Способы и устройство для использования значений управления для управления обработкой связи

Способы и устройство для использования значений управления для управления обработкой связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Родственные заявки

Настоящая заявка притязает на приоритет предварительной заявки на патент США №60/812053, поданной 7 июня 2006 г., под названием "A METHOD AND APPARATUS FOR USING REPROCESS BIT TO DELIVER DATA", которая таким образом, непосредственно включена в порядке ссылки.

Область техники

Различные варианты осуществления относятся к способам и устройству связи и, в частности, к способам и устройству, связанным с использованием значений управления для управления обработкой связи.

Уровень техники

Системы беспроводной связи часто включают в себя совокупность точек доступа (AP) и/или других сетевых элементов помимо терминалов доступа, например, мобильных или других устройств конечного узла. Во многих случаях терминалы доступа нормально осуществляют связь с точками доступа по беспроводным линиям связи, тогда как другие элементы в сети, например, AP, обычно осуществляют связь друг с другом по стационарным линиям связи, например, волоконным, кабельным или проводным линиям связи.

По мере того, как Терминал доступа (AT) перемещается в системе, и/или по мере изменения условий на линии беспроводной связи, терминал доступа может терять или прекращать соединение с AP и может устанавливать и/или поддерживать соединение с другой AP. В результате AP, имевшая беспроводное соединение с AT, может прекращать связь в случае, когда она имеет недоставленные пакеты, которые подлежат передаче на AT, с которым она больше не имеет соединения.

AP часто подвергают IP пакеты и/или другие пакеты более высокого уровня фрагментации до передачи по линии беспроводной связи. Обработку RLP (протокола линии радиосвязи) можно использовать для осуществления этой функции и/или для генерации заголовка, который можно использовать при реконструкции пакетов более высокого уровня из, например, меньших пакетов MAC, передаваемых по линии беспроводной связи. Разные узлы доступа могут реализовать, например, функцию фрагментация немного по-разному. Соответственно во многих вариантах осуществления важно, чтобы AT, принимающие RLP пакет, были способны, для начала, идентифицировать AP, которая отвечает за генерацию RLP пакетов, чтобы пакеты могли обрабатываться соответствующим модулем RLP и чтобы пакет более высокого уровня, в случае фрагментации, мог реконструироваться из них.

Очевидно, что существует необходимость в способах и/или устройстве, которые поддерживают передачу пакетов между AP, которая является удаленной по отношению к AT, и AP, которая обслуживает AT и имеет активное беспроводное соединение с AT, которое можно использовать для доставки пакетов. Также существует необходимость в способах и/или устройстве, которые можно использовать для передачи достаточной информации управления, которую AT мог бы применять для необходимой обработки, например обработки RLP, к пакетам, принятым по линии беспроводной связи.

Сущность изобретения

Некоторые признаки относятся к способам и устройству, которые можно использовать для туннелирования пакетов между удаленной и обслуживающей точками доступа для доставки на терминал доступа (AT). Другие признаки относятся к передаче значений и/или информации управления помимо информации, подлежащей доставке на AT по линии беспроводной связи. Некоторые признаки поддерживают использование различных заголовков, например, заголовков RLP и/или протокола корреляции пакетов (PCP), которые можно использовать для управления маршрутизацией передаваемой полезной нагрузки на модуль обработки RLP, соответствующий AP, которая была источником передаваемой полезной нагрузки.

Иллюстративный способ эксплуатации терминала доступа согласно различным вариантам осуществления содержит этапы, на которых: исследуют заголовок RLP пакета RLP для определения, задано ли значение индикатора повторной обработки в заголовке RLP; и если определено, что индикатор повторной обработки был задан: i) передают полезную нагрузку, соответствующую значению индикатора, на модуль уровня адресации; и ii) эксплуатируют модуль уровня адресации для доставки полезной нагрузки, соответствующей значению индикатора, на модуль RLP, соответствующий значению адреса, включенному в RLP пакет с индикатором повторной обработки. Иллюстративный терминал доступа согласно различным вариантам осуществления содержит: первый модуль обработки полезной нагрузки RLP, соответствующий первой точке доступа; второй модуль обработки полезной нагрузки RLP, соответствующий второй точке доступа; модуль адресации для пересылки полезной нагрузки пакетов на один из модулей обработки полезной нагрузки RLP на основании информации адреса, переданной на модуль адресации; модуль обработки заголовка для определения, на основании значения индикатора, включенного в заголовок, включает ли заголовок в себя адрес, используемый для маршрутизации полезной нагрузки RLP пакета, и пересылки полезной нагрузки пакета на модуль адресации, когда значение индикатора указывает, что адрес, используемый для маршрутизации полезной нагрузки RLP пакетов, включен.

