Способ и устройство для обеспечения конфигурируемых уровней и протоколов

Способ и устройство для обеспечения конфигурируемых уровней и протоколов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к беспроводной связи. Более конкретно, настоящее изобретение относится к способу и устройству для обеспечения конфигурируемых уровней и протоколов в системе связи.

Предшествующий уровень техники

Использование методов модуляции множественного доступа с кодовым разделением каналов (МДКР) является одним из ряда методов обеспечения связи при большом количестве пользователей системы. Хотя в технике известны и другие системы связи, использующие методы множественного доступа, такие как множественный доступ с временным разделением каналов (МДВР и стандарт GSM - Глобальная система мобильной связи), множественный доступ с частотным разделением каналов (МДЧР) и схемы амплитудной модуляции, такие как модуляция в одной боковой полосе с амплитудным компандированием, методы модуляции расширенного спектра МДКР имеют значительные преимущества по сравнению с другими методами модуляции для систем связи множественного доступа. Использование методов МДКР в системе связи множественного доступа раскрыто в патенте США №4901307 на "Систему связи множественного доступа с расширенным спектром, использующую спутниковые или наземные ретрансляторы", выданном 13 февраля 1990 г., и патент США №5103459 на "Систему и способ формирования сигналов в сотовой телефонной системе МДКР", выданном 7 апреля 1992, которые переуступлены правопреемнику настоящего изобретения и включены в настоящее описание посредством ссылки.

Системы МДКР в типовом случае проектируются в соответствии с одним или несколькими конкретными стандартами МДКР (CDMA). Примерами таких стандартов CDMA могут служить "Стандарт совместимости мобильной станции и базовой станции для двухрежимной широкополосной сотовой системы расширенного спектра" TIA/EIA/IS-95-A, "Стандарт совместимости мобильной станции и базовой станции для двухрежимной широкополосной сотовой системы расширенного спектра" TIA/EIA/IS-95-B, "Стандарт рекомендованных минимальных рабочих характеристик для мобильных станций двухрежимных широкополосных сотовых систем и систем персональной связи расширенного спектра" TIA/EIA/IS-98-A,-В,-С и "Представленный на рассмотрение проект cdma2000 ITU-R RTT". Новые стандарты CDMA постоянно предлагаются и принимаются для использования.

Каждый стандарт CDMA определяет протокол интерфейса радиосвязи, используемый данным стандартом, для поддержки связи между устройствами связи (т.е. между терминалом доступа и сетью радиосвязи). Протокол интерфейса радиосвязи определяет механизмы, посредством которых должны выполняться конкретные функции, и может включать ряд протоколов, которые обеспечивают возможность реализации различных функций.

Обычно каждый стандарт CDMA принимает конкретный протокол интерфейса радиосвязи, который выполняет ряд функций и идентифицируется однозначно определенным номером версии. Новые функции могут быть реализованы путем определения новых атрибутов, сообщений, конечных автоматов, обычно в пределах базы существующего протокола интерфейса радиосвязи. Затем определяется новый протокол интерфейса радиосвязи, который включает новые атрибуты, сообщения и конечные автоматы вместе с другими ранее определенными атрибутами, сообщениями и конечными автоматами. Аналогичным образом, если существующий протокол модифицируется или обновляется, то определяется новый интерфейс радиосвязи и ему присваивается новый номер версии.

Обычно каждое устройство связи (например, каждый терминал доступа и сеть радиосвязи) предназначается для поддержки одной или более полных версий протокола радиосвязи. Поскольку весь протокол интерфейса радиосвязи определяется единственной версией, то требуется, чтобы каждое устройство радиосвязи поддерживало все требуемые функции в конкретной версии, если для него желательно поддерживать любую функцию в данной версии. Устройства связи в типовом случае проектируются для поддержки одной или более версий (например, некоторой серии версий). Связь между терминалом доступа и сетью радиосвязи реализуется с использованием любой из обычно поддерживаемых версий протокола интерфейса радиосвязи.

Стремление к расширению функциональных возможностей и производительности систем беспроводной связи приводит к постоянно возрастающей сложности протоколов интерфейса радиосвязи. В частности, протоколы интерфейса радиосвязи используются для выполнения многих сложных функций, включая речевую связь, передачу данных и т.д.

