Эстафетная передача обслуживания между беспроводной локальной сетью и сотовой системой связи

Эстафетная передача обслуживания между беспроводной локальной сетью и сотовой системой связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПРИТЯЗАНИЕ НА ПРИОРИТЕТ ПО §119 РАЗДЕЛА 35 КОДЕКСА ЗАКОНОВ США

Настоящая заявка испрашивает приоритет предварительной заявки № 60/514087, озаглавленной “PROVIDING CELLULAR SERVICE OVER WIRELESS LANS AND 802.11 TO CDMA 2000 IX HANDOFF” (“ПРЕДОСТАВЛЕНИЕ УСЛУГИ СОТОВОЙ СВЯЗИ ПО БЕСПРОВОДНЫМ ЛОКАЛЬНЫМ СЕТЯМ И ЭСТАФЕТНОЙ ПЕРЕДАЧИ ОБСЛУЖИВАНИЯ С 802.11 В CDMA 2000 IX”), поданной 24 октября 2003 года и переуступленной правопреемнику настоящего изобретения, которая явным образом включена в материалы настоящей заявки посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Это изобретение, в целом, относится к беспроводной связи. Более точно, изобретение относится к эстафетной передаче обслуживания между относительно фиксированной системой беспроводной связи и сотовой системой связи.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Таблица 1 обобщает акронимы и аббревиатуры.

Таблица 1 Акронимы и аббревиатуры
AP	Точка доступа
BS	Базовая станция
CDMA	Множественный доступ с кодовымразделением каналов
ESN	Электронный серийный номер
EVRC	Усовершенствованный кодек с переменной скоростью
FA	Внешний агент
FFS	Для дополнительного изучения
GPS	Глобальная система определения местоположения
HLR	Реестр местоположения собственных абонентов
HW	Аппаратные средства
IETF	Инженерная группа по развитию сети Интернет
IMSI	Международный идентификатор абонента мобильной связи
IOS	Спецификации функциональной совместимости
IP	Межсетевой протокол
LAN	Локальная сеть
MAC	Протокол управления доступом к среде передачи
MAD	Сообщение, адресованное мобильному абоненту
MGW	Шлюз мультимедиа
MIB	Информационная база управления
MIN	Идентификационный номер мобильной станции
MIP	Межсетевой протокол для мобильной связи
MO	Инициированный мобильным устройством
MS	Мобильная станция
MSC	Центр коммутации мобильной связи
MT	Оканчивающийся на мобильном устройстве
NGLAN	Локальная сеть следующего поколения
OAM	Эксплуатация, администрирование и управление
OAM&P	Эксплуатация, администрирование, управление и инициализация
OCS	Сервер сотовой связи Obiwan
PPP	Протокол двухточечного соединения
QoS	Качество обслуживания
RFC	Рабочие предложения
RLP	Протокол радиосвязи
SGW	Шлюз сигнализации
SNMP	Простой протокол сетевого управления
SS	Вспомогательная служба
SS7	Система сигнализации №7
SW	Программное обеспечение
TBD	Подлежит выполнению
TCP	Протокол управления передачей
UDP	Протокол дейтаграмм пользователя
VoIP	Голос поверх IP
VOPS	Оптимизированное для передачи речи энергосбережение
WAN	Глобальная сеть
WSS	Мягкая коммутация беспроводной связи

ПЕРЕЧЕНЬ ФИГУР ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 - общая архитектура системы в соответствии с вариантом осуществления.

Фиг. 2 - тракт сигнализации и стек протоколов в соответствии с вариантом осуществления.

Фиг. 3 - голосовой тракт и стек протоколов в соответствии с вариантом осуществления.

Фиг. 4 - блок-схема последовательности операций, связанных с эстафетной передачей обслуживания между AP точками в соответствии с вариантом осуществления.

Фиг. 5 - процедура выполнения эстафетной передачи обслуживания в соответствии с вариантом осуществления.

Фиг. 6 - последовательность событий для процедуры эстафетной передачи обслуживания.

Фиг. 7 - стек протоколов в беспроводном терминале перед эстафетной передачей обслуживания в соответствии с вариантом осуществления.

Фиг. 8 - стек протоколов в беспроводном терминале после эстафетной передачи обслуживания в соответствии с вариантом осуществления.

ОПИСАНИЕ

В варианте осуществления предусмотрена эстафетная передача обслуживания между беспроводной LAN и сотовой системой связи.

