Способ и устройство для ускоренного установления линии связи

Способ и устройство для ускоренного установления линии связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

[0001] По данной заявке испрашивается приоритет предварительной патентной заявки США № 61/585,420, поданной 11 января 2012 г. и предварительной патентной заявки США № 61/719,663, поданной 29 октября 2012 г., содержание которых таким образом, включено посредством ссылки.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Процедура установления линии связи в системе связи по стандарту 802.11 Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) может предусматривать несколько фаз. Иллюстративный процесс установления линии связи может включать в себя фазу обнаружения точки доступа (AP), фазу обнаружения сети, дополнительную фазу функции синхронизации по времени (TSF), фазу аутентификации и ассоциирования и фазу установления интернет-протокола (IP) более высокого уровня. Выполнение такой процедуры установления линии связи может занимать до нескольких секунд или более.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0003] Способ и устройство могут быть выполнены с возможностью осуществления ускоренного установления линии связи. Способ может включать в себя заблаговременное получение станцией (STA) информации об AP сети IEEE 802.11 через ранее установленный интерфейс IEEE 802.11 и/или интерфейс, отличный от сети IEEE 802.11. STA может использовать полученную информацию в ходе процедуры установления линии связи между STA и AP. Информация может включать в себя предложение специфичной процедуры для выполнения процедуры установления линии связи между STA и AP.

[0004] Способ и устройство можно использовать для заблаговременного установления защитной ассоциации между STA и сетью для обеспечения и оптимизации обнаружения другой сети. Например, быстрый EAP может быть инкапсулирован в кадр 802.11, например, кадр аутентификации или кадр ассоциирования. Процедура аутентификации, осуществляемая в новой сети, может не основываться на EAP.

[0005] Устройство может передавать запрос информации обнаружения сети от сетевой сущности и в ответ принимать информацию обнаружения сети. Информация обнаружения сети может приниматься по сотовой сети, например, сети 3GPP. Информация обнаружения сети может приниматься через протокол уровня 2.

[0006] Устройство может передавать запрос для получения из сети конфигурации IP-адреса. Например, устройство может запрашивать и принимать конфигурацию IP-адреса в ходе процесса аутентификации EAP или в ходе процесса аутентификации не-EAP. Конфигурация IP-адреса может приниматься по сотовой сети, например, сети 3GPP.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0007] За дополнительными подробностями следует обратиться к нижеследующему описанию, приведенному, в порядке примера, совместно с прилагаемыми чертежами, на которых:

[0008] фиг. 1A - системная схема иллюстративной системы связи, в которой можно реализовать один или более раскрытых вариантов осуществления;

[0009] фиг. 1B - системная схема иллюстративного беспроводного блока приема/передачи (WTRU), который можно использовать в системе связи, представленной на фиг. 1A;

[0010] фиг. 1C - системная схема иллюстративной сети радиодоступа и иллюстративной базовой сети, которые можно использовать в системе связи, представленной на фиг. 1A;

[0011] фиг. 2A - схема иллюстративной процедуры установления IEEE 802.11;

[0012] фиг. 2B - продолжение иллюстративной процедуры установления IEEE 802.11, показанной на фиг. 2A;

[0013] фиг. 3 - блок-схема операций основной процедуры для ускоренного установления линии связи (ALS) с использованием предварительно полученной информации;

[0014] фиг. 4 - схема иллюстративного кадра короткого маяка, поддерживающего ускоренное установление линии связи (ALS);

[0015] фиг. 5 - схема иллюстративной модификации до кадра первичного маяка, поддерживающего ALS;

[0016] фиг. 6 - схема иллюстративного кадра управляющего действия быстрого первоначального установления линии связи (FILS);

[0017] фиг. 7 - схема примера оптимизированной процедуры обнаружения точки доступа (AP), инициированной STA на основании предварительно полученного знания;

[0018] фиг. 8 - схема примера оптимизированной процедуры обнаружения AP, инициированной AP на основании предварительно полученной информации;

[0019] фиг. 9 - схема иллюстративного способа, в котором сервер аутентификации, авторизации и учета (AAA) может объединять в себе функциональные возможности поставщика идентификационных данных (OP) и улучшенной функции обнаружения и выбора сети доступа (eANDSF) для обеспечения безразрывной аутентификации и быстрого установления линии связи;

[0020] фиг. 10 - схема другого иллюстративного способа, в котором сервер аутентификации, авторизации и учета (AAA) может объединять в себе функциональные возможности OP и улучшенной функции обнаружения и выбора сети доступа (eANDSF) для обеспечения безразрывной аутентификации и быстрого установления линии связи;

[0021] фиг. 11 - схема иллюстративного способа, в котором сервер AAA может заключать в себе функциональные возможности OP для обеспечения безразрывной аутентификации и быстрого установления линии связи;

