Способ и устройство связи, использующие идентификаторы точки физического подключения
Настоящее изобретение относится к системе беспроводной связи. Технический результат изобретения заключается в обеспечении средств для маршрутизации сообщений между конечным узлом и узлом доступа через другой узел доступа. Информация идентификации физического уровня используется при идентификации удаленного, например соседнего, узла доступа в качестве получателя сообщения. Таким образом, когда идентификатор соединения, основанный на одном или более идентификаторах физического уровня, доступен беспроводному терминалу, например из одного или более сигналов нисходящей линии связи, принятых от узла доступа получателя, беспроводной терминал может использовать идентификатор соединения, соответствующий узлу получателя, чтобы маршрутизировать сообщение через узел доступа, с которым он установил соединение по восходящей линии связи. Такая информация об идентификаторе соединения может использоваться даже, когда другая адресная информация, например адресная информация сетевого уровня, ассоциативно связанная с узлом доступа получателя, может быть недоступна беспроводному терминалу. 5 н. и 41 з.п. ф-лы, 9 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Это изобретение относится к системе связи, а более конкретно, к способам и устройству для маршрутизации сообщений на основе информации физического уровня в беспроводных, например сотовых, сетях связи.
Уровень техники
Эталонная модель взаимодействия открытых систем (OSI) является полезной в объяснении различных операций связи и маршрутизации. Эталонная модель OSI включает в себя 7 уровней, где уровень приложений является самым верхним уровнем, а физический уровень является самым нижним уровнем. Физическим уровнем является уровень, который имеет дело с фактическими физическими соединениями и атрибутами физических соединений в системе. Над физическим уровнем находится уровень управления передачей данных, иногда называемый канальным уровнем. Канальный уровень (Уровень 2 в модели OSI) иногда описывается как зависимый от технологии уровень передачи. Над канальным уровнем находится сетевой уровень (Уровень 3 OSI), где поддерживается сетевая маршрутизация и ретрансляция. Сетевой уровень иногда называется уровнем пакетов. На сетевом уровне выполняется маршрутизация сообщений/пакетов через сеть, например, по одному или более маршрутам. Разная адресация может использоваться для направления сообщений и сигналов на разных уровнях. Например, сетевой адрес, такой как IP-адрес, может использоваться для маршрутизации сообщений/пакетов на сетевом уровне. MAC-адреса могут использоваться для управления маршрутизацией сообщений на уровне управления передачей данных. На самом низшем уровне модели OSI, физическом уровне, один или более физических идентификаторов имеют взаимоотношение с фактическим физическим атрибутом или характеристикой устройства источника или получателя. Понимание разных уровней связи и разных технологий адресации, используемых для каждого из уровней, облегчит понимание настоящего изобретения.
Система связи часто включает в себя множество сетевых узлов, которые подключены к узлам доступа, через которые конечные узлы, например, мобильные устройства, подсоединяются к сети. Сетевые узлы могут быть расположены в иерархии. Конечные узлы в типичном варианте связываются с узлами доступа непосредственно через соединения, которые были установлены с упомянутыми узлами доступа. Такие системы обычно полагаются на существование двунаправленной линии связи между узлом доступа и конечным узлом, чтобы поддерживать двустороннюю связь между конечным узлом и узлом доступа. Отметим, что в таких системах конечный узел обычно не знает адреса сетевого уровня целевого узла доступа получателя, но может знать информацию, которую он может принимать по широковещательным каналам, которая в типичном варианте может включать в себя идентификатор физического уровня, который обычно не используется в таких системах для маршрутизации сообщения. Этот подход имеет в результате задержки передачи обслуживания и потерю пакетов, когда конечный узел способен только поддерживать одну единственную двунаправленную линию связи в момент времени.
Затем следует принимать во внимание, что существует необходимость в способах и устройстве, которые позволяют конечному узлу, который не имеет текущей восходящей линии связи до целевого узла доступа, связываться с упомянутым целевым узлом доступа через другой узел доступа, с которым конечный узел имеет текущую восходящую линию связи, даже когда упомянутый конечный узел не знает сетевого адреса целевого узла доступа.
В некоторых системах конечные узлы способны поддерживать множественные двунаправленные линии связи с разными узлами доступа в одно и то же время. Однако такие системы в типичном варианте требуют, чтобы конечные узлы отправляли сообщения, предназначенные для конкретного узла доступа, с которым конечный узел имеет соединение, по линии связи, которая непосредственно соединена с этим конкретным узлом доступа. Этот подход, в некоторых случаях, является неэффективным, так как линии связи, особенно когда они являются беспроводными линиями связи, имеют склонность быть неустойчивыми с точки зрения качества (например, характеристики задержки и потерь). В результате, линия связи до целевого узла доступа может не быть лучшей линией связи, доступной конечному узлу в момент, когда необходимо отправить сообщение упомянутому целевому узлу доступа получателя. В типичном варианте, это ограничение преодолевается обращением к соединениям сетевого уровня, которые могут быть маршрутизированы через множественные сетевые сегменты благодаря использованию адресов сетевого уровня (например, IP-адресов). Этот подход использования адресов сетевого уровня также неэффективен, особенно когда сообщение должно быть с характерными для канального уровня функциями, так как сообщения сетевого уровня имеют тенденцию быть гораздо большими, чем сообщения канального уровня в некоторых системах. Такая неэффективная передача сигналов плохо подходит для соединений по воздушным линиям связи с ограниченными ресурсами.
Также следует принимать во внимание, что также существует необходимость в способе, который позволяет конечному узлу отправлять сообщения по любой из своих доступных беспроводных линий связи независимо от того, какому узлу доступа предназначается сообщение. Было бы желательно, если такие сообщения могли отправляться, по меньшей мере, в некоторых вариантах осуществления, без необходимости обращаться к неэффективным соединениям сетевого уровня, например, соединениям, затрагивающим использование адресов сетевого уровня, таким как адреса IP-уровня, для маршрутизации информации к предназначенному узлу доступа.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение направлено на способы и устройство для маршрутизации сообщений между конечным узлом и узлом доступа через другой узел доступа. Способы и устройство изобретения поддерживают использование идентификационной информации физического уровня при идентификации удаленного, например смежного, узла доступа в качестве получателя сообщения. Таким образом, когда идентификатор соединения, основанный на одном или более идентификаторах физического уровня, доступен беспроводному терминалу, например, из одного или более сигналов нисходящей линии связи, принятых от узла доступа получателя, беспроводной терминал может использовать идентификатор соединения, соответствующий узлу получателя, чтобы маршрутизировать сообщение через узел доступа, с которым он установил соединение по восходящей линии связи. Такая информация об идентификаторе соединения может использоваться даже, когда другая адресная информация, например адресная информация сетевого уровня, ассоциативно связанная с узлом доступа получателя, может быть не доступна беспроводному терминалу.
Различные новые признаки направлены на способы приема конечным узлом широковещательной информации от узла доступа и определения идентификатора точки физического подключения, например, идентификатора соединения, соответствующего узлу доступа. Другие признаки направлены на отправку сигналов одному узлу доступа, включающему в себя идентификатор соединения, соответствующий другому узлу доступа. Идентификатор соединения основан на одной или более частях информации, которые предоставляют информацию, относящуюся к точке подключения физического уровня. Таким образом, в соответствии с изобретением, информация физического уровня может использоваться в качестве идентификатора соединения.
В соответствии с изобретением узлы доступа хранят информацию, отображающую идентификаторы соединения, которые основаны на идентификационной информации физического уровня, на один или более адресов более высокого уровня. Информация соответствия хранится в точках доступа. Точки доступа включают в себя информацию соответствия для идентификаторов соединений, соответствующих точкам подключения физического уровня, которые являются локальными по отношению к узлу доступа, в дополнение к идентификаторам соединения, соответствующим точкам подключения физического уровня других, например соседних, узлов доступа. Это дает возможность выполнения маршрутизации между физически соседними базовыми станциями на основе идентификаторов соединения физического уровня без необходимости для беспроводного терминала передавать адрес канального уровня или сетевого уровня по воздуху при отправке сообщения, которое должно быть доставлено соседнему узлу доступа, через существующее соединение с узлом доступа, обслуживающим в настоящий момент беспроводной терминал.
Таким образом, различные признаки изобретения направлены на способы приема конечным узлом сигналов от узлов доступа, указывающих идентификатор на неудачу разрешения адреса узла доступа и заставляющих упомянутый конечный узел отправлять сообщения уведомления соседей для установления новых соседних узлов доступа.
В то время как некоторые признаки направлены на способы и устройство беспроводного терминала, также как и на новые сообщения, сохраненные в беспроводном терминале, другие признаки направлены на новые способы и устройство узла доступа. Изобретение также направлено на устройства хранения данных, например устройства памяти, которые хранят одно или более новых сообщений в соответствии с настоящим изобретением.
