Способ и устройство для управления набором информации, относящейся к соединению связи

Способ и устройство для управления набором информации, относящейся к соединению связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Родственные заявки

По настоящей заявке испрашивается приоритет предварительной патентной заявки США регистрационный номер 60/811877, поданной 7 июня 2006 г. под названием "Способ и устройство для управления активным набором", которая включена в настоящий документ посредством ссылки.

Область техники

Настоящее изобретение направлено на способы и устройства для беспроводной связи и, более конкретно, на способы и устройства, относящиеся к управлению активным набором для терминала доступа.

Уровень техники

Рассмотрим систему мобильной беспроводной связи с множеством точек доступа (AP), которые обеспечивают обслуживание терминалов доступа (AT). У многих систем имеется активный набор, который является набором AP, которые выделили ресурсы для AT. В большинстве беспроводных систем (CDMA2000, GSM/WCDMA и т.д.) этот активный набор определяется в сети на основе уровней сигналов, принятых AT от отдельных AP (AT сообщает уровень сигнала посредством сообщения об измерении уровня пилотного сигнала (PSMM)). Такое определение активного набора сетью обладает следующими недостатками:

1. Необходимость наличия протокола управления активным набором для обмена данными между AP для координации активного набора. Это повышает сложность взаимодействия между AP, особенно, когда добавления к активному набору также связаны с координацией параметров MAC/PHY для всего активного набора (таких как конфигурация канала управления и т.д.).

2. Когда AT перемещается в системе, необходимо передавать состояние протокола управления активным набором между контроллерами. Это повышает сложность передачи обслуживания и, в зависимости от конструкции, может создать временной промежуток, на который, возможно, понадобится приостановить протокол управления активным набором.

Далее описывается поток вызова согласно уровню техники со ссылкой на схему 500 на фиг. 1. Схема 500 включает в себя терминал 502 доступа, первую точку доступа APa 504, вторую точку доступа APb 506 и опорную (базовую) AP 508.

Рассмотрим случай, когда APa 504 является текущей обслуживающей AP, а AT 502 желает добавить к активному набору APb 506 (например, после измерения высокого уровня сигнала от APb 506). В этом примере AT 502 обнаруживает и измеряет пилотный сигнал 510, передаваемый от APb 506, и измерение, выполненное AT 502, показывает высокий уровень сигнала, что показывает блок 512.

1. AT 502 посылает PilotReport (пилотное сообщение) 514, содержащее уровень сигнала от различных пилотных сигналов.

2. APa 504 принимает это пилотное сообщение 514 и пересылает это сообщение базовой AP 508, как показано сигналом 516. Базовая AP 508 анализирует сообщение и решает добавить APb 506 к активному набору, как показано блоком 518. Если APa 504 и APb 506 используют различные варианты сообщений (или протоколов), базовая AP 508 способна анализировать форматы сообщения для обоих вариантов.

3. Базовая AP 508 посылает к APb 506 ActiveSetAddRequest (запрос на добавление к активному набору) вместе с перечнем других ресурсов, используемых AT, как показано сигналом 520.

4. APb 506 выделяет AT 506 новый MAC ID (или ID соединения) и создает для AT ресурсы, соответствующие ресурсам, предложенным IAP на этапе 3, как показано блоком 522. APb 506 передает MAC ID базовой AP 508, как показано сигналом 524.

5. Как вариант, в зависимости от информационного обмена с APb 506, базовая AP 508 может изменить ресурсы, которые APa 504 выделила AT 502. Например, базовая AP 508 посылает к APa 504 сообщение 526 с запросом на обновление ресурсов и принимает сообщение 528 с ответом на запрос об обновлении ресурсов.

6. Базовая AP 508 создает сообщение 530 ActiveSetAssignment (выделение активного набора) и посылает его к AT 502 через APa 504. Сообщение 532 о выделении активного набора передается от APa 504 к AT 502. Сообщение о выделении активного набора (530, 532) содержит обновленные ресурсы от APb 506. Иногда сообщение о выделении активного набора (530, 532) содержит обновленные ресурсы на APa 504. Блок 534 показывает, что AT 502 добавляет APb 506 к активному набору.

Должно быть понятно, что желательно иметь более совершенные способы и устройства для управления активными соединениями между терминалом доступа и точками доступа. Например, по меньшей мере в некоторых, но необязательно во всех системах желательно иметь более совершенные способы установления соединений, обновления информации о соединениях и (или) хранения информации о том, какие APs используются терминалом доступа в данный момент времени.

