Способ и устройство для поддержки отпечатка беспроводной сети

Способ и устройство для поддержки отпечатка беспроводной сети

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящая патентная заявка испрашивает приоритет предварительной заявки № 60/702591 под названием "ASSISTED WIRELESS NETWORK ACCESS POINT SEARCH IN WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS", поданной 25 июля 2005 г., и предварительной заявки № 60/750920 под названием "METHOD AND APPARATUS FOR LOCATING A WIRELESS LOCAL AREA NETWORK IN A WIDE AREA NETWORK", поданной 16 декабря 2005 г., и предварительной заявки № 60/750919 под названием "METHOD AND APPARATUS FOR MAINTAINING A FINGERPRINT FOR A WIRELESS NETWORK", поданной 16 декабря 2005г., принадлежащих правопреемнику настоящей заявки и, таким образом, непосредственно включенных посредством ссылки.

Область техники

Настоящее раскрытие относится, в целом, к телекоммуникациям и, в частности, к системам и способам поддержки устройства мобильной связи, способного осуществлять связь посредством сетей связи двух разных типов.

Уровень техники

Потребности в беспроводных информационных услугах привели к развитию беспроводных сетей во всевозрастающем количестве. CDMA2000 1x является лишь одним примером беспроводной сети, которая обеспечивает глобальные услуги телефонной связи и передачи данных. CDMA2000 1x - это стандарт беспроводной связи, установленный в рамках Проекта общеевропейской системы мобильной и персональной связи 3-го поколения 2 (3GPP2), использующий технологию множественного доступа с кодовым разделением (CDMA). CDMA - это технология, которая позволяет множеству пользователей совместно использовать общую среду связи с использованием обработки расширения спектра. С ней конкурирует беспроводная сеть, которая широко используется в Европе, а именно Глобальная система мобильной связи (GSM). В отличие от CDMA2000 1x, GSM использует узкополосную технологию множественного доступа с временным разделением (TDMA) для поддержки услуг беспроводной телефонной связи и передачи данных. Ряд других беспроводных сетей включают в себя Общую радиослужбу пакетной передачи (GPRS), которая поддерживает услуги высокоскоростной передачи данных, в которых скорости передачи данных пригодны для приложений электронной почты и навигации в Интернете, и Универсальную мобильную телекоммуникационную систему (UMTS), которая может доставлять широкополосные речевые сигналы и данные для аудио- и видеоприложений.

Эти беспроводные сети можно, в целом, рассматривать как глобальные сети, в которых применяется сотовая технология. Сотовая технология основана на топологии, в которой географическая зона покрытия разбита на соты. В каждой из этих сот находится стационарная базовая приемопередающая станция (BTS), которая осуществляет связь с пользователями мобильной связи. Контроллер базовой станции (BSC) обычно применяется в географической зоне покрытия для управления BTS и маршрутизации передач на соответствующие шлюзы для различных сетей с коммутацией пакетов и коммутацией каналов.

По мере роста потребности в беспроводных информационных услугах развиваются мобильные устройства, поддерживающие объединенные среды передачи речи, данных и потоков и одновременно обеспечивающие непрерывное сетевое покрытие между глобальными сетями сотовой связи и беспроводными локальными сетями (LAN). Беспроводные LAN обычно обеспечивают услуги телефонной связи и передачи данных в сравнительно небольших географических зонах с использованием стандартного протокола, например IEEE 802.11, Bluetooth и т.п. Наличие беспроводных LAN обеспечивает уникальную возможность повышения числа пользователей глобальной сети сотовой связи за счет распространения сотовой связи на нелицензируемый спектр с использованием инфраструктуры беспроводной LAN.

В последнее время применяются различные методы, позволяющие мобильным устройствам осуществлять связь с разными беспроводными сетями. Применяются дополнительные методы, позволяющие мобильному устройству искать беспроводную LAN для определения, можно ли к ней подключиться. Однако частый или непрерывный поиск беспроводной LAN приводит к неоправданно большому потреблению мощности и быстрому разряду батареи мобильного устройства. Соответственно снижение энергопотребления и экономию заряда батареи мобильного устройства можно реализовать посредством интеллектуального поиска доступных беспроводных LAN. Один подход к повышению эффективности поиска состоит в адаптивном уточнении критериев, используемых для определения близости беспроводной LAN.

