專利名稱：切換控制方法
技術領域：
本發明涉及無線電接入通信系統、無線電基站以及用于其的切換控制方法和程序，更具體地說，本發明涉及無線電接入通信系統中無線電終端的無縫切換支持方法。
背景技術：
近些年，由IEEE 802.11標準組織標準化的無線局域網(LAN)系統由于器件等成本的減少已經得到廣泛的應用。
最近甚至出現了這樣的運營商，其不僅設置企業網絡和家庭內部網絡，還安裝多個室外接入點(AP，Access Point)，通過局部地建立小區來提供由無線電鏈路連接實現的網絡連接服務。
在已經局部地建立起小區的區域內，無線電終端即使在它從一個小區移動到另一個小區時，通過改變它所連接的AP，也能夠連續地利用無線電鏈路連接。下面，隨著無線電終端的移動而改變所要連接的AP，以連續利用無線電鏈路連接，被稱為“切換”(handover)。
另一方面，當使用無線電通信提供公共服務時，極為重要的是防止對用戶傳輸的數據進行竊聽和欺詐性的訪問，為此在開始接入時進行對無線電終端的認證(初始化認證)，對無線電終端的周期性認證(再認證)，基于密鑰的數據加密以及周期性地改變密鑰。
所以，當無線電終端從一個AP切換至另一個時，與要連接的新的AP必須進行無線電終端認證和密鑰交換，于是需要時間重新進行數據的傳輸/接收。同樣，IEEE 802.11已經研究了一種稱為接入點內部協議(IAPP)的協議，用于將切換前在連接的舊AP(舊的AP)與無線電終端之間創建的通信上下文傳遞到切換后該無線電終端所要連接的新AP(新的AP)。
使用該協議，無線電終端通過在新AP中再次使用通信上下文能夠在切換之后就立即恢復數據傳輸/接收。但是，IAPP基于這樣的假設無線電終端自己搜尋可以連接的AP。當無線電終端檢測到可連接的AP時，無線電終端發送連接請求到新AP，接收該連接請求的新AP請求舊AP傳遞通信上下文。
另一方面，在比如寬帶碼分多址(W-CDMA)系統的蜂窩系統中，在無線電終端切換時通信上下文在網絡節點間被傳遞。這時，通信上下文通過位于AP的上游的AP控制站或者進而通過位于AP控制站上游的核心節點作為中介被傳遞。
在上述傳統的無線電接入通信系統中，由于新AP從無線電終端接收到連接請求后請求舊AP傳遞通信上下文，所以該傳送經歷了較長的瞬時中斷時間。
同樣，在傳統的無線電接入通信系統中，當通信上下文通過位于AP的上游的AP控制站傳遞時，除非AP控制站存在，否則該通信上下文不能被傳遞。
此外，盡管IAPP能夠在無線電終端上同時傳遞多種類型的信息，但是它不能每次傳遞比如服務質量(QoS)信息等的在每一個無線電終端中存在多個的通信上下文信息。

發明內容
所以本發明的一個目的是解決上述問題，并且提供一種無線電接入通信系統、無線電基站以及用于其的切換控制方法和程序，它們即使在無線電終端將從一個無線電基站切換到另一個時沒有無線電基站控制站存在，也能夠減少通信中斷時間段。
同樣，本發明的另一個目的是提供一種無線電接入通信系統、無線電基站以及用于其的切換控制方法和程序，它們能夠在無線電終端從一個無線電基站切換到另一個時，將每個無線電終端中所存在的多個通信上下文從一個無線電基站傳遞到另一個無線電基站。
根據本發明的無線電接入通信系統是包括有多個無線電基站和能夠與該無線電基站通信的無線電終端的無線電接入通信。
多個無線電基站的每一個都具有傳遞裝置，當每個所述無線電基站在進行切換以改變無線電終端連接的無線電基站之前被連接到無線電終端時，所述傳遞裝置進行操作，以將與所述無線電終端進行通信所需的通信上下文傳遞到切換后無線電終端將要連接的另一個無線電基站。
在根據本發明的另一個無線電接入通信系統中，在上述配置中，所述通信上下文包括多條不同類型的上下文信息。
