TWI393393B - 閘道模組、通訊方法及其電腦程式產品 - Google Patents

Description

閘道模組、通訊方法及其電腦程式產品

本發明係關於一種閘道模組、通訊方法及其電腦程式產品。更具體來說，本發明係關於一種適用於異質網路換手之閘道模組、通訊方法及其電腦程式產品。

隨著科技的進步，人們對於通訊之要求也越來越高，除了對通訊品質的要求，通訊之便利性也越來越受到重視。無線通訊具有不需實體通訊網路佈線、機動性高等優點，因此近幾年具無線通訊功能之產品，例如手機、筆記型電腦等等，也越來越受到人們之青睞，成為消費型電子產品市場上之主流。

通常具無線通訊功能之產品係可被使用者攜帶而移動，因此可視為一行動台(mobile station)，另一方面，也因為行動台係可被使用者攜帶，為保持一定之無線通訊品質，行動台經常需於兩異質網路間進行換手，例如全球微波存取互通協定(worldwide interoperability for microwave access；WiMAX)與3G網路，為使異質網路間之換手順利進行，在習知技術中，通常會藉助處於兩異質網路間之單一連接體(interworking unit)所提供之一路徑進行換手之訊號溝通，且隨著連接體等級之不同，該單一連接體所提供之路徑所具有之頻寬與可靠性(reliability)也隨之不同。

惟，習知異質網路間之換手僅係藉由單一連接體達成，其路徑可提供之頻寬與可靠性無法做彈性之改變，換言之，此單一連接體之路徑並無法因應行動台目前所正在執行之工作，提供較適當之頻寬與可靠性，舉例而言，如該單一連接體之路徑具有低頻寬及高可靠度之特性，行動台正在執行一影像傳輸，以供該行動台之使用者收看，一般來說，影像傳輸需較大的頻寬才不會使影像畫面產生延遲之現象，因此該單一連接體之路徑所具有低頻寬及高可靠度之特性並不適合行動台正在執行之影像傳輸工作，造成行動台換手於異質網路間效能低落。

综上所述，如何在行動台於兩異質網路間換手時，因應目前行動台所執行之工作，挑選出適當之連接體，使行動台可以順利且有效率地完成換手之動作，係為該領域之業者亟需解決之問題。

本發明之一目的在於提供一種閘道模組、通訊方法及其電腦程式產品。此閘道模組適用於一網路架構，該網路架構包含一行動台、複數連接體、一第一無線網路以及一第二無線網路，該第一無線網路具有一第一訊號範圍並提供一第一網路服務，該第二無線網路具有一第二訊號範圍並提供一第二網路服務，該行動台係位於該第一訊號範圍以及該第二訊號範圍之內，該等連接體係位於該第一無線網路與該第二無線網路之間，該行動台係預設地連接該第一網路服務。該閘道模組接收一由該第一無線網路所發出之一換手請求訊號後，將根據此換手請求訊號由該等連接體挑選出一換手連接體，使該行動台可透過該換手連接體，由該第一無線網路換手至該第二無線網路，且原本由該第一無線網路所提供之該網路服務將由該第二無線網路提供。

為達上述目的，本發明之該閘道模組包含一接收模組、一處理模組以及一發送模組。該接收模組用以自該第一無線網路接收該換手請求訊號，該處理模組用以根據該換手請求訊號，由該複數連接體中挑選出該換手連接體，該發送模組更用以透過該換手連接體，發送該換手請求訊號至該第二無線網路，俾使該行動台可換手至該第二無線網路，以連接該第二網路服務。

再者，為達上述目的，本發明之通訊方法係用於該閘道模組，該通訊方法包含下列步驟：自該第一無線網路接收該換手請求訊號；根據該換手請求訊號，由該複數連接體中選擇出該換手連接體；以及透過該換手連接體，發送該換手請求訊號至該第二無線網路，俾該行動台換手至該第二無線網路，以連接該第二網路服務。

