專利名稱：經(jīng)過無線局域網(wǎng)進行通信的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及無線通信系統(tǒng)，具體地說是涉及經(jīng)過無線局域網(wǎng)進行通信的方法和裝置。
背景技術(shù)：
目前正在開發(fā)一種通信裝置，利用本地接入點撥打/接收來自接入點附近的呼叫。例如，Motorola Inc.正在開發(fā)雙模式電話，該雙模式電話利用無線局域網(wǎng)(WLAN)協(xié)議和蜂窩協(xié)議(如GSM，CDMA，iDEN，...等)兩者來操作。操作期間，在接入點的地理區(qū)域內(nèi)，利用本地接入點來撥打/接收呼叫，而在WAN覆蓋區(qū)域外時，利用廣域網(wǎng)(WAN)(優(yōu)選地如蜂窩網(wǎng))來撥打/接收呼叫。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，利用比與WAN通信低得多的功率水平與接入點進行通信。這就大大地延長了電池的壽命，降低了總體系統(tǒng)的干擾。
由于利用很低的功率與WLAN進行通信，這就帶來了一個問題，也即RF環(huán)境會非常迅速地惡化，導致WAN的切換。例如，本地RF環(huán)境改變得非?？?例如當關(guān)門時)，以至于通信裝置不能通過WLAN進行通信，并被迫切換到WAN。很顯然，對于任何通過WLAN的通信，能容忍通信中的暫時惡化而無需離開WLAN的將是有利的。因此，存在對通過WLAN進行通信并能承受RF環(huán)境暫時惡化的方法和裝置的需求。


圖1是無線局域網(wǎng)及廣域網(wǎng)的高層次框圖；圖2是無線局域網(wǎng)及廣域網(wǎng)的框圖；圖3說明通過局域網(wǎng)的路由傳輸而引起的延遲；
圖4是從基站和接入點的數(shù)據(jù)傳輸期間，圖2的各種元件的更詳細的框圖；圖5是從圖2移動裝置的數(shù)據(jù)傳輸期間，圖2的各種元件的更詳細的框圖；圖6是表明下行鏈路傳輸期間圖2的廣域網(wǎng)的操作流程圖；圖7是表明上行鏈路傳輸期間圖2的移動裝置的操作流程圖。
具體實施例方式
就上述所提及的需求，這里提供一種經(jīng)過無線局域網(wǎng)進行通信的方法和裝置。操作期間，當在無線局域網(wǎng)覆蓋區(qū)域內(nèi)時，裝置將利用無線局域網(wǎng)，當在無線局域網(wǎng)覆蓋范圍外時，裝置將利用廣域網(wǎng)。當兩種系統(tǒng)都可用于通信時，為了達到軟切換的目的，裝置也利用局域和廣域兩者網(wǎng)絡(luò)。
由于通信可在局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)同時發(fā)生，因此，當與僅與廣域網(wǎng)進行通信的所需功率比較時，裝置可利用更低總功率。另外，由于通信鏈路中存在冗余，與現(xiàn)有系統(tǒng)相比，局域網(wǎng)可承受RF環(huán)境的更大惡化。最后，軟切換避免了與硬切換關(guān)聯(lián)的可能的擦除(音頻質(zhì)量問題)。
本發(fā)明包含經(jīng)過無線局域網(wǎng)進行通信方法。該方法包括接收數(shù)據(jù)和將數(shù)據(jù)分離成多個冗余數(shù)據(jù)流的步驟。第一冗余數(shù)據(jù)流被發(fā)送到無線局域網(wǎng)(WLAN)，而第二冗余數(shù)據(jù)流被發(fā)送到廣域網(wǎng)(WAN)。
本發(fā)明還包含一種裝置，該裝置包括接收數(shù)據(jù)以及將數(shù)據(jù)分離成多個冗余數(shù)據(jù)流的信號分離器，向無線局域網(wǎng)(WLAN)發(fā)送第一冗余數(shù)據(jù)流的第一發(fā)送電路以及向廣域網(wǎng)(WAN)發(fā)送第二冗余數(shù)據(jù)流的第二發(fā)送電路。
本發(fā)明還包含一種裝置，包括接收數(shù)據(jù)流的裝置；將數(shù)據(jù)流分離成多個冗余數(shù)據(jù)流的裝置；利用第一通信系統(tǒng)協(xié)議向局域網(wǎng)(LAN)發(fā)送第一冗余數(shù)據(jù)流的裝置；以及利用第二通信系統(tǒng)協(xié)議向廣域網(wǎng)(WAN)發(fā)送第二冗余數(shù)據(jù)流的裝置。
