способ и устройство для обнаружения соседних узлов с поддержкой конечными узлами

Формула изобретения

1. Способ функционирования беспроводного терминала (810), причем способ содержит

прием сигнала от первого узла (840) доступа, указывающего, что информация маршрутизации является недоступной для упомянутого первого узла (840) доступа, чтобы маршрутизировать первое сообщение с использованием идентификатора пункта назначения, включенного в упомянутое первое сообщение, и

передачу уведомления о соседних узлах второму узлу (850) доступа, соответствующему упомянутому идентификатору пункта назначения, причем упомянутое уведомление о соседних узлах включает в себя идентификационную информацию, соответствующую упомянутому первому узлу (840) доступа.

2. Способ по п.1, дополнительно содержащий, перед приемом упомянутого сигнала от первого узла (840) доступа, передачу упомянутого первого сообщения к первому узлу (840) доступа через линию беспроводной связи.

3. Способ по п.2, дополнительно содержащий, после приема упомянутого сигнала и перед передачей упомянутого сообщения уведомления о соседних узлах, установление упомянутой беспроводной линии связи с упомянутым вторым узлом (850) доступа.

4. Способ по п.3, дополнительно содержащий, после передачи упомянутого сообщения уведомления о соседних узлах, передачу второго сообщения к упомянутому первому узлу (840) доступа, причем второе сообщение включает в себя упомянутый идентификатор пункта назначения.

5. Способ по п.4, дополнительно содержащий прием ответа на упомянутое второе сообщение от упомянутого второго узла (850) доступа.

6. Способ по п.2, в котором упомянутый идентификатор пункта назначения представляет собой идентификатор физической точки подсоединения, который идентифицирует физическую точку подсоединения в упомянутом втором узле (850) доступа.

7. Способ по п.6, в котором упомянутая идентификационная информация, соответствующая первому узлу (840) доступа, включает в себя по меньшей мере одно из: i) идентификатора физической точки подсоединения, соответствующего первому узлу (840) доступа, ii) идентификатора точки подсоединения канального уровня, соответствующего первому узлу (840) доступа, и iii) IP-адреса сетевого уровня, соответствующего первому узлу (840) доступа.

8. Способ по п.7, в котором передача упомянутого сообщения уведомления о соседних узлах включает в себя передачу упомянутого сообщения уведомления о соседних узлах через упомянутый первый узел (840) доступа к упомянутому второму (850), и

при этом упомянутое сообщение уведомления о соседних узлах включает в себя по меньшей мере одно из i) идентификатора точки подсоединения канального уровня, соответствующего упомянутому второму узлу (850) доступа и ii) IP-адреса сетевого уровня, соответствующего второму узлу (850) доступа.

9. Способ по п.6, в котором упомянутая физическая точка подсоединения представляет собой точку подсоединения беспроводной линии связи.

10. Способ по п.9, в котором упомянутый идентификатор физической точки подсоединения включает в себя по меньшей мере два из идентификатора ячейки, идентификатора несущей и идентификатора сектора.

11. Способ по п.2, в котором упомянутый идентификатор пункта назначения представляет собой идентификатор канального уровня, который идентифицирует точку подсоединения канального уровня в упомянутом втором узле (850) доступа.

12. Способ по п.11, в котором упомянутая идентификационная информация, соответствующая первому узлу (840) доступа, включает в себя по меньшей мере одно из: i) идентификатора физической точки подсоединения, соответствующего первому узлу (840) доступа, ii) идентификатора точки подсоединения канального уровня, соответствующего первому узлу (840) доступа, и iii) IP-адреса сетевого уровня, соответствующего первому узлу (840) доступа.

13. Способ по п.12, в котором передача упомянутого сообщения уведомления о соседних узлах включает в себя передачу упомянутого сообщения уведомления о соседних узлах через упомянутый первый узел (840) доступа к упомянутому второму (850), и

при этом упомянутое сообщение уведомления о соседних узлах включает в себя по меньшей мере одно из i) идентификатора точки подсоединения канального уровня, соответствующего упомянутому второму узлу (850) доступа и ii) IP-адреса сетевого уровня, соответствующего второму узлу (850) доступа.

14. Устройство беспроводного терминала, содержащее

средство для приема сигнала от первого узла (840) доступа, указывающего, что информация маршрутизации является недоступной для упомянутого первого узла (840) доступа, чтобы маршрутизировать первое сообщение с использованием идентификатора пункта назначения, включенного в упомянутое первое сообщение,

средство для передачи уведомления о соседних узлах ко второму узлу (850) доступа, соответствующему упомянутому идентификатору пункта назначения, причем упомянутое уведомление о соседних узлах включает в себя идентификационную информацию, соответствующую упомянутому первому узлу (840) доступа.

15. Устройство по п.14, в котором средство для передачи дополнительно конфигурировано для того, чтобы, перед приемом упомянутого сигнала от первого узла (840) доступа, передавать упомянутое первое сообщение к первому узлу (840) доступа через линию беспроводной связи.

16. Устройство по п.15, дополнительно содержащее средство для установления упомянутой линии беспроводной связи с упомянутым вторым узлом (850) доступа после приема упомянутого сигнала и перед передачей упомянутого сообщения уведомления о соседних узлах.

