Протокол для определения оптимальных целевых маршрутизаторов доступа для плавной передачи обслуживания на уровне интернет-протокола

Протокол для определения оптимальных целевых маршрутизаторов доступа для плавной передачи обслуживания на уровне интернет-протокола

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится в целом к телекоммуникационным сетям. В частности, изобретение касается механизма, делающего возможным свободное передвижение с плавным переключением обслуживания в мобильных телекоммуникационных сетях.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Телекоммуникационные сети для мобильных устройств включают в себя: сотовые системы связи; мобильные сети, использующие Интернет-протокол (мобильные IP-сети); радиопейджинговые системы и пр. Сотовые системы связи обычно предоставляют мобильным терминалам возможность географически перемещаться посредством «переключения» локальных линий связи между радиомачтами и соответствующими базовыми станциями. Аналогично мобильные IP-сети дают возможность устройствам, действующим согласно протоколу IP, например беспроводным персональным электронным помощникам (PDA) и мобильным компьютерам, перемещаться по географически разбросанным зонам с поддержанием соединения с Интернет.

Мобильные устройства могут предусматривать как радиотелефонные соединения, так и соединения на основе протокола IP с использованием различных базовых станций и инфраструктур. Например, сотовый телефон на основе Web-технологии может поддерживать речевое соединение с использованием первого канала связи и мобильное соединение на основе протокола IP (IP-соединение) с использованием второго (и независимого) канала связи так, чтобы операции переключения каналов связи (передачи обслуживания) происходили независимо для обоих каналов. В соответствии с другим вариантом речевые услуги можно сочетать с обслуживанием согласно протоколу IP (IP-услуга), чтобы поддерживать одно соединение для обоих видов обслуживания. Речевые соединения могут быть также установлены с использованием протокола IP в виде комбинированной услуги.

На фиг.1 показана традиционная мобильная IP-сеть, охватывающая три зоны обслуживания 301, 302 и 303. Для упрощения показаны только IP-услуги, хотя, в соответствии с вышеизложенным, для речевых услуг могут быть предусмотрены отдельные сети связи.

Как видно из фиг.1, мобильный терминал MT находится в зоне 301, обслуживаемой базовой станцией БС1 (называемой также точкой доступа (ТД) или AP). Базовая станция БС1 подключена к маршрутизатору доступа МД1, который, в свою очередь, имеет соединение с провайдером Интернет-услуг - ПИУ1 (ISP1), предоставляющим доступ к сети Интернет. Другие базовые станции, например БС3, также могут быть подключены к маршрутизатору доступа МД1 таким образом, чтобы использовать для мобильных терминалов общий сетевой адрес протокола IP (IP-адрес), несмотря на то, что терминалы могут перемещаться через разные зоны обслуживания. Иначе говоря, хотя радиочастотные каналы и могут переключаться автоматически, когда мобильный терминал перемещается из одной зоны обслуживания 301 в другую зону обслуживания 303, IP-адрес, служащий для связи с мобильным терминалом, возможно, изменять необязательно, поскольку соединение с Интернет по-прежнему обслуживается тем же маршрутизатором доступа МД1.

Вторую зону обслуживания 302 обслуживает отдельная базовая станция БС2, которая, в свою очередь, имеет соединение с другим маршрутизатором доступа МД2. Благодаря топологии сети маршрутизаторы доступа МД1 и МД2 используют разные блоки IP-адресов для обмена информацией с мобильными терминалами, передвигающимися в пределах соответствующих им зон обслуживания. Если мобильный терминал MT перемещается из зоны обслуживания 301 в зону обслуживания 302, то необходим некоторый механизм для переключения соединения с Интернет от маршрутизатора доступа МД1 на маршрутизатор доступа МД2. Аналогично, если зоны обслуживания 301 и 302 разделяет большая логическая дистанция (например, маршрутизаторы доступа МД1 и МД2 подключены к разным провайдерам Интернет-услуг (ISP)), то необходим некоторый координационный механизм, чтобы данные, передаваемые в терминал, ранее действующий в зоне обслуживания 301, можно было направлять в зону обслуживания 302, когда упомянутый терминал перемещается в зону 302.

