TWI339541B - Architecture for multiple radio access technology apparatus - Google Patents

Description

1339541 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係與終端設備架構有關。特別地，本發明與在終 端設備内部管理多重無線存取技術（RAT)的移動中介軟 體有關。

在電信和網際網路産業中，“整合，，是用以表示將衆多 不同類型裝置的功能性併入單一單元的新興趨勢的術語。 它包含了網路、終端設備以及服務的整合。在無線通信環 i兄中’整合裝置通常有能力支援與不同網路進行通信的多 重存取技術’例如無線存取技術（例如IEEE 8〇21卜第三 代合作夥伴專案（3GPP)、分瑪多重存取（cdma) 牙®等等）或有線存取技術（例如乙太網路腿E 802.3)。 對U置而5 ’與之相_ —個最大難 類的網路上保持移動性。而某些標 个丨j種

元刖枝術J 如提供鏈路層智慧來輔助移= 目月’被個人數位助理（pDA) 市場主要使用的是雙處理器戶統 個用於數據機’而另—個用於應用）。更體木構（一 /無線區域網路（二^ UMTS )分頻雙工（_ (MT)模組被用於 j機中，移動終端 丁…、線傳輸以及相關的功能，終端設 6 1339541 備模組包含了端到端應用，並且用戶服務識別模組 (腦M)則包含了明確地和安全地朗該手機的資料和程 序0 對1卿移動IP或IEEE 8〇2.2】這類當前標準來說，雖 然這些標準規定了㈣實現㈣性的訊息傳遞處理，芦是 它們並未提供任何實施方案。此外，在這些移動實體之間 逛需要某種協調。但是目前還沒有任何標準團體致 種協調。 另外，如果能夠提供-種應用處理器與Rat網路不在 同-平臺的移動中介軟體_，那麼將會是非 【發明内容】 本發明涉及-種具有移動中介軟體的多重Μ 其中該裝置制戶提供了針對*同RAT網路的存取，例如 FDD，，周路和WLAN。在-個實施例中，該 歷_整合無線通信手機，該手機包含了具有移動中 處理器以及終端介面㈤丄組。 由，路而鱼整合無線通信手機更包含了經 =疊與:連接的_、_組 置是用於爲在终端設财運行的應二ίΐ= 人&栌、s、 備包括移動中介軟體核心模組、 权體通信模組、驅動器以及可插入抽取式無線通 該可插入抽取式無線通信裝置可以是fdd/無線寬頻 7 1339541 (WiMAX)個人電腦（PC)卡。移動中介軟體包含了一組 功能，其包括網路檢測、網路選擇、網間切換、平行連接、 測量、多重存取服務品質（QoS)、安全性以及功率控制。 【實施方式】 當下文引用時，術語“無線發射/接收單元（WTRU) ” 包括但不侷限於用戶設備（UE)、行動站台、固定或行動 用戶單元、傳呼機、蜂窩電話、個人數位助理（PDA)、 電腦、筆記型電腦或是其他任何一種能在無線環境中運作 的用戶設備。 本發明提出了 一種名爲移動中介軟體的跨層功能，它指 的是一組能在不同網路内部實現無縫移動並爲多種服務提 供支援的功能。這些功能可以包括網路檢測、網路選擇、 網間切換、平行連接（當裝置同時連接到多重存取技術的 時候）、測量、多重存取QoS、安全性以及功率控制。 該移動中介軟體不處於任何一個具體的協定層中。並且 該移動中介軟體提供的是跨層的互動。這種與應用以及存 取層的互動是經由應用程式介面（API)來完成的。 第1圖顯示的是包含了依照本發明所配置的移動中介 軟體功能的蜂窩電話中的3GPP雙模FDD/WLAN整合無線 通信手機100的概要視圖。這個3GPP雙模FDD/WLAN整 合無線通信手機100包括移動終端（MT)模組105、終端 設備（TE)模組110以及用戶服務識別模組（USIM) 115。 TE模組110包括移動中介軟體120。依照實施，MT模組 105、TE模組110以及USIM 115可以合併在相同或分開 8 1339541 的晶片或處理器上。MT模組105可以包括UMTS FDD晶 片125。此外，3GPP雙模FDD/WLAN整合無線通信手機 100還可以包括WLAN晶片130。作爲一種實施範例，雖 然在第1圖中僅僅用晶片125和130分別表示了 UMTS FDD (也就是蜂窩網路）以及WLAN，但是3GPP雙模 FDD/WLAN整合無線通信手機1〇〇也可以支援衆多其他類 型的存取技術（例如IEEE 802.15、手持數位視頻廣播 (DVB-Η)等等）。而移動中介軟體120則集成了應用以 及多種存取網路。 由於移動中介軟體120協調了跨越不同技術的切換，因 此該移動中介軟體使終端用戶應用可無縫運行。例如，當 在蜂窩網路與WLAN之間切換的時候，3GPP雙模 FDD/WLAN整合無線通信手機丨00的用戶不會察覺到流視 頻中出現任何中斷。移動中介軟體120協調並控制了移動 性。例如’移動中介軟體120可以確定WLAN無線介面正 在降級，並且可以預先啓動用於切換的蜂窩堆疊。然後， 移動中介軟體120可以觸發移動IP，以改變網路路徑。 第2圖顯示的是依照本發明所配置的3GPP雙模 FDD/WLAN整合無線通信手機2〇〇的架構。手機2〇()包括 TE 模組 205、USIM 210、MT 模組 215 以及 IEEE 802.11 協定堆疊220。 TE模組205包括移動中介軟體225、應用和協定處理 器230以及終端介面（TI) 24〇。根據需要，TE模組2〇5、 USIM 210、MT 模組 215 以及 IEEE 802.1 1 協定堆疊 22〇 9 1339541 可时併在相同或分開的晶片或處理器上U和協定處 理器230執行用戶最終使用的終端用戶應用231。該終端 用戶應用231可以包括借助Ip的語音傳遞（w〇ip)、視 頻等等。此外’應用和協定處理器23G更包括會話啓動協 定（SIP)客戶機232、IP協定族233、移動Ip客戶機234 以及經由鏈路28〇4而與移動中介軟體225彳面連接的 IEEE 820.21 介面 235。 正如3GPP標準所定義的那樣，仍说21〇包括認證和 密錄为配（AKA)蜂帛安純組245以及可擴展認證協定 (EAP)AKA WLAN安全模組25〇。該安全模組245和25〇 疋經由鏈路2806而與移動中介軟體225交換相關安全資 訊0 MT模組215包括3GPPFDD非存取層（NAS) 255以 及 3GPP FDD 存取層（As ) 265。NAS 255 包括 3Gpp 功能 移動網路（MN) 256、呼叫控制（cc) 257、會話管理器 (SM)258、通用封包無線服務（GPRS)移動管理器（gmm) 259以及無線存取承載管理器（RABM) 26〇。RABM 26〇 操控所有類型的無線存取承載（rAB)。