[0022] фиг. 12 - схема другого иллюстративного способа, в котором сервер AAA может заключать в себе функциональные возможности OP для обеспечения безразрывной аутентификации и быстрого установления линии связи;

[0023] фиг. 13 - схема иллюстративного способа для предварительно установленной защитной ассоциации между STA и сетью для обеспечения безразрывной аутентификации и быстрого первоначального установления линии связи;

[0024] фиг. 14 - схема другого иллюстративного способа для предварительно установленной защитной ассоциации между STA и сетью для обеспечения безразрывной аутентификации и быстрого первоначального установления линии связи;

[0025] фиг. 15 - схема другого иллюстративного способа для предварительно установленной защитной ассоциации между STA и сетью для обеспечения безразрывной аутентификации и быстрого первоначального установления линии связи;

[0026] фиг. 16 - схема иллюстративного способа поддержки использования заранее заданных наборов системных параметров;

[0027] фиг. 17 - схема другого иллюстративного способа поддержки использования заранее заданных наборов системных параметров;

[0028] фиг. 18 - схема другого иллюстративного способа поддержки использования заранее заданных наборов системных параметров;

[0029] фиг. 19 - схема иллюстративного способа, в котором STA может принимать информацию идентификатора экземпляра конфигурации без информации полного экземпляра конфигурации;

[0030] фиг. 20 - схема иллюстративного способа, в котором STA может включать в себя информацию идентификатора экземпляра конфигурации для предварительно полученных конфигураций системы;

[0031] фиг. 21 - схема иллюстративного способа осуществления быстрого установления линии связи с основанным на местоположении предварительно полученным знанием; и

[0032] фиг. 22 - схема иллюстративного способа оптимизации установления линии связи.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0033] На фиг. 1A показана схема иллюстративной системы 100 связи, в которой можно реализовать один или более раскрытых вариантов осуществления. Система 100 связи может быть системой множественного доступа, которая обеспечивает множественным беспроводным пользователям содержимое, например голос, данные, видео, обмен сообщениями, широковещание, и т.д. Система 100 связи может позволять множественным беспроводным пользователям осуществлять доступ к такому содержимому за счет совместного использования системных ресурсов, в том числе, полосы беспроводной связи. Например, системы 100 связи могут использовать один или более способов доступа к каналу, например, множественный доступ с кодовым разделением (CDMA), множественный доступ с временным разделением (TDMA), множественный доступ с частотным разделением (FDMA), ортогональный FDMA (OFDMA), FDMA на одной несущей (SC-FDMA), и пр.

[0034] Как показано на фиг. 1A, система 100 связи может включать в себя беспроводные блоки приема/передачи (WTRU) 102a, 102b, 102c, 102d, сеть 104 радиодоступа (RAN), базовую сеть 106, коммутируемую телефонную сеть общего пользования (PSTN) 108, интернет 110 и другие сети 112, хотя очевидно, что раскрытые варианты осуществления допускают любое количество WTRU, базовых станций, сетей и/или сетевых элементов. Каждый из WTRU 102a, 102b, 102c, 102d может быть устройством любого типа, выполненным с возможностью работать и/или осуществлять связь в беспроводной среде. В порядке примера, WTRU 102a, 102b, 102c, 102d могут быть выполнены с возможностью передачи и/или приема беспроводных сигналов и могут включать в себя пользовательское оборудование (UE), мобильную станцию, стационарный или мобильный абонентский блок, пейджер, сотовый телефон, карманный персональный компьютер (КПК), смартфон, портативный компьютер, нетбук, персональный компьютер, беспроводной датчик, бытовые электронные приборы, станцию (STA) в сети IEEE 802.11 и пр.

[0035] Системы 100 связи также могут включать в себя базовую станцию 114a и базовую станцию 114b. Каждая из базовых станций 114a, 114b может быть устройством любого типа, выполненным с возможностью беспроводного взаимодействия с по меньшей мере одним из WTRU 102a, 102b, 102c, 102d для облегчения доступа к одной или более сетям связи, например, базовой сети 106, интернету 110 и/или сетям 112. В порядке примера, базовые станции 114a, 114b могут представлять собой базовую приемопередающую станцию (BTS), Node-B, eNode B, домашний Node B, домашний eNode B, контроллер узла сотовой сети, точку доступа (AP), беспроводной маршрутизатор и пр. Хотя каждая базовая станция 114a, 114b изображена как единичный элемент, очевидно, что базовые станции 114a, 114b могут включать в себя любое количество соединенных между собой базовых станций и/или сетевых элементов.

