Способ и устройство для создания идентификационной метки для беспроводной сети
Изобретение относится к устройству беспроводной связи и способу для использования устройства. Устройство беспроводной связи может использоваться с помощью предоставления доступа к информации в памяти, причем упомянутая информация относится к первой сети связи. Информация с одним или более опорными сигналами от второй сети связи используется для определения того, находится ли устройство беспроводной связи поблизости от первой сети связи. Техническим результатом является способность обнаруживать беспроводные локальные сети и глобальные сети, использующие сотовую технологию. 4 н. и 26 з.п. ф-лы, 6 ил.
Притязание на приоритет
Настоящая заявка на патент испрашивает приоритет по предварительной заявке на патент США №60/707,209, озаглавленной "Вспомогательный поиск точки доступа беспроводной сети в сетях беспроводной связи", поданной 10 августа 2005 г., и предварительной заявке на патент США № 60/753,259, озаглавленной "Способ и устройство для создания идентификационной метки для беспроводной сети", поданной 21 декабря 2005 г., и права на которые принадлежат патентообладателю данной заявки, и которые, таким образом, явно включены в качестве ссылки в данный документ.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее раскрытие относится, в общем, к передаче данных и, среди прочего, к системам и способам для создания идентификационной метки для беспроводной сети.
Уровень техники изобретения
Спрос на беспроводные информационные услуги привел к развитию постоянно возрастающего числа беспроводных сетей. CDMA2000 1x является лишь одним примером беспроводной сети, которая предоставляет телефонную связь и услуги передачи данных. CDMA2000 1x является беспроводным стандартом, распространяемым проектом 2 партнерства третьего поколения (3GPP2), используя технологию множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA). CDMA является технологией, которая позволяет многочисленным пользователям совместно использовать общую среду связи, используя широкополосную обработку.
Конкурирующей беспроводной сетью, которая обычно используется в Европе, является глобальная система мобильной связи (GSM). В отличие от CDMA2000 1x, GSM использует узкополосный множественный доступ с временным разделением каналов (TDMA) для поддержания телефонии и услуг передачи данных.
Некоторые другие беспроводные сети включают в себя GPRS (система пакетной радиосвязи общего пользования), которая поддерживает высокоскоростные услуги передачи данных со скоростями передачи данных, подходящими для электронной почты и приложений сетевых обозревателей и UMTS (универсальная система мобильной связи), которая может доставлять широкополосную речь и данные для звуковых и видеоприложений.
Эти беспроводные сети могут в целом рассматриваться как глобальные сети (WAN), которые используют сотовую технологию. Сотовая технология основана на топологии, в которой зона географического покрытия разбивается на соты. В каждой из этих сот существует фиксированная базовая приемопередающая станция (BTS), которая взаимодействует с мобильными пользователями. Контроллер базовой станции (BSC) типично используется в зоне географического покрытия для контроля BTS и для соединения с помощью межсетевого шлюза с различными сетями с пакетной коммутацией и с коммутацией каналов.
Так как спрос на беспроводные информационные услуги продолжает увеличиваться, мобильные устройства выделяются для поддержки интегрированной речевой среды, среды данных и потоковых сред во время предоставления бесшовного сетевого покрытия между сотовыми WAN и беспроводными локальными сетями (LAN). Беспроводные LAN в общем предоставляют телефонию и услуги передачи данных по относительно небольшим географическим зонам, используя стандартный протокол, например, IEEE 802.11, Bluetooth, Home RF, протокол передачи данных по радиоканалу со сверхширокой полосой пропускания (UWB) или тому подобное. LAN может предоставляться в офисном здании, дома или общественном месте.
Существование беспроводных LAN предоставляет уникальную возможность для увеличения пропускной способности пользователей в сотовой WAN с помощью расширения сотовой связи в нелицензируемом диапазоне, используя инфраструктуру беспроводной LAN. Однако должны быть приняты предупредительные меры, чтобы избежать избыточных энергетических затрат, когда мобильное устройство ищет беспроводную LAN. Продолжительный поиск всех беспроводных LAN в близости от мобильного устройства может значительно уменьшать срок службы батареи из-за большого количества разных диапазонов частот, которые должны быть просканированы. Более того, некоторые беспроводные LAN, которые могут быть найдены с помощью продолжительного поиска, могут не представлять интереса в мобильном устройстве из-за множества причин. Соответственно, в данной области техники существует необходимость в мобильном устройстве, способном обнаруживать беспроводные LAN в WAN с минимальным временем поиска.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Один аспект беспроводной связи раскрыт. Устройство беспроводной связи включает в себя процессор, выполненный с возможностью создания информации, связанной с расположением первой сети связи на основе одного или более опорных сигналов от второй сети связи, и память, выполненную с возможностью хранения информации.
Раскрывается машиночитаемый носитель, использующий программу команд, выполняемых процессором или процессорами для осуществления способа связи. Команды могут содержать команды для создания информации, относящейся к расположению первой сети связи на основе одного или более опорных сигналов от второй сети связи, и команды для хранения информации в памяти.
Раскрывается способ связи. Способ включает в себя создание информации, относящейся к расположению первой сети связи на основе одного или более опорных сигналов от второй сети связи, и команды для хранения информации в памяти.
Раскрыто устройство для связи. Устройство включает в себя средство для создания информации, относящейся к расположению первой сети связи на основе одного или более опорных сигналов от второй сети связи, и память, которая хранит информацию, созданную средством.
Разумеется, что другие варианты осуществления настоящего изобретения легко станут очевидными специалистам в данной области техники из последующего подробного описания, в котором различные варианты осуществления изобретения показаны и описаны в качестве иллюстрации. Как будет представлено, изобретение допускает другие и отличные варианты осуществления, и его некоторые детали допускают модификацию в различных других отношениях, все без отклонения от сущности и объема настоящего изобретения. Соответственно, чертежи и подробное описание должны рассматриваться как пояснительные по характеру, а не как ограничивающие.
