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CN101939951B - 移动wlan网关 - Google Patents

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Abstract

一种用于作为无线局域网(WLAN网关)来操作移动台的技术。移动台具有用于控制下列操作的网关应用：作为能够通过WLAN网络与至少一个WLAN终端通信的WLAN基站而激活(3-0)所述WLAN装置；创建所述WLAN基站的网络标识符(3-2，3-4)；为所述至少一个WLAN终端分配(3-8，3-10)互联网协议地址；与外部DNS服务系统配合来解析域名服务(DNS)查询(3-12...3-18)；针对由所述网关应用所支持的每个协议而分配至少一个端口号；以及，在所述至少一个WLAN终端与互联网主机之间通过所述宽带连接隧道传输互联网业务(3-30...3-36)。

Description

移动WLAN网关
相关申请
本申请主张2008年1月16日提交的芬兰专利申请20080032的优先权。
技术领域
本发明涉及一种用于经由移动通信网络提供无线宽带互联网连接的方法、设备和软件产品。在本发明的上下文中，宽带连接是指能够在良好的网络条件下，比V.90调制解调器CAN或64千比特每秒更快地发送业务的连接。
背景技术
无线宽带调制解调器可被用来在有线互联网连接或局域网络不可用的位置将个人计算机或客户端终端耦合到互联网。现有技术无线宽带调制解调器呈现出一些问题。例如在几个用户(客户端终端)之间共享单个无线宽带连接非常不方便。通常，这需要将几个客户端终端之一建立成提供互联网连接至其余客户端终端的主终端。这个过程消耗主终端的资源并且客户端终端无法在没有主终端的情况下操作。由于多数无线宽带调制解调器是由移动网络运营商结合网络订购廉价给予或出售的，因此在几个用户之间共享单个无线宽带连接的困难是可以理解的。网络运营商显然是希望将订购销售给每个用户，而不是在几个用户之间共享单个连接。
现有技术无线宽带调制解调器的另一个问题是它们当中的大多数只对于移动网络是“无线的”，并且至客户端终端的连接经由USB电缆发生。有线连接实际上对于固定客户端终端是有益的，例如家庭计算机，因为有线连接也可以向无线宽带调制解调器供电但是是针对移动客户端终端的，USB连接的有线特性肯定是不利的。
发明内容
本发明的目的是开发一种方法、设备和软件产品来减轻上述一个或多个问题。该目的是通过如所附的独立权利要求中限定的方法、设备和软件产品而达到的。从属权利要求和具有相关描述的附图涉及特定实施例。
本发明的一个方面是一种用于作为无线局域网(WLAN)网关来操作移动台的方法。所述移动台包括：用于存储应用和数据的存储器；用于执行所存储的应用的处理器；包括输入部和输出部的用户接口；用于提供通信接口给一个或多个接入网的接收/发送电路；用于认证移动台的用户的认证装置；用于响应于所述移动台的用户的成功认证而建立和维护与移动通信网络的宽带连接的无线收发信机；和按照经由所述用户接口的输入部所接收的设置来响应激活或去激活命令的无线WLAN装置。本发明的方法包括通过网关应用指示所述处理器控制下列操作：
-作为能够在WLAN网络上与至少一个WLAN终端通信的WLAN基站来激活所述WLAN装置；
-创建所述WLAN基站的网络标识符；
-为所述至少一个WLAN终端分配互联网协议地址；
-与外部DNS服务系统配合来解析域名服务(“DNS”)查询；
-针对所述网关应用所支持的每个协议分配至少一个端口号；和
-在所述至少一个WLAN终端与互联网主机之间通过宽带连接隧道传输互联网业务。
本发明的另一个方面是一种被实现成软件产品的网关应用，其包括用于指示移动台的处理器控制该移动台执行上面定义的六个操作中的每一个的代码部分。本发明的又另一个方面是一种移动台，其包括本发明的网关应用，该网关应用或者作为厂家安装的应用或作为可下载的应用。