Иллюстративный способ эксплуатации первой точки доступа согласно различным вариантам осуществления содержит этапы, на которых: принимают пакет протокола линии радиосвязи через туннель между точками доступа, причем принятый пакет протокола линии радиосвязи включает в себя информацию, предназначенную для терминала доступа; определяют, укладывается ли принятый пакет линии радиосвязи в пакет MAC; если определено, что принятый пакет линии радиосвязи укладывается в пакет MAC: генерируют пакет MAC, включающий в себя принятый пакет линии радиосвязи; и передают сгенерированный пакет MAC на терминал доступа по линии беспроводной связи между первой точкой доступа и терминалом доступа. Иллюстративная точка доступа согласно некоторым вариантам осуществления содержит: модуль туннельного интерфейса для приема туннелированных пакетов от другой точки доступа; модуль определения фрагментации пакетов для определения, подлежит ли фрагментация пакетов осуществлению на контенте туннелированного пакета; модуль генерации заголовка RLP, подключенный к модулю фрагментации пакетов, для генерации заголовка RLP, включающего в себя значение, указывающее наличие адреса, подлежащего использованию для маршрутизации полезной нагрузки RLP пакета на модуль RLP; и беспроводной передатчик для передачи пакета по линии беспроводной связи, включающего в себя заголовок RLP, сгенерированный модулем генерации заголовка PL, и, по меньшей мере, часть туннелированного пакета.

Иллюстративный способ эксплуатации первой точки доступа согласно некоторым вариантам осуществления содержит этапы, на которых: принимают пакет, подлежащий передаче на терминал доступа; определяют, является ли первая точка доступа удаленной по отношению к терминалу доступа, на который должен быть передан принятый пакет; если определено, что первая точка доступа является удаленной по отношению к терминалу доступа, на который должен быть передан принятый пакет: i) генерируют заголовок RLP; ii) генерируют заголовок туннеля, включающий в себя адрес отправителя, соответствующий первой точке доступа; и iii) передают принятый пакет с заголовком RLP и заголовком туннеля на вторую точку доступа через туннель связи. Иллюстративная первая точка доступа, которая подключена ко второй точке доступа, причем вторая точка доступа имеет беспроводное соединение с терминалом доступа, в некоторых вариантах осуществления содержит: средство определения удаленности для определения, не имеет ли первая точка доступа беспроводное соединение с терминалом доступа, на который должен быть передан пакет; средство обработки пакетов удаленного устройства для обработки пакетов, принятых от удаленной точки доступа, причем средство обработки пакетов удаленного устройства включает в себя: i) средство генерации заголовка RLP для генерации заголовка RLP, включающего в себя значение, заданное указывать, что адрес, подлежащий использованию для маршрутизации полезной нагрузки RLP, не включен в сгенерированный заголовок RLP пакета; ii) средство генерации заголовка туннеля между точками доступа для генерации заголовка туннеля пакета, используемого для туннелирования RLP пакета, в том числе пакета, подлежащего передаче на вторую точку доступа для передачи на терминал доступа.

Хотя в вышеприведенной сущности изобретения рассмотрены различные варианты осуществления, следует понимать, что не обязательно все варианты осуществления включают в себя одни и те же признаки и что некоторые вышеописанные признаки не обязательны, но могут быть желательны в некоторых вариантах осуществления. Многочисленные дополнительные признаки, варианты осуществления и преимущества рассмотрены в нижеследующем подробном описании.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - система беспроводной связи множественного доступа согласно одному варианту осуществления.

Фиг.2 - блок-схема иллюстративной системы связи.

Фиг.3 - иллюстративная сеть, включающая в себя сеть доступа (AN) распределенной архитектуры и терминал доступа (AT).

Фиг.4 - иллюстративная сеть, включающая в себя AN централизованной архитектуры и AT.

Фиг.5 - схема иллюстративной системы связи, различных иллюстративных потоков пакетов, используемая для описания настроек битов удаленности и повторной обработки, используемых в разных потоках.