17. Устройство по п.15, в котором средство для передачи дополнительно конфигурировано, чтобы, после передачи упомянутого сообщения уведомления о соседних узлах, передавать второе сообщение к упомянутому первому узлу (840) доступа, причем второе сообщение включает в себя упомянутый идентификатор пункта назначения.

18. Устройство по п.17, в котором средство для приема дополнительно конфигурировано для приема ответа на упомянутое второе сообщение от упомянутого второго узла (850) доступа.

19. Устройство по п.15, в котором упомянутый идентификатор пункта назначения представляет собой идентификатор физической точки подсоединения, который конфигурирован для идентификации физической точки подсоединения в упомянутом втором узле (850) доступа.

20. Устройство по п.19, в котором упомянутая идентификационная информация, соответствующая первому узлу (840) доступа, включает в себя по меньшей мере одно из: i) идентификатора физической точки подсоединения, соответствующего первому узлу (840) доступа, ii) идентификатора точки подсоединения канального уровня, соответствующего первому узлу (840) доступа, и iii) IP-адреса сетевого уровня, соответствующего первому узлу (840) доступа.

21. Устройство по п.20, в котором средство для передачи, конфигурированное для передачи упомянутого сообщения уведомления о соседних узлах, дополнительно конфигурировано для передачи упомянутого сообщения уведомления о соседних узлах через упомянутый первый узел (840) доступа к упомянутому второму (850); и

в котором упомянутое сообщение уведомления о соседних узлах включает в себя по меньшей мере одно из i) идентификатора точки подсоединения канального уровня, соответствующего упомянутому второму узлу (850) доступа, и ii) IP-адреса сетевого уровня, соответствующего второму узлу (850) доступа.

22. Устройство по п.19, в котором упомянутая физическая точка подсоединения представляет собой точку подсоединения линии беспроводной связи.

23. Устройство по п.22, в котором упомянутый идентификатор физической точки подсоединения включает в себя по меньшей мере два из идентификатора ячейки, идентификатора несущей и идентификатора сектора.

24. Устройство по п.15, в котором упомянутый идентификатор пункта назначения представляет собой идентификатор канального уровня, который конфигурирован для идентификации точки подсоединения канального уровня в упомянутом втором узле (850) доступа.

25. Устройство по п.24, в котором упомянутая идентифицирующая информация, соответствующая первому узлу (840) доступа, включает в себя по меньшей мере одно из: i) идентификатора физической точки подсоединения, соответствующего первому узлу (840) доступа, ii) идентификатора точки подсоединения канального уровня, соответствующего первому узлу (840) доступа, и iii) IP-адреса сетевого уровня, соответствующего первому узлу (840) доступа.

26. Устройство по п.25, в котором средство для передачи упомянутого сообщения уведомления о соседних узлах конфигурировано для передачи упомянутого сообщения уведомления о соседних узлах через упомянутый первый узел (840) доступа к второму (850); и

причем упомянутое сообщение уведомления о соседних узлах включает в себя по меньшей мере одно из i) идентификатора точки подсоединения канального уровня, соответствующего упомянутому второму узлу (850) доступа, и ii) IP-адреса сетевого уровня, соответствующего второму узлу (850) доступа.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к системе связи, и более конкретно, к способам и устройству для маршрутизации сообщений на основании информации физического уровня в сетях беспроводной, например, сотовой связи.

Предшествующий уровень техники

Эталонная модель взаимодействия открытых систем (OSI) является полезной в объяснении различных операций связи и маршрутизации. Эталонная модель OSI включает в себя 7 уровней, из которых уровень приложения является самым верхним уровнем, а физический уровень является самым низким уровнем. Физический уровень представляет собой уровень, который имеет дело с фактическими физическими соединениями и атрибутами физических соединений в системе. Выше физического уровня находится уровень канала данных, иногда упоминаемый как канальный уровень. Канальный уровень (уровень 2 в модели OSI) иногда описывается как уровень специфических для технологии передач. Выше канального уровня находится сетевой уровень (уровень 3 OSI), на котором поддерживается сетевая маршрутизация и ретрансляция. Сетевой уровень иногда упоминается как пакетный уровень. Именно на сетевом уровне выполняется маршрутизация сообщений/пакетов через сеть, например, но одному или более маршрутам. Для направления сообщений и сигналов на различных уровнях могут использоваться разные адресации. Например, сетевой адрес, такой как IP-адрес, можно использовать для маршрутизации сообщений/пакетов на сетевом уровне. MAC-адреса (адреса протокола управления доступом к передающей среде) можно использовать для управления маршрутизацией сообщений на уровне канала данных. На самом низком уровне модели OSI, физическом уровне, один или больше физических идентификаторов имеют зависимость от действительного физического атрибута или характеристики устройства источника или пункта назначения. Понимание различных уровней связи и различных методов адресации, используемых для каждого из этих уровней, может облегчить понимание настоящего изобретения.