再來看附圖，其中相同的數(shù)字代表相同的元件，圖1是通信系統(tǒng)100的框圖?；?07是采用數(shù)種通信系統(tǒng)協(xié)議之一的蜂窩廣域網(wǎng)的優(yōu)選部分，所述蜂窩廣域網(wǎng)包括但不限于采用CDMA系統(tǒng)協(xié)議、GSM系統(tǒng)協(xié)議、iDEN系統(tǒng)協(xié)議，...等的蜂窩網(wǎng)。接入點104是利用無線因特網(wǎng)協(xié)議(IP)的WLAN的優(yōu)選部分，例如但不限于802.11協(xié)議。
操作期間，在接入點(例如在建筑102內(nèi))的地理區(qū)域內(nèi)，利用本地接入點104來撥打/接收呼叫，而在接入點104覆蓋范圍外，利用廣域網(wǎng)(例如蜂窩網(wǎng)絡(luò))撥打/接收呼叫。如上所討論，正是由于以很低功率與接入點104進行通信，這就帶來了一個問題，也即RF環(huán)境將非常迅速地惡化，從而導致向基站107的切換。為了解決這個問題，在本發(fā)明優(yōu)選實施例中，裝置101采用了與接入點104和基站107兩者的同時發(fā)生的通信(如軟切換)。
圖2是通信系統(tǒng)100的更詳細的框圖。在圖2中，路徑103已經(jīng)通過上行鏈路/下行鏈路信號202及205加以說明，而路徑106已經(jīng)通過上行鏈路/下行鏈路信號203及204加以說明。以類似的方式，路徑105包括鏈路210-212中的一個。如所討論，WAN 207優(yōu)選是采用第一通信系統(tǒng)協(xié)議的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，而WLAN 206優(yōu)選是利用第二通信系統(tǒng)協(xié)議的基于無線因特網(wǎng)協(xié)議(IP)的網(wǎng)絡(luò)，例如但不限于802.11協(xié)議。在本發(fā)明的替換實施例中，WLAN 206可簡單地包括信號中繼器，簡單地中繼接收的信號。
裝置101優(yōu)選地包括雙模式收發(fā)器，該收發(fā)器具備經(jīng)過通信信號203及202分別地與WAN 207和/或WLAN 206兩者進行通信的能力。類似地，WAN 207以及WLAN 206兩者均具備經(jīng)過下行鏈路通信信號204及205與裝置101進行通信的能力。應(yīng)當注意，盡管裝置101優(yōu)選地為雙模式蜂窩電話，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，裝置101可包括其它雙模式裝置，例如但不限于個人數(shù)字助理(PDA)、個人電腦，或能在雙模式系統(tǒng)中操作的任何裝置(音頻、數(shù)據(jù)，或視頻)。
操作期間，當在WLAN 206覆蓋區(qū)域內(nèi)時，裝置101將利用WLAN206，而在WLAN 206覆蓋區(qū)域外時，裝置101將利用WAN 207。當兩種系統(tǒng)都可用于通信時，為達到軟切換的目的，裝置101利用WLAN206及WAN 207兩者系統(tǒng)。當在WLAN 206覆蓋范圍內(nèi)時，裝置101將通過任何數(shù)量的接入點104(圖2只示出一個)接入WLAN 206。如所討論，圖2示出的系統(tǒng)利用移動單元的能力從多個發(fā)射機同時接收/發(fā)送通信。在這樣的軟切換操作期間，來自裝置101的發(fā)送至少朝向接入點104以及朝向基站107。
最終經(jīng)過通信信號202及203發(fā)送的上行鏈路數(shù)據(jù)到達選擇和分配單元(SDU)214，在此他們被適當?shù)睾喜?。?jīng)過接入點104接收的上行鏈路通信信號202可被經(jīng)過數(shù)種路徑之一路由至SDU 214。例如接入點104可通過無線地復播上行鏈路通信信號202(通過信號212)到基站107而簡單地起到無線中繼器的作用。接入點104可將經(jīng)過上行鏈路通信信號202接收的數(shù)據(jù)通過企業(yè)因特網(wǎng)208經(jīng)過因特網(wǎng)211傳遞至SDU 214。最后，可通過將上行鏈路通信信號202轉(zhuǎn)換為電路交換的數(shù)據(jù)，并且將該數(shù)據(jù)通過專用交換機(PBX)傳遞至公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)210，并且最終通過MSC 213到達SDU 214來將電路交換的數(shù)據(jù)引導至SDU 214。