Фиг.6 - логическая блок-схема иллюстративного способа эксплуатации точки доступа согласно различным вариантам осуществления.

Фиг.7 - логическая блок-схема иллюстративного способа эксплуатации обслуживающей, например, локальной точки доступа согласно различным вариантам осуществления.

Фиг.8, содержащая фиг.8A и фиг.8B - логическая блок-схема иллюстративного способа эксплуатации терминала доступа, например беспроводного мобильного узла, согласно различным вариантам осуществления.

Фиг.9 - схема иллюстративного терминала доступа согласно различным вариантам осуществления.

Фиг.10 - схема иллюстративной точки доступа согласно различным вариантам осуществления.

Фиг.11 - схема иллюстративной точки доступа согласно различным вариантам осуществления.

Подробное описание

Системы беспроводной связи широко используются для обеспечения различных типов коммуникационного контента, например речи, данных и т.д. Эти системы могут представлять собой системы множественного доступа, способные поддерживать связь с множественными пользователями благодаря совместному использованию доступных системных ресурсов (например, полосы и мощности передачи). Примеры таких систем множественного доступа включают в себя World Interoperability for Microwave Access (WiMAX), протоколы инфракрасной связи, например, Infrared Data Association (IrDA), протоколы/технологии беспроводной связи малой дальности, технологию Bluetooth®, протокол ZigBee®, протокол ультраширокого диапазона [ultra wide band] (UWB), home radio frequency (HomeRF), протокол беспроводного доступа общего пользования [shared wireless access] (SWAP), широкополосную технологию, например, wireless Ethernet compatibility alliance (WECA), wireless fidelity alliance (Wi-Fi Alliance), сетевую технологию 802.11, технологию общественной коммутируемой телефонной сети, технологию общественной разнородной сети связи, например, интернет, частную сеть беспроводной связи, наземную мобильную сеть радиосвязи, систему множественного доступа с кодовым разделением (CDMA), широкополосную систему множественного доступа с кодовым разделением (WCDMA), универсальную систему мобильных телекоммуникаций (UMTS), усовершенствованную мобильную телефонную службу (AMPS), систему множественного доступа с временным разделением (TDMA), систему множественного доступа с частотным разделением (FDMA), систему множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA), глобальную систему мобильной связи (GSM), технологию радиопередачи (RTT) на одной несущей (1X), технологию evolution data only (EV-DO), общую радиослужбу пакетной передачи (GPRS), enhanced data GSM environment (EDGE), систему высокоскоростной передачи данных по нисходящей линии связи (HSPDA), аналоговые и цифровые спутниковые системы и любые другие технологии/протоколы, которые можно использовать в, по меньшей мере, одной из сети беспроводной связи и сети передачи данных.

В общем случае, система беспроводной связи множественного доступа может одновременно поддерживать связь с множественными беспроводными терминалами. Каждый терминал осуществляет связь с одной или несколькими базовыми станциями посредством передач по прямой и обратной линиям связи. Прямая линия связи (или нисходящая линия связи) - это линия связи от базовых станций к терминалам, а обратная линия связи (или восходящая линия связи) - это линия связи от терминалов к базовым станциям. Эта линия связи может устанавливаться в системе с одним входом и одним выходом, со многими входами и одним выходом или со многими входами и многими выходами (MIMO).

На фиг.1 показана система беспроводной связи множественного доступа согласно одному варианту осуществления. Точка доступа 100 (AP) включает в себя множественные антенные группы, одна из которых включает в себя 104 и 106, другая включает в себя 108 и 110 и еще одна включает в себя 112 и 114. На фиг.1 показаны только две антенны для каждой антенной группы, однако для каждой антенной группы может использоваться больше или меньше антенн. Терминал доступа 116 (AT) осуществляет связь с антеннами 112 и 114, где антенны 112 и 114 передают информацию на терминал доступа 116 по прямой линии связи 120 и принимают информацию от терминала доступа 116 по обратной линии связи 118. Терминал доступа 122 осуществляет связь с антеннами 106 и 108, где антенны 106 и 108 передают информацию на терминал доступа 122 по прямой линии связи 126 и принимают информацию от терминала доступа 122 по обратной линии связи 124. В системе FDD линии связи 118, 120, 124 и 126 могут использовать разные частоты для связи. Например, прямая линия связи 120 может использовать частоту, отличную от используемой обратной линией связи 118.