NAS 255更包括 警示命令集解譯器（ATC)26卜ATC高級技術附件（ΑΤΑ) 262、IP中繼器263以及位元流中繼器264。ΑΤΑ 262可確 保在ΤΕ模組205與ΜΤ模組215之間交換ATC命令。 3GPP H)D AS 265 包含了 3GPP L1/L2/L3 功能，例如 FDD實體層（PHY) 266、FDD媒體存取控制層（MAC) 267、FDD無線鏈路控制（RLC) 268、封包資料壓縮協定 1339541 (PDCP)單元269、廣播和組播控制（BMC)單元270以 及無線資源控制（RRC ) 271。IP中繼器263與PDCP單元 269交換IP封包/RAB。而位元流中繼器264則與FDD RLC 268交換那些不基於IP的封包/位元流RAB (例如語音資 料、視頻電話資料等等）。 NAS 255和AS 265全都包含了分別經由鏈路2803以及 2802而與移動中介軟體225進行通信的IEEE 802.21介面 235。 IEEE 802.1 1協定堆疊220包括邏輯鏈路控制（LLC) 層 22卜 IEEE 802.11 MAC 層 122、IEEE 802.11 PHY 詹 123 以及會話管理實體（SME ) 224，所有這些裝置都是經由 IEEE 802.21介面235以及鏈路2801而與移動中介軟體225 介面連接的。 如第2圖所示，移動中介軟體225的功能是經由鏈路 2801〜2806而與3GPP雙模FDD/WLAN整合無線通信手 機100内部的其他不同實體進行互動的。此外，如先前該， 在TE模組205的區塊230、MT模組215的3GPPFDDNAS 255 和 3GPP FDD AS 265 以及 IEEE 802.21 協定堆疊 220 中都包含了 IEEE 802.21介面235。 移動中介軟體225涉及一組能在不同網路内部實現無 縫移動並且支援多種服務的功能。 這其中的一個功能是網路檢測功能，該功能允許終端識 別周圍網路的特性。 這其中的另一個功能是網路選擇功能，其能在衆多重存 11 1339541 取網路内部根據QoS、系統運營商、用戶配置文件、應用 需要等等特徵來選擇最適合用戶需要的存取網路。 這其中的另一個功能是用於執行從先前網路到新選定 網路的無縫切換的網間切換功能。該功能的目的是爲用戶 提供服務連續性。並且該功能可與移動IP等其他移動功能 進行互動。 這其中的另一個功能是平行連接功能，該功能能使裝置 同時連接到多重存取技術，以便滿足特定的QoS應用。例 如，語音呼叫可以經由蜂窩系統來進行處理，而文件傳送 則是經由WLAN進行處理的。該平行連接功能是與切換管 理以及用於上下文傳送的IP層進行互動的。 這其中的另一個功能是測量功能，該功能可收集從不同 AT網路接收的測量結果，並且爲其他移動中介軟體功能提 供輸入，例如網路選擇、功率管理等等。 這其中的另一個功能是多重存取QoS功能，該功能可 確保由選定網路來處理應用的QoS需要。 這其中的另一個功能是安全功能，該功能對經由AT來 提供相關安全性以及改善網間切換所需要的安全操作進行 處理。例如，該安全功能可以預先對用戶進行認證，以便 減小切換延遲。 這其中還有一個功能是功率控制功能，該功能對每一種 存取技術的功率控制函數功能進行協調，以便提高裝置的 電池壽命。 對移動中介軟體225經由鏈路2801而與IEEE 802.1 1 12 1339541 支援ΤΙ 240與網路端之間經由鏈路28〇5b而在正上進行的 IEEE 802.21訊息傳遞（例如資訊、事件和命令）。該方法 使用了移動IP作爲用於在移動終端與網路端之間傳遞 正順02.21訊息的“交通工具,，，由此最小化了改變這兩 端的現有功能的需求。 移動中介軟體225經由鏈路2806而與手機200中的現 有安全功能245以及250進行互動，從而解決切換過程中 的安全問題。當在UMTS與WLAN網路之間發生切換時， 必須保證安全-致性。因此，移動中介軟體225需要來自 UMTS安全部件（例如AKA蜂寓安全模組245 )以及wlan 安全部件（例如ΕΑΡ·ΑΚΑ WLAN安全模組25〇)的輸入， 從而確保這種一致性。 來自ΑΤΑ 262的現有AT命令可以用於經由鏈路28〇5& 以及2805b來傳遞那些去往/來自移動中介軟體225的命 令。 移動中介軟體225經由鏈路2804以及IEEE 802.21介 ，235而與SIP客戶機232之類的應用和服務致能協定進 行互動例如，應用有可能具有一定的需求。移動中 介軟體225 %能夠將這種qos需求映射到最適合的網路。 ^移動中介軟體225經由鏈路2801而與IEEE 802.11協 疋隹且220進行互動，以便促進切換過程。由於3〇ρρ雙 & FDD/WLAN整合無線通信手機2〇〇從UMTS 網路 所涵蓋的區域移動至IEEE 802.11網路所涵蓋的區域，因 此這時將要執行從FDD到IEE請211的切換。在切換過 14 1339541 程中’移動中介軟體225可以請求IEEE 802.11協定堆疊 220啓動建立鏈路280所需要的關聯程式。 本發明針對的是一種應用處理器與RAT網路不在相同 平臺上的移動架構。這種架構是在PC與可插入抽取式無 線通信裝置之間拆分的，該架構引入了某種複雜度並且爲 移動中介軟體施加了附加需求。在這裏將對用於這種裝置 的移動中介架構進行介紹，其中舉例來說，該裝置可以是 特定的雙模FDD/WiMAX裝置。 第3圖顯示了移動中介軟體225的特徵，其中該移動中 介軟體包括移動實體305以及服務實體310，並且該移動 中車人體包含了允許在不同網路内部無縫移動以及支援多 種服務的功能。移動實體305包括相對獨立的智慧判定生 成部分（也就是移動策略315)以及介面部分（也就是移 動致能器320)。服務實體310同樣包括相對獨立的智慧 判定生成部分（也就是服務策略325 )以及介面部分（也 就是服務致能器330)。該服務致能器33〇是依照開放式 移動聯盟（OMA)或3GPP的協定和程式定義的。 該架構的模組化設計能使移動中介軟體225支援數量 不斷增長的不同終端用戶應用335以及rat。舉例來說， 如果將WiMAX作爲新的RAT添加在裝置中，那麼在移動 致能器320中將會添加支援WiMAX的介面，而移動中介 軟體的剩餘部分則保持不變。 移動中"軟體225處於傳輸堆疊340 (例如3GPP、全 球移動通#系統（GSM )、WLAN、長期專案演進（) 15 丄丄 端。通常’與移動中介軟體225進行互動的有 =型。其中一種應用類型是終端用戶應用（例如 二Pi吾音傳輸（ν〇ΙΡ)、即時訊息傳遞等等）。另一 =則是⑤層協定（例如移動卩或SIP)。這些應用對 二σ服務中介軟體功能控制進行協調。例如，终端

