙伴项目2 (3GPP2)RAT)的无线电接入网(RAN)的网络指令的(network-1nstructed)切换。
【背景技术】
[0003]电气与电子工程师协会(IEEE)已经创建并维持了一组用于实现无线局域网(WLAN)通信的媒体访问控制(MAC)和物理层(PHY)规范。这组MAC和PHY层规范被称为IEEE 802.11规范(更确切地说，被称为信息技术一系统局域网与城域网之间的电信和信息交换一特定要求部分11的IEEE标准:无线LAN媒体访问控制(MAC)和物理层(PHY)规范)。根据IEEE 802.11规范操作的WLAN还被称为Wi_Fi?网络。当前，Wi_Fi?网络主要操作在2.4吉赫兹(GHz)或5GHz频带。
[0004]IEEE 802.11规范调节MAC层、PHY层以及每个可寻址单元的其它方面(其被称为站(STA)(例如接入点或无线装置))，以保证接入点与无线装置之间的兼容性和互操作性的安全性。无线装置还可被称为无线终端、便携式装置或便携式终端。W1-Fi?网络一般操作在未得到许可的频带。因此，在W1-Fi?网络上的通信可遭受来自任何数量的已知和未知装置的干扰。W1-Fi?网络通常被用作对例如居家环境和热点(诸如例如机场、火车站和餐馆)中的固定/有线宽带接入的无线延伸。
[0005]近来，W1-Fi?网络已经受到来自蜂窝网络运营商的增大的兴趣。具体地说，在使用W1-Fi?网络作为蜂窝无线电接入网(RAN)的延伸或备选以处理总是增大的无线带宽需要方面，已经存在增大的兴趣。当前例如用任何第三代合作伙伴项目(3GPP)技术服务于移动装置的蜂窝网络运营商将W1-Fi?网络看作在它们的正规蜂窝网络中可提供改进服务的无线技术。3GPP技术保护长期演进(LTE)、通用移动电信系统(UMTS)/宽带码分多址WCDMA)和全球移动通信系统(GSM)。
[0006]术语“运营商控制的W1-Fi?”是指在某一级与蜂窝网络运营商的现有网络集成的W1-Fi?部署，并且其中3GPP RAN和W1-Fi?无线接入甚至可连接到相同核心网络，并提供相同服务。在几个标准化组织中在运营商控制的W1-Fi?的区域中当前存在相当密集的活动。在3GPP中，正在追求W1-Fi?接入点到3GPP规定的核心网络的连接。在Wi_Fi?联盟(WFA)中，从事与W1-Fi?产品的证明相关的活动，这些活动在某种程度上由使W1-Fi?网络成为蜂窝运营商在它们的网络中支持高带宽提供的切实可行的无线技术的需要驱动。在这方面，术语“W1-Fi?卸载”通常用于是指蜂窝网络运营商从它们的蜂窝网络向W1-Fi?网络卸载业务的能力，例如在高峰交通时间，以及在当蜂窝网络出于一个原因或另一原因需要被卸载例如以提供请求的服务质量、最大化带宽或者简单地为了覆盖时的情形下。
[0007]对于蜂窝网络运营商，提供W1-Fi?和蜂窝(例如3GPP)无线电接入技术(RAT)的混合导致新问题。具体地说，这些问题中的一些问题起因于W1-Fi?网络和蜂窝网络(3GPP网络)彼此隔离地标准化的事实。因此，存在对于实现W1-Fi?和蜂窝网络技术共存的智能机制的需要。一个此类区域时连接管理。另外，无线装置(例如LTE用户设备装置(UE))通常支持W1-Fi?和若干3GPP蜂窝技术。然而，这些无线装置的许多无线装置从无线电接入角度基本上表现为两个单独装置。依据3GPP规范操作的3GPP RAN以及调制解调器和协议基本上不知晓依据IEEE 802.11规范操作的Wi_Fi?协议和调制解调器。
[0008]依照上面的讨论，存在对于在具有W1-Fi?和蜂窝(例如3GPP) RAT的混合的通信系统中提供智能连接管理的系统和方法的需要。
【发明内容】
[0009]公开了涉及无线装置从无线局域网(WLAN)到另一无线电接入技术(RAT)(例如第三代合作伙伴项目(3GPP)或第三代合作伙伴项目2 (3GPP2)RAT)的无线电接入网(RAN)的网络指令的切换的系统和方法。在一个实施例中，提供了操作WLAN接入节点的方法。在一个实施例中，操作WLAN接入节点的方法包含:确定要执行无线装置从WLAN到不同RAT的另一 RAN的切换，并向无线装置传送切换指令，其指令无线装置执行从WLAN到不同RAT的RAN的切换。用这种方式，WLAN接入节点能够操纵无线装置从WLAN到不同RAT的RAN。
[0010]在一个实施例中，所述切换是有选择切换。更确切地说，在一个实施例中，切换是无线装置从WLAN到不同RAT的RAN的至少一个但少于所有通信会话(例如因特网协议(IP)会话)的切换。在另一实施例中，所述切换是全切换。更确切地说，在一个实施例中，切换是无线装置从WLAN到不同RAT的RAN的所有通信会话(例如IP会话)的切换。
[0011]在一个实施例中，切换指令是执行从WLAN到不同RAT的RAN的切换的通用指令。在另一实施例中，切换指令包含标识用于切换的不同RAT的信息。
