專利名稱:具有公共網(wǎng)接口和無線局域網(wǎng)擴(kuò)展的專用蜂窩網(wǎng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明通常涉及通信系統(tǒng),更特別是涉及一種用于將無線局域網(wǎng)(WLAN)連接到公共和專用電話網(wǎng),以使與該WLAN有關(guān)的用戶終端設(shè)備與電話網(wǎng)之間能夠通信的通信系統(tǒng)和方法。
專用網(wǎng)包括有線網(wǎng),例如專用小交換機(jī)(PBX),和專用無線或蜂窩網(wǎng),例如專用GSM網(wǎng)、專用3G網(wǎng)和無繩網(wǎng),例如DEC。專用網(wǎng)可以或不可以接入公共蜂窩網(wǎng)以促進(jìn)公共和專用移動(dòng)站(MS)或用戶設(shè)備終端(UE)之間的通信。專用蜂窩網(wǎng)通常使用與公共蜂窩網(wǎng)相同類型的基站收發(fā)信機(jī),和相同或類似的手機(jī)或移動(dòng)站,因此,專用蜂窩網(wǎng)在規(guī)定的頻帶中操作,并且需要昂貴的許可證,以便在用于蜂窩通信的被大量使用的頻帶中操作。因此,專用蜂窩網(wǎng)通常安裝和操作起來非常昂貴。
另一類專用網(wǎng),著名的無線局域網(wǎng)(WLAN)通常用于將數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或UE鏈接在或到在一特定地理位置或地址,用于無線數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)網(wǎng)。WLAN通常利用能夠提供高性能寬帶的通信技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn),高性能寬帶是指高速和高帶寬的通信數(shù)據(jù),這使得能夠傳輸視頻流、音頻流和傳送或下載大的文件或附件。而且,對(duì)比上述的公共和專用蜂窩網(wǎng),WLAN具有較廉價(jià)的低功率無線設(shè)備和UE,它們具有較短的操作范圍,并在未規(guī)定的頻帶內(nèi)操作。但是,WLAN不能接入公共蜂窩網(wǎng)的驗(yàn)證和加密機(jī)理,該驗(yàn)證和加密機(jī)理能夠確保安全性,允許跟蹤客戶的使用情況并使UE能夠在公共蜂窩網(wǎng)內(nèi)漫游。
因此,現(xiàn)有通信系統(tǒng)的一個(gè)問題在于,已經(jīng)擁有現(xiàn)有的用于無線數(shù)據(jù)通信的WLAN的公司或企業(yè)會(huì)受到在相同地域內(nèi)或外提供蜂窩通信費(fèi)用的限制。在某些地方,蜂窩通信可以通過公共蜂窩網(wǎng)來獲得,但對(duì)于在單個(gè)WLAN地址內(nèi)的移動(dòng)站和/或UE之間的呼叫或在通過廣域網(wǎng)(WAN)鏈接的單獨(dú)WLAN地址的移動(dòng)站和/或UE之間的呼叫,這會(huì)導(dǎo)致額外的長途電話費(fèi)。而且,反過來,這會(huì)導(dǎo)致許多其他的缺點(diǎn),包括不能維持所有權(quán)或控制通過公共蜂窩網(wǎng)傳遞的信息,而且無法有效使用系統(tǒng)資源,由于不必將單個(gè)地址的兩個(gè)移動(dòng)站或UE之間的通信繞遠(yuǎn)到公共蜂窩網(wǎng)的交換中心。
現(xiàn)有通信系統(tǒng)的另一個(gè)問題在于對(duì)話音和數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)日益增長的需求已經(jīng)超過了GSM網(wǎng)和3G網(wǎng)以及支持這些業(yè)務(wù)所需的公共基礎(chǔ)設(shè)施的增長。而且,總體上無線或蜂窩通信系統(tǒng)的持續(xù)增長和具體的寬帶蜂窩通信系統(tǒng)的成功需要一種能夠提供高性能、高速和高帶寬通信的系統(tǒng)。另外,期望這種系統(tǒng)可以利用現(xiàn)有的公共網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施。也就是說,它必須與簡單的基于標(biāo)準(zhǔn)化的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)的通信系統(tǒng)兼容。
相應(yīng)的,需要一種通信系統(tǒng)和方法用來接通現(xiàn)有公共蜂窩網(wǎng),包括GSM/GPRS蜂窩網(wǎng)和3G蜂窩網(wǎng)和現(xiàn)有WLAN之間的空白,利用高速和高帶寬的WLAN技術(shù)為公共蜂窩網(wǎng)提供驗(yàn)證和漫游能力。特別是需要一種系統(tǒng)和方法,用于促進(jìn)現(xiàn)有WLAN的UE和連接到公共網(wǎng)的終端,例如UE、MS、電話機(jī)或數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)之間的通信,包括話音通信、視頻流、和音頻流和傳遞或下載大型文件或附件。此外還需要一種系統(tǒng)和方法,用于確保GSM/3G標(biāo)準(zhǔn)和WLAN的IP標(biāo)準(zhǔn)之間的互操作性,以傳遞最大的網(wǎng)絡(luò)安全性、驗(yàn)證和加密、無縫補(bǔ)充特征透明度。還需要一種系統(tǒng)和方法,用于確保跟蹤通過WLAN連接到公共網(wǎng)的UE的客戶使用和計(jì)費(fèi)。還希望該系統(tǒng)和方法透明的將WLAN用戶引導(dǎo)或重新引導(dǎo)到公共網(wǎng)的操作員在需要時(shí)提供的寬帶業(yè)務(wù),由此使他們能夠捕獲到已經(jīng)建立的用戶基礎(chǔ)。
本發(fā)明的系統(tǒng)和方法比現(xiàn)有技術(shù)提供這些和其他的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種通信系統(tǒng),其中工作在不受限制的頻帶WLAN的UE終端能夠訪問公共網(wǎng),例如公共交換電話網(wǎng)、公共GSM蜂窩網(wǎng)、公共3G網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)、和/或?qū)S镁W(wǎng)、例如專用蜂窩網(wǎng)、校園或企業(yè)3G網(wǎng)、或?qū)S眯〗粨Q機(jī)(PBX),其功能和能力類似于可從更昂貴的GSM蜂窩網(wǎng)和3G蜂窩網(wǎng)中的移動(dòng)站才能獲得。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種通信系統(tǒng),其中利用WLAN寬帶技術(shù),特別是利用基于802.11的技術(shù)提供GSM/GPRS/3G寬帶業(yè)務(wù)。
在一個(gè)方面,本發(fā)明指向的通信系統(tǒng)能夠使用戶通過低功率的不受限制的用戶終端設(shè)備(UE)或收發(fā)信機(jī)接入公共網(wǎng)。通常,通信系統(tǒng)包括公共蜂窩網(wǎng)和連接到公共蜂窩網(wǎng)的無線局域網(wǎng)(WLAN),WLAN配制成促進(jìn)UE和公共蜂窩網(wǎng)之間的通信。公共蜂窩網(wǎng)可以是連接到公共交換電話網(wǎng)(PSTN)的全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)網(wǎng)?;蛘撸卜涓C網(wǎng)可以進(jìn)一步包括連接到GSM網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的第三代移動(dòng)通信(3G)網(wǎng)。可選擇的,該通信系統(tǒng)進(jìn)一步包括連接到WLAN的專用蜂窩網(wǎng),以促進(jìn)UE和與專用蜂窩網(wǎng)有關(guān)的移動(dòng)站之間的通信。
在一個(gè)實(shí)施例中,通信系統(tǒng)進(jìn)一步包括用戶業(yè)務(wù)的遠(yuǎn)程驗(yàn)證撥號(hào)(RADIUS)服務(wù)器,以驗(yàn)證通過WLAN訪問通信系統(tǒng)的UE和授權(quán)對(duì)通信系統(tǒng)的訪問。其中該通信系統(tǒng)包括多個(gè)鏈接的WLAN、原始位置登記(HLR),例如包括原始位置登記和/或原始預(yù)訂服務(wù)器、和連接到RADIUS服務(wù)器的訪問位置登記(VLR),為UE提供在多個(gè)WLAN的漫游能力。
在另一個(gè)實(shí)施例中,UE包括一計(jì)算機(jī)程序,使UE能夠訪問和控制公共和/或?qū)S镁W(wǎng)為UE提供的補(bǔ)充和/或增值業(yè)務(wù)。補(bǔ)充業(yè)務(wù)例如包括話音組呼叫業(yè)務(wù);話音廣播業(yè)務(wù);業(yè)務(wù)定義線路識(shí)別補(bǔ)充業(yè)務(wù);呼叫傳送補(bǔ)充業(yè)務(wù);呼叫等待和呼叫保持補(bǔ)充業(yè)務(wù);包括會(huì)議電話的多方呼叫;封閉用戶組補(bǔ)充業(yè)務(wù);付款通知書補(bǔ)充業(yè)務(wù);呼叫排除補(bǔ)充業(yè)務(wù);非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)補(bǔ)充業(yè)務(wù);明顯呼叫轉(zhuǎn)移;到忙用戶的呼叫完成;短消息業(yè)務(wù);和跟我來。增值業(yè)務(wù)例如包括e-mail;日歷;和無線載貨清單,附加項(xiàng)目。
最好,WLAN與一個(gè)或多個(gè)高性能無線通信標(biāo)準(zhǔn)兼容。例如用于寬帶無線接入網(wǎng)(BRAN)的歐洲通信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ETSI)標(biāo)準(zhǔn),例如高性能局域網(wǎng)(HiperLAN/1)、HiperLAN/2,或高性能城域接入網(wǎng)(HiperMAN)。其它的例子包括電子和電氣工程師協(xié)會(huì)802.11標(biāo)準(zhǔn)(IEEE 802.11),例如802.11(a)、802.11(b)。
根據(jù)本發(fā)明的通信系統(tǒng)特別適用于酒店、連鎖酒店、機(jī)場、機(jī)場建筑物的維護(hù)和其它類似的企業(yè),用于開展建筑物內(nèi)部的寬帶RF業(yè)務(wù),或用于具有e-mail傳送消息能力的UE的用戶的操作者。
在另一方面,本發(fā)明涉及一種使多個(gè)UE經(jīng)WLAN與公共網(wǎng)和/或?qū)S镁W(wǎng)通信的方法。通常,該方法包括步驟到或從多個(gè)UE的其中一個(gè)接收WLAN呼叫信息;將UE的用戶標(biāo)識(shí)和安全信息提供給通信系統(tǒng)的驗(yàn)證服務(wù)器;和將UE通過WLAN連接到公共網(wǎng)或?qū)S镁W(wǎng)。
最好,WLAN所促進(jìn)的UE和公共蜂窩網(wǎng)之間的通信包括話音通信。最好,UE進(jìn)一步包括訪問或控制公共網(wǎng)或?qū)S镁W(wǎng)所提供的補(bǔ)充業(yè)務(wù)和/或增值業(yè)務(wù)所必需的計(jì)算機(jī)程序,該方法進(jìn)一步包括控制這樣的補(bǔ)充業(yè)務(wù)和/或增值業(yè)務(wù)的步驟。
在一個(gè)實(shí)施例中,UE進(jìn)一步包括一存儲(chǔ)系統(tǒng),具有存儲(chǔ)在其中的用戶識(shí)別和安全信息,將UE的用戶標(biāo)識(shí)和安全信息提供給通信系統(tǒng)的驗(yàn)證服務(wù)器的步驟由從存儲(chǔ)系統(tǒng)提供的有關(guān)用戶標(biāo)識(shí)和安全信息來完成?;蛘撸琔E進(jìn)一步包括或連接到持有多個(gè)GSM類型的SIM卡或3G類型的USIM卡的持卡器/讀卡器,而將UE的用戶標(biāo)識(shí)和安全信息提供給公共蜂窩網(wǎng)的步驟包括讀取保存在持卡器/讀卡器所持有卡之一的用戶標(biāo)識(shí)和安全信息,它可以是公共網(wǎng)或?qū)S镁W(wǎng)的預(yù)訂標(biāo)識(shí)符或公共和專用預(yù)訂數(shù)據(jù)的組合。