根據本發明的無線電基站是能夠與無線電終端通信的無線電基站，其中，所述無線電基站具有傳遞裝置，當所述無線電基站在進行切換以改變所述無線電終端連接的無線電基站之前被連接到無線電終端時，所述傳遞裝置進行操作，用于將與無線電終端進行通信所需的通信上下文傳遞到切換后無線電終端將要連接的另一個無線電基站。
在根據本發明的另一個無線電接入通信系統中，在上述配置中，所述通信上下文包括多條不同類型的上下文信息。
根據本發明的切換控制方法是用于無線電接入通信系統的切換控制方法，該無線電接入通信系統包括多個無線電基站和能夠與無線電基站通信的無線電終端，其中，所述多個無線電基站中每一個包括如下步驟從進行切換以改變所述無線電終端連接的無線電基站之前與所述無線電終端連接的無線電基站，將與所述無線電終端通信所需的通信上下文傳遞到無線電終端在切換之后要連接的另一個無線電基站。
在根據本發明的另一個切換控制方法中，在上述配置中，所述通信上下文包括多條不同類型的上下文信息。
根據本發明的切換控制方法的程序是用于無線電接入通信系統的切換控制方法的程序，該無線電接入通信系統包括多個無線電基站和能夠與無線電基站通信的無線電終端。該程序使計算機執行這樣的處理，即從進行切換以改變所述無線電終端所連接的無線電基站之前與所述無線電終端連接的無線電基站，將與所述無線電終端通信所需的通信上下文傳遞到所述無線電終端在切換之后要連接的另一個無線電基站。
根據本發明的另一種切換控制方法的程序計算機執行這樣的處理，即在使計算機執行用于傳遞通信上下文的處理時，傳遞包括不同類型的多條上下文信息的通信上下文。
具體地，在本發明的無線電接入通信系統中，在無線電終端切換之前，向連接中的無線電基站(以下簡稱“AP”(接入點))通知切換之后將要連接的AP，使得該連接中的AP直接將通信上下文傳遞到要連接的AP，于是要被連接的AP在切換之后再次使用被傳遞的通信上下文。
通過這樣，在本發明中，當無線電終端從一個AP切換到另一個時，即使在AP的上游沒有AP控制站存在時也能夠減少不可通信狀態的時間段。
在本發明的另一種無線電接入通信系統中，所傳遞的通信上下文包括與該無線電終端相關的多條不同類型的上下文信息，以及上下文信息標識符，并且該上下文信息包括子上下文標識符和子上下文信息。
通過這樣，在本發明中，相同類型的多條通信上下文能夠在無線電終端從一個AP切換到另一個時在無線電基站之間傳遞。


圖1是表示根據本發明一個實施例的無線電接入通信系統的配置的框圖；圖2是表示無線電終端1的配置的框圖；圖3是表示圖1中AP(#1)2a的配置的框圖；圖4是表示圖1中AP(#2)2b的配置的框圖；圖5是表示被保持在圖3和圖4中的上下文保持單元中的上下文表格的結構的圖；圖6是表示被包括在圖4的上下文傳遞通知信號中的通信上下文的格式的圖；圖7是表示根據本發明的一個實施例的無線電接入通信系統在切換期間的操作的序列圖；圖8是表示根據本發明的一個實施例的無線電接入通信系統在切換期間的操作的序列圖；圖9是表示根據本發明的一個實施例的無線電接入通信系統在切換期間的操作的序列圖；以及圖10是表示根據本發明的一個實施例的無線電接入通信系統在切換期間的操作的序列圖。
具體實施例方式
接下來將參考附圖對本發明的實施例進行說明。圖1是表示根據本發明一個實施例的無線電接入通信系統的配置的框圖。在圖1中，根據本發明一個實施例的無線電接入通信系統在經由路由器3而與互聯網100連接的IP(互聯網協議)網絡200中連接有兩個接入點(AP)(#1，#2)2a、2b。
AP(#1，#2)2a、2b是將路由器功能與無線電基站功能集于一身的節點，并且AP(#1，#2)2a、2b基于IEEE 802.11無線局域網(LAN)標準可分別通過無線電信道301、302與無線電終端1通信。