另外，為達上述目的，本發明之電腦程式產品內儲一種用於該閘道模組之通訊方法之程式，經由電腦載入該程式至該閘道模組執行：程式指令A，使一接收模組自該第一無線網路接收該換手請求訊號；程式指令B，使一處理模組根據該換手請求訊號，由該複數連接體中選擇該換手連接體；以及程式指令C，使一發送模組透過該換手連接體，發送該換手請求訊號至該第二無線網路，俾使該行動台換手至該第二無線網路，以連接該第二網路服務。

綜上所述，本發明係根據第一無線網路所發出之一換手請求訊號，由複數連接體中挑選出一換手連接體，以供行動台換手至第二無線網路之用。具體而言，由於第一無線網路目前正提供一第一網路服務予該行動台，換手請求訊號中係包含與該第一網路服務相對應之資訊，本發明係根據換手請求訊號中與該網路服務相對應之資訊，挑選出該換手連接體，俾該換手連接體之路徑所具有之頻寬與可靠性符合行動台目前所執行/接受之第一網路服務之需求，藉此，行動台可以順利且有效率地完成換手至第二無線網路之動作，並有效克服習知技術中，於行動台換手時，僅使用單一連接體進行換手之缺點。

在參閱圖式及隨後描述之實施方式後，該技術領域具有通常知識者便可瞭解本發明之其他目的，以及本發明之技術手段及實施態樣。

以下將透過實施例來解釋本發明內容，本發明的實施例並非用以限制本發明須在如實施例所述之任何特定的環境、應用或特殊方式方能實施。因此，關於實施例之說明僅為闡釋本發明之目的，而非用以限制本發明。須說明者，以下實施例及圖式中，與本發明非直接相關之元件已省略而未繪示；且圖式中各元件間之尺寸關係僅為求容易瞭解，非用以限制實際比例。

本發明之第一實施例如第1圖所示，其係為一網路架構1之示意圖，網路架構1包含一行動台11、一第一無線網路13、一閘道模組15、一第二無線網路17、一相對應台(corresponding node)19以及複數連接體(圖未示出)。於本實施例中，第一無線網路13係為一符合3G無線網路標準之網路，第二無線網路17係為一符合IEEE 802.16標準之WiMAX無線網路，需注意者，於其他實施例中，第一無線網路13與第二無線網路17係可為符合其他網路標準之網路，並不以此為限。

再者，由於第一無線網路13係符合3G無線網路標準，第一無線網路13係包含可使其運作之設備，例如3GPP AAA伺服器、SGSN、GGSN以及UTARN等等，第二無線網路17係符合WiMAX無線網路標準，第二無線網路17亦包含可使其運作之設備，例如基地台、ASN GW、CSN以及WiMAX AAA伺服器等等，上述第一無線網路13以及第二無線網路17所包含之設備應如何連接以及互動，係為此項技術領域具有通常知識者所熟知，在此不加贅述。

為使後續敘述更加清楚，需先說明連接體與行動台11、第一無線網路13、第二無線網路17以及相對應台19之關係，請參閱第2圖，其係為連接體配置之示意圖，由第2圖中可知，該複數連接體(即連接體1a以及連接體1b)係處於第一無線網路13與第二無線網路17間，以作為第一無線網路13與第二無線網路17溝通之橋樑，至於行動台11、第一無線網路13、第二無線網路17以及相對應台19如何與連接體1a以及連接體1b互動，將於下文中詳細說明。

第一無線網路13具有一第一訊號範圍並提供一第一網路服務190，第二無線網路17具有一第二訊號範圍並提供一第二網路服務194，行動台11與相對應台19係處於第一無線網路13之第一訊號範圍以及第二無線網路17之第二訊號範圍，行動台11係預設地連接第一無線網路13所提供之第一網路服務190，例如透過第一無線網路13與相對應台19進行影像傳輸/語音傳輸等等，具體而言，行動台11於本實施例中可視為手機、筆記型電腦或其他具有無線上網功能之電子產品，其目前已與第一無線網路13連接並接收其所提供之第一網路服務190，以與相對應台19進行通訊，而相對應台19可視第一網路服務190之內容而成為相對應之裝置，例如第一網路服務190為一語音傳輸，相對應台19可為一與行動台11通話之手機，第一網路服務190為一影像傳輸，相對應台19可為一影像伺服器。