=3Γ以經由開放式ΑΡΙ 345而以協調方式來使用服 務和移動應用編程介面（ΑΠ)。 良 和動中介軟體225並不處於任何特定的協定層中。取而 代之的是，移射介㈣可提供跨層互動，並且其缝端 用:應用335以及傳輪堆疊34G的互動分別是經由開放^ API 345和350來執行的。 第4圖是顯示的是移動實體3〇5中的移動策略315以及 = = =320的詳細結構。移動策略315是智慧實體，

ς =重存取移㈣題進行處理，並且爲列的移動性提 ，、了 Α略和智慧，料謂提供了 RAT 一(，）協調。該實體經由移動致能器32〇而與存 订介面連接’以便監視和控制底層存取技術堆疊。此外， 該移動策略315還將開放式API祕終端好應用控制。 移動策略315包含了 —組能在不同網路内部致能無縫 ^動並且支援多種服務的功能，其_包括：」）網路檢測功 此352，該功能允許終端識別周圍網路的特性丨網路選 擇功能354,該功能可根據⑽、系統運營商、用戶配置 文件、應用需要等等特徵來選擇多個存取網路中最適合用 戶需要的一個網路；3)網間切換功能356，該功能執二的 16 1339541 疋從先前網路到新選擇的網路的無縫切換（其目的是爲用 戶提供服務m該功能與移動IP之類的其他移動功能 進仃互動），4)平行連接功能358，該功能可幫助裝置 時連接到多種RAT，則更滿足Q〇s應用（例如，語音 可以經由蜂窩通信來處理’而文件傳送則是經由wl紐進 ^的）。該平行連接功能與用於上下文傳送的切換（H〇) 管理和IP層進行互動；5)測量魏，該功能”那些從 3 R A T接收的測量結果’並且爲其他的移動中介軟體功 能提供輸入，例如網路選擇、功率管理等等；6)多重存取 Q〇S功能，該功能確保由選定的網路來處理應用的需 求；7)安全功能364,該功能對在RAT提供相關安全二 以及改善網間切換所需要的安全操作進行處理（例如，該 安全功能可以預先對用戶進行認證，以便減小切換延遲）； 以及8)功率控制功能366’該功能對每一種存取技術的功 率控制函數進行協調，以便提高裝置的電池壽命。 應該指出的是，移動策略功能並未替代每一個ra丁中 的現有移動功能。例如，網間切換處理的是涉及多重存取 切換的問題，並且其會與每一存取技術的切換功能進行互 動。 移動致能器320是與不同rAT介面連接的“薄，，功能 層❶通過使用開放式API，可以允許移動致能器32〇收集 來自RAT的統計資訊並且向這些RAT傳送命令。此外， 它還整理並標準化了從不同RAT接收的資訊，並且向移動 策略實體315提供了控制/資訊觸發介面，由此允許對rat 17 進行控制。 移動致能器320接收並處理來自傳輸堆疊34〇的測量結 果（參見第3圖），並且將經過處理的資訊轉發到移動策 略實體315。此外，其亦將來自移動策略實體21〇的命令 和請求發送到終端用戶應用335 (參見第3圖）。 移動致能為320則提供了薄層’以便將移動策略315與 任何特定存取網路相隔離，由此將會使設計模組化並且易 於擴展到不同的RAT。 第5圖顯示的是服務實體310的一個實例。服務致能器 330是一組軟體功能以及標準化的Αρι，其能使第三方應用 的開發人員在獨立於底層傳輸技術的情況下定義和構建移 動裝置應用關於這些允許實現的技術的典型實例是Drm 505、即時訊息傳遞510以及呈現服務515。在典型的實施 方式中單獨使用這些實例，那麼終端用戶應用開放人員可 以開發出只在某些呈現條件就緒的時候才允許經由即時訊 息傳遞裝置來發送DRM保護内容的應用。服務致能器33〇 允許終端用戶應用以標準化的方式來對致能的功能進行動 作呼叫和詢問’由此在理論上允許開發出數量無限的應 用，其中這些應用都是以對支援的傳輸技術透明的方式運 作。 服務策略325是智慧實體’其對服務相關問題進行處 理，並且爲服務致能器330所支援的不同應用的協調提供 策略。 依照第6圖所示的另一個實施例’本發明針對的是一種 1339541 知道底層的各種傳輸機制。該應用通常保持不變地發送和 接收資料。關於傳輸的細節是由移動中介軟體700隱藏 的。該移動中介軟體700爲終端設備600’中的應用提供了 統一和一致的介面。移動中介軟體700可確定啟動哪種無 線技術並且將其用於資料傳輸。該移動中介軟體700完全 是在終端設備600’中實現的，由於這樣做可以得到更高的 計算能力、記憶體以及功率，因此這使得該移動中介軟體 能夠支援更多的特徵、功能和策略。移動中介軟體700與 經由USB鏈路而與駐留在可插入抽取的無線通信裝置605’ 上的協定軟體元件（例如UMTS 705以及WiMAX 710)進 行通信。移動中介軟體700與協定軟體之間的命令和回應 是在USB鏈路上傳送的。通信驅動器715接收USB訊務 量，然後將會路由那些去往和來自協定軟體元件的移動中 介軟體命令以及回應。 第8圖顯示的是依照本發明另外的雙模FDD/WiMAX PC卡架構。在第8圖中，移動中介軟體通信模組800A駐 留在終端設備600’上，移動中介軟體核心模組800B駐留 在通信驅動器715與UMTS 705以及WiMAX 710之間的 可插入抽取式無線通信裝置605”上。 移動中介軟體核心模組800B爲終端設備600”中的應用 提供統一和一致的介面。該移動中介軟體核心模組800B 確定所要啟動和用於資料傳送的無線技術。而移動中介軟 體通信模組800A則支援發送和接收諸如IP訊息之類的更 高層訊息。移動中介軟體核心模組800B是在可插入抽取式 20 1339541 無線通信裝置605”上實現的’這使得終端設備600”能夠更 快地執行存取並對鏈路級事件做出反應，從而提高切換效 率。移動中介軟體核心模組800B是經由API呼叫或是經 由令叫AT命令而與駐留在可插入抽取式無線通信裝置 6〇5”上的協定軟體元件（例如UMTS 405以及WiMAX410) 進行通信。移動中介軟體通信裝置800A與協定軟體之間 的命令和回應則是在USB鏈路上傳送的。通信驅動器715 接收USB訊務量，然後則經由移動中介軟體核心模組8〇〇b 來路由那些去往和來自協定軟體元件的移動中介軟體命令 和回應。 第9圖是描述依照第7圖架構的終端設備600’中的移動 中介軟體的功能方塊圖。在這個方案中，假設終端設備600, 上的作業系統(OS)是Microsoft ( MS ) Windows OS，並且 終端設備600’與可插入抽取式無線通信裝置605,之間的介 面是USB 〇 如第9圖所示，在終端設備600’中，移動中介軟體是作 爲兩個模組而實現的：移動中介軟體通信模組800A以及 移動中介軟體核心模組800B，其是網路驅動器介面規範 (NDIS)廣域網路（NDISWAN)迷你埠驅動器905的擴 展。終端設備600’中的終端用戶應用可以包括借助Ip的語 音傳輸（VoIP)、視頻等等。終端設備600,更包括會話啓 動協定（SIP)客戶機920、網際協定（IP)協定族930以 及移動IP (MIP)客戶機935。如先前參考第4圖所示，移 動中介軟體800A和800B是經由API來進行通信的，例如 21 1339541 通信裝置605”來管理的。來自終端設備600”的WAN命令 . 是經由USB鏈路傳送到可插入抽取式無線通信裝置 605”，並且是由移動中介軟體核心模組800B所截取的。然 後，該移動中介軟體核心模組800B可確定如何分發命令和 資料。此外，移動中介軟體核心模組800B還執行管理功 能，例如監控鏈路狀態、選擇鏈路並將其預備用於未來的 切換、以及在實際切換的時候，該移動中介軟體核心模組 • 800B將會執行該切換。 爲了繼續資料會話，終端設備600”中的移動中介軟體 通信模組800A需要啓動其他高級協定，例如MIP和SIP 程式。一旦接收到來自移動中介軟體核心模組500B的命 令，那麼移動中介軟體通信模組800A會啓動此類程序。 該移動中介軟體通信模組800A與駐留在終端設備600”中 的高層協定進行互動，以便提供有效的通信。