[0036] Базовая станция 114a может входить в состав RAN 104, которая также может включать в себя другие базовые станции и/или сетевые элементы (не показаны), например, контроллер базовых станций (BSC), контроллер радиосети (RNC), ретрансляционные узлы и т.д. Базовая станция 114a и/или базовая станция 114b могут быть выполнены с возможностью передачи и/или приема беспроводных сигналов в конкретном географическом районе, который может именоваться сотой (не показан). Соту можно дополнительно делить на секторы соты. Например, сота, связанная с базовой станцией 114a, может делиться на три сектора. Таким образом, в одном варианте осуществления, базовая станция 114a может включать в себя три приемопередатчика, т.е. по одному для каждого сектора соты. В другом варианте осуществления, базовая станция 114a может использовать технологию множественных входов и множественных выходов (MIMO) и, таким образом, может использовать множественные приемопередатчики для каждого сектора соты.

[0037] Базовые станции 114a, 114b могут осуществлять связь с одним или более из WTRU 102a, 102b, 102c, 102d по радиоинтерфейсу 116, которым может быть любая подходящая беспроводная линия связи (например, радиочастотная (РЧ), микроволновая, инфракрасная (ИК), ультрафиолетовая (УФ), оптическая и т.д.). Радиоинтерфейс 116 можно устанавливать с использованием любой подходящей технологии радиодоступа (RAT).

[0038] В частности, как упомянуто выше, система 100 связи может быть системой множественного доступа и может использовать одну или более схем доступа к каналу, например, CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA и пр. Например, базовая станция 114a в RAN 104 и WTRU 102a, 102b, 102c могут реализовать технологию радиосвязи, например, Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) Terrestrial Radio Access (UTRA), которая может устанавливать радиоинтерфейс 116 с использованием широкополосной CDMA (WCDMA). WCDMA может включать в себя протоколы связи, например, High-Speed Packet Access (HSPA) и/или Evolved HSPA (HSPA+). HSPA может включать в себя High-Speed Downlink Packet Access (HSDPA) и/или High-Speed Uplink Packet Access (HSUPA).

[0039] В другом варианте осуществления, базовая станция 114a и WTRU 102a, 102b, 102c могут реализовать технологию радиосвязи, например, Evolved UMTS Terrestrial Radio Access (E-UTRA), которая может устанавливать радиоинтерфейс 116 с использованием Long Term Evolution (LTE) и/или LTE-Advanced (LTE-A).

[0040] В других вариантах осуществления, базовая станция 114a и WTRU 102a, 102b, 102c могут реализовать технологии радиосвязи, например, IEEE 802.16 (т.е. Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX)), CDMA2000, CDMA2000 1X, CDMA2000 EV-DO, Interim Standard 2000 (IS-2000), Interim Standard 95 (IS-95), Interim Standard 856 (IS-856), Global System for Mobile communications (GSM), Enhanced Data rates for GSM Evolution (EDGE), GSM EDGE (GERAN), и пр.

[0041] Базовая станция 114b, показанная на фиг. 1A, может представлять собой, например, беспроводной маршрутизатор, домашний Node B, домашний eNode B или точку доступа и может использовать любую подходящую RAT для облегчения возможности беспроводного соединения в локализованной области, например, на рабочем месте, дома, в автомобиле, в общежитии и пр. В одном варианте осуществления, базовая станция 114b и WTRU 102c, 102d могут реализовать технологию радиосвязи, например, IEEE 802.11 для установления беспроводной локальной сети (WLAN). В другом варианте осуществления, базовая станция 114b и WTRU 102c, 102d могут реализовать технологию радиосвязи, например, IEEE 802.15 для установления беспроводной персональной сети (WPAN). В еще одном варианте осуществления, базовая станция 114b и WTRU 102c, 102d могут использовать RAT на сотовой основе (например, WCDMA, CDMA2000, GSM, LTE, LTE-A и т.д.) для установления пикосоты или фемтосоты. Как показано на фиг. 1A, базовая станция 114b может иметь прямое соединение с интернетом 110. Таким образом, базовая станция 114b может быть не нужна для осуществления доступа к интернету 110 через базовую сеть 106.

[0042] RAN 104 может находиться на связи с базовой сетью 106, которая может быть сетью любого типа, выполненной с возможностью предоставления услуг передачи голоса, данных, приложений и/или речевой связи по интернет-протоколу (VoIP) одному или более из WTRU 102a, 102b, 102c, 102d. Например, базовая сеть 106 может обеспечивать управление вызовом, услуги тарификации, основанные на местоположении услуги мобильной связи, предоплаченный вызов, возможность интернет-соединения, распространение видео и т.д. и/или осуществлять высокоуровневые защитные функции, например, аутентификацию пользователей. Хотя это не показано на фиг. 1A, очевидно, что RAN 104 и/или базовая сеть 106 могут осуществлять прямую или непрямую связь с другими RAN, которые применяют ту же самую RAT, что и RAN 104, или другую RAT. Например, помимо подключения к RAN 104, которая может использовать радиотехнологию E-UTRA, базовая сеть 106 также может находиться на связи с другой RAN (не показана), применяющей радиотехнологию GSM.