Системы связи часто включают в себя множество сетевых узлов, подсоединенных к узлам доступа, через которые конечные узлы, например мобильные устройства, подсоединены к сети. Сетевые узлы могут быть упорядочены в иерархии. Конечные узлы обычно осуществляют связь с узлами доступа непосредственно через соединения, которые были установлены с упомянутыми узлами доступа. Такие системы обычно полагаются на существование двунаправленной линии связи между узлом доступа и конечным пунктом, чтобы не поддерживать двусторонние передачи между конечным узлом и узлом доступа. Следует отметить, что в таких системах конечный узел обычно не знает адрес сетевого уровня узла доступа целевого пункта назначения, но может быть осведомлен об информации, которую он может принимать через широковещательные каналы, которые, как правило, могут включать в себя идентификатор физического уровня, обычно не используемый для маршрутизации сообщений в таких системах. Этот подход приводит к задержкам передачи обслуживания и потере пакетов, когда конечный узел способен одновременно поддерживать только одну единственную двунаправленную линию связи.

Далее следует принять во внимание, что существует необходимость в способах и устройстве, которые обеспечивают возможность конечному узлу, не имеющему действующей в данное время восходящей линии связи с целевым узлом доступа, осуществлять связь с упомянутым целевым узлом доступа через другой узел доступа, с которым конечный узел имеет действующую в данное время восходящую линию связи, даже когда упомянутому конечному узлу неизвестен сетевой адрес целевого узла доступа.

В некоторых системах конечные узлы способны поддерживать множество двунаправленных линий связи с различными узлами доступа в одно и то же время. Однако такие системы обычно требуют, чтобы конечные узлы посылали сообщения, предназначенные для конкретного узла доступа, с которым конечный узел имеет соединение, через линию связи, которая непосредственно связана с этим конкретным узлом доступа. Этот подход в некоторых случаях является неэффективным, поскольку линии связи, особенно когда они представляют собой беспроводные линии связи, имеют тенденцию флуктуировать в отношении качества (например, характеристик задержки и потерь). В результате линия связи с узлом доступа целевого пункта назначения может быть не лучшей линией связи, доступной для конечного узла в то время, когда должно быть отправлено сообщение к упомянутому узлу доступа целевого пункта назначения. Обычно это ограничение преодолевают, прибегая к связи сетевого уровня, которая может быть маршрутизирована через множество транзитных (ретрансляционных) участков благодаря использованию адресов сетевого уровня (например, IP-адресов). Этот подход использования адресов сетевого уровня также является неэффективным, особенно когда обмен сообщениями относится к конкретным функциям канального уровня, поскольку в некоторых системах имеется тенденция к тому, что сообщения сетевого уровня бывают намного длиннее, чем сообщения канального уровня. Такая неэффективная передача сигналов является не достаточно подходящей для обмена информацией через воздушную линию связи с ограниченным ресурсом.

Узлы доступа, которые обслуживают соседние географические ячейки, обычно известны друг другу через выполняемую вручную конфигурацию. Во время выполнения такой конфигурации в узле доступа конфигурируются различные параметры, соответствующие нескольким из его соседних узлов. Выполнение такой конфигурации обычно является трудоемким и подверженным погрешностям не только из-за возможной ошибки оператора, но также и вследствие того, что топология беспроводной сети часто изменяется из-за расширения сети или даже из-за условий окружающей среды. Это, в частности, относится к постепенному поэтапному развертыванию системы беспроводной связи. Затем следует принять во внимание, что существует необходимость в процессах обнаружения соседних узлов с поддержкой конечными узлами так, чтобы узлы доступа могли обмениваться информацией о соседних узлах в ответ на сигнализацию конечных узлов, когда конечные узлы перемещаются по всей системе и обнаруживают недавно развернутые узлы, а не с помощью методов ручной конфигурации.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение направлено, помимо всего прочего, на способ использования конечных узлов, например, беспроводных терминалов, для обнаружения базовых станций и сообщения информации об обнаруженных узлах доступа, например, базовых станциях, другим узлам доступа в системе. Таким образом, различные варианты осуществления настоящего изобретения направлены на основанные на беспроводных терминалах способах поддержки обнаружения соседних узлов в системе связи, включающей в себя множество узлов доступа. Когда беспроводной терминал выполняет роуминг в системе, и обнаруживаются новые узлы доступа, в результате связи с беспроводным терминалом один или больше физически смежных узлов доступа будут информироваться относительно присутствия нового узла доступа.

В некоторых, но не обязательно во всех реализациях, неудача узла доступа в маршрутизации сообщения от конечного узла к другому узлу доступа используется для запуска различных сигналов, используемых для обеспечения обновленной информации маршрутизации для узла доступа, который не сумел завершить операцию маршрутизации. Таким образом, узел доступа может обновлять свою информацию маршрутизации путем включения информации маршрутизации, соответствующей узлам доступа, которые встречались конечному узлу, но о которых узел доступа не был предварительно осведомлен или испытывал недостаток адекватной информации маршрутизации.

Благодаря автоматизации всего или части процесса обнаружения узла доступа, способы и устройство по настоящему изобретению делают поэтапное развертывание узлов доступа проще, чем в системах, в которых узлы доступа должны быть программируемыми вручную и/или обеспечиваться информацией об их соседних узлах в виде части процесса развертывания новой базовой станции. Кроме того, поскольку процесс обнаружения соседних узлов и обновления происходит с незначительным прямым участием администратора или совсем без него, способы и устройство по настоящему изобретению особенно хорошо подходят для систем, в которых вся сеть может не находиться под управлением единственного администратора, и отдельные индивидуумы могут свободно по желанию добавлять узлы доступа, например базовые станции, без предварительного уведомления других администраторов базовых станций о введении в систему новой базовой станции.