在一个特定实施例中，所述移动台还包括用于接收、安装和执行可下载程序的装置，并且本发明的网关应用是可下载的应用。将本发明的网关应用实现成可下载的应用提供了这样的附加益处：本发明的技术适用于在物理上能够执行本发明的方法但是不包含必需的软件的移动台。
在另一个特定实施例中，所述网关应用还包括用于在互联网会话期间将来自每个移动台的第一HTTP页面请求重定向至预定互联网地址的代码部分。在互联网会话期间重定向移动台的第一HTTP页面请求为预定互联网地址的拥有者提供了这样的益处：移动台用户必须经由预定互联网地址开始互联网会话。该地址可以包含例如有用的信息或广告。
又另一个特定实施例是一种用于移动台的网关应用，其中，所述移动台包括GPS接收器或其他用于确定该移动台位置的装置，并且所述网关应用包括用于将确定的位置关联于隧道传输的互联网业务的代码部分。所述网关应用和/或一些基于互联网的补充的服务器可以使用所确定的位置来产生一个或多个附加或补充的服务给WLAN终端。
所述网关应用还可以包括用于收集与隧道传输的业务有关的业务统计并且将所收集的业务统计中的至少一些发送至广告的服务器和/或计费服务器以使用该业务统计来进行广告和/或计费的代码部分。
附图说明
参考附图，下面将借助于特定实施例详细描述本发明，其中：
图1是典型移动台的示意性框图；
图2示出了一些预备动作，其中一些动作可以是可选的；
图3示出了涉及客户端终端和移动台的说明性情景，所述移动台支持根据本发明的网关应用；
图4示出了一个实施例，其中移动台中的网关应用响应于检测到附近的WLAN客户端终端而被自动激活；和
图5示出了一个实施例，其中移动台的位置确定功能性被用来增强至图像托管服务器的图像上载。
具体实施方式
图1是典型移动台MS的示意性框图。移动台MS包括中央处理单元CP 105和存储器110。此外，移动台MS包括或使用外部输入-输出电路115，该电路构成多模终端的用户接口并且包括输入电路120和输出电路125。输入电路120包括移动台的麦克风和用户输入设备，例如键盘/或触摸屏。输出电路125包括移动台的显示器和耳机或扬声器。移动台MS还包括接收/发送电路130，其包括发送电路135、接收电路140和天线145。用户识别模块SIM 150被认证功能160用来认证移动台用户并且识别用户对接入网的订购。移动台还包括WLAN(无线局域网)电路155，该电路的标准使用模式是用作WLAN基站(未显示)的WLAN客户端。
为了支持可安装的程序模块，移动台的存储器MEM 110可以包括例程，该例程用于下载可安装程序模块并且将该可安装程序模块存储在存储器MEM中以由中央处理单元CP执行。图1示出了这样的安排，其中移动台被配置成经由数据网DN、接入网AN、天线145和接收电路140从储存库RP下载可安装程序模块，然而其他安排也是可行的，例如经由数据网DN下载可安装程序模块至个人计算机PC，该可安装程序模块从该个人计算机(或者是经由一些其他近程连接，例如蓝牙或通用串行总线(USB，未单独显示))被传送至移动台的WLAN电路155。参考标记PC/CT是指个人计算机PC用作客户端终端CT的实例。接入网AN通常是支持宽带的移动通信网，而数据网DN通常是互联网或一些实现互联网协议(IP)的封闭子网(通常称为内联网或外联网)。在这个级别的概括中，所有之前讨论的图1中的单元都可以是如现有技术中所使用的传统单元。一个或多个外部主机190可以经由接入网AN和数据网DN访问，如下面将详细讨论的那样。最后，参考号码180表示存储器110中用来存储参数和变量的区域。