В то время как различные варианты осуществления были обсуждены кратко выше, следует принимать во внимание, что необязательно все варианты осуществления включают в себя одинаковые признаки, и некоторые из признаков, описанных выше, являются необязательными, но могут быть желательными в некоторых вариантах осуществления. Многочисленные дополнительные признаки, варианты осуществления и выгоды настоящего изобретения обсуждаются в подробном описании, которое следует.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 иллюстрирует сетевую схему примерной системы связи, осуществляемой в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.2 иллюстрирует примерный конечный узел, осуществляемый в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.3 иллюстрирует примерный узел доступа, осуществляемый в соответствии с настоящим изобретением.
Фиг.4 иллюстрирует примерный идентификатор соединения, осуществляемый согласно этому изобретению.
Фиг.5 иллюстрирует примерное сообщение, использующее идентификатор соединения на фиг.4, осуществляемый согласно этому изобретению.
Фиг.6 иллюстрирует примерную передачу сигналов, выполненную в соответствии с настоящим изобретением, когда конечный узел поддерживает двунаправленное соединение с одним узлом доступа и хочет связаться с другим узлом доступа.
Фиг.7 иллюстрирует примерную передачу сигналов, выполненную в соответствии с настоящим изобретением, когда конечный узел поддерживает двунаправленные соединения с множественными узлами доступа.
Фиг.8 иллюстрирует примерную передачу сигналов, выполненную в соответствии с настоящим изобретением, когда конечный узел запускает процесс обнаружения соседей между двумя узлами доступа.
Фиг.9 иллюстрирует примерный PID в таблице разрешения адреса более высокого уровня, который может использоваться для установления соответствия между (к/от) PID и соответствующими адресами более высокого уровня.
Подробное описание изобретения
Способы и устройство настоящего изобретения для маршрутизации сообщений основаны на информации физического уровня, например, идентификаторах физического уровня, которые могут использоваться, чтобы поддерживать сеансы связи с одним или более конечными узлами, например, мобильными устройствами. Способ и устройство изобретения может использоваться с широким диапазоном систем связи. Например, изобретение может использоваться с системами, которые поддерживают мобильные устройства связи, такие как ноутбуки, оборудованные модемами, PDA, и широкое множество других устройств, которые поддерживают беспроводные интерфейсы в интересах мобильности устройства.
Фиг.1 иллюстрирует примерную систему 100 связи, осуществленную в соответствии с настоящим изобретением, например сеть сотовой связи, которая содержит множество узлов, взаимосвязанных с линиями связи. Примерная система 100 связи, например, является системой беспроводной связи с широкополосным множественным доступом с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM). Узлы в примерной системе 100 связи обмениваются информацией с помощью сигналов, например сообщений, на основе протоколов связи, например протокола Интернета (IP). Линии связи системы 100 могут быть осуществлены, например, с помощью проводов, волоконно-оптических кабелей и/или технологий беспроводной связи. Примерная система 100 связи включает в себя множество конечных узлов 144, 146, 144', 146', 144", 146", которые получают доступ к системе связи через множество узлов 140, 140', 140" доступа. Конечные узлы 144, 146, 144', 146', 144", 146" могут быть, например, устройствами или терминалами беспроводной связи, а узлы 140, 140', 140" доступа могут быть, например, базовыми станциями. Базовые станции могут быть осуществлены в виде беспроводных маршрутизаторов доступа. Примерная система 100 связи также включает в себя ряд других узлов 104, 106, 110 и 112, используемых для того, чтобы обеспечить взаимосвязанность или предоставить конкретные службы или функции. Конкретно, примерная система 100 связи включает в себя сервер 104, используемый для того, чтобы поддерживать передачу и хранение состояния, принадлежащего конечным узлам. Серверный узел 104 может быть, например, AAA-сервером или может быть сервером передачи содержимого или может быть сервером, включающим в себя и функциональность AAA-сервера, и функциональность сервера передачи содержимого.
Примерная система 100 на фиг.1 изображает сеть 102, которая включает в себя сервер 104 и узел 106, которые соединены с промежуточным сетевым узлом 110 соответствующими линиями 105 и 107 сети соответственно. Промежуточный сетевой узел 110 в сети 102 также обеспечивает взаимосвязанность с сетевыми узлами, которые являются внешними по отношению к сети 102, через линию 111 связи. Линия 111 связи соединяется с другим промежуточным сетевым узлом 112, который предоставляет дополнительную связанность с множеством узлов 140, 140', 140" доступа через линии 141, 141', 141" связи соответственно.
Каждый узел 140, 140', 140" доступа изображается как обеспечивающий взаимосвязанность с множеством N конечных узлов (144, 146), (144', 146'), (144", 146") соответственно, через соответствующие линии (145, 147), (145', 147'), (145", 147") доступа соответственно. В примерной системе 100 связи каждый узел 140, 140', 140" доступа изображается как использующий беспроводную технологию, например беспроводные линии доступа, чтобы обеспечить доступ. Область радиопокрытия, например соты 148, 148', 148" связи для каждого узла 140, 140', 140" доступа, соответственно, иллюстрируется как окружность, окружающая соответствующий узел доступа.
Примерная система 100 связи впоследствии используется как основа для описания различных вариантов осуществления. Альтернативные варианты осуществления изобретения включают в себя различные топологии сетей, где число и тип сетевых узлов, число и тип узлов доступа, число и тип конечных узлов, число и тип серверов и других агентов, число и тип линий связи и взаимосвязанность между узлами могут отличаться от примерной системы 100 связи, изображенной на фиг.1.
В различных вариантах осуществления настоящего изобретения некоторые из функциональных объектов, изображенных на фиг.1, могут быть опущены или объединены. Местоположение или размещение этих функциональных объектов в сети также может изменяться.
Фиг.2 предоставляет подробную иллюстрацию примерного конечного узла 200, например беспроводного терминала, такого как мобильный узел, осуществленного в соответствии с настоящим изобретением. Примерный конечный узел 200, изображенный на фиг.2, является подробным представлением устройства, которое может использоваться в качестве любого одного из конечных узлов 144, 146, 144', 146', 144", 146", изображенных на фиг.1. В варианте осуществления на фиг.2 конечный узел 200 включает в себя процессор 204, интерфейс 230 беспроводной связи, пользовательский интерфейс 240 ввода/вывода и память 210, соединенные вместе шиной 206. Соответственно, через шину 206 различные компоненты конечного узла 200 могут обмениваться информацией, сигналами и данными. Компоненты 204, 206, 210, 230, 240 конечного узла 200 расположены внутри корпуса 202.
Интерфейс 230 беспроводной связи предоставляет механизм, посредством которого внутренние компоненты конечного узла 200 могут отправлять и принимать сигналы к/от внешних устройств и сетевых узлов, например узлов доступа. Интерфейс 230 беспроводной связи включает в себя, например, модуль 232 приемника с соответствующей принимающей антенной 236 и модуль 234 передатчика с соответствующей передающей антенной 238, используемой для связывания конечного узла 200 с другими сетевыми узлами, например, через беспроводные каналы связи. В некоторых вариантах осуществления модуль 234 передатчика включает в себя передатчик с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM).
Примерный конечный узел 200 также включает в себя устройство 242 пользовательского ввода, например клавиатуру, и устройство 244 пользовательского вывода, например дисплей, которые присоединены к шине 206 через интерфейс 240 пользовательского ввода/вывода. Таким образом, устройства 242, 244 пользовательского ввода/вывода могут обмениваться информацией, сигналами и данными с другими компонентами конечного узла 200 через интерфейс 240 пользовательского ввода/вывода и шину 206. Интерфейс 240 пользовательского ввода/вывода и ассоциативно связанные устройства 242, 244 предоставляют механизм, посредством которого пользователь может управлять конечным узлом 200, чтобы выполнять различные задачи. В частности, устройство 242 пользовательского ввода и устройство 244 пользовательского вывода предоставляют функциональность, которая позволяет пользователю управлять конечным узлом 200 и приложениями, например модулями, программами, процедурами и/или функциями, которые выполняются в памяти 210 конечного узла 200.
Процессор 204 под управлением различных модулей, например алгоритмов, включенных в память 210, управляет работой конечного узла 200, чтобы выполнять различную передачу сигналов и обработку, как обсуждается ниже. Модули, включенные в память 210, выполняются при начальной загрузке или когда вызываются другими модулями. Модули могут обмениваться данными, информацией и сигналами, когда выполняются. Модули также могут совместно использовать данные и информацию, когда выполняются. В варианте осуществления на фиг.2 память 210 конечного узла 200 настоящего изобретения включает в себя модуль 212 передачи сигналов/управления и данные 214 передачи сигналов/управления.