本發(fā)明的通信系統(tǒng)和方法特別有用于公共蜂窩網(wǎng),包括連接到PSTN的GSM網(wǎng)和/或連接到GSM網(wǎng),連接到PSTN,和/或互聯(lián)網(wǎng)的3G網(wǎng)。該通信系統(tǒng)和方法提供一種將802.11網(wǎng)連接到GSM網(wǎng)和3G網(wǎng),促進(jìn)多個(gè)UE和公共蜂窩網(wǎng)之間的通信的裝置。通常,該通信系統(tǒng)包括驗(yàn)證和授權(quán)對(duì)系統(tǒng)的訪問的裝置。驗(yàn)證和授權(quán)訪問的裝置可以包括通過VLR/RADIUS接口連接到該通信系統(tǒng)的RADIUS系統(tǒng)或服務(wù)器。
本發(fā)明的裝置和方法的優(yōu)點(diǎn)包括下文中所述的任一或全部(i)能夠利用WLAN技術(shù)借助為現(xiàn)有公共蜂窩網(wǎng)提供高速高帶寬寬帶能力來連通現(xiàn)有GSM/GPRS和3G蜂窩系統(tǒng)和WLAN之間的空白;(ii)能夠促進(jìn)UE和公共網(wǎng)之間的通信,從而容易和廉價(jià)的使預(yù)先由現(xiàn)有無線局域網(wǎng)有關(guān)的UE接入公共網(wǎng);(iii)能夠促進(jìn)UE和專用GSM蜂窩網(wǎng)、3G網(wǎng)和/或PBX之間的通信,從而容易和廉價(jià)的擴(kuò)展專用網(wǎng);(iv)能夠訪問和控制由公共網(wǎng)和/或?qū)S梅涓C網(wǎng)為通過WLAN連接到公共網(wǎng)和/或?qū)S梅涓C網(wǎng)的UE間的呼叫提供的補(bǔ)充業(yè)務(wù);(v)能夠以類似于基于GSM驗(yàn)證的方式在專用802.11 UE和HLR之間交換封裝在可擴(kuò)展驗(yàn)證協(xié)議(EAP)的驗(yàn)證證書;(vi)能夠使HLR用用戶特定的信息提供WLAN中的任何接入點(diǎn),該信息包括預(yù)訂簡檔、業(yè)務(wù)質(zhì)量(QoS)信息、計(jì)費(fèi)信息等等,以區(qū)分業(yè)務(wù);(vii)能夠支持UE根據(jù)RADIUS/DIAMETER漫游模型在WLAN的漫游,和傳統(tǒng)的GSM用戶根據(jù)用于漫游者地址登記和系統(tǒng)間越區(qū)切換過程的移動(dòng)應(yīng)用部分(MAP)標(biāo)準(zhǔn)漫游;(viii)能夠支持現(xiàn)有IP和公共GSM網(wǎng)之間的漫游互操作性;(ix)能夠提供受控制的訪問,和用呼叫細(xì)節(jié)紀(jì)錄(CDR)計(jì)費(fèi);(x)能夠透明地支持現(xiàn)有公共網(wǎng)或?qū)S梅涓C網(wǎng)可獲得的補(bǔ)充業(yè)務(wù),例如短消息業(yè)務(wù)(SMS)、E-mail和話音消息;(xi)能夠?qū)τ诂F(xiàn)有的公共GSM網(wǎng)無縫地提供安全和驗(yàn)證;(xii)能夠根據(jù)下述的情況收費(fèi)(a)由UE的用戶,即,通過WLAN、專用GSM或3G網(wǎng)或公共網(wǎng)選擇的接入方法;(b)由通信系統(tǒng)自動(dòng)選擇的接入方法;或(c)呼叫或被叫方、或公共網(wǎng)、專用網(wǎng)任一個(gè)或?qū)S煤凸簿W(wǎng)的組合的身份或用戶簡檔;(xiii)能夠根據(jù)下述的情況不收費(fèi)(a)由UE的用戶,即,通過WLAN、專用GSM或3G網(wǎng)或公共網(wǎng)選擇的接入方法;(b)通信系統(tǒng)自動(dòng)選擇的接入方法;和/或(c)呼叫或被叫方、或公共網(wǎng)、專用網(wǎng)任一個(gè)或?qū)S煤凸簿W(wǎng)的組合的身份或用戶簡檔;和(xiv)能夠建立或提供基于位置的業(yè)務(wù)。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的通信系統(tǒng)的方框圖,該通信系統(tǒng)具有一專用網(wǎng)和一公共網(wǎng),該專用網(wǎng)包括連接到專用蜂窩網(wǎng)和專用小交換機(jī)的無線局域網(wǎng)(WLAN),該公共網(wǎng)具有公共全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)網(wǎng)和公共第三代移動(dòng)通信(3G)網(wǎng);圖2是一通信系統(tǒng)的方框圖,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,該通信系統(tǒng)包括連接到專用蜂窩網(wǎng)和公共網(wǎng)的HiperLAN、HiperMAN、和802.11WLAN,和將WLAN連接到公共和專用原始位置登記(HLR)的用戶業(yè)務(wù)的遠(yuǎn)程驗(yàn)證撥號(hào)(RADIUS)服務(wù)器;圖3是圖2通信系統(tǒng)一部分的方框圖,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,說明了RADIUS服務(wù)器與接入點(diǎn)、用戶終端設(shè)備(UE)和專用HLR的連接;圖4是一通信系統(tǒng)的方框圖,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,該通信系統(tǒng)包括連接到專用蜂窩網(wǎng)和公共網(wǎng)的802.11 WLAN,和RADIUS服務(wù)器;圖5是表示使UE能夠根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例與專用蜂窩網(wǎng)和公共網(wǎng)經(jīng)WLAN通信的方法的實(shí)施例的流程圖;圖6是一通信系統(tǒng)的方框圖,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,該通信系統(tǒng)包括通過WLAN連接到公共網(wǎng)的公司LAN;圖7是圖6通信系統(tǒng)的備選實(shí)施例的方框圖,具有根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)RADIUS服務(wù)器、驗(yàn)證服務(wù)器和客戶;圖8是一通信系統(tǒng)實(shí)施例的方框圖,該通信系統(tǒng)具有根據(jù)本發(fā)明的分布式專用HLR和驗(yàn)證服務(wù)器,用于UE的漫游;圖9是通信系統(tǒng)另一個(gè)實(shí)施例的方框圖,該通信系統(tǒng)包括根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)公司LAN;圖10是表示一通信系統(tǒng)中通信路由的方框圖,該通信系統(tǒng)包括根據(jù)本發(fā)明的WLAN和RADIUS服務(wù)器;和圖11是表示根據(jù)本發(fā)明通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例的方框圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及一種使與無線局域網(wǎng)(WLAN)有關(guān)的用戶終端設(shè)備(UE)能夠與公共網(wǎng)通信的通信系統(tǒng)和方法。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D1描述根據(jù)本發(fā)明的通信系統(tǒng)。圖1是一通信系統(tǒng)的示范性方框圖,該通信系統(tǒng)具有連接到公共網(wǎng)的WLAN,該公共網(wǎng)包括根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)網(wǎng)和第三代移動(dòng)通信(3G)網(wǎng)。為了清楚,許多大家熟知并且與本發(fā)明并不相關(guān)的通信系統(tǒng)和特別是GSM網(wǎng)和3G網(wǎng)的細(xì)節(jié)已經(jīng)被省略。
參見圖1,通信系統(tǒng)100通常包括公共核心網(wǎng)或公共網(wǎng)102,該公共網(wǎng)102包括連接到公共交換電話網(wǎng)(PSTN 106)和互聯(lián)網(wǎng)108的公共蜂窩網(wǎng)104。公共蜂窩網(wǎng)104可以包括用于與公共移動(dòng)站(MS 112)和3G網(wǎng)114通信的GSM 110網(wǎng),例如3G-UMTS(通用移動(dòng)通信系統(tǒng))用于與公共UE 116通信。公共蜂窩網(wǎng)104一般進(jìn)一步包括通用分組無線業(yè)務(wù)網(wǎng)(GPRS)/3G-GPRS網(wǎng)118。
通信系統(tǒng)100進(jìn)一步包括專用網(wǎng)120,該專用網(wǎng)120具有與專用MS 126通信的專用蜂窩網(wǎng)122、與專用收發(fā)信機(jī)或UE 130通信的WLAN128、和可選的,與PBX電話機(jī)134通信的專用小交換機(jī)(PBX 132)。在一實(shí)施例中,專用蜂窩網(wǎng)122包括至少一個(gè)可從加拿大Menlo Park的interWAVE通信公司商業(yè)獲得的WAVEXchangeTM(WXC)或Network-In-A-BoxTM(NIB 124)。WXC通常包括移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心(MSC)、內(nèi)置的訪問者位置登記(VLR)/原始位置登記(HLR)。NIB124包括在同一個(gè)機(jī)殼內(nèi)的MSC、基站控制器(BSC)和基站收發(fā)信機(jī)站(BTS)。專用蜂窩網(wǎng)120通過多個(gè)接口功能或鏈路連接到公共蜂窩網(wǎng)104的GSM網(wǎng)110、GPRS網(wǎng)118和3G網(wǎng)114,下文將更詳細(xì)地描述。
根據(jù)本發(fā)明,WLAN 128通過NIB 124連接到公共網(wǎng)102并使專用UE130和專用移動(dòng)站126、公共移動(dòng)站112、公共UE116、PBX電話機(jī)134、和連接到PSTN 106和/或互聯(lián)網(wǎng)108的電話機(jī)(未示出)之間能夠進(jìn)行話音和數(shù)據(jù)通信。WLAN 128的接入點(diǎn)(此圖未示出)可以通過有線局域網(wǎng)(LAN 129),例如以太網(wǎng)、100Base T、快速以太網(wǎng)或千兆比特以太網(wǎng);或通過無線或射頻鏈路(未示出)連接到NIB 124。本發(fā)明的通信系統(tǒng)100的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于使公共網(wǎng)102和較廉價(jià)、低功率、未規(guī)定專用UE 130之間能夠進(jìn)行通信,同時(shí)能夠提供與公共蜂窩網(wǎng)104和/或?qū)S梅涓C網(wǎng)122的更昂貴的無線電設(shè)備、MS 112或UE 116所能獲得的大致相同的功能和業(yè)務(wù)。
可以理解通信系統(tǒng)100可以包括多個(gè)專用蜂窩網(wǎng)122,每個(gè)具有相關(guān)的WLAN 128,每個(gè)由專用廣域網(wǎng)(PWAN)(未示出)鏈接,以便在整個(gè)擴(kuò)展服務(wù)區(qū)經(jīng)WLAN提供無線或蜂窩類型的通信。此實(shí)施例提供更進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn),即能夠避免長途話費(fèi)和保持由PWAN鏈接的企業(yè)不同地點(diǎn)之間傳輸信息的所有權(quán)和控制。