图1的前述内容描述了在技术方面可应用的移动台。这种移动台可从市场上获得：例如，在本发明的优先权日，基于Symbian S60或S80平台的移动台可以被使用，假设它们支持WLAN和宽带通信。与现有技术移动台的不同之处在于该移动台包括本发明的网关应用170，它既可以作为厂家安装的软件应用也可以作为可下载应用。表示用作客户端终端的个人计算机的参考标记PC源自“personal computer”，但是本领域技术人员应当认识到，具有本发明的网关应用170的移动台MS实际上支持能够用作WLAN客户端的任何客户端终端，例如膝上型电脑、智能电话、个人数字助理、家庭娱乐设备、数字摄像机等，这只是可应用设备类型的代表性采样的例子。
图2示出了一些准备动作，其中一些可能并非在本发明的所有实施例中都是必需的。在步骤2-2中，移动台MS被认证。本领域技术人员已知的这个步骤涉及经由移动台的用户接口接收PIN码，并且在向接入网AN的注册过程中使用移动台的SIM卡。在步骤2-4中，移动台的WLAN电路按照来自移动台用户接口的设置而被激活。在步骤2-6到2-8中，本发明的网关应用可经由个人计算机PC从储存库RP下载。在网关应用的下载不需要个人计算机的情况下，下载请求和应用下载直接在移动台MS和储存库RP之间进行。在步骤2-10，下载的网关应用被存储在移动台的存储器中以用于之后的执行，如下面将结合图3进一步描述的那样。
如果移动台的WLAN电路是永久启动的，则WLAN激活步骤可能并不是必需的。在其中网关应用被永久存储或预先安装在移动台存储器中的实施例中，下载和存储动作可以省略。
图3示出了涉及客户端终端(在图3中表示成个人计算机PC)和支持根据本发明的网关应用的移动台的说明性情景。在步骤3-0，本发明的网关应用在移动台中被执行。网关应用的执行通常响应于经由移动台用户接口的用户指令而开始。在典型的实现中，移动台接收至“应用”的用户接口导航命令，其中本发明的网关应用从所述应用中被选择用于执行。在本发明的网关应用控制下，由移动台的处理器执行的动作之一是确保移动台的WLAN电路是可操作的。步骤3-0和相应去激活步骤3-40的重要性是移动台仅为无线宽带网关应用预留用户指定的时间，并且其他时间移动台可以执行其用户所请求的任何任务。
在步骤3-2中，网关应用指示移动台的处理器通过充当WLAN基站(这与移动台更通常地用作WLAN客户端相反)而在移动台周围准备ad-hocWLAN网络。在步骤3-4中，网关应用指示移动台发起信标ID消息的广播，其通常是如标准IEEE 802.11x中定义的IBSSID消息。步骤3-4被显示成箭头，但是在实践中，信标ID消息的广播应当重复进行直到其中网关应用执行终止的步骤3-40。
在步骤3-6，客户端终端PC搜索可用WLAN网络并检测广播的信标ID，并且选择由移动台M创建的WLAN网络。在步骤3-8中，客户端终端PC作为传统WLAN连接过程的一部分而从移动台的WLAN基站请求IP地址，该基站在步骤3-10返回所请求的IP地址。动态主机配置协议(DHCP)通常用于步骤3-8和3-10。
假设客户端终端PC试图从互联网主机(图1中的190)取回web页面。在步骤3-12，客户端终端PC向移动台的网关应用的DNS服务器发送关于主机的web页面的IP地址的域名服务(DNS)查询。在步骤3-14，移动台的网关应用转发该DNS查询至互联网的域名服务并在步骤3-16中获得主机的IP地址。在步骤3-18，移动台的网关应用返回主机的IP地址至客户端终端PC。
在步骤3-20，客户端终端PC从主机的IP地址请求web页面。为此通常使用超文本传输协议(HTTP)。像客户端终端PC与任何互联网主机之间的任何通信那样，这个请求经由在移动台中执行的本发明的网关应用而发生。步骤3-22是可选的步骤，其可以在一些实施例中省略。当被执行时，步骤3-22包括将第一HTTP页面请求从客户端终端PC重定向至另一互联网主机，其称为主机’。这意味着在步骤3-24中，网关应用将客户端终端的第一HTTP页面请求强制到位于主机’的IP地址的强制主页。例如，站点主机’的操作者可以在通过接入AN交换发起通信费用时显示广告。在步骤3-26，web站点主机’返回请求的web页面，网关应用在步骤3-28中将该页面中继到客户端终端PC。