Краткое описание чертежей
Различные аспекты настоящего изобретения проиллюстрированы в качестве примера, а не в качестве ограничения, на прилагаемых чертежах, при этом:
Фиг.1 является концептуальной схемой WAN с несколькими беспроводными LAN, распределенных повсюду;
Фиг.2 является концептуальной схемой WAN с многочисленными сотами и несколькими беспроводными WAN, распределенными повсюду;
Фиг.3 является упрощенной блок-схемой устройства беспроводной связи;
Фиг.4 является концептуальной схемой, иллюстрирующей виртуальное расположения для точки доступа в беспроводной LAN;
Фиг.5 является концептуальной схемой процесса для создания информации о расположении;
Фиг.6 является другой упрощенной блок-схемой устройства беспроводной связи.
Подробное описание
Изложенное ниже в связи с прилагаемыми чертежами подробное описание предназначено в качестве описания различных вариантов осуществления настоящего изобретения и не предназначено, чтобы представлять единственные варианты осуществления, в которых настоящее изобретение может быть осуществлено на практике. Подобное описание включает в себя конкретные детали с целью обеспечения всестороннего понимания настоящего изобретения. Тем не менее, специалистам в данной области техники будет очевидно, что настоящее изобретение может быть осуществлено на практике без этих конкретных деталей. В некоторых случаях хорошо известные структуры и компоненты показаны в форме блок-схемы, чтобы избежать затруднения понимания идей настоящего изобретения.
В дальнейшем в подробном описании будут описаны различные идеи в контексте устройства беспроводной связи, которое ищет беспроводную LAN в сотовой WAN. Конкретные примеры беспроводного устройства, допускающие функционирование в сети CDMA2000 lx с возможностями IEEE 802.11, будут описаны, однако специалисты в данной области техники легко примут во внимание, что принципы в этих примерах могут быть расширены до других беспроводных устройств, допускающих доступ к многочисленным сетям. В качестве примера беспроводное устройство может выполняться с возможностью поиска сетей WCDMA, которые накладываются на сеть GSM. Соответственно, любая ссылка на сотовое устройство CDMA, допускающее связь с сетью IEEE 802.11 или любой другой конкретный вариант осуществления подразумевается лишь проиллюстрировать различные аспекты настоящего изобретения с пониманием, что эти аспекты имеют широкий диапазон применения.
Фиг.1 является концептуальной схемой сотовой WAN. Сотовая WAN 100 может использовать любое количество сот для предоставления беспроводного покрытия по географической зоне. BTS может предоставляться в каждой соте WAN 100 для предоставления радиоинтерфейса устройствам беспроводной связи. BSC может использоваться для управления и координации BTS в WAN 100 и для предоставления интерфейса различным сетям на основе пакетной коммутации и коммутации каналов. Для иллюстративных целей единственная сота показана на фиг.1 с BTS 102, обслуживающей все беспроводные устройства под управлением BSC 104. Центр 106 коммутации мобильной связи (MSC) может использоваться для предоставления межсетевого шлюза коммутируемой телефонной сети 108 общего пользования (PSTN) и сети Интернет 112.
По всей сотовой WAN 100 распределены несколько беспроводных LAN. Для иллюстративных целей показаны три беспроводных LAN 110a-110c. Беспроводные LAN 110a-110c могут являться сетями IEEE 802.11 или любыми другими соответствующими сетями. Каждая беспроводная LAN 110a-llOc включает в себя одну или более точек доступа (не показано) в Интернет 112. MSC 106 или мобильный шлюз 116 (MGW) может использоваться для взаимодействия беспроводных LAN 110a-110c с PSTN 108. Устройство 114 беспроводной связи может иметь доступ к другим IP-устройствам в Интернете 112 с помощью беспроводной LAN или одного или более BTS в WAN 100.
Беспроводное устройство 114 может быть любым подходящим устройством, допускающем и сотовую связь в WAN, и беспроводную связь в LAN, например беспроводной телефон, персональный цифровой помощник (PDA), портативный компьютер, персональный компьютер (PC), приемопередатчик, модем, камера, игровая консоль или тому подобное. Так как беспроводное устройство 114 передвигается по всей сотовой WAN 100, оно может проходить через зону покрытия одной или более беспроводных LAN 110a-110c.
В основном беспроводное устройство 114 может обнаруживать присутствие каждой беспроводной LAN 110a-llOc с помощью продолжительного поиска сигналов синхронизации, так как оно передвигается по сотовой WAN 100. Каждый раз, когда беспроводное устройство 114 обнаруживает беспроводную LAN, оно может решать, переключаться ли или нет на беспроводную LAN для получения доступа к PSTN 108. Однако этот процесс требует, чтобы беспроводное устройство 114 сканировало широкий диапазон частот, и назначения значительных ресурсов для процессора, чтобы поддержать поиск, что приводит к возрастающему энергопотреблению и уменьшающемуся сроку службы батареи.
Более экономичным подходом в терминах энергопотребления является поиск, только когда беспроводное устройство 114 находится в близости от беспроводной LAN, подходящей для предоставления доступа. Подходит ли или нет беспроводная LAN для доступа, будет однозначно определено для каждого беспроводного устройства. С помощью примера беспроводное устройство может определять, что беспроводная LAN подходит для предоставления доступа, так как она используется в доме пользователя или в его или ее административном здании. Тому же самому пользователю может быть запрещен доступ к беспроводной LAN в административном здании конкурента по бизнесу или сверхсекретном государственном учреждении. В некоторых случаях может быть нежелательно предоставлять доступ к беспроводной LAN, что иначе предоставит свободный доступ, который пользователь пропускает во время езды по шоссе в автомобиле. В последнем случае, даже если обнаружение подобной беспроводной LAN осуществлено своевременно, переадресация назад и вперед между сотовой WAN и беспроводной LAN может представлять собой нежелательные задержки и увеличивать вероятность разъединенного вызова.