Обычный способ определения новой версии для каждого нового протокола интерфейса радиосвязи был адекватным для более "простых" протоколов в первоначальном проекте системы стандарта CDMA. По мере увеличения количества функций и их сложности такой общепринятый способ стал громоздким и неадекватным. Общепринятый способ не обеспечивает простой поддержки реализации дополнительных функций в существующем протоколе интерфейса радиосвязи или подмножества функций в протоколе интерфейса радиосвязи.

Таким образом, существует настоятельная потребность в структуре протокола интерфейса радиосвязи, который эффективно поддерживает реализацию разнообразных функций.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение предусматривает способ, который используется для реализации конфигурируемых уровней и протоколов в системе связи. Уровни и протоколы многоуровневой архитектуры интерфейса радиосвязи являются модульными по своей структуре и могут модифицироваться и обновляться для поддержки новых признаков, выполнения комплексных задач и реализации дополнительных функциональных возможностей. Терминал доступа и сеть радиосвязи могут осуществлять связь с использованием уровней и протоколов, обычным образом поддерживаемых ими обоими, и это определение может быть сделано в момент начала сеанса радиосвязи. Базовое множество уровней и протоколов, поддерживаемых терминалом доступа и сетью радиосвязи, обеспечивает минимальный уровень совместимости.

В возможном варианте осуществления настоящего изобретения предусматривается способ конфигурирования уровня или протокола перед началом передачи данных между первым объектом (например, терминалом доступа) и вторым объектом (например, сетью передачи данных). В соответствии с данным способом набор из одного или большего количества уровней и одного или большего количества протоколов выбирается для согласования, причем каждый выбранный уровень и протокол соответствует конкретному атрибуту, который должен быть согласован между первым и вторым объектами. Для каждого выбранного атрибута определяется список выбранных значений атрибутов, причем указанный список включает в себя одно или более значений атрибутов, рассматриваемых в качестве приемлемых для первого объекта. Список выбранных атрибутов и связанные с ними значения атрибутов передаются от первого объекта, и в ответ принимаются список обработанных атрибутов и связанные с ними списки значений обработанных атрибутов. Каждый список значений обработанных атрибутов включает одно или более значений атрибутов, рассматриваемых в качестве приемлемых для второго объекта. Уровни и протоколы в первом объекте затем конфигурируются в соответствии с принятым списком обработанных атрибутов и связанных с ними значений обработанных атрибутов. В возможном варианте осуществления каждый обработанный атрибут связывается с одним значением обработанного атрибута. В одном из вариантов уровни и протоколы в первом объекте конфигурируются с их устанавливаемыми по умолчанию значениями, если соответствующие значения обработанных атрибутов не приняты в первом объекте.

Первый или второй объект, или оба они, могут реализовать конечный автомат, имеющий ряд состояний, включающих следующее: (1) неактивное состояние, указывающее на неактивность перед согласованием сеанса; (2) инициированное состояние, указывающее на согласование сеанса по списку выбранных атрибутов; и (3) открытое состояние, указывающее на активную связь между первым и вторым объектами. Инициированное состояние может быть реализовано для включения (1) инициированного состояния терминала доступа, указывающего на согласование сеанса по атрибутам, выбранным терминалом доступа, и (2) инициированного состояния сети радиосвязи атрибутам, выбранным сетью радиосвязи.

Сеанс связи между первым и вторым объектами может быть установлен путем передачи сообщения запроса открытия от первого объекта и приема сообщения ответа открытия, которое указывает на принятие или отклонение запроса. Сообщения запроса открытия и ответа открытия могут передаваться и приниматься по общим каналам связи.

Выбранные атрибуты и связанные с ними значения атрибутов могут передаваться посредством одного или более сообщений запроса конфигурации, а обработанные атрибуты и соответствующие им значения атрибутов могут приниматься посредством одного или более сообщений ответа конфигурации. Сообщения могут идентифицироваться идентификатором объекта, присвоенным первому объекту. Элементы в каждом списке выбранных значений атрибутов могут быть упорядочены в определенном порядке на основе предпочтения первого объекта, а элементы в принимаемых сообщениях ответа конфигурации могут приниматься в порядке, соответствующем порядку элементов в сообщениях запроса конфигурации. Информация конфигурации может передаваться и приниматься посредством выделенных каналов связи.