為詳細說明閘道模組15於網路架構1之作用，接下來請一併參閱第3圖，其係為閘道模組15之示意圖，閘道模組15包含一接收模組151、一處理模組153以及一發送模組155，閘道模組15中各模組之功用將於下文中做說明。

假設目前行動台11之使用者漸漸移動出第一無線網路13之第一訊號範圍，且已進入第二無線網路17之第二訊號範圍內，換言之，行動台11由第一無線網路13所接收到之訊號強度將會漸漸減弱，而由第二無線網路17所接收到之訊號強度將會漸漸增強，為維持一定之無線通訊品質，第一無線網路13發送一換手請求訊號130至行動台11與閘道模組15，以通知行動台11應換手至第二無線網路17，行動台11於接收換手請求訊號130後，將傳送一換手回應訊號110至第一無線網路13，以告知第一無線網路13行動台11已準備進行換手。

另一方面，閘道模組15之接收模組151自第一無線網路13接收換手請求訊號130後，閘道模組15之處理模組153將根據換手請求訊號130由複數連接體中選擇一換手連接體，以作為第一無線網路13與第二無線網路17溝通之橋樑。承上所述，於本實施例中，網路架構1係包含連接體1a以及連接體1b，閘道模組15之處理模組153係根據換手請求訊號130，由連接體1a以及連接體1b中選擇一換手連接體，假設連接體1a係被閘道模組15選擇出作為換手連接體。

詳言之，於本實施例中，換手請求訊號130至少包含一行動台資訊以及一交談(session)資訊，閘道模組15之處理模組153係根據該行動台資訊以及該交談，由連接體1a以及連接體1b中選擇連接體1a作為換手連接體。需注意者，於其他實施例中，網路架構1可包含其他數目之連接體，並不以此為限。

接下來，閘道模組15之發送模組155將透過連接體1a，發送換手請求訊號130至第二無線網路17，俾使第二無線網路17得知行動台11欲換手至第二無線網路17，以連接第二網路服務194。為使行動台11得以換手至第二無線網路17，第二無線網路17於接收換手請求訊號130後，發送一具有第二無線網路17之一基地台後選資訊之換手回應訊號170，閘道模組15之接收模組151係透過連接體1a接收換手回應訊號170，且閘道模組15之發送模組155將換手回應訊號170發送至第一無線網路13，第一無線網路13於接收換手回應訊號170後，也將換手回應訊號170發送至行動台13。

行動台13將根據換手回應訊號170包含之第二無線網路17之基地台後選資訊，與第二無線網路17進行一選擇程序112，且由地台後選資訊中選擇出一適當基地台，以與第二無線網路17進行通訊。於挑選出適當基地台後，行動台13發送一選定訊號114至第一無線網路13，第一無線網路13將根據選定訊號114產生及傳送一網路資源配置訊號136至閘道模組15，閘道模組15之接收模組151自第一無線網路13接收網路資源配置訊號136，且閘道模組15之發送模組155透過連接體1a發送網路資源配置訊號136至第二無線網路17，俾使第二無線網路17可根據網路資源配置訊號136分配第二無線網路17之一網路資源，此網路資源係包含網路頻寬、網路IP以及網路服務質量(quality of service)。

第二無線網路17於根據網路資源配置訊號136配置網路資源後，將發送一包含一與網路資源相關之資訊之網路資源配置回應訊號172，閘道模組15之接收模組151更透過連接體1a，自第二無線網路17接收網路資源配置回應訊號172，閘道模組15之發送模組155更用以發送網路資源配置回應訊號172至第一無線網路13，俾使第一無線網路13確認第二無線網路17之網路資源已被分配。

另一方面，由於第二無線網路17已根據網路資源配置訊號136配置網路資源，網路資源配置回應訊號172係可由第二無線網路17直接發送至行動台11，俾使行動台11得知第二無線網路17之網路資源配置情況。換言之，此時行動台11係可同時接收第一無線網路13與第二無線網路17所發送之訊號，以增加換手時訊號之可靠度。