В варианте осуществления система предназначена для предоставления мигрирующих услуг сотовой связи, включающих в себя передачу голоса по протоколу IEEE 802.11 (стандарта Института инженеров по электротехнике и электронике). Сеть стандарта 802.11 используется до тех пор, пока качество голоса пригодно, чтобы быть приемлемым. Качество голоса измеряется и поддерживается, чтобы быть на приемлемом уровне. В варианте осуществления, если качество голоса понижается ниже приемлемого уровня, конструкция предоставляет возможность прозрачной эстафетной передачи вызова, например, между сетью стандарта 802.11 и сетью 1xRTT CDMA.

Система создает такое пользовательское впечатление, что пользователь обычно не подозревает о лежащем в основе механизме передачи, используемом для поддержки услуг сотовой связи. Одна из дополнительных услуг состоит в том, чтобы гарантировать, что пользовательский интерфейс (UI), который использует пользователь, остается неизменным, когда пользователь перемещается из WAN в LAN.

Ключевые поддерживаемые признаки сотовой связи включают в себя, но не в качестве ограничения:

Голосовые услуги, использующие усовершенствованный кодек с переменной скоростью (EVRC) (МО и МТ).

SMS (службу коротких сообщений) (МО и МТ).

Вспомогательные услуги сотовой связи (аналогичной CDMA).

Эстафетную передачу обслуживания в режиме ожидания между двумя эфирными интерфейсами.

Прозрачную эстафетную передачу обслуживания вызова из сети стандарта 802.11 и 1xRTT CDMA.

Сервер сотовой связи Obiwan (OCS) является специальной разновидностью BSC (контроллера базовых станций), которая поддерживает, например, интерфейсы А1 и А2 стандартных спецификаций функциональной совместимости (IOS) 4.2. OCS-сервер применяется в сети оператора и обеспечивает поддержку для клиента в рамках устройства беспроводной связи, чтобы предоставлять услуги сотовой связи.

Устройство беспроводной связи также называют абонентским пунктом, абонентским узлом, мобильной станцией, мобильным телефоном, удаленной станцией, удаленным терминалом, терминалом доступа, пользовательским терминалом, пользовательским агентом или абонентской аппаратурой. Абонентским пунктом может быть сотовый телефон, беспроводный телефон, телефон протокола инициации сеанса (SIP), станция беспроводного локального контура (WLL), персональный цифровой секретарь (PDA), карманное устройство, обладающее возможностью беспроводного соединения, или другое вычислительное устройство, подключенное к радиомодему.

Архитектура

Общая архитектура системы в соответствии с вариантом осуществления показана на фиг. 1. Фиг. 1 представляет общий вид касательно архитектуры межсетевого взаимодействия CDMA-WLAN, которая делает возможным предоставление услуги доступа WLAN общего пользования для абонентов системы CDMA. Эти разрешающие функциональные возможности включают в себя повторное использование подписки CDMA, выбор системы, единый механизм аутентификации, маршрутизацию вызова и доступ к услугам, а также начисление платы конечному пользователю. Функциональные возможности межсетевого взаимодействия достигаются без установления каких-либо специальных требований для систем доступа WLAN, но полагаясь на существующие функциональные возможности, доступные в типичной сети доступа WLAN, основанной на стандарте IEEE 802.11, и с вводом OCS, который действует в качестве шлюза между стандартной системой WLAN и сетью CDMA.

OCS ответственен за преобразование между протоколами SIP и IOS. Он функционирует в качестве SIP-сервера для устройства беспроводной связи и в качестве BSC CDMA для MSC. SIP-регистратор используется для регистрации пользователей в домене SIP/WLAN. SIP-регистратор обеспечивает преобразование между IMSI/ESN и IP-адресом для каждого пользователя в домене SIP/WLAN.

Шлюз мультимедиа (MGW) и шлюз сигнализации (SGW) управляются OCS и используются для связи с MSC с использованием A1/SS7/T1/E1 для сигнализации и A2/T1/E1 для передачи голоса. Шлюз сигнализации осуществляет преобразование между SIGTRAN (IP) и SS7, а шлюз мультимедиа включает в себя вокодеры, и он осуществляет преобразование между EVRC/RTP и PCM/T1/E1.

Сеть включает в себя (мягко коммутируемый) MSC для предоставления услуг беспроводным терминалам в режиме SIP/WLAN. Этот MSC поддерживает интерфейсы A1 и А2 стандарта IOS по отношению к OCS/MGW. Этот MSC также подключен к сети IS-41 для эстафетной передачи обслуживания в радиосеть CDMA.