Модуль 212 передачи сигналов/управления управляет обработкой, относящейся к приему и отправке сигналов, например сообщений, для управления хранением, поиском и обработкой информации о состоянии. Данные 214 передачи сигналов/управления включают в себя информацию о состоянии, например параметры, состояние и/или другую информацию, относящуюся к работе конечного узла. В частности, данные 214 передачи сигналов/управления включают в себя информацию 216 о конфигурации, например, информацию об идентификации конечного узла и операционную информацию 218, например, информацию о текущем состоянии обработки, состоянии незаконченных ответов и т.д. Модуль 212 обращается и/или модифицирует данные 214, например, обновляет информацию 216 о конфигурации и/или операционную информацию 218.
Модуль 251 формирования сообщения ответственен за формирование сообщений для различных операций конечного узла 200. Сообщение 280 уведомления соседей и сигнализирующее сообщение 281 являются примерными сообщениями, сформированными согласно этому изобретению.
Модуль 213 выбора линии связи ответственен за выбор линии связи, например, лучшей линии связи, из множества линий связи, доступных конечному узлу 200 для передачи следующего сообщения, которое готово к передаче конечным узлом 200. Алгоритм выбора линии связи основан на различных параметрах качества линии связи, включающих в себя, по меньшей мере, некоторые из, но не ограниченные ими, задержки линии связи, условий канала связи, частоты ошибок линии связи и требований по мощности передачи линии связи.
Модуль 270 определения идентификатора точки подключения (PID) физического уровня отвечает за определение PID, соответствующего широковещательным сигналам, принятым от точки доступа. Модуль 270 определения PID включает в себя модуль 271 идентификации соты, модуль 272 идентификации несущей частоты и модуль 273 идентификации сектора. В некоторых, но не во всех, вариантах осуществления комбинация из идентификатора соты, идентификатора несущей частоты и идентификатора сектора используются в качестве идентификаторов точки физического подключения. Каждый из этих элементов идентификатора соответствует информации идентификации физического уровня. Например, идентификатор соты идентифицирует физическую соту или тип соты. Идентификатор несущей частоты идентифицирует физическую несущую частоту, например, частоту несущей или тоновый блок, в то время как идентификатор сектора идентифицирует сектор в соответствующей соте. Не всю из этой информации нужно использовать, чтобы осуществить PID, и отдельный элемент PID может изменяться в зависимости от осуществления системы. Например, в системе, которая не использует разделенные на секторы соты, нет необходимости в ID сектора. Подобным образом, в системе с одной несущей частотой может не быть необходимости в ID несущей. Реализация определения PID в одной примерной системе включает в себя этапы работы модуля 271 идентификации соты для определения идентификатора соты, работы модуля 272 идентификации несущей для определения идентификатора несущей частоты и работы модуля 273 идентификации сектора для определения идентификатора сектора. Таким образом, следует принимать во внимание, что разные сигналы, которые проходят через один элемент физического приемника сигнала, например антенну, могут соответствовать различным точкам подключения физического уровня, например, где каждая из различных точек подключения физического уровня может быть уникально идентифицирована, по меньшей мере, в локальной области, посредством комбинации физических идентификаторов. Например, следует принимать во внимание, что комбинация антенны или идентификатора сектора в комбинации с первым идентификатором несущей может использоваться, чтобы идентифицировать первую точку подключения физического уровня, в то время как второй идентификатор несущей в комбинации с той же антенной или идентификатором сектора могут использоваться, чтобы идентифицировать вторую точку подключения физического уровня.
Информация 260 об идентификаторах точек подключения (PID) физического уровня является списком PID (PID1 261, PID2 262), причем эти PID определяются с помощью модуля 260 определения PID. Одно примерное осуществление идентификаторов точек подключения (PID) физического уровня может быть идентификатором соединения (CID), который может быть включен в сообщения при отправке и/или приеме сообщений. Отдельные примерные CID обсуждаются дополнительно ниже.
Память 210 также включает в себя модуль 290 уведомления соседей, модуль 292 управления передачей сообщений и модуль 294 установления линии связи. Модуль 290 уведомления соседей используется для передачи уведомления соседей, например, сообщения 280 уведомления соседей, узлам доступа. Модуль 292 управления передачей сообщений используется для управления модулем 234 передатчика. Модуль 294 установления линии связи используется для установления беспроводных линий связи с точками доступа.
Фиг.3 предоставляет подробную иллюстрацию примерного узла 300 доступа, осуществленного в соответствии с настоящим изобретением. Примерный узел 300 доступа, изображенный на фиг.3, является подробным представлением устройства, которое может использоваться в качестве любого одного из узлов 140, 140', 140" доступа, изображенных на фиг.1. В варианте осуществления на фиг.3 узел 300 доступа включает в себя процессор 304, память 310, сетевой/межсетевой интерфейс 320 и интерфейс 330 беспроводной связи, соединенные вместе шиной 306. Соответственно, через шину 306 различные компоненты узла 300 доступа могут обмениваться информацией, сигналами и данными. Компоненты 304, 306, 310, 320, 330 узла 300 доступа расположены внутри корпуса 302.
Сетевой/межсетевой интерфейс 320 предоставляет механизм, посредством которого внутренние компоненты узла 300 доступа могут отправлять и принимать сигналы к/от внешних устройств и сетевых узлов. Сетевой/межсетевой интерфейс 320 включает в себя модуль 322 приемника и модуль 324 передатчика, используемые для связи узла 300 с другими сетевыми узлами, например, через медные провода или волоконно-оптические линии. Интерфейс 330 беспроводной связи также предоставляет механизм, посредством которого внутренние компоненты узла 300 доступа могут отправлять и принимать сигналы к/от внешних устройств и сетевых узлов, например, конечных узлов. Интерфейс 330 беспроводной связи включает в себя, например, модуль 332 приемника с соответствующей принимающей антенной 336 и модуль 334 передатчика с соответствующей передающей антенной 338. Интерфейс 330 используется для связывания узла 300 доступа с другими сетевыми узлами, например, через беспроводные каналы связи.
Процессор 304 под управлением различных модулей, например алгоритмов, включенных в память 310, управляет работой узла 300 доступа, чтобы выполнять различную передачу сигналов и обработку. Модули, включенные в память 310, выполняются при начальной загрузке или когда вызываются другими модулями, которые могут присутствовать в памяти 310. Модули могут обмениваться данными, информацией и сигналами, когда выполняются. Модули также могут совместно использовать данные и информацию, когда выполняются.
В варианте осуществления на фиг.3 память 310 узла 300 доступа настоящего изобретения включает в себя модуль 314 формирования сигнала для формирования сигналов, модуль 350 маршрутизации пакетов, отвечающий за маршрутизацию сигналов и сообщений, модуль 312 соответствия, который отвечает за отображение PID на адреса сетевого уровня, таблицу 311 разрешения адресов, включающую в себя соответствия 317 PID - IP-адрес. Память 310 также включает в себя модуль 351 идентификации конечного узла, идентифицирующий конечные узлы, с которыми узел 300 доступа находится на связи, информацию 340 о распределении ресурсов восходящей линии связи, отвечающую за распределение ресурсов восходящей линии связи конечным узлам, включающих в себя ресурсы, назначенные конечному узлу X 341, и информацию 345 о распределении ресурсов нисходящей линии связи, отвечающую за распределение ресурсов нисходящей линии связи конечным узлам, включающих в себя ресурсы, назначенные конечному узлу X 346.
Обращаясь теперь кратко к фиг.9, фиг.9 иллюстрирует таблицу 311' разрешения адресов, которая может использоваться в качестве таблицы 311 разрешения адресов, показанной на фиг.3. Таблица 311' разрешения адресов включает в себя PID 902, 904, 906, 908, 910, 912 и информацию, указывающую соответствующие IP-адреса 903, 905, 907, 909, 911 и 913 соответственно. Каждый PID является уникальным локально, например, PID непосредственно соседних сот являются уникальными по отношению друг к другу. Отметим, что содержимое PID может изменяться в зависимости от физических характеристик узла доступа и числа точек подключения физического уровня, поддерживаемых узлом доступа, которому соответствует PID. В примере на фиг.9 PID 902, 904 соответствуют первому узлу доступа (AN 1), который поддерживает два сектора, которые используют одинаковую несущую частоту. Соответственно, в случае AN 1 для PID достаточно включать в себя идентификатор соты и идентификатор типа сектора, чтобы уникально идентифицировать точки подключения физического уровня в соте. PID 906, 908, 910 соответствуют соте, которая поддерживает множественные несущие частоты и множественные сектора. Соответственно, PID для узла 2 доступа осуществляются как CID тем же образом, что и использованные в различных примерных вариантах осуществления, описанных дополнительно в данном документе. PID 912 соответствует третьему узлу доступа, который включает в себя один сектор и использует одну несущую частоту. Соответственно для PID 6, который соответствует третьему узлу доступа, достаточно включать в себя только идентификатор соты, несмотря на дополнительную идентификацию физического уровня, например, идентификатор сектора и/или несущей частоты. Включение такой дополнительной информации может быть желательно там, где, исходя из перспективы обработки, желательны совместимые форматы PID во множестве сот.