Первый и второй объекты могут осуществлять связь посредством уровней и протоколов, установленных по умолчанию, перед завершением установления конфигурации в соответствии с согласуемыми уровнями и протоколами. В возможном варианте осуществления, если первый и второй объекты выбирают некоторый набор атрибутов для согласования, то согласование по набору, выбранному первым объектом, завершается до согласования набора, выбранного вторым объектом.

Другой вариант осуществления изобретения предусматривает способ обеспечения конфигурируемых уровней и/или протоколов в системе связи. В соответствии с этим способом набор устанавливаемых по умолчанию уровней и протоколов поддерживается для осуществления связи между первым объектом и вторым объектом. Аналогичным образом, набор из нуля или большего количества конфигурируемых уровней и одного или большего количества конфигурируемых протоколов, или комбинация их обоих поддерживается для осуществления связи с каждым конфигурируемым уровнем и протоколом соответственно атрибуту, который должен быть согласован между первым и вторым объектами. Предусматривается набор сообщений конфигурации, которые могут использоваться для передачи и приема информации конфигурации, относящейся к каждому конфигурируемому атрибуту. Конечный автомат предусматривается для отслеживания операционного состояния первого объекта. Конечный автомат может включать фазы и субфазы, описанные ниже.

Набор устанавливаемых по умолчанию уровней и протоколов в типовом случае включает протокол конфигурации, используемый для передачи и приема сообщений, которые поддерживают согласование, и конфигурацию набора конфигурируемых атрибутов. Сообщения конфигурации могут быть реализованы на уровне сеанса системы связи. Каждое сообщение конфигурации может включать идентификатор объекта, который идентифицирует первый объект, и идентификатор транзакции, который идентифицирует конкретный экземпляр сообщения конфигурации.

Еще один вариант осуществления изобретения предусматривает терминал доступа в системе связи расширенного спектра, который включает в себя контроллер, кодер, модулятор и передатчик. Контроллер принимает и обрабатывает данные (например, данные трафика и сигнализации), кодер кодирует обработанные данные, модулятор модулирует кодированные данные, и передатчик преобразует модулированные данные в аналоговый сигнал, пригодный для передачи в среде передачи. Контроллер реализует набор уровней и протоколов, используемых для поддержки передачи данных, с нулевым или большим количеством уровней и одним или большим количеством протоколов, или комбинации того и другого, конфигурируемых терминалом доступа перед передачей данных.

Терминал доступа может также включать в себя приемник, демодулятор и декодер. Приемник принимает сигнал прямой линии связи, демодулятор демодулирует принятый сигнал прямой линии связи, декодер декодирует демодулированный сигнал и контроллер конфигурирует один или более из конфигурируемых уровней и протоколов на основе, частично, кодированных данных с декодера.

Изобретение также предусматривает способ и устройство для реализации конфигурируемых уровней и протоколов в сети радиосвязи.

Краткое описание чертежей

Признаки, сущность и преимущества настоящего изобретения поясняются в детальном описании, изложенном ниже со ссылками на чертежи, на которых одинаковые элементы обозначены одними и теми же ссылочными позициями и на которых представлено следующее:

фиг.1 - диаграмма системы связи с расширенным спектром, которая поддерживает множество пользователей;

фиг.2 - блок-схема варианта осуществления сети радиосвязи и терминала доступа;

фиг.3 - диаграмма варианта осуществления многоуровневой архитектуры интерфейса радиосвязи, поддерживаемой согласно изобретению;

фиг.4А-4С - диаграммы конкретных вариантов осуществления структуры канала с высокой скоростью передачи данных (ВСПД), структуры прямого канала и структуры обратного канала соответственно;

фиг.5 - диаграмма конкретного варианта осуществления уровней и соответствующих им протоколов для многоуровневой структуры, представленной на фиг.3;

фиг.6А и 6В - диаграммы состояний для варианта осуществления протокола загрузки сеанса для терминала доступа и сети радиосвязи соответственно;

фиг.6С и 6D - диаграммы состояний для варианта осуществления протокола загрузки сеанса для терминала доступа и сети радиосвязи соответственно;

фиг.7А - блок-схема алгоритма конкретной реализации открытой фазы сеанса;

фиг.7В и 7С - блок-схема алгоритма конкретной реализации субфазы согласования уровня/протокола сеанса и субфазы активации уровня/протокола сеанса соответственно;

фиг.8 - временная диаграмма варианта осуществления субфаз согласования и конфигурации уровня/протокола сеанса и

фиг.9А-9Н - диаграммы варианта осуществления формата для различных сообщений, используемых при согласовании и конфигурировании уровней и протоколов.