[0043] Базовая сеть 106 также может служить шлюзом для WTRU 102a, 102b, 102c, 102d для осуществления доступа к PSTN 108, интернету 110 и/или другим сетям 112. PSTN 108 может включать в себя телефонные сети с коммутацией каналов, которые обеспечивают телефонную связь (POTS). Интернет 110 может включать в себя глобальную систему соединенных между собой компьютерных сетей и устройств, которые используют общие протоколы связи, например, протокол управления передачей (TCP), протокол пользовательских дейтаграмм (UDP) и интернет-протокол (IP) в комплекте интернет-протоколов TCP/IP. Сети 112 могут включать в себя сети проводной или беспроводной связи, находящиеся в собственности и/или управлении других поставщиков услуг. Например, сети 112 могут включать в себя другую базовую сеть, подключенную к одной или более RAN, которые могут использовать ту же самую RAT, что и RAN 104, или другую RAT.

[0044] Некоторые или все из WTRU 102a, 102b, 102c, 102d в системе 100 связи могут включать в себя мультимодовые возможности, т.е. WTRU 102a, 102b, 102c, 102d могут включать в себя множественные приемопередатчики для осуществления связи с разными беспроводными сетями по разным беспроводным линиям связи. Например, WTRU 102c, показанный на фиг. 1A, может быть выполнен с возможностью осуществления связи с базовой станцией 114a, которая может использовать радиотехнологию на сотовой основе, и с базовой станцией 114b, которая может использовать радиотехнологию IEEE 802. WTRU может именоваться станцией (STA) или STA, не являющейся точкой доступа (не-AP).

[0045] На фиг. 1B показана системная схема иллюстративного WTRU 102. Как показано на фиг. 1B, WTRU 102 может включать в себя процессор 118, приемопередатчик 120, элемент 122 приема/передачи, громкоговоритель/микрофон 124, клавишную панель 126, дисплей/воспринимающую касание панель 128, стационарную память 106, съемную память 132, источник 134 питания, чипсет 136 глобальной системы позиционирования (GPS) и периферийные устройства 138. Очевидно, что WTRU 102 может включать в себя любую подкомбинацию вышеупомянутых элементов, при этом оставаясь в рамках варианта осуществления.

[0046] Процессор 118 может представлять собой процессор общего назначения, процессор специального назначения, традиционный процессор, цифровой сигнальный процессор (DSP), несколько микропроцессоров, один или более микропроцессоров совместно с ядром DSP, контроллер, микроконтроллер, специализированные интегральные схемы (ASIC), схемы вентильной матрицы, программируемой пользователем (FPGA), интегральную схему (ИС) любого другого типа, конечный автомат и пр. Процессор 118 может осуществлять кодирование сигнала, обработку данных, управление мощностью, обработку ввода/вывода и/или любые другие функциональные возможности, которые позволяют WTRU 102 работать в беспроводной среде. Процессор 118 может быть подключен к приемопередатчику 120, который может быть подключен к элементу 122 приема/передачи. Хотя на фиг. 1B процессор 118 и приемопередатчик 120 изображены как отдельные компоненты, очевидно, что процессор 118 и приемопередатчик 120 могут быть объединены друг с другом в электронный комплект или кристалл.

[0047] Элемент 122 приема/передачи может быть выполнен с возможностью передачи сигналов на базовую станцию (например, базовую станцию 114a) или приема сигналов от нее, по радиоинтерфейсу 116. Например, в одном варианте осуществления, элемент 122 приема/передачи может представлять собой антенну, выполненную с возможностью передачи и/или приема РЧ сигналов. В другом варианте осуществления, элемент 122 приема/передачи может представлять собой излучатель/детектор, выполненный с возможностью передачи и/или приема, например, ИК, УФ или оптических сигналов. В еще одном варианте осуществления, элемент 122 приема/передачи может быть выполнен с возможностью передачи и принимать как РЧ, так и световые сигналы. Очевидно, что элемент 122 приема/передачи может быть выполнен с возможностью передачи и/или приема любой комбинации беспроводных сигналов.

[0048] Кроме того, хотя элемент 122 приема/передачи изображен на фиг. 1B как единичный элемент, WTRU 102 может включать в себя любое количество элементов 122 приема/передачи. В частности, WTRU 102 может использовать технологию MIMO. Таким образом, в одном варианте осуществления, WTRU 102 может включать в себя два или более элементов 122 приема/передачи (например, множественные антенны) для передачи и приема беспроводных сигналов по радиоинтерфейсу 116.