Одна из обычных схем переключения IP-соединений изображена на фиг.2. Зону обслуживания 301 обслуживает маршрутизатор доступа МД1, которому дано название «исходный агент» для обмена информацией с конкретным мобильным терминалом MT. Пока мобильный терминал MT передвигается в пределах зоны обслуживания 301, маршрутизатор доступа МД1 обменивается информацией с мобильным терминалом с использованием IP-адреса, который присвоен маршрутизатору доступа МД1. Пакеты данных в протоколе IP (IP-пакеты) (например, электронные почтовые отправления, Web-страницы и т.д.) передаются по сети Интернет провайдеру ПИУ1, который направляет трафик в маршрутизатор МД1, которому, в свою очередь, известно, что конкретное IP-соединение относится к мобильному терминалу в его зоне обслуживания.

Если мобильный терминал MT перемещается в другую зону обслуживания ЗО2, обслуживаемую другим маршрутизатором доступа МД2, то пакеты, которые ранее передавались в МД1, больше не будут попадать в мобильный терминал. Одно из традиционных решений заключается в уведомлении (например, широковещательной передачей) о наличии маршрутизатора доступа МД2 в зоне обслуживания 302, чтобы, когда мобильный терминал перемещается в зону обслуживания 302, он был уведомлен о наличии маршрутизатора доступа МД2 и получил новый IP-адрес для связи в пределах зоны обслуживания 302. После этого мобильный терминал MT или маршрутизатор доступа МД2 передает обновленную привязку исходному агенту МД1 (например, по наземной линии НЛ или по сети Интернет), чтобы исходному агенту МД1 был известен IP-адрес, который позволит пакетам попадать в мобильный терминал в зоне обслуживания 302. Исходный агент работает с этим адресом как с адресом «для передачи», и все последующие пакеты, передаваемые в исходный IP-адрес, направляются в новый IP-адрес. По существу, для связи с мобильным терминалом используют два отдельных IP-адреса: адрес исходного агента и адрес для передачи, который изменяется в каждой новой точке подключения. Эта схема описана в запросе на комментарии (RFC) №2002 (октябрь 1996 г.) Оперативного инженерного отряда Интернета (IETF).

В вышеуказанной схеме предполагается, что целевой маршрутизатор доступа (МД2) известен исходному маршрутизатору доступа (МД1) до переключения (например, мобильный терминал MT принял уведомление от МД2 и получил IP-адрес для связи с ним). Если в целевой зоне существуют несколько маршрутизаторов доступа, причем все с перекрывающимися зонами обслуживания, то мобильный терминал не располагает простым способом выбора одного из маршрутизаторов. Например, предположим, что мобильный терминал принимает широкополосные видеоданные в процессе выхода из зоны обслуживания. Для переключения IP-соединения мобильного терминала могут подойти две другие перекрывающиеся зоны, обслуживаемые двумя маршрутизаторами доступа, подконтрольными двум разным провайдерам услуг. Один из двух маршрутизаторов доступа может обеспечить высокоскоростной доступ в Интернет, а второй маршрутизатор не пригоден для этого. Мобильный терминал не располагает способом назначения или выбора одного из двух упомянутых маршрутизаторов доступа.

Другая проблема связана со скоростью переключения каналов связи. Традиционный сценарий, представленный на фиг.2, может не обеспечить быстрое переключение каналов связи из-за необходимости подтверждения установления связи между мобильным терминалом и новым маршрутизатором доступа МД2. Если переключение IP-соединения не выполняется гладко, то возможна потеря пакетов. Более того, если IP-соединение используют для передачи сигналов с качеством речи или музыки, то задержка, обусловленная переключением каналов связи, может привести к нежелательному разрыву соединения.

Другая трудность переключения IP-соединения в мобильных сетях возникает, когда имеют дело с гетерогенными сетями (использующими разные технологии доступа), обслуживаемыми провайдерами потенциально различных (и несовместимых) услуг. Как показано на фиг.1, если зону обслуживания 301 обслуживает фирма MCI, а зону обслуживания 302 обслуживает фирма AT&T, то два провайдера услуг должны согласовать координационный механизм для того, чтобы допускать переключения IP-услуг из одной системы в другую. Более того, когда в систему каждого провайдера услуг добавляют новые маршрутизаторы доступа, то подробные данные на каждый новый маршрутизатор доступа должны быть разосланы по всей системе (например, из центрального органа авторизации), чтобы все маршрутизаторы доступа в обеих системах располагали информацией об остальных маршрутизаторах. Такой подход может привести к появлению единственной точки отказа и требует координации действий разных провайдеров услуг.