Теперь будет описан вариант осуществления беспроводного устройства, которое ищет подходящую WLAN, только в ее близости, со ссылкой на фиг.2. Фиг.1 является концептуальной схемой сотовой WAN. BTS 102a-102c располагается, соответственно, в каждой соте 202a-202c. Каждая BTS 102a-102c передает контрольный сигнал, который может использоваться беспроводным устройством 114 для синхронизации с одной или более BTS и для предоставления когерентной демодуляции передаваемого сигнала, если беспроводное устройство 114 синхронизируется с BTS. Контрольные сигналы могут быть широкополосными сигналами или любым другим типом соответствующих опорных сигналов. В случае широкополосных контрольных сигналов каждый распространяется с различным смещением фазы в том же самом коде PN. Фазовое соотношение может поддерживаться синхронизацией контрольных сигналов с общим синхронизирующим сигналом, например, система спутниковой навигации глобального позиционирования Navstar. Различные смещения фазы позволяют отличать беспроводному устройству 114 три BTS 102a-102c. Беспроводное устройство 114 в общем создает соединение с BTS, которая имеет самый сильный контрольный сигнал.
Так как беспроводное устройство 114 передвигается по сотовой WAN 100, оно контролирует контрольные сигналы от различных BTS 102a-102c, чтобы помогать переадресации, как только беспроводное устройство 114 пересекает сотовые границы. Контрольные сигналы могут также использоваться для определения сведений о расположении беспроводных LAN, подходящих для доступа с помощью беспроводного устройства 114. В качестве примера беспроводное устройство 114 может наблюдать в любом конкретном расположении с помощью WAN 100 n контрольных сигналов BTS с измеримым уровнем сигнала. Эти контрольные сигналы могут характеризоваться одним или двумя векторами, Xi,..., xn, и yi,..., yD, где x является уровнем сигнала контрольного сигнала и y является фазой сигнала контрольного сигнала. Пара векторов является схематичной идентификационной меткой или признаком расположения беспроводного устройства 114. Эта идентификационная метка может сравниваться с базой данных, которая содержит идентификационную метку каждой беспроводной LAN, подходящей для доступа. Если беспроводное устройство 114 должно найти идентификационную метку в базе данных, которая соответствует его текущей идентификационной метке, оно может использовать информацию, содержащуюся в этом содержимом для поиска и получения доступа в соответствующей беспроводной LAN.
Фиг.3 - упрощенная блок-схема, иллюстрирующая пример системы беспроводного устройства. Беспроводное устройство 114 может быть реализовано множеством способов. По меньшей мере, в одном варианте осуществления беспроводное устройство 114 включает в себя процессор 302, который взаимодействует со множеством периферийных устройств через системную шину 304. Хотя процессор 302 показан как единственный объект для целей объяснения функционирования беспроводного устройства 114, специалисты в данной области техники поймут, что функциональные возможности процессора 302 могут быть реализованы с помощью одного или более физических процессоров. В качестве примера, процессор 302 может быть реализован с помощью микропроцессора, который поддерживает множество программных приложений. Эти программные приложения могут использоваться для контроля и управления функционированием беспроводного устройства 114, а также для предоставления интерфейса для клавиатуры 305 и устройства отображения 306. Процессор 302 может также включать в себя цифровой сигнальный процессор (DSP) (не показано), который выполняет определенные функции обработки. Альтернативно, процессор 302 может быть реализован с помощью специализированной интегральной микросхемы (ASIC), программируемой пользователем вентильной матрицы (FPGA), программируемых логических компонентов, дискретной вентильной или транзисторной логики, дискретных компонентов аппаратных средств или тому подобного, либо в единственном числе или в сочетании с микропроцессором и/или DSP. Соответственно, термин "процессор" должен толковаться широко для охвата одного или более объектов в беспроводном устройстве, которые способны обрабатывать цифровую информацию немодулированной передачи. Способ, которым процессор 302 реализован, будет зависеть от конкретного приложения и конструктивных ограничений, налагаемых на всю систему. Специалисты в данной области техники признают взаимозаменяемость аппаратного обеспечения, встроенного ПО и конфигураций ПО при этих обстоятельствах и как наилучшим образом реализовать описанные функциональные возможности для каждого конкретного приложения.
Периферийные устройства могут включать в себя память 308. Память 308 может быть реализована множеством способов в зависимости от конкретного приложения и общих конструктивных ограничений беспроводного устройства. В качестве иллюстрации память 308 может включать в себя энергонезависимое постоянное запоминающее устройство для хранения больших программ, например базовая система ввода/вывода (BIOS) и операционная система. Эти программы могут загружаться в оперативное запоминающее устройство (RAM), которое также является частью памяти 308. Программные приложения, которые запускаются пользователем, могут также загружаться в RAM из энергонезависимого постоянного запоминающего устройства. Память 308 может также включать в себя кэши для дополнительного увеличения скорости доступа к памяти с помощью процессора 302. Специалисты в данной области техники поймут, что термин "память", используемый по этой заявке, включает в себя любое подходящее запоминающее устройство, хранится ли подобное запоминающее устройство в процессоре 302, является ли внешним к процессору 302 или распределяется по любому числу объектов в беспроводном устройстве 114.
Беспроводное устройство 114 может также включать в себя сотовый приемопередатчик 310 и приемопередатчик 312 беспроводной LAN. По меньшей мере, в одном варианте осуществления беспроводного устройства 114, сотовый приемопередатчик 310 допускает поддержку связи CDMA2000 lx и приемопередатчик 312 беспроводной LAN допускает поддержку связи IEEE 802.11. В одном варианте осуществления, который показан на фиг.3, каждый приемопередатчик 310, 312 имеет, соответственно, отдельную антенну 314, 316, но приемопередатчики 310, 312 могут совместно использовать единственную широкополосную антенну широкополосной и могут содержать единственный приемопередатчик или многочисленные приемопередатчики.