Каждая группа антенн и/или область, в которой они призваны осуществлять связь, часто называют сектором точки доступа. Согласно варианту осуществления каждая из антенных групп предназначена для осуществления связи с терминалами доступа в секторе зоны покрытия точки доступа 100.

При осуществлении связи по прямым линиям связи 120 и 126 передающие антенны точки доступа 100 используют формирование пучка для повышения отношения сигнал-шум прямых линий связи для разных терминалов доступа 116 и 122. Кроме того, точка доступа, использующая формирование пучка для передачи на терминалы доступа, произвольно рассеянные по ее зоне покрытия, создает меньше помех для терминалов доступа в соседних сотах, чем точка доступа, передающая через одну антенну на все свои терминалы доступа.

Точка доступа может быть стационарной станцией, используемой для связи с терминалами, и также может именоваться узлом доступа, узлом B, базовой станцией или каким-либо другим термином. Терминал доступа также можно именовать устройством доступа, пользовательским оборудованием (UE), устройством беспроводной связи, терминалом, беспроводным терминалом, мобильным терминалом, мобильным узлом, конечным узлом или каким-либо другим термином.

На фиг.2 показана блок-схема варианта осуществления иллюстративной точки доступа 210 и иллюстративного терминала доступа 250 в системе MIMO 200. На точке доступа 210 данные трафика для нескольких потоков данных поступают из источника данных 212 на процессор данных передачи (TX) 214.

Согласно варианту осуществления каждый поток данных передается через соответствующую передающую антенну. TX процессор данных 214 форматирует, кодирует и перемежает данные трафика для каждого потока данных на основании конкретной схемы кодирования, выбранной для этого потока данных для обеспечения кодированных данных.

Кодированные данные для каждого потока данных можно мультиплексировать с пилотными данными с использованием технологии OFDM. Пилотные данные обычно представляют собой известный шаблон данных, который обрабатывается известным образом и который можно использовать в системе приемника для оценивания характеристики канала. Результат мультиплексирования пилотных и кодированных данных для каждого потока данных затем модулируются (т.е. отображается в символы) на основании конкретной схемы модуляции (например, BPSK, QSPK, M-PSK или M-QAM), выбранной для этого потока данных для обеспечения символов модуляции. Скорость передачи данных, кодирование и модуляция для каждого потока данных могут определяться инструкциями, выполняемыми процессором 230.

Символы модуляции для каждого из потоков данных затем поступают на процессор MIMO TX 220, который может дополнительно обрабатывать символы модуляции (например, для OFDM). Затем процессор MIMO TX 220 выдает N _T потоков символов модуляции на N _T передатчиков (TMTR) 222a - 222t. В некоторых вариантах осуществления процессор MIMO TX 220 применяет весовые коэффициенты формирования пучка к символам потоков данных и к антенне, с которой передается символ.

Каждый передатчик (222a, …, 222t) принимает и обрабатывает соответствующий поток символов для обеспечения одного или нескольких аналоговых сигналов и дополнительно преобразует (например, усиливает, фильтрует и повышает частоту) аналоговые сигналы для обеспечения модулированного сигнала, пригодного для передачи по каналу MIMO. Затем N _T модулированных сигналов от передатчиков 222a - 222t передаются с N _T антенн 224a - 224t соответственно.

На терминале доступа 250 переданные модулированные сигналы принимаются N _R антеннами 252a - 252r, и принятый сигнал с каждой антенны 252 поступает на соответствующий приемник (RCVR) 254a - 254r. Каждый приемник (254a, …, 254r) преобразует (например, фильтрует, усиливает и понижает частоту) соответствующего принятого сигнала, цифрует преобразованный сигнал для обеспечения выборок и дополнительно обрабатывает выборки для обеспечения соответствующего "принятого" потока символов.

Затем процессор данных RX 260 принимает и обрабатывает N _R принятых потоков символов от N _R приемников (254a, …, 254r) на основании конкретной техники обработки приемника для обеспечения N _T "детектированных" потоков символов. Затем процессор данных RX 260 демодулирует, деперемежает и декодирует каждый детектированный поток символов для восстановления данных трафика из потока данных. Обработка процессором данных RX 260 дополнительна обработке, осуществляемой процессором MIMO TX 220 и процессором данных TX 214 в системе передатчика 210.