Проблема обеспечения бесшовных (плавных) переключений каналов связи в средах протокола IP (IP-средах) связана с непрерывными работами Оперативного инженерного отряда Интернета (IETF), а именно рабочих групп по передаче контекста, определению варианта переключения, бесшовному свободному передвижению и протоколу IP для мобильной связи. Протоколы передачи контекста и быстрого переключения каналов связи разработаны, соответственно, для обмена информацией о сеансе или упреждающего установления мобильной связи в протоколе IP. Оба протокола предполагают, что при запросе заданной функциональной возможности известен целевой маршрутизатор доступа (см. фиг.1). Несмотря на то, что определение варианта переключения входит в устав рабочей группы по протоколу IP для мобильной связи, протоколы определения для физически соседних маршрутизаторов доступа пока еще не исследованы. Однако выполнено исследование по определению физического местоположения сетевых элементов. Технологии отслеживания местоположения, например глобальная система определения местоположения (GPS), обеспечивают получение информации о физическом местоположении устройств, подключенных к системе местоопределения. Другие системы используют такую информацию для точного определения местоположения устройств. Однако, поскольку местоположение не связано ни с одной зоной действия какой-либо технологии доступа, то информация о местоположении не пригодна для выбора варианта переключения.

Системы определения местоположения на базе радиочастотных (РЧ) технологий используют сигнал средств беспроводного доступа для определения позиции мобильного узла. В противоположность системам GPS установленное местоположение связано с зоной обслуживания базовой станции, используемой для определения местоположения. Однако установленное местоположение характеризует только мобильный узел и не дает никакой информации о перекрывающихся зонах действия маршрутизаторов доступа. Поэтому такие системы невозможно использовать для определения физически соседних сетевых элементов. Более того, местоположение определяется весьма специализированным способом, типичным для применяемой технологии доступа и потому не пригодным в условиях действия сценариев с использованием нескольких технологий доступа. Помимо того, что точность определения местоположения недостаточна, отсутствует информация о перекрывающихся зонах действия, необходимая для определения физического примыкания.

Существует потребность в системе и способе, решающих некоторые или все вышеуказанные проблемы.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с настоящим изобретением предлагаются система и способ для поддержки бесшовного (плавного) переключения каналов связи (передачи обслуживания) в мобильных сетях, например мобильных IP-сетях. Первый аспект настоящего изобретения наделяет маршрутизатор доступа способностью динамично собирать сведения (узнавать) об остальных маршрутизаторах доступа, которые географически соседствуют с ним, путем приема информации от мобильных терминалов, которые перемещаются в зону обслуживания маршрутизатора доступа. Второй аспект настоящего изобретения предоставляет маршрутизаторам доступа возможность совместно использовать информацию о характеристиках без обязательного наличия централизованной системы (например, благодаря использованию равноправного подхода). Третий аспект настоящего изобретения дает возможность выбрать целевой маршрутизатор доступа и организовать переключение каналов связи на основе информации о характеристиках, связанной с одним или несколькими целевыми маршрутизаторами доступа, и на основе данных о направлении перемещения мобильного узла. Другие признаки и преимущества настоящего изобретения очевидны из следующего ниже подробного описания, чертежей и формулы изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг.1 представлена традиционная мобильная IP-сеть, охватывающая три зоны обслуживания 301, 302 и 303.

На фиг.2 представлена традиционная схема переключения IP-соединений, в которой мобильный терминал регистрируется исходным агентом МД1 и при этом обменивается информацией с использованием IP-адреса через агента «для передачи» МД2.

На фиг.3 представлена система в соответствии с настоящим изобретением, содержащая совокупность маршрутизаторов доступа МД1 и МД2, каждый из которых содержит таблицу характеристик (304 и 308) с подробным описанием возможностей географически соседних маршрутизаторов доступа.

На фиг.4 представлены этапы способа сбора сведений о физически соседних элементах и приема информации о характеристиках от физически соседних маршрутизаторов доступа.

На фиг.5 представлены этапы способа выбора целевого маршрутизатора доступа на основе ранее записанной в памяти информации о характеристиках.