Процессор 302 может выполняться с возможностью поддержания базы данных, которая включает в себя идентификационную метку для каждой беспроводной LAN, подходящей для предоставления доступа с помощью беспроводного устройства 114. База данных может поддерживаться в некотором энергонезависимом запоминающем устройстве в беспроводном устройстве 114 и загружаться в RAM, кэш и/или файловые регистры общего назначения во время функционирования. Вместе с каждой идентификационной меткой база данных может включать в себя идентичность и рабочую частоту соответствующей беспроводной LAN.
База данных может быть создана любым множеством способов. В виде иллюстрации база данных может быть создана с помощью процесса обучения. В одном варианте осуществления беспроводного устройства 114 процесс обучения может быть инициирован пользователем. В этом варианте осуществления беспроводное устройство 114 не инициирует поиск неизвестной беспроводной LAN само по себе, но разрешает пользователю инициировать поиск. Пользователь может инициировать поиск, делая один или более вводов на клавиатуре 304 или нажимая отдельную клавишу (не показано) в беспроводном устройстве 114. Когда пользователь инициирует поиск, процессор 302 сканирует частоту приемопередатчика 312 беспроводной LAN в поиске сигнала синхронизации от точки доступа. Если беспроводное устройство 114 обнаруживает сигнал синхронизации от беспроводной LAN, идентификационная метка может быть создана и храниться в базе данных. Идентификационная метка в беспроводной LAN создается из списка контрольных сигналов с помощью сотового приемопередатчика 310 из различных BTS в WAN. Пример входа в базу данных для идентификационной метки беспроводной LAN показан ниже.
Первый столбец относится к сотовой WAN. Хотя и не обсуждается, различные идеи, описанные в этой заявке, могут расширяться в системе связи с многочисленными сотовыми WAN. Например, беспроводное устройство, передвигающееся вне территории своей домашней сети или в зарубежной стране, может обслуживаться сетью, отличной от сети своего домашнего поставщика услуг. Посещаемая WAN располагается в этом первом столбце, если к соответствующей беспроводной LAN можно получить доступ с помощью беспроводного устройства. Второй столбец относится к тождественности беспроводной LAN, например MAC-адрес точки доступа или набор точки доступа для беспроводной LAN. Типично MAC-адрес включается в сигнал синхронизации, передаваемый точкой доступа в беспроводной LAN, и следовательно, готова к доступу беспроводного устройства 114. Третий столбец относится к частоте, на которую настраивался приемопередатчик 312 беспроводной LAN, когда процессор 302 обнаруживал сигнал синхронизации от точки доступа. Два оставшихся столбца включают в себя значения, которые содержат их идентификационные метки. Они включают в себя измерение уровня сигнала и фазы сигнала для каждого контрольного сигнала, принятые сотовым приемопередатчиком 310 от n BTS в WAN.
Уровень сигнала или фаза сигнала контрольного сигнала, которые составляют идентификационную метку, могут иметь значения, которые различаются (даже для одного и того же расположения) или которые сложно измерить с высокой степенью точности. Таким образом, граница может быть встроена в базу данных для эффективного увеличения размера идентификационной метки. Эта граница представлена переменной "отклонения" в идентификационной метке. Пример показан ниже для ввода в базу данных.
Фиг.4 является концептуальной блок-схемой, иллюстрирующей беспроводное устройство в близости от беспроводной LAN, подходящей для предоставления доступа. Беспроводная LAN 110 включает в себя точку 102 доступа, расположенную на определенном расстоянии от беспроводного устройства 114. Область 304, окружающая точку 302 доступа указывает виртуальное расположение точки 302 доступа. Виртуальное расположение точки 302 доступа может быть расширено увеличением переменных отклонения и аналогично сужено уменьшением переменных отклонения. Величина отклонения, используемая при измерении уровня сигнала и фазы сигнала, будет отличаться в зависимости от конкретного приложения и общих конструктивных ограничений, налагаемых на систему. Большое отклонение, например, может отражать конструктивное решение придать большее значение обнаружению беспроводной LAN за счет сигналов ложной тревоги, которые запускают бесполезные поиски конечной беспроводной LAN. Другими словами, если переменные отклонения в идентификационной метке беспроводной LAN приводят к значительно большому виртуальному расположению для точки 302 доступа, тогда беспроводное устройство 114 может определять, что оно должно искать иметь доступ к беспроводной LAN, когда оно не находится в пределах сигнала синхронизации. Если, однако, виртуальное расположение точки доступа слишком маленькое, тогда могут существовать примеры, где беспроводное устройство 114 остается соединенным с сотовой WAN, даже если оно находится в близости от беспроводной LAN, подходящей для предоставления доступа.
Вместо этого или кроме того, способ обучения, только что описанный, вводы базы данных могут создаваться, когда пользователь посылает вызов по беспроводному устройству 114, во время близости от соответствующей беспроводной LAN. Ссылаясь на фиг.3, процессор 302 сканирует частоту приемопередатчика 312 беспроводной LAN в поиске сигнала синхронизации каждый раз, когда пользователь посылает вызов по беспроводному устройству 114. Если процессор 302 обнаруживает сигнал синхронизации, он использует контрольные сигналы BTS, принимаемые от WAN, для создания идентификационной метки беспроводной LAN. Идентификационная метка совместно с MAC-адресом, получаемым от сигнала синхронизации, и частота настройки приемопередатчика 312 беспроводной LAN могут затем сохраняться в базе данных процессором 302.