在另一個(gè)實(shí)施例中,專用UE 130進(jìn)一步包括與其連接的用戶識(shí)別模塊(SIM 136),該模塊具有一算法和密鑰用于支持能夠或促使與公共網(wǎng)102和/或?qū)S梅涓C網(wǎng)124通信所必需的驗(yàn)證和加密。在此實(shí)施例的一個(gè)版本中,每個(gè)專用UE 130包括持卡器/讀卡器(此圖未示出)和一個(gè)或多個(gè)持卡器/讀卡器所持有的GSM類型的SIM卡或3G類型的USIM卡(未示出),每個(gè)SIM卡用戶識(shí)別和安全信息存儲(chǔ)在其中,用于一個(gè)或多個(gè)用戶簡檔,這些簡檔可以包括公共網(wǎng)或?qū)S镁W(wǎng)預(yù)訂標(biāo)識(shí)符或公共和專用預(yù)訂數(shù)據(jù)/標(biāo)識(shí)符的組合?;蛘撸琒IM 136擁有存儲(chǔ)在專用UE 130的存儲(chǔ)器系統(tǒng)(未示出)的用戶標(biāo)識(shí)和安全信息。后者的這個(gè)版本具有這樣的優(yōu)點(diǎn),即SIM 136能夠從WLAN 128下載計(jì)算機(jī)軟件或程序,這些軟件或程序能夠使專用UE 130模擬或充當(dāng)通信終端。這種仿真程序在下面的專利文獻(xiàn)中更詳細(xì)地加以描述,即共同授予的、待審查美國臨時(shí)申請(qǐng)_/_,_(代理卷號(hào)A-71405/MSS/WEN),名稱為終端設(shè)備仿真器,2002年3月18日提交,這里并入其作為參考。
在另一個(gè)實(shí)施例中,專用網(wǎng)120進(jìn)一步包括連接到NIB 124的識(shí)別模塊138,并具有存儲(chǔ)在其中的可永久或臨時(shí)與一個(gè)或多個(gè)專用UE有關(guān)的至少一個(gè)標(biāo)識(shí)符或虛擬標(biāo)識(shí)符,以使專用UE能夠經(jīng)WLAN 128與公共網(wǎng)102和/或?qū)S梅涓C網(wǎng)122通信。識(shí)別模塊和虛擬標(biāo)識(shí)符下面的專利文獻(xiàn)中更詳細(xì)地加以描述,即共同受讓的、待審查美國臨時(shí)申請(qǐng)10/002,551,2001年11月1日提交,這里并入其作為參考。通常,虛擬標(biāo)識(shí)符包括算法和密鑰以支持驗(yàn)證和加密,是促使與公共網(wǎng)102和/或?qū)S梅涓C網(wǎng)122通信所必需的。在此實(shí)施例的一個(gè)版本中,識(shí)別模塊138包括存儲(chǔ)在連接到NIB 124的存儲(chǔ)器系統(tǒng)(未示出)中的用戶標(biāo)識(shí)和安全信息?;蛘撸R(shí)別模塊138包括上述的持卡器/讀卡器(未示出),虛擬標(biāo)識(shí)符包括持卡器/讀卡器所持有的上述一個(gè)或多個(gè)GSM類型的SIM卡或3G類型的USIM卡。
虛擬標(biāo)識(shí)符可一對(duì)一、一對(duì)多、或多對(duì)多的基礎(chǔ)上與專用UE 130相關(guān),其中虛擬標(biāo)識(shí)符可以保存為虛擬標(biāo)識(shí)符庫,該虛擬標(biāo)識(shí)符庫以需要為基礎(chǔ)暫時(shí)與某一專用UE相關(guān)。或者,虛擬標(biāo)識(shí)符可以多對(duì)一的基礎(chǔ)與專用UE 130相關(guān),以便為單個(gè)專用UE提供多個(gè)不同的用戶簡檔,用戶可以為了記錄或計(jì)費(fèi)的目的選擇這些用戶簡檔。例如,從專用UE 130通過公共蜂窩網(wǎng)104建立呼叫的用戶可以當(dāng)該呼叫是用于商業(yè)目的時(shí)輸入第一代碼選擇第一用戶簡檔,當(dāng)該呼叫是用于私人目的時(shí)輸入第二代碼。另外,當(dāng)通信是通過GSM網(wǎng)110建立時(shí),通信系統(tǒng)100或用戶可以選擇GSM+類型的用戶識(shí)別模塊(SIM)標(biāo)識(shí)符(虛擬SIM),當(dāng)通信是通過3G網(wǎng)114連接或選擇路由時(shí),選擇3G類型的USIM標(biāo)識(shí)符(虛擬USIM)。
最好,SIM 134或識(shí)別模塊138和使專用UE 130能夠模擬通信終端的程序或軟件也采用使專用UE能夠控制或接入專用蜂窩網(wǎng)122或公共網(wǎng)102的業(yè)務(wù)提供商所提供的補(bǔ)充和/或增值業(yè)務(wù)。補(bǔ)充業(yè)務(wù)例如可以包括話音組呼叫業(yè)務(wù);話音廣播業(yè)務(wù);業(yè)務(wù)定義線路識(shí)別補(bǔ)充業(yè)務(wù);呼叫傳送補(bǔ)充業(yè)務(wù);呼叫等待和呼叫保持補(bǔ)充業(yè)務(wù);包括電話會(huì)議的多方補(bǔ)充業(yè)務(wù);封閉用戶組補(bǔ)充業(yè)務(wù);付款通知書補(bǔ)充業(yè)務(wù);呼叫排除補(bǔ)充業(yè)務(wù);非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)補(bǔ)充業(yè)務(wù);明顯呼叫轉(zhuǎn)移;到忙用戶的呼叫完成;短消息業(yè)務(wù);和跟我來。增值業(yè)務(wù)例如包括e-mail、日歷和無線載貨清單,附加項(xiàng)目。
WLAN 128可以包括一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)和分離的網(wǎng)絡(luò),每個(gè)網(wǎng)絡(luò)利用多個(gè)不同協(xié)議的其中一個(gè),這些協(xié)議包括IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)(802.11)、用于寬帶無線接入網(wǎng)(BRAN)的歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ETSI)標(biāo)準(zhǔn),例如高性能局域網(wǎng)(HiperLAN)和高性能城域網(wǎng)(HiperMAN)。這些標(biāo)準(zhǔn)用于確保工作在同一頻譜但由不同制造商制造的無線通信設(shè)備之間的互操作性。特別是,BRAN是一組用于寬帶無線接入網(wǎng)的通信標(biāo)準(zhǔn),這些標(biāo)準(zhǔn)由ETSI響應(yīng)對(duì)低成本高容量無線鏈路日益增長的市場壓力而開發(fā)的,主要用于歐洲國家。BRAN向工作在許可的或免除許可頻譜的網(wǎng)絡(luò)或WLAN提供25Mbit/s或更高的寬帶無線接入速率。IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)是類似的一組WLAN標(biāo)準(zhǔn)。有兩種類型的HiperLAN(i)HiperLAN/1,它提供5GHz帶寬的直到大約每秒20兆比特(Mbps)的通信速度;和(ii)HiperLAN/2,它提供相同帶寬的直到54Mbps的通信速度。HiperMAN是一種用于為城市地區(qū)提供服務(wù)的系統(tǒng)的類似標(biāo)準(zhǔn)。雖然,HiperMAN通常用于可以定義為無線城域網(wǎng)的更大的通信系統(tǒng),而不是WLAN,但是應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的原理可以應(yīng)用于這種通信系統(tǒng)。同樣可以理解這里所用的術(shù)語WLAN既指無線局域網(wǎng),又指無線城域網(wǎng)。IEEE 802.11是指IEEE為無線通信制定的一系列有關(guān)的規(guī)定或標(biāo)準(zhǔn),包括802.11、802.11a、802.11b、802.11g和802.11x。802.11類似于HiperLAN,并利用跳頻擴(kuò)頻(FHSS)或直接序列擴(kuò)頻(DSSS)用于2.4GHz帶寬內(nèi)的從1到2Mbps傳輸速率的WLAN。802.11a是對(duì)用于WLAN的802.11的擴(kuò)展,在5GHz的帶寬內(nèi)提供直到54Mbps的速率,并利用正交頻分復(fù)用編碼方案,而不是FHSS或DSSS。802.11b,也稱為802.11高速或WiFi,是另一個(gè)擴(kuò)展,在2.4GHz的帶寬內(nèi)提供直到11Mbps的速率,并允許類似于以太網(wǎng)的無線功能。因此,802.11b特別適用于接入或連接到根據(jù)本發(fā)明的GPRS系統(tǒng)中,用于數(shù)據(jù)的無線傳輸。802.11g用于WLAN,并在2.4GHz的帶寬內(nèi)提供20Mbps以上的速率。
在另一個(gè)實(shí)施例中,WLAN128通過防火墻140進(jìn)一步連接到互聯(lián)網(wǎng)108,以使專用UE130能夠傳遞視頻和音頻數(shù)據(jù),和/或傳遞或下載大的文件或附件到或從其他的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或服務(wù)器。最好,專用UE 130采用能夠使用戶用專用蜂窩網(wǎng)122或公共網(wǎng)102中的電話或終端運(yùn)送例如話音通信,同時(shí)用連接到互聯(lián)網(wǎng)108的終端運(yùn)送例如數(shù)據(jù)通信。最好,專用UE 130包括一計(jì)算機(jī)程序,同時(shí)使話音能夠利用連接到互聯(lián)網(wǎng)108、WLAN 128、LAN 129或另一個(gè)IP網(wǎng)的電話或終端(未示出)通過互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)通信(VoIP)。VoIP程序可以包括對(duì)專用UE 130本機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)VoIP程序,該程序在許多計(jì)算機(jī)和便攜式計(jì)算機(jī)上成為標(biāo)準(zhǔn),或者包含在從WLAN 128下載的計(jì)算機(jī)軟件或程序中,例如上述的虛擬SIM或仿真程序。
在另一個(gè)實(shí)施例中,通過LAN 129連接到NIB 124的計(jì)算機(jī)或終端142也通過NIB 124或從NIB到公共和專用蜂窩網(wǎng)104、122的接口功能或鏈路與在公共蜂窩網(wǎng)104和/或?qū)S梅涓C網(wǎng)122的電話機(jī)或終端進(jìn)行話音和數(shù)據(jù)通信。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D2更詳細(xì)地描述本發(fā)明的通信系統(tǒng)100的實(shí)施例。參見圖2,公共網(wǎng)102包括連接到GSM網(wǎng)110和3G網(wǎng)114的公共原始位置登記(HLR)/訪問位置登記(VLR)144。HLR/VLR 144的公共HLR例如可以包括原始位置登記和/或原始預(yù)訂服務(wù)器(HSS),并記錄和存儲(chǔ)與公共網(wǎng)的用戶或預(yù)約者有關(guān)的信息。HLR/VLR 144的VLR保存公共蜂窩網(wǎng)104所服務(wù)的網(wǎng)孔或地區(qū)的訪問者或漫游者的用戶信息。通常HLR/VLR 144還包括許多業(yè)務(wù)提供商所用的驗(yàn)證和計(jì)費(fèi)服務(wù)器或功能(未示出),以便授權(quán)到公共GSM網(wǎng)110和/或公共3G網(wǎng)114的訪問。