Сущность изобретения

Способ в соответствии с различными вариантами осуществления представляет собой способ, согласно которому терминал доступа (AT) управляет набором AP и (или) информацией о соединении с AP, которые выделили ресурсы этому AT, не требуя наличия протокола управления активным набором, действующего между точками доступа (AP). Описаны способы и устройства, относящиеся к управлению активными соединениями между терминалом доступа и точками доступа. Терминал доступа поддерживает информацию об активном наборе и управляет ею. В различных вариантах осуществления терминал доступа является единственной точкой в системе связи, используемой для сбора и хранения информации об активном наборе для терминала доступа. Информация об активном наборе указывает набор точек доступа, с которыми у терминала доступа имеется активное соединение. В некоторых вариантах осуществления информация об активном наборе включает в себя выделенные терминалу доступа ресурсы, соответствующие различным точкам доступа в активном наборе. В различных вариантах осуществления используется транспортное туннелирование уровня 2 для передачи запроса на соединение и (или) информации ответа на запрос о соединении между точками доступа.

Пример способа управления терминалом доступа в сети включает в себя передачу запроса на соединение первой точке доступа, с которой упомянутый терминал доступа имеет соединение, причем упомянутый запрос на соединение указывает, что упомянутый терминал доступа стремится установить активное соединение со второй точкой доступа. Пример способа далее содержит прием сообщения ответа на запрос о соединении от упомянутой первой точки доступа и обновление, на основе принятого сообщения ответа на запрос о соединении, набора информации, указывающей точки доступа, с которыми упомянутый терминал доступа имеет активное соединение. Пример терминала доступа, предназначенного для использования в сети связи, включает в себя: беспроводной передающий модуль для передачи запроса на соединение первой точке доступа, с которой упомянутый терминал доступа имеет соединение, причем упомянутый запрос на соединение указывает, что упомянутый терминал доступа стремится установить активное соединение со второй точкой доступа. Пример терминала доступа далее содержит беспроводной приемный модуль для приема сообщения ответа на запрос о соединении от упомянутой первой точки доступа; память, включающую в себя набор информации, указывающей точки доступа, с которыми упомянутый терминал доступа имеет активное соединение; и модуль управления соединением для обновления, на основе принятого сообщения ответа на запрос о соединении, упомянутого набора информации, указывающей точки доступа, с которыми упомянутый терминал доступа имеет активное соединение.

Пример способа управления первой точкой доступа включает в себя прием запроса на соединение от терминала доступа, с которым упомянутая точка доступа имеет активное соединение, причем упомянутый запрос на соединение включает в себя идентификатор, соответствующий второй точке доступа, с которой упомянутый терминал доступа стремится установить активное соединение. Пример способа управления первой точкой доступа далее содержит пересылку по меньшей мере части запроса на соединение упомянутой второй точке доступа; прием от второй точки доступа сообщения ответа на запрос о соединении; и пересылку ответа на запрос о соединении упомянутому терминалу доступа. Пример первой точки доступа включает в себя беспроводной приемный модуль для приема запроса на соединение от терминала доступа, с которым упомянутая первая точка доступа имеет активное соединение, причем упомянутый запрос на соединение включает в себя идентификатор, соответствующий второй точке доступа, с которой упомянутый терминал доступа стремится установить активное соединение. Пример первой точки доступа далее содержит модуль пересылки запроса на соединение для пересылки по меньшей мере части запроса на соединение упомянутой второй точке доступа; модуль сетевого интерфейса для приема от второй точки доступа сообщения ответа на запрос на соединение; и модуль пересылки ответа на запрос на соединение для пересылки сообщения ответа на запрос на соединение упомянутому терминалу доступа.

Пример способа управления второй точкой доступа, имеющей соединение с первой точкой доступа, которая имеет активное соединение с терминалом доступа, содержит прием запроса на соединение, переданного от первой точки доступа второй точке доступа, указывающего, что упомянутый терминал доступа стремится установить соединение с упомянутой второй точкой доступа; генерацию сообщения ответа на запрос на соединение; и передачу ответа на запрос на соединение упомянутой первой точке доступа для пересылки упомянутому терминалу доступа. Пример второй точки доступа, имеющей соединение с первой точкой доступа, которая имеет активное соединение с терминалом доступа, содержит модуль интерфейса ввода-вывода для приема запроса на соединение, переданного от первой точки доступа второй точке доступа, указывающего, что упомянутый терминал доступа стремится установить соединение с упомянутой второй точкой доступа; модуль генерации ответа на запрос на соединение для генерации сообщения ответа на запрос на соединение; и при этом упомянутый модуль интерфейса ввода-вывода также передает ответ на запрос на соединение упомянутой первой точке доступа для пересылки упомянутому терминалу доступа.