Процессор 270 периодически определяет, какую матрицу предварительного кодирования использовать (рассмотрено ниже). Процессор 270 формирует сообщение обратной линии связи, содержащее часть индекса матрицы и часть значения ранга.

Сообщение обратной линии связи может содержать различные типы информации, относящейся к линии связи и/или принятому потоку данных. Затем сообщение обратной линии связи обрабатывается процессором данных TX 238, который также принимает данные трафика для нескольких потоков данных из источника данных 236, модулируется модулятором 280, преобразуется передатчиками 254a - 254r и передается через антенны (252a, 252r) соответственно обратно на точку доступа 210.

На точке доступа 210 модулированные сигналы от терминала доступа 250 принимаются антеннами 224, обрабатываются приемниками 222, демодулируются демодулятором 240 и обрабатываются процессором данных RX 242 для извлечения сообщения обратной линии связи, переданного системой приемника 250. Затем процессор 230 определяет, какую матрицу предварительного кодирования использовать, для определения весовых коэффициентов формирования пучка, затем обрабатывает извлеченное сообщение.

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

Согласно аспекту SimpleRAN предназначена для значительного упрощения протоколов связи между ретрансляционными элементами сети доступа в беспроводной сети радиодоступа, в то же время обеспечивая быстрый хэндовер для удовлетворения требований приложений низкой латентности, например VOIP, при быстром изменении условий радиосвязи.

Согласно аспекту сеть содержит терминалы доступа (AT) и сеть доступа (AN).

AN поддерживает как централизованную, так и распределенную конфигурацию. Сетевые архитектуры для централизованных и распределенных конфигураций показаны на фиг.3 и фиг.4 соответственно.

На фиг.3 показана иллюстративная сеть 300, включающая в себя распределенную AN 302 и AT 303.

В распределенной архитектуре, показанной на фиг.3, AN 302 содержит точки доступа (AP) и домашние агенты (HA). AN 302 включает в себя совокупность точек доступа (AP_a 304, AP_b 306, AP_c 308) и домашний агент 310. Кроме того, AN 302 включает в себя облако IP 312. AP (304, 306, 308) подключены к облаку IP по линиям связи (314, 316, 318) соответственно. Облако IP 312 подключено к HA 310 по линии связи 320.

AP включает в себя:

Сетевую функцию (NF):

- по одной на AP, и множественные NF могут обслуживать один AT.

- Единичная NF является точкой подключения уровня IP (IAP) для каждого AT, т.е. NF, которой HA пересылает пакеты, адресованные AT. В примере, показанном на фиг.4, NF 336 является текущей IAP для AT 303, что показано линией 322 на фиг.4.

- IAP может меняться (хэндовер L3) для оптимизации маршрутизации пакетов по ретрансляционной сети на AT.

- IAP также осуществляет функцию мастера сеансов для AT. (В некоторых вариантах осуществления только мастер сеансов может осуществлять конфигурацию сеанса или изменять состояние сеанса.)

- NF играет роль контроллера для каждой из TF на AP и осуществляет такие функции, как выделение, администрирование и блокирование ресурсов для AT на TF.

Функции приемопередатчика (TF) или сектор:

- по нескольку на AP, и множественные TF могут обслуживать один AT.

- Обеспечивает подключение радиоинтерфейса для AT.

- Могут отличаться для прямой и обратной линий связи.

- Меняются (хэндовер L2) на основании условий радиосвязи.

В AN 302 AP_a 304 включает в себя NF 324, TF 326 и TF 328. В AN 302 AP_b 306 включает в себя NF 330, TF 332 и TF 334. В AN 302 AP_c 308 включает в себя NF 336, TF 338 и TF 340.

AT включает в себя:

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

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

AP осуществляют связь с использованием протокола туннелирования, заданного на уровне IP. Туннель представляет собой туннель IP-в-IP в плане данных и туннель L2TP в плане управления.

Иллюстративный AT 303 включает в себя совокупность интерфейсов (1_a 342, 1_b 344, 1_c 346) и MN 348. AT 303 может иметь, и иногда имеет, подключение к AP_a 304 по беспроводной линии связи 350. AT 303 может иметь, и иногда имеет, подключение к AP_b 306 по беспроводной линии связи 352. AT 303, может иметь, и иногда имеет, подключение к AP_c 308 по беспроводной линии связи 354.