Таким образом, различные признаки изобретения направлены на способы для конечного узла, предназначенные для приема сигналов от узлов доступа, указывающих идентификатор на неудачу разрешения адреса узла доступа и побуждающих упомянутый конечный узел посылать уведомляющие сообщения о соседних узлах для установления новых соседних узлов доступа.

В то время как некоторые признаки направлены на способы и устройство для беспроводного терминала, также как на новые сообщения согласно изобретению, сохраняемые в беспроводном терминале, другие признаки направлены на новые способы и устройство для узла доступа. Изобретение также направлено на устройства хранения данных, например запоминающие устройства, которые сохраняют одно или более новых сообщений по настоящему изобретению.

Хотя в приведенном выше описании сущности изобретения обсуждались различные варианты осуществления, следует принять во внимание, что не обязательно, чтобы все варианты осуществления включали в себя одни и те же признаки, и некоторые из описанных выше признаков не являются необходимыми, но могут быть желательными в некоторых вариантах осуществления. В последующем подробном описании обсуждаются многочисленные дополнительные признаки, варианты осуществления и выгоды от настоящего изобретения.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 иллюстрирует схему сети примерной системы связи, выполненной в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.2 иллюстрирует примерный конечный узел, выполненный в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.3 иллюстрирует примерный узел доступа, выполненный в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.4 иллюстрирует примерный идентификатор соединения, выполненный в соответствии с данным изобретением.

Фиг.5 иллюстрирует примерное сообщение с использованием идентификатора соединения фиг.4, выполненное в соответствии с данным изобретением.

Фиг.6 иллюстрирует примерную сигнализацию, выполняемую в соответствии с настоящим изобретением, когда конечный узел поддерживает двунаправленное соединение с одним узлом доступа и желает осуществлять связь с другим узлом доступа.

Фиг.7 иллюстрирует примерную сигнализацию, выполняемую в соответствии с настоящим изобретением, когда конечный узел поддерживает двунаправленные соединения с множеством узлов доступа.

Фиг.8 иллюстрирует примерную сигнализацию, выполняемую в соответствии с настоящим изобретением, когда конечный узел запускает процесс обнаружения соседних узлов между двумя узлами доступа.

Фиг.9 иллюстрирует примерный PID для таблицы разрешения адресов более высокого уровня, которая может использоваться для отображения между (на/от) идентификаторами PID и соответствующими адресами более высокого уровня.

Подробное описание

Способы и устройство по настоящему изобретению, предназначенные для маршрутизации сообщений, основаны на информации физического уровня, например идентификаторах физического уровня, которые могут использоваться для поддержания сеансов связи с одним или больше конечными узлами, например мобильными устройствами. Способ и устройство по изобретению могут использоваться с широким диапазоном систем связи. Например, изобретение можно использовать с системами, которые поддерживают устройства мобильной связи, такие как портативные компьютеры, оборудованные модемами, ПЦА (персональные цифровые ассистенты) и большое разнообразие других устройств, поддерживающих беспроводные интерфейсы в интересах мобильности устройств.

Фиг.1 иллюстрирует примерную систему 100 связи, выполненную в соответствии с настоящим изобретением, например сеть сотовой связи, которая содержит множество узлов, взаимосвязанных посредством линий связи. Примерная система 100 связи является, например, системой беспроводной связи множественного доступа с мультиплексированием с ортогональным частотным разделением (OFDM) расширенного спектра. Узлы в примерной системе 100 связи обмениваются информацией с использованием сигналов, например сообщений, основанных на протоколах связи, например на межсетевом протоколе (IP). Линии связи системы 100 могут быть реализованы, например, с использованием методов проводной связи, волоконно-оптических кабелей и/или беспроводной связи. Примерная система 100 связи включает в себя множество конечных узлов 144, 146, 144', 146', 144'', 146'', которые обращаются к системе связи через множество узлов 140, 140', 140'' доступа. Конечными узлами 144, 146, 144', 146', 144'', 146'' могут быть, например, устройства или терминалы беспроводной связи, а узлами 140, 140', 140'' доступа могут быть, например, базовые станции. Базовые станции могут быть реализованы как маршрутизаторы беспроводного доступа. Примерная система 100 связи также включает в себя некоторое количество других узлов 104, 106, 110 и 112, используемых для обеспечения возможности взаимного соединения или для обеспечения конкретных услуг или функций. В частности, примерная система 100 связи включает в себя сервер 104, используемый для поддержки передачи и сохранения состояния относительно конечных узлов. Узлом 104 сервера может быть, например, сервер AAA, или им может быть сервер контекстной передачи, или им может быть сервер, включающий в себя и функциональные возможности сервера AAA, и функциональные возможности сервера контекстной передачи.

Примерная система 100 на фиг.1 изображает сеть 102, которая включает в себя сервер 104 и узел 106, который подсоединен к промежуточному сетевому узлу 110 с помощью соответствующей сетевой линии 105 и 107 связи, соответственно. Промежуточный сетевой узел 110 в сети 102 также обеспечивает возможности взаимного соединения с сетевыми узлами, которые являются внешними с точки зрения сети 102, через сетевую линию 111 связи. Сетевая линия 111 связи подсоединена к другому промежуточному сетевому узлу 112, который обеспечивает дополнительную способность подсоединения ко множеству узлов 140, 140', 140'' доступа через сетевые линии 141, 141', 141'' связи, соответственно.