以類似的方法，裝置101可利用軟切換之便，經(jīng)過基站107和接入點104同時接收下行鏈路通信信號。在此操作期間，數(shù)據(jù)退出SDU214，并被導向基站107，經(jīng)過下行鏈路信號204，最終地止于裝置101。經(jīng)過數(shù)個信號路徑，數(shù)據(jù)可到達接入點104。第一信號路徑通過基站107簡單地退出，經(jīng)過通信信號212到達接入點104。第二信號路徑通過因特網(wǎng)211退出，經(jīng)過內(nèi)部網(wǎng)208到達接入點104。最后，SDU可引導數(shù)據(jù)至MSC 213，通過PSTN 210至PBX 209。
不計所利用的用于上行鏈路和下行鏈路軟切換的技術(shù)，當與通過WAN 207發(fā)送/接收的數(shù)據(jù)比較時，正在通過WLAN 206的數(shù)據(jù)可被充分地延遲。如果延遲太長，裝置101將不能利用兩者信號進行軟切換。為了解決這個問題，用時間延遲電路來延遲所有未通過WLAN 206引導的發(fā)送。通過延遲未通過WLAN 206引導的發(fā)送，進入SDU 214的通信信號可被進行適當?shù)臅r間對齊。此由圖3說明。
參考圖3，路徑106包括基站107/裝置101鏈路，還可能包括上行鏈路通信信號203或者下行鏈路通信信號204。類似地，路徑103包括裝置101/WAN 206鏈路，還可能包括上行鏈路通信信號202或者下行鏈路通信信號205。最終地，路徑105包括WLAN 206和WAN 207之間的鏈路。如上所討論，路徑105可利用通信信號212、因特網(wǎng)211，或者PSTN 210。
假定“N”為將在路徑103接收的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到在路徑105發(fā)送的數(shù)據(jù)的所需要的處理時間，反之亦然。當與在路徑106上發(fā)送的數(shù)據(jù)進行比較時，在路徑103和105上發(fā)送的數(shù)據(jù)將需要更長的時間(N)以到達它的目的地。為了在WLAN 206和WAN 207之間進行軟切換，這個時間差必須得到糾正?！癗”為在每個方向上的確定性的固定延遲。固定的延遲可在WLAN 206內(nèi)硬編碼，并且再經(jīng)過消息發(fā)送回裝置101?？赏ㄟ^發(fā)出已知的模式并進行定時測量而容易地測量固定延遲。WLAN提供者可將此編程至WLAN裝置。
在本發(fā)明優(yōu)選實施例中，WLAN 206將延遲(N)發(fā)送至WAN 207及裝置101。裝置101及WAN 207將它們在路徑106上的發(fā)送延遲N。這樣，如果在路徑106上發(fā)送的數(shù)據(jù)在時間X有效，那么裝置101及WAN 207將不得不將路徑106的發(fā)送延遲到時間X+N。這將是WLAN206能夠第一次發(fā)送數(shù)據(jù)的時間。這樣，WAN 207和裝置101將基本同時地接收兩者信號，這允許軟切換的發(fā)生。
圖4是從基站和接入點的數(shù)據(jù)發(fā)送期間，圖2的各種元件的更為詳細的框圖。操作期間，在SDU 214接收數(shù)據(jù)，并由分離器411分離成多個冗余數(shù)據(jù)流?；跀?shù)據(jù)是否經(jīng)過WLAN 206路由，冗余數(shù)據(jù)流可被延遲(經(jīng)過電路401)或不被延遲。顯然，延遲電路401接收冗余數(shù)據(jù)流，并將數(shù)據(jù)流延遲預定的時間量。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，延遲電路401包括能夠改變延遲量的先進先出緩沖器。而在本發(fā)明的又一實施例中，延遲電路401可包括其它形式的延遲裝置。
如上所討論，冗余數(shù)據(jù)流被延遲一個時間量，該時間量與將在路徑103接收的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)換到在路徑105發(fā)送的數(shù)據(jù)所需要的處理時間量相等，反之亦然。非延遲的冗余數(shù)據(jù)及延遲的冗余數(shù)據(jù)兩者退出SDU 214，在這里，它們被分別地發(fā)送至WLAN及WAN。非延遲的和延遲的冗余數(shù)據(jù)流分別地進入接入點104以及基站107。