На фиг.4 показана иллюстративная сеть 400, включающая в себя распределенную AN 402 и AT 403.

В централизованной архитектуре, показанной на фиг.4, NF уже логически не связана с единичной TF, поэтому AN содержит сетевые функции, точки доступа и домашние агенты. Иллюстративный AN 402 включает в себя совокупность NF (404, 406, 408), совокупность AP (AP_a 410, AP_b 412, AP_c 414), HA 416 и облако IP 418. NF 404 подключена к облаку IP 418 по линии связи 420. NF 406 подключена к облаку IP 418 по линии связи 422. NF 408 подключена к облаку IP 418 по линии связи 424. Облако IP 418 подключено к HA 416 по линии связи 426. NF 404 подключена к (AP_a 410, AP_b 412, AP_c 414) по линиям связи (428, 430, 432) соответственно. NF 406 подключена к (AP_a 410, AP_b 412, AP_c 414) по линиям связи (434, 436, 438) соответственно. NF 408 подключена к (AP_a 410, AP_b 412, AP_c 414) по линиям связи (440, 442, 444) соответственно.

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 играет роль контроллера для TF, и многие NF могут быть логически связаны с одной TF, NF-контроллер для AT, т.е. NF, осуществляющая связь с AT как часть активного набора, осуществляет функции выделения, администрирования и блокирования ресурсов для TF на этом AT. Поэтому множественные NF могут управлять ресурсами на одной TF, хотя эти ресурсы администрируются независимо. В примере, показанном на фиг.4, NF 408 действует как IAP для AT 403, что показано линией 460.

Остальные осуществляемые логические функции такие же, как для распределенной архитектуры.

Иллюстративный AT 403 включает в себя совокупность интерфейсов (I_a 446, I_b 448, I_c 450) и MN 452. AT 403 может иметь, и иногда имеет, подключение к AP_a 410 по беспроводной линии связи 454. AT 403 может иметь, и иногда имеет, подключение к AP_b 412 по беспроводной линии связи 456. AT 403 может иметь, и иногда имеет, подключение к AP_c 414 по беспроводной линии связи 458.

В системах наподобие DO и 802.20 AT получает обслуживание от AP, совершая попытку доступа на канале доступа конкретного сектора (TF). NF, связанная с TF, принимающей попытку доступа, контактирует с IAP, которая является мастером сеансов для AT, и извлекает копию сеанса AT. (AT указывает идентичность IAP благодаря тому, что включает в себя UATI в полезной нагрузке доступа. UATI можно использовать как IP адрес для непосредственного обращения к IAP или можно использовать для поиска адреса IAP.) В случае успешной попытки доступа AT назначаются ресурсы радиоинтерфейса, например, MAC ID и каналы данных для связи с этим сектором.

Кроме того, AT может отправлять отчет, указывающий другие секторы, которые он может слышать, и интенсивности их сигналов. TF принимает отчет и пересылает его на сетевой контроллер в NF, который, в свою очередь, обеспечивает AT активным набором. Для DO и 802.20, поскольку они реализованы в настоящее время, существует в точности одна NF, с которой AT может осуществлять связь (за исключением NF-хэндовера, когда их временно бывает две). Каждая из TF, осуществляющих связь с AT, будет пересылать принятые данные и сигнализацию на эту единственную NF. Эта NF также играет роль сетевого контроллера для AT и отвечает за согласование и администрирование выделения и блокировки ресурсов для AT для использования с секторами из активного набора.

Таким образом, активный набор представляет собой набор секторов, в которых AT назначаются ресурсы радиоинтерфейса. AT будет продолжать периодически отправлять отчеты, и сетевой контроллер может добавлять или удалять секторы из активного набора по мере того, как AT перемещается по сети.

NF в активном наборе также будут извлекать локальную копию сеанса для AT, когда они становятся членами активного набора. Сеанс необходим для правильной связи с AT.

Для линии беспроводной связи CDMA с мягким хэндовером на восходящей линии связи каждый из секторов в активном наборе может пытаться декодировать передачу AT. На нисходящей линии связи, каждый из секторов в активном наборе может осуществлять передачу на AT одновременно, и AT объединяет принятые передачи для декодирования пакета.