此外，相對應台19目前仍不知道行動台11已換手至第二無線網路17，因此第一無線網路13將發送一行動(mobile)IP更新訊號132至相對應台19，俾使相對應台19得知應透過第二無線網路17與行動台11通訊，相對應台19於接收行動IP更新訊號132後，將發送一行動IP確認訊號192至第二無線網路17，已確認行動台11確已換手至第二無線網路17，於此之後，行動台11便可透過第二網路服務194與相對應台19進行通訊。

於接收相對應台19所發送之行動IP確認訊號192後，第二無線網路17更用以透過連接體1a發送一關閉(disable)訊號174至第一無線網路13，使其關閉對行動台11所提供之第一網路服務190。此外，第一無線網路13於接收關閉訊號174後，發送一關閉訊號134至行動台11，俾使行動台11根據關閉訊號134關閉其所具有之GPRS功能，之後，行動台11將發送一關閉確認訊號116至第一無線網路13，使其得知行動台11確已關閉GPRS功能。

本發明之第二實施例如第4圖所示，係為一種用於如第一實施例所述之閘道模組之通訊方法。該閘道模組適用於一網路架構，該網路架構包含一行動台、複數個連接體、一第一無線網路以及一第二無線網路，該第一無線網路具有一第一訊號範圍並提供一第一網路服務，該第二無線網路具有一第二訊號範圍並提供一第二網路服務，該行動台係位於該第一訊號範圍以及該第二訊號範圍之內，該等連接體係位於該第一無線網路與該第二無線網路之間，該行動台係預設地連接該第一網路服務。更具體而言，第二實施例所描述之通訊方法可由一電腦程式產品執行，當該閘道模組經由一電腦載入該電腦程式產品並執行該電腦程式產品所包含之程式後，即可完成第二實施例所述之通訊方法。前述之電腦程式產品可儲存於電腦可讀取記錄媒體中，例如唯讀記憶體(read only memory；ROM)、快閃記憶體、軟碟、硬碟、光碟、隨身碟、磁帶、可由網路存取之資料庫或熟習此項技藝者所習知且具有相同功能之任何其它儲存媒體中。

第二實施例所述之通訊方法包含下列步驟。首先，執行步驟S21，自該第一無線網路接收一換手請求訊號，該換手請求訊號包含一行動台資訊以及一交談資訊，執行步驟S22，根據該行動台資訊以及該交談資訊自該等連接體中選擇一換手連接體，接下來，執行步驟S23，透過該換手連接體，發送該換手請求訊號至該第二無線網路，俾使該行動台換手至該第二無線網路，以連接該第二網路服務。

執行步驟S24，於該第二無線網路接收該換手請求訊號之後，透過該換手連接體，自該第二無線網路接收具有該第二無線網路之一基地台候選資訊之一換手回應訊號，之後，執行步驟S25，發送該換手回應訊號至該第一無線網路，俾使該第一無線網路接收該第二無線網路之基地台候選資訊，執行步驟S26，自該第一無線網路接收一網路資源配置訊號，執行步驟S27，透過該換手連接體，發送該網路資源配置訊號至該第二無線網路，俾使該第二無線網路根據該網路資源配置訊號分配該第二無線網路之一網路資源。

當前段所述步驟執行完成後，執行步驟S28，於該第二無線網路接收該網路資源配置訊號之後，透過該換手連接體，自該第二無線網路接收一網路資源配置回應訊號，最後，執行步驟S29，發送該網路資源配置回應訊號至該第一無線網路，俾使該第一無線網路確認該第二無線網路之網路資源已被分配。

除了上述步驟，第二實施例亦能執行第一實施例所描述之操作及功能，所屬技術領域具有通常知識者可直接瞭解第二實施例如何基於上述第一實施例以執行此等操作及功能，故不贅述。

綜上所述，本發明係根據第一無線網路所發出之一換手請求訊號，由複數連接體中挑選出一換手連接體，以供行動台換手至第二無線網路之用，具體而言，由於第一無線網路目前正提供一第一網路服務予該行動台，換手請求訊號中係包含與該第一網路服務相對應之資訊，本發明係根據換手請求訊號中與該網路服務相對應之資訊，挑選出該換手連接體，俾該換手連接體之路徑所具有之頻寬與可靠性符合行動台目前所執行/接受之第一網路服務之需求，藉此，行動台可以順利且有效率地完成換手至第二無線網路之動作，並有效克服習知技術中，於行動台換手時，僅使用單一連接體進行換手之缺點