Недостаток последнего способа в том, что идентификационная метка для каждой беспроводной LAN, обнаруживаемая процессором 302, создается и сохраняется в базе данных, даже если в конкретной беспроводной LAN не интересна для беспроводного устройства 114. В качестве примера пользователь в автомобиле, движущемся по шоссе, может не желать сохранять в базе данных идентификационную метку для беспроводной LAN, которую ему или ей случается пересекать во время посылания вызова. Для обращения к этой ситуации процессор 302 может выполняться с возможностью обновления базы данных с помощью идентификационной метки для беспроводной LAN, только когда процессор 302 обнаруживает эту беспроводную LAN множество раз в определенном интервале времени. Более конкретно, когда пользователь отсылает вызов по беспроводному устройству 114 в близости от беспроводной LAN в первый раз, процессор 302 обнаруживает сигнал синхронизации и получает MAC-адрес для соответствующей точки доступа. Однако вместо создания идентификационной метки и обновления базы данных процессор 302 только записывает MAC-адрес в памяти 308, устанавливает счетчик и отмечает время ввода. В следующий момент пользователь отсылает вызов по беспроводному устройству 114 в близости от той же самой беспроводной LAN, процессор 302 получает MAC-адрес от сигнала синхронизации и сравнивает MAC-адрес с существующими записанными входами в памяти 308. Если соответствие найдено, счетчик увеличивается и его вывод сравнивается с пороговой величиной. Если результат счетчика удовлетворяет или превышает пороговую величину, процессор 302 создает идентификационную метку для беспроводной LAN, и сохраняет идентификационную метку в базе данных совместно с MAC-адресом и частотой настройки приемопередатчика 312 беспроводной LAN. Если, с другой стороны, результат счетчика не удовлетворяет пороговой величине, тогда процессор 302 не обновляет базу данных. Если превышающая величина настройки истекла, так как была сделана отметка времени до того, как результат счетчика достигнет пороговой величины, счетчик уменьшается и отметка времени, ассоциируемая с утратившим силу входом, удаляется.
Альтернативно процессор 302 может выполняться с возможностью обновления базы данных с помощью идентификационной метки для беспроводной LAN только когда процессор 302 обнаруживает беспроводную LAN, тогда как беспроводное устройство 114 является неподвижным. Этот способ предотвращает обновление базы данных от процессора 302 с помощью идентификационной метки беспроводной LAN, которую пользователю в автомобиле случается пересекать, когда отсылается вызов. Способ, которым беспроводное устройство 114 определяет, передвигается ли он или неподвижен, может реализовываться множеством форм. В качестве примера процессор 302 может контролировать изменение в фазе контрольных сигналов, принимаемых сотовым приемопередатчиком 310. Если фаза контрольных сигналов изменяется при настройке, предполагая номинальные условия среды, процессор 302 определяет, что беспроводное устройство 114 передвигается и, следовательно, не обновляет базу данных с помощью идентификационной метки любой беспроводной LAN, которую оно может обнаружить. Если, с другой стороны, фаза контрольных сигналов относительно стабильна, процессор 302 определяет, что беспроводное устройство 114 является неподвижным. Если сделано это определение, процессор 302 сканирует частоту приемопередатчика 312 беспроводной LAN в поиске сигнала синхронизации. Если успешно, процессор 302 получает MAC-адрес от сигнала синхронизации, создает идентификационную метку, используя контрольные сигналы BTS от WAN, и затем вводит эту информацию в базу данных совместно с частотой настройки приемопередатчика 312 беспроводной LAN.
В расширении описанного способа обучения, если беспроводная LAN не найдена во время сканирования приемопередатчика 312 беспроводной LAN, тогда как беспроводное устройство 114 является неподвижным, процессор 302 не повторяет сканирование до тех пор, пока беспроводное устройство 114 не передвинулось на достаточное расстояние от последнего неудачного сканирования, и оно определяет, что беспроводное устройство 114 является снова неподвижным. Этот принцип особенно полезен в случае, если беспроводное устройство 114 передвигается медленно (например, пользователь бродит по торговому центру) и движение достаточно медленное, что оно оказывается неподвижным из-за необходимого допуска ошибки измерения, ассоциируемого с решением инициировать сканирование приемопередатчика 312 беспроводной LAN.
Другой пример принципа обучения, который может применяться процессором 302, включает в себя периодические поиски для беспроводной LAN. Таймер может использоваться для формирования периодических триггеров, которые принуждают процессор 302 к режиму поиска. В режиме поиска процессор 302 сканирует частоту приемопередатчика 312 беспроводной LAN в поиске сигнала синхронизации от точки доступа. Если процессор 302 обнаруживает сигнал синхронизации, он получает MAC-адрес для соответствующей точки доступа, создает идентификационную метку для беспроводной LAN, используя контрольные сигналы BTS от WAN, и вводит эту информацию в базу данных совместно с частотой настройки приемопередатчика 312 беспроводной LAN. Те же самые условия, обсуждаемые ранее, могут налагаться на процессор 302 для предотвращения обновления базы данных с помощью беспроводных LAN, которые являются неподходящими для предоставления доступа с помощью беспроводного устройства 114.
Процессор 302 может дополнительно выполняться с возможностью удаления из базы данных идентификационных меток беспроводных LAN, которые не предоставили доступ с помощью беспроводного устройства 114 для расширенного интервала времени. Эта функция может быть реализована с помощью создания счетчика или таймера для каждой идентификационной метки в базе данных. Счетчик или таймер для каждой идентификационной метки может быть сброшен каждый раз, когда к его соответствующей беспроводной LAN предоставляется доступ беспроводному устройству. В этом варианте реализации процессор 302 периодически удаляет из этой базы данных всю информацию, связанную с беспроводной LAN, чей счетчик или таймер окончил функционирование. Альтернативно процессор 302 может отмечать время каждой идентификационной метки в базе данных каждый раз, когда предоставляется доступ к ее соответствующей беспроводной LAN. С помощью последнего подхода процессор 302 поддерживает реальный таймер или иначе может принимать в реальном времени (например, от WAN), и удаляет информацию в базе данных для каждой беспроводной LAN, которая имеет устаревшую отметку времени.