Детальное описание конкретных вариантов осуществления изобретения

На фиг.1 представлена схема системы 100 связи с расширенным спектром, которая поддерживает множество пользователей. В системе 100 набор терминалов 110а-110с доступа осуществляет связь с сетью радиосвязи посредством набора приемопередатчиков базовых станций (ПБС) 112a-112f по линиям радиосвязи. Каждый приемопередатчик 112 базовой станции связан с контроллером базовых станций (КБС) 114 и регистром местоположения посетителей (РМП) 116. Контроллеры 114а и 114b базовых станций (и приемопередатчики 112 базовых станций) могут также связываться непосредственно друг с другом, как показано пунктирной линией на фиг.1.

Терминал доступа, как предусмотрено в настоящем описании, представляет собой устройство, которое обеспечивает возможность установления соединений передачи данных и/или речевых соединений для пользователя. Терминал доступа может быть автономным устройством, таким как сотовый телефон, персональный цифровой помощник, или автономным устройством любого подобного типа. Терминал доступа может представлять собой блок или модуль, конфигурируемый для установления соединения с компьютерным устройством, таким как настольный или портативный персональный компьютер. Сеть радиосвязи, как используется в настоящем описании, представляет собой сетевое оборудование (например, приемопередатчик 112 базовой станции, контроллер 114 базовой станции и регистр 116 местоположений посетителей на фиг.1), которое обеспечивает возможность установления соединений передачи данных и/или речевых соединений между сетью передачи данных (например, сетью передачи данных с коммутацией пакетов, такой как сеть Интернет) и терминалом доступа. Возможность установления соединений в типовом случае обеспечивается на уровне линии связи, как описано ниже.

На фиг.2 представлена блок-схема варианта осуществления сети 210 радиосвязи и терминала 250 доступа. В сети 210 радиосвязи данные трафика от буфера 212 и данные управления от системы 214 управления подаются в кодер 216, который кодирует данные с использованием конкретного формата кодирования. Формат кодирования может включать, например, использование контроля циклическим избыточным кодом (ЦИК), сверточное кодирование, кодирование с последовательной конкатенацией (сцеплением), блочное кодирование Рида-Соломона, кодирование с использованием накрывающей последовательности Уолша, псевдошумовое (ПШ) расширение спектра и другие форматы кодирования, обычно используемые в системах стандартов CDMA. Кодированные данные подаются на модулятор 218, который модулирует данные с использованием конкретного формата модуляции, такого как, например, квадратурная фазовая манипуляция (КФМ), КВМ со сдвигом и другие. Передатчик 220 принимает и преобразует модулированные данные в аналоговый сигнал, осуществляет необходимое формирование аналогового сигнала и передает сигнал через дуплексор 222 и антенну 224 в радиоканал.

В терминале 250 доступа переданный сигнал принимается антенной 252, передается через дуплексор 254 и подается в приемник 256. В приемнике 256 сигнал подвергается необходимому преобразованию, и сформированный в результате сигнал подается на демодулятор 258. Указанное преобразование сигнала может включать в себя фильтрацию, усиление, частотное преобразование и т.д. Демодулятор 258 демодулирует сформированный сигнал с использованием формата демодуляции, который является взаимно дополняющим к формату модуляции, используемому в сети 210 радиосвязи. Декодер 260 принимает и декодирует демодулированные данные с использованием формата декодирования, который является взаимно дополняющим по отношению к формату кодирования, используемому в сети радиосвязи 210. Декодированные данные затем подаются в контроллер 262.