Сущность изобретения

Один аспект предусматривает устройство беспроводной связи, которое включает в себя память, конфигурированную для хранения информации, относящейся к местоположению первой сети связи. Устройство также включает в себя процессор, конфигурированный для изменения информации, хранящейся в памяти, на основании одного или нескольких опорных сигналов из второй сети связи.

Другой аспект предусматривает устройство беспроводной связи, которое включает в себя процессор и память, причем память конфигурирована для хранения первого отпечатка (характерного признака) первой сети связи на основании одного или нескольких опорных сигналов из второй сети связи. Процессор конфигурирован для определения второго отпечатка устройства беспроводной связи на основании одного или нескольких опорных сигналов и для изменения первого отпечатка на основании второго отпечатка.

Еще один аспект предусматривает способ осуществления связи, который включает в себя этапы, на которых сохраняют информацию, относящуюся к местоположению первой сети связи; и изменяют сохраненную информацию на основании одного или нескольких опорных сигналов из второй сети связи.

Очевидно, что специалисты в данной области техники могут предложить другие варианты осуществления настоящего раскрытия на основании нижеследующего подробного описания, в котором различные варианты осуществления раскрытия показаны и описаны лишь в порядке иллюстрации. Очевидно, что раскрытие допускает различные другие варианты осуществления, и отдельные его детали допускают модификацию в разных отношениях, не выходящие за рамки сущности и объема настоящего раскрытия. Соответственно чертежи и подробное описание следует рассматривать в порядке иллюстрации, но не ограничения.

Краткое описание чертежей

Различные аспекты системы беспроводной связи проиллюстрированы в порядке примера, но не ограничения, на прилагаемых чертежах, где:

фиг.1A - принципиальная блок-схема варианта осуществления системы беспроводной связи;

фиг.1B - принципиальная блок-схема другого варианта осуществления системы беспроводной связи;

фиг.2 - функциональная блок-схема, иллюстрирующая пример мобильного устройства, способного поддерживать связь как в сотовой сети, так и в беспроводной LAN; и

фиг.3A - логическая блок-схема иллюстративного способа для создания отпечатков на устройстве мобильной связи;

фиг.3B - логическая блок-схема иллюстративного способа сравнения отпечатков различных местоположений;

фиг.4 - логическая блок-схема иллюстративного способа уточнения существующего отпечатка для известного местоположения;

фиг.5 - логическая блок-схема иллюстративного способа выбора беспроводной сети связи;

фиг.6 - логическая блок-схема иллюстративного способа осуществления глобального поиска беспроводной сети;

фиг.7 - логическая блок-схема иллюстративного способа осуществления поиска отпечатка беспроводной сети;

фиг.8 - логическая блок-схема иллюстративного способа осуществления поиска передачи обслуживания для беспроводной сети с использованием отпечатков и списков соседей.

Подробное описание

Подробное описание, изложенное ниже в связи с прилагаемыми чертежами, предназначено для описания различных вариантов осуществления раскрытия и не предназначено представлять только варианты осуществления, в которых раскрытие можно осуществлять на практике. Подробное описание включает в себя конкретные детали в целях обеспечения полного понимания раскрытия. В ряде случаев общеизвестные структуры и компоненты показаны в виде блок-схемы, чтобы не затемнять идеи раскрытия.

В нижеследующем подробном описании рассмотрены различные методы в связи с передачей обслуживания пользователя мобильной связи из одной сети в другую. Некоторые из этих методов описаны применительно к устройству мобильной связи, перемещающемуся по глобальной WAN, причем одна или несколько беспроводных LAN рассеяны по зоне покрытия WAN. Устройство мобильной связи может представлять собой любое подходящее устройство, способное осуществлять беспроводную телефонную связь или передачу данных, например сотовый телефон, предназначенный для работы в сети CDMA2000 1x. Устройство мобильной связи может применять любой подходящий протокол доступа к беспроводной LAN, включая, в порядке примера, IEEE 802.11. Хотя эти методы можно описывать применительно к телефону WAN, способному осуществлять связь в сети IEEE 802.11, эти методы можно распространить на другие устройства мобильной связи, способные осуществлять доступ к множеству сетей. Например, эти методы можно применять к устройству мобильной связи, способному переключаться между сетью CDMA2000 1x и сетью GSM. Соответственно любое упоминание сотового телефона, способного осуществлять связь с сетью IEEE 802.11, или любого другого конкретного варианта осуществления призвано лишь иллюстрировать различные аспекты настоящего раскрытия, с учетом того, что эти аспекты имеют широкую сферу применения.