Беспроводному устройству 114 может быть также заранее предоставлена идентификационная метка одной или более беспроводных LAN. То есть идентификационная метка для беспроводной LAN вместе с MAC-адресом для соответствующей точки доступа и рабочая частота беспроводной LAN могут программироваться в базе данных, когда беспроводное устройство 114 активизируется поставщиком услуг. Предварительное предоставление может быть полезным, например, когда предприятие выпускает беспроводные телефоны для всех его служащих.
Ссылаясь на фиг.1, беспроводное устройство 114 поддерживает идентификационную метку его текущего расположения из контрольных сигналов BTS в WAN 100. Эта идентификационная метка изменяется, так как беспроводное устройство 114 передвигается. Как обсуждалось ранее, идентификационная метка для беспроводного устройства 114, созданная из n контрольных сигналов BTS, может характеризоваться двумя векторами x1,..., xn, и y1,..., yn. Идентификационная метка беспроводного устройства 114 является непрерывной или периодической, сравнимой с идентификационными метками в базе данных для согласования, используя соответствующий алгоритм. Алгоритм, который используется, может различаться в зависимости от параметров функционирования и общих конструктивных ограничений системы. Для целей иллюстрации пример алгоритма предоставлен ниже.
|Xi-si|<di и |yi-pi|<qi, для i=l,...,n.
Если вышеизложенное условие удовлетворяет для всех n значений для ввода в базу данных, процессор в беспроводном устройстве 114 затем проверяет, чтобы найти, если удовлетворено следующее условие:
СУММА |Xi-si|<X или СУММА|yi-pj|<Y, где X и Y являются пороговыми величинами.
Если любые из последних условий удовлетворены для ввода в базу данных, тогда беспроводное устройство 114 настраивается на приемопередатчик беспроводной LAN на соответствующую рабочую частоту и ищет сигнал синхронизации с помощью соответствующего MAC-адреса. Как обсуждалось ранее, рабочая частота и MAC-адрес сохраняются в базе данных для каждой идентификационной метки беспроводной LAN.
Если беспроводное устройство 114 обнаруживает беспроводную LAN 110b, оно отправляет запрос о переадресации в сервер (не показано) по IP-сети 112. Сервер отправляет сообщение переадресации в MSC 106. Сообщение переадресации используется MSC 106 для уведомления BTS 102 переадресации в беспроводную LAN 110b. Сервер также отправляет команду переадресации в беспроводное устройство 114. В ответ на команду переадресации беспроводное устройство 114 разрывает существующий радиоинтерфейс с BTS 102 и создает новый раидоинтерйфейс с новой точкой доступа в беспроводной LAN 110b. Если новый радиоинтерфейс создан с точкой доступа в беспроводной LAN 110b, сервер сигнализирует MSC 106 для указания, что переадресация завершена. Беспроводное устройство 114 может теперь поддерживать сотовые услуги, используя беспроводную LAN 110b.
Беспроводное устройство 114 во время обслуживания беспроводной LAN 110b может периодически планировать время в WAN и сравнивать параметры в идентификационной метке беспроводной LAN с измерениями в границах зоны покрытия беспроводной LAN 110b. Эти измерения могут использоваться для обновления информации об идентификационной метке для беспроводной LAN 110b, например, для корректировки расширением векторов отклонения фазы. Частота этих периодических измерений может быть относительно низкой, когда сигнал беспроводной LAN является мощным, и должна увеличиваться, когда сигнал слабеет, возможно, указывая край зоны покрытия беспроводной LAN.
Когда беспроводное устройство 114 передвигается по зоне покрытия беспроводной LAN 110b, уровень сигнала беспроводной LAN, который она измеряет, может различаться, как функция расстояния от точки доступа беспроводной LAN, затруднения на пути излучения, конфигурации излучения антенн и другие факторы. Если измеряемый уровень сигнала в беспроводном устройстве 114 падает ниже пороговой величины, беспроводное устройство 114 может инициировать переадресацию обратно на сотовую WAN 100. Переадресация обратно на сотовую WAN 100 может быть инициирован с помощью беспроводного устройства 114 с помощью отправления запроса о переадресации в сервер (не показано) по IP-сети 112. Поддержав синхронизацию с WAN 100 с помощью отбора случайных измерений WAN 100 во время обслуживания беспроводной LAN 100b, мобильное устройство 114 знает конечную BTS или набор BTS, который включается в переадресацию. Эта информация передается в сервер. Сервер отсылает сообщение переадресации в MSC 106 как часть процедуры переадресации. Сообщение переадресации используется MSC 106 для поиска целевой BTS. Целевая BTS может быть BTS 102, показанной на фиг.1 или любой другой BTS в сотовой WAN 100. MSC 106 затем уведомляет целевую BTS для приготовления ресурсов для переадресации и отсылает команду переадресации обратно в сервер. В ответ на команду переадресации сервер отдает команду беспроводному устройству 114 для передвижения к целевой BTS. Беспроводное устройство 114 выполняет это с помощью разрыва существующего радиоинтерфейса с точкой доступа в беспроводной LAN 110b и создания радиоинтерфейса с целевой BTS. Если радиоинтерфейс создается с целевой BTS, целевая BTS сигнализирует MSC 106 для указания, что переадресация завершена, и беспроводное устройство 114 возобновляет использование сотовой WAN 100.