Фиг. 2 показывает тракт 200 и стек 201 протоколов сигнализации в соответствии с вариантом осуществления. Фиг. 2 показывает способ, которым OCS 202 (с SGW 204) осуществляет преобразование между протоколами IOS/EP 206 и IOS/SS7 208. OCS 202 поддерживает связь с беспроводным устройством 210 с помощью протокола SIP/UDP/IP, а с MSC (SS) 212 - с использованием протокола IOS/SS7. Беспроводное устройство 210 связывается с AP 212 WLAN с использованием протокола 214 стандарта 802.11. АР 212 WLAN присоединена к IP-сети 216. IP-сеть 216 присоединена к OCS 202 с использованием SIP 218. MSC (SS) 212 присоединен к сети 220 CDMA с использованием CDMA 222. Сеть 222 CDMA присоединена к HLR 224 и SMSC 226.

Тракт сигнализации показывает SIP 230, IOS 232 и CDMA 234.

Показанные стеки протоколов включают в себя беспроводный терминал 236, АР 238 WLAN, OCS 240, SGW 242, MSC 244 и элемент 246 сети CDMA.

Стек 236 протоколов беспроводного терминала включает в себя SIP 248, UDP 250, IP 252 и 802.11 254. Стек 238 протоколов AP WLAN включает в себя 802.11 256 и 802.3 258. Стек 240 протоколов OCS включает в себя SIP 260, UDP 262, IP 264, 802.3 266, IOS 268, SIGTRAN 270, IP 272 и 802.3 274. Стек 242 протоколов SGW включает в себя SIGTRAN 276, IP 278, 802.3 280, SS7 282 и T1/E1 284. Стек 244 протоколов MSC включает в себя IOS 286, SS7 288, T1/E1 290, CDMA 292, SS7 294, T1/E1 296. Стек 246 протоколов сетевого элемента CDMA включает в себя CDMA 297, SS7 298 и T1/E1 299.

Фиг. 3 показывает голосовой тракт 300 и стек 301 протоколов в соответствии с вариантом осуществления.

Фиг. 3 показывает способ, которым MGW 304 используется для преобразования между протоколами EVRC и PCM. Беспроводный терминал обменивается голосовыми пакетами с MGW 304 с использованием протокола EVRS/RTP/UDP/EP, тогда как MGW 304 обменивается голосовыми кадрами с MSC 306 (или PSTN 308 (коммутируемой телефонной сетью общего пользования)) с использованием протокола PCM/E1/T1.

Тракт 300 сигнализации показывает беспроводный терминал 310, присоединенный к АР 312 WLAN с использованием 802.11 314. АР 312 WLAN присоединена к IP-сети 316. IP-сеть 316 присоединена к S/MGW 304 с использованием VoIP 318. S/MGW 304 присоединена к MSC (SS) 306 с использованием PCM/T1(A2) 320.

Тракт 300 сигнализации показывает VoIP 322 и PCM/T1 324.

Показанные стеки 310 протоколов включают в себя беспроводный терминал 324, AP 326 WLAN, MGW 328, MSC 330 и PSTN 332.

Стек 324 протоколов беспроводного терминала включает в себя EVRC 334, RTP 336, UDP 338, IP 340 и 802.11 342. Стек 326 протоколов AP WLAN включает в себя 802.11 344 и 802.3 346. Стек 328 протоколов MGW включает в себя EVERC 348, RTP 350, UDP 360, IP 362, 802.3 364, PCM 366 и T1/E1 368. Стек 330 протоколов MSC включает в себя PCM 370 и T1/E1 372. Стек протоколов PSTN включает в себя PCM 374 и T1/E1 376.

Управление подпиской

Главным образом, сотовая подписка будет использоваться для управления услугами. Это предполагает, что сотовые ESN и IMSI будут использоваться наряду с AKEY.

Терминал, способный работать с Obiwan, при работе в среде WLAN будет использовать SIP для сигнализации обработки вызова. Он будет проходить сотовую подписку с использованием инфраструктуры сигнализации SIP.

OCS будет сохранять соответствие между адресом сети Интернет (адресом и портом TCP/IP или адресом и портом UDP/IP) и сотовой подпиской в постоянном накопителе большой емкости.

Управление эстафетной передачей обслуживания

Эстафетная передача обслуживания определена для обоих режимов, активного и ожидания. Сложная задача состоит в том, чтобы спроектировать все из различных способов, которыми применяются AP стандарта 802.11, и обеспечить эксплуатационные параметры, которые используются клиентом в этих сетях 802.11.

Четыре типа эстафетной передачи обслуживания включают в себя:

Эстафетную передачу обслуживания между AP в пределах сети WLAN (режим разговора или ожидания).

Эстафетную передачу обслуживания из WLAN в CDMA (режим разговора или ожидания).

Эстафетную передачу обслуживания из CDMA в WLAN (только режим ожидания).

Эстафетную передачу обслуживания между BS в пределах сети CDMA (режим разговора или ожидания).