在第10圖的結構中，移動中介軟體核心模組駐留在MT • 端。這樣其將可以快速地使用鏈路級活動。由此其可以快 速回應此類事件並觸發操作。由於核心模組是在MT平臺 實施並且是使用標準的USB/WAN介面而與TE介面連接 的，因此，其對PC端的影響是很小的。此外，其還更有 可能並且應該可以實施簡易的連接和配置。

移動中介軟體核心800B可執行網路檢測、網路選擇等 重要任務，而移動中介軟體通信模組800A執行的則是那 些需要在IP上實施訊息交換以及在其他控制堆疊上呼叫應 用程式介面（API)的功能。移動中介軟體核心模組800B 24 1339541 以及移動中介軟體通信模組800A是經由獨立介面來交換 訊息的。 移動中介軟體核心模組800B充當了主移動中介軟體功 能體，由此多種服務是藉由實施控制功能以及ΙΕΕΕ8〇2·21 鏈路事件和服務而得以支援的。對移動中介軟體核心模組 800Β來說’其可以提供的一個服務包括允許終端識別周圍 網路特性的網路檢測。

由移動中介軟體核心模組800Β所提供的另一服務是網 路選擇。該服務會在衆多重存取網路内部根據QoS、系統 運營商、用戶配置文件、應用需要等等特徵來選擇最符合 用戶要求的存取網路。

移動中介軟體核心模組8〇〇b可以提供的另一服務還包 括網間切換。該功能町執行從先前網路到新選定網路的無 縫切換。其目的是爲用戶提供服務連續性。並且該功能會 與移動IP等其他移動功能進行互動。 少矛夕動中”軟體核心模組8〇〇b可以提供的另-服務包括