[0049] Приемопередатчик 120 может быть выполнен с возможностью модуляции сигналов, которые подлежат передаче элементом 122 приема/передачи, и демодуляции сигналов, принимаемых элементом 122 приема/передачи. Как упомянуто выше, WTRU 102 может иметь мультимодовые возможности. Таким образом, приемопередатчик 120 может включать в себя множественные приемопередатчики, позволяющие WTRU 102 осуществлять связь через множественные RAT, например, UTRA и IEEE 802.11.

[0050] Процессор 118 WTRU 102 может быть подключен к громкоговорителю/микрофону 124, клавишной панели 126 и/или дисплею/воспринимающей касание панели 128 (например, жидкокристаллическому (ЖК) блоку отображения или блоку отображения на органических светодиодах (ОСИД)) и может принимать от них данные пользовательского ввода. Процессор 118 также может выводить пользовательские данные на громкоговоритель/микрофон 124, клавишную панель 126 и/или дисплей/воспринимающую касание панель 128. Кроме того, процессор 118 может обращаться к информации и сохранять данные в памяти любого подходящего типа, например, стационарной памяти 106 и/или съемной памяти 132. Стационарная память 106 может включать в себя оперативную память (ОЗУ), постоянную память (ПЗУ), жесткий диск или запоминающее устройство любого другого типа. Съемная память 132 может включать в себя карту модуля идентификации абонента (SIM), карту памяти, карту памяти secure digital (SD) и пр. В других вариантах осуществления, процессор 118 может обращаться к информации и сохранять данные в памяти, которая физически не располагается на WTRU 102, например, на сервере или домашнем компьютере (не показан).

[0051] Процессор 118 может получать мощность от источника 134 питания и может быть выполнен с возможностью распределения и/или регулировки мощности на другие компоненты в WTRU 102. Источником 134 питания может быть любое подходящее устройство для подачи мощности на WTRU 102. Например, источник 134 питания может включать в себя одну или более батарей сухих элементов (например, никель-кадмиевых (NiCd), никель-цинковых (NiZn), никель-металлгидридных (NiMH), литий-ионных (Li-ion) и т.д.), солнечных элементов, топливных элементов и пр.

[0052] Процессор 118 также может быть подключен к чипсету 136 GPS, который может быть выполнен с возможностью обеспечения информации местоположения (например, долготы и широты) в отношении текущего местоположения WTRU 102. Помимо или вместо информации из чипсета 136 GPS, WTRU 102 может принимать информацию местоположения по радиоинтерфейсу 116 от базовой станции (например, базовых станций 114a, 114b) и/или определять свое местоположение на основании хронирования сигналов, принимаемых от двух или более близлежащих базовых станций. Очевидно, что WTRU 102 может получать информацию местоположения любым подходящим способом определения местоположения, при этом оставаясь в рамках варианта осуществления.

[0053] Процессор 118 дополнительно может быть подключен к другим периферийным устройствам 138, которые могут включать в себя один или более программных и/или аппаратных модулей, которые обеспечивают дополнительные признаки, функциональные возможности и/или возможность проводного или беспроводного соединения. Например, периферийные устройства 138 могут включать в себя акселерометр, электронный компас, спутниковый приемопередатчик, цифровую камеру (для фото- или видеосъемки), порт универсальной последовательной шины (USB), вибрационное устройство, телевизионный приемопередатчик, головную гарнитуру, модуль Bluetooth®, блок радиосвязи в режиме частотной модуляции (FM), цифровой музыкальный проигрыватель, медиаплеер, видеоигровой модуль, интернет-обозреватель и пр.

[0054] На фиг. 1C приведен пример системной схемы RAN 104 и базовой сети 106. Как упомянуто выше, RAN 104 может использовать радиотехнологию E-UTRA для осуществления связи с WTRU 102a, 102b, 102c по радиоинтерфейсу 116. RAN 104 также может находиться на связи с базовой сетью 106.

[0055] RAN 104 может включать в себя eNode-B 140a, 140b, 140c, хотя очевидно, что RAN 104 может включать в себя любое количество eNode-B, при этом оставаясь в рамках варианта осуществления. Каждый из eNode-B 140a, 140b, 140c может включать в себя один или более приемопередатчиков для осуществления связи с WTRU 102a, 102b, 102c по радиоинтерфейсу 116. В одном варианте осуществления, eNode-B 140a, 140b, 140c могут реализовать технологию MIMO. Таким образом, eNode-B 140a, например, может использовать множественные антенны для передачи беспроводных сигналов на WTRU 102a и приема беспроводных сигналов от него.