圖2是表示無線電終端1的配置的框圖。在圖2中，主要由計算機實現的無線電終端1包括切換控制單元11、上下文傳遞請求單元12、傳輸/接收單元13以及記錄介質14。切換控制單元11、上下文傳遞請求單元12以及傳輸/接收單元13分別由計算機執行存儲在記錄介質14上的程序來實現。
在確定切換時，切換控制單元11發送上下文請求111到上下文傳遞請求單元12，響應該請求，上下文傳遞請求單元12產生上下文傳遞請求信號112，該信號112通過傳輸/接收單元13被傳遞到AP(#1)2a。
另一方面，在通過傳輸/接收單元13接收到上下文響應信號113時，上下文傳遞請求單元12將包含于上下文響應信號113中的結果作為上下文響應114通知給切換控制單元11。
圖3是表示圖1中AP(#1)2a的配置的框圖。在圖3中，主要由計算機實現的AP(#1)2a包括上下文傳遞管理單元21a、上下文保持單元22a、無線電傳輸/接收單元23a、有線傳輸/接收單元24a以及記錄介質25a。上下文傳遞管理單元21a由計算機執行存儲在記錄介質25a上的程序來實現。
在通過無線電傳輸/接收單元23a接收上下文接收信號211時，上下文傳遞管理單元21a發送上下文信息請求212到上下文保持單元22a，以請求與已傳輸了上下文請求信號211的無線電終端1相關的通信上下文。
上下文保持單元22a將所有與指定的無線電終端1相關的通信上下文作為上下文信息響應213通知給上下文傳遞管理單元21a。在接收到上下文信息響應213時，上下文傳遞管理單元21a使用該上下文信息響應213產生上下文傳遞通知信號214，以通過有線傳輸/接收單元24a傳輸到AP(#2)2b。
同樣，在從AP(#2)2b通過有線傳輸/接收單元24a接收到上下文傳遞確認信號215時，上下文傳遞管理單元21a通過無線電傳輸/接收單元23a傳輸上下文傳遞響應信號216到無線電終端1，以指示已經傳遞了通信上下文。
圖4是表示圖1中AP(#2)2b的配置的框圖。在圖4中，主要由計算機實現的AP(#2)2b包括上下文傳遞管理單元21b、上下文保持單元22b、無線電傳輸/接收單元23b、有線傳輸/接收單元24b以及記錄介質25b。上下文傳遞管理單元21b由計算機執行存儲在記錄介質25b上的程序來實現。
在通過有線傳輸/接收單元24b接收到上下文傳遞通知信號225時，AP(#2)2b的上下文傳遞管理單元21b讀取被包括在上下文傳遞通知信號225中的通信上下文，并將它們作為上下文信息通知222發送到上下文保持單元22b。在從上下文保持單元22b接收到上下文信息確認信號223時，上下文傳遞管理單元21b產生上下文傳遞確認信號224，該信號224通過有線傳輸/接收單元24b被傳遞到AP(#1)2a。
圖5是表示被保持在圖3中的上下文保持單元22a和圖4中的上下文保持單元22b中的上下文表格的結構的圖。在圖5中，上下文表格4保持了每個無線電終端的作為通信上下文的上下文列表40a、40b和40c。
上下文列表40a包括4條上下文信息43a、43b、43c、43d和4條子上下文信息44a、44b、44c和44d。
每條上下文信息43a、43b、43c、43d由上下文信息標識符41a、41b、41c、41d管理/標識，而每條子上下文信息44a、44b、44c和44d則由上下文信息標識符41e、41f以及子上下文信息標識符42a、42b、42c、42d管理/標識。
在圖5示出的例子中，“終端ID”被保持為上下文信息43a；“認證信息”被保持為上下文信息43b；“加密信息”被保持為上下文信息43c；“終端容量信息”被保持為上下文信息43d。
同樣，在上述例子中，“服務質量(QoS)信息#1”被保持為子上下文信息44a；“QoS信息#2”被保持為子上下文信息44b；“信頭壓縮信息#1”被保持為子上下文信息44c；“信頭壓縮信息#2”被保持為子上下文信息44d。