На фиг.1A показана принципиальная блок-схема варианта осуществления системы беспроводной связи. Перемещение мобильного устройства 102 по WAN 104 изображено последовательностью пунктирных линий. WAN 104 включает в себя BSC 106, поддерживающий некоторое количество BTS, рассредоточенных по зоне покрытия WAN. Для простоты объяснения на фиг.1 показана одна BTS 108. Центр коммутации мобильной связи (MSC) 110 можно использовать для обеспечения шлюза в телефонную сеть общего пользования (PSTN) 112. Хотя это и не показано на фиг.1, WAN 104 может использовать множество BSC, каждый из которых поддерживает любое количество BTS, для расширения географической зоны покрытия WAN 104. При использовании множества BSC в WAN 104 MSC 110 также можно использовать для координации связи между BSC.

WAN 104 также может включать в себя одну или несколько беспроводных LAN, рассеянных по глобальной зоне беспроводного покрытия. На фиг.1 показана одна беспроводная LAN 114. Беспроводная LAN 114 может представлять собой сеть IEEE 802.11 или любую другую подходящую сеть. Беспроводная LAN 114 включает в себя узел доступа 116, позволяющий мобильному устройству 102 осуществлять связь с IP-сетью 118. Сервер 120 можно использовать для сопряжения IP-сети 118 с MSC 110, который обеспечивает шлюз в PSTN 112.

При включении питания мобильного устройства 102 оно пытается связаться либо с WAN 104, либо с беспроводной LAN 114. Принятие решения на осуществление доступа к той или иной сети может определяться различными факторами, связанными с конкретным применением и общими конструкционными ограничениями. В порядке примера, мобильное устройство 102 может быть приспособлено для осуществления доступа к беспроводной LAN 114, когда качество обслуживания отвечает минимальному порогу. Помимо того что беспроводную LAN 114 можно использовать для поддержки мобильной телефонной связи и передачи данных, можно высвобождать ценные ресурсы связи для других пользователей мобильной связи.

Мобильное устройство 102 может быть конфигурировано для непрерывного или периодического поиска радиомаяка от узла доступа 116 или любого другого узла доступа беспроводной LAN. Радиомаяк - это периодический сигнал, передаваемый узлом доступа 116 с информацией синхронизации. Поиск радиомаяка WLAN требует, чтобы мобильное устройство по очереди настраивалось на возможные каналы WLAN в одном или нескольких рабочих диапазонах системы WLAN и проводило либо активное сканирование, либо пассивное сканирование на канале. При пассивном сканировании мобильное устройство просто настраивается на канал и находится в режиме приема в течение конкретного периода времени, ожидая передачи радиомаяка. При активном сканировании мобильное устройство настраивается на канал и передает пробный запрос после выполнения процедур доступа во избежание конфликтов с существующими устройствами на канале. Приняв пробный запрос, узел доступа передает пробный ответ на мобильное устройство. В случае, когда мобильное устройство 102 не может обнаружить радиомаяк или не принимает пробный ответ на пробный запрос, что может иметь место, если питание подается на мобильное устройство 102 в местоположении A, то мобильное устройство 102 пытается осуществить доступ к WAN 104. Согласно фиг.1B, описанной ниже, мобильное устройство 102 не осуществляет непрерывное (или периодическое) сканирование для обнаружения узла доступа WLAN, но, напротив, сканирует для обнаружения узла доступа WLAN, только когда оно определяет, что находится вблизи беспроводной LAN 114. Мобильное устройство 102 может осуществлять доступ к WAN 104, улавливая пилот-сигнал от BTS 108. После обнаружения пилот-сигнала радиосоединение может быть установлено между мобильным устройством 102 и BTS 108 общеизвестными в технике средствами. Мобильное устройство 102 может использовать радиосоединение с BTS 108 для регистрации на MSC 110. Регистрация - это процесс, в котором мобильное устройство 102 сообщает WAN 104 о своем местоположении. По завершении процесса регистрации мобильное устройство 102 может перейти в состояние ожидания, пока мобильное устройство 102 или PSTN 112 не инициирует вызов. В любом случае, радиоканал трафика может быть установлен между мобильным устройством 102 и BTS 108 для установления и поддержки вызова.