На фиг.6 изображен мобильный терминал MT, перемещающийся из зоны обслуживания, связанной с первым маршрутизатором доступа МД1, в зону, обслуживаемую тремя разными маршрутизаторами доступа МД2, МД3 и МД4.

На фиг.7 изображен мобильный терминал 701, оснащенный функциональными средствами обработки и памятью для реализации различных особенностей настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На фиг.3 представлена система, использующая разные принципы настоящего изобретения. Как показано на фиг.3, первый маршрутизатор доступа МД1 обслуживает первую зону обслуживания (не показана), в которой может находиться мобильный терминал MT. Предполагается, что, хотя это и не показано непосредственно на фиг.3, каждый маршрутизатор доступа передает и принимает пакеты данных через одну или несколько базовых станций, которые охватывают (обслуживают) соответствующие географические зоны. Предполагается также, что каждый маршрутизатор доступа обеспечивает совместимые с сетью Интернет соединения (совместимость с протоколом IP), чтобы пакеты данных, принимаемые каждым маршрутизатором, можно было направлять одному или нескольким мобильным терминалам в пределах соответствующей зоны обслуживания. Каждый маршрутизатор доступа содержит IP-адрес, используемый для связи непосредственно с маршрутизатором доступа, и блок IP-адресов, которые маршрутизатор доступа может назначать и использовать для обмена информацией с мобильными терминалами, обслуживаемыми данным маршрутизатором доступа. Для иллюстрации показано, что МД1 имеет IP-адрес 10.1.0.0, а МД2 имеет IP-адрес 10.2.0.0.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения каждый маршрутизатор доступа создает и ведет (поддерживает) локальную таблицу характеристик (элементы 304 и 308 на фиг.3), в которой записана информация об остальных маршрутизаторах доступа, которые географически соседствуют с ним. В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, когда мобильный терминал MT входит в зону, обслуживаемую маршрутизатором доступа, мобильный терминал передает IP-адрес маршрутизатора доступа, обслуживающего зону, которую покидает мобильный терминал. Иначе говоря, каждый мобильный терминал передает следующему маршрутизатору доступа информацию о ранее задействованном маршрутизаторе доступа (опознавательные данные маршрутизатора доступа, т.е. его IP-адрес). Из того, что при выходе из зоны, обслуживаемой одним маршрутизатором, происходит вход в зону, обслуживаемую другим маршрутизатором, можно сделать вывод о географическом соседстве двух маршрутизаторов. Если каждый маршрутизатор имеет сведения о любом другом маршрутизаторе, то они могут обмениваться информацией о характеристиках, которую можно использовать для выбора целевого маршрутизатора доступа для будущих переключений каналов связи. Информацию о характеристиках вместе с таблицей физически соседних маршрутизаторов доступа можно также сформировать при ручном планировании конфигурации.

Как показано на фиг.3, маршрутизатор доступа МД1 содержит функциональный блок 301 сбора сведений, функциональный блок 302 переключения и функциональный блок 303 обмена информацией. Аналогично, маршрутизатор доступа МД2 содержит такие же функциональные блоки (элементы 305, 306 и 307) в дополнение к таблице 308 характеристик. Другие маршрутизаторы доступа МД3 и МД4 представлены без внутренних элементов. Каждый функциональный блок 301 и 307 сбора сведений принимает информацию (например, IP-адрес ранее задействованного маршрутизатора доступа) от мобильных терминалов, которые перемещаются в зону обслуживания, связанную с маршрутизатором доступа.

Функциональные блоки 303 и 305 осуществляют обмен информацией о характеристиках между двумя маршрутизаторами доступа по результатам действия функционального блока сбора сведений. Например, когда мобильный терминал MT готов выйти из зоны обслуживания маршрутизатора МД1 и войти в зону обслуживания маршрутизатора МД2, мобильный терминал передает IP-адрес (в данном случае 10.1.0.0) исходного маршрутизатора МД1 доступа в маршрутизатор МД2. В ответ на это функциональный блок 307 сбора сведений записывает IP-адрес маршрутизатора МД1 в таблицу 308 характеристик и предписывает функциональному блоку 305 обмена информацией передать запрос (по сети Интернет или другим способом) в МД1 на обмен информацией о характеристиках. Затем функциональные блоки 303 и 305 обмена информацией соответствующих маршрутизаторов доступа обмениваются информацией о характеристиках (более подробно рассмотренной ниже), касающейся характеристик каждого из соответствующих маршрутизаторов. Например, если МД1 способен поддерживать радиолинии с пропускной способностью 28 Кбит/с, а МД2 способен поддерживать радиолинии с пропускной способностью 56 Кбит/с, то данная информация записывается в соответствующую таблицу характеристик каждого из маршрутизаторов доступа. Таким образом каждый маршрутизатор доступа получает сведения о характеристиках соседних маршрутизаторов.