GSM網(wǎng)110包括網(wǎng)關(guān)移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心(GMSC 146),它通過陸地線或中繼線148連接到PSTN,并通過C接口或鏈路150連接到HLR/VLR144。GMSC 146是一網(wǎng)關(guān)交換中心或交換機(jī),用于從PSTN 106到MS 112和從MS到PSTN引導(dǎo)呼叫或?yàn)楹艚羞x擇路由。通過D接口或鏈路154連接到HLR 144的第三代移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心(3G-MSC 152)在GSM網(wǎng)110的移動(dòng)站112和3G網(wǎng)114的公共UE之間提供交換業(yè)務(wù)和協(xié)調(diào)。可選擇的,3G-MSC 152還包括另一個(gè)或第二個(gè)VLR以保持到3G-MSC所服務(wù)的網(wǎng)孔或區(qū)域的訪問者或漫游者的用戶信息。3G-MSC 152還通過E接口或鏈路158連接到一個(gè)或多個(gè)MSC 156,指表示了其中一個(gè)。與3G-MSC 152類似,MSC 156還包括VLR以保持到MSC所服務(wù)的網(wǎng)孔或區(qū)域的訪問者或漫游者的用戶信息。反過來,MSC 156還通過A接口或鏈路160連接到一個(gè)或多個(gè)基站控制器(BSC 162),它們每一個(gè)通過Abis接口或鏈路166控制一個(gè)或多個(gè)基站收發(fā)信機(jī)(BTS 164)。MSC 156還通過專用A鏈路智能復(fù)用器接口功能或鏈路(PALIM 160)連接到專用蜂窩網(wǎng)122。PALIM功能或鏈路在共同受讓的美國專利5,818,824、5,734,699、5,999,813、和6,212,395中詳細(xì)描述了,這里并入它們作為參考。
在所示的實(shí)施例中,3G網(wǎng)114包括第三代網(wǎng)關(guān)通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)支持節(jié)點(diǎn)(3G-GGSN 170),它通過Gi接口或鏈路172連接到互聯(lián)網(wǎng)108,并通過Gc接口或鏈路174連接到HLR 144。3G-GGSN 170提供在3G蜂窩網(wǎng)114和IP網(wǎng),例如互聯(lián)網(wǎng)108之間的接口。第三代服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(3G-SGSN 176)通過Gr接口或鏈路178連接到HLR 144并通過Gi鏈路180連接到3G-MSC 152,它處理在3G蜂窩網(wǎng)114所服務(wù)區(qū)域的數(shù)據(jù)通信量??蛇x擇地,3G-SGSN 176進(jìn)一步通過Gn接口或鏈路184連接到本地、第二代(2G)或GPRS SGSN 182,以提供3G蜂窩網(wǎng)114和WLAN 128之間的接口。3G-SGSN 176也通過Iu-PS接口或鏈路188連接到一個(gè)或多個(gè)3G無線網(wǎng)絡(luò)控制器(3G-RNC 186),這里只表示了其中一個(gè)。每個(gè)3G-RNC 186通過Iub接口或鏈路192控制一個(gè)或多個(gè)Node B 190。3G-RNC 186還通過Iu-CS接口或鏈路194連接到3G-MSC 152,以便在公共UE 116和GSM網(wǎng)110的MS 112或連接到PSTN 106的電話機(jī)(未示出)之間建立通信。
如圖2所示,如上所述,WLAN 128可以包括一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)和分離的網(wǎng)絡(luò)或接入點(diǎn)128A、128B、128C,每個(gè)利用多個(gè)不同的協(xié)議,這些協(xié)議包括如上所述的HiperLAN、HiperMAN和802.11。可以根據(jù)某些因素選擇WLAN 128所用的特定網(wǎng)絡(luò)或協(xié)議,這些因素包括費(fèi)用、希望的帶寬或比特率、或所需的范圍、頻率和規(guī)定的限制。例如,采用HiperLAN標(biāo)準(zhǔn)的歐洲或其他國家中的通信系統(tǒng)100可以根據(jù)希望的比特率使用HiperLAN/1或HiperLAN/2標(biāo)準(zhǔn),而美國的系統(tǒng)可以使用其中一個(gè)802.11標(biāo)準(zhǔn)。服務(wù)于城域或需要更高容量或帶寬的的通信系統(tǒng)100可以使用HiperMAN標(biāo)準(zhǔn)。
也如圖2所示,WLAN 128可以連接到互聯(lián)網(wǎng)108和連接到GSM網(wǎng)110和/或3G網(wǎng)114中的多個(gè)不同的單元。例如,在3G網(wǎng)114中,WLAN128可以通過NIB 124,經(jīng)IuPSWLAN接口或鏈路196連接到3G-GGSM170、經(jīng)IuPSWLAN接口或鏈路198連接到GPRS SGSM 182、經(jīng)IubisWLAN接口或鏈路200連接到3G-RNC 186、和/或經(jīng)NodeBWLAN接口或鏈路202連接到一個(gè)或多個(gè)Node B 190。在GSM網(wǎng)絡(luò)110中,WLAN 128可以經(jīng)BTSWLAN接口或鏈路204連接到BTS 168、經(jīng)AbisWLAN接口或鏈路206連接到BSC 162、和/或經(jīng)AWLAN接口或鏈路208連接到MSC156。另外,WLAN 128可以通過NIB 124和PALIM鏈路168連接到MSC156,如上所述。
應(yīng)當(dāng)理解WLAN 128包括多個(gè)單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)或接入點(diǎn)128A、128B、128C,它們可以使用或不用不同的協(xié)議,每個(gè)單獨(dú)的接入點(diǎn)可以通過NIB 124連接到公共網(wǎng)102的不同的單元。例如,非常希望將利用高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)?02.11b標(biāo)準(zhǔn)的接入點(diǎn)128C連接到GPRS SGSN 182。
在另一個(gè)實(shí)施例中,通信系統(tǒng)100進(jìn)一步包括用戶業(yè)務(wù)的遠(yuǎn)程驗(yàn)證撥號(hào)(RADIUS)系統(tǒng)210,具有RADIUS驗(yàn)證和計(jì)費(fèi)網(wǎng)關(guān)或服務(wù)器212。RADIUS系統(tǒng)可與NIB 124組合,如圖所示,或者可以包括獨(dú)立和區(qū)別于NIB的獨(dú)立應(yīng)用的RADIUS服務(wù)器212。RADIUS是由許多業(yè)務(wù)提供商使用授權(quán)訪問通信系統(tǒng)的驗(yàn)證和計(jì)費(fèi)系統(tǒng)。盡管不是正式的標(biāo)準(zhǔn),RADIUS規(guī)范由互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)強(qiáng)制(IETF)的工作組所保持。通常,RADIUS需要用戶輸入用戶名和口令,然后傳遞到RADIUS服務(wù)器212以檢驗(yàn)信息是正確的,并授權(quán)訪問該通信系統(tǒng)100。RADIUS系統(tǒng)210內(nèi)部的或連接到RADIUS服務(wù)器212的獨(dú)立驗(yàn)證/授權(quán)服務(wù)器(此圖未示出)為專用UE 130提供或支持在多個(gè)接入點(diǎn)128A、128B、128C和公共蜂窩網(wǎng)104之間的漫游能力。另外,RADIUS服務(wù)器212接收由不同的接入點(diǎn)128A、128B、128C所產(chǎn)生的計(jì)費(fèi)分組或呼叫詳細(xì)記錄(CDR)并將這些計(jì)費(fèi)分組通過RADIUS代理接口(未示出)傳送到計(jì)費(fèi)服務(wù)器(未示出),以便向適當(dāng)?shù)挠脩羰杖⊥ㄐ刨M(fèi)用。
最好,RADIUS服務(wù)器212經(jīng)VRAD 214連接到公共HLR/VLR 144和專用HLR(PHLR 216)和/或?qū)S肰LR(PVLR 218)。VRAD 214、專用HLR 216和專用VLR 218可以與RADIUS系統(tǒng)210組合,如圖所示,或者可以包括獨(dú)立和區(qū)別于RADIUS系統(tǒng)的可獨(dú)立操作的服務(wù)器。例如,VRAD 214、專用HLR 216和專用VLR 218可以與NIB 124組合,而系統(tǒng)210或服務(wù)器212可以獨(dú)立和區(qū)別于NIB 124,如上所述。專用HLR 216存儲(chǔ)UE 130登記或預(yù)定通信系統(tǒng)100,特別是WLAN 128和/或?qū)S梅涓C網(wǎng)122的信息。專用VLR 218能夠暫時(shí)存儲(chǔ)被認(rèn)為是在WLAN 128的服務(wù)區(qū)漫游的用戶或UE 130的信息。VRAD 214是VLR-RADIUS接口,包括一內(nèi)部集成的VLR220和可擴(kuò)展的驗(yàn)證協(xié)議(EAP)接口222,用于與公共HLR/VLR 144和專用HLR 216傳遞信號(hào)。RADIUS服務(wù)器212經(jīng)EAP通過RADIUS鏈路(EAP/RADIUS鏈路224)連接到公共HLR/VLR 144。RADIUS服務(wù)器212進(jìn)一步通過SIM鏈路(此圖未示出)經(jīng)EAP連接到公共HLR/VLR 144和通過LAN 129連接到互聯(lián)網(wǎng)108用于傳輸數(shù)據(jù)。RADIUS服務(wù)器212經(jīng)NIB 124和LAN 129連接到一個(gè)或多個(gè)接入點(diǎn)128A、128B、128C。
RADIUS服務(wù)器212支持專用UE 130根據(jù)RADIUS/DIAMETER漫游模型的漫游,和傳統(tǒng)的GSM用戶根據(jù)移動(dòng)應(yīng)用部分(MAP)標(biāo)準(zhǔn)的漫游一起,用于漫游者的地址登記和系統(tǒng)間的越區(qū)切換過程。在通信系統(tǒng)100具有多個(gè)專用蜂窩網(wǎng)122的情況下,每個(gè)具有相關(guān)的WLAN 128并通過PWAN(未示出)鏈接,RADIUS服務(wù)器212可以充當(dāng)一代理,以便經(jīng)VRAD 214向單個(gè)集中式公共HLR/VLR 144和/或單個(gè)集中式專用HLR216傳送驗(yàn)證請(qǐng)求?;蛘?,在通信系統(tǒng)100包括分布式公共HLR/VLR 144和/或分布式專用HLR 216的情況下,RADIUS服務(wù)器212將驗(yàn)證過程提供的用戶名或用戶身份的解釋選擇路由到適當(dāng)?shù)墓不驅(qū)S肏LR。在此實(shí)施例的一個(gè)版本中,RADIUS服務(wù)器212被增強(qiáng)來聯(lián)系適當(dāng)?shù)幕蚩刂乒不驅(qū)S肏LR 144、214,通過(i)查詢與其連接的獨(dú)立工作的中心地址表服務(wù)器(未示出)以使提供在驗(yàn)證過程的國際移動(dòng)用戶標(biāo)識(shí)(IMSI)信息與相應(yīng)的HLR匹配;或(ii)利用配置表,使IMSI范圍與適當(dāng)?shù)幕蚩刂乒不驅(qū)S肏LR匹配。如果IMSI分區(qū)明顯或不明顯的能夠跨過多個(gè)公共或?qū)S肏LR 144、216為用戶供應(yīng)物質(zhì),后者模式工作很好。
而且,因?yàn)閷S肬E 130的位置在驗(yàn)證或登記過程期間在RADIUS服務(wù)器212和/或VLR 220所熟知,本發(fā)明的通信系統(tǒng)100有能力建立或提供根據(jù)位置的業(yè)務(wù)或基于位置的業(yè)務(wù)。