Все четыре типа эстафетной передачи обслуживания поддерживаются в режиме ожидания, и все типы эстафетной передачи обслуживания, за исключением эстафетной передачи обслуживания из CDMA в WLAN, поддерживаются в режиме разговора.

Эстафетная передача обслуживания между AP

Эстафетная передача обслуживания между AP происходит, когда беспроводный терминал перемещается из зоны обслуживания одной AP в зону обслуживания другой АР. Тремя стадиями, задействуемыми при эстафетной передаче обслуживания между АР, являются:

Запуск эстафетной передачи обслуживания. Таковой будет происходить, когда качество линии связи между беспроводным терминалом и OCS является неподобающим. Заметим, что запуск не всегда имеет результатом эстафетную передачу обслуживания, исход эстафетной передачи обслуживания зависит от стадии поиска. К тому же, запуск может иметь результатом эстафетную передачу обслуживания в сеть CDMA, вместо эстафетной передачи обслуживания между AP.

Поиск. Беспроводный терминал будет отыскивать новые AP и будет выбирать AP с наибольшей интенсивностью сигнала. Эстафетная передача обслуживания будет инициирована, если эта AP является превосходящей текущую AP более чем на уровень гистерезиса. (Это должно предотвратить эффект “пинг-понга”). Отметим, что часть стадии поиска может происходить перед запуском эстафетной передачи обслуживания в продолжение составления списка AP-кандидатов (при взаимодействии с базой данных в OCS).

Завершение. Беспроводный терминал устанавливает соединение с новой AP. Это включает в себя аутентификацию по стандарту 802.11, ассоциирование по стандарту 802.11 и более высокоуровневые функции.

Блок-схема последовательности операций, связанная с эстафетной передачей обслуживания между AP в соответствии с вариантом осуществления, показана на фиг. 4. На этапе 402 присоединяют новую AP. Список AP-кандидатов получают из OCS и AP. На этапе 404 беспроводный терминал находится в режиме разговора. Выполняют сканирование для обновления списка AP-кандидатов. Выполняют мониторинг качества линий связи 802.11 и CDMA. На этапе 406 с запуском эстафетной передачи обслуживания CDMA выполняют проверку, чтобы определить, находится ли сигнал CDMA выше первого порогового значения и разрешена ли эстафетная передача обслуживания CDMA. Если проверка терпит неудачу, то поток управления переходит к этапу 408. Если проверка имеет успех, то поток управления переходит к этапу 410.

На этапе 408 выполняют проверку, чтобы определить, является ли AP с наилучшим уровнем 1 превосходящей второе пороговое значение, разрешена ли эстафетная передача обслуживания между AP и меньше ли количество попыток эстафетной передачи обслуживания между AP, чем третье пороговое значение. Если проверка имеет успех, поток управления переходит к этапу 412, в противном случае поток управления переходит к этапу 414.

На этапе 412 делают попытку эстафетной передачи обслуживания на AP с наилучшим уровнем 1. Если эстафетная передача обслуживания имеет успех, то поток управления переходит к этапу 402. Если эстафетная передача обслуживания терпит неудачу, то AP удаляют из списка на этапе 416, а поток управления переходит к этапу 408.

На этапе 414 выполняют проверку, чтобы определить, находится ли сигнал CDMA выше четвертого порогового значения и разрешена ли эстафетная передача обслуживания CDMA. Если проверка имеет успех, то поток управления переходит к этапу 410. Если проверка терпит неудачу, то поток управления переходит к этапу 418.

На этапе 410 делают попытку эстафетной передачи обслуживания в CDMA. Если эстафетная передача обслуживания имеет успех, то беспроводный терминал работает в режиме CDMA на этапе 420. Если эстафетная передача обслуживания терпит неудачу, эстафетную передачу обслуживания CDMA устанавливают в неразрешенную в локальной базе данных на этапе 422, а поток управления переходит к этапу 408.

На этапе 418 выполняют проверку, чтобы определить, является ли точка доступа с наилучшим уровнем 2 превосходящей пятое пороговое значение, разрешена ли эстафетная передача обслуживания между AP и меньше ли количество попыток эстафетной передачи обслуживания между AP, чем шестое пороговое значение. Если проверка имеет успех, то поток управления переходит к этапу 424, в противном случае поток управления переходит к этапу 426.

На этапе 426 выполняют полное сканирование линий связи CDMA и 802.11. Эстафетную передачу обслуживания CDMA устанавливают в разрешенную, а количество попыток передачи обслуживания между AP устанавливают в нуль. Поток управления переходит к этапу 408.