在步骤3-30，客户端终端PC再次从主机的IP地址请求web页面。由于这是来自客户端终端的第二(或另一个)页面请求，网关应用因而不再重定向HTTP请求而是在步骤3-32中将它中继到主机。在步骤3-34和3-36，来自主机的所请求的web页面被发送到客户端终端。如箭头30所示，当请求将来的web页面时，该过程可以从步骤3-36返回3-20。这个3-30至3-36的回路可以重复进行，直到网关应用在步骤3-40终止。如果所强制的主页组件(步骤3-22)没有实现，则第一HTTP请求(3-20)与后续HTTP请求相似地被处理(步骤3-30)。在步骤3-30的后续执行中，如果HTTP页面请求涉及网关应用不具有IP地址的web页面，则DNS查询将被执行(参见步骤3-14和3-16)。
图3还示出了附加的客户端终端，其标记成PC。步骤3-6到3-36将针对每个附加客户端终端重复进行。这意味着凭借本发明的指示移动台MS充当WLAN基站(与WLAN客户端相反)的网关应用，移动台MS可以支持充当WLAN客户端终端并且凭借由该移动台执行的认证而能够共享单个接入网订购的任意数目的客户端终端。
图3及其前面的描述说明了HTTP协议的使用。本发明的网关应用以类似的方式支持其他协议并且为每个支持的协议分配指定的端口号。例如，网关应用可以指示移动台通过使用HTTP协议的代理配置(ProxyConfiguration)字段来传递加密HTTP业务。
除了只在客户端终端PC与互联网主机之间传递互联网业务之外，本发明的网关应用在一些特定实施例中还能够提供使用现代移动台的一些功能性的附加的或补充的服务。在一些实现中，这种补充的服务通过这样的安排来提供：其中补充的服务器增强由主服务器提供的服务。这种补充的服务器可以是本发明的WLAN网关应用的功能性的一部分，或者它可以被实现为与主服务器不同的网络单元。
这种附加服务的一个示例性实现涉及使用纳入一些移动台中的GPS(全球定位系统)设备。本发明的网关应用可以被增强成将由GPS提供的地理坐标关联于PC至主机的业务或该业务的一部分。例如，网关应用可以用地理坐标来标记静止或视频图像数据和/或使用一些将地理坐标映射到相关位置的明文名称的附加服务(未单独显示)。在另一个实现中，网关应用将GPS所提供的坐标关联于业务或该业务中的一些，而以坐标对图像进行实际标记是由一些附加服务器来提供的，例如图像共享服务器(未单独显示)。实际上，重要的是客户端终端的位置，而不是充当WLAN网关的移动台的位置。但是考虑近程移动台WLAN传输，出于实际上可实施的目的，移动台的位置可以被用作客户端终端的位置。
在更高级的实现中，网关应用可以基于地理坐标提供附加服务。例如网关应用可以识别由客户端终端发起的各种不同的查询和/或通过互联网服务器响应这些查询并且通过相关地图或摄像信息来增强查询响应。例如，网关应用可以检测对“邮局”的查询并且提供具有与该移动台的GPS提供的地理坐标最接近的邮局的地图和/或摄像的查询响应。为了获得地图和/或摄像，网关应用可以查询提供所请求的功能性的补充服务器。
这种附加服务的另一个例子涉及由网关应用收集并发送至一些基于互联网的补充服务器(未单独显示)的业务统计。例如，这种补充服务器可以使用业务统计来监视服务质量(QoS)参数，该参数可用于将QoS维持在指定的级别和/或优化接入网的资源利用率。在一些实施例中，补充服务器是广告服务器。广告服务器可以使用业务统计以将广告定向或定制给客户端终端PC。这种业务统计可以包括例如用户标识、利用率(业务量、使用时间、互联网地址访问、查询参数等)。可选地，或另外，网关应用可以发送业务统计至参与对客户端终端用户计费的计费服务器。进一步地，广告服务器和计费服务器可以以这样的方式合作：广告服务器的操作者销售广告空间或时间并且广告服务器将任何接收的广告记入客户端终端用户的帐中。该帐面余额然后被中继至计费服务器并由其使用以减少客户端终端的用户的发票、生成附加服务、增加预付费订购时间，这只是举几个例子。