Передача данных трафика и данных управления с терминала 250 доступа в сеть 210 радиосвязи производится по дополнительному каналу передачи сигнала. Данные трафика из буфера (не показан на фиг.2) и данные управления с контроллера 262 кодируются кодером 264, модулируются модулятором 266, преобразуются передатчиком 268, направляются через дуплексор 254 и передаются через антенну 252. В сети 210 радиосвязи переданный сигнал принимается антенной 224, направляется через дуплексор 222, преобразуется РЧ-приемником 226 и демодулируется демодулятором 228, декодируется декодером 230 и подается в систему 214 управления.

Прямая передача, как использовано в настоящем описании, относится к передаче из сети 210 радиосвязи к терминалу 250 доступа, а обратная передача относится к передаче от терминала 250 доступа к сети 210 радиосвязи. Форматы демодуляции и декодирования в обратном канале могут отличаться и в типовом случае отличаются от соответствующих форматов в прямом канале.

Как и в большинстве систем связи, связь между терминалом доступа и сетью радиосвязи реализуется посредством ряда "уровней", которые определяют режимы работы, поддерживаемые характеристики и функциональные возможности системы связи. Каждый уровень состоит из одного или более протоколов уровня (или просто протоколов), которые реализуют функциональные возможности уровня. Каждый уровень осуществляет связь с уровнем выше и/или ниже него через определенные интерфейсы.

В исходном варианте система МДКР, согласованная со стандартом IS-95, поддерживает один протокол интерфейса радиосвязи, который определяет уровни и их протоколы. В некоторых опциях стандарт IS-95 обеспечивает в малой степени разделение протоколов по функции. Исходный протокол интерфейса радиосвязи был модифицирован огромное количество раз, чтобы поддерживать дополнительные функциональные возможности, такие как усовершенствованные функции контроля доступа к среде передачи (MAC). Для реализации дополнительных функциональных возможностей в используемые для этого уровни исходного протокола интерфейса радиосвязи вносятся необходимые изменения, и модифицированный протокол интерфейса радиосвязи идентифицируется новым номером версии (в типовом случае определяется как новый стандарт). Модифицированный протокол интерфейса радиосвязи в типовом случае сохраняет основную часть структур исходного протокола интерфейса радиосвязи (например, ту же самую структуру кадра данных, ту же самую длину кадра и т.д.), чтобы обеспечивать максимально возможную совместимость с предшествующими поколениями систем и стандартов.

После принятия новый протокол интерфейса радиосвязи может быть реализован практически терминалом доступа и сетью радиосвязи, если оба они проектируются с учетом обеспечения поддержки данного протокола интерфейса радиосвязи. Этот метод генерации новых протоколов интерфейса радиосвязи не обеспечивает простую реализацию новых функций и признаков в системе МДКР.

В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения уровни и их протоколы создаются модульным способом, так что каждый уровень (или протокол) может быть модифицирован или обновлен, не требуя модификации остальных уровней (или протоколов). Это может быть достигнуто, частично, за счет определения и поддержания интерфейсов между уровнями, так что новые функции могут без труда поддерживаться. Такое модульное построение позволяет отдельно модифицировать уровень и его протокол (протоколы).

Каждый уровень включает один или более протоколов, которые реализуют функциональные возможности данного уровня. В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения протоколы конкретного уровня могут быть индивидуально согласованы между терминалом доступа и сетью радиосвязи (например, в начале сеанса связи). Терминал доступа и сеть радиосвязи могут быть спроектированы для обеспечения поддержки отличающегося набора протоколов, но они все равно могут осуществлять связь друг с другом посредством протоколов, которые являются общими для них обоих. Характеристика согласованных уровней и протоколов обеспечивает гибкость в построении и использовании отличающихся версий протокола интерфейса радиосвязи, не требуя определения в явном виде и поддержки каждой модификации в качестве нового протокола интерфейса радиосвязи, как это обычно имело место.

На фиг.3 показана диаграмма варианта реализации многоуровневой архитектуры 300 интерфейса радиосвязи, поддерживаемой в соответствии с изобретением. Как показано на фиг.3, многоуровневая архитектура 300 содержит семь уровней, которые идентифицированы следующим образом: (1) физический уровень 210, (2) уровень 314 управления доступом к среде передачи (MAC), (3) уровень 316 защиты, (4) уровень 318 соединения, (5) уровень 320 сеанса связи, (6) уровень 322 потока и (7) уровень 324 приложения. Для лучшего понимания настоящего изобретения ниже приведено краткое описание основной функции каждого уровня.