圖6是表示被包括在上下文傳遞通知信號225中的通信上下文的格式的圖。在圖6中，通信上下文包括上下文信息數(＝n)71、通信上下文信息總長度52以及通信上下文信息53。
通信上下文信息53包括n(n是正整數)個上下文，該n個上下文是上下文信息標識符(#1-#n)61，64、上下文信息長度(#1-#n)62，65以及上下文信息(#1-#n)63，66的組合。在該上下文信息中能夠含有一條通信上下文以進行傳輸。
上下文信息(#1)63也能夠包括k條上下文、子上下文信息數(＝k)71和子上下文信息總長度72，其中該k條上下文是子上下文信息標識符(#1-#k)73、76，子上下文信息長度(#1-#k)74、77以及子上下文信息(#1-#k)75、78的組合。
圖7是表示根據本發明的一個實施例的無線電接入通信系統在切換期間的操作的序列圖。圖8-10是表示根據本發明的一個實施例無線電接入通信系統在切換期間的操作的示意圖。參考圖7-10，將對根據本發明的一個實施例無線電接入通信系統在切換期間的操作進行說明。
在圖7中表示的無線電終端1和AP(#1，#2)2a、2b可以由構成無線電終端1和AP(#1，#2)2a、2b的計算機通過執行存儲介質14、25a、25b中的程序來實現。
現在，如圖8所示，在無線電終端1與AP(#1)2a進行通信401的狀態下(步驟a1)，假設無線電終端1已經移動到可與AP(#2)2b通信的區域中(步驟a2)。
無線電終端1接收到由AP(#2)2b傳輸的信標(beacon)(步驟a3)，在它檢測出由AP(#2)2b傳輸的信號的接收功率級別比由AP(#1)2a傳輸的信號的接收特性要好時(步驟a4)，確定將它的連接對方改變為AP(#2)2b(步驟a5)。這里，所述信標是指由AP(#1，#2)2a、2b向所有連接在其上的無線電終端1通知的控制信息。
此后，無線電終端1傳輸包括AP(#2)2b標識符的上下文傳遞請求信號402到AP(#1)2a(步驟a6)，如圖9所示。響應該信號，AP(#1)2a傳輸上下文傳遞通知信號403到AP(#2)2b，該信號403包括之前與無線電終端1通信期間所建立的通信上下文(步驟a7)。
在該實施例中，當指示無線電終端1功能的終端容量信息、認證信息、加密信息、QoS信息以及信頭壓縮信息被用作上下文信息時，或當QoS信息被用作上下文信息時，流標識符被包含在子上下文信息標識符中；流標識信息、最低限度確保的帶寬、最大限度利用的帶寬、最低限度確保的延遲時間、最大限度允許的延遲時間、最低限度確保的延遲抖動以及最大限度的延遲抖動中的至少一個被包含在子上下文信息中；當信頭壓縮信息被用作上下文信息時，信頭壓縮標識符被包含在子上下文信息標識符；將被壓縮的信頭信息、表示應該壓縮的信頭位置的掩模值中的至少一個被包含在子上下文信息中。
當能夠正確地接收通信上下文時，AP(#2)2b將上下文傳遞確認信號404傳輸到AP(#1)2a，以指示允許無線電終端1連接(步驟a8)。
當接收到上下文傳遞確認信號404時，AP(#1)2a將上下文響應信號405傳輸到無線電終端1以指示完成傳遞通信上下文。
這樣，如圖10所示，已經切換的無線電終端1開始與AP(#2)2b進行通信(步驟a10、a11)，并且利用在切換前已經從AP(#1)2a傳遞到AP(#2)2b的上下文傳遞通知信號403中的通信上下文，使得能夠平滑地恢復通信。
在前面的說明中，對本發明的一個實施例進行了說明，但是并不要求將本實施例限制于這些實施例，并且在本發明的范圍內能夠進行各種轉換。例如，盡管本實施例已示出了具有兩個AP(#1，#2)2a、2b的例子作為連接切換的示例，但是也可以選擇性地切換三個或更多的AP。