Каждый узел 140, 140', 140'' доступа изображен как обеспечивающий способность подсоединения к множеству N конечных узлов (144, 146), (144', 146'), (144'', 146''), соответственно, через соответствующие линии (145, 147), (145', 147'), (145'', 147'') доступа, соответственно. В примерной системе 100 связи каждый узел 140, 140', 140'' доступа изображен как использующий технологию беспроводной связи, например как линии беспроводного доступа, чтобы обеспечивать доступ. Зона обслуживания радиосвязи, например ячейка связи, 148, 148', 148'' каждого узла 140, 140', 140'' доступа, соответственно, иллюстрируется в виде окружности, окружающей соответствующий узел доступа.

Примерная система 100 связи далее используется как основа для описания различных вариантов осуществления изобретения. Альтернативные варианты осуществления изобретения включают в себя различные сетевые топологии, в которых количество и тип сетевых узлов, количество и тип узлов доступа, количество и тип конечных узлов, количество и тип серверов и других компонентов, количество и тип линий связи и возможности взаимного соединения между узлами могут отличиться от таковых в примерной системе 100 связи, изображенной на фиг.1.

В различных вариантах осуществления настоящего изобретения некоторые из функциональных объектов, изображенных на фиг.1, могут быть опущены или объединены. Локализация или размещение этих функциональных объектов в сети также могут быть различными.

Фиг.2 обеспечивает детализированную иллюстрацию примерного конечного узла 200, например беспроводного терминала, такого как мобильный узел, реализованного в соответствии с настоящим изобретением. Примерный конечный узел 200, изображенный на фиг.2, является детализированным представлением устройства, которое может использоваться как любой из конечных узлов 144, 146, 144', 146', 144 '', 146'', изображенных на фиг.1. В варианте осуществления на фиг.2, конечный узел 200 включает в себя процессор 204, интерфейс 230 беспроводной связи, пользовательский интерфейс 240 ввода-вывода и запоминающее устройство 210, соединенные вместе с помощью шины 206. Соответственно, различные компоненты конечного узла 200 могут обмениваться информацией, сигналами и данными через шину 206. Компоненты 204, 206, 210, 230, 240 конечного узла 200 размещены внутри корпуса 202.

Интерфейс 230 беспроводной связи обеспечивает механизм, с помощью которого внутренние компоненты конечного узла 200 могут посылать и принимать сигналы к/от внешних устройств и сетевых узлов, например узлов доступа. Интерфейс 230 беспроводной связи включает в себя, например, модуль 232 приемника с соответствующей приемной антенной 236 и модуль 234 передатчика с соответствующей передающей антенной 238, используемые для подсоединения конечного узла 200 к другим сетевым узлам, например, через каналы беспроводной связи. В некоторых вариантах осуществления модуль 234 передатчика включает в себя передатчик мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM).

Примерный конечный узел 200 также включает в себя пользовательское устройство 242 ввода, например клавиатуру, и пользовательское устройство 244 вывода, например дисплей, которые подсоединены к шине 206 через пользовательский интерфейс 240 ввода-вывода. Таким образом, пользовательские устройства 242, 244 ввода-вывода могут осуществлять обмен информацией, сигналами и данными с другими компонентами конечного узла 200 через пользовательский интерфейс 240 ввода-вывода и шину 206. Пользовательский интерфейс 240 ввода-вывода и связанные устройства 242, 244 обеспечивают механизм, с помощью которого пользователь может приводить в действие конечный узел 200 для выполнения различных задач. В частности, пользовательское устройство 242 ввода и пользовательское устройство 244 вывода обеспечивают функциональные возможности, которые позволяют пользователю управлять конечным узлом 200 и приложениями, например модулями, программами, подпрограммами и/или функциями, которые выполняются в запоминающем устройстве 210 конечного узла 200.

Процессор 204 под управлением различных модулей, например подпрограмм, включенных в запоминающее устройство 210, управляет функционированием конечного узла 200, чтобы выполнять различную сигнализацию и обработку, как обсуждается ниже. Модули, включенные в запоминающее устройство 210, выполняются при запуске или при вызове другими модулями. При выполнении модули могут обмениваться данными, информацией и сигналами. Модули также могут при выполнении совместно использовать данные и информацию. На фиг.2 варианта осуществления, запоминающее устройство 210 конечного узла 200 по настоящему изобретению включает в себя модуль 212 сигнализации/управления и данные 214 сигнализации/управления.

Модуль 212 сигнализации/управления управляет обработкой, касающейся приема и передачи сигналов, например сообщений, для управления сохранением информации о состоянии, выборкой и обработкой. Данные 214 сигнализации/управления включают в себя информацию о состоянии, например параметры, статус и/или другую информацию, касающуюся функционирования конечного узла. В частности, данные 214 сигнализации/управления включают в себя информацию 216 о конфигурации, например информацию идентификации конечного узла, и операционную информацию 218, например информацию о текущем состоянии обработки, статусе ждущих обработки ответных действий и т.д. Модуль 212 обращается к данным 214 и/или модифицирует их, например, обновляя информацию 216 конфигурации и/или операционную информацию 218.

Модуль 251 генерирования сообщений является ответственным за генерирование сообщений для различных операций конечного узла 200. Уведомляющее сообщение 280 о соседних узлах и сообщение 281 сигнализации представляют собой примерные сообщения, генерируемые в соответствии с данным изобретением.