Физический уровень 310 определяет "физические" характеристики передачи между терминалом доступа и сетью радиосвязи. Эти физические характеристики могут включать, например, структуру канала, частоту передачи, уровень выходной мощности передачи, формат модуляции, схему кодирования и т.д. для прямой и обратной линии связи.

Уровень 314 MAC определяет процедуры, используемые для передачи и приема по физическому уровню 310.

Уровень 316 защиты обеспечивает защищенные услуги, которые могут включать, например, услуги аутентификации и шифрования.

Уровень 318 соединения обеспечивает установление соединения по линии радиосвязи и техническое обслуживание.

Уровень 320 сеанса обеспечивает согласование уровня и протокола, конфигурирование протокола и услуги поддержания состояний. Уровень 320 сеанса описан более детально ниже.

Уровень 322 потока обеспечивает мультиплексирование потоков различных приложений. В конкретном варианте осуществления система связи поддерживает четыре потока приложений, обозначенных как потоки 0-3. В возможном варианте осуществления поток 0 используется для сигнализации между терминалом доступа и сетью радиосвязи, поток 1 используется для передачи пакетных данных, потоки 2 и 3 используются для других приложений. Как показано на фиг.3, поток сигнализации (например, поток 0) поддерживается протоколом канала сигнализации (SLP) 330 и протоколом передачи сообщений с высокой скоростью передачи данных (НМР) 332, а поток пакетных данных (например, поток 1) поддерживается протоколом линии радиосвязи (RLP) 340 и протоколом двухточечной передачи (РРР) 342. В одном из вариантов осуществления устанавливаемый по умолчанию поток сигнализации (т.е. устанавливаемый по умолчанию протокол HMP/SLP) используется в качестве устанавливаемого по умолчанию для потока 0, а устанавливаемая по умолчанию услуга передачи пакетов (т.е. устанавливаемый по умолчанию протокол PPP/RLP) используется в качестве устанавливаемого по умолчанию для потока 1, если эти потоки не были согласованы между терминалом доступа и сетью радиосвязи.

Протокол SRL 330 обеспечивает "наилучшие возможные" механизмы доставки для сообщений сигнализации, протокол HLP 332 обеспечивает услуги передачи сообщений для сообщений сигнализации. Протокол RLP 340 обеспечивает повторную передачу и обнаружение дублирования данных для конкретного определенного потока данных, причем одна из возможных реализаций дополнительно описана в стандарте IS-707. Может быть спроектирована и использована другая реализация протокола RLP 340, отличающаяся от описанной в стандарте IS-707, и это будет включено в объем настоящего изобретения. При использовании в контексте устанавливаемой по умолчанию пакетной услуги протокол RLP 340 может быть определен как используемый для передачи пакетов протокола РРР. Протокол РРР 342 обеспечивает поддержку формирования кадров и многопротокольного режима работы и дополнительно описан в работе W.Simpson, "The Point-to-Point Protocol (PPP)", RFC 1661, July 1994. Протоколы, выполняемые на базе протокола РРР 342, могут передавать данные трафика, а также выполнять различные задачи сетевого администрирования.

На фиг.3 показан конкретный вариант осуществления многоуровневой структуры, поддерживаемой в соответствии с настоящим изобретением. Однако настоящее изобретение может также обеспечивать поддержку других многоуровневых архитектур, имеющих дополнительные уровни, меньшее количество уровней или имеющих отличающиеся уровни.

На фиг.4А-4С представлены диаграммы конкретного варианта осуществления структуры 410 канала с высокой скоростью передачи данных (ВСПД), структуры 420 прямого канала и структуры 440 обратного канала соответственно, поддерживаемых системой связи (например, системой 100 связи, показанной на фиг.1). Структура 410 канала ВСПД включает в себя структуру 420 прямого канала, которая используется для передачи данных от сети радиосвязи к терминалу доступа, и структуру 440 обратного канала, которая используется для передачи данных от терминала доступа к сети радиосвязи. Структуры прямого и обратного каналов предназначены для обеспечения требуемых функциональных возможностей, при этом структура каждого канала проектируется на основе конкретных характеристик передачи данных в прямой или обратной линии связи.