Функциональные блоки 302 и 306 переключения выбирают целевые маршрутизаторы доступа для мобильных терминалов на основе информации о характеристиках, записанной в таблицах 304 и 308 характеристик, соответственно. Например, если мобильный терминал MT готов выйти из зоны обслуживания, связанной с маршрутизатором МД1, и войти в зону обслуживания, связанную с несколькими целевыми маршрутизаторами доступа (включая, например, МД2 и МД4), то функциональный блок 302 селектора в МД1 анализирует данные таблицы 304 характеристик, чтобы определить наиболее подходящий маршрутизатор доступа с учетом характеристик, затребованных мобильным терминалом. Чтобы уведомлять МД1 о маршрутизаторах доступа, которые находятся в зоне досягаемости мобильного терминала после перемещения мобильного терминала, используют схему определения передвижения. Как более подробно изложено ниже, выбор целевых маршрутизаторов возможен на основе стратегий, содержащихся в памяти каждого маршрутизатора.

В состав характеристик, относящихся к каждому маршрутизатору доступа, могут входить статические характеристики (например, пропускная способность, поддерживаемая маршрутизатором, протоколы защиты данных, провайдеры услуг и т.д.) и динамические характеристики (например, текущий уровень нагрузки или сетевые задержки). Примеры на фиг.3 содержат значения поддерживаемой пропускной способности, схемы защиты данных, провайдера Интернет-услуг (IPS), соединенного с маршрутизатором, IP-адрес маршрутизатора, параметры качества услуги и режим динамической нагрузки.

Некоторые или все функциональные блоки, изображенные на фиг.3, можно реализовать с помощью компьютерного обеспечения, выполняемого на универсальном или специализированном цифровом компьютере. Информацию о характеристиках можно хранить в памяти компьютера, реляционной базе данных или другой структуре данных. Традиционные маршрутизаторы доступа можно модифицировать, чтобы они включали функции, показанные на фиг.3.

Допустим, что пользователь мобильного терминала MT смотрит по IP-соединению телефильм, требующий соединения с пропускной способностью 256 Кбит/с. Допустим также, что мобильный терминал MT готов перейти от маршрутизатора доступа, который в данный момент обеспечивает такую пропускную способность, в зону, обслуживаемую двумя маршрутизаторами МД2 и МД4 доступа. Схема определения передвижения позволяет маршрутизатору МД1 узнавать, что маршрутизаторы МД2 и МД4 могут обслужить MT после того, как этот терминал покинет зону обслуживания 301. Функциональный блок 302 селектора маршрутизатора МД1 доступа справляется по таблице 304 характеристик и определяет, что только МД4 из двух маршрутизаторов доступа, обслуживающих зону, обеспечивает искомую пропускную способность. Затем МД1 организует переключение каналов связи для мобильного терминала на маршрутизатор МД4 доступа. Организация переключения каналов связи может содержать процедуры передачи контекста (см., например, R.Koodli and C.Perkins, «A Context Transfer Framework for Seamless Mobility», Work in Progress, Internet Draft, February 2001) или быстрого переключения (см., например, G.Tsirtsis et al., «Fast Handovers for Mobile IPv6», Work in Progress, Internet Draft, April 2001).

Переключение каналов связи может быть организовано разными методами, включающими в себя выдачу команды в MT установить соединение с МД4, передачу сообщения в МД4 с предписанием организовать переключение каналов связи или другими средствами. Специалистам в данной области техники очевидно, что функция селектора (выбора) может выполняться в другом маршрутизаторе, процессоре или мобильном терминале.