[0056] Каждый из eNode-B 140a, 140b, 140c может быть ассоциирован с конкретной сотой (не показана) и может быть выполнен с возможностью принятия решений по управлению радиоресурсами, решений по передаче обслуживания, диспетчеризации пользователей на восходящей линии связи и/или нисходящей линии связи и пр. Как показано на фиг. 1C, eNode-B 140a, 140b, 140c могут осуществлять связь друг с другом по интерфейсу X2.

[0057] Базовая сеть 106, показанная на фиг. 1C, может включать в себя шлюз управления мобильностью (MME) 142, обслуживающий шлюз 144 и шлюз 146 сети пакетных данных (PDN). Хотя каждый из вышеупомянутых элементов изображен как часть базовой сети 106, очевидно, что любой из этих элементов может находиться в собственности и/или управлении сущности, отличной от оператора базовой сети.

[0058] MME 142 может быть подключен к каждому из eNode-B 142a, 142b, 142c в RAN 104 через интерфейс S1 и может выступать в роли управляющего узла. Например, MME 142 может отвечать за аутентификацию пользователей WTRU 102a, 102b, 102c, активацию/деактивацию канала-носителя, выбор конкретного обслуживающего шлюза в ходе первоначального присоединения WTRU 102a, 102b, 102c, и пр. MME 142 также может обеспечивать функцию плоскости управления для переключения между RAN 104 и другими RAN (не показаны), где применяются другие технологии радиосвязи, например, GSM или WCDMA.

[0059] Обслуживающий шлюз 144 может быть подключен к каждому из eNode B 140a, 140b, 140c в RAN 104 через интерфейс S1. Обслуживающий шлюз 144, в общем случае, может маршрутизировать и направлять пользовательские пакеты данных на/от WTRU 102a, 102b, 102c. Обслуживающий шлюз 144 также может осуществлять другие функции, например, привязку плоскостей пользователя в ходе операций передачи обслуживания между eNode B, инициирование пейджинга, когда данные нисходящей линии связи доступны для WTRU 102a, 102b, 102c, управление контекстами WTRU 102a, 102b, 102c и их сохранение и пр.

[0060] Обслуживающий шлюз 144 также может быть подключен к шлюзу 146 PDN, который может обеспечивать WTRU 102a, 102b, 102c доступом к сетям с коммутацией пакетов, например, интернету 110, для облегчения связи между WTRU 102a, 102b, 102c и устройствами, работающими по IP. Маршрутизатор 150 доступа (AR) беспроводной локальной сети (WLAN) 155 может находиться на связи с интернетом 110. AR 150 может облегчать связь между AP 160a, 160b и 160c. AP 160a, 160b и 160c могут находиться на связи со STA 170a, 170b и 170c.

[0061] Базовая сеть 106 может облегчать связь с другими сетями. Например, базовая сеть 106 может обеспечивать WTRU 102a, 102b, 102c доступом к сетям с коммутацией каналов, например, PSTN 108, для облегчения связи между WTRU 102a, 102b, 102c и традиционными устройствами наземной связи. Например, базовая сеть 106 может включать в себя IP-шлюз (например, сервер IP-мультимедийной подсистемы (IMS)) или может осуществлять связь с ним, который играет роль интерфейса между базовой сетью 106 и PSTN 108. Кроме того, базовая сеть 106 может обеспечивать WTRU 102a, 102b, 102c доступом к сетям 112, которые могут включать в себя другие проводные или беспроводные сети, находящиеся в собственности и/или управлении других поставщиков услуг.

[0062] На фиг. 2A и 2B показаны схемы иллюстративной процедуры установления IEEE 802.11 линии связи, где можно использовать 802.11i/расширяемый протокол аутентификации (EAP). Эта иллюстративная процедура 200 может включать в себя фазу 201 обнаружения AP, фазу 202 обнаружения сети, дополнительную фазу 203 функции синхронизации по времени (TSF), фазу 204 аутентификации, фазу 205 ассоциирования, фазу 206 установления защиты и фазу 207 установления IP. Система беспроводной связи может включать в себя одну или более станций (STA) 208, одну или более AP 209a, 209b, 209c, и один или более сетевых элементов 209d. STA 208 может включать в себя беспроводной блок приема/передачи (WTRU) или не-AP STA, и сетевой элемент 209d может включать в себя, например, маршрутизатор, домашний агент (HA), сервер аутентификации, авторизации и учета (AAA), сервер аутентификации (AS) или службу удаленной аутентификации пользователей по телефонным линиям (RADIUS).