На этапе 424 делают попытку эстафетной передачи обслуживания на AP с наилучшим уровнем 2. Если эстафетная передача обслуживания имеет успех, то поток управления переходит к этапу 402. Если эстафетная передача обслуживания терпит неудачу, то поток управления переходит к этапу 426. На этапе 426 точку доступа удаляют из списка, а поток управления переходит к этапу 408.

Эстафетная передача обслуживания между AP является управляемой мобильным устройством как в системах 802.11 (что противоположно выполняемой с помощью мобильного устройства эстафетной передаче обслуживания, которая обычно используется при эстафетных передачах обслуживания сотовой связи).

Этапом в эстафетной передаче обслуживания является формирование запуска эстафетной передачи обслуживания, которое, по существу, говорит о том, что качество текущей линии связи является непригодным. Основанная на запуске эстафетной передачи обслуживания, эстафетная передача обслуживания осуществляется в сеть CDMA или на другую AP. Выполнение эстафетной передачи обслуживания само по себе зависит от списка AP-кандидатов, который поддерживается в рабочем состоянии в беспроводном терминале. Конечным этапом в эстафетной передаче обслуживания является выполнение эстафетной передачи обслуживания, которое задействует установление нового голосового тракта и прекращение действия прежнего голосового тракта.

Запуск эстафетной передачи обслуживания

Формирование запуска эстафетной передачи обслуживания управляется различными механизмами в зависимости от того, находится ли беспроводный терминал в режиме ожидания или разговора.

Запуск эстафетной передачи обслуживания в режиме разговора

Могут формироваться два типа запуска эстафетной передачи обслуживания в режиме разговора WLAN, запуск эстафетной передачи обслуживания между AP и запуск эстафетной передачи обслуживания из WLAN в CDMA.

Запуск эстафетной передачи обслуживания между AP формируется, когда качество линии связи текущей AP ухудшается, и есть основание полагать, что переход на другую AP улучшит качество функционирования. Линия связи содержит линию связи “беспроводный терминал-АР” и линию связи “АР-OCS”. Если линия связи “беспроводный терминал-АР” ухудшается, переход на другую АР может иметь результатом лучшую линии связи. Однако линия связи “AP-OCS”, вероятно, должна совместно использоваться среди всех АР в сети, а ухудшение линии связи “AP-OCS” может быть исправлено только эстафетной передачей обслуживания в сеть CDMA. Запуск эстафетной передачи обслуживания из WLAN в CDMA формируется, когда ухудшается линия связи “AP-OCS”, тогда как запуск эстафетной передачи обслуживания между AP формируется, когда ухудшается линия связи “АР-беспроводный терминал”.

Запуск эстафетной передачи обслуживания между AP

В частности, запуск эстафетной передачи обслуживания между AP формируется, когда удовлетворено любое из этих условий.

Достигнуто максимальное количество повторов для восходящей передачи.

Скорость передачи данных достигла минимально допустимого значения (1 Мбит/с). Изменения скорости передачи данных происходят согласно следующему механизму. Изменение нисходящей скорости передачи происходит, когда кадр повторно передается три раза, а запрос на передачу/отмену передачи (RTS/CTS) используется для отправки последних двух повторных передач. Клиент, передающий на меньшей скорости передачи, чем скорость передачи по умолчанию, будет увеличивать скорость передачи данных обратно до следующей, более высокой, скорости передачи после короткого временного интервала, если передачи успешны.

Поток обмена по нисходящему направлению (возникающий в текущей AP) является более высоким, чем пороговое значение, и удовлетворено любое из следующих условий.

Буфер вокодера нисходящего направления пуст на более, чем Handoff_Empty_Buffer_Threshold.

Буфер восходящего направления содержит более чем Handoff_Buffer_Threshold пакетов. Заполненный буфер восходящего направления указывает, что пакеты не являются принимаемыми успешно другой стороной.

Цель в этот момент (в случае 3) состоит в том, чтобы провести различие между ухудшением качества потока данных вследствие образования очереди в АР и таковым, обусловленным магистральной сетью Интернет. Если голосовые пакеты принимаются неравномерно (случай а) или отправляются неравномерно (случай с), в то время как трафик занят другими пакетами, вероятно, причиной является интенсивный трафик в текущей AP. Эта ситуация может быть исправлена переходом на другую AP.

Запуск эстафетной передачи обслуживания из WLAN в CDMA

Запуск эстафетной передачи обслуживания из WLAN в CDMA формируется в следующих случаях.

Когда удовлетворены 3а или 3b, в то время как нисходящий трафик ниже порогового значения (случай, где неравномерный нисходящий трафик вызван задержкой в магистральной сети Интернет).