專用UE 130和RADIUS服務(wù)器212之間,RADIUS服務(wù)器和公共或?qū)S肏LR 144、216之間的連接,在圖3會(huì)看的更加清楚。參見圖3,接入點(diǎn)128C經(jīng)LAN 129或經(jīng)單獨(dú)的無線鏈路(未示出)和經(jīng)EAP/SIM鏈路226連接到RADIUS服務(wù)器212,和經(jīng)EAP/RADIUS鏈路224連接到專用HLR 216。在圖2所示實(shí)施例的備選方案中,驗(yàn)證/授權(quán)可由經(jīng)專有鏈路230連接到專用HLR 216的單獨(dú)的驗(yàn)證/授權(quán)服務(wù)器228來處理,如圖所示。如上所述,如圖3所示,專用UE 130必須以類似于GSMMS 112的方式提供驗(yàn)證信息。通常,有三種不同的方式或方法來實(shí)現(xiàn)這種方式,包括(i)利用通用串行總線(USB)適配器232,以使專用UE 130與GSM類型的SIM卡或3G類型的USIM卡經(jīng)USB總線234通信;(ii)利用PCMCIA適配器(未示出),以使專用UE 130直接與GSM類型的SIM卡通信;或(iii)使用上文簡要描述的虛擬SIM,更詳細(xì)的描述在美國專利申請(qǐng)10/002,551中。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D4描述WLAN 128包括802.11網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)選實(shí)施例。參見圖4,公共蜂窩網(wǎng)104包括GSM網(wǎng)110和3G網(wǎng)114,如上所述。WLAN 128包括具有一個(gè)或多個(gè)802.11接入點(diǎn)236(只表示了其中一個(gè))的802.11網(wǎng)絡(luò),并根據(jù)本發(fā)明適于連接專用UE 130和公共網(wǎng)102和/或?qū)S梅涓C網(wǎng)122之間的通信。專用UE 130可包括話音通信設(shè)備130A,例如無線電話機(jī)或移動(dòng)站,和數(shù)據(jù)通信設(shè)備103C,例如尋呼機(jī)、傳真機(jī)、便攜式計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)接入裝置和個(gè)人數(shù)字助理(PDA)。
在3G網(wǎng)114中,802.11接入點(diǎn)128C通過NIB 124并經(jīng)過IuPS802.11接口或鏈路238連接到3G-GGSN 170、通過NIB 124并經(jīng)過IuPS802.11接口或鏈路240連接到GPRS SGSN 182、通過NIB 124并經(jīng)過Iubis802.11接口或鏈路242連接到3G-RNC 186,和/或通過NIB124并經(jīng)過NodeB802.11接口或鏈路244連接到一個(gè)或多個(gè)NodeB190。在GSM網(wǎng)絡(luò)110中,802.11接入點(diǎn)128C通過NIB 124并經(jīng)過BTS802.11接口或鏈路246連接到BTS 168、通過NIB 124并經(jīng)過Abis802.11接口或鏈路248連接到BSC 162、和/或通過NIB 124并經(jīng)過A802.11接口或鏈路250連接到MSC 156。另外,WLAN 128可以通過NIB124和通過上述的PALIM鏈路168連接到MSC 156。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D5描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的操作通信系統(tǒng)100的方法或過程。圖5是表示促進(jìn)專用UE 130和公共網(wǎng)絡(luò)102經(jīng)WLAN 128之間通信的方法步驟流程圖。在此方法中,在WLAN 128(步驟252)接收來去多個(gè)專用UE 130之一的呼叫信息(步驟252)。用于專用UE130的用戶識(shí)別和安全信息提供給RADIUS系統(tǒng)210(步驟254),專用UE通過WLAN連接到公共網(wǎng)(步驟256)。在一優(yōu)選實(shí)施例中,專用UE 130和公共網(wǎng)102之間的通信是話音通信,該方法進(jìn)一步包括控制或接入由專用蜂窩網(wǎng)122或公共網(wǎng)102業(yè)務(wù)提供商所提供的補(bǔ)充業(yè)務(wù)的步驟(步驟258)。
如上所述,用戶識(shí)別和安全信息可以由與每個(gè)專用UE 130有關(guān)的3G類型的USIM或GSM類型的SIM 136、或?qū)S梅涓C網(wǎng)122中的識(shí)別模塊138提供。而且,在通信系統(tǒng)100的識(shí)別模塊138包括存儲(chǔ)系統(tǒng)(未示出)的情況下,該存儲(chǔ)系統(tǒng)具有存儲(chǔ)在其中的用戶識(shí)別和安全信息,將專用UE 130的用戶識(shí)別和安全信息提供給RADIUS系統(tǒng)210的步驟,即步驟254通過從存儲(chǔ)系統(tǒng)提供與專用UE有關(guān)的用戶識(shí)別和安全信息來實(shí)現(xiàn)?;蛘撸谕ㄐ畔到y(tǒng)100進(jìn)一步包括持有多個(gè)與專用UE 132有關(guān)的多個(gè)卡的持卡器/讀卡器的情況下,步驟230涉及讀取持卡器/讀卡器所持有的多個(gè)卡中之一存儲(chǔ)的用戶識(shí)別和安全信息。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D6到12描述根據(jù)本發(fā)明的通信系統(tǒng)的某些示范性實(shí)施例、用途和優(yōu)點(diǎn)。
圖6是通信系統(tǒng)100的一個(gè)實(shí)施例的方框圖,該通信系統(tǒng)100具有專用公司LAN 260、RADIUS系統(tǒng)210和驗(yàn)證服務(wù)器228,該LAN 260包括根據(jù)本發(fā)明的WLAN 128,并連接到公共蜂窩網(wǎng)104,例如本地公共陸地移動(dòng)網(wǎng)(HPLMN)。通常在此實(shí)施例中,除了WLAN 128之外,公司LAN還包括通過有線LAN 129連接到WLAN中的多個(gè)接入點(diǎn)128A、128B、128C和其他終端,例如計(jì)算機(jī)終端142或服務(wù)器264的hub(插機(jī))或路由器262。如上所述,RADIUS系統(tǒng)210包括用于授權(quán)訪問通信系統(tǒng)100的RADIUS服務(wù)器或網(wǎng)關(guān)和專用HLR(此圖未示出)。驗(yàn)證服務(wù)器228提供或支持專用UE 130在多個(gè)接入點(diǎn)128A、128B、128C和公共蜂窩網(wǎng)104中的漫游能力。RADIUS系統(tǒng)210與驗(yàn)證服務(wù)器228通信以獲得用戶的資格證書和加密密鑰以允許真正的GSM類型的驗(yàn)證。最好,為了提供通信系統(tǒng)100足夠的安全程度,驗(yàn)證服務(wù)器228使用GSM A3/A8算法用于產(chǎn)生密鑰。
根據(jù)本發(fā)明,在彼此之間或與連接到公共蜂窩網(wǎng)104的其它終端或電話機(jī)通信的同時(shí),UE 130的用戶可以訪問服務(wù)器264中的數(shù)據(jù)。此實(shí)施例為RADIUS系統(tǒng)210提供集中式專用HLR(此圖未示出)以集中操作和管理(OAM)功能、最小化WLAN 128接入或控制補(bǔ)充或增值業(yè)務(wù)所需的改變、和使專用UE 130與公共蜂窩網(wǎng)104通信。最好,專用HLR能夠處理或服務(wù)至少大約100,000移動(dòng)站、UE 130或用戶和至少大約200,000的驗(yàn)證服務(wù)器228,使得此實(shí)施例特別適用于機(jī)場、酒店、會(huì)議中心等等。
圖7是圖6通信系統(tǒng)的備選實(shí)施例的方框圖,具有多個(gè)RADIUS系統(tǒng)210A、210B或?qū)S肏LR和由PWAN 266鏈接的驗(yàn)證服務(wù)器228A、228B和NIB 124A、124B用于分布式HLR登記和驗(yàn)證負(fù)荷。此實(shí)施例特別適用于操作多個(gè)不同WLAN 128或在多個(gè)不同地點(diǎn)的公司LAN 260A、260B的企業(yè)中。例如,由單個(gè)企業(yè)擁有和/或操作的酒店、娛樂公園或商業(yè)中心的連鎖店。
圖8是圖6通信系統(tǒng)的另一個(gè)備選實(shí)施例的方框圖,說明802.11或GPRS能使UE 130在連接到原始專用網(wǎng)120B和連接到訪問公共蜂窩網(wǎng)104B或訪問公共陸地移動(dòng)網(wǎng)(VPLMN)的訪問專用網(wǎng)120B之間漫游。參見圖8,到公司LAN 260所服務(wù)區(qū)域的訪問專用UE 130A能夠與另一個(gè)UE 130B原始專用網(wǎng)120A和公司LAN 260的終端或服務(wù)器164通信,并且通過本地或訪問公共蜂窩網(wǎng)104B和公司LAN與公共網(wǎng)102的終端通信。為了驗(yàn)證UE 130A和授權(quán)對(duì)通信系統(tǒng)100的訪問,RADIUS消息從訪問UE 130A通過路由器260傳送到NIB(此圖未示出)或在訪問專用網(wǎng)絡(luò)120B的RADIUS網(wǎng)關(guān)或服務(wù)器212。RADIUS服務(wù)器212確定訪問UE 130A的用戶信息,該用戶信息沒有存儲(chǔ)在專用HLR 216B中,而是存儲(chǔ)在原始專用網(wǎng)絡(luò)120A的專用HLR 216A中。RADIUS消息然后從RADIUS服務(wù)器212通過PWAN 266傳送到訪問UE 130A的原始專用網(wǎng)120A的專用HLR 216A和驗(yàn)證服務(wù)器228A。注意,在此實(shí)施例中,每個(gè)分布式專用HLR 216A、216B可以比上述實(shí)施例的HLR更小,并且能夠處理更少的移動(dòng)站、UE 130或用戶。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的通信系統(tǒng)100另一個(gè)實(shí)施例的方框圖,它特別適用于機(jī)場、酒店、會(huì)議中心等等。在此實(shí)施例中,包括RADIUS服務(wù)器212、專用HLR 216、驗(yàn)證服務(wù)器228、WLAN 128和連接到WLAN的服務(wù)器264和接入點(diǎn)128A、128B、128C的LAN 129的專用網(wǎng)或公司LAN 260保持在第一公司地點(diǎn)或位置268。在第一位置268的專用網(wǎng)120通過路由器262連接到互聯(lián)網(wǎng)108、通過PWAN 266連接到在其它公司位置270的另外的專用HLR 216A、216B和驗(yàn)證服務(wù)器228A。此實(shí)施例提供分布式HLR和驗(yàn)證服務(wù)器、同時(shí)集中PWAN 266中的OAM功能、并為專用蜂窩網(wǎng)122提供增值業(yè)務(wù)、和最小化使公司LAN 260能夠與公共蜂窩網(wǎng)(此圖未示出)通信所需的改變。最好,每個(gè)小型的分布式HLR 216、216A、216B和驗(yàn)證服務(wù)器228、228A能夠處理或服務(wù)至少大約8,000個(gè)移動(dòng)站、UE 130或用戶。
圖10是通信系統(tǒng)100中表示通信路由的方框圖,該通信系統(tǒng)包括根據(jù)本發(fā)明的WLAN 128和RADIUS系統(tǒng)。參見圖10,箭頭272表示用戶數(shù)據(jù)從UE 130通過WLAN的接入點(diǎn)128C、LAN 129和防火墻140到IP網(wǎng),例如互聯(lián)網(wǎng)108的數(shù)據(jù)路徑。根據(jù)本發(fā)明,相同或其它的UE 130同時(shí)通過RADIUS系統(tǒng)210連接到公共蜂窩網(wǎng)104或PLMN,如箭頭274、276和278所示。特別是,箭頭274和276表示一條信令路徑,通過這條路經(jīng)傳送RADIUS消息,以識(shí)別UE 130和授權(quán)對(duì)通信系統(tǒng)100的訪問。箭頭278表示這樣的用戶數(shù)據(jù)路徑,即包括話音、圖形或圖像和其他數(shù)據(jù)通過這條路徑在UE 130和公共蜂窩網(wǎng)104之間傳遞。