Обращаясь теперь к фиг.4, фиг.4 иллюстрирует примерный идентификатор 400 соединения (CID), осуществляемый согласно данному описанию. CID 400 включает в себя наклон 410, который является идентификатором соты, сектор 420, который является идентификатором сектора, и несущую 430, которая является идентификатором частоты несущей, также известным как идентификатор тонового блока.
В примерной системе связи, использующей OFDM-технологию, на физическом уровне спектр делится на ряд тонов и повторно используется в сотах и секторах в соседних географических областях. Чтобы улучшить характеристики интерференции, тоны, используемые в каждой соте/секторе, прыгают по времени, и разные соты и секторы в соседних географических областях используют разные последовательности скачков, которые определяют, как тоны должны перескакивать. Последовательности перестройки частоты формируются с использованием предварительно определенной функции, управляемой с помощью двух входных переменных, а именно - идентификатора соты, например величины наклона, и идентификатора сектора. Идентификатор сектора может быть осуществлен как идентификатор типа сектора, который указывает, какому из множества возможных типов секторов соответствует отдельный сектор. В одном варианте осуществления величина наклона является целым числом от 1 до 112, а значение идентификатора сектора является целым числом от 0 до 5. Соседние соты и секторы используют разные пары наклона и идентификатора сектора, так что сформированные последовательности перестройки частоты являются разными. В одном варианте осуществления все секторы в соте используют одинаковое значение наклона, но разные идентификаторы секторов, и соседние, например, физически смежные, соты используют разные значения наклона.
Кроме того, примерная система OFDM-связи в некоторых вариантах осуществления использует множественные несущие частоты или тоновые блоки, так что доступные тоны группируются в множественные тоновые блоки. Тоны в тоновом блоке предпочтительно являются близкими. В одной примерной системе перестройка тонов в данном тоновом блоке ограничена этим тоновым блоком. То есть последовательности перестройки частоты являются такими, что тоны могут перескакивать в тоновом блоке, но не могут перескакивать через множественные тоновые блоки. Тоновые блоки индексируются с помощью идентификатора несущей частоты. В одном варианте осуществления идентификатор несущей частоты является целым числом 0, 1 или 2.
Когда конечный узел устанавливает соединение, чтобы получить беспроводные сетевые услуги, объектом со стороны сети является узел доступа, например, базовая станция в соте/секторе, и соединение определяется относительно одного тонового блока. Следовательно, в вышеописанной системе OFDM-связи комбинация наклона, идентификатора сектора и идентификатора несущей частоты может использоваться в качестве локально уникального идентификатора, который идентифицирует соединение для беспроводного терминала. Комбинация, таким образом, является идентификатором соединения, основанным на одном или более идентификаторах физического уровня. В одном варианте осуществления множественные беспроводные терминалы могут иметь соединения с сотой/сектором одной и той же базовой станции по одному и тому же тоновому блоку. Эти соединения обычно будут совместно использовать одинаковый идентификатор соединения, так как они соединены с одной и той же точкой подключения физического уровня, как определено комбинацией соты, сектора и тонового блока. Комбинация идентификатора соединения и идентификатора беспроводного терминала может использоваться, чтобы указать соединение связи с отдельным беспроводным терминалом.
Вообще, идентификатор соединения является числом или комбинацией чисел, которые локально уникально идентифицируют соединение. В различных вариантах осуществления число или числа являются характеристическими параметрами физического уровня. В другом варианте осуществления, например, примерный вариант осуществления системы CDMA-связи, идентификатор соединения может быть комбинацией смещения псевдошумовой (PN) последовательности и другого параметра, например, идентификатора несущей частоты, если используются множественные несущие частоты.
Фиг.5 иллюстрирует примерное сообщение 500, в соответствии с настоящим изобретением, которое использует идентификатор соединения на фиг.4. Примерное сообщение 500 является сообщением канального уровня, которое включает в себя CID-адрес получателя/источника. CID-адрес получателя/источника является необязательным полем в сообщении канального уровня в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения. Сообщение 500 канального уровня включает в себя поле 510 типа управления канальным уровнем (LLC), идентифицирующее тип тела 530 сообщения, включенного в сообщение 500. CID 520 является ID соединения в форме ID 400 соединения на фиг.4. В одном варианте осуществления этого изобретения CID-поле 520 идентифицирует точку физического подключения назначения, когда отправляется от конечного узла узлу доступа в соответствии с изобретением, и идентифицирует физическое подключение источника, когда отправляется от узла доступа к конечному узлу в соответствии с изобретением.
Фиг.6 иллюстрирует примерный способ связи и соответствующую передачу сигналов, выполненную в соответствии с различными примерными вариантами осуществления изобретения. На фиг.6 конечный узел 630 связывается с узлом 620 доступа через узел 610 доступа без беспроводной восходящей линии связи между конечным узлом 630 и узлом 620 доступа и без необходимости конечному узлу знать IP-адрес узла 620 доступа. Передача сигнала иллюстрируется в контексте примерной системы 100, иллюстрированной на фиг.1. Узлы 610 и 620 доступа подобны узлам 140, 140' и 140" доступа системы 100 на фиг.1, и они осуществляются согласно узлу 300 доступа на фиг.3. Конечный узел 630 подобен конечному узлу 144, 146, 144', 146', 144" и 146" системы 100 на фиг.1, и он осуществляется согласно конечному узлу 200 на фиг.2.
На фиг.6 конечный узел 630 поддерживает двунаправленную линию связи с узлом 610 доступа, что означает, что он может отправлять сообщения и принимать сообщения от узла 610 доступа. Конечный узел 630 на фиг.6, хотя находится внутри диапазона передачи узла 620 доступа, не имеет восходящей линии связи с узлом 620 доступа. Это означает, что пока конечный узел 630 может принимать и обрабатывать широковещательную информацию, отправленную узлом 620 доступа (например, широковещательные сообщения 640), конечный узел 630 не может отправлять сообщения узлу 620 доступа через радиоинтерфейс, и узел 620 доступа не может принимать и обрабатывать сообщения, отправленные ему конечным узлом 630 через радиоинтерфейс. В одном варианте осуществления этого интерфейса это может быть из-за того, что конечный узел 630 и узел 620 доступа не имеет достаточной временной синхронизации. Из-за определенных ограничений, например, ограниченной возможности аппаратных средств, конечный узел 630 может быть не способен установить восходящую линию связи с узлом 620 доступа, в то время как конечный узел 630 в настоящий момент имеет двунаправленное соединение с узлом 610 доступа. В одном варианте осуществления восходящие линии связи, используемые узлом 610 доступа и узлом 620 доступа, находятся в разных несущих частотах, например, полоса частот восходящей линии связи, используемой узлом 610 доступа, отличается от полосы частот восходящей линии связи, используемой узлом 620 доступа. Если конечный узел 630 может только формировать сигнал восходящей линии связи в одном диапазоне в данный момент времени, например, так как конечный узел 630 имеет только одну цепь радиочастоты (RF) из-за соображений стоимости, тогда конечный узел 630 не может одновременно поддерживать две восходящие линии связи в двух разных полосах частот. В другом варианте осуществления, где восходящие линии связи, используемые узлами 610 и 620 доступа, находятся в одном и том же диапазоне, две восходящие линии связи могут быть не синхронизированными по времени, так как два узла доступа не синхронизированы по времени или из-за разницы в задержке распространения сигнала, чтобы достичь узлов 610 и 620 доступа из конечного узла 630. Если конечный узел 630 может сформировать только один сигнал восходящей линии связи согласно одной схеме временной синхронизации в момент времени, например, так как конечный узел 630 имеет одну цепочку цифровой обработки, ограниченную одной схемой синхронизации в момент времени, тогда конечный узел 630 не может одновременно поддерживать две восходящие линии связи, когда соединения недостаточно синхронизированы по времени друг с другом.
Конечный узел 630 принимает широковещательный сигнал(ы) 640, которые передаются узлом 620 доступа. Сигнал(ы) 640, согласно варианту осуществления этого изобретения, являются достаточными, чтобы определить ID соединения, подобный CID 400 на фиг.4, соответствующему конкретному физическому подключению узла 620 доступа, который передает широковещательный сигнал 640. Сигнал или сигналы 640 могут включать в себя маяковые и/или контрольные сигналы, которые могут передаваться в течение одного или более временных периодов символьной передачи.