Для системы OFDMA или системы без мягкого хэндовера функция активного набора состоит в том, чтобы позволять AT быстро переключаться между секторами в активном наборе и поддерживать обслуживание без необходимости в новых попытках доступа. Попытка доступа обычно осуществляется гораздо медленнее, чем переключение между членами активного набора, поскольку член активного набора уже имеет сеанс и ресурсы радиоинтерфейса, назначенные AT. Поэтому активный набор полезен для осуществления хэндовера без влияния на QoS активных приложений.

Когда AT и мастер сеансов в IAP согласуют атрибуты, или, альтернативно, состояние соединения изменяется, новые значения атрибутов или новое состояние необходимо своевременно распределять на каждый из секторов в активном наборе, чтобы гарантировать оптимальное обслуживание из каждого сектора. В ряде случаев, например, если изменяется тип заголовков или изменяются ключи безопасности, AT может оказаться вовсе неспособен осуществлять связь с сектором, пока эти изменения не распространятся на этот сектор. Таким образом, каждый член активного набора следует обновлять при изменении сеанса. Некоторые изменения могут быть менее важны для синхронизации, чем другие.

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

Состояние данных - это состояние в сети на пути данных между AT и IAP или NF в ходе соединения. Состояние данных включает в себя, например, состояние блока сжатия заголовка или состояния потока RLP, которые очень динамичны и которые трудно переносить.

Состояние сеанса - это состояние в сети на пути управления между AT и IAP, которое сохраняется при закрытии соединения. Состояние сеанса включает в себя значения атрибутов, которые согласуются между AT и IAP. Эти атрибуты влияют на характеристики соединения и обслуживания принимаемого AT. Например, AT может согласовывать конфигурацию QoS для нового приложения и подавать в сеть новые спецификации фильтра и поток, указывающие требования к QoS для приложения. В другом примере AT может согласовывать размер и тип заголовков, используемых при осуществлении связи с AN. Согласование нового набора атрибутов задается как изменение сеанса.

Состояние соединения - это состояние в сети на пути управления между AT и IAP или NF, которое не сохраняется при закрытии соединения и когда AT находится в ждущем режиме. Состояние соединения может включать в себя такую информацию, как контур управления мощностью значения, хронирование мягкого хэндовера и информацию активного набора.

В хэндовере IAP или L3 три типа состояния может быть необходимо переносить между старой IAP и новой IAP. Если хэндовер L3 может осуществлять только AT в ждущем режиме, то необходимо переносить только состояние сеанса. Для поддержки хэндовера L3 для активного AT может также понадобиться переносить состояние данных и соединения.

Системы наподобие DO и 802.20 осуществляют хэндовер L3 состояния данных, просто задавая множественные маршруты (или стеки данных), где состояние данных для каждого маршрута локально для этого маршрута, т.е. каждый маршрут имеет независимое состояние данных. Благодаря связыванию каждой IAP с отдельным маршрутом состояние данных не требуется переносить при хэндовере. Дополнительный, даже лучший, этап состоит в связывании каждого NF с отдельным маршрутом, в каковом случае хэндовер L3 полностью прозрачен в отношении состояния данных, за исключением возможного переупорядочения пакетов.

Поскольку состояние данных имеет множественные маршруты, следующий логический этап для поддержки хэндовера L3 для активного AT состоит в перемещении управлением состояния соединения от IAP и его локализации для каждой NF в активном наборе. Для этого задаются множественные маршруты управления (или стеки управления) и задается радиоинтерфейс, благодаря чему стеки управления являются независимыми и локальными для каждой NF. Для этого может потребоваться, чтобы какая-то часть согласования и администрирования выделения и блокировки ресурсов для состояния соединения переносилась на AT, поскольку уже не существует единой NF для администрирования всех членов активного набора. Это также может создавать некоторые дополнительные требования к конструкции радиоинтерфейса во избежание тесной связи между TF - поскольку разные TF могут не использовать совместно одну и ту же NF - в активном наборе. Например, для оптимальной эксплуатации предпочтительно исключить всякую тесную синхронизацию между TF, которые не имеют одной и той же NF, например, контурами управления мощностью, мягким хэндовером и т.д.

Проталкивание состояния данных и соединения вниз к NF исключает необходимость в переносе этого состояния на хэндовер L3, а также упрощает интерфейс между NF.

Поэтому система задает множественные независимые данные и стеки управления (именуемые интерфейсами на фиг.3 и фиг.4) на AT для связи с разными NF при необходимости, а также механизмы адресации для AT и TF для логического различения между этими стеками.