^子取Q〇s °亥服務綠保由選定網路來處理應用的QoS 需要。 、移動中介軟軸心模組8_可以提供的另一個服務包 括平行連接服務’該服務可以啓動與多個網路的同時 連接，從而滿足qgS應用。例如，語音呼叫可以經由蜂窩 系統來進行處理’而文件傳送則是經由WLAN進行。該平 行連接功能是與切換管㈣及狀上下文傳送的IP層進行 互動的。 25 1339541 移動中介軟體核心模組800B可以提供的另一服務還包 . 括功率管理。該服務對每一種存取技術的功率控制函數功 能進行協調，以便提高裝置的電池壽命。 移動中介軟體核心模組800B可以提供的另一服務還包 括測量服務。該服務收集從不同AT所接收的測量結果， 並且爲其他移動中介軟體功能提供輸入，例如網路選擇、 功率管理等等。 • 移動中介軟體核心模組800B可以提供的另一服務還包 括安全性。該服務對經由AT來提供相關安全性以及改善 網間切換所需要的安全操作進行處理。例如，該安全功能 可以預先對用戶進行認證，以便減小切換延遲。 移動中介軟體核心模組800B可以提供的另一服務還包 括路由功能。移動中介軟體核心模組800B會在終端設備 600中的控制應用與可插入抽取式無線通信裝置605的 WiMAX 710的通信協定堆疊之間路由控制訊息和資料。 • 移動中介軟體通信模組800A可以提供MIH訊息傳遞。 這個功能將會接受從移動中介軟體核心模組800B經由IP 發送MIH伺服器的MIH訊息。然後，移動中介軟體通信 模組800A將會呼叫恰當的API，並且會在終端設備600 的計算平臺可用的IP堆疊中對其進行發送。另一方面，移 動中介軟體通信模組800A應該能夠經由IP接收來自MIH 伺服器的MIH訊息，並且將這個訊息發送到移動中介軟體 核心模組800B。 移動中介軟體通信模組800A爲移動中介軟體核心模組 26 1339541 800B與其他控制協定之間的互動提供了支援。該功能將會 爲移動中介軟體核心模組800B提供服務，例如在移動中介 軟體核心模組800B發出請求的時候呼叫MIP、sip上的 ΑΡΪ等等。該移動中介軟體通信模組8〇OA可以實施邏輯處 理’以便支援API呼叫並完成該處理。 移動中介軟體可與IEEE 802.16管理實體進行互動來幫 助實施切換程序。在即將從FDD切換到IEEE 802 16時， 移動中介軟體可以請求802.16管理實體啓動相關的程序， 以便建立802.16鏈路。 此外’ IEEE 802.21原語（資訊、事件、命令）與某些 NAS (SM和GMM)原語之間的直接映射是業已存在的。 對用於私動中介軟體的SM和GMM來說’它們無需改變 即可與FDD NAS —起工作。 與FFD NAS類似，在IEEE 802,21原語與FDD RRC原 語之間也提供了上述映射。對用於移動中介軟體的RRC來 說，其無需改動即可與FDD AS —起工作。 移動中介軟體與移動IP的互動分兩個方面。其中一方 面是IEEE 802.21可以觸發一移動ip以加速切換。例如， 在發生802.21 MIH鍵路斷開”事件時，移動中介軟體可 以將事件觸發轉發至移動終端中的移動IP客戶機，由此觸 發移動終端以向外部代理進行註冊、獲取暫時位址(care〇f address)以及發送連結更新（binding update )，，。這樣可 減小移動IP切換過程中的延遲。 另一方面是存在進行中的IETF移動ip標準活動，以便 27 ，54i 支援終端與網路之間在IP上進行的IEEE802.21訊息傳遞 C資訊、事件和命令）。該方法使用了移動IP作爲用於在 移動終端與網路端之間傳遞IEEE802.21訊息的“交通工 具” ’由此最小化了改變這兩端的現有功能的需要。

移動中介軟體是與應用以及SIP之類的服務致能協定 進行互動的。舉例來說，應用有可能具有一定的q〇S需求。 移動中介軟體則能夠將該QoS需求映射到最適合的網路。 讀移動中介軟體（mobility shimware)與移動終端中的現有 安全功能進行互動’從而解決切換過程的安全問題。而在 現有安全功能中則是不需要進行變動的。 現有的AT命令可以用於傳遞往來於移動中介軟體的命 令。 移動中介軟體通信模組800A與Ip協定堆疊進行互動， 以便經由IP來料和純疆訊息。在移動巾