Модуль 213 выбора линии связи является ответственным за выбор линии связи, например лучшей линии связи, из множества линий связи, доступных для конечного узла 200 для передачи следующего сообщения, готового для передачи конечным узлом 200. Алгоритм выбора линии связи основан на различных параметрах качества линии связи, включающих в себя по меньшей мере некоторые из требований к времени запаздывания линии связи, состоянию канала линии связи, частоте повторения ошибок линии связи и мощности передачи линии связи, но не ограниченных этим.

Модуль 270 определения идентификатора точки подсоединения физического уровня (PID) является ответственным за определение PID, соответствующего сигналам широковещательной передачи, принимаемым от узла доступа. Модуль 270 определения PID включает в себя модуль 271 идентификации ячейки, модуль 272 идентификации несущей и модуль 273 идентификации сектора. В некоторых, но не во всех вариантах осуществления, комбинация идентификатора ячейки, идентификатора несущей и идентификатора сектора используется в качестве идентификаторов физической точки подсоединения. Каждый из этих элементов идентификаторов соответствует информации идентификации физического уровня. Например, идентификатор ячейки идентифицирует физическую ячейку или тип физической ячейки. Идентификатор несущей идентифицирует физическую несущую, например несущую частоту или блок тональных сигналов, в то время как идентификатор сектора идентифицирует сектор в соответствующей ячейке. Не вся эта информация необходима для использования, чтобы реализовывать PID, и конкретный элемент PID может изменяться в зависимости от реализации системы. Например, в системе, которая не использует разбитые на секторы ячейки, не будет никакой необходимости в ID сектора. Точно так же, в системе с единственной несущей не может быть необходимости в ID несущей. Выполнение определения PID, в одной примерной системе, включает в себя этапы функционирования модуля 271 идентификации ячейки для определения идентификатора ячейки, функционирования модуля 272 идентификации несущей для определения идентификатора несущей и функционирования модуля 273 идентификации сектора для определения идентификатора сектора. Таким образом, должно быть понятно, что различные сигналы, которые проходят через единственный физический передающий элемент, например антенну, могут соответствовать различным точкам подсоединения физического уровня, например, в случае, где каждая из различных точек подсоединения физического уровня может быть уникально идентифицирована, по меньшей мере в пределах локальной области, комбинацией физических идентификаторов. Например, понятно, что комбинация идентификатора антенны или сектора в комбинации с идентификатором первой несущей может быть использована для идентифицирования первой точки подсоединения физического уровня, в то время как идентификатор второй несущей в комбинации с тем же самым идентификатором антенны или сектора может использоваться для идентифицирования второй точки подсоединения физического уровня.

Информация 260 идентификаторов точек подсоединения физического уровня (PID) представляет собой перечень идентификаторов PID (PID1 261, PID2 262), которые являются идентификаторами PID, определяемыми с использованием модуля 260 определения PID. Одной примерной реализацией идентификаторов точек подсоединения физического уровня (PID) может быть идентификатор соединения (CID), который может быть включен в сообщения при передаче и/или приеме сообщений. Конкретные примерные CID дополнительно обсуждаются ниже.

Запоминающее устройство 210 также включает в себя модуль 290 уведомляющего сообщения о соседних узлах, модуль 292 управления передачей сообщений и модуль 294 установления линии связи. Модуль 290 уведомляющего сообщения о соседних узлах используется для передачи уведомляющего сообщения о соседних узлах, например уведомляющего сообщения 280 о соседних узлах, к узлам доступа. Модуль 292 управления передачей сообщений используется для управления модулем 234 передатчика. Модуль 294 установления линии связи используется для установления линий беспроводной связи с узлами доступа.

Фиг.3 обеспечивает детализированную иллюстрацию примерного узла 300 доступа, выполненного в соответствии с настоящим изобретением. Примерный узел 300 доступа, изображенный на фиг.3, является детализированным представлением устройства, которое может использоваться как любой из узлов 140, 140', 140'' доступа, изображенных на фиг.1. В варианте осуществления, представленном на фиг.3, узел 300 доступа включает в себя процессор 304, запоминающее устройство 310, сетевой/межсетевой интерфейс 320 и интерфейс 330 беспроводной связи, соединенные вместе с помощью шины 306. Соответственно, различные компоненты узла 300 доступа могут обмениваться информацией, сигналами и данными через шину 306. Компоненты 304, 306, 310, 320, 330 узла 300 доступа размещены внутри корпуса 302.

Сетевой/межсетевой интерфейс 320 обеспечивает механизм, с помощью которого внутренние компоненты узла 300 доступа могут передавать и принимать сигналы к/от внешних устройств и сетевых узлов. Сетевой/межсетевой интерфейс 320 включает в себя модуль приемника 322 и модуль передатчика 324, используемые для подсоединения узла 300 к другим сетевым узлам, например, через медные провода или волоконно-оптические линии. Интерфейс 330 беспроводной связи также обеспечивает механизм, с помощью которого внутренние компоненты узла 300 доступа могут передавать и принимать сигналы к/от внешних устройств и сетевых узлов, например конечных узлов. Интерфейс 330 беспроводной связи включает в себя, например, модуль 332 приемника с соответствующей приемной антенной 336 и модуль 334 передатчика с соответствующей передающей антенной 338. Интерфейс 330 используется для подсоединения узла 300 доступа к другим сетевым узлам, например, через каналы беспроводной связи.