Хотя в вышеизложенной сущности изобретения были рассмотрены различные варианты осуществления, необходимо понимать, что необязательно все варианты осуществления включают в себя одни и те же признаки, и что некоторые из описанных выше признаков являются необязательными, но могут быть желательными в некоторых вариантах осуществления. Многочисленные дополнительные признаки, варианты осуществления и преимущества рассматриваются в приведенном ниже подробном описании.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - поток вызова, соответствующий современному уровню техники, в сети связи, включающей в себя терминал доступа и множество точек доступа.

Фиг.2 - система беспроводной связи множественного доступа согласно одному варианту осуществления.

Фиг.3 - блок-схема примера системы связи.

Фиг.4 - пример сети, включающей в себя распределенную архитектуру сети доступа (AN) и терминал доступа (AT).

Фиг.5 - пример сети, включающей в себя централизованную архитектуру AN и AT.

Фиг.6 - пример потока вызова в иллюстративном новом варианте осуществления в новой сети связи, включающей в себя терминал доступа и множество точек доступа.

Фиг.7 - блок-схема примера способа управления терминалом доступа в соответствии с различными вариантами осуществления.

Фиг.8 - блок-схема примера способа управления точкой доступа в соответствии с различными вариантами осуществления.

Фиг.9 - блок-схема примера способа управления точкой доступа в соответствии с различными вариантами осуществления.

Фиг.10 - схематичное представление примера терминала доступа в соответствии с различными вариантами осуществления.

Фиг.11 - схематичное представление примера точки доступа, например первой точки доступа, в соответствии с различными вариантами осуществления.

Фиг.12 - схематичное представление примера точки доступа, например второй точки доступа, в соответствии с различными вариантами осуществления.

Подробное описание

Системы беспроводной связи получили широкое распространение для обеспечения передачи контента различного типа, такого как голос, данные и т.д. Эти системы могут быть системами множественного доступа, способными поддерживать связь с множеством пользователей посредством совместного использования доступных системных ресурсов (например, полосы пропускания и мощности передачи). Примеры таких систем множественного доступа включают в себя универсальную технологию доступа в микроволновом диапазоне (WiMAX), протоколы инфракрасной связи, такие как протокол Ассоциации инфракрасной технологии передачи данных (IrDA), протоколы/технологии беспроводной связи малого радиуса действия, технологию Bluetooth®, протокол ZigBee®, протокол ультраширокой полосы частот (UWB), радиочастоты для домашнего использования (HomeRF), протокол совместно используемого беспроводного доступа (SWAP), широкополосную технологию, такую как технология Альянса по разработке совместимости беспроводного Ethernet (WECA), технологию Альянса Wi-Fi, сетевую технологию 802.11, технологию общедоступной переключаемой телефонной сети, технологию общедоступной неоднородной сети связи, такой как Интернет, частную сеть беспроводной связи, наземную мобильную радиосеть, множественный доступ с кодовым разделением (CDMA), широкополосный множественный доступ с кодовым разделением (WCDMA), универсальную мобильную телекоммуникационную систему (UMTS), усовершенствованную систему мобильной связи (AMPS), множественный доступ с временным разделением (TDMA), множественный доступ с частотным разделением (FDMA), множественный доступ с ортогональным частотным разделением (OFDMA), глобальную систему для мобильной связи (GSM), технологию радиопередачи (RTT) с одной несущей (IX), технологию evolution data only (EV-DO), систему пакетной радиосвязи общего пользования (GPRS), улучшенную GSM для передачи данных (EDGE), высокоскоростной доступ для пакетных данных по нисходящей линии связи (HSPDA), аналоговые и цифровые спутниковые системы и любые другие технологии/протоколы, которые можно использовать по меньшей мере в одной сети из сети беспроводной связи и сети передачи данных.