Конечный узел 630 передает сообщение 650 узлу 610 доступа. В примерном варианте осуществления этого изобретения упомянутое сообщение 650 является таким же или подобным, что и примерное сообщение 500 на фиг.5. Поле CID, эквивалентное CID 520 на фиг.5, упомянутого сообщения 650 устанавливается в идентификатор соединения, который идентифицирует физическую точку подключения узла 620 доступа, который транслирует сигнал 640. Упомянутое сообщение 650, таким образом, предназначено для узла 620 доступа, несмотря на то, что оно отправляется узлу 610 доступа. Отметим, что, так как конечный узел 630 в примере на фиг.6 не имеет восходящей линии связи с узлом 620 доступа, он не может отправить сообщение 650 непосредственно упомянутому узлу 620 доступа.
Узел 610 доступа принимает сообщение 650 и рассматривает поле CID, соответствующее CID 520 на фиг.5, сообщения 650 и понимает из CID, сохраненного в идентификационной информации канального уровня, что он не идентифицирует одну из своих собственных физических точек подключения. В таком случае узел 610 доступа ищет в своей памяти упомянутый CID сообщения 650, чтобы найти отображение на соответствующий идентификатор более высокого уровня для узла 620 доступа (например, IP-адрес).
Например, базовая станция, которая включает в себя множественные секторы, работающие под управлением одного контроллера канального уровня, и/или множественные несущие, используемые одним контроллером канального уровня, может иметь множественные CID, соответствующие идентификатору канального уровня, соответствующему одному контроллеру канального уровня. В вариантах осуществления, где отдельные контроллеры канального уровня используются для каждого сектора и/или несущей, разные идентификаторы канального уровня могут использоваться для каждого из разных секторов и/или несущих. В некоторых вариантах осуществления существует соответствие один к одному между физическими точками подключения и канальными уровнями, но необязательно существует и могут быть несколько физических точек подключения, работающих на одном канальном уровне. Таким образом, множественные идентификаторы физического уровня могут соответствовать одинаковому идентификатору линии связи канального уровня, но каждый идентификатор соединения физического уровня обычно отображается, самое большое, на один идентификатор линии связи канального уровня.
Предполагается отображение на адрес более высокого уровня, узел 610 доступа инкапсулирует, по меньшей мере, часть сообщения 650 в сообщение 660 сетевого уровня, которое включает в себя адрес получателя, установленный в идентификатор узла 620 доступа, и передает упомянутое сообщение 660 узлу 620 доступа. Согласно этому изобретению сообщение 660 также включает в себя идентификатор 630 конечного узла, упомянутый идентификатор, в зависимости от варианта осуществления, является одним из IP-адреса конечного узла 630, идентификатора доступа к сети (NAI) конечного узла 630 и временного идентификатора. Узел 620 доступа принимает упомянутое сообщение 660 и извлекает инкапсулированную часть сообщения 650 из него. Узел 620 доступа изучает поле CID извлеченной инкапсулированной части сообщения 650 и узнает, что поле CID идентифицирует одну из своих собственных физических точек подключения.
Узел 620 доступа отправляет сообщение 670, которое включает в себя, по меньшей мере, часть принятого сообщения 650, инкапсулированную в сообщение 660 узлом 620 доступа. Упомянутое сообщение 670 также включает в себя идентификатор конечного узла 630, подобный включенному в сообщение 660. Узел 610 доступа затем принимает сообщение 670 и посредством исследования идентификатора конечного узла определяет, что сообщение 670 инкапсулирует сообщение 680, предназначенное конечному узлу 630. Узел 610 доступа затем отправляет сообщение 680, которое включает в себя, по меньшей мере, часть сообщения 670. Согласно этому изобретению сообщение 680 включает в себя CID точки физического подключения узла 620 доступа, который транслирует сигнал 640.
Конечный узел 630 принимает сообщение 680 от узла 610 доступа, но рассматривая поле CID, включенное в упомянутое сообщение 680, например, сравнивая его с сохраненной информацией о CID, он определяет, что сообщение 680 создано в узле 620 доступа в ответ на сообщение 650, отправленное ему ранее.
Фиг.7 иллюстрирует примерную передачу сигналов, выполненную в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения. Передача сигнала иллюстрируется в контексте примерной системы 100, иллюстрированной на фиг.1. Конечный узел 710 является упрощенным изображением конечного узла 200 на фиг.2, и он является таким же, или подобным, что и конечные узлы 144, 146, 144', 146', 144", 146" системы 100 на фиг.1. Узлы 740 и 750 доступа подобны узлам 140, 140' и 140" доступа системы 100 на фиг.1, и они осуществляются с помощью узла 300 доступа на фиг.3. На фиг.7 конечный узел 710 включает в себя модуль 720 формирования сообщения и модуль 730 выбора линии связи. Модуль 720 формирования сообщения на фиг.7 может использоваться приложениями, работающими в конечном узле 710, чтобы формировать сообщения для своих целей. Например, приложение протокола управления соединением может быть включено и активно в конечном узле 710, позволяя конечному узлу 710 связываться с узлами доступа в целях создания, отсоединения и/или модификации линий связи между конечным узлом 710 и одним или обоими узлами 740, 750 доступа. Другим примером является приложение качества обслуживания (QoS), которое может быть включено в конечный узел 710. QoS-приложение, когда присутствует, может модифицировать характеристики QoS различных линий связи конечного узла 710. Модуль 730 выбора линии связи на фиг.7 измеряет различные показатели качества соединений, включающие в себя время задержки линии связи, условия канала связи, частоту ошибок линии связи и требования по мощности передачи линии связи, чтобы определить, например, на основе от сообщения к сообщению или в определенный момент времени, какая из доступных линий связи наиболее подходит для передачи следующего сообщения.
Получающаяся в результате информация о качестве линии связи может, а в различных вариантах осуществления используется, использоваться, чтобы определить, по какой из множества одновременных линий связи сообщение должно передаваться в определенный момент времени.
На фиг.7 конечный узел 710 поддерживает двунаправленную линию связи с узлами 740 и 750 доступа, которая означает, что он может отправлять сообщения и принимать сообщения от узла 740 и 750 доступа. В этом варианте осуществления изобретения модуль 720 формирования конечного узла 710 формирует сообщение 759 с окончательным узлом 740 доступа назначения. Сообщение 759 сначала отправляется в модуле 730 выбора линии связи конечного узла 710. Модуль 730 выбора линии связи выбирает линию связи между линиями связи до узлов 740 и 750 доступа, по которым должно быть передано следующее сообщение. Функция определения линии связи основана на характеристиках линии связи, включающей в себя, по меньшей мере, одно из времени ожидания линии связи, условий канала связи, частоты ошибок линии связи и требований по мощности передачи линии связи.
В примерном варианте осуществления этого изобретения, изображенном на фиг.7, модуль 730 выбора линии связи выбирает линию связи до узла 740 доступа и передает сообщение 760 по нему. Сообщение 760 включает в себя, по меньшей мере, некоторую часть сообщения 759, а в некотором варианте осуществления изобретения включает в себя дополнительные поля, используемые для передачи сообщения по линии связи между конечным узлом 710 и узлом 740 доступа. Например, дополнительные поля, в некоторых вариантах осуществления являются полями, синхронизирующими линию связи. Так как конечным получателем сообщения 759 и 760 является узел 740 доступа, узел 740 доступа принимает сообщение 760, обрабатывает принятое сообщение и отвечает, например, передавая сообщение 765 конечному узлу 710. Сообщение 765 принимается конечным узлом 710 и доставляется в модуль формирования сообщений как сообщение 766. Модуль 720 формирования сообщений формирует второе сообщение 769 с конечным получателем, являющимся узлом 740 доступа. Сообщение 769 отправляется модулю 730 выбора линии связи, который выбирает линию связи, по которой сообщение 769 должно быть передано. В этом варианте осуществления изобретения выбирается линия связи до узла 750 доступа, и сообщение 770 передается узлу 750 доступа. Сообщение 770 включает в себя, по меньшей мере, часть сообщения 769, а в некоторых вариантах осуществления этого изобретения включает в себя дополнительные поля, используемые для передачи сообщения по линии связи между конечным узлом 710 и 750. Например, дополнительные поля, в некоторых вариантах осуществления, являются полями, синхронизирующими линию связи.