Процессор 304 под управлением различных модулей, например подпрограмм, включенных в запоминающее устройство 310, управляет функционированием узла 300 доступа, чтобы выполнять различную сигнализацию и обработку. Модули, включенные в запоминающее устройство 310, выполняются при запуске или при вызове другими модулями, которые могут присутствовать в запоминающем устройстве 310. При выполнении модули могут осуществлять обмен данными, информацией и сигналами. Модули также могут при выполнении совместно использовать данные и информацию.

В варианте осуществления по фиг.3 запоминающее устройство 310 узла 300 доступа по настоящему изобретению включает в себя модуль 314 генерирования сигналов для генерирования сигналов, модуль 350 маршрутизации пакетов, ответственный за маршрутизацию сигналов и сообщений, модуль 312 отображения, который является ответственным за отображения идентификаторов PID в адреса сетевого уровня, таблицу 311 разрешения адресов, включающую в себя отображения 317 PID в IP-адреса. Запоминающее устройство 310 также включает в себя модуль 351 идентификации конечных узлов, идентифицирующий конечные узлы, с которыми узел 300 доступа осуществляет связь, информацию 340 распределения ресурсов восходящей линии связи, ответственную за распределение ресурсов восходящей линии связи для конечных узлов, включающих в себя ресурсы 341, выделенные конечному узлу X (ENX), и информацию 345 распределения ресурсов нисходящей линии связи (от базовой станции к подвижному объекту), ответственную за распределение ресурсов нисходящей линии связи для конечных узлов, включающих в себя ресурсы 346, выделенные конечному узлу X.

Обращаясь теперь кратко к фиг.9, отметим, что фиг.9 иллюстрирует таблицу 311' разрешения адресов, которая может использоваться в качестве таблицы 311 разрешения адресов, показанной на фиг.3. Таблица 311' разрешения адресов включает в себя идентификаторы PID 902, 904, 906, 908, 910, 912 и информацию, указывающую соответствующие IP-адреса 903, 905, 907, 909, 911 и 913, соответственно. Каждый из идентификаторов PID является локально уникальным, например идентификаторы PID непосредственно примыкающих ячеек являются уникальными относительно друг друга. Следует отметить, что содержание идентификаторов PID может изменяться в зависимости от физических характеристик узла доступа и количества точек подсоединения физического уровня, поддерживаемых узлом доступа, которому соответствует этот PID. На фиг.9, например, идентификаторы PID 902, 904 соответствуют первому узлу доступа (AN 1), который поддерживает два сектора, использующих одну и ту же несущую. Соответственно, в случае AN 1, для PID достаточно включать в себя идентификатор ячейки и идентификатор типа сектора, чтобы уникально идентифицировать точки подсоединения физического уровня в ячейке. Идентификаторы PID 906, 908, 910 соответствуют ячейке, которая поддерживает множество несущих и множество секторов. Соответственно, идентификаторы PID для узла 2 доступа реализованы как идентификаторы CID таким же образом, как это используется в различных примерных вариантах осуществления, дополнительно обсуждающихся в данном описании. PID 912 соответствует третьему узлу доступа, который включает в себя единственный сектор и использует единственную несущую. Соответственно, для PID 6, который соответствует третьему узлу доступа, достаточно включать в себя только идентификатор ячейки, несмотря на дополнительную идентификацию физического уровня, например идентификатор сектора и/или несущей. Включение такой дополнительной информации может быть желательным там, где, в зависимости от перспективы обработки, желательны согласующиеся форматы PID по множеству ячеек.

Обращаясь теперь к фиг.4, отметим, что фиг.4 иллюстрирует примерный идентификатор соединения (CID) 400, реализованный в соответствии с данным изобретением. CID 400 включает в себя крутизну 410 характеристики, которая является идентификатором ячейки, сектор 420, который является идентификатором сектора, и несущую 430, которая является идентификатором несущей частоты, также известной как идентификатор блока тональных сигналов.

В примерной системе связи, использующей технологию OFDM, на физическом уровне, спектр разделен на некоторое количество тонов и многократно используется в ячейках и секторах в соседних географических областях. Чтобы улучшить характеристики взаимных помех, используемых при каждой ячейке/секторе скачкообразно изменяется во времени, и различные ячейки и сектора в соседних географических областях используют различные последовательности скачкообразной перестройки частоты, которые определяют, как должны перестраиваться тона. Последовательности скачкообразной перестройки генерируются с использованием предварительно определенной функции, управляемой двумя входными переменными, а именно идентификатором ячейки, например значением крутизны характеристики, и идентификатором сектора. Идентификатор сектора может быть реализован как идентификатор типа сектора, указывающий, который из множества возможных типов секторов соответствует конкретному сектору. В одном варианте осуществления значение крутизны характеристики составляет целое число от 1 до 112, а значение идентификатора сектора составляет целое число от 0 до 5. Ячейки и сектора соседних узлов используют различные пары крутизны характеристики и идентификатора сектора так, чтобы сгенерированные последовательности скачкообразной перестройки были разными. В одном варианте осуществления все сектора в ячейке используют одно и то же значение крутизны характеристики, но разные идентификаторы секторов, а соседние, например, физически смежные, ячейки используют разные значения крутизны характеристики.