На фиг.4В представлен возможный вариант осуществления структуры 20 прямого канала. В данном варианте осуществления структура 420 прямого канала включает в себя канал 422 пилот-сигнала, канал 424 управления доступом к среде передачи, один или несколько каналов 426 трафика и один или несколько каналов 428 управления. Канал 424 управления доступом к среде передачи также включает в себя канал 432 активности прямого канала, канал 434 активности обратного канала и канал управления мощностью обратного канала. Эти каналы могут проектироваться различными способами, которые входят в объем настоящего изобретения. Каналы пилот-сигнала, управления доступом к среде передачи и управления являются "общими" каналами, совместно используемыми рядом терминалов доступа, осуществляющих связь с сетью радиосвязи. Канал(ы) трафика является(ются) выделенным(и) каналом(ами), назначаемым(и) терминалу доступа после установления сеанса связи.

На фиг.4С представлена диаграмма варианта осуществления структуры 440 обратного канала. В этом варианте структура 440 обратного канала включает в себя один или несколько каналов 442 трафика и канал 444 доступа. Канал(ы) 442 трафика также включает канал 452 пилот-сигнала, канал 454 управления доступом к среде передачи и один или несколько каналов 456 передачи данных. Канал 454 управления доступом к среде передачи может дополнительно включать канал 462 указателя скорости обратного канала и канал 464 управления скоростью передачи данных. Канал 444 доступа также включает в себя канал 472 пилот-сигнала, канал 474 управления доступом к среде передачи и один или несколько каналов 476 передачи данных. Канал 474 управления доступом к среде передачи может дополнительно включать в себя канал 478 указателя скорости обратного канала. И вновь, все эти каналы могут быть выполнены различными способами, и все это входит в объем настоящего изобретения. Как и в случае структуры прямого канала, канал(ы) трафика является(ются) выделенным(и) каналом(ами), а канал доступа является общим каналом, используемым совместно с другими терминалами доступа.

Для описания изобретения использован ряд терминов, которые определены ниже.

Понятие "сеанс" относится к совместно реализуемому операционному состоянию между терминалом доступа и сетью радиосвязи. Совместно реализуемое операционное состояние поддерживает протоколы и конфигурации протоколов, которые были согласованы и доступны для использования при осуществлении связи между терминалом доступа и сетью радиосвязи. В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения уровни, протоколы и конфигурации протоколов могут быть согласованы между терминалом доступа и сетью радиосвязи, когда устанавливается сеанс связи, причем в некоторых реализациях они могут быть заново согласованы в любой момент времени в течение сеанса связи. В возможном варианте осуществления, отличном от установки сеанса связи, терминал доступа не имеет возможности осуществлять связь с сетью радиосвязи без открытия сеанса связи (т.е. терминал доступа может осуществлять связь с сетью радиосвязи в целях быстрого открытия сеанса связи).

Соединение представляет собой конкретное состояние линии радиосвязи, в котором терминалу доступа назначаются выделенные ресурсы линии радиосвязи (например, прямой канал трафика, обратный канал трафика, связанные с ними каналы управления доступом к среде передачи). В течение любого конкретного сеанса связи терминал доступа и сеть радиосвязи могут размыкать и замыкать соединение множество раз. В возможном варианте, иным образом, помимо установки сеанса связи, соединение не существует вне сеанса связи.

Понятием "поток" обозначается канал передачи, используемый для передачи информации для конкретного приложения. Поток может быть определен для переноса информации сигнализации, данных трафика, иных типов данных или комбинации указанного. Терминал доступа и сеть радиосвязи могут проектироваться и в типовом случае проектируются для обеспечения поддержки одновременных передач множества потоков. Потоки могут быть использованы для переноса данных с различными требованиями к качеству обслуживания или иных приложений.