Когда RTT (время прохождения сигнала в прямом и обратном направлениях) между беспроводным терминалом и OCS превышает определенное значение для трех следующих друг за другом измерений. RTT измеряется посредством специальных пакетов, RTTRequest и RTTAck (запроса RTT и подтверждения RTT), обмен которыми периодически осуществляется между беспроводным терминалом и OCS.

Как показано на фиг. 4, эстафетная передача обслуживания из WLAN в CDMA также может иметь место, если эстафетная передача обслуживания между AP терпит неудачу (даже когда не формируется никакого запуска эстафетной передачи обслуживания из WLAN на CDMA).

Запуск эстафетной передачи обслуживания в режиме ожидания

Предварительный запуск эстафетной передачи обслуживания формируется в режиме ожидания, когда удовлетворено любое из следующих трех условий.

Максимальное количество повторений для сохранения активности. Когда передача пакета сохранения активности требует более чем определенное количество повторных передач, или отнимает более чем некоторое количество времени.

Задержка сохранения активности. Когда ответ на пакет сохранения активности не принимается в пределах определенного периода задержки (примерно 300 мс).

Интенсивность сигнала. Интенсивность сигнала принятых маяковых сигналов или ответов сохранения активности падает ниже определенного порогового значения.

Как только формируется предварительный запуск эстафетной передачи обслуживания, беспроводный терминал выходит из режима экономии потребляемой мощности стандарта 802.11 и пытается отправлять пакеты сохранения активности в нормальном рабочем режиме. Если ответы сохранения активности задерживаются или обладают низкой интенсивностью сигнала, беспроводный терминал формирует запуск эстафетной передачи обслуживания.

Поддержание в рабочем состоянии списка AP-кандидатов

Как только формируется запуск эстафетной передачи обслуживания, вызывается функция выполнения эстафетной передачи обслуживания. Эта функция требует, в качестве аргумента, список AP-кандидатов. В современных решениях 802.11 сканирование выполняется после того, как формируется запуск эстафетной передачи обслуживания, а результаты сканирования используются для построения списка AP-кандидатов. Однако для сервера Obiwan в режиме разговора сканирование после запуска эстафетной передачи обслуживания может привести к задержке и ухудшению в качестве голоса. Этот раздел описывает некоторые технологии для оптимизации функции сканирования для беспроводного терминала в режиме разговора посредством сбора информации об AP-кандидатах эстафетной передачи обслуживания до того, как формируется запуск эстафетной передачи обслуживания.

Отметим, что независимо от информации, собранной перед запуском эстафетной передачи обслуживания, беспроводный терминал всегда отправляет пробный пакет в целевую AP перед тем, как он связывается с ней фактически. Цель оптимизации сканирования состоит в том, чтобы поддерживать в рабочем состоянии список кандидатов в беспроводном терминале так, чтобы ответ на пробный пакет в самую первую AP по списку был успешным с высокой вероятностью.

Список AP-кандидатов

Беспроводный терминал в режиме разговора WLAN или ожидания WLAN поддерживает в рабочем состоянии список AP-кандидатов для того, чтобы поддерживать эстафетную передачу обслуживания. В варианте осуществления этот список содержит следующие записи для каждой кандидатуры AP Y.

МАС-адрес AP Y.

SSID (сетевая идентификация) AP Y.

Последняя сообщенная интенсивность сигнала из AP Y.

Связанные с эстафетной передачей обслуживания между AP показатели.

Надежность эстафетной передачи обслуживания между AP (уровень от 1 до 4).

Количество успешных эстафетных передач обслуживания в режиме разговора на AP Y.

Количество неудачных эстафетных передач обслуживания в режиме разговора на AP Y.

Количество успешных (но медленных) эстафетных передач обслуживания в режиме ожидания на AP Y.

Количество успешных (и быстрых) эстафетных передач обслуживания в режиме ожидания на AP Y.

Количество неудачных передач обслуживания в исходном режиме на AP Y.

Предыстория качества вызовов (по шкале от 0 до 7).

IP-домен.

Настройка безопасности (может принимать любое из следующих значений).

Открыт (безопасность отсутствует).

Требуется WEP (протокол шифрования в беспроводной связи) (ключ в OCS).

Требуется WEP (ключ в беспроводном терминале, но не доступен для OCS).

Требуется EAP (ключ в OCS).

Требуется EAP (ключ в беспроводном терминале, а не в OCS).

Надежность и безопасность эстафетной передачи обслуживания

Показатели надежности интерпретируются, как изложено ниже (при условии настроек безопасности).

Уровень 1: ненадежный, услуга Obiwan не доступна, ни разу не делается попытка ассоциирования с AP.