В одном варианте осуществления этого изобретения модуль 730 выбора линии связи добавляет идентификатор, например, идентификатор точки физического подключения, узла 740 доступа, по меньшей мере, вместе с частью сообщения 769 в содержащее сообщение 770, так как линия связи, выбранная модулем 730 выбора линии связи для передачи сообщения 770, не соответствует конечному получателю сообщения 770, который является узлом 740 доступа. В другом варианте осуществления этого изобретения модуль выбора линии связи добавляет идентификатор конечного получателя сообщения 760 и 770 перед тем, как он отправляет упомянутые сообщения 760 и 770, независимо от того, какая линия связи выбирается для их передачи. В дополнительном варианте осуществления этого изобретения сообщения 759, 769 включают в себя идентификатор своего конечного получателя. Например, в примере типового варианта осуществления на фиг.7 идентификатор конечного получателя соответствует узлу 740 доступа.
В одном примерном варианте осуществления этого изобретения сообщение 770 осуществляется согласно сообщению 500 на фиг.5, где поле 520 CID идентифицирует узел 740 доступа. Узел 750 доступа принимает сообщение 770 и обрабатывает его. Рассматривая конечного получателя сообщения 770, например, идентификатор точки физического подключения в поле 520 CID сообщения 500 на фиг.5, узел 750 доступа определяет, что сообщение 770 предназначено не для него, а для некоторого другого узла, идентифицированного посредством идентификатора конечного получателя (например, CID в поле CID). Узел 750 доступа ищет идентификатор точки (PID) физического подключения, включенный в сообщение 770 в своей таблице разрешения адресов (таблица 311 разрешения адресов в узле 300 доступа на фиг.3), чтобы найти сетевой адрес (например, IP-адрес), соответствующий PID, включенному в сообщение 770.
Узел 750 доступа инкапсулирует, по меньшей мере, часть сообщения 770 в соответствующий заголовок сетевого уровня и передает сообщение 775 узлу 740 доступа. Сообщение 775 включает в себя, по меньшей мере: часть сообщения 770 и, по меньшей мере, некоторый IP-адрес узла 740 доступа. Кроме того, сообщение 775 может в различных вариантах осуществления включать в себя некоторое или все из следующего: IP-адрес узла 750 доступа, PID узла 740 доступа, включенный в сообщение 770, PID узла 750 доступа, через который было принято сообщение 770, идентификатор конечного узла 710 и идентификаторы сеансов для инкапсуляции (также называемой туннелированием) сообщений между узлом 750 доступа и узлом 740 доступа. Узел 740 доступа принимает сообщение 775, которое он распознает как сообщение, предназначенное для себя, из PID получателя, включенного в сообщение 775.
В одном варианте осуществления этого изобретения узел 740 доступа отвечает посредством передачи сообщения 780, которое включает в себя, по меньшей мере, часть сообщения 775. Узел 750 доступа принимает сообщение 780, которое включает в себя идентификатор конечного узла 710, и отправляет сообщение 785 конечному узлу 710. Сообщение 785 включает в себя, по меньшей мере, часть сообщения 780. Конечный узел 710 принимает сообщение 785 и пересылает сообщение 786 модулю 720 формирования сообщений.
В другом варианте осуществления этого изобретения узел 740 доступа отвечает посредством передачи конечному узлу 710 сообщения 780', включающего в себя, по меньшей мере, часть сообщения 775. Сообщение 780' передается по прямой линии связи между узлом 740 доступа и конечным узлом 710.
Фиг.8 иллюстрирует примерную передачу сигналов, выполненную в соответствии с примерными вариантами осуществления изобретения, где конечный узел используется как часть процесса обнаружения соседа и обновления информации CID-маршрутизации. Передача сигнала иллюстрируется в контексте примерной системы, такой как система 100, иллюстрированная на фиг.1. Конечный узел 810 является упрощенным изображением конечного узла 200 на фиг.2, и он является таким же, или подобным конечным узлам 144, 146, 144', 146', 144", 146" системы 100 на фиг.1. Узлы 840 и 850 доступа являются такими же или подобными узлам 140, 140' и 140" доступа системы 100 на фиг.1, и они могут быть осуществлены, например, с помощью узлов доступа типа, иллюстрированного на фиг.3. На фиг.8 примерный конечный узел 810 имеет двунаправленную линию связи с узлом 840 доступа, позволяющую ему отправлять сообщения к и принимать сообщения от узла 840 доступа.
На фиг.8 конечный узел 810 формирует и передает сообщение 860 узлу 840 доступа. Сообщение 860 включает в себя идентификатор, который идентифицирует узел 850 доступа как получателя упомянутого сообщения. Узел 840 доступа принимает сообщение 860 и пытается разрешить идентификатор узла 850 доступа, включенный в упомянутое сообщение, в сетевой адрес, исследуя свою таблицу разрешения адресов, например, таблицу 311 разрешения адресов узла 300 доступа на фиг.3. На фиг.8 примерному узлу 840 доступа не удается разрешить упомянутый идентификатор. Узел 840 доступа тогда передает сообщение 865 конечному узлу 810. Сообщение 865 включает в себя указание о том, что маршрутизация сообщения была невозможна из-за ошибки разрешения.
В одном варианте осуществления этого изобретения конечный узел 810 в этот момент устанавливает двунаправленную линию связи с узлом 850 доступа, обмениваясь множеством сообщений, показанных как сообщение 870 с двойной стрелкой на фиг.8. Однако это не является обязательным, если двунаправленная линия связи уже существует с узлом 850 доступа. В другом примере, в котором используется изобретение, конечный узел 810 уже имеет двунаправленную линию связи с узлом 850 доступа в дополнение к линии связи с узлом 840 доступа.
Используя линию связи с узлом 850 доступа, конечный узел 810 передает сообщение 875 уведомления о новом соседе узлу 850 доступа. Сообщение 875 включает в себя, по меньшей мере, идентификатор узла 840 доступа и адрес сетевого уровня узла 840 доступа. В этом способе узел 850 доступа снабжается и идентификатором, например, PID узла 840 доступа, и соответствующим адресом канального уровня, например, MAC-адресом, который узел 850 доступа может адресовать и хранить для будущего разрешения физического уровня в идентификатор сетевого уровня. В одном варианте осуществления этого изобретения идентификатор узла 840 доступа является идентификатором точки физического подключения, в другом варианте осуществления этого изобретения он является идентификатором канального уровня. Идентификатор сетевого уровня узла 840 доступа известен конечному узлу 810 из сообщений 897 связи, переданных конечному узлу 810 во время или после установления линии связи с узлом 840 доступа.
В альтернативном варианте осуществления этого изобретения конечный узел 810 отправляет сообщение 875' вместо сообщения 875. Сообщение 875' имеет то же или похожее содержимое сообщения, что и сообщение 875, но отправляется узлу 850 доступа через узел 840 доступа вместо непосредственно узла 850 доступа. Узел 840 доступа затем маршрутизирует сообщение 875' как сообщение 875" узлу 850 доступа. Отметим, что в отличие от сообщения 860 сообщение 875' является сообщением сетевого уровня, включающим в себя сетевой адрес узла 850 доступа в качестве своего получателя. Сетевой адрес узла 850 доступа известен конечному узлу 810 из сообщений 899 связи, переданных во время или после установления линии связи с узлом 850 доступа. По этой причине узел 840 доступа может маршрутизировать сообщение 875" узлу 850 доступа с помощью сетевого адреса узла 850 доступа, например, IP-адреса, без необходимости выполнять операцию разрешения CID в адрес.
Узел 850 доступа принимает сообщение 875 и отправляет сообщение 880 создания нового соседа по сетевому адресу узла 840 доступа, найденному из сообщения 875. Сообщение 880 включает идентификатор соединения в отображения адресов сетевого уровня для узла 850 доступа. В другом варианте осуществления этого изобретения сообщение 880 включает идентификаторы канального уровня в отображения адресов сетевого уровня для узла 850 доступа. В другом варианте осуществления этого изобретения сообщение 880 включает в себя дополнительную информацию о соседе, используемую для согласования передач обслуживания конечного узла, включающую в себя, но не ограничивающуюся этим, адрес туннеля и идентификаторы туннельного сеанса для перенаправления пакета между узлами 840 и 850 доступа, возможности узла 850 доступа относительно качества обслуживания, загрузку, протоколы и поддерживаемые приложения. Узел 840 доступа принимает сообщение 880 и сохраняет информацию, включенную в сообщение 880, в своей памяти, например, для будущего использования в операциях разрешения CID в сетевой адрес. Узел 840 доступа отвечает с помощью сообщения 882, подтверждающего прием упомянутой информации, включенной в сообщение 880.
В одном варианте осуществления этого изобретения узел 840 доступа включает в сообщение 882 некоторые из отображений идентификатора соединения в адрес сетевого уровня для узла 850 доступа, отображений идентификатора канального уровня в адрес сетевого уровня для узла 850 доступа, информацию о соседях, используемую для согласования передач обслуживания конечного узла, включающую в себя, но не ограничивающуюся этим, адрес туннеля и идентификаторы туннельных сеансов для перенаправления пакета между узлами 840 и 850 доступа, и/или информацию, указывающую возможности узла 840 доступа относительно качества обслуживания, загрузки, протоколов и поддерживаемых приложений. Узел 840 доступа принимает сообщение 880 и сохраняет информацию, включенную в сообщение 880, в своей памяти, или, например, для будущего использования в маршрутизации сообщений. В этом отдельном варианте осуществления изобретения сообщения 883 и 884 не используются.