В целом система беспроводной связи множественного доступа может одновременно поддерживать связь для множества беспроводных терминалов. Каждый терминал осуществляет связь с одной или несколькими базовыми станциями посредством передачи по прямой и обратной линиям связи. Прямой линией связи (или нисходящей линией связи) называется линия связи, идущая от базовых станций к терминалам, а обратной линией связи (или восходящей линией связи) называется линия связи, идущая от терминалов к базовым станциям. Эта линия связи может быть установлена в системе с одним входом и одним выходом, в системе со множеством входов и одним выходом или в системе со множеством входов и множеством выходов (MIMO).

На фиг.2 приведена система беспроводной связи множественного доступа согласно одному варианту осуществления. Точка 100 доступа (AP) включает в себя множество антенных групп, одна включает в себя антенны 104 и 106, другая включает в себя антенны 108 и 110, а дополнительная включает в себя антенны 112 и 114. На фиг. 2 приведены только две антенны для каждой антенной группы, однако для каждой антенной группы можно использовать больше или меньше антенн. Терминал 116 доступа (AT) осуществляет связь с антеннами 112 и 114, при этом антенны 112 и 114 передают информацию терминалу 116 доступа по прямой линии 120 и принимают информацию от терминала 116 доступа по обратной линии 118. Терминал 122 доступа осуществляет связь с антеннами 106 и 108, причем антенны 106 и 108 передают информацию терминалу 122 доступа по прямой линии 126 и принимают информацию от терминала 122 доступа по обратной линии 124. В системе FDD линии связи 118, 120, 124 и 126 могут использовать для связи различные частоты. Например, прямая линия 120 может использовать частоту, отличную от частоты, используемой обратной линией 118.

Каждая антенная группа и (или) зона, в которой они обеспечивают связь, часто называется сектором точки доступа. В данном варианте осуществления каждая антенная группа предназначена для осуществления связи с терминалами доступа в секторе зон, покрываемых точкой 100 доступа.

При осуществлении связи по прямым линиям 120 и 126 передающие антенны точки 100 доступа используют формирование диаграмм направленности для улучшения отношения сигнал-шум на прямых линиях для различных терминалов 116 и 122 доступа. Кроме того, точка доступа, использующая формирование диаграмм направленности для осуществления передачи к терминалам доступа, случайно разбросанным по ее зоне покрытия, создает меньше помех терминалам доступа в соседних сотах по сравнению с точкой доступа, осуществляющей передачу при помощи одной антенны ко всем своим терминалам доступа.

Точка доступа может быть неподвижной станцией, используемой для связи с терминалами, и может также называться узлом доступа, узлом B, базовой станцией или иным термином. Терминал доступа может также называться устройством доступа, пользовательским оборудованием (UE), устройством беспроводной связи, терминалом, беспроводным терминалом, мобильным терминалом, мобильным узлом, оконечным узлом или иным термином.

На фиг. 3 приведена блок-схема вариантов осуществления примерной точки 210 доступа и примерного терминала 250 доступа в системе MIMO 200. В точке 210 доступа информационные данные для нескольких потоков данных поступают от источника 212 данных к процессору 214 передаваемых (TX) данных.

В одном варианте осуществления каждый поток данных передается через соответствующую передающую антенну. Процессор 214 передаваемых данных форматирует, кодирует и перемежает данные для передачи для каждого потока данных на основе определенной схемы кодирования для этого потока данных с целью получения кодированных данных.

Кодированные данные для каждого потока данных могут мультиплексироваться с пилотными данными при помощи технологии OFDM. Пилотные данные - это обычно известная комбинация данных, которая обрабатывается известным образом и может использоваться в приемной системе для оценки отклика канала. Мультиплексированные пилотные и кодированные данные для каждого потока данных затем модулируются (то есть подвергаются отображению символов) на основе определенной схемы модуляции (например, BPSK, QSPK, M-PSK или M-QAM), выбранной для этого потока данных для обеспечения модуляции символов. Скорость передачи, кодирование и модуляция данных для каждого потока данных могут определяться командами, выполняемыми процессором 230.

Полученные в результате модуляции символы для каждого из потоков данных поступают затем в процессор 220 TX MIMO, который может выполнить дальнейшую обработку символов модуляции (например, для OFDM). Процессор 220 TX MIMO затем подает N_T потоков символов модуляции на N_T передатчиков (TMTR) 222a-222t. В некоторых вариантах осуществления процессор 220 TX MIMO применяет взвешивание, определяемое диаграммой направленности, к символам потоков данных и к антенне, с которой передается символ.