Допустим, что пользователь мобильного терминала MT нуждается в надежно защищенном соединении, которое обеспечивает 128-разрядное шифрование. Когда терминал MT перемещается из одной зоны обслуживания в другую зону обслуживания, он сообщает прежнему маршрутизатору доступа список маршрутизаторов доступа, находящихся в зоне досягаемости. Прежний маршрутизатор доступа выбирает целевой маршрутизатор доступа (маршрутизатор доступа назначения) на основе потребностей терминала MT и записанной в памяти информации о характеристиках соответствующих соседних маршрутизаторов. Ниже приведено более подробное разъяснение процесса выбора. Естественно, могут применяться другие схемы выбора.

На фиг.4 представлены этапы способа, который можно применить для сбора сведений о физически соседних элементах и для совместного использования разными маршрутизаторами доступа информации о характеристиках на базе мобильных терминалов, входящих в зону обслуживания, связанную с маршрутизатором доступа. На этапе 401 мобильный терминал MT определяет зоны, обслуживаемые маршрутизатором МД2. На этапе 402 мобильный терминал передает IP-адрес маршрутизатора МД1 в МД2. В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения передача IP-адреса не выполняется при включенном терминале MT и, вместо этого, передача выполняется только при перемещении мобильного терминала.

На этапе 405 выполняется проверка с целью определения, содержит ли таблица характеристик маршрутизатора МД2 данные о МД1. Если не содержит, то МД2 на этапе 403 передает запрос в МД1 (например, по сети Интернет) с требованием списка характеристик маршрутизатора МД1. На этапе 404 МД1 и МД2 обмениваются характеристиками (включая IP-адрес маршрутизатора МД2), чтобы каждый из двух маршрутизаторов доступа располагал информацией о характеристиках другого.

В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения в каждом маршрутизаторе из таблицы характеристик можно удалять данные по истечении слишком большого периода времени с момента последнего переключения каналов связи между этими маршрутизаторами (например, на этапе 406 на фиг.4). Такое удаление данных предполагается выполнять в предположении, что перемещение большого числа мобильных терминалов из одной зоны обслуживания в другую является причиной определенного числа переключений каналов связи за данный период времени, а отсутствие переключения каналов связи от конкретного маршрутизатора по истечении такого периода может означать снятие или выключение маршрутизатора или изменение его зоны действия и, тем самым, изменение таблицы характеристик соседних маршрутизаторов.

Альтернативно данные могут изменяться после приема незапрашиваемого сообщения от других маршрутизаторов, свидетельствующего об изменении характеристик. Такое возможно, например, для динамических характеристик, например режима текущей нагрузки. Маршрутизаторы могут периодически передавать запросы всем маршрутизаторам доступа из таблицы характеристик с требованием обмена обновленной информацией о характеристиках.

Исходные таблицы характеристик можно создать вручную, а затем динамически обновлять со временем в вышеуказанном порядке.

На фиг.5 представлены этапы способа, который можно применить для выбора целевого маршрутизатора доступа, чтобы обеспечить возможность переключения каналов связи на выбранный целевой маршрутизатор доступа. На этапе 501 мобильный терминал определяет зоны обслуживания нескольких маршрутизаторов доступа после входа в их зоны обслуживания. На этапе 502 список этих маршрутизаторов доступа передается в текущий обслуживающий маршрутизатор доступа, например МД1. На этапе 503 маршрутизатор МД1 определяет пересечение множества маршрутизаторов доступа, находящихся в пределах досягаемости, и множества тех маршрутизаторов доступа из таблицы характеристик, которые соответствуют требованиям мобильных терминалов и базовым требованиям к маршрутизаторам доступа. Если это пересечение является пустым множеством, то можно применить две разных стратегии. На первом этапе (этап 504) маршрутизатор МД1 вместо этого определяет пересечение множества маршрутизаторов доступа, находящихся в пределах досягаемости, и множества всех соседних маршрутизаторов, содержащихся в таблице характеристик. В рамках второй стратегии (этап 505) в мобильный терминал MT передается сигнал ошибки, указывающий на неосуществимость переключения каналов связи с соблюдением назначенных требований. После этого текущий маршрутизатор доступа совместно с мобильным терминалом может принять решение относительно возможности переключения каналов связи для мобильного терминала на такой маршрутизатор доступа из группы соседних маршрутизаторов доступа, который может быть воспринят мобильным терминалом как наиболее соответствующий требованиям мобильного терминала. Это может быть также выбором стратегии для текущего маршрутизатора доступа (МД), если он начинает процедуру переключения каналов связи. На этапе 506 маршрутизатор МД1 выбирает целевой маршрутизатор доступа из упомянутого пересечения множеств. На этапе 507 маршрутизатор МД1 начинает переключение каналов связи на выбранный целевой маршрутизатор доступа.

Специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что каждый мобильный терминал MT может непосредственно передавать характеристики одного маршрутизатора доступа в другой маршрутизатор доступа для совместного использования информации о характеристиках, вместо того, чтобы запрашивать каждый маршрутизатор доступа о передаче сообщения в другой маршрутизатор доступа. Кроме того, вместо сопоставления (сравнения) характеристик, выполняемого в маршрутизаторах доступа, каждый мобильный терминал мог бы выбрать оптимальный для себя целевой маршрутизатор доступа на основе информации о характеристиках, переданной одним из потенциальных целевых маршрутизаторов доступа (например, таблица характеристик могла бы передаваться в мобильный терминал, который мог бы после этого совершить выбор). В соответствии с другим вариантом выбор целевого маршрутизатора может выполняться в исходном маршрутизаторе доступа по его таблицам характеристик.

Несмотря на то, что выше описание приведено применительно к переходу между зонами обслуживания, принципы изобретения можно также применить для распределения нагрузки между маршрутизаторами доступа даже в отсутствие переходов между зонами обслуживания. Например, если один мобильный терминал входит в зону обслуживания перегруженного маршрутизатора доступа, то перегруженный маршрутизатор доступа может получить сведения о наличии маршрутизатора, на текущий момент обслуживающего мобильный терминал, и может предписать некоторым мобильным терминалам, на текущий момент подключенным через перегруженный маршрутизатор доступа, переключиться на недавно обнаруженный маршрутизатор доступа.

Маршрутизаторы могут обмениваться весьма разнообразными характеристиками, которые могут включать в себя статические и динамические характеристики. Такие, например, как значения пропускных способностей, поддерживаемых маршрутизаторами, режим динамической нагрузки, схемы защиты данных, параметры качества услуги (QoS), форматы файлов (например, MP3, JPEG и др.), географические координаты маршрутизатора доступа, поддержка среды потоковой передачи данных, способ передачи (например CDMA, TDMA, GSM), уровни мощности, расчетная дальность приема сигнала, близость к другим маршрутизаторам доступа, провайдер Интернет-услуг - ПИУ (IPS), соединенный с маршрутизатором, текущие атмосферные условия, возможности проведения аудио- и/или видеоконференций, стоимость (например, цена минуты или единичного блока данных), информация о льготах (например, бесплатный доступ при использовании некоторых маршрутизаторов), объявления и т.п. Мобильный терминал, который поддерживает несколько способов передачи (например, в стандартах IEEE 802.11 и GSM), например, может установить требование в отношении характеристик, чтобы маршрутизатор доступа был связан с базовой станцией, которая поддерживает оба способа передачи, прежде, чем допустить переключение каналов связи. Более того, маршрутизаторы могут обмениваться информацией о точках доступа, с которыми связан каждый маршрутизатор доступа. Эту информацию можно использовать для облегчения выбора маршрутизатора доступа в соответствии с нижеприведенным более подробным описанием.

Хотя в первом варианте осуществления изобретения обмен характеристиками происходит только в том случае, когда мобильный терминал входит в другую зону обслуживания, в других вариантах осуществления изобретения каждый маршрутизатор доступа периодически запрашивает другие маршрутизаторы доступа, записанные в его таблице характеристик (например, один раз в час или один раз в сутки), даже в отсутствие переходов между зонами обслуживания. Кроме того, в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления, сетевые адреса (или другая опознавательная информация, относящаяся к маршрутизаторам доступа) потенциально целевых маршрутизаторов доступа могут передаваться через мобильный терминал обратно в исходный (текущий) маршрутизатор доступа, а не наоборот, чтобы обеспечивалась возможность совместного использования информации о близко расположенных соседних элементах.