最后，网关应用可以被配置成传递移动台的位置，或进一步传递给广告服务器以基于移动台位置定向或定制广告。例如，关于一些商品或服务的定向广告可以包括仅当移动台位置指示客户端终端较为接近于商品或服务的商店时才发送广告至客户端终端。另一方面，定制广告可以被实现成使得广告指示最接近的商店的地址或位置。
图4和5示出了一些示例性实施例，其中本发明受益于现代移动台的功能性，以使得所产生WLAN网关在功能上优于专用WLAN基站。图4示出了一个实施例，其中移动台MS中的WLAN电路以及可选地WLAN网关应用被周期性地激活以检测附近可能的WLAN客户端终端CT。在一个代表性情景中，支持WLAN的数字摄像机充当WLAN客户端终端。在图4所示的实施例中，移动台MS采用两个定时器，该定时器可以借助于软件实现的节拍(tick)计数器来实现，如本领域技术人员已知的那样。所述定时器之一称为睡眠定时器，而另一个称为看门狗定时器。睡眠定时器的功能是周期性地唤醒移动台的WLAN电路以及可选地WLAN网关应用。看门狗定时器被用来检测WLAN网络中的具有预定长度的非活动性周期以便WLAN电路可以被关闭从而优化电池资源。
在步骤41中，移动台MS的WLAN电路被关闭并且WLAN网关应用的执行可以暂停或终止。当睡眠定时器到期时，步骤41终止。例如，睡眠定时器可以生成处理器中断，该中断指示移动台的处理器执行用于激活WLAN电路并且开始或重新开始执行WLAN网关应用的例程。在步骤42之后，移动台已建立WLAN网络。在步骤43中，移动台检查是否有任何客户端终端(例如示例性数字摄像机)尝试连至WLAN网络。如果没有，则该过程进行到步骤48，其中WLAN网络和电路被去激活并且该过程在步骤41重新开始。另一方面，如果有任何客户端终端连至WLAN网络，则移动台在步骤44启动看门狗定时器并且维护WLAN网络，如步骤45中指示的那样。步骤46包括关于检测客户端终端活动性的测试。如果客户端终端活动性被检测到，则该过程返回步骤44，其中看门狗定时器重新启动。当然，任何与客户端有关的请求也作为WLAN网关应用的基本功能性的一部分而被服务。另一方面，如果没有检测到客户端终端活动性，则该过程进行到步骤47，其中进行关于看门狗定时器是否到期的测试。如果没有，则该过程返回步骤45，其中WLAN网络被维护而不重新启动看门狗定时器。最后，当没有检测到客户端活动性并且看门狗定时到期时这一时刻发生，并且这在步骤47中被检测到。然后，在步骤48中，WLAN网络和电路被去激活并且该过程在步骤41重新开始。
借由参考图4描述的实施例，WLAN网关应用可以终止其自己的执行并且关闭移动台的WLAN电路。网关应用的自动执行以及随之而来的移动台WLAN电路的自动激活提供了一些优点。例如，数字摄像机和移动台二者由于较小的用户接口和相对较短的电池寿命存在缺陷，特别是当它们的液晶显示器(LCD)发光时。结合本实施例描述的自动化减轻了这种缺陷。
图5示出了一个实施例，其中移动台的位置确定功能性被用来增强至图像托管服务器的图像上载。在步骤5-0，WLAN连接在执行于移动台MS中的网关应用与充当客户端终端CT的配备有WLAN的数字摄像机CAM之间被建立。关于WLAN连接建立的细节参考图3和4。在步骤5-2，摄像机CAM/CT发起DNS查询以获得图像托管服务器的互联网地址。在步骤5-4，执行于移动台MS中的网关应用的一个实施例检测到摄像机/客户端终端CAM/CT执行位置感知的应用。因此，网关应用使用移动台的位置确定功能性来确定移动台的位置。例如，移动台的位置可以基于移动台的内置式卫星定位设备(GPS)或基于接入网中的小区ID确定来被确定。
在可选的步骤5-8中，网关应用发送移动台位置至补充服务器SS的一个实施例，该服务器在该情景中接收移动台的位置并返回明文格式化的位置描述。例如，皮卡迪利广场的地理坐标或小区ID可以被转换成“皮卡迪利广场，伦敦”的明文描述。在步骤5-10，摄像机/客户端终端CAM/CT开始将图像数据上载至图像托管服务器。在步骤5-12，网关应用用移动台的位置补足该图像数据。在一个特定实现中，位置数据被置于图像的元数据字段中。