Каждый передатчик (222a,…, 222t) принимает и обрабатывает соответствующий поток символов для получения одного или нескольких аналоговых сигналов и осуществляет дальнейшую обработку (например, усиливает, фильтрует или преобразует с повышением частоты) аналоговые сигналы для получения модулированного сигнала, пригодного для передачи по каналу MIMO. N_T модулированных сигналов от передатчиков 222a-222t затем передаются соответственно N_T антеннами 224a-224t.

В терминале 250 доступа переданные модулированные сигналы принимаются N_R антеннами 252a-252r, и принятые сигналы от каждой антенны 252 поступают на соответствующий приемник (RCVR) 254a-254r. Каждый приемник (254a,…, 254r) обрабатывает (например, фильтрует, усиливает и преобразует с понижением частоты) соответствующий принятый сигнал, оцифровывает обработанный сигнал для получения отсчетов и осуществляет дальнейшую обработку отсчетов для получения соответствующего "принятого" потока символов.

Процессор 260 данных приема (RX) затем принимает и обрабатывает N_R принятых потоков символов от N_R приемников (254a,…, 254r) на основе определенного метода обработки в приемнике для получения N_T "детектированных" потоков символов. Процессор 260 данных RX затем демодулирует, деперемежает и декодирует каждый детектированный поток символов для восстановления информационных данных для потока данных. Обработка, выполняемая процессором 260 данных RX, является обратной обработке, выполняемой процессором 220 TX MIMO и процессором 214 передаваемых данных в передающей системе 210.

Процессор 270 периодически определяет, какую следует использовать матрицу предварительного кодирования (рассматривается ниже). Процессор 270 формирует сообщение обратной линии, содержащее часть с индексом матрицы и часть со значением ранга.

Сообщение обратной линии может содержать различного рода информацию, относящуюся к линии связи и (или) к принятому потоку данных. Сообщение обратной линии затем обрабатывается процессором 238 данных TX, который также принимает информационные данные для нескольких потоков данных от источника 236 данных, модулированных модулятором 280, обработанных передатчиками 254a-254r и переданных соответственно через антенны (252a, 252r) обратно к точке 210 доступа.

В точке 210 доступа модулированные сигналы от терминала 250 доступа принимаются антеннами 224, обрабатываются приемниками 222, демодулируются демодулятором 240 и обрабатываются процессором 242 данных RX для извлечения сообщения обратной линии, переданного приемной системой 250. Затем процессор 230 определяет, какую следует использовать матрицу предварительного кодирования для определения весов, задаваемых диаграммой направленности, после чего обрабатывает извлеченное сообщение.

Память 232 содержит программы и данные/информацию. Процессоры 230, 220 и (или) 242 выполняют программы и используют данные/информацию в памяти 232 для управления работой точки 210 доступа 210 и реализации способов. Память 272 содержит программы и данные/информацию. Процессоры 270, 260 и (или) 238 выполняют программы и используют данные/информацию в памяти 272 для управления работой терминала 250 доступа и реализации способов.

В одном аспекте используется SimpleRAN для значительного упрощения протоколов связи между элементами сети доступа для доставки сигнала в беспроводной сети радиодоступа при одновременном обеспечении быстрой передачи обслуживания для обеспечения соответствия требованиям малого времени ожидания для определенных областей применения, таких как голосовая передача по интернет-протоколу, при быстро меняющихся условиях радиосвязи.

В одном аспекте сеть содержит терминалы доступа (AT) и сеть доступа (AN).

AN поддерживает как централизованное, так и распределенное размещение. Архитектуры сети для централизованного и распределенного размещений приведены соответственно на фиг. 4 и фиг. 5.

На фиг. 4 приведен пример сети 300, включающей в себя распределенную AN 302 и AT 303.

Распределенная сетевая архитектура

В распределенной архитектуре, приведенной на фиг. 4, AN 302 содержит точки доступа (AP) и домашние (собственные) агенты (HA). AN 302 содержит множество точек доступа (APa 304, APb 306, APc 308) и собственный агент 310. Помимо этого AN 302 включает в себя IP-облако 312. AP (304, 306, 308) соединены с IP-облаком соответственно по линиям (314, 316, 318). IP-облако 312 соединено с HA 310 по линии 320.