В соответствии с одним вариантом изобретения маршрутизаторы доступа могут рекурсивно совместно использовать информацию на основе информации, принятой от одного мобильного терминала. Например, допустим, что мобильный терминал входит в новую зону обслуживания и передает IP-адрес предыдущего маршрутизатора доступа в новый маршрутизатор доступа. Если таблица характеристик содержит географическую информацию (например, текущее местоположение маршрутизатора) или информацию об уровне сигнала (например, текущий уровень сигнала, относящегося к упомянутому мобильному терминалу), то новый маршрутизатор мог бы заключить, что другие маршрутизаторы доступа также находились близко, что достаточно для записи в его собственной таблице характеристик.

Приведенные принципы можно применить к маршрутизаторам доступа, которые сами являются мобильными устройствами. Допустим, например, что на стадионе крупного города проводят большое спортивное соревнование. Несколько провайдеров услуг могут припарковать вблизи стадиона свои смонтированные на автомобилях маршрутизаторы доступа и/или передающие аппаратные средства и предоставлять услуги присутствующим на соревновании пользователям мобильных терминалов. Мобильный терминал каждого пользователя может выбрать любого из разных провайдеров услуг (и любой из маршрутизаторов доступа) на основе местоположения и характеристик каждого автомобиля с аппаратурой. Один из автомобилей с аппаратурой может обеспечивать свободный доступ с ограниченной пропускной способностью к мобильным терминалам, заказывающим получение объявлений на мобильные терминалы. Еще один автомобиль с аппаратурой может обеспечивать доступ с более высокой пропускной способностью (например, со скоростями передачи видеосигналов), но по цене 10 центов в минуту. Маршрутизаторы, связанные с каждым автомобилем с аппаратурой, могут совместно использовать характеристики с другими на базе мобильного терминала, который перемещается между маршрутизаторами доступа, относящимися к каждому автомобилю с аппаратурой. Специалистам в данной области техники очевидно, что передающее оборудование можно смонтировать на одном автомобиле, а маршрутизаторы доступа - на другом автомобиле или прицепе. Как вышеизложено применительно к одному варианту осуществления изобретения, после того, как переключения каналов связи с конкретного маршрутизатора доступа, записанного в таблице физически соседних элементов некоторого маршрутизатора доступа, прекратятся, этот конкретный маршрутизатор будет удален. Причина состоит в том, что каждый элемент данных в таблице физически соседних элементов сети имеет свое время действия. Когда происходит переключение каналов связи на соседний маршрутизатор доступа или от него, то это время действия обновляется.

На фиг.6 изображен мобильный терминал MT, перемещающийся из зоны обслуживания, связанной с первым маршрутизатором МД1 доступа, в зону, обслуживаемую тремя разными маршрутизаторами МД2, МД3 и МД4 доступа. Пользователь мобильного терминала, прибывающий на стадион, может перейти из зоны обслуживания, связанной с маршрутизатором МД1 доступа, в потенциально перекрывающиеся зоны, обслуживаемые другими автомобилями, припаркованными у стадиона (например, маршрутизаторами МД2, МД3 и МД4 доступа). По мере того, как мобильные пользователи будут перемещаться из зоны обслуживания, связанной с МД1, на стадион и входить в радиоконтакт с несколькими маршрутизаторами доступа на стадионе, маршрутизатор МД1 доступа будет получать сведения о характеристиках маршрутизаторов доступа на стадионе и, следовательно, будет способен селективно управлять переключением каналов связи других мобильных терминалов на основе информации о характеристиках, относящейся к каждому маршрутизатору доступа на стадионе, и (необязательно) на основе требований каждого мобильного терминала к характеристикам. По этому сценарию два разных мобильных терминала, перемещающиеся в одно географическое место, могут быть назначены разным маршрутизаторам доступа в зависимости от характеристик, затребованных каждым мобильным терминалом.

В качестве другого примера допустим, что пользователь мобильного терминала перемещается в направлении торгового пассажа, оборудованного бесплатным доступом в сеть Интернет. Когда пользователь подходит ближе, он (или она) может получить предложение переключиться на маршрутизатор бесплатного доступа в обмен на неудобство постоянного прослушивания рекламы. (Пользователь может заранее установить параметры, означающие приоритетность маршрутизаторов бесплатного доступа при их наличии). Однако, другого пользователя, который перемещается таким же образом, можно вме