心模組8_與移動中介軟體通信模組_A之間將會建二 介= = _中 服器發送疆$ ^ 求便經由IP而向麵伺 、英诗έ、祗心。移動中介軟體通信模組δΟΟΑ則會發 二= t回應。在移動中介軟體通信模組_Α 動中錄體心象㈣咖被轉發到移 互動：體通信模組8〇〇Α與ΜΙΡ以及SIP堆疊進行 胁喻8麵⑽換，， 〇夕；丨軟體通信模組800Α發送請求，以便啓 28 1339541 動MIP或SIP互動，或者，移動中介軟體通信模組800A 也可以獨立啓動MIP或sip互動。 根據需要，本發明可以在任何類型的無線通信網路中實 施。例如’本發明可以在任何類型的IEEE 802類型系統、 WiMAX'LTE或是任何其他類型無線通信系統中實施。另 外’本發明也可以在軟體中或者在積體電路中作爲多層應 用而實施，其中該積體電路可以是專用積體電路（ASIC)、 多個積體電路、邏輯可編程閘陣列（LPGA)、多個LPGA、 刀立元件或疋積體電路、LPGA以及分立元件的組合。本 發明適用於未來的系統架構、中介軟體以及應用。 本發明可以在WTRU中實施，並且適用於寬頻分碼多 重存取（WCDMA)、分時雙工（TDD)(高碼片速率， 低碼片速率）、分時同步分碼多重存取（TDS_CDMA)以 及FDD空中介面。此外，本發明還適用於下—代UMTS 技術的長期專案演進（LTE)。 貫施例 1 · 一種無線通信手機，包括： (a) 終賴備（TE)模M，該·包括移動中介軟體、 應用軟體和協定處理器、以及終端介面（11); (b) 用戶服務識別模組（usim). (c) 移動終端（MT)模組；以及 (d) 協疋堆立其中移動中介軟體經由複數鏈路而與 USIM、應用軟體和協定處理器、協定堆疊以及MT模組介 面連接。 29 1339541 2. 如實施例1所述的無線通信手機，其中協定堆疊（d) 是IEEE 802.11協定堆疊，包括： (dl)邏輯鏈路控制（LLC)層； (d2) IEEE 802.11媒體存取控制（MAC)層； (d3) IEEE 802.11 實體（PHY)層； (d4)會話管理實體（SME);以及 (d5)至少一 IEEE 802.21介面，其中移動中介軟體是 經由該介面來建立至少一條鏈路，以與谈定堆疊介面連接。 3. 如實施例1和2中任一實施例所述的無線通信手機， 其中MT模組（c)包括： (cl)包括至少一 IEEE 802.21介面的第三代合作夥伴 專案（3GPP)分頻雙工（FDD)非存取層（NAS);以及 (c2)包括至少一 IEEE 802.21介面的3GPP FDD存取 層（AS)，其中移動中介軟體是經由複數鏈路而與3GPP FDD NAS以及3GPP FDD AS介面連接。 4 ·如實施例3所述的無線通信手機，其中3GPP FDD NAS更包括： (i) 3GPP功能移動網路（MN) (ii) 呼叫控制（CC)單元； (iii) 會話管理器（SM); (iv )通用封包無線服務（GPRS )移動管理器（gmM ); (v) 無線存取承載管理器（RABM); (vi) 警示命令集解譯器（ATC); (vii) ATC高級技術附件（ATA); 30 1339541 (viii)網際網路協定（IP)中繼器；以及 , (ix )位元流中繼器。 5 ·如實施例3和4中任一實施例該無線通信手機，其 中ATC命令是經由TI和ATC ΑΤΑ而在TE模組與MT模 組之間交換。 6 .如實施例3〜5中任一實施例所述的無線通信手機， 其中3GPP FDD AS包括： • (i) FDD 實體層（PHY); (ii) FDD媒體存取控制層（MAC); (iii) FDD無線鏈路控制（RLC); (iv) 封包資料壓縮協定（PDCP)單元； (v) 廣播和組播控制（BMC)單元；以及 (vi) 無線資源控制（RRC)單元。 7 _如實施例1〜6中任一實施例所述的無線通信手機， 其中移動中介軟體包括移動實體和服務實體。 • 8 ·如實施例1〜7中任一實施例所述的無線通信手機， 其中移動實體包括至少一移動策略以及至少一移動致能 器。 9 ·如實施例8所述的無線通信手機，其中移動策略執 行網路檢測功能。 10 ·如實施例8所述的無線通信手機，其中移動策略執 行網路選擇功能。 11 .如實施例8所述的無線通信手機，其中移動策略執 行存取點間切換功能。 31 1339541 12.如實施例8㈣的無線通信手機，其中移動策略執 行平行連接功能。 !3 •如實施例8所述的無線通信手機，其中移動策略執 行測量功能。 14.如實施例8所述的無線通信手機，其中移動策略執 行服務品質（QoS)功能。 15 .如實施例8所述的無線通彳§手機，其中移動策略執 行安全功能。 16 ·如實施例8所述的無線通仏手機，其中移動策略執 亍功率控制功能。 17·如實施例1〜16中任一實施例所述的無線通信手 機，其中服務實體包括至少一服務策略以及至少一服務致 能器。 18.如實施例8〜17中任一實施例所述的無線通信手 機，其中移動致能器經由開放式應用程式介面（Apj)而與 不同的無線存取技術（RAT)介面連接’以收集、整理並 且標準化那些從RAT網路接收的統計資訊或其他資訊，並 且向RAT網路傳送命令，以及向移動策略提供控制/資訊 觸發介面’以便控制RAT網路。 ° 19·如實施例1〜18中任一實施例所述的無線通信手 機’其中移動中介軟體經由至少―開放式應用程式介㈣ 與第三方應用軟體以及傳輸堆疊介面連接。 2〇 . 一種終端設備，包括： 移動中介軟體核心模組； 32 1339541 與移動中介軟體核心模組進行通信的移動中介軟體通 . 信模組； 與移動中介軟體核心模組進行通信的第一驅動器；以及 與第一驅動器進行通信的可插入抽取式無線通信裝 置，用於向運行在終端設備中的應用軟體提供多重無線傳 輸媒體。 21 .如實施例20的終端設備，其中第一驅動器是網路 φ 驅動器介面規範（NDIS)廣域網路（NIDSWAN)迷你埠 驅動器。 22 ·如實施例20和21中任一實施例所述的終端設備， 其中可插入抽取式無線通信裝置更包括： 與第一驅動器進行通信的第二驅動器； 與第二驅動器電耦合的通用移動電信系統（UMTS); 以及 與第二驅動器電耦合的協定堆疊。 • 23 .如實施例22所述的終端設備，其中協定堆疊是一 個IEEE802.16協定堆疊，該協定堆疊包括： (i) IEEE802.16媒體存取控制（MAC)層； (ii) IEEE802.16 實體（PHY)層；以及 (iii) 會話管理實體（SME)。 24 ·如實施例22和23中任一實施例所述的終端設備， 其中UMTS包括： (i)第三代合作夥伴專案（3GPP)分頻雙工（FDD) 非存取層（NAS);以及 33