同樣，盡管已經說明了終端驅動的切換的操作，但是可以進行網絡驅動的切換。盡管在確定切換中采用了接收功率的級別，但是也可以采用誤碼率或誤幀率。
盡管上面示出了AP(#1，#2)2a、2b直接與無線電終端1進行通信的形式，但是本發明也能夠被應用于這樣的拓撲，其中在AP(#1，#2)2a、2b之間存在中繼節點，僅僅進行無線/有線接口轉換，使得在中繼節點和無線電終端之間進行無線電通信，而在中繼節點和AP之間進行有線通信。
這樣，本實施例通過無線電終端1在切換前所連接的AP(#1)2a，在無線電終端1切換之前，將通信上下文預先直接傳遞給預定的切換后將要連接的AP(#2)2b，從而當無線電終端1在AP(#1、#2)2a、2b之間切換時，即使AP(#1、#2)2a、2b的上游沒有AP控制站也能夠縮短不可通信狀態的時間。
同樣，在該實施例中，要傳遞的通信上下文包括多條上下文信息，并且該上下文信息能夠進一步包括多條子上下文信息，使得當無線電終端1要在AP(#1，#2)2a、2b之間切換時，同樣類型的多條通信上下文能夠在AP(#1，#2)2a、2b之間傳遞。
權利要求
1.一種無線電接入通信系統，包括多個無線電基站以及能夠與所述無線電基站通信的無線電終端，所述系統的特征在于，所述多個無線電基站中每個都具有傳遞裝置，當每個所述無線電基站在進行切換以改變所述無線電終端連接的無線電基站之前被連接到所述無線電終端時，所述傳遞裝置進行操作，用于將與所述無線電終端進行通信所需的通信上下文傳遞到切換后所述無線電終端將要連接的另一個無線電基站。
2.如權利要求1的無線電接入通信系統，其中，所述通信上下文包括多條不同類型的上下文信息。
3.如權利要求1的無線電接入通信系統，其中，所述傳遞裝置響應來自所述無線電終端的請求，用于將所述通信上下文傳遞到在切換之后所述無線電終端將要連接的無線電基站。
4.如權利要求1的無線電接入通信系統，其中，所述通信上下文在所述無線電終端的切換時以一對一通信或一對多通信中的一種在所述無線電基站之間傳遞。
5.如權利要求1到4中任一的無線電接入通信系統，其中所述通信上下文包括多條與所述無線電終端相關的不同類型的上下文信息，以及上下文信息標識符；并且所述上下文信息包括子上下文標識符和子上下文信息。
6.如權利要求5的無線電接入通信系統，其中，所述上下文信息包括指示所述無線電終端功能的終端容量信息、對應于所述無線電終端的認證信息、加密信息、指示通信服務質量的通信質量信息以及在傳輸/接收數據的信頭被壓縮時所使用的信頭壓縮信息中的至少一個。
7.如權利要求5的無線電接入通信系統，其中，所述子上下文信息包括數據流標識信息、確保的延遲時間、所請求的延遲時間、確保的通信帶寬以及所請求的帶寬中的至少一個。
8.如權利要求5的無線電接入通信系統，其中，所述子上下文信息包括壓縮的信頭信息、指示要被壓縮的信頭的位置的掩模信息中的至少一個。
9.一種能夠與無線電終端通信的無線電基站，其特征在于所述無線電基站具有傳遞裝置，當所述無線電基站在進行切換以改變所述無線電終端連接對方之前被連接到所述無線電終端時，所述傳遞裝置進行操作，用于將與所述無線電終端通信所需的通信上下文傳遞到所述無線電終端在切換之后的另一個連接對方。
10.如權利要求9的無線電基站，其中，所述通信上下文包括多條不同類型的上下文信息。
11.如權利要求9的無線電基站，其中，所述傳遞裝置響應來自所述無線電終端的請求，用于將所述通信上下文傳遞到在切換之后所述無線電終端將要連接的無線電基站。
12.如權利要求9的無線電基站，其中，所述通信上下文在所述無線電終端的切換時以一對一通信或一對多通信中的一種在所述無線電基站之間被傳遞。
13.如權利要求9到12中任一的無線電基站，其中所述通信上下文包括多條與所述無線電終端相關的不同類型的上下文信息，以及上下文信息標識符；并且所述上下文信息包括子上下文標識符和子上下文信息。