圖11是通信系統(tǒng)100的另一個(gè)實(shí)施例的方框圖,它表示了根據(jù)本發(fā)明通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。參見圖11,通信系統(tǒng)100的核心單元是NIB124,它組合了MSC 296、GSM/GPRS無線設(shè)備298、專用HLR 216和專用VLR 218。MSC 296通過接口300連接到GSM/GPRS無線設(shè)備298并通過VRAD接口222連接到專用HLR 216和專用VLR 218。NIB 124通過EAP鏈路連接到WLAN接入點(diǎn)128C,從而使NIB具有全功能的GSM/GPRS蜂窩能力,并通過WLAN 128將GSM/GPRS類型的安全和漫游能力擴(kuò)展到UE 130。能夠訪問通過NIB 124所提供業(yè)務(wù)的WLAN客戶或UE 130通常包括LAN PC卡302用于啟動(dòng)無線訪問、GSM類型的SIM134、客戶軟件或驅(qū)動(dòng)程序304以使UE能夠模擬通信終端和/或控制通信系統(tǒng)100所提供的補(bǔ)充業(yè)務(wù),和底層的操作系統(tǒng)306。
NIB 124通過VRAD 222連接到網(wǎng)絡(luò)管理中心(NMC)或RADIUS服務(wù)器212。在所示的實(shí)施例中,RADIUS服務(wù)器212包括操作維護(hù)中心(OMC 308)、RADIUS代理功能310、和下層的操作系統(tǒng)312。RADIUS服務(wù)器212還通過802.11在RADIUS鏈路連接到WLAN接入點(diǎn)128C,從而使RADIUS服務(wù)器能夠授權(quán)和控制對(duì)通信系統(tǒng)100的接入。
NIB 124還連接到用戶管理圖形用戶界面(SMGUI 314),以允許在專用HLR 216和專用VLR 218維護(hù)的通信系統(tǒng)100和用戶簡檔的管理。SMGUI 314通常包括業(yè)務(wù)配置功能316,用于管理通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)管理功能318,用于管理用戶簡檔、和底層的操作系統(tǒng)320。
RADIUS服務(wù)器212經(jīng)IP網(wǎng)或鏈路連接到其他的遠(yuǎn)程RADIUS服務(wù)器212B和通過遠(yuǎn)程的RADIUS服務(wù)器連接到其他的GSM網(wǎng)或PLMN104。RADIUS服務(wù)器212經(jīng)IP網(wǎng)或鏈路連接到計(jì)費(fèi)服務(wù)器322或業(yè)務(wù)。這對(duì)于傳送漫游或訪問UE 130的計(jì)費(fèi)信息特別有用。
WLAN接入點(diǎn)128C進(jìn)一步連接到IP網(wǎng),例如LAN 129,通過LAN到互聯(lián)網(wǎng)108、企業(yè)網(wǎng)324和各種WLAN業(yè)務(wù)326。
現(xiàn)在將重復(fù)本發(fā)明的一些重要的方面,以進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)它們的結(jié)構(gòu)、功能和優(yōu)點(diǎn)。
可以理解,WLAN標(biāo)準(zhǔn),例如IEEE 802.1X、HiperLAN/1、HiperLAN/2、HiperMAN和BRAN可用于獲得驗(yàn)證和加密密鑰用于任何加密,還可用于周期的刷新密鑰和重新驗(yàn)證以便確保加密材料是新的。這些標(biāo)準(zhǔn)并不規(guī)定單一的驗(yàn)證方法,而是利用可擴(kuò)展的驗(yàn)證協(xié)議(EAP)作為它的驗(yàn)證框架。這允許可能使WLAN的接入點(diǎn)128支持廣范圍的驗(yàn)證方法,包括基于證件的驗(yàn)證、智能卡、令牌卡、一次和口令。而且,因?yàn)榻粨Q機(jī)和接入點(diǎn)128A、128B、128C充當(dāng)EAP的通道,通過增加主機(jī)和后端驗(yàn)證服務(wù)器228上的軟件,就可以增加新的驗(yàn)證方法而不需升級(jí)交換機(jī)或接入點(diǎn)。
利用基于WLAN的驗(yàn)證方案的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)在于接入控制能力建立在每個(gè)接入點(diǎn)128A、128B、128C。允許802.11的接入點(diǎn)128A、128B、128C可以直接與RADIUS系統(tǒng)210或服務(wù)器212通信,以便驗(yàn)證用戶或UE 130并為會(huì)話產(chǎn)生加密密鑰。接入點(diǎn)128A、128B、128C還可以存儲(chǔ)用戶的計(jì)費(fèi)紀(jì)錄,并利用RADIUS計(jì)費(fèi)協(xié)議將它們傳遞到RADIUS系統(tǒng)210。基于WLAN 128的方案可用于提供通過業(yè)務(wù)提供商操作的有線LAN 129以及WLAN 128接入到互聯(lián)網(wǎng)108。另外,網(wǎng)絡(luò)的客戶部分可以因?yàn)槭褂肳LAN 128的驗(yàn)證功能而得到極大的簡化,基于WLAN的WLAN 128內(nèi)置在許多操作系統(tǒng)中,例如微軟公司商業(yè)可用的WindowsXP操作系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的通信系統(tǒng)100的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于蜂窩業(yè)務(wù)提供商或業(yè)務(wù)提供商只需要在服務(wù)區(qū)安裝有限數(shù)目的允許WLAN的接入點(diǎn)128A、128B、128C,每個(gè)接入點(diǎn)直接與RADIUS系統(tǒng)210或服務(wù)器212通信。使用EAP和WLAN標(biāo)準(zhǔn)提供了接入點(diǎn)128A、128B、128C和RADIUS系統(tǒng)之間消息交換需要的安全性。
另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于EAP允許驗(yàn)證服務(wù)器228根據(jù)RADIUS系統(tǒng)210和/或驗(yàn)證服務(wù)器的結(jié)構(gòu)使用不同的驗(yàn)證方法。因此,蜂窩業(yè)務(wù)提供商可以利用基于SIM的驗(yàn)證將802.11接入信息集成到GSM用戶簡檔中。概述利用EAP的基于SIM的驗(yàn)證的起草建議,所謂的EAP SIM驗(yàn)證可從互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組(IETF)得到,這里并入它作為參考。
在一個(gè)實(shí)施例中,到RADIUS服務(wù)器212的EAP接口222加入到NIB 124的VLR 220。這允許WLAN 128客戶UE 130和遵循基于GSM驗(yàn)證的專用HLR 216之間可以交換驗(yàn)證資格,封裝在EAP中。專用HLR216還能為接入點(diǎn)128A、128B、128C提供任何用戶的具體信息,例如預(yù)訂簡檔、業(yè)務(wù)質(zhì)量(QoS)等等,以便區(qū)分業(yè)務(wù)。
在另一個(gè)實(shí)施例中,經(jīng)USB總線234連接到UE 130的緊密SIM讀卡器232,例如個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)或膝上型計(jì)算機(jī),可用于支持客戶端的基于SIM的驗(yàn)證。例如,基于Windows的計(jì)算機(jī)的WLAN驅(qū)動(dòng)程序和SIM讀卡器232之間的獲得/寫接口層允許驗(yàn)證資格產(chǎn)生并在SIM和接入點(diǎn)128A、128B、128C之間交換。
在另一個(gè)實(shí)施例中,對(duì)WLAN會(huì)話密鑰產(chǎn)生的支持利用類似于GSM加密密鑰產(chǎn)生的算法實(shí)現(xiàn),以確保WLAN解決方案能夠提供接近GSM所提供的安全程度。
在另一個(gè)實(shí)施例中,基于RADIUS的計(jì)費(fèi)和當(dāng)前GSM呼叫數(shù)據(jù)紀(jì)錄或CDR之間的相互作用能力由使用單獨(dú)的計(jì)費(fèi)服務(wù)器(未示出)來實(shí)現(xiàn)。該計(jì)費(fèi)服務(wù)器接收來自接入點(diǎn)128A、128B、128C的RADIUS計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成基于GSM的CDR,例如,基于用戶簡檔,并利用文件傳輸協(xié)議(FTP)將它傳輸?shù)接?jì)費(fèi)實(shí)體。
在另一個(gè)實(shí)施例中,根據(jù)本發(fā)明的通信系統(tǒng)100能夠支持WLAN 128的UE 130基于RADIUS/DIAMETER漫游模型,以及傳統(tǒng)GSM用戶基于MAP的漫游的漫游。對(duì)不同UE 130的要求,例如802.11網(wǎng)絡(luò)接入平臺(tái),包括對(duì)載體所提供的WLAN業(yè)務(wù)的預(yù)訂。通常,用戶將通過支持WLAN的客戶設(shè)備或UE 130,例如膝上型計(jì)算機(jī),來接入業(yè)務(wù)提供商的網(wǎng)絡(luò)。最好,客戶計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)包括或者本地具有或者通過附加的驅(qū)動(dòng)程序或從業(yè)務(wù)提供商下載的仿真程序的WLAN支持如上所述。滿足此要求的兩個(gè)已知的操作系統(tǒng)是Microsoft Windows 2000和MicrosoftWindows XP。
UE 130可以類似于GSM移動(dòng)站的方式驗(yàn)證。有多種可行的方法來實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)方法中,UE 130需要驗(yàn)證驅(qū)動(dòng)程序面接GSM類型的SIM卡134。這可以通過使用PCMCIA適配器或USB適配器232來實(shí)現(xiàn),它為UE 130提供與GSM類型的SIM卡134通信的能力。USB適配器232更緊密,當(dāng)然比PCMCIA適配器昂貴,它是優(yōu)選的接口。為了模擬WLAN安全框架的GSM驗(yàn)證,需要EAP擴(kuò)展模塊或接口222。EAP接口222將利用應(yīng)用編程接口(API),例如PC智能卡(PC/SC)接口與GSM類型的SIM卡134通信,該接口可從業(yè)務(wù)提供商獲得,并插入U(xiǎn)E 130作為動(dòng)態(tài)鏈接庫文件(DLL)。
用于加密傳統(tǒng)WLAN中的WLAN分組的會(huì)話密鑰的產(chǎn)生和使用通常遵循廠商特有的接口。因此,用于加密WLAN分組的會(huì)話密鑰依賴廠商規(guī)范。在一優(yōu)選實(shí)施例中,在本發(fā)明的通信系統(tǒng)中,加密密鑰根據(jù)EAP/GSM驗(yàn)證期間產(chǎn)生的一個(gè)或多個(gè)加密密鑰(Kc)產(chǎn)生。
需要與本發(fā)明的通信系統(tǒng)100工作的接入點(diǎn)128A、128B、128C必須包含基于WLAN的驗(yàn)證和會(huì)話加密支持。接入點(diǎn)128A、128B、128C還需要充當(dāng)至RADIUS系統(tǒng)210或服務(wù)器212的RADIUS客戶或充當(dāng)用戶驗(yàn)證過程中的網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器(NAS),使EAP消息經(jīng)過RADIUS消息進(jìn)行交換。提供符合上述規(guī)定的接入點(diǎn)128A、128B、128C的兩個(gè)廠商包括加利福尼亞州Sunnyvale的Proxim公司和加利福尼亞州SanJose的Cisco公司.