Уровень 2: предельный. Отсутствует эстафетная передача обслуживания между AP в режиме разговора. Эстафетная передача обслуживания между AP в режиме ожидания возможна только в случае, когда нет в распоряжении CDMA.

Уровень 3: умеренно надежный. Эстафетная передача обслуживания между AP в режиме разговора возможна только в случае, когда нет в распоряжении CDMA. Эстафетная передача обслуживания между AP в режиме ожидания не зависит от уровня сигнала CDMA.

Уровень 4: высоко надежный. Эстафетная передача обслуживания между AP в режиме разговора и ожидания возможна, даже если имеется в распоряжении CDMA-сигнал.

Упорядочение списка кандидатов основано на уровне эстафетной передачи обслуживания и сообщенной интенсивности сигнала. Сначала сортируют кандидатов уровня 4 согласно интенсивности сигнала, а затем кандидатов эстафетной передачи обслуживания уровня 3 согласно интенсивности сигнала, и так далее.

Для некоторых применений, база данных OCS может не иметь ключа безопасности, который дает возможность беспроводному терминалу передавать обслуживание AP-кандидату. Если AP требует ключа безопасности, которого нет в распоряжении ни в OCS, ни в беспроводном терминале, беспроводный терминал переводит надежность эстафетной передачи обслуживания AP на уровень 2.

Поддержание в рабочем состоянии базы данных OCS

База данных OCS инициализирует список AP-кандидатов. База данных OCS содержит запись следующего вида для каждой AP. Записи включают в себя список известных соседних узлов.

Адреса AP и некоторые из их свойств, такие как, например, последняя сообщенная интенсивность сигнала, предыстория качества вызова и настройка безопасности.

Таблица 2 Запись базы данных OCS
AP MAC	ID = 00:02:2D:07:E1:04	Общее качество услуги=5 (по шкале от 0 до 7)
Параметры CDMA-соты	Интенсивность сигнала=7 (по шкале от 0 до 7)	Параметры услуги(поставщик услуг,идентификатор базовойстанции)
Эстафетная передача обслуживания CDMA	Надежность=1	# успешных при разговоре=8	# неудачных при разговоре=1	# успешных при ожидании=4	# неудачных при ожидании=0
ID MAC соседней AP	Канал	Качество вызова (по шкале 0-7)	Эстафетная передача обслуживания между AP	SSID	IP WEP-ключ Другой механизм безопасности
Надежность	#Разговор	#Ожидание
	S	F	S	Q	F
Собственный ID	1	X	1	7	3	6	6	3	QC	10.30.6/открыт
00:02:2D:9 3:B4:3F	8	5	1	5	1	2	5	1	QC	10.30.6/открыт
00:02:2D:1 C:C0:27	8	7	2	2	2	4	1	2	QC	10.30.6/WEP

Записи в столбце эстафетной передачи обслуживания между AP описаны ниже.

Надежность эстафетной передачи обслуживания между AP (уровень от 1 до 4).

Количество успешных эстафетных передач обслуживания в режиме разговора на AP Y.

Количество неудачных эстафетных передач обслуживания в режиме разговора на AP Y.

Количество успешных (но медленных) эстафетных передач обслуживания в режиме ожидания на AP Y.

Количество успешных (и быстрых) эстафетных передач обслуживания в режиме ожидания на AP Y.

Количество неудачных эстафетных передач обслуживания в исходном режиме на AP Y.

Надежность эстафетной передачи обслуживания между AP в базе данных OCS может быть отличной от надежности в списках кандидатов беспроводных терминалов (вследствие настроек безопасности).

Запись для строки, соответствующей собственному ID, составлена, как изложено ниже. Количество эстафетных передач обслуживания разных типов является просто суммой нижних строк, тогда как уровень является минимальным из уровней всех AP в записи.

Записи списка соседних AP для AP Х обновляются на основании измерений, сделанных, когда беспроводный терминал находится в режиме разговора WLAN или режиме ожидания WLAN, и ассоциативно связан с точкой доступа Х. База данных OCS обновляется каждый раз, когда беспроводный терминал сообщает на OCS одно из следующих событий. Заметим, что в случае сброшенных соединений это сообщение может появляться спустя минуты или даже часы после того, как происходило событие.

Следующие события базы данных OCS имеют место, чтобы поддерживать эстафетную передачу обслуживания. Эти события происходят в дополнение к событиям, определенным в других местах этого документа.

Создание записи. Каждый раз, когда беспроводный терминал ассоциируется с точкой доступа, он обменивается информацией с OCS.

Если нет записи, соответствующей AP Х, база данных OCS создает новую запись. Запись инициализируется таким образом, что:

Надежность эстафетной передачи обслуживания CDMA=3.