[0012]在又一实施例中，切换指令包含标识不同RAT的RAN中目标小区的信息。此外，在一个实施例中，切换指令还包含标识不同RAT和不同RAT的RAN的信息。在另一实施例中，所述切换指令还包含当执行所述切换时辅助所述无线装置的辅助信息。在一个实施例中，所述辅助信息包括目标小区的至少一些系统信息。
[0013]在一个实施例中，不同RAT是3GPP RAT，并且切换指令包含使无线装置能够连接到3GPP RAT的RAN的一个或多个参数。
[0014]在一个实施例中，切换指令包含定义当执行所述切换时所述无线装置应该尝试接入所述不同RAT的RAN的时间量的重试定时器值。
[0015]在一个实施例中，WLAN是电气与电子工程师协会(IEEE) 802.11无线网络。另夕卜，在一个实施例中，不同RAT是蜂窝网络RAT。在一个实施例中，蜂窝网络RAT是3GPP或3GPP2 RAT。另外，在一个实施例中，向所述无线装置传送所述切换指令包含向所述无线装置传送选自由如下项构成的组的管理帧:包含对应于所述切换指令的原因代码的取消认证管理帧；以及包含对应于所述切换指令的原因代码的取消关联管理帧。另外，在一个实施例中，传送所述管理帧还包含在所述管理帧内的一个或多个供应商特定元素中传送有关所述切换指令的信息。在一个实施例中，有关切换指令的信息包含由如下项构成的组中的至少一项:用于所述切换的网络的目标集合、用于所述切换的目标RAT、目标小区、当执行所述切换时辅助所述无线装置的辅助信息以及3GPP切换命令。要指出的是，3GPP切换命令备选地可在本文中称为3GPP切换命令消息。在另一实施例中，有关切换指令的信息包含定义当执行所述切换时所述无线装置应该尝试接入3GPP或3GPP2 RAT的RAN的时间量的重试定时器值。
[0016]在一个实施例中，WLAN是IEEE 802.11无线网络，不同RAT是3GPP或3GPP2蜂窝网络RAT，并且向无线装置传送切换指令包含向所述无线装置传送包含切换指令的关联响应管理帧。在另一实施例中，WLAN是IEEE 802.11无线网络，不同RAT是3GPP或3GPP2蜂窝网络RAT，并且向无线装置传送切换指令包括向所述无线装置传送具有O邻居报告元素的基本服务集BSS转变管理帧。在一个实施例中，传送BSS转变管理帧还包含在BSS转变管理帧内的一个或多个供应商特定元素中传送有关所述切换指令的信息。在一个实施例中，有关切换指令的信息包含由如下项构成的组中的至少一项:用于切换的网络的目标集合、用于切换的目标RAT、目标小区、当执行切换时辅助无线装置的辅助信息和3GPP切换命令。在另一实施例中，有关切换指令的信息包含定义当执行所述切换时所述无线装置应该尝试接入3GPP或3GPP2 RAT的RAN的时间量的重试定时器值。
[0017]在一个实施例中，WLAN是IEEE 802.11无线网络，不同RAT是3GPP或3GPP2蜂窝网络RAT，并且向无线装置传送切换指令包含向无线装置传送在格式化为一个或多个供应商特定元素的一个或多个可选子元素内包含切换指令的无线网络管理通知(WNM通知)请求帧。在一个实施例中，切换指令包含由如下项构成的组中的至少一项:指示用于切换的3GPP或3GPP2 RAT的信息；无线装置要切换到的3GPP或3GPP2 RAT的RAN中的目标小区的小区标识符；以及指示要切换所述无线装置的通信会话的一个或多个附连参数。
[0018]在一个实施例中，WLAN是IEEE 802.11无线网络，不同RAT是3GPP或3GPP2蜂窝网络RAT，并且向无线装置传送切换指令包含向无线装置传送包含切换指令的WNM通知请求帧。
[0019]在一个实施例中，确定要执行无线装置从WLAN到不同RAT的另一 RAN的切换包含:决定发起到3GPP RAT的切换；向3GPP RAT的RAN中的RAN发送切换准备请求；以及从RAN接收包括3GPP切换命令的切换准备响应。在此实施例中，传送切换指令包括向无线装置传送3GPP切换命令。另外，在一个实施例中，传送3GPP切换命令包含传送选自由如下项构成的组中的帧:包含3GPP切换命令的取消授权管理帧；包含3GPP切换命令的取消关联管理帧；包含3GPP切换命令的关联响应管理帧；包含3GPP切换命令的BSS转变管理帧；以及包含3GPP切换命令的WNM通知帧(例如WMN通知请求帧)。
[0020]在一个实施例中，WLAN接入节点包含处理器和含有由处理器可执行的指令的存储器，由此WLAN接入节点操作以:确定要执行无线装置从WLAN到不同RAT的另一RAN的切换，并向无线装置传送切换指令，其指令无线装置执行从WLAN到不同RAT的RAN的切换。存储器可包含由处理器可执行的附加指令，由此WLAN接入节点操作以例如执行上面描述的任何实施例。
[0021]在另一实施例中，WLAN接入节点适合于确定要执行无线装置从WLAN到不同RAT的另一 RAN的切换，并向无线装置传送切换指令，其指令无线装置执行从WLAN到不同RAT的RAN的切换。WLAN接入节点可还适合于执行上面描述的任何方法。
[0022]在另一实施例中，WLAN接入节点包含用于确定要执行无线装置从WLAN到不同RAT的另一 RAN的切