14.如權利要求13的無線電基站，其中，所述上下文信息包括指示所述無線電終端功能的終端容量信息、對應于所述無線電終端的認證信息、加密信息、指示通信服務質量的通信質量信息以及在傳輸/接收數據的信頭被壓縮時所使用的信頭壓縮信息中的至少一個。
15.如權利要求13的無線電基站，其中，所述子上下文信息包括數據流標識信息、確保的延遲時間、所請求的延遲時間、確保的通信帶寬以及所請求的帶寬中的至少一個。
16.如權利要求13的無線電基站，其中，所述子上下文信息包括壓縮的信頭信息、指示要被壓縮的信頭的位置的掩模信息中的至少一個。
17.一種用于無線電接入通信系統的切換控制方法，所述無線電接入通信系統包括多個無線電基站以及能夠與所述無線電基站通信的無線電終端，所述方法的特征在于，包括這樣的步驟，即所述多個無線電基站中每一個包括如下步驟從進行切換以改變所述無線電終端所連接的無線電基站之前與所述無線電終端連接的無線電基站，將與所述無線電終端通信所需的通信上下文傳遞到所述無線電終端在切換之后要連接的另一個無線電基站。
18.如權利要求17的切換控制方法，其中，所述通信上下文包括多條不同類型的上下文信息。
19.如權利要求17的切換控制方法，其中，所述傳遞裝置響應來自所述無線電終端的請求，用于將所述通信上下文傳遞到在切換之后所述無線電終端將要連接的無線電基站。
20.如權利要求17的切換控制方法，其中，所述通信上下文在所述無線電終端的切換時以一對一通信或一對多通信中的一種在所述無線電基站之間被傳遞。
21.如權利要求17到20中任一的切換控制方法，其中所述通信上下文包括多條與所述無線電終端相關的不同類型的上下文信息，以及上下文信息標識符；并且所述上下文信息包括子上下文標識符和子上下文信息。
22.如權利要求21的切換控制方法，其中，所述上下文信息包括指示所述無線電終端功能的終端容量信息、對應于所述無線電終端的認證信息、加密信息、指示通信服務質量的通信質量信息以及在傳輸/接收數據的信頭被壓縮時所使用的信頭壓縮信息中的至少一個。
23.如權利要求21的切換控制方法，其中，所述子上下文信息包括數據流標識信息、確保的延遲時間、所請求的延遲時間、確保的通信帶寬以及所請求的帶寬中的至少一個。
24.如權利要求21的切換控制方法，其中，所述子上下文信息包括壓縮的信頭信息、指示要被壓縮的信頭的位置的掩模信息中的至少一個。
25.一種使計算機執行用于無線電接入通信系統的切換控制方法的程序，所述無線電接入通信系統包括無線電基站以及能夠與所述無線電基站通信的無線電終端，所述程序的特征在于，使計算機執行這樣的處理，即從進行切換以改變所述無線電終端所連接的無線電基站之前與所述無線電終端連接的無線電基站，將與所述無線電終端通信所需的通信上下文傳遞到所述無線電終端在切換之后要連接的另一個無線電基站。
26.如權利要求25的程序，使計算機執行這樣的處理，即在使所述計算機執行用于傳遞通信上下文的處理時，傳遞包括不同類型的多條上下文信息的通信上下文。
全文摘要
本發明提供了一種無線電接入通信系統，該系統即使當無線電終端從一個無線電基站切換到另一個時沒有無線電基站控制站存在，也能夠縮短通信中斷的時間段。無線電終端1在切換之前所連接的AP(#1)2a在切換前將通信上下文直接傳遞給了切換后無線電終端1將要連接的AP(#2)2b。在無線電終端1切換時，AP(#2)2b已經得到了與無線電終端1通信所需的通信上下文。
文檔編號H04L12/28GK1647560SQ03808700
公開日2005年7月27日 申請日期2003年4月16日 優先權日2002年4月17日
發明者須田幸憲 申請人:日本電氣株式會社