Надежность эстафетной передачи обслуживания между AP=3.

Общее качество услуги=4.

Если в базе данных OCS есть запись, OCS отправляет запись в беспроводный терминал, где она используется для формирования списка AP-кандидатов.

Добавление новой соседней AP к записи. Каждый раз, когда беспроводный терминал обнаруживает (во время сканирования) AP, которой нет в списке, поставляемом OCS, он запрашивает OCS, чтобы добавить новую строку к записи для AP Х. Строки качества вызова и IP-домена записи заполняются посредством отыскивания записи для AP Y в базе данных OCS, а если AP Y отсутствует в базе данных OCS, таковые устанавливаются в значения по умолчанию Call_Quality_Init и 0.0.0, соответственно. Записи канала и SSH заполняются с использованием ответа на пробный пакет, отправленного с AP Y. Настройки безопасности новой AP устанавливаются согласно ее SSID.

Записи надежности эстафетной передачи обслуживания инициализируются в зависимости от SSID новой AP.

Если новая AP имеет такой же SSID как AP Х, ее надежность эстафетной передачи обслуживания устанавливается в 4.

Если эта новая AP имеет другой SSID, ее надежность эстафетной передачи обслуживания устанавливается в 3.

Успешная эстафетная передача обслуживания на AP Y в режиме разговора: Пересматривают записи предыстории эстафетной передачи обслуживания для строки, соответствующей AP Y. Увеличивают надежность эстафетной передачи обслуживания на 1.

Успешная эстафетная передача обслуживания на AP Y в режиме ожидания: Пересматривают записи предыстории эстафетной передачи обслуживания для строки, соответствующей AP Y. Могут быть два типа успешных передач обслуживания в режиме ожидания, быстрая и медленная.

Быстрая. Если количество быстрых передач обслуживания в режиме ожидания переходит через количество, делящееся без остатка на два, увеличивают надежность эстафетной передачи обслуживания на единицу.

Медленная. Если количество медленных передач обслуживания в режиме ожидания переходит через количество, делящееся без остатка на пять, увеличивают надежность эстафетной передачи обслуживания на единицу, но не увеличивают выше 3.

Неудачная эстафетная передача обслуживания на AP Y в режиме разговора. Пересматривают записи предыстории эстафетной передачи обслуживания для строки, соответствующей AP Y. Если количество неудачных передач обслуживания в режиме разговора переходит через количество, делящееся без остатка на два, уменьшают надежность эстафетной передачи обслуживания на единицу.

Неудачная эстафетная передача обслуживания на AP Y в режиме ожидания. Пересматривают записи предыстории эстафетной передачи обслуживания для строки, соответствующей AP Y. Если количество неудачных передач обслуживания в режиме ожидания переходит через количество, делящееся без остатка на четыре, уменьшают надежность эстафетной передачи обслуживания на единицу.

Успешная эстафетная передача обслуживания в сеть CDMA. Пересматривают предысторию эстафетной передачи обслуживания в CDMA, и увеличивают надежность эстафетной передачи обслуживания в CDMA на единицу.

Неудачная эстафетная передача обслуживания в сеть CDMA. Пересматривают предысторию эстафетной передачи обслуживания в CDMA, и уменьшают надежность эстафетной передачи обслуживания в CDMA на единицу.

Основы сканирования по 802.11

Стандарт 802.11 определяет механизм сканирования для выполнения поиска AP-кандидатов для эстафетной передачи обслуживания. Для каждого канала, который должен быть просканирован, беспроводный терминал выполняет следующие операции

Переводит приемопередатчик на желаемую частоту (допускается задержка в 1 мс)

Устанавливает интервал отсрочки передачи в длительность ProbeDelay (задержки пробного пакета, типично, 100 мкс), а вектор NAV в нуль. Начинает нормальную работу DCF (функции распределенной координации).

Если канал не свободен в течение ProbeDelay, устанавливает NAV согласно текущей передаче.

Передает пробный пакет (длительность пакета около 250 мкс).

Ожидает ответа на пробный пакет (наблюдаемая задержка около 1 мс).

Пробные пакеты могут быть двух типов: широковещательного или одноадресного. Широковещательный пробный пакет имеет адрес назначения ff:ff:ff:ff:ff:ff, и на него может ответить любая AP. Одноадресный пробный пакет имеет отдельный адрес назначения, и только AP с адресом назначения пробного пакета отвечает на одноадресный пробный пакет.

Непрерывно обновляемый список AP-кандидатов

Для того, чтобы обеспечить быструю эстафетную передачу обслуживания, непрерывное активное сканирование поддерживается при нахождении в режиме разговора в соответствии с вариантом осуществления. Когда испол