如上所討論，路徑105可包括許多到接入點104的路徑之一。為簡單起見，對可用于退出SDU 214的數(shù)據(jù)的各種路徑在圖4中未示出。延遲的冗余數(shù)據(jù)進入基站發(fā)送電路403，在這里，經(jīng)過空中信號路徑106，延遲的冗余數(shù)據(jù)被發(fā)送到第一接收電路407。如上所述，信號路徑106利用第一通信系統(tǒng)協(xié)議。以類似的方法，非延遲的數(shù)據(jù)進入接入點104，在這里非延遲的數(shù)據(jù)被發(fā)送到利用第二通信系統(tǒng)協(xié)議的第二接收電路405。一旦兩個數(shù)據(jù)流被接收，裝置101將它們輸出至合并電路409，在這里這些流被適當?shù)睾喜ⅰ?br> 如上所討論，由于通過接入點104傳遞數(shù)據(jù)將向任何發(fā)送到裝置101的信號添加可感知的延遲所以，軟切換可被排除。然而，通過延遲任何通過基站107的發(fā)送，信號103和106將同時到達裝置101，這允許軟切換的發(fā)生。另外，應(yīng)當注意，盡管圖4說明現(xiàn)存于SDU 214中的延遲電路401，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，只要到裝置101的下行鏈路信號106被適當?shù)匮舆t，那么延遲電路也可存在于基站107或發(fā)送電路403中。
圖5是在從圖2的移動裝置的數(shù)據(jù)發(fā)送期間，圖2的各種元件的更詳細的框圖。如示出，數(shù)據(jù)進入分離器511，在這里，它被分離成多個冗余數(shù)據(jù)流。冗余數(shù)據(jù)流被傳遞到延遲電路509和第一發(fā)送電路405。如上所討論，延遲電路509將數(shù)據(jù)流延遲一個時間量，該時間量等于將在路徑103上接收的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到在路徑105上發(fā)送的數(shù)據(jù)所需的處理時間，反之亦然。延遲數(shù)據(jù)然后輸出到發(fā)送電路407。延遲的數(shù)據(jù)和非延遲的數(shù)據(jù)流被分別地發(fā)送到基站接收電路503以及接入點104。如上所討論，向延遲的和非延遲數(shù)據(jù)流的傳輸利用不同通信系統(tǒng)協(xié)議進行發(fā)送。最終地，延遲的數(shù)據(jù)和非延遲的數(shù)據(jù)到達SDU合并電路501。
圖6是表明在下行鏈路傳輸期間，圖2的廣域網(wǎng)的操作流程圖。邏輯流程開始于步驟601，在這里，數(shù)據(jù)由WAN 207接收，該數(shù)據(jù)利用基站107和接入點104經(jīng)過軟切換鏈路去往裝置101。在步驟603，數(shù)據(jù)被分離成多個冗余數(shù)據(jù)流。在步驟605，WAN 207確定轉(zhuǎn)化路徑103到路徑105的所需時間量，反之亦然。在步驟607，通過基站107發(fā)送的數(shù)據(jù)被延遲在步驟605確定的時間量。最后，在步驟609，經(jīng)過利用第一通信系統(tǒng)協(xié)議的第一軟切換支路發(fā)送延遲的數(shù)據(jù)，而經(jīng)過利用第二通信系統(tǒng)協(xié)議的第二軟切換支路發(fā)送非延遲的數(shù)據(jù)。
圖7是表明在下行鏈路傳輸期間圖2的移動裝置的操作流程圖。邏輯流程開始于步驟701，在這里，數(shù)據(jù)流由分離器511接收。在步驟703，數(shù)據(jù)流被分離成多個冗余數(shù)據(jù)流。在步驟705，第一冗余數(shù)據(jù)流被延遲預定的時間量。該時間量是預定的，并基于WLAN 206轉(zhuǎn)換和發(fā)送從上行鏈路通信信號202接收的數(shù)據(jù)所需要的時間量。最后，在步驟707，經(jīng)過利用第一通信系統(tǒng)協(xié)議的第一軟切換支路發(fā)送延遲的數(shù)據(jù)，而經(jīng)過利用第二通信系統(tǒng)協(xié)議的第二軟切換支路發(fā)送非延遲的數(shù)據(jù)。