Когда мобильное устройство 102 переместится по WAN 104 из местоположения A в местоположение B в описанном варианте осуществления, оно теперь может обнаружить радиомаяк от узла доступа 116. Когда это происходит, радиосоединение может быть установлено между двумя средствами, хорошо известными в технике. Затем мобильное устройство 102 получает IP-адрес сервера 120. Мобильное устройство 102 может пользоваться услугами сервера доменных имен (DNS) для определения IP-адреса сервера. Доменное имя сервера 120 может доставляться на мобильное устройство 102 по WAN 104. С помощью IP-адреса мобильное устройство 102 может установить сетевое соединение с сервером 120. После установления сетевого соединения информацию с сервера 120 можно использовать совместно с локальными измерениями для определения, достаточно ли качество обслуживания беспроводной LAN 114 для передачи обслуживания мобильного устройства 102 на узел доступа 116.

Заметим, что хотя на фиг.1A изображена общая схема сотовой WAN, можно использовать и другие WAN. Они могут включать в себя сети, в которых не используются MSC или другие сотовые структуры, и WAN, в которых используются другие протоколы связи, в том числе широкополосный CDMA (WCDMA), TD-CDMA, GSM и пр.

На фиг.1B показаны беспроводная LAN 114 и BTS 108 применительно к более обширной WAN, имеющей множество BTS 122, 124, 126, а также множество беспроводных LAN 129, 131 и соответствующих узлов доступа 128, 130. Согласно фиг.1B мобильное устройство 102 находится в зоне покрытия какой-либо беспроводной LAN. Соответственно поиск сигнала радиомаяка в этом местоположении будет бесплодным и приведет к неоправданному потреблению мощности. Несмотря на то, что мобильное устройство может часто переходить в неактивный режим или режим ожидания для экономии энергии, поиск сигнала радиомаяка беспроводных LAN может быстро расходовать энергию. В обычной конфигурации сети 802.11 сигналы радиомаяка передаются с интервалами, измеряемыми десятками миллисекунд; таким образом, мобильное устройство должно оставаться активным и осуществлять поиск в течение, по меньшей мере, этого периода времени на канал, и, предполагая, что узел доступа беспроводной LAN может быть настроен на разные частотные диапазоны и каналы в этих диапазонах, мобильное устройство 102 должно оставаться активным в течение значительного времени для поиска доступных узлов доступа беспроводной LAN. Аналогично, в случае активного сканирования мобильное устройство должно оставаться активным, чтобы выполнять процедуры канального доступа на канале, и затем передавать пробный запрос, и оставаться активным, чтобы принимать пробный ответ. Оно должно осуществлять эту процедуру на каждом канале. В этом случае также мобильное устройство 102 должно оставаться активным в течение значительного времени для поиска доступных узлов доступа беспроводной LAN, что может приводить к увеличению энергопотребления и непроизводительных затрат на обработку.

Как известно в технике, мобильное устройство 102 отслеживает сигналы радиомаяка и пилот-канала от базовых станций сети сотовой связи. Эти сигналы могут включать в себя сигналы пилот-канала и поискового вызова. Мобильное устройство отслеживает эти сигналы для измерения интенсивности первичного сигнала и сигналов от соседей для осуществления операций передачи обслуживания между базовыми станциями. Кроме того, в сетях, где базовые станции синхронизированы, мобильное устройство также может измерять фазу каждого пилот-сигнала для поддержки определения передачи обслуживания. Таким образом, в любом местоположении в сети 104 мобильное устройство 102 наблюдает до n базовых станций с измеримыми интенсивностями сигнала, которые можно охарактеризовать двумя векторами x₁,..., x_n и y₁,..., y_n. Каждое значение x представляет интенсивность сигнала для пилот-сигнала от базовой станции, и каждое значение y представляет фазу пилот-сигнала от базовой станции. Если наблюдается менее n сигналов, оставшиеся значения задаются равными нулю. Поскольку с пилот-сигналами связаны сдвиги фазы пилот-сигнала, сигналы можно легко идентифицировать по их интенсивности и фазе как исходящие из конкретной базовой станции. В других технологиях WAN, например GSM, соседние базовые станции можно идентифицировать по их частотному каналу или другому идентификатору базовой станции и интенсивности сигнала, связанного с каждой базовой станцией.