上述之實施例僅用來例舉本發明之實施態樣，以及闡釋本發明之技術特徵，並非用來限制本發明之保護範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本發明所主張之範圍，本發明之權利保護範圍應以申請專利範圍為準。

1．．．網路架構

11．．．行動台

110．．．換手回應訊號

112．．．選擇程序

114．．．選定訊號

116．．．關閉確認訊號

13．．．第一無線網路

130．．．換手請求訊號

132．．．行動IP更新訊號

134．．．關閉訊號

136．．．網路資源配置訊號

15．．．閘道模組

151．．．接收模組

153．．．處理模組

155．．．發送模組

17．．．第二無線網路

170．．．換手回應訊號

172．．．網路資源配置回應訊號

174．．．關閉訊號

19．．．相對應台

190．．．第一網路服務

192．．．行動IP確認訊號

194．．．第二網路服務

1a．．．連接體

1b．．．連接體

第1圖係為本發明之第一實施例之網路架構之示意圖；

第2圖係為第一實施例之連接體配置之示意圖；

第3圖係為第一實施例之閘道模組之示意圖；以及

第4圖係為本發明之第二實施例之流程圖。

1．．．網路架構

11．．．行動台

110．．．換手回應訊號

112．．．選擇程序

114．．．選定訊號

116．．．關閉確認訊號

13．．．第一無線網路

130．．．換手請求訊號

132．．．行動IP更新訊號

134．．．關閉訊號

136．．．網路資源配置訊號

15．．．閘道模組

17．．．第二無線網路

170．．．換手回應訊號

172．．．網路資源配置回應訊號

174．．．關閉訊號

19．．．相對應台

190．．．第一網路服務

192．．．行動IP確認訊號

194．．．第二網路服務

Claims (12)