Фиг.5 является концептуальной схемой процесса для создания информации о расположении. Поиск первой сети связи инициируется в блоке 500. Первая сеть связи может являться WLAN. Поиск первой сети связи может быть инициирован в устройстве беспроводной связи, когда вызов по WAN посылается от устройства беспроводной связи. Альтернативно поиск может быть периодическим или основан на одном или более критериях. После начала поиска одна или более точек доступа сети WLAN может быть обнаружена в блоке 505. В некоторых аспектах обнаружение может быть основано на приеме сигналов синхронизации от одной или более точек доступа во время интервала поиска. Другие механизмы поиска могут также использоваться.
Информация о расположении для точек доступа может затем формироваться в блоке 510. Информация о расположении может включать в себя идентификационную метку, включая в себя уровень сигнала, отклонение уровня сигнала, фазу и/или информацию об отклонении фазы. Дополнительная и альтернативная информация, включая, например, частоту и идентификатор BSS для точки доступа, может также использоваться как часть информации о расположении. Результирующая информация затем сохраняется в памяти, блок 515.
В этом случае, где не обнаруживается сеть, процесс прекращается. Также следует заметить, что блоки 500 и 505 являются дополнительными для критерия информации о расположении.
Фиг.6 является другой упрощенной блок-схемой устройства беспроводной связи. Средство для создания информации 610 о расположении соединяется с памятью 615, которая хранит информацию о расположении. Информация о расположении может быть любой информацией о расположении сети WLAN в отношении сети WAN, как описано в данном документе. В некоторых аспектах средство для определения расположения 600 сети, включая в себя средство для инициирования поиска сети 605, может соединяться со средством для создания информации 610 о расположении.
Различные пояснительные логические блоки, модули, схемы, элементы и/или компоненты, описанные в связи с вариантами осуществления, раскрытыми в материалах настоящей заявки, могут быть реализованы или выполнены с помощью процессора общего назначения, цифрового сигнального процессора (DSP), специализированной интегральной микросхемы (ASIC), программируемой пользователем вентильной матрицы (FPGA) или другого программируемого логического компонента, дискретной вентильной или транзисторной логики, дискретных компонентов аппаратных средств или любого их сочетания, спроектированных для выполнения функций, описанных в материалах настоящей заявки. Процессором общего назначения может быть микропроцессор, но, в альтернативном варианте, процессором может быть любой типовой процессор, контроллер, микроконтроллер или конечный автомат. Процессор может быть также реализован как сочетание вычислительных компонентов, например объединение DSP и микропроцессора, множества микропроцессоров, одного или более микропроцессоров совместно с ядром DSP или любая другая подобная конфигурация.
Способы или алгоритмы, описанные применительно к раскрытым в данном документе вариантам осуществления, могут быть реализованы непосредственно в аппаратных средствах, в одной или более командах, исполняемых процессором, или в сочетании из двух. Модуль программного обеспечения может находиться в памяти ОЗУ, флэш-памяти, памяти ПЗУ, памяти EPROM (электрически программируемого ПЗУ), памяти EEPROM (электрически стираемого и программируемого ПЗУ), регистрах, на жестком диске, съемном диске, CD-ROM (ПЗУ на компакт-диске) или любом другом виде запоминающего устройства, известного в данной области техники. Типовое запоминающее устройство может соединяться с процессором из условия, что процессор может считывать информацию и записывать информацию на запоминающее устройство. В альтернативе запоминающее устройство может быть одним целым с процессором.
Предыдущее описание предусматривается, чтобы сделать возможным любому специалисту в данной области техники осуществить различные варианты осуществления, описанные в данном документе. Различные модификации по отношению к этим вариантам осуществления будут легко очевидны специалистам в данной области техники, а групповые принципы, определенные в материалах настоящей заявки, могут быть применены к другим вариантам осуществления. Таким образом, не подразумевается ограничивать формулу изобретения в вариантах осуществления, показанных в данном документе, но должен быть предоставлен полный объем, согласующийся с языком формулы изобретения, при этом ссылка на элемент в единственном числе не подразумевается обозначать "один и только один", пока именно так утверждается, но скорее "один или более". Все структурные и функциональные эквиваленты в элементах различных вариантов осуществления, описанные в этой заявке, которые известны или позже станут известны специалистам в данной области техники, явно включены в данный документ по ссылке и подразумевается, что они охвачены формулой изобретения. Более того, ничего из раскрытого в данном документе не подразумевается быть предназначено общедоступным безотносительно того, явно ли подобный документ излагается в формуле изобретения. Никакой элемент формулы изобретения не должен толковаться при условиях 35 U.S.C. §112, шестого параграфа, пока элемент не будет явно изложен, используя фразу "предназначается для" или в случае способа формулы изобретения элемент излагается, используя фразу "этап для".
1. Устройство беспроводной связи, содержащее:
процессор, выполненный с возможностью создания информации, относящейся к расположению первой сети связи на основе одного или более опорных сигналов от второй сети связи, причем информация содержит идентификационную метку первой сети связи, и при этом идентификационная метка содержит информацию о фазе и информацию об уровне сигнала для одного или более опорных сигналов; и
память, выполненную с возможностью хранения упомянутой информации.
2. Устройство беспроводной связи по п.1, в котором идентификационная метка содержит информацию об отклонении фазы для одного или более опорных сигналов, причем виртуальный размер зоны покрытия для точки доступа в первой сети связи, по меньшей мере, частично определяется информацией об отклонении фазы.
3. Устройство беспроводной связи по п.1, в котором идентификационная метка содержит информацию об отклонении уровня сигнала для одного или более опорных сигналов, причем виртуальный размер зоны покрытия для точки доступа в первой сети связи, по меньшей мере, частично определяется информацией об уровне сигнала.
4. Устройство беспроводной связи по п.1, в котором идентификационная метка содержит рабочую частоту точки доступа в первой сети связи.
5. Устройство беспроводной связи по п.1, в котором процессор дополнительно выполнен с возможностью создания информации в памяти с помощью обнаружения первой сети связи в ответ на поиск, инициированный пользователем, создания идентификационной метки для первой сети связи, используя один или более опорных сигналов из второй сети связи, и сохранения идентификационной метки в памяти.