AP включает в себя:

сетевую функцию (NF):

- одна на AP, при этом множество NF могут обслуживать один AT.

- Одна NF - это точка присоединения IP-уровня (IAP) для каждого AT, то есть NF, к которой HA переправляет пакеты, отправленные к AT. В примере на фиг. 4 NF 336 - это текущий IAP для AT 303, как показано линией 322 на фиг. 4.

- IAP может изменяться (передача обслуживания L3) для оптимизации маршрутизации пакетов по линии доставки сигнала к AT.

- IAP также выполняет функцию диспетчера сеанса для AT. (В некоторых вариантах осуществления только диспетчер сеанса может выполнить конфигурацию сеанса или изменить состояние сеанса).

- NF выполняет функцию контроллера для каждой TF в AP и выполняет такие функции, как выделение, управление и урезание ресурсов для AT в TF.

Функции приемопередатчика (TF), или сектор:

- множество для каждой AP, причем множество TF может обслуживать один AT.

- Обеспечивает присоединение по беспроводному интерфейсу для AT.

- Может отличаться для прямой и обратной линий.

- Изменяется (передача обслуживания L2) в зависимости от условий радиосвязи.

В AN 302 APa 304 включает в себя NF 324, TF 326 и TF 328. В AN 302 APb 306 включает в себя NF 330, TF 332 и TF 334. В AN 302 APc 308 включает в себя NF 336, TF 338 и TF 340.

AT включает в себя:

интерфейс I_x, предоставленный мобильному узлу (MN) для каждой NF в активном наборе.

Мобильный узел (MN) для поддержки мобильности IP-уровня на терминале доступа.

AP осуществляют связь при помощи протокола туннелирования, определенного через IP. Туннель является туннелем IP-in-IP для плоскости данных и туннелем L2TP для плоскости управления.

Примерный AT 303 включает в себя множество интерфейсов (I_a 342, I_b 344, I_c 346) и MN 348. AT 303 может быть соединен и иногда действительно соединен с AP_a 304 беспроводной линией 350 связи. AT 303 может быть соединен и иногда действительно соединен с AP_b 306 беспроводной линией 352 связи. AT 303 может быть соединен и иногда действительно соединен с AP_c 308 беспроводной линией 354 связи.

На фиг.5 приведен пример сети 400, включающей в себя распределенную AN 402 и AT 403.

В централизованной архитектуре, приведенной на фиг. 5, NF больше не является логически связанной с одной TF, поэтому AN содержит сетевые функции, точки доступа и собственные агенты. Пример AN 402 включает в себя множество NF (404, 406, 408), множество AP (AP_a 410, AP_b 412, AP_c 414), HA 416 и IP-облако 418. NF 404 соединена с IP-облаком 418 по линии 420. NF 406 соединена с IP-облаком 418 по линии 422. NF 408 соединена с IP-облаком 418 по линии 424. IP-облако 418 соединено с HA 416 по линии 426. NF 404 соединена с (AP_a 410, AP_b 412, AP_c 414) соответственно по линиям (428, 430, 432). NF 406 соединена с (AP_a 410, AP_b 412, AP_c 414) соответственно по линиям (434, 436, 438). NF 408 соединена с (AP_a 410, AP_b 412, AP_c 414) соответственно по линиям (440, 442, 444).

AP_a 410 включает в себя TF 462 и TF 464. AP_b 412 включает в себя TF 466 и TF 468. AP_c 414 включает в себя TF 470 и TF 472.

Поскольку NF выполняет функцию контроллера для TF, а множество NF могут быть логически связаны с одной TF, NF является контроллером для AT, то есть NF, осуществляющая связь с AT, являющейся составной частью активного набора, выполняет функции выделения, управления и урезания ресурсов для TF на этом AT. Поэтому множество NF могут управлять ресурсами на одной TF, хотя эти ресурсы управляются независимо. В примере, приведенном на фиг. 5, NF 408 выступает в роли IAP для AT 403, как показано линией 460.

Остальные выполняемые логические функции являются такими же, что и для распределенной архитектуры.

Пример AT 403 включает в себя множество интерфейсов (I_a 446, I_b 448, I_c 450) и MN 452. AT 403 может быть соединен и иногда действительно соединен с AP_a 410 по беспроводной линии 454. AT 403 может быть соединен и иногда действительно соединен с AP_b 412 по беспроводной линии 456. AT 403 может быть соединен и иногда действительно соединен с AP_c 414 по беспроводной линии 458.