1. 一種用於一網路架構之閘道裝置，該網路架構包含一行動台、複數個連接體、一第一無線網路以及一第二無線網路，該第一無線網路具有一第一訊號範圍並提供一第一網路服務，該第二無線網路具有一第二訊號範圍並提供一第二網路服務，該行動台係位於該第一訊號範圍以及該第二訊號範圍之內，該等連接體係位於該第一無線網路與該第二無線網路之間，該行動台係預設地連接該第一網路服務，該閘道裝置包含：一接收模組，用以自該第一無線網路接收一換手請求訊號；一處理模組，根據該換手請求訊號，自該等連接體中選擇一換手連接體；以及一發送模組，用以透過該換手連接體，發送該換手請求訊號至該第二無線網路，俾使該行動台換手至該第二無線網路，以連接該第二網路服務；其中該接收模組更用以自該第一無線網路接收一網路資源配置訊號，該發送模組透過該換手連接體，發送該網路資源配置訊號至該第二無線網路，俾使該第二無線網路根據該網路資源配置訊號分配該第二無線網路之一網路資源。
2. 如請求項1所述之閘道裝置，其中該換手請求訊號包含一行動台資訊以及一交談(session)資訊，該處理模組係根據該行動台資訊以及該交談資訊自該等連接體中選擇該換手連接體。
3. 如請求項1所述之閘道裝置，其中當該第二無線網路接收該換手請求訊號之後，該接收模組更透過該換手連接體，自該第二無線網路接收具有該第二無線網路之一基地台候選資訊之一換手回應訊號，該發送模組發送該換手回應訊號至該第一無線網路，俾使該第一無線網路接收該第二無線網路之基地台候選資訊。
4. 如請求項1所述之閘道裝置，其中當該第二無線網路接收該網路資源配置訊號之後，該接收模組更透過該換手連接體，自該第二無線網路接收一網路資源配置回應訊號，該發送模組發送該網路資源配置回應訊號至該第一無線網路，俾使該第一無線網路確認該第二無線網路之網路資源已被分配。
5. 一種用於一閘道模組之通訊方法，該閘道模組適用於一網路架構，該網路架構包含一行動台、複數個連接體、一第一無線網路以及一第二無線網路，該第一無線網路具有一第一訊號範圍並提供一第一網路服務，該第二無線網路具有一第二訊號範圍並提供一第二網路服務，該行動台係位於該第一訊號範圍以及該第二訊號範圍之內，該等連接體係位於該第一無線網路與該第二無線網路之間，該行動台係預設地連接該第一網路服務，該通訊方法包含下列步驟：自該第一無線網路接收一換手請求訊號；根據該換手請求訊號，自該等連接體中選擇一換手連接體；透過該換手連接體，發送該換手請求訊號至該第二無線 網路，俾使該行動台換手至該第二無線網路，以連接該第二網路服務；自該第一無線網路接收一網路資源配置訊號；以及透過該換手連接體，發送該網路資源配置訊號至該第二無線網路，俾使該第二無線網路根據該網路資源配置訊號分配該第二無線網路之一網路資源。
6. 如請求項5所述之通訊方法，其中該換手請求訊號包含一行動台資訊以及一交談資訊，選擇該換手連接體之該步驟更包含以下步驟：根據該行動台資訊以及該交談資訊自該等連接體中選擇該換手連接體。
7. 如請求項5所述之通訊方法，更包含下列步驟：於該第二無線網路接收該換手請求訊號之後，透過該換手連接體，自該第二無線網路接收具有該第二無線網路之一基地台候選資訊之一換手回應訊號；以及發送該換手回應訊號至該第一無線網路，俾使該第一無線網路接收該第二無線網路之基地台候選資訊。
8. 如請求項5所述之通訊方法，更包含下列步驟：於該第二無線網路接收該網路資源配置訊號之後，透過該換手連接體，自該第二無線網路接收一網路資源配置回應訊號；以及發送該網路資源配置回應訊號至該第一無線網路，俾使該第一無線網路確認該第二無線網路之網路資源已被分配。
9. 一種電腦程式產品，內儲一種用於一閘道模組之通訊方法之程式，該閘道模組適用於一網路架構，該網路架構包含一行動台、複數個連接體、一第一無線網路以及一第二無線網路，該第一無線網路具有一第一訊號範圍並提供一第一網路服務，該第二無線網路具有一第二訊號範圍並提供一第二網路服務，該行動台係位於該第一訊號範圍以及該第二訊號範圍之內，該等連接體係位於該第一無線網路與該第二無線網路之間，該行動台係預設地連接該第一網路服務，該程式經由電腦被載入該閘道模組後執行：程式指令A，使一接收模組自該第一無線網路接收一換手請求訊號；程式指令B，使一處理模組根據該換手請求訊號，自該等連接體中選擇一換手連接體；程式指令C，使一發送模組透過該換手連接體，發送該換手請求訊號至該第二無線網路，俾使該行動台換手至該第二無線網路，以連接該第二網路服務；程式指令D，使該接收模組自該第一無線網路接收一網路資源配置訊號；以及程式指令E，使該發送模組透過該換手連接體，發送該網路資源配置訊號至該第二無線網路，俾使該第二無線網路根據該網路資源配置訊號分配第二無線網路之一網路資源。
10. 如請求項9所述之電腦程式產品，其中該換手請求訊號包含一行動台資訊以及一交談資訊，該第三程式指令更執行： 程式指令B1，使該處理模組根據該行動台資訊以及該交談資訊，自該等連接體中選擇該換手連接體。
11. 如請求項9所述之電腦程式產品，該程式更執行：程式指令F，於該第二無線網路接收該換手請求訊號之後，使該接收模組透過該換手連接體，自該第二無線網路接收具有該第二無線網路之一基地台候選資訊之一換手回應訊號；以及程式指令G，使該發送模組發送該換手回應訊號至該第一無線網路，俾使該第一無線網路接收該第二無線網路之基地台候選資訊。
12. 如請求項9所述之電腦程式產品，該程式更執行：程式指令F，於該第二無線網路接收該網路資源配置訊號之後，使該接收模組透過該換手連接體，自該第二無線網路接收一網路資源配置回應訊號；以及程式指令G，使該發送模組發送該網路資源配置回應訊號至該第一無線網路，俾使該第一無線網路確認該第二無線網路之網路資源已被分配。