Oi) 3GPPFDD 存取層（AS)。 ★偏入抽取式無線通信裝置是分頻雙工（FDD)益線 見頻個人電腦（PC)卡。 …深 26 ·—種終端設備，包括： 移動中介軟體通信模組； =動中介軟體通信模組進行通㈣第—驅動器；以及 人第一驅動器進行通信的可插入抽取 二’用於向在終端設備中運行的應用軟體提供多重^^ 輸媒體’其中該可插入抽取式無線通信裝置包括夕重^ -驅動器以及（Π)移動中介軟體核心模組，該模組經由第 ^動器以及第-驅動器而與移動中介軟體通信模組進行 2<7 ·如實施例26所述的終端設備’其中第一驅動器是 網路驅動器介面規範⑽IS)廣域網路（麵swan)迷 "ί小璋驅動器。 28 .如實施例26和27中任一實施例所述的終端設備， 其中可插入抽取式無線通信裝置還包括： 與移動中介軟體核心模組電轉合的通用移動電信系統 (UMTS);以及 與移動中介軟體核^模組電#合的協定堆疊。 29 實施例28所述的終端設備，其中可插入抽取式 -、線通L裝置更包括與移動中介軟體核心模組以及umts 進行通信的用戶服務識別模組（USIM)。 34 1339541 30 .如實施例26〜29中任一實施例所述的終端設備， 其中可插入抽取式無線通信裝置是分頻雙工（FDD )無線 _ 寬頻個人電腦（PC)卡。 31 .如實施例28〜30中任一實施例所述的終端設備， 其中UMTS包括： (i)第三代合作夥伴專案（3GPP)分頻雙工（FDD) 非存取層（NAS);以及 • (ii) 3GPP FDD 存取層（AS)。 32 ·如實施例28〜31中任一實施例所述的終端設備，其 中協定堆疊是IEEE 802.16協定堆疊，該協定堆疊包括： (i) IEEE 802.16媒體存取控制（MAC)層； (ii) IEEE 802.16 實體（PHY)層；以及 (iii) 會話管理實體（SME)。 雖然本發明的特徵和元件在優選的實施方式中以特定 的結合進行了描述，但每個特徵或元件可以在沒有該優選 • 實施方式的其他特徵和元件的情況下單獨使用，或在與或 不與本發明的其他特徵和元件結合的各種情況下使用。本 發明提供的方法或流程圖可以在由通用電腦或處理器執行 的電腦程式、軟體或固件中實施，其中該電腦程式、軟體 或固件是以有形的方式包含在電腦可讀儲存媒體中的。關 於電腦可讀儲存媒體的實例包括唯讀記憶體（ROM)、隨 機存取記憶體（RAM)、暫存器、快取記憶體、半導體記 憶裝置、内部硬碟和可移動磁碟之類的磁性媒體、磁光媒 體以及CD-ROM碟片和數位多功能光碟（DVD )之類的光 35 1339541 媒體。 舉例來說，適合的處理器包括：通用處理器、專用處理 器、常規處理器、數位信號處理器（DSP)、多個微處理 器、與DSP核心相關聯的一個或多個微處理器、控制器、 微控制器、專用積體電路（ASIC )、場可編程閘陣列（FPGA) 電路、任何一種積體電路和/或狀態機。 與軟體相關聯的處理器可以用於實現一個射頻收發 機，以便在無線發射接收單元（WTRU)、用戶設備、終 端、基地台、無線網路控制器或是任何主機電腦中加以使 用。WTRU可以與採用硬體和/或軟體形式實施的模組結合 使用，例如相機、攝像機模組、視頻電話、揚聲器電話、 振動裝置、揚聲器、麥克風、電視收發機、免持耳機、鍵 盤、藍牙®模組、調頻（FM)無線單元、液晶顯示器（LCD) 顯示單元、有機發光二極體（OLED)顯示單元、數位音樂 播放器、媒體播放器、視頻遊戲機模組、網際網路瀏覽器 和/或任何無線區域網路（WLAN)模組。 36 1339541 【圖式簡單說明】 . 從以下關於具體實施方式的描述中可以更詳細地暸解 , 本發明，這些具體實施方式是作爲實例而提供，並且是結 合所附圖式而被理解的，其中： 第1圖顯示的是包含了依照本發明所配置的移動中介 軟體功能的3GPP雙模FDD/WLAN整合無線通信手機的概 要視圖， • 第2圖顯示的是第1圖中的3GPP雙模FDD/WLAN整 合無線通信手機的更詳細視圖； 第3圖是依照本發明一個實施例的移動中介軟體架構 的示範性方塊圖； 第4和5圖顯示的是第3圖中的移動中介軟體架構的詳 細方塊圖； 第6圖顯示的是依照本發明另一個實施例並具有可插 入抽取式無線通信裝置的終端設備架構； • 第7圖顯示的是依照本發明的可插入抽取式無線通信 裝置； 第8圖顯示的是依照本發明替換實施例的可插入抽取 式無線通信裝置； 第9圖是描述依照第7圖架構的可插入抽取式無線通信 裝置中的移動中介軟體的功能方塊圖； 第10圖是描述依照第8圖架構的可插入抽取式無線通 信裝置中的移動中介軟體的功能方塊圖。 37 1339541

【主要元件符號說明】 200 手機 280!〜2806 鏈路 305 移動實體 310 1務實體 600 Ί 500,、600”終端設備 605’、605” 無線通信裝置 3GPP 第三代合作夥伴專案 WLAN 無線區域網路 AKA 認證和密鑰分配 API 應用編程介面 ΑΤΑ 南級技術附件 ATC 警示命令集解譯器 BMC 廣播和組播控制 WiMAX無線寬頻 C 控制 cc 呼叫控制 ΕΑΡ 擴展認證協定 FDD 分頻雙工 GMM 移動管理器 GSM 全球移動通信系統 IP 網際網路協定 L 層 LLC 邏輯鏈路控制 LIE 長期專案演進 MAC 媒體存取控制層 MIH 媒體無關切換 NDISWAN網路驅動器介面規範廣域網路 MIP 移動EP MN 移動網路 OMA 開放式移動聯盟 OS 作業系統 PC 個人電腦 PDA 個人數位助理 PDCP 封包資料壓縮協定 PHY 實體 QoS 服務品質 RABM 無線存取承載管理器 RL 無線鏈路 RR 無線資源 SIP 會話啓動協定 SM 會話管理器 SME 會話管理實體 UMTS 通用移動電信系統 USIM 用戶服矛务識別模組 VoIP 語音傳輪 38

Claims (1)