随着技术发展，本发明的概念可以以各种不同的方式来实现，这对于本领域技术人员而言是显而易见的。本发明及其实施例不限于上面描述的例子，而是可以在权利要求的范围内变化。

Claims (6)

1.一种移动台，包括：
-用户接口(115)，包括输入部(120)和输出部(125)；
-接收/发送电路(130)，用于提供通信接口给一个或多个接入网(AN)；
-认证装置(150、160)，用于认证所述移动台的用户；
-无线收发信机(145)，用于响应于所述移动台的用户的成功认证而建立和维护与移动通信网的宽带连接；
-无线局域网WLAN装置(155)，用于按照经由所述用户接口(115)的输入部(120)所接收的设置来对激活或去激活命令做出响应；
-其中，所述移动台还包括：
-用于通过WLAN网络与至少一个WLAN终端通信的WLAN基站而激活(3-0)所述WLAN装置的模块；
-用于创建所述WLAN基站的网络标识符(3-2，3-4)的模块；
-用于为所述至少一个WLAN终端分配(3-8，3-10)互联网协议地址的模块；
-用于与外部DNS服务系统配合以解析域名服务(DNS)查询(3-12...3-18)的模块；
-用于针对每个协议而分配至少一个端口号的模块；和
-用于在所述至少一个WLAN终端与互联网主机之间通过宽带连接隧道传输互联网业务(3-30...3-36)的模块，
-其中，所述移动台还包括：
-用于周期性地激活所述WLAN装置的装置(41，42)；和
-用于响应于检测到WLAN终端在预定的时期内缺乏活动性(44-47)而去激活所述WLAN装置的装置(48)。
2.根据权利要求1所述的移动台，其中，还包括用于在互联网会话期间将来自每个移动台的第一HTTP页面请求重定向(3-20)至预定的互联网地址的模块。
3.根据权利要求1所述的移动台，其中，所述移动台包括用于确定所述移动台的位置的装置(5-6)，并且所述移动台还包括用于将所确定的位置关联于被隧道传输的互联网业务的模块。
4.根据权利要求1所述的移动台，其中，所述移动台还包括用于基于所确定的位置向所述WLAN终端提供一个或多个附加服务的模块。
5.根据权利要求1所述的移动台，其中，所述移动台还包括用于收集与被隧道传输的业务有关的业务统计并且将所收集的业务统计中的至少一部分发送至补充服务器的模块。
6.一种用于操作移动台的方法，其中，所述移动台包括输入部(120)和输出部(125)的用户接口(115)、用于提供通信接口给一个或多个接入网(AN)的接收/发送电路(130)、用于认证所述移动台的用户的认证装置(150、160)、用于响应于所述移动台的用户的成功认证而建立和维护与移动通信网的宽带连接的无线收发信机、以及用于按照经由所述用户接口(115)的输入部(120)而接收的设置来对激活或去激活命令做出响应的无线局域网WLAN装置(155)，其中，所述方法包括：
-作为能够通过WLAN网络与至少一个WLAN终端通信的WLAN基站而激活(3-0)所述WLAN装置；
-创建所述WLAN基站的网络标识符(3-2，3-4)；
-为所述至少一个WLAN终端分配(3-8，3-10)互联网协议地址；
-与外部DNS服务系统配合来解析域名服务(DNS)查询(3-12...3-18)；
-针对每个协议而分配至少一个端口号；和
-在所述至少一个WLAN终端与互联网主机之间通过宽带连接隧道传输互联网业务(3-30...3-36)，
其中，所述方法还包括：
-周期性地激活(41，42)所述WLAN装置；和
-响应于检测到WLAN终端在预定的时期内缺乏活动性(44-47)而去激活(48)所述WLAN装置。
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