除此之外,最好通信系統(tǒng)100進(jìn)一步包括能夠執(zhí)行下述功能的RADIUS服務(wù)器212●接入接入點(diǎn)128A、128B、128C,用于通過解釋用戶名字段或RADIUS驗(yàn)證請(qǐng)求298的EAP用戶身份字段來驗(yàn)證專用UE 130。
●將驗(yàn)證請(qǐng)求選擇路由到適當(dāng)?shù)尿?yàn)證服務(wù)器228。
●充當(dāng)公共HLR/VLR 144或外部RADIUS系統(tǒng)210或?qū)S肏LR 216的代理,如果通過將用戶驗(yàn)證請(qǐng)求根據(jù)包含在用戶名字段的信息選擇路由到適當(dāng)?shù)腍LR能夠漫游的話。
●在公共或?qū)S肏LR 144、216是集中式HLR的情況下,RADIUS服務(wù)器212將充當(dāng)將驗(yàn)證請(qǐng)求傳送到HLR的代理。
●在公共或?qū)S肏LR 144、216是分布式HLR的情況下,RADIUS服務(wù)器212適于以下述的任何一個(gè)方式聯(lián)系正確的HLR1.查詢獨(dú)立工作的中心地址表(CAT)服務(wù)器(未示出)以匹配HLR與相應(yīng)的用戶IMSI;或2.利用配置表(未示出),其匹配UE 130的IMSI范圍與控制HLR。(如果IMSI分區(qū)明顯或不明顯地能夠使用戶通過多個(gè)HLR供應(yīng)物資,此模型成功。)●接收不同接入點(diǎn)128A、128B、128C產(chǎn)生的RADIUS計(jì)費(fèi)分組。
●將計(jì)費(fèi)分組通過EAP接口222傳送到計(jì)費(fèi)服務(wù)器(未示出)。
●在漫游用戶的情況下,將計(jì)費(fèi)分組的副本傳送到UE 1320本地RADIUS服務(wù)器212或計(jì)費(fèi)服務(wù)器。
最好,RADIUS或?qū)S肏LR 216支持下面的所有屬性或能力●能夠啟動(dòng)/禁止WLAN 128根據(jù)用戶IMSI訪問特定的UE 130。
●能夠在接入點(diǎn)128A、128B、128C的會(huì)話計(jì)時(shí)器到期后重新驗(yàn)證用WLAN 128的用戶。(會(huì)話到時(shí)值)●能夠利用一算法驗(yàn)證WLAN 128的用戶(驗(yàn)證算法)。
●無論何時(shí)嘗試WLAN接入或驗(yàn)證時(shí)能夠向用戶通知以操作員定義的具有適當(dāng)文本的消息。(通知消息)●在UE 130假設(shè)離開接入點(diǎn)128A、128B、128C的范圍并從工作用戶列表中刪除以后,能夠規(guī)定最大不工作時(shí)間(空閑時(shí)間)。
●在UE 130被禁止從WLAN接入之前,能夠規(guī)定連續(xù)失敗的驗(yàn)證嘗試的最大次數(shù)。(重試限制)最好,通信系統(tǒng)100的RADIUS或?qū)S肏LR 216將支持下面的只讀屬性●能夠存儲(chǔ)關(guān)于用戶為接入WLAN 128使用的UE 130的MAC地址信息(呼叫站Id)。
●對(duì)WLAN 128進(jìn)行最后一次驗(yàn)證嘗試時(shí),能夠提供日期和時(shí)間(最后接入時(shí)間)。
●當(dāng)對(duì)UE 130發(fā)生最后一次成功WLAN 128驗(yàn)證時(shí),能夠提供日期和時(shí)間(最后一次成功的接入時(shí)間)。
●能夠提供接入點(diǎn)128A、128B、128C所傳送的其它混雜連接信息,例如,連接在10MBPS的802.11b等等(連接信息)。
如上所述,RADIUS或?qū)S肏LR 216將只利用EAP接口與RADIUS服務(wù)器212通信。這將避免在RADIUS服務(wù)器和HLR之間使用、創(chuàng)建和維護(hù)專有協(xié)議。為了支持EAP接口222●實(shí)現(xiàn)MD5算法以驗(yàn)證RADIUS服務(wù)器212的身份,該服務(wù)器212充當(dāng)公共或?qū)S肏LR的代理,并從已加密消息中獲得用戶信息。
●EAP接口聽從熟知的RADIUS服務(wù)器端口,并只處理那些包含EAP屬性的RADIUS消息,用以執(zhí)行EAP驗(yàn)證(識(shí)別請(qǐng)求、接入挑戰(zhàn)任務(wù)問題詢問、EAP成功或失敗)過程以完成用戶驗(yàn)證。
●使RADIUS接入接受消息與公共或?qū)S肏LR提供的所有有用的WLAN用戶簡檔信息成幀。
最后,在一個(gè)實(shí)施例中,提供用戶管理用戶接口(SMGUI 314),以允許提供WLAN 128業(yè)務(wù)屬性,包括例如顯示通信系統(tǒng)100的只讀屬性。在此實(shí)施例的一個(gè)版本中,利用與專用HLR 216的異步機(jī)制可以自動(dòng)刷新SMGUI 314的顯示?;蛘撸瑸榱藢?shí)現(xiàn)起來簡單,可利用SMGUI314的刷新按鈕以得到來自專用HLR的更新。
上文已經(jīng)為了說明和描述的目的描述了本發(fā)明具體實(shí)施例。它們不是排他性的而且不會(huì)將本發(fā)明限制在所公開的精確形式。顯然在上述的教導(dǎo)下可以進(jìn)行許多修改和變化。選擇和描述這些實(shí)施例是為了更好的解釋本發(fā)明的原理及其實(shí)際的應(yīng)用,從而使本領(lǐng)域的其它技術(shù)人員能夠最好的利用本發(fā)明和所能想到的適于特定用途的各種修改的各種實(shí)施例。希望本發(fā)明的范圍可由所附的權(quán)利要求書及其等同物來定義。
附錄A
術(shù)語和縮寫詞匯表3G-GGSN第三代網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)3G-MSC第三代移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心3G網(wǎng)第三代移動(dòng)通信網(wǎng)3G-SGSN第三代服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)3G-UMTS第三代通用移動(dòng)通信系統(tǒng)AbisBTS和BSC之間的協(xié)議棧BRAN寬帶無線接入網(wǎng)BSC基站控制器BTS基站收發(fā)信機(jī)CDR呼叫細(xì)節(jié)紀(jì)錄DSSS直接序列擴(kuò)頻EAP可擴(kuò)展的驗(yàn)證協(xié)議ETSI歐洲通信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)FHSS跳頻擴(kuò)頻GMSC網(wǎng)關(guān)移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心GPRS通用分組無線業(yè)務(wù)GSM全球移動(dòng)通信系統(tǒng)HiperLAN高性能局域網(wǎng)HiperMAN高性能城域網(wǎng)HLR原始位置登記IEEE 802.11電氣和電子工程師協(xié)會(huì)802.11標(biāo)準(zhǔn)IETF互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組IMSI國際移動(dòng)用戶標(biāo)識(shí)ISDN綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)MAP移動(dòng)應(yīng)用部分。SS7協(xié)議用于GSM、MAP標(biāo)準(zhǔn)化漫游者的地址登記和系統(tǒng)間的越區(qū)切換過程部分。
MS移動(dòng)站MSC移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心NIB盒子中的網(wǎng)絡(luò)(Network-in-a-box)PALIM專用A鏈路智能復(fù)用器接口功能或鏈路PC個(gè)人計(jì)算機(jī)
PCMCIA個(gè)人計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)卡國際協(xié)會(huì)-用于擴(kuò)展設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)PSTN公共交換電話網(wǎng)QoS業(yè)務(wù)質(zhì)量RADIUS用戶業(yè)務(wù)中的遠(yuǎn)程驗(yàn)證撥號(hào)RNC無線網(wǎng)絡(luò)控制器SIM用戶識(shí)別模塊TRX收發(fā)信機(jī)UE用戶終端設(shè)備USB通用串行總線虛擬SIM虛擬用戶識(shí)別模塊虛擬USIM虛擬通用用戶識(shí)別模塊VLR訪問位置登記WAN廣域網(wǎng)WLAN無線局域網(wǎng)附錄B為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解寫出此說明書。對(duì)于其他人,這里并入下述的文獻(xiàn)作為參考目的,從中可以看到其它的信息。
局域網(wǎng)和城域網(wǎng)、用于無線LAN媒體接入控制(MAC)和物理層(PHY)規(guī)范的IEEE標(biāo)準(zhǔn),IEEE標(biāo)準(zhǔn)802.11,1997年第34-59頁和第123-128頁。
“HiperLAN高性能無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)”,作者G.A.Halls,電子和通信工程雜志,1994年12月,第289頁-296頁。
權(quán)利要求
1.一種通信系統(tǒng),包括公共蜂窩網(wǎng);和至少一個(gè)連接到公共蜂窩網(wǎng)的無線局域網(wǎng)(WLAN),WLAN配置成能夠促進(jìn)用戶終端設(shè)備(UE)和公共蜂窩網(wǎng)之間的通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的通信系統(tǒng),其中公共蜂窩網(wǎng)包括連接到公共電話交換網(wǎng)(PSTN)的全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)網(wǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的通信系統(tǒng),其中公共蜂窩網(wǎng)進(jìn)一步包括連接到GSM網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的第三代移動(dòng)通信(3G)網(wǎng),其中WLAN配置成促進(jìn)UE和GSM網(wǎng)和3G網(wǎng)之間的通信。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的通信系統(tǒng),進(jìn)一步包括經(jīng)專用A鏈路連接到GSM網(wǎng)的專用蜂窩網(wǎng),其中WLAN連接到專用蜂窩網(wǎng),用于促進(jìn)UE和與專用蜂窩網(wǎng)有關(guān)的移動(dòng)站之間的通信。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的通信系統(tǒng),其中公共蜂窩網(wǎng)包括第三代移動(dòng)通信(3G)網(wǎng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的通信系統(tǒng),其中公共蜂窩網(wǎng)進(jìn)一步包括全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)網(wǎng),其中WLAN配置成促進(jìn)UE和GSM網(wǎng)和3G網(wǎng)之間的通信。