В таких системах, как DO и 802.20, AT получает услугу от AP посредством выполнения попытки доступа по каналу доступа определенного сектора (TF). NF, связанная с TF, принимающей попытку доступа, связывается с IAP, которая является диспетчером сеанса для AT, и извлекает копию сеанса AT. (AT указывает идентификационные данные для IAP посредством включения UATI в информацию доступа. UATI можно использовать в качестве IP-адреса для непосредственной адресации IAP, или его можно использовать для поиска адреса IAP). В случае успешной попытки доступа для AT выделяются ресурсы беспроводного интерфейса, такие как MAC ID или каналы данных, для осуществления связи с сектором.

Кроме того, AT может посылать сообщение с указанием других секторов, которые он может слышать, и уровней их сигналов. TF принимает сообщение и перенаправляет его сетевому контроллеру в NF, который, в свою очередь, обеспечивает AT активным набором. Для систем DO и 802.20 в том виде, в котором они реализованы в настоящее время, имеется ровно одна NF, с которой AT может осуществлять связь (за исключением процесса передачи обслуживания от одной NF к другой, когда их временно две). Каждая TF, осуществляющая связь с AT, перенаправляет принятые данные и служебные сигналы этой единственной NF. Эта NF также выполняет функцию сетевого контролера для AT и отвечает за согласование и управление выделением и урезанием ресурсов для AT для использования с секторами из активного набора.

Таким образом, активный набор - это набор секторов, в которых для AT выделены ресурсы беспроводного интерфейса. AT продолжает посылать периодические сообщения, и сетевой контроллер может добавлять или удалять секторы из активного набора, когда AT перемещается по сети.

NF, входящие в активный набор, также осуществляют выборку локальной копии сеанса для AT, когда они присоединяются к активному набору. Этот сеанс необходим для надлежащего осуществления связи с AT.

Для беспроводной линии CDMA с мягкой передачей обслуживания на восходящей линии связи каждый из секторов из активного набора может попытаться декодировать передачу, осуществляемую AT. На нисходящей линии связи каждый из секторов из активного набора может попытаться осуществлять одновременную передачу к AT, а AT комбинирует принятые передачи для декодирования пакета.

Для системы OFDMA или системы без мягкой передачи обслуживания функция из активного набора предназначена для обеспечения быстрого переключения AT между секторами, входящими в активный набор, и поддержания обслуживания без необходимости предпринять новую попытку доступа. Попытка доступа обычно значительно медленнее переключения между членами активного набора, поскольку член активного набора уже имеет сеанс и ресурсы беспроводного интерфейса, выделенные для AT. Поэтому активный набор может использоваться для передачи обслуживания без ухудшения качества обслуживания активных приложений.

Когда AT и диспетчер сеанса в IAP согласовывают атрибуты, или, альтернативно, состояние соединения изменяется, необходимо своевременно распределять каждому сектору из активного набора новые значения для атрибутов или новые состояния для обеспечения оптимального обслуживания от каждого сектора. В некоторых случаях, например в случае изменения типа заголовков или изменения ключей безопасности, AT, возможно, не сможет вообще осуществлять связь с сектором до тех пор, пока эти изменения не будут переданы этому сектору. Таким образом, необходимо обновлять каждый член активного набора при изменении сеанса. Для некоторых изменений синхронизация может быть менее критичной, чем для других.

Существует три основных типа состояния или контекста, имеющихся в сети для AT, который имеет активное соединение.

Состояние данных - это состояние в сети на маршруте передачи данных между AT и IAP или NF во время соединения. Состояние данных включает в себя такие элементы, как состояние сжатия заголовков или состояния потока протокола RLP, которые очень динамичны и трудны для передачи.

Состояние сеанса - это состояние в сети на маршруте управления между AT и IAP, которое сохраняется при закрытии соединения. Состояние сеанса включает в себя значение атрибутов, которые согласованы между AT и IAP. Эти атрибуты влияют на характеристики соединения и услуги, получаемой AT. Например, AT может согласовать конфигурацию качества обслуживания (QoS) для нового приложения и предоставить сети новые спецификации фильтра и потока, указывающие требования QoS услуги для этого приложения. В качестве другого примера AT может согласовать размер и тип заголовков, используемых при осуществлении связи с AN. Согласование нового набора атрибутов определяется как изменение сеанса.