В WCDMA базовые станции могут не быть синхронизированными. Как и в CDMA, когда мобильное устройство переходит в состояние ожидания на канале поискового вызова конкретной базовой станции, оно сканирует сигналы соседних базовых станций. В случае CDMA каждая базовая станция использует сдвиги одной и той же псевдослучайной расширяющей последовательности. В случае WCDMA каждая базовая станция передает некоторое количество сигналов, позволяющих мобильной станции быстро входить в синхронизм с сигналами, передаваемыми этой базовой станцией, и, после синхронизации, определять группу кодов расширения и код расширения, используемый этой базовой станцией. Набор кодов расширения и их интенсивности сигнала можно использовать для создания отпечатка (характерного признака) для идентификации местоположения в зоне покрытия WCDMA в соответствии со сдвигами пилот-сигнала и интенсивностями пилот-сигнала в системе CDMA. Относительные сдвиги хронирования соседних базовых станций также можно использовать в соответствии с фазами пилот-сигнала в CDMA, однако, если базовые станции не синхронизированы, их таковые сигналы могут испытывать относительный дрейф, что делает сдвиг хронирования ненадежным индикатором.

Однако, ограничивая поиск сигналов радиомаяка периодами, когда мобильное устройство находится в зоне 140, можно реализовать значительную экономию энергопотребления. Таким образом, когда мобильное устройство 102 периодически активируется для прослушивания канала поискового вызова или канала быстрого поискового вызова в WAN, оно также может определять свое местоположение. Если оно определяет, что находится в зоне 140, оно может искать сигнал радиомаяка беспроводной LAN. В противном случае оно может избегать ненужного поиска сигнала радиомаяка.

Мобильное устройство 102 может отслеживать сигналы радиомаяка и пилот-канала от базовых станций WAN. Эти сигналы могут включать в себя сигналы пилот-канала и поискового вызова. Мобильное устройство отслеживает эти сигналы для измерения интенсивности первичного сигнала и сигналов от соседей для осуществления операций передачи обслуживания между базовыми станциями. Кроме того, в сетях, где базовые станции синхронизированы, мобильное устройство также может измерять фазу каждого пилот-сигнала для поддержки определения передачи обслуживания. Таким образом, в любом местоположении в сети 104 мобильное устройство 102 наблюдает до n базовых станций с измеримыми интенсивностями сигнала, которые можно охарактеризовать двумя векторами x₁,..., x_n и y₁,..., y_n. Каждое значение x представляет интенсивность сигнала для пилот-сигнала от базовой станции, и каждое значение y представляет фазу пилот-сигнала от базовой станции. Если наблюдается менее n сигналов, оставшиеся значения задаются равными нулю. Поскольку с пилот-сигналами связаны сдвиги фазы пилот-сигнала, сигналы можно легко идентифицировать по их интенсивности и фазе как исходящие из конкретной базовой станции. В других технологиях WAN, например GSM, соседние базовые станции можно идентифицировать по их частотному каналу или другому идентификатору базовой станции и интенсивности сигнала, связанного с каждой базовой станцией. В ряде аспектов любой сигнал, используемый для синхронизации, хронирования и т.п., можно использовать в качестве сигнала, который используется для получения измерений, образующих один или несколько вышеописанных векторов. Кроме того, векторы не нужно формировать, сохранять или использовать как два вышеописанных вектора, или они не должны включать в себя информацию в вышеописанном формате. Таким образом, в ряде аспектов используется информация, идентифицирующая источник и, по меньшей мере, одну характеристику опорного сигнала, например сигнал пилот-канала или поискового вызова.