參考特定實施例，本發(fā)明已經(jīng)被具體地示出和描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在不違反本發(fā)明精神和范圍的情況下，在形式和具體內(nèi)容方面可以有不同形式的變化。例如，上述描述中給出了不利用WLAN 206的信號路徑的延遲發(fā)送時間。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，通過延遲WAN 207和裝置101所接收的信號將取得同樣的結(jié)果。而在本發(fā)明的另一實施例中，從WAN 207和裝置101的發(fā)送不被延遲。而所有接收的信號(未通過WLAN207的)在接收器延遲，以便在信號通過WLAN 206的同時被接收。另外，可以預期，當轉(zhuǎn)化時間充裕時，上述系統(tǒng)根本無須延遲數(shù)據(jù)。它意味著這樣的變化將在下列權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種經(jīng)過無線局域網(wǎng)進行通信的方法，該方法包括以下步驟接收數(shù)據(jù)；將所述數(shù)據(jù)分離成多個冗余數(shù)據(jù)流；發(fā)送第一冗余數(shù)據(jù)流到無線局域網(wǎng)(WLAN)；以及發(fā)送第二冗余數(shù)據(jù)流到廣域網(wǎng)(WAN)。
2.權(quán)利要求1的所述方法，進一步包括步驟延遲發(fā)送到所述WAN的所述第二冗余數(shù)據(jù)流。
3.權(quán)利要求2的所述方法，其中延遲所述第二冗余數(shù)據(jù)流的步驟包括以下步驟確定將所述第一冗余數(shù)據(jù)流從第一系統(tǒng)協(xié)議轉(zhuǎn)換到第二系統(tǒng)協(xié)議的時間段；以及將所述第二冗余數(shù)據(jù)流延遲所述時間段。
4.權(quán)利要求1的所述方法，其中發(fā)送所述第一和所述第二冗余數(shù)據(jù)流的步驟包括以下步驟利用第一通信系統(tǒng)協(xié)議發(fā)送所述第一冗余數(shù)據(jù)流到所述WLAN；以及利用第二通信系統(tǒng)協(xié)議發(fā)送所述第二冗余數(shù)據(jù)流到所述WAN。
5.權(quán)利要求1的所述方法，其中發(fā)送所述第一冗余數(shù)據(jù)流到所述WLAN的步驟包括發(fā)送所述第一冗余數(shù)據(jù)流到WLAN接入點的步驟；以及其中發(fā)送所述第二冗余數(shù)據(jù)流到所述WAN的步驟包括發(fā)送所述第二冗余數(shù)據(jù)流到WAN基站的步驟。
6.一種裝置，包括接收數(shù)據(jù)和將所述數(shù)據(jù)分離成多個冗余數(shù)據(jù)流的信號分離器；發(fā)送第一冗余數(shù)據(jù)流到無線局域網(wǎng)(WLAN)的第一發(fā)送電路；以及發(fā)送第二冗余數(shù)據(jù)流到廣域網(wǎng)(WAN)的第二發(fā)送電路。
7.權(quán)利要求6的所述裝置，進一步包括用于將所述第二冗余數(shù)據(jù)流延遲一量的延遲電路，該量等于將所述第一冗余數(shù)據(jù)流從第一系統(tǒng)協(xié)議轉(zhuǎn)換到第二系統(tǒng)協(xié)議的時間段。
8.權(quán)利要求6的所述裝置，其中所述第一發(fā)送電路利用第一通信系統(tǒng)協(xié)議，而所述第二發(fā)送電路利用第二通信系統(tǒng)協(xié)議。
9.一種裝置，包括接收數(shù)據(jù)流的裝置；將所述數(shù)據(jù)流分離成多個冗余數(shù)據(jù)流的裝置；利用第一通信系統(tǒng)協(xié)議發(fā)送第一冗余數(shù)據(jù)流到局域網(wǎng)(LAN)的裝置；以及利用第二通信系統(tǒng)協(xié)議發(fā)送第二冗余數(shù)據(jù)流到廣域網(wǎng)(WAN)的裝置。
10.權(quán)利要求9的所述裝置，進一步包括延遲所述第二冗余數(shù)據(jù)流的裝置。
全文摘要
操作期間，在處于無線局域網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)時，裝置(101)將利用無線局域網(wǎng)(206)，而在處于無線局域網(wǎng)覆蓋范圍外時，裝置(101)利用廣域網(wǎng)(207)。當兩個系統(tǒng)都可用于通信時，為了達到軟切換的目的，該裝置利用局域及廣域網(wǎng)。
文檔編號H04W84/12GK1939068SQ200580009804
公開日2007年3月28日 申請日期2005年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月7日
發(fā)明者丹尼爾·F·特爾, 多納爾多·P·科德爾, 邁克爾·J·金納威, 威廉·K·摩根 申請人:摩托羅拉公司