1. 竹年丨1⑽日本 十、申請專利範圍： 1 · 一種無線通信手機，包括： 一終端設備（TE)模組，該模組包括—移 一應用和協定處理器、以及-終端介面㈤； 一用戶服務識別模組（USIM); 一移動終端（MT)模組；以及 -協疋堆疊’其巾該移動中介軟體經由複 =M、該躺和蚊處㈣、該狀堆疊叫該= 相介面連接。 in 2.如申請專利範㈣1韻賴無線通信手機，其中 該協定堆疊是-IEEE8G2.il協定堆疊，包括：、 一邏輯鏈路控制（LLC)層； 一 IEEE 802.11媒體存取控制（MAC)層； 一 IEEE 802.il 實體（ΡΗγ)層； 一會話管理實體（SME);以及 至少- IEEE8G2.21介面，其巾該移動中介軟體是經由 該介面來建立至少-鏈路，以及與該協定堆疊介面連接。 3·如申請專利範圍第1項所述的無線通信手機其中 該ΜΤ模組包括： 一第二代合作夥伴專案（3GPP )分頻雙工（FDD )非 存取層（NAS)，其包括至少一 IEEE8〇2 21介面；以及 一 3GPP FDD存取層（AS)，其包括至少一 IEEE 8〇2 21 介面，其中該移動中介軟體是經由複數鏈路而與該3〇ρρ FDD NAS以及該3GPP FDD AS介面連接。 1339541 4 ·如申請專利範圍第3項所述的無線通信手機，其中 該3GPP FDD NAS更包括： 一 3GPP功能移動網路（MN) 一呼叫控制（CC )單元； 一會話管理器（SM); 一通用封包無線服務（GPRS)移動管理器（GMM); 一無線存取承載管理器（RABM); 一警示命令集解譯器（ATC); 一 ATC南級技術附件（ΑΤΑ )， 一網際網路協定（IP)中繼器；以及 一位元流中繼器。 5 ·如申請專利範圍第3項所述的無線通信手機，其中 ATC命令是經由該TI和ATC ΑΤΑ而在TE模組與MT模 組之間交換。 6 ·如申請專利範圍第3項所述的無線通信手機，其中 該 3GPP FDD AS 包括： 一 FDD 實體層（PHY); 一 FDD媒體存取控制層（MAC); 一 FDD無線鏈路控制（RLC); 一封包資料壓縮協定（PDCP)單元； 一廣播和組播控制（BMC)單元；以及 一無線資源控制（RRC)單元。 7 ·如申請專利範圍第1項所述的無線通信手機，其中 該移動中介軟體包括一移動實體和一服務實體。 41 8如申請專利範圍第7項所述的無線通信手機，其中 動實體包括至少-移動策略以及至少〆移動致能器。 如申請專利範圍第8項所述的無線通信手機，其中 戎移動策略執行—網路檢測功能。 1〇 ’如申請專利範圍第8項所述的無線通信手機，其中 Λ移動桌略執行一網路選擇功能。 11如申請專利範圍第8項所述的無線通信手機，其中 H ’移動策略執行-存取點間切換功能。 12 ·如申請專利範圍第8項項所述的無線通信手機，其 該移動策略執行一平行連接功能。 ^ 13 ·如申請專利範圍第8項所述的無線通信手機，其中 5亥移動策略執行一測量功能。 ^ 14 ·如申請專利範圍第8項所述的無線通信手機，其中 該移動策略執行一服務品質（Q〇s)功能。 二15 ·如申請專利範圍第8項所述的無線通信手機，其中 鲁 该移動策略執行一安全功能。 16·如申請專利範圍第8項所述的無線通信手機，其中 該移動策略執行一功率控制功能。 Π .如中ef專利&圍第7項所述的無線通信手機，其中 該服務實體包括至少-服務策略以及至少—服務致能器。 18.如申請專利範圍帛8項所述的無線通信手機，其中 該移動致能器經由-開放式應用程式介面（Αρι)而與不同 的無線存取技術UAT)介面連接K集、㈣並且# 準化從RAT網路所接收的統計資訊或其他資訊，並且: 42 1339541 RAT網路傳送命令，以及向該移動策略提供一控制/資訊觸 發介面，以便控制該RAT網路。 19·如申請專利範圍第1項所述的無線通信手機，其中 該移動中介軟體經由至少一開放式應用程式介面而與第三 方應用以及傳輸堆疊介面連接。 20 . —種終端設備，包括： 一移動甲介軟體核心模組； 一移動中介軟體通信模組，其與該移動中介軟體核心模 組進行通信； 一第一驅動器，其與該移動中介軟體核心模組進行通 信；以及 一可插入抽取式無線通信裝置，其與該第一驅動器進行 通信，用於向運行在該終端設備中的應用提供多重無線傳 輸媒體。 21 .如申請專利範圍第20項所述的終端設備，其中該 第一驅動器是一網路驅動器介面規範（NDIS)廣域網路 (NIDSWAN)迷你埠驅動器。 22 .如申請專利範圍第20項所述的終端設備，其中該 可插入抽取式無線通信裝置更包括： 一第二驅動器，其與該第一驅動器進行通信； 一通用移動電信系統（UMTS)，其與該第二驅動器電 辆合；以及 一協定堆疊，其與該第二驅動器電耦合。 23 ·如申請專利範圍第22項所述的終端設備，其中該 43 1339541 協定堆疊是一 IEEE 802.16協定堆疊，該協定堆疊包括： 一 IEEE 802.16媒體存取控制（MAC)層； 一 IEEE 802.16 實體（PHY)層；以及 一會話管理實體（SME)。 24·如申請專利範圍第22項所述的終端設備，其中該 UMTS包括： 一第三代合作夥伴專案（3GPP)分頻雙工（FDD)非 存取層（NAS);以及 一 3GPP FDD 存取層（AS)。 25 ·如申請專利範圍第20項所述的終端設備，其中該 可插入抽取式無線通信裝置是一分頻雙工（FDD)無線寬 頻個人電腦（PC)卡。 26 . —種終端設備，包括： 一移動中介軟體通信模組； 一第一驅動器，其與該移動中介軟體通信模組進行通 信；以及 一可插入抽取式無線通信裝置，其與該第一驅動器進行 通信，用於向在終端設備中運行的應用提供一多重無線傳 輸媒體，其中該可插入抽取式無線通信裝置包括：一第二 驅動器以及一移動中介軟體核心模組，該模組經由該第二 驅動器以及該第一驅動器而與該移動中介軟體通信模組進 行通信。 27 ·如申請專利範圍第26項所述的終端設備，其中該 第一驅動器是一網路驅動器介面規範（NDIS )廣域網路 44 1339541 • - (NDISWAN)迷你埠驅動器。 28 .如申請專利範圍第26項所述的終端設備，其中該 可插入抽取式無線通信裝置更包括： 一通用移動電信系統（UMTS)，其與該移動中介軟體 核心模組電耦合；以及 一協定堆疊，其與該移動中介軟體核心模組電耦合。 29 .如申請專利範圍第28項所述的終端設備，其中該 可插入抽取式無線通信裝置更包括與該移動中介軟體核心 模組以及該UMTS進行通信的一用戶服務識別模組 (USIM)。 30 ·如申請專利範圍第26項所述的終端設備，其中該 可插入抽取式無線通信裝置是一分頻雙工（FDD)無線寬 頻個人電腦（PC)卡。 31 ·如申請專利範圍第28項所述的終端設備，其中該 UMTS包括： 一第三代合作夥伴專案（3GPP)分頻雙工（FDD)非 存取層（NAS);以及 一 3GPPFDD 存取層（AS)。 32 ·如申請專利範圍第28項所述的終端設備，其中該 協定堆疊是一 IEEE 802.16協定堆疊’該協定堆疊包括： 一 IEEE 802.16媒體存取控制（MAC)層； 一 IEEE 802.16 實體（PHY)層；以及 一會話管理實體（SME)。 45