6. Устройство беспроводной связи по п.1, в котором процессор дополнительно выполнен с возможностью создания информации в памяти с помощью обнаружения первой сети связи в течение поиска, создания идентификационной метки для первой сети связи, используя один или более опорных сигналов из второй сети связи, и сохранения идентификационной метки в памяти.
7. Устройство беспроводной связи по п.6, в котором процессор дополнительно выполнен с возможностью инициирования поиска, когда вызов посылается пользователем по устройству беспроводной связи.
8. Устройство беспроводной связи по п.6, в котором процессор дополнительно выполнен с возможностью инициирования поиска.
9. Устройство беспроводной связи по п.8, в котором процессор дополнительно выполнен с возможностью инициирования поиска только после определения того, что устройство беспроводной связи является неподвижным.
10. Устройство беспроводной связи по п.8, в котором процессор дополнительно выполнен с возможностью инициирования поиска только после определения того, что устройство беспроводной связи переместилось после предыдущего неудачного поиска процессором.
11. Устройство беспроводной связи по п.1, в котором процессор дополнительно выполнен с возможностью удаления информации из памяти после того, как с тех пор, как процессор в последний раз имел доступ к первой сети связи, прошел интервал времени.
12. Устройство беспроводной связи по п.1, в котором процессор дополнительно выполнен с возможностью обновления информации, относящейся к расположению первой сети связи, после того, как расположение первой сети связи было определено множество раз в пределах установленного интервала времени.
13. Устройство беспроводной связи по п.1, в котором первая беспроводная сеть связи является беспроводной локальной сетью (LAN), a вторая беспроводная сеть связи является глобальной сетью (WAN).
14. Машиночитаемый носитель, включающий в себя команды, исполняемые одним или более процессорами, содержащие:
команды для создания информации, относящейся к расположению первой сети связи на основе одного или более опорных сигналов от второй сети связи, причем информация содержит идентификационную метку первой сети связи, и при этом идентификационная метка содержит информацию о фазе и информацию об уровне сигнала для одного или более опорных сигналов; и
команды для хранения упомянутой информации в памяти.
15. Способ связи, содержащий этапы, на которых:
создают информацию, относящуюся к расположению первой сети связи на основе одного или более опорных сигналов от второй сети связи, причем информация содержит идентификационную метку первой сети связи, и при этом идентификационная метка содержит информацию о фазе и информацию об уровне сигнала для одного или более опорных сигналов; и
сохраняют упомянутую информацию в памяти.
16. Способ по п.15, в котором создание идентификационной метки содержит этапы, на которых:
создают информацию об отклонении фазы для одного или более опорных сигналов; и
определяют, что виртуальный размер зоны покрытия для точки доступа в первой сети связи, по меньшей мере, частично определяется информацией об отклонении фазы.
17. Способ по п.15, в котором создание идентификационной метки содержит этапы, на которых:
создают информацию об отклонении уровня сигнала для одного или более опорных сигналов, и
определяют, что виртуальный размер зоны покрытия для точки доступа в первой сети связи, по меньшей мере, частично определяется информацией об уровне сигнала.
18. Способ по п.15, дополнительно содержащий этап, на котором обновляют информацию, относящуюся к расположению первой сети связи, после того, как расположение первой сети связи было определено множество раз в пределах установленного интервала времени.
19. Способ по п.15, дополнительно содержащий этап, на котором обнаруживают первую сеть связи и создают идентификационную метку для первой сети связи, используя один или более опорных сигналов из второй сети связи.
20. Способ по п.19 дополнительно содержащий этап, на котором инициируют поиск для обнаружения первой сети связи, когда вызов посылается пользователем.
21. Способ по п.20, дополнительно содержащий этап, на котором инициируют поиск после определения того, что устройство беспроводной связи является неподвижным.
22. Способ по п.20, дополнительно содержащий этап, на котором инициируют поиск после определения того, что устройство беспроводной связи находилось в движении после предыдущего неудачного поиска.
23. Способ по п.15, в котором первая беспроводная сеть связи является беспроводной LAN, а вторая беспроводная сеть связи является WAN.
24. Устройство беспроводной связи, которое содержит:
средство для создания информации, относящейся к расположению первой сети связи на основе одного или более опорных сигналов от второй сети связи, причем информация содержит идентификационную метку первой сети связи, и при этом идентификационная метка содержит информацию о фазе и информацию об уровне сигнала для одного или более опорных сигналов; и
средство для хранения информации.
25. Устройство беспроводной связи по п.24, в котором средство для создания информационной метки содержит средство для создания информации об отклонении фазы для одного или более опорных сигналов, причем виртуальный размер зоны покрытия для точки доступа в первой сети связи, по меньшей мере, частично определяется информацией об отклонении фазы.
26. Устройство беспроводной связи по п.24, в котором средство для создания идентификационной метки содержит средство для создания информации об отклонении уровня сигнала для одного или более опорных сигналов, причем виртуальный размер зоны покрытия для точки доступа в первой сети связи, по меньшей мере, частично определяется информацией об уровне сигнала.
27. Устройство беспроводной связи по п.24, дополнительно содержащее средство для обнаружения первой сети связи и средство для создания идентификационной метки для первой сети связи, используя один или более опорных сигналов из второй сети связи.
28. Устройство беспроводной связи по п.24, в котором средство для обнаружения содержит средство для инициирования поиска, когда вызов отсылается пользователем.
29. Устройство беспроводной связи по п.24, в котором первая беспроводная сеть связи является беспроводной LAN, а вторая беспроводная сеть связи является WAN.
30. Устройство беспроводной связи по п.24, дополнительно содержащее средство для обновления информации, относящейся к расположению первой сети связи, после того, как расположение первой сети связи было определено множество раз в пределах установленного интервала времени.