Состояние соединения - это состояние в сети на пути управления между AT и IAP или NF, которое не сохраняется, когда соединение закрывается и AT является неактивным. Состояние соединения может включать в себя такую информацию, как значения контура управления мощностью, хронирование мягкой передачи обслуживания и информация об активном наборе.

При передаче обслуживания IAP или L3 может потребоваться передача этих трех типов состояния между старым IAP и новым IAP. Если только неактивный AT может осуществлять передачу обслуживания L3, то требуется только передача состояния сеанса. Для поддержки передачи обслуживания L3 для активного AT может также потребоваться передача состояния данных и состояния соединения.

Такие системы, как DO и 802.20, осуществляют передачу обслуживания L3 состояния данных просто посредством определения множества маршрутов (или стеков данных), причем состояние данных для каждого маршрута является локальным для этого маршрута, то есть у каждого маршрута имеется независимое состояние данных. При связывании каждой IAP с различным маршрутом отпадает необходимость передавать состояние данных при передаче обслуживания. Другой еще лучший способ - ассоциировать каждую NF с различным маршрутом, и в этом случае передача обслуживания L3 совершенно прозрачна для состояния данных, если не считать возможной перегруппировки пакетов.

Поскольку состояние данных имеет множество маршрутов, следующий логический шаг в направлении поддержки передачи обслуживания L3 для активного AT заключается в том, чтобы перенести управление состоянием соединения с IAP и сделать его локальным для каждого NF в активном наборе. Это осуществляется посредством определения множества маршрутов управления (или стеков управления) и определения беспроводного интерфейса так, чтобы стеки управления были независимы и локальны для каждой NF. При этом может потребоваться, чтобы часть согласования и управления выделением и урезанием ресурсов состояния соединения передавалась к AT, поскольку больше нет единственной NF, которая управляла бы всеми членами активного набора. Возможно, также потребуется наложить дополнительные требования на схему беспроводного интерфейса, чтобы избежать сильной связи между TF в активном наборе, поскольку различные TF могут не использовать одну и ту же NF. Например, для обеспечения оптимальной работы предпочтительно исключить всякую жесткую синхронизацию между TF, которые не имеют одну и ту же NF, такую как контуры управления мощностью, мягкая передача обслуживания и т.д.

Перенос состояния данных и соединения на более низкий уровень к NF устраняет необходимость передавать это состояние при передаче обслуживания L3, а кроме того, упрощает интерфейс между NF.

Таким образом, система определяет множество независимых стеков данных и управления (называемых интерфейсами на фиг.3 и фиг.4) в AT для осуществления, при необходимости, связи с различными NF, а также механизмы адресации для AT и TF для обеспечения логического различения этих стеков.

В сущности некоторые состояния сеанса (профиль QoS, ключи безопасности, значения атрибутов и т.д.) нельзя сделать локальными для NF (или для IAP), поскольку слишком дорого проводить согласование всякий раз, когда происходит передача обслуживания NF (или L3). Кроме того, состояние сеанса является относительно статичным и легко поддается передаче. Требуются же механизмы управления и обновления состояния сеанса при его изменении и при передаче обслуживания IAP, когда происходит перемещение диспетчера сеанса.

Оптимизация состояния сеанса для передачи обслуживания L3 является полезным свойством каждой системы вне зависимости от архитектуры сети, поскольку она упрощает сетевые интерфейсы и должна также улучшать плавность передачи обслуживания.

Отдельным, но связанным вопросом является управление передачей обслуживания L3 со стороны AT. В настоящее время в системах, подобных DO и 802.20, AT знает о передаче обслуживания L3, поскольку он выделяет и урезает локальные стеки, но он не может осуществлять управление, когда происходит передача обслуживания L3. Это называется управлением мобильностью на основе сети. Вопрос в том, не сделать ли AT контроллером передачи обслуживания, то есть применить управление мобильностью на основе AT?

Для поддержки устойчивости к ошибкам и сбалансированности нагрузки сеть должна либо уметь осуществлять передачу обслуживания, либо иметь механизм, позволяющий подать сигнал AT для осуществления передачи обслуживания. Таким образом, при использовании управления мобильностью на основе AT сети по-прежнему требуется механизм, который бы указывал, когда это дол