В другом варианте осуществления этого изобретения сообщение 882 узла 840 доступа включает в себя подтверждение приема информации, включенной в сообщение 880. В этом варианте осуществления изобретения узел 840 доступа отправляет сообщение 883, включающее в себя, по меньшей мере, некоторые из отображений идентификатора соединения в адрес сетевого уровня для узла 850 доступа, отображений идентификаторов канального уровня в адрес сетевого уровня для узла 850 доступа, информацию о соседях, используемую для согласования передач обслуживания конечного узла, включающую в себя, но не ограничивающуюся этим, адрес туннеля и идентификаторы туннельных сеансов для перенаправления пакета между узлами 840 и 850 доступа, возможности узла 840 доступа относительно качества обслуживания, загрузки, протоколов и поддерживаемых приложений. Узел 850 доступа принимает сообщение 883 и сохраняет информацию, включенную в сообщение 883, в своей памяти, например, для будущего использования. Узел 850 доступа отвечает с помощью сообщения 884, подтверждающего прием упомянутой информации.
Следом за обменом соседней информацией и отображения идентификатора в адрес между узлом 840 и 850 доступа через сообщение 880, 882 и, необязательно, 883 и 884, конечный узел 810 отправляет сообщение 890 узлу 840 доступа. Подобно сообщению 860 в одном варианте осуществления изобретения сообщение 890 также является таким же или подобным сообщению 500 на фиг.5. Сообщение 890 идентифицирует, что его конечным получателем является узел 850 доступа. Узел 840 доступа принимает сообщение 890, ищет в своей памяти отображение между идентификатором узла 850 доступа и сетевым адресом упомянутого узла 850 и находит упомянутый адрес в своей таблице разрешения адресов, которая была ранее заполнена сообщением 880. Узел 840 доступа инкапсулирует сообщение 890 согласно информации в таблице разрешения адресов и отправляет ее узлу 850 доступа в форме сообщения 891. Узел 850 доступа отвечает сообщением 892 опять с помощью информации в своей таблице разрешения адресов и сообщением 891. Узел 840 доступа отправляет сообщение 893 конечному узлу 810, включающее в себя, по меньшей мере, часть сообщения 892, принятого от узла 850 доступа, завершающее обмен данных между конечным узлом 810 и узлом 850 доступа через узел 840 доступа.
В вышеописанном способе посредством использования сообщений от конечного узла 810 узлы 840 и 850 доступа снабжаются адресом и/или PID-информацией друг о друге, которые могут использоваться в маршрутизации впоследствии принятых сообщений. Соответственно, когда узлы доступа добавляются в сеть, конечные узлы могут служить для того, чтобы обнаружить свое присутствие из широковещательных сигналов и уведомить узлы доступа о новых соседях. Как часть процесса уведомления, достаточная адресная информация распространяется, чтобы способствовать маршрутизации сообщений на основе PID сети после того, как процесс уведомления был закончен.
В различных вариантах осуществления узлы, описанные в данном описании, осуществляются с помощью одного или более модулей, чтобы выполнять этапы, соответствующие одному или более способам настоящего изобретения, например, этапы обработки сигнала, формирования сообщения и/или передачи. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления различные признаки настоящего изобретения осуществляются с помощью модулей. Такие модули могут быть осуществлены с помощью программного обеспечения, аппаратных средств или комбинации программного обеспечения и аппаратных средств. Многие из вышеописанных способов или этапов способа могут быть осуществлены с помощью машинно-выполняемых инструкций, таких как программное обеспечение, включенное в машиночитаемый носитель, такой как запоминающее устройство, например, RAM, гибкий диск и т.д., чтобы управлять машиной, например компьютером общего назначения с или без дополнительных аппаратных средств, чтобы осуществить все или части вышеописанных способов, например, в одном или более узлах. Соответственно, среди прочего, настоящее изобретение направлено на машиночитаемый носитель, включающий в себя машиноисполняемые инструкции для того, чтобы заставить машину, например, процессор и ассоциативно связанные аппаратные средства, выполнять один или более этапов вышеописанного способа(ов).
Многочисленные дополнительные изменения в способах и устройстве настоящего изобретения, описанных выше, будут очевидны специалистам в данной области техники, принимая во внимание вышеуказанное описание изобретения. Такие изменения должны рассматриваться в рамках изобретения. Способы и устройство настоящего изобретения могут использоваться, а в различных вариантах осуществления используются с CMDA, с мультиплексированием с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM) или с различными другими типами технологий связи, которые могут использоваться, чтобы предоставить беспроводные линии связи между узлами доступа и мобильными узлами. В некоторых вариантах осуществления узлы доступа осуществлены как базовые станции, которые устанавливают линии связи с мобильными узлами, использующими OFDM и/или CDMA. В различных вариантах осуществления мобильные узлы осуществлены как ноутбуки, персональные цифровые помощники (PDA) или другие переносные устройства, включающие в себя схемы приемника/передатчика и логику и/или алгоритмы, для осуществления способов настоящего изобретения.
1. Способ связи для использования в системе, включающей в себя конечный узел, первый узел доступа и второй узел доступа, способ содержит этапы, на которых:
управляют конечным узлом, чтобы принять широковещательную информацию от второго узла доступа;
управляют конечным узлом, чтобы определить идентификатор точки физического подключения из широковещательной информации; и
управляют конечным узлом, чтобы передать первый сигнал, включающий в себя идентификатор точки физического подключения, первому узлу доступа.
2. Способ связи по п.1, в котором передача первого сигнала включает в себя этап, на котором передают сигнал по беспроводной линии связи.
3. Способ связи по п.2, в котором конечный узел находится в области охвата радиовещания, в которую первый и второй узлы доступа, каждый, транслируют сигналы.
4. Способ связи по п.2, в котором конечный узел имеет двунаправленную линию связи с первым узлом доступа и, по меньшей мере, восходящую линию связи со вторым узлом доступа.
5. Способ связи по п.2, в котором конечный узел имеет двунаправленную линию связи с первым узлом доступа и не имеет восходящей линии связи со вторым узлом доступа.
6. Способ связи по п.2, в котором широковещательная информация включает в себя множество маяковых сигналов.
7. Способ по п.6, в котором этап управления конечным узлом, чтобы определить идентификатор точки физического подключения, включает в себя этап, на котором определяют из принятых маяковых сигналов: первый идентификатор, который является идентификатором соты.
8. Способ по п.7, в котором этап управления конечным узлом, чтобы определить идентификатор точки физического подключения, также включает в себя этап, на котором:
определяют из принятых маяковых сигналов второй идентификатор; второй идентификатор является идентификатором несущей частоты.
9. Способ по п.8, в котором этап управления конечным узлом, чтобы определить идентификатор точки физического подключения, также включает в себя этап, на котором:
определяют из принятых маяковых сигналов третий идентификатор; третий идентификатор является идентификатором сектора.
10. Способ по п.6, в котором этап управления конечным узлом, чтобы определить идентификатор точки физического подключения, включает в себя этап, на котором определяют из принятых маяковых сигналов, по меньшей мере, два из следующих трех идентификаторов, соответствующих второму узлу доступа; i) идентификатора соты, ii) идентификатора несущей частоты и iii) идентификатора сектора; и
при этом этап передачи первого сигнала включает в себя этап, на котором передают идентификатор точки физического подключения, включающий в себя, по меньшей мере, два определенных идентификатора первому узлу доступа.
11. Способ по п.10, содержащий также этап, на котором:
управляют конечным узлом, чтобы принять от первого узла доступа сигнал, включающий в себя идентификатор источника сообщения;
идентификатор источника сообщения включает в себя, по меньшей мере, два определенных идентификатора, соответствующих второму узлу доступа.
12. Способ по п.10, в котором идентификатор точки физического подключения идентифицирует точку физического подключения во втором узле доступа; идентификатор точки физического подключения является уникальным в перекрывающихся областях приема конечного узла.
13. Способ по п.1, в котором первый и второй узлы доступа являются базовыми станциями; и
при этом управление конечным узлом, чтобы передавать, включает в себя этап, на котором управляют конечным узлом, чтобы передавать OFDM-сигналы.
14. Способ по п.10, содержащий также этапы, на которых: управляют первым узлом доступа, чтобы принять первый сигнал; управляют первым узлом доступа, чтобы определить адрес сетевого уровня, соответствующий идентификатору точки физического подключения, включенному в первый сигнал; и управляют первым узлом доступа, чтобы передать пакет, включающий в себя определенный адрес сетевого уровня в качестве адреса получателя и включающий в себя, по меньшей мере, некоторую информацию, полученную из первого сигнала.