Информацию можно, в принципе, использовать в качестве отпечатка, или сигнатуры, местоположения мобильного устройства 102. Таким образом, если положения в зоне 140 имеют определенный известный отпечаток, то мобильное устройство может определить свой текущий отпечаток и сравнить его с известным отпечатком для определения, находится ли мобильное устройство в зоне 140. Хотя вышеприведенное рассмотрение опирается лишь на использование двух атрибутов WAN (т.е. интенсивности и фазы пилот-сигнала). Кроме того, альтернативно или дополнительно к этим двум атрибутам, рассмотренным выше, можно использовать другие динамические атрибуты WAN. Например, в качестве отпечатка можно использовать значения сдвига пилот-сигнала; даже количество доступных пилот-сигналов является возможным атрибутом, используемым в качестве отпечатка. Кроме того, атрибуты, составляющие отпечаток, не обязательно являются атрибутами WAN. Например, многие мобильные устройства имеют приемники GPS, которые можно использовать для определения местоположения мобильного устройства относительно беспроводной LAN. Информацию GPS можно использовать прямо или косвенно. В качестве одного примера последнего случая можно использовать ID базовой станции совместно с измерениями фазы сигналов GPS от разных спутников для задания отпечатка, который соответствует местоположению мобильного устройства. Таким образом, в самом широком смысле, отпечаток является совокупностью атрибутов первой сети связи, которые изменяются на основании местоположения и которые мобильное устройство может использовать для определения близости второй сети связи. Кроме того, отпечаток также может включать в себя характеристики передатчиков второй сети связи (например, MAC ID, диапазон, канал, информация RSSI узлов доступа WiFi). В этом случае параметры WAN можно рассматривать как параметры запуска, так что совпадение параметров инициирует поиск WLAN. Параметры WLAN можно использовать в ходе поиска в качестве параметров поиска для инициируемого поиска.

Атрибуты можно вычислять различными способами, не выходя за рамки объема настоящего раскрытия. Например, можно производить мгновенное измерение таких атрибутов, как интенсивность и фаза пилот-сигнала, и использовать их в качестве отпечатка. Однако, даже когда мобильное устройство неподвижно, значения этих атрибутов изменяются ввиду изменчивости окружающей среды. Соответственно можно производить множество измерений и усреднять или иначе объединять их в некотором статистически значимом режиме для создания отпечатка.

На фиг.2 показана функциональная блок-схема, иллюстрирующая пример мобильного устройства, способного поддерживать связь как с WAN, так и с беспроводной LAN. Мобильное устройство 102 может включать в себя приемопередатчик WAN 202 и приемопередатчик беспроводной LAN 204. Согласно, по меньшей мере, одному варианту осуществления мобильного устройства 102 приемопередатчик WAN 202 способен поддерживать связь в режиме CDMA2000 1x, WCDMA, GSM, TD-CDMA или других WAN с BTS (не показана), и приемопередатчик беспроводной LAN 204 способен поддерживать связь в режиме IEEE 802.11 с точкой доступа (не показана). Заметим, что идеи, описанные в связи с мобильным устройством 102, можно распространить на другие технологии WAN и беспроводной LAN. Показано, что каждый приемопередатчик 202, 204 имеет отдельную антенну 206, 207 соответственно, но приемопередатчики 202, 204 могут совместно использовать одну широкополосную антенну. Каждую антенну 206, 207 можно реализовать с одним или несколькими излучающими элементами.

Также показано, что мобильное устройство 102 содержит процессор 208, подключенный к обоим приемопередатчикам 202, 204, однако в альтернативных вариантах осуществления мобильного устройства 102 можно использовать отдельные процессоры для каждого приемопередатчика. Процессор 208 можно реализовать посредством оборудования, программно-аппаратного обеспечения, программного обеспечения или любой их комбинации. В порядке примера, процессор 208 может включать в себя микропроцессор (не показан). Микропроцессор можно использовать для поддержки прикладных программ, которые, помимо прочего, (1) управляют доступом к глобальной сети беспроводной связи и беспроводной LAN и (2) обеспечивают интерфейс между процессором 208 и клавиатурой 210, дисплеем 212 и другими пользовательскими интерфейсами (не показаны). Процессор 208 также может включать в себя цифровой сигнальный процессор (DSP) (не показан) со встроенным программным обеспечением, которое поддерживает различные функции обработки сигнала, например функции сверточного кодирования, контроля циклической избыточности (CRC), модуляции и обработки расширения по спектру. DSP также может осуществлять функции вокодера для поддержки телефонных приложений. Способ реализации процессора 208 зависит от конкретного применения и конструкционных ограничений, налагаемых на всю систему. Заметим, что аппаратная, программно-аппаратная и программная конфигурации могут быть взаимозаменяемыми в зависимости от обстоятельств и от наилучшего режима реализации описанных функций для каждого конкретного применения.