[0063] На фазе 201 обнаружения AP, STA 208 может использовать активное или пассивное сканирование для нахождения AP в диапазоне. В примере активного сканирования, STA 208 может передавать соответствующие кадры 211a, 211b, 211c пробного запроса на AP1 209a, AP2 209b и APn 209c. В ответ, каждая AP может передавать соответствующий кадр 212a, 212b, 212c пробного ответа на STA 208. В примере пассивного сканирования, STA 208 может ожидать приема соответствующих маяков 210a, 210b, 210c от AP1 209a, AP2 209b и APn 209c до осуществления обмена кадрами пробного запроса/ответа.

[0064] На фазе 202 обнаружения сети, STA 208 может искать надлежащую сеть поставщика услуг путем передачи кадра 213a начального запроса системы защищенных действий (GAS), например, на AP1 209a. В ответ, AP1 209a может передавать вопросительный запрос 213b на сетевой элемент 209d, и принимать ответ 213c на запрос. В ответ на прием ответа 213c на запрос, AP1 209a может передавать кадр 213d начального ответа GAS на STA 208. STA 208 может передавать кадр 213e запроса возврата GAS на AP1 209a и принимать в ответ кадр 213f ответа возврата GAS. При необходимости, один или более обменов 213g запросами/ответами возврата GAS можно осуществлять, например, если ответ GAS настолько велик, что не помещается в одной протокольной единице данных управления MAC (MMPDU), и для доставки используется фрагментация GAS.

[0065] Может осуществляться дополнительная фаза TSF 203. В ходе фазы 203 TSF, STA 208 может передавать кадр 214a пробного запроса, например, на AP1 209a, и в ответ принимать кадр 214b пробного ответа. Дополнительную фазу TSF можно использовать для дополнительной синхронизации таймеров синхронизации по времени между, например, AP1 209a и STA 208. Синхронизацию можно осуществлять с использованием поля метки времени в кадре 214b пробного ответа.

[0066] Может осуществляться фаза 204 аутентификации. В ходе фазы 204 аутентификации, STA 208 может передавать кадр 215a запроса аутентификации, например, на AP1 209a, и в ответ принимать кадр 215b ответа аутентификации.

[0067] Может осуществляться фаза 205 ассоциирования. В ходе фазы 205 ассоциирования, STA 208 может передавать кадр 216a запроса ассоциирования, например, на AP1 209a, и принимать в ответ кадр 216b ответа ассоциирования.

[0068] Может осуществляться фаза 206 установления защиты. STA 208 может инициировать фазу 206 установления защиты путем передачи кадра 217a начала расширяемого протокола аутентификации (EAP) по локальной сети (LAN) (EAPOL), например, на AP1 209a. AP1 209a может передавать кадр 217b запроса EAP на STA 208. Кадр 217b запроса EAP может включать в себя поле, которое указывает идентификационные данные AP1 209a. В ответ STA 208 может передавать кадр 217c ответа EAP на AP1 209a. Кадр 217c ответа EAP может включать в себя поле, которое указывает идентификационные данные STA 208. AP1 209a может передавать кадр 217d запроса на сетевой элемент 209d с использованием, например, протокола AAA. Кадр 217d запроса может включать в себя поле, которое указывает идентификационные данные STA 208.

[0069] Сетевой элемент 209d может в ответ передавать на AP1 209a кадр вызова/начала защиты транспортного уровня (TLS). AP1 209a может передавать кадр 217f запроса EAP/начала TLS на STA 208. В ответ, STA 208 может передавать на AP1 209a кадр 217g ответа EAP/приветствия TLS-клиента. AP1 209a может передавать кадр 217h запроса/сквозного доступа на сетевой элемент 209d, и в ответ принимать кадр 217i вызова/сертификата сервера. AP1 209a может передавать кадр 217j запроса EAP/сквозного доступа на STA 208, и в ответ принимать кадр 217k ответа EAP/сертификата клиента.

[0070] AP1 209a может передавать кадр 217l запроса/сквозного доступа на сетевой элемент 209d, и в ответ принимать кадр 217m вызова/типа шифрования. AP1 209a может передавать кадр 217n запроса EAP/сквозного доступа на STA 208, и в ответ принимать кадр 217o ответа EAP. AP1 209a может передавать кадр 217p запроса на сетевой элемент 209d, и в ответ принимать кадр 217q получения. AP1 209a может передавать кадр 217r успеха EAP на STA 208. В ответ на кадр 217r успеха EAP, STA 208 и AP1 209a могут осуществлять четырехстороннее квитирование 217s.

[0071] Фазу 207 установления IP можно осуществлять для получения назначения IP-адреса. Например, STA 208 может передавать кадр 218a обнаружения протокола динамического конфигурирования хоста (DHCP), например, на AP1 209a. AP1 209a может передавать кадр 218b обнаружения DHCP на сетевой элемент 209d и в ответ принимать кадр 218c предложения DHCP. AP1 209a может передавать кадр 218d предложения DHCP на STA 208. STA 208 может передавать кадр 218e запроса DHCP на AP1 209a. AP1 209a может передавать кадр 218f запроса DHCP на сетевой элемент 209d и в ответ принимать квитирование (ACK) 218g DHCP. AP1 209a может передавать DHCP ACK 218h на STA 208.