7.根據(jù)權(quán)利要求2的通信系統(tǒng),進(jìn)一步包括連接到3G網(wǎng)的專用蜂窩網(wǎng),其中WLAN連接到專用蜂窩網(wǎng),用于促進(jìn)UE和與專用蜂窩網(wǎng)有關(guān)的移動(dòng)站之間的通信。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的通信系統(tǒng),進(jìn)一步包括專用小交換機(jī)(PBX),其中WLAN連接到PBX,用于促進(jìn)UE和與PBX有關(guān)的電話機(jī)之間的通信。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的通信系統(tǒng),進(jìn)一步包括用戶業(yè)務(wù)的遠(yuǎn)程驗(yàn)證撥號(hào)(RADIUS)服務(wù)器,用于驗(yàn)證通過WLAN訪問通信系統(tǒng)的UE和授權(quán)對(duì)通信系統(tǒng)的訪問。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的通信系統(tǒng),進(jìn)一步包括多個(gè)WLAN;連接到RADIUS服務(wù)器的原始位置登記(HLR)和訪問位置登記(VLR);和其中RADIUS服務(wù)器適于為多個(gè)WLAN中的UE提供漫游能力。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的通信系統(tǒng),其中RADIUS服務(wù)器通過VLR/RADIUS(VARD)接口連接到HLR和VLR。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的通信系統(tǒng),其中WLAN所促進(jìn)的UE和公共蜂窩網(wǎng)之間的通信包括話音通信。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的通信系統(tǒng),其中UE包括一計(jì)算機(jī)程序,使UE能夠控制由公共無線網(wǎng)為UE提供的補(bǔ)充業(yè)務(wù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的通信系統(tǒng),其中所提供的補(bǔ)充業(yè)務(wù)包括由以下組成組的補(bǔ)充業(yè)務(wù)話音組呼叫業(yè)務(wù);話音廣播業(yè)務(wù);業(yè)務(wù)定義線路識(shí)別補(bǔ)充業(yè)務(wù);呼叫傳送補(bǔ)充業(yè)務(wù);呼叫等待和呼叫保持補(bǔ)充業(yè)務(wù);多方電話會(huì)議;封閉用戶組補(bǔ)充業(yè)務(wù);付款通知書補(bǔ)充業(yè)務(wù);呼叫排除補(bǔ)充業(yè)務(wù);非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)補(bǔ)充業(yè)務(wù);明顯呼叫轉(zhuǎn)移;到忙用戶的呼叫完成;短消息業(yè)務(wù);和跟我來。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的通信系統(tǒng),其中UE包括一計(jì)算機(jī)程序,使UE能夠控制由公共無線網(wǎng)為UE提供的增值業(yè)務(wù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的通信系統(tǒng),其中所提供的補(bǔ)充業(yè)務(wù)包括由以下組成組的補(bǔ)充業(yè)務(wù)e-mail;日歷;和無線載貨清單。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的通信系統(tǒng),其中WLAN與由以下組成選擇的一組通信標(biāo)準(zhǔn)兼容,包括高性能局域網(wǎng)(HiperLAN/1);高性能局域網(wǎng)(HiperLAN/2);高性能城域網(wǎng)(HiperMAN);和電子和電氣工程師協(xié)會(huì)802.11(IEEE 802.11)。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的通信系統(tǒng),其中WLAN經(jīng)一接口連接到公共蜂窩網(wǎng),該接口從一組中選擇,包括Iubis WLAN接口;IuPS WLAN接口;Abis WLAN接口;A WLAN接口;BTS WLAN接口;和NodeB WLAN接口。
19.在包括一公共蜂窩網(wǎng)的通信系統(tǒng)中,具有連接到公共電話交換網(wǎng)(PSTN)的全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)網(wǎng),和連接到GSM網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的第三代移動(dòng)通信(3G)網(wǎng),和連接到GSM網(wǎng)和3G網(wǎng)的無線局域網(wǎng)(WLAN),一種使得多個(gè)用戶設(shè)備終端(UE)經(jīng)WLAN與公共蜂窩網(wǎng)通信的方法,該方法包括步驟為多個(gè)UE的其中一個(gè)接收WLAN呼叫信息;將用于UE的用戶標(biāo)識(shí)和安全信息提供給通信系統(tǒng)的驗(yàn)證服務(wù)器;和將UE通過WLAN連接到公共蜂窩網(wǎng)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法,其中WLAN所促進(jìn)的UE和公共蜂窩網(wǎng)之間的通信包括話音通信。
21.根據(jù)權(quán)利要求19的方法,其中UE進(jìn)一步包括一計(jì)算機(jī)程序,用于控制由公共蜂窩網(wǎng)為UE提供的補(bǔ)充業(yè)務(wù),其中該方法進(jìn)一步包括訪問由公共蜂窩網(wǎng)為UE提供的補(bǔ)充業(yè)務(wù)的步驟。
22.根據(jù)權(quán)利要求19的方法,其中UE進(jìn)一步包括一計(jì)算機(jī)程序,用于控制由公共蜂窩網(wǎng)為UE提供的補(bǔ)充業(yè)務(wù),其中該方法進(jìn)一步包括訪問由公共蜂窩網(wǎng)為UE提供的增值業(yè)務(wù)的步驟。
23.根據(jù)權(quán)利要求19的方法,其中UE包括一存儲(chǔ)系統(tǒng),具有存儲(chǔ)在其中的用戶識(shí)別和安全信息,其中將UE的用戶標(biāo)識(shí)和安全信息提供給通信系統(tǒng)的驗(yàn)證服務(wù)器的步驟包括從存儲(chǔ)系統(tǒng)提供用戶標(biāo)識(shí)和安全信息的步驟。
24.根據(jù)權(quán)利要求19的方法,其中UE連接到持有用戶識(shí)別模塊(SIM)的持卡器/讀卡器,其中將UE的用戶標(biāo)識(shí)和安全信息提供給通信系統(tǒng)的驗(yàn)證服務(wù)器的步驟包括讀取保存在持卡器/讀卡器所持有卡上的用戶標(biāo)識(shí)和安全信息的步驟。
25.一種通信系統(tǒng),包括公共網(wǎng)包括連接到公共電話交換網(wǎng)(PSTN)的全球移動(dòng)通信(GSM)網(wǎng);和連接到GSM網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的第三代移動(dòng)通信(3G)網(wǎng);包括專用蜂窩網(wǎng)的專用網(wǎng);和至少一個(gè)電氣和電子工程師協(xié)會(huì)802.11(802.11)網(wǎng),連接到公共網(wǎng)和專用網(wǎng),該802.11網(wǎng)配置成促進(jìn)多個(gè)用戶終端設(shè)備(UE)和連接到公共網(wǎng)和專用網(wǎng)的終端之間的通信。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的通信系統(tǒng),其中802.11網(wǎng)所促進(jìn)的UE和公共蜂窩網(wǎng)之間的通信包括話音通信。
27.根據(jù)權(quán)利要求25的通信系統(tǒng),其中與802.11網(wǎng)有關(guān)的UE包括一計(jì)算機(jī)程序,使UE能夠控制由公共網(wǎng)和專用網(wǎng)提供的補(bǔ)充業(yè)務(wù)。
28.根據(jù)權(quán)利要求25的通信系統(tǒng),其中UE包括低功率非限制收發(fā)信機(jī)。
29.根據(jù)權(quán)利要求25的通信系統(tǒng),其中連接到公共網(wǎng)和專用網(wǎng)的終端包括電話機(jī)、GSM移動(dòng)站和3G UE。
30.根據(jù)權(quán)利要求25的通信系統(tǒng),其中專用網(wǎng)進(jìn)一步包括專用小交換機(jī)(PBX),其中連接到專用網(wǎng)的終端包括PBX電話機(jī)。
31.根據(jù)權(quán)利要求25的通信系統(tǒng),進(jìn)一步包括用戶業(yè)務(wù)的遠(yuǎn)程驗(yàn)證撥號(hào)(RADIUS)服務(wù)器,用于通過802.11網(wǎng)驗(yàn)證UE訪問通信系統(tǒng)和授權(quán)對(duì)通信系統(tǒng)的訪問。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的通信系統(tǒng),進(jìn)一步包括多個(gè)802.11網(wǎng);連接到RADIUS服務(wù)器的原始位置登記(HLR)和訪問位置登記(VLR);和其中RADIUS服務(wù)器適于為多個(gè)802.11網(wǎng)中的UE提供漫游能力。
33.根據(jù)權(quán)利要求25的通信系統(tǒng),其中專用蜂窩網(wǎng)包括移動(dòng)交換中心(MSC),其中802.11網(wǎng)通過MSC連接到公共網(wǎng)。
34.根據(jù)權(quán)利要求33的通信系統(tǒng),其中3G網(wǎng)包括無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC),其中802.11網(wǎng)通過Iubis802.11接口連接到RNC。
35.根據(jù)權(quán)利要求33的通信系統(tǒng),其中3G網(wǎng)包括節(jié)點(diǎn)B,其中802.11網(wǎng)通過NodeB802.11接口連接到節(jié)點(diǎn)B。
36.根據(jù)權(quán)利要求33的通信系統(tǒng),其中3G網(wǎng)包括第三代網(wǎng)關(guān)通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)支持節(jié)點(diǎn)(3G-GGSN),其中802.11網(wǎng)通過IuPS802.11接口、互聯(lián)網(wǎng)和Gi接口連接到3G-GGSN。
37.根據(jù)權(quán)利要求33的通信系統(tǒng),其中3G網(wǎng)包括GPRS服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(GPRS-SGSN),其中802.11網(wǎng)通過IuPS802.11接口連接到GPRS-SGSN。
38.根據(jù)權(quán)利要求32的通信系統(tǒng),其中3G網(wǎng)包括第三代服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(3G-SGSN),其中802.11網(wǎng)通過GPRS-SGSN和IuPS802.11接口連接到3G-SGSN。
39.根據(jù)權(quán)利要求33的通信系統(tǒng),其中GSM包括基站收發(fā)信機(jī)(BTS),其中802.11網(wǎng)經(jīng)BTS.11接口連接到BTS。
40.根據(jù)權(quán)利要求33的通信系統(tǒng),其中GSM包括基站控制器(BSC),其中802.11網(wǎng)經(jīng)Abis802.11接口連接到BSC。
41.根據(jù)權(quán)利要求33的通信系統(tǒng),其中GSM包括移動(dòng)交換中心(MSC),其中802.11網(wǎng)經(jīng)A802.11接口連接到MSC。
42.根據(jù)權(quán)利要求33的通信系統(tǒng),其中802.11網(wǎng)進(jìn)一步包括通過局域網(wǎng)(LAN)連接到專用蜂窩網(wǎng)的MSC的多個(gè)接入點(diǎn),其中專用網(wǎng)配置成促進(jìn)連接到LAN的終端和公共網(wǎng)和專用網(wǎng)之間的通信。
全文摘要
一種通信系統(tǒng)(100)和方法,用于將無線局域網(wǎng)(WLAN128)連接到公共網(wǎng)(102)以使與WLAN有關(guān)的用戶終端設(shè)備(UE130)與公共網(wǎng)之間能夠通信。公共網(wǎng)(102)可以包括GSM(110)和/或3G網(wǎng)(114)。WLAN(128)可以包括HiperLAN、HiperMAN和802.11網(wǎng)。最好,該通信是話音通信,系統(tǒng)(100)配置成使UE(130)能夠訪問由公共網(wǎng)(102)提供的補(bǔ)充業(yè)務(wù)。UE(102)的用戶和安全信息可以從與每個(gè)UE有關(guān)的SIM(134)、或從包括存儲(chǔ)有信息的專用存儲(chǔ)器或持有一個(gè)或多個(gè)UE的用戶和安全信息卡的持卡器/讀卡器的識(shí)別模塊(138)提供給公共網(wǎng)(102)??蛇x擇的,系統(tǒng)(100)進(jìn)一步包括專用蜂窩網(wǎng)(122),WLAN(128)也能使UE(130)和專用蜂窩網(wǎng)之間通信。
文檔編號(hào)H04L12/28GK1434610SQ02121810
公開日2003年8月6日 申請(qǐng)日期2002年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月24日
發(fā)明者C·P·麥克因托斯, P·M·盧, R·錢德拉, R·賈殷 申請(qǐng)人:因特威夫通訊有限公司