Процессор 208 может быть конфигурирован для выполнения алгоритма инициирования передачи обслуживания из одной сети в другую. Алгоритм можно реализовать в виде одной или нескольких прикладных программ, поддерживаемых микропроцессором вышеописанной архитектуры. Альтернативно, алгоритм может представлять собой модуль, отдельный от процессора 208. Модуль можно реализовать посредством оборудования, программно-аппаратного обеспечения, программного обеспечения или любой их комбинации. В зависимости от конкретных конструкционных ограничений алгоритм может быть интегрирован в любой объект в мобильном устройстве 102 или распределен по множеству объектов в мобильном устройстве 102.

В определенных целях, известных в технике, интенсивность сигнала из узла доступа можно измерять на мобильном устройстве 102 с помощью блока 216 индикатора интенсивности принятого сигнала (RSSI). RSSI обычно является мерой интенсивности существующего сигнала, который поступает обратно на приемопередатчик 204 беспроводной LAN для автоматической регулировки усиления, и потому его можно подавать на процессор 208 без усложнения схемы мобильного устройства 102. Альтернативно, качество радиосвязи можно определять из радиомаяка. Поскольку радиомаяк является сигналом с расширением по спектру, который заранее известен, копию радиомаяка можно хранить в памяти 211 на мобильном устройстве 102. Демодулированный радиомаяк можно использовать с копией радиомаяка, хранящейся в памяти, для оценки энергии передаваемого радиомаяка общеизвестными в технике средствами.

Возвращаясь к вышеупомянутым отпечаткам, мобильное устройство 102 также включает в себя алгоритм, выполняемый процессором 208 для создания множества отпечатков и сравнения разных отпечатков друг с другом. Например, используя клавиатуру 212, пользователь мобильного устройства 102 может нажать клавишу, которая предписывает мобильному устройству 102 создавать текущий отпечаток и сохранять этот отпечаток в памяти 211. Если во время создания отпечатка мобильное устройство подключено к беспроводной LAN, то сохраненный отпечаток можно связать с этим узлом доступа беспроводной LAN. Кроме того, отпечаток также может записываться автоматически на периодической основе или при наступлении предусмотренных программой событий, например при успешном доступе, успешном доступе с нужным качеством обслуживания и т.д.

В результате вышеописанного процесса память 211 может содержать таблицу поиска беспроводной LAN, организованную, например, аналогично следующей таблице:

WAN ID	WLAN SSID	WLAN BSS ID	Интенсивность сигнала	Фаза
A
B

Первый столбец таблицы относится к WAN ID для WAN. WAN ID представляет собой идентификатор системы и сети для WAN, известный как SID/NID в глобальной беспроводной системе. Конкретные базовые станции в WAN можно идентифицировать по сдвигам пилот-сигнала, интенсивностям пилот-сигнала или иному атрибуту, которые входят в состав рассмотренного ниже отпечатка. Отпечаток идентифицирует местоположение мобильного устройства. Второй столбец относится к текстовому идентификатору сети WLAN. Третий идентификатор относится к узлам доступа беспроводной LAN (известным как BSS). В иллюстративной таблице имеются три узла доступа (A₁, A₂, A₃) в первой зоне покрытия базовой станции A. Аналогично, существует два узла доступа в зоне покрытия базовой станции B. Конечно, в зонах покрытия любого WAN ID может существовать много беспроводных LAN, но пользователя мобильного устройства могут не интересовать эти узлы доступа, поскольку они связаны с беспроводными LAN, доступ к которым пользователю может быть не разрешен. Соответственно таблица может включать в себя только отпечаток для тех узлов доступа, к которым пользователь обычно подключается.