15. Способ по п.14, в котором пакет также включает в себя идентификатор конечного узла, идентифицирующий конечный узел, который передал первый сигнал.
16. Способ по п.15, в котором первый сигнал является первым сообщением, которое не включает в себя идентификатор конечного узла; первый сигнал передается с помощью ресурсов передачи сигналов по восходящей линии связи, выделенных конечному узлу, способ также содержит этапы, на которых:
управляют первым узлом доступа, чтобы определить идентификатор конечного узла, соответствующий первому сигналу, и
при этом первый узел доступа включает определенный идентификатор конечного узла в переданный пакет.
17. Способ по п.16, содержащий также этап, на котором:
управляют первым узлом доступа, чтобы принять пакет от второго узла доступа; принятый пакет включает в себя идентификатор конечного узла и идентификатор точки физического подключения.
18. Способ по п.17, содержащий также этап, на котором:
управляют первым узлом доступа, чтобы передавать сигнал конечному узлу; сигнал включает в себя идентификатор точки физического подключения и, по меньшей мере, некоторую информацию, полученную из пакета, принятого от второго узла доступа.
19. Способ по п.18, в котором сигнал, переданный конечному узлу, передается с помощью ресурса связи, выделенного конечному узлу, и не включает в себя идентификатор конечного узла.
20. Беспроводной терминал, содержащий:
первый модуль приемника для приема широковещательной информации от второго узла доступа;
модуль определения идентификатора точки физического подключения для определения идентификатора точки физического подключения из широковещательной информации; и
первый модуль передатчика для передачи первого сигнала, включающего в себя идентификатор точки физического подключения, первому узлу доступа.
21. Беспроводной терминал по п.20, в котором передатчик является беспроводным передатчиком для передачи первого сигнала в качестве OFDM-сигнала по беспроводной линии связи.
22. Беспроводной терминал по п.21, в котором беспроводной терминал находится в области охвата широковещательной передачи, в которую первый и второй узлы доступа, каждый, транслируют сигналы; и
при этом конечный узел имеет двунаправленную линию связи с первым узлом доступа и не имеет восходящей линии связи со вторым узлом доступа.
23. Беспроводной терминал по п.21, в котором широковещательная информация включает в себя множество маяковых сигналов, и
при этом модуль определения идентификатора точки физического подключения включает в себя модуль определения идентификатора соты для определения первого идентификатора из одного или более принятых маяковых сигналов; первый идентификатор является идентификатором соты.
24. Беспроводной терминал по п.23, в котором модуль определения идентификатора точки физического подключения включает в себя модуль определения идентификатора несущей частоты для определения второго идентификатора из одного или более принятых маяковых сигналов; второй идентификатор является идентификатором несущей частоты.
25. Беспроводной терминал по п.24, в котором модуль определения идентификатора точки физического подключения включает в себя модуль определения идентификатора сектора для определения третьего идентификатора из одного или более принятых маяковых сигналов; третий идентификатор является идентификатором сектора.
26. Способ управления первым узлом доступа, при этом способ содержит этапы, на которых:
принимают первый сигнал от конечного узла;
определяют адрес сетевого уровня, соответствующий идентификатору точки физического подключения, включенному в первый сигнал; и
передают пакет, включающий в себя определенный адрес сетевого уровня в качестве адреса получателя и включающий в себя, по меньшей мере, некоторую информацию, полученную из первого сигнала.
27. Способ по п.26, в котором пакет также включает в себя идентификатор конечного узла, идентифицирующий конечный узел, который передал первый сигнал.
28. Способ по п.27, в котором первый сигнал является первым сообщением, которое не включает в себя идентификатор конечного узла; первый сигнал передается с помощью ресурсов передачи сигналов по восходящей линии связи, выделенных конечному узлу, способ также содержит этапы, на которых:
определяют идентификатор конечного узла, соответствующий первому сигналу; и включают определенный идентификатор конечного узла в переданный пакет.
29. Способ по п.28, содержащий также этап, на котором:
принимают пакет от второго узла доступа; второй пакет включает в себя идентификатор конечного узла и идентификатор точки физического подключения.
30. Способ по п.29, содержащий также этап, на котором:
передают сигнал конечному узлу; сигнал включает в себя идентификатор точки физического подключения и, по меньшей мере, некоторую информацию, полученную из пакета, принятого от второго узла доступа.
31. Способ по п.30, в котором сигнал, переданный конечному узлу, передается с помощью ресурса связи, выделенного конечному узлу, и не включает в себя идентификатор конечного узла.
32. Базовая станция, содержащая:
модуль приемника для приема от беспроводного терминала первого сигнала, включающего в себя идентификатор точки физического подключения;
таблицу разрешения адресов, включающую в себя информацию, отображающую, по меньшей мере, один идентификатор точки физического подключения в адрес сетевого уровня;
модуль отображения для определения из таблицы разрешения адресов адреса сетевого уровня, соответствующего идентификатору точки физического подключения, включенному в первый сигнал; и
модуль сетевого интерфейса для передачи пакета, включающего в себя определенный адрес сетевого уровня в качестве адреса получателя и включающего в себя, по меньшей мере, некоторую информацию, полученную из первого сигнала.
33. Базовая станция по п.32, которая также включает в себя:
модуль формирования сигнала для формирования пакета, включающего в себя определенный адрес сетевого уровня, и для включения в пакет идентификатора конечного узла, идентифицирующего беспроводной терминал, который передал первый сигнал.
34. Базовая станция по п.33, в которой первый сигнал является первым сообщением, которое не включает в себя идентификатор конечного узла; при этом базовая станция также включает в себя:
память, включающую в себя сохраненную информацию о назначении ресурсов, идентифицирующую конечные узлы, которым были назначены ресурсы восходящей линии связи;
модуль идентификации конечного узла для определения идентификатора конечного узла, соответствующего конечному узлу, которому был выделен ресурс восходящей линии связи, используемый, чтобы передать принятый первый сигнал; и
при этом модуль формирования сигнала включает определенный идентификатор конечного узла в переданный пакет.
35. Базовая станция по п.34, которая также содержит:
модуль маршрутизации пакетов для маршрутизации пакетов, включающих в себя идентификатор конечного узла и идентификатор точки физического подключения в качестве функции идентификатора точки физического подключения.
36. Базовая станция по п.35, которая также содержит:
модуль передачи для передачи сигналов конечному узлу, которые включают в себя идентификатор точки физического подключения и, по меньшей мере, некоторую информацию, полученную из одного или более пакетов, принятых от другого узла доступа.
37. Базовая станция по п.36, в которой память также включает в себя информацию о распределении ресурсов нисходящей линии связи; и
при этом сигнал, переданный конечному узлу, передается с помощью ресурса связи по нисходящей линии связи, выделенного конечному узлу, и не включает в себя идентификатор конечного узла.
38. Устройство связи, содержащее:
средство для управления конечным узлом, чтобы принять
широковещательную информацию от второго узла доступа;
средство для управления конечным узлом, чтобы определить идентификатор точки физического подключения из широковещательной информации; и
средство для управления конечным узлом, чтобы передать первый сигнал, включающий в себя идентификатор точки физического подключения, первому узлу доступа.
39. Устройство связи по п.38, которое также включает в себя средство для передачи первого сигнала по беспроводной линии связи.
40. Устройство связи по п.39, в котором конечный узел находится в области охвата радиовещания, в которую первый и второй узлы доступа, каждый, транслируют сигналы.
41. Устройство связи по п.39, в котором конечный узел имеет двунаправленную линию связи с первым узлом доступа и, по меньшей мере, восходящую линию связи со вторым узлом доступа.
42. Устройство связи по п.39, в котором конечный узел имеет двунаправленную линию связи с первым узлом доступа и не имеет восходящей линии связи со вторым узлом доступа.
43. Устройство связи по п.39, в котором широковещательная информация включает в себя множество маяковых сигналов.
44. Устройство связи по п.43, в котором средство для управления конечным узлом, чтобы определить идентификатор точки физического подключения, включает в себя средство для определения из принятых маяковых сигналов первого идентификатора, который является идентификатором соты.
45. Устройство связи по п.44, в котором средство для управления конечным узлом, чтобы определить идентификатор точки физического подключения, также включает в себя средство для определения из принятых маяковых сигналов второго идентификатора, который является идентификатором несущей частоты.
46. Устройство связи по п.45, в котором средство для управления конечным узлом, чтобы определить идентификатор точки физического подключения, также включает в средство для определения из принятых маяковых сигналов третьего идентификатора, который является идентификатором сектора.