На фиг.5 представлен конкретный вариант осуществления уровней и соответствующих им протоколов для многоуровневой архитектуры 300 на фиг.3, которые спроектированы для поддержки структуры 410 каналов ВСПД, показанной на фиг.4А-4С. Как показано на фиг.5, каждый уровень включает один или большее количество протоколов, которые реализуют функциональные возможности уровня. Протоколы используют сообщения сигнализации и/или заголовки для передачи информации к другому объекту на другой стороне линии радиосвязи. На фиг.5 показаны некоторые из протоколов, включенных в уровни многоуровневой архитектуры 300.

В варианте по фиг.5 уровень 314 управления доступом к среде передачи (МАС-уровень) 314 включает в себя МАС-протокол 514а канала управления, МАС-протокол 514b прямого канала трафика, МАС-протокол 514с канала доступа и МАС-протокол 514d обратного канала трафика. МАС-протокол 514а канала управления обеспечивает процедуры, используемые сетью радиосвязи для передачи, а терминалом доступа - для приема, канала 428 управления. МАС-протокол 514b прямого канала трафика обеспечивает процедуры, используемые сетью радиосвязи для передачи, а терминалом доступа - для приема прямого канала 426 трафика. МАС-протокол 514с канала доступа обеспечивает процедуры, используемые терминалом доступа для передачи, а сетью радиосвязи - для приема канала 444 доступа. Любой МАС-протокол 514d обратного канала трафика обеспечивает процедуры, используемые терминалом доступа для передачи, а сетью радиосвязи - для приема обратного канала 442 трафика.

Уровень 316 защиты включает нулевое или большее количество протоколов защиты, спроектированных для защиты от неправомочного использования передач сигналов. В возможном варианте осуществления уровень 316 защиты включает в себя основной протокол защиты (не показан на фиг.4), который защищает от неправомочного использования услуги и неправомочного использования идентификационных данных. Чувствительные к этому передачи данных могут быть в типовом случае защищены с использованием сквозной аутентификации и шифрования, и дополнительная защита на уровне 316 защиты в типовом случае не нужна. Однако предусматриваются интерфейсы, позволяющие вводить дополнительные протоколы защиты по мере необходимости. Уровень 318 соединения включает протокол 518а управления линией радиосвязи, протокол 518b состояния инициализации и протокол 518с состояния ожидания, протокол 518d подсоединенного состояния, протокол 518е контроля состояния ожидания, протокол 518f контроля подсоединенного состояния, протокол 518g консолидации пакетов, протокол 518h обновления данных маршрутизации и протокол 518i служебных сообщений. Протокол 518а управления линией радиосвязи обеспечивает общее управление конечным автоматом, которому следуют терминал доступа и сеть радиосвязи в течение соединения. Протокол 518b состояния инициализации обеспечивает процедуры, которым терминал доступа следует для обнаружения сети радиосвязи и процедуры, которым следует сеть радиосвязи для поддержки обнаружения сети. Протокол 518с состояния ожидания обеспечивает процедуры, которым следуют терминал доступа и сеть радиосвязи, если соединение не открыто. Протокол 518d подсоединенного состояния обеспечивает процедуры, которым следуют терминал доступа и сеть радиосвязи, когда соединение открыто. Протокол 518е контроля состояния ожидания обеспечивает процедуры контроля, которым следует терминал доступа, когда соединение не открыто. Протокол 518f контроля подсоединенного состояния обеспечивает процедуры контроля, которым следуют терминал доступа и сеть радиосвязи, когда соединение открыто. Протокол 518g консолидации пакетов обеспечивает установление приоритетности передач и компоновку пакетов для уровня 318 соединения. Протокол 518h обновления данных маршрутизации обеспечивает средства для поддержания маршрута между терминалом доступа и сетью радиосвязи. И протокол 518i служебных сообщений обеспечивает трансляцию сообщений, содержащих информацию, используемую в протоколах на уровне 318 соединения.

Уровень 320 сеанса связи включает в себя протокол 520а загрузки и протокол 520b управления сеансом. Протокол 520а загрузки сеанса обеспечивает первоначальный обмен сообщениями, используемый для начала сеанса связи, и дополнительно обеспечивает средство для исключения терминала доступа, который в текущее время не имеет сеанса связи. Первоначальный обмен сообщениями назначает терминалу доступа идентификатор UATI (идентификатор адресации конкретного терминала доступа) и выбирает протокол управления сеансом связи, который, в свою очередь, согласует и конфигурирует протоколы, использу