Два остальных столбца включают в себя значения, содержащие сам отпечаток. В этом примере таблицы отпечатки для узлов доступа A₁, A₂ и A₃ включают в себя информацию интенсивности и фазы. Однако отпечатки для узлов доступа B₁ и B₂ содержат только информацию интенсивности сигнала. Заметим также, что хотя каждый отпечаток в этой таблице обозначен вектором длиной n, вектор может иметь менее n ненулевых компонентов. Таким образом, несколько значений могут быть нулевыми, что ограничивает сравнение отпечатка с ненулевыми компонентами вектора. В ходе работы мобильное устройство может выходить из неактивного режима или режима ожидания и вычислять отпечаток своего текущего местоположения и сравнивать его с информацией в столбцах 4 и 5 таблицы. Обычно мобильное устройство ограничивает сопоставление отпечатков записями, соответствующими WAN ID, с которым оно в данный момент зарегистрировано. Таким образом, при регистрации с WAN ID A для сопоставления используются только отпечатки, связанные с WAN ID A в таблице. Создание и сравнение отпечатков также может происходить в ходе осуществления вызова. На основании сравнения мобильное устройство может определять, что узел доступа с SSID и BSSID, указанными в столбцах 1 и 2, достаточно близок, чтобы искать его сигнал радиомаяка; в противном случае оно может вернуться в режим ожидания, не затрачивая ресурсы на поиск сигнала радиомаяка беспроводной LAN.

Вышеприведенная таблица носит иллюстративный характер и не описывает всю возможную информацию, которую можно использовать для характеризации отпечатка, а также все различные сочетания WAN ID и ID узлов доступа. Например, поскольку большинство областей покрыто множественными поставщиками услуг WAN, каждый из которых имеет свой собственный WAN ID (SID/NID), запись в таблице для узла доступа может появляться несколько раз в связи с разными WAN ID с соответствующей сигнатурой в каждой. Помимо вышеописанной таблицы можно использовать отдельную таблицу (или, возможно, дополнительные записи в первоначальной таблице) для сохранения информации о соответствующем узле доступа (т.е. BSS ID). Например, узел доступа беспроводной LAN обычно конфигурируется для работы на одном конкретном канале в конкретном частотном диапазоне. Чтобы мобильному устройству не приходилось осуществлять поиск по разным возможным комбинациям, таблица может содержать такую рабочую информацию для узла доступа, которую мобильное устройство может использовать для поиска сигнала радиомаяка. Другая информация об узле доступа может включать в себя его возможности, например защищенность, качество обслуживания, информацию пропускной способности и связности.

Создание таблицы отпечатков описано со ссылкой на логическую блок-схему, показанную на фиг.3A. В блоке 302 мобильное устройство подключается к беспроводной LAN. Не пользуясь никакими ранее сохраненными отпечатками, мобильное устройство обычным образом выполняет сканирование для обнаружения узла доступа WLAN. Когда мобильное устройство соединится с узлом доступа, пользователь может, в блоке 304, дать команду устройству зарегистрировать текущий отпечаток. Эта функция обычно инициируется пользователем, поскольку пользователю может потребоваться сохранить в базе данных отпечатков только определенные беспроводные LAN, например те беспроводные LAN, на подключение к которым пользователь обычно приобретает подписку. Однако создание отпечатка может автоматически инициироваться мобильным устройством в качестве одной из многих функций, осуществляемых при подключении к беспроводной LAN.

В блоке 306 мобильное устройство регистрирует значения тех атрибутов, которые содержат отпечаток, и в блоке 308 устройство сохраняет отпечаток в базе данных. Совместно с отпечатком предпочтительно также сохранять атрибуты подключенной в данный момент беспроводной LAN.

Сравнение текущего отпечатка с сохраненным отпечатком можно осуществлять по-разному, не выходя за рамки объема настоящего раскрытия. Ниже описан один конкретный метод. Однако можно также использовать многочисленные альтернативные, но функционально эквивалентные методы.

Атрибуты, составляющие отпечаток, могут иметь значения, которые изменяются (даже в одном и том же местоположении) или которые трудно измерить с высокой степенью точности. Таким образом, сравнение между отпечатками не должно опираться на абсолютную идентичность, как тест для определения совпадения. Аналогично, зона 140 может отражать рабочее решение отдать предпочтение более раннему обнаружению узлов доступа ценой ложных тревог. И