В принципе, некоторое состояние сеанса (профиль QoS, ключи безопасности, значения атрибутов, и т.д.) нельзя сделать локальным по отношению к NF (или IAP), поскольку слишком дорого производить согласование каждый раз при наличии хэндовера NF (или L3). Кроме того, состояние сеанса относительно статично, и его легко переносить. Необходимы только механизмы администрирования и обновления состояния сеанса по мере его изменения и в ходе хэндовера IAP при перемещении мастера сеансов.

Оптимизация переноса состояния сеанса для хэндовера L3 является полезным признаком для каждой системы независимо от сетевой архитектуры, поскольку это упрощает сетевые интерфейсы, а также улучшает гладкость хэндовера.

Отдельный, но связанный вопрос заключается в управлении хэндовером L3 на AT. В настоящее время, в системах наподобие DO и 802.20, AT знает о хэндовере L3, поскольку он выделяет и блокирует локальные стеки, но никак не управляет временем осуществления хэндовера L3. Это называется сетевым управлением мобильностью. Вопрос в том, сделать ли AT контроллером хэндовера, т.е. использовать ли управление мобильностью со стороны AT.

Для поддержки устойчивости к сбоям и выравнивания нагрузки сеть должна иметь возможность либо производить хэндовер, либо иметь механизм сигнализации на AT для осуществления хэндовера. Таким образом, если используется управление мобильностью со стороны AT, сеть все же нуждается в механизме указания, когда он должен происходить.

Управление мобильностью со стороны AT имеет несколько очевидных преимуществ, например, допускает использование единого механизма для интер- и интра-технологии или глобальной и локальной мобильности. Оно также упрощает сетевые интерфейсы благодаря тому, что не требует сетевых элементов для определения, когда осуществлять хэндовер.

Основной причиной, почему системы наподобие DO и 802.20 используют сетевую мобильность, является то, что мобильность со стороны AT не оптимизирована работать достаточно быстро для поддержки речевой связи. Дополнительная причина состоит в служебной нагрузке туннелирования, обусловленной окончанием мобильных IP туннелей (для MIPv6) на AT. Вопрос латентности мобильности можно решить, пересылая данные с использованием туннелей между текущим и предыдущим обслуживающими секторами прямой линии связи, а также, возможно, используя двойную адресацию, когда данные передаются на множественные NF в активном наборе одновременно.

В SimpleRAN существует два типа хэндовера:

Хэндовер 2 уровня или L2 означает смену обслуживающего сектора (TF) прямой линии связи или обратной линия связи.

Хэндовер L3 означает смену IAP.

Хэндовер L2 должен происходить как можно быстрее в ответ на изменение условий радиосвязи. Системы наподобие DO и 802.20 используют сигнализацию физического уровня для быстрого осуществления хэндовера L2.

Хэндовер L2 - это перенос обслуживающего сектора TF для прямой (FL) или обратной (RL) линии связи. Хэндовер происходит, когда AT выбирает новый обслуживающий сектор в активном наборе на основании условий РЧ, наблюдаемых на AT для этого сектора. AT осуществляет фильтрованные измерения условий РЧ для прямой и обратной линий связи для всех секторов в активном наборе. Например, в 802.20 для прямой линии связи AT может измерять SINR на захваченных пилот-сигналах, общем пилот-канале (если имеется) и пилот-сигналах на канале сигнализации общего пользования, для выбора нужного обслуживающего сектора FL. Для обратной линии связи AT оценивает частоту стирания CQI для каждого сектора в активном наборе на основании команд управления повышением/понижением мощности, поступающих на AT из сектора.

Хэндовер L2 начинается, когда AT запрашивает другой обслуживающий сектор FL или RL по каналу управления обратной линии связи. Выделенные ресурсы назначаются на TF, когда она включена в активный набор для AT. TF уже способна поддерживать AT до запроса хэндовера. Целевой обслуживающий сектор обнаруживает запрос хэндовера и завершает хэндовер назначением ресурсов трафика для AT. Хэндовер TF прямой линии связи требует двустороннего обмена сообщениями между исходной TF или IAP и целевой TF для приема данных для целевой TF для передачи. Для хэндовера TF обратной линии связи целевая TF может немедленно назначать ресурсы AT.

Хэндовер L3 - это перенос IAP. Хэндовер L3 предусматривает обновление привязки HA новой IAP и требует п