[0072] Можно использовать и другие способы EAP, которые обеспечивают взаимную аутентификацию, например, модуль идентификатора абонента EAP (EAP-SIM), соглашение по аутентификации и ключу (AKA) EAP и туннельная защита транспортного уровня EAP (EAP-TTLS).

[0073] Процедуры первоначального установления линии связи 802.11, например, пример, протокол, представленный на фиг. 2, вызывают ряд вопросов. Один вопрос связан с тем, что сети 802.11 для установления первоначального соединения со STA требуется время, например, до нескольких секунд или более. Другой вопрос связан с тем, что, когда пользователь STA участвует в интерактивном сеансе, например, видеопереговорах по Skype, соединение не может поддерживаться, когда STA переключается с другой сети на сеть 802.11, например, с сети проекта партнерства третьего поколения (3GPP) на беспроводную локальную сеть (WLAN). Еще один вопрос состоит в том, что сети IEEE 802.11 могут требоваться для поддержки большого количества пользователей, одновременно входящих в расширенный набор служб (ESS), и безопасного обеспечения их аутентификацией.

[0074] Некоторые цели для сетей 802.11 можно устанавливать в отношении времени первоначального установления линии связи, минимальной пользовательской нагрузки и надежности в присутствие высокой фоновой нагрузки. Что касается времени первоначального установления линии связи, одна иллюстративная цель может состоять в том, чтобы время первоначального установления линии связи для сетей IEEE 802.11 было меньше 100 мс при поддержании уровня безопасности ассоциации сети повышенной безопасности (RSNA), где время первоначального установления линии связи может представлять собой продолжительность времени, необходимую для приобретения способности передавать трафик интернет-протокола (IP) с действительным IP-адресом через AP. Что касается минимальной пользовательской нагрузки, иллюстративная цель может состоять в том, чтобы сети IEEE 802.11 поддерживали по меньшей мере 100 не-AP STA, входящих в ESS в течение одной секунды, и успешно осуществляли установление линии связи. Что касается надежности в присутствие высокой фоновой нагрузки, иллюстративная цель может состоять в обеспечении установления линии связи для медиа-нагрузок, по меньшей мере, пятьдесят процентов.

[0075] Примеры способов сокращения времени первоначального установления линии связи для сетей 802.11 приведены в таблице 1. Однако этих примеров может оказаться достаточно, чтобы соответствовать целевому времени установления линии связи 100 мс поскольку, даже с использованием агрессивных прогнозов, возможное время достижения установления линии связи с использованием пассивного сканирования равно 90 мс, даже без учета фазы обнаружения сети. В действительности, в реальных сетях, где может присутствовать большое количество AP, может тратиться значительно больше времени. Кроме того, протокол установления линии связи IEEE 802.1, представленный на фиг. 2, является очень длительным и не будет удовлетворять требованиям времени первоначального установления линии связи.

Таблица 1
Фаза	Обнаружение AP	Обнаружение сети	Дополнительная TSF	Аутентификация и ассоциация	Более высокий уровень (DHCP/IP)
Активное сканирование	Пассивное сканирование
Кол. кругов сообщений	1+, STA-AP на AP на канал	1,5, STA-AP на AP на канал	2+, STA-AP 1, AP-AS на AP	1, STA -AP	7~13, STA-AP 4+, AP -RADIUS	2, STA-AP 2, AP-DHCP сервер
Время (сегодня)	в среднем: 102 мс для 2,4 ГГц: n/a для 5,8 худший случай: 680 мс	в среднем: 1100 мс для 2,4 ГГц: 2300 мс для 5,8 ГГц; худший случай: 3400 мс	От 5 мс до 30 мс на AP множественные AP: n/a	От 2 мс до 5 мс	От 15 мс до 2 с	~100 мс
обобщенный предварительно обобществленный ключ расширяемого протокола аутентификации (EAP-GPSK) при OFDM6: 6 мс+71 мс время обработки, где OFDM6 может быть режимом в 802.11PHY с минимальной скоростью передачи данных 6 Мбит/с
Возможное достижение (со знанием)	2 мс (возможно при 5 ГГц)	50 мс	оптимизации для большого количества пользователей, одновременно входящих в сеть	EAP-GPSK с вложением при OFDM6: 5 мс + 35 мс время обработки (сокращенное количество сообщений требует меньшего времени обработки, давая возможность дополнительной оптимизации)