Кроме того, примерная система связи OFDM, в некоторых вариантах осуществления, использует множество несущих или блоков тонов, так что доступные тона сгруппированы в множество блоков тонов. Тона в блоке тонов предпочтительно являются непрерывными. В одной примерной системе скачкообразная перестройка тонов в данном блоке тонов ограничена этим блоком тонов. То есть, последовательности скачкообразной перестройки являются такими, что тона могут скачкообразно перестраиваться в пределах блока тонов, но не могут скачкообразно перестраиваться по множеству блоков тонов. Блоки тонов индексированы идентификатором несущей. В одном варианте осуществления идентификатор несущей представляет собой целое число 0, 1 или 2.

Когда конечный узел устанавливает соединение, чтобы получить услуги подключения к беспроводной сети, объект на сетевой стороне представляет собой узел доступа, например базовую станцию в ячейке/секторе, и соединение определяется относительно единственного блока тонов. Поэтому в вышеупомянутой примерной системе связи OFDM комбинация крутизны характеристики, идентификатора сектора и идентификатора несущей может использоваться в качестве локально уникального идентификатора, который идентифицирует соединение для беспроводного терминала. Таким образом, комбинация представляет собой идентификатор соединения, основанный на одном или более идентификаторов физического уровня. В одном варианте осуществления множество беспроводных терминалов могут иметь соединения с одной и той же ячейкой/сектором базовой станции на одном и том же блоке тонов. Эти соединения обычно совместно используют один и тот же идентификатор соединения, поскольку они подсоединены к одной и той же точке подсоединения физического уровня, как определено комбинацией ячейки, сектора и блока тонов. Комбинация идентификатора соединения и идентификатора беспроводного терминала может использоваться для того, чтобы указать коммуникационное соединение с конкретным беспроводным терминалом.

В общем, идентификатор соединения представляет собой число или комбинацию чисел, которая локально уникально идентифицирует соединение. В различных вариантах осуществления число или числа представляют собой параметры характеристик физического уровня. В другом варианте осуществления, например в примерном варианте осуществления системы связи CDMA (множественного доступа с кодовым разделением), идентификатор соединения может быть комбинацией смещения псевдошумовой (PN) последовательности и другого параметра, например идентификатора несущей, если используется множество несущих.

Фиг.5 иллюстрирует примерное сообщение 500, в соответствии с настоящим изобретением, в котором используется идентификатор соединения фиг.4. Примерное сообщение 500 представляет собой сообщение канального уровня, которое включает в себя адрес пункта назначения/источника CID. Адрес пункта назначения/источника CID в соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения представляет собой дополнительное поле в сообщениях канального уровня. Сообщение 500 канального уровня включает в себя поле 510 типа управления канального уровня (LLC), идентифицирующее тип тела 530 сообщения, включенного в сообщение 500. CID 520 представляет собой ID соединения в форме ID 400 соединения на фиг.4. В одном варианте осуществления этого изобретения поле 520 CID идентифицирует физическую точку подсоединения пункта назначения при передаче от конечного узла к узлу доступа в соответствии с изобретением и идентифицирует физическое подсоединение источника при передаче от узла доступа к конечному узлу в соответствии с изобретением.

Фиг.6 иллюстрирует примерный способ осуществления связи и соответствующую сигнализацию, выполняемую в соответствии с различными примерными вариантами осуществления изобретения. На фиг.6 конечный узел 630 осуществляет связь с узлом 620 доступа через узел 610 доступа без беспроводной восходящей линии связи между конечным узлом 630 и узлом 620 доступа и без конечного узла, обладающего знанием IP-адреса узла 620 доступа. Сигнализация иллюстрируется в контексте примерной системы 100, иллюстрируемой на фиг.1. Узлы 610 и 620 доступа подобны узлам 140, 140' и 140'' доступа системы 100 на фиг.1, и они реализованы в соответствии с узлом 300 доступа на фиг.3. Конечный узел 630 подобен конечным узлам 144, 146, 144', 146', 144'' и 146'' системы 100 на фиг.1, и он реализован в соответствии с конечным узлом 200 на фиг.2.

На фиг.6 конечный узел 630 поддерживает двунаправленную линию связи с узлом 610 доступа, и это означает, что он может посылать сообщения и принимать сообщение от узла 610 доступа. Конечный узел 630 на фиг.6, хотя находится внутри диапазона передачи узла 620 доступа, не имеет восходящей линии связи с узлом 620 доступа. Это означает, что в то время как конечный узел 630 может принимать и обрабатывать широковещательную информацию, передаваемую узлом 620 доступа (например, сообщения 640 широковещательной передачи), конечный узел 630 не может передавать сообщения узлу 620 доступа по воздуху, и узел 620 доступа не может принимать и обрабатывать сообщения, посылаемые ему конечным узлом 630 через воздушный интерфейс. В одном варианте осуществления данного изобретения это может быть потому, что конечный узел 630 и узел 620 доступа не имеют достаточной синхронизации во времени. Из-за некоторых ограничений, например ограниченной производительности аппаратного обеспечения, конечный узел 630 может не иметь возможности устанавливать соединение восходящей линии связи с узлом 620 доступа, в то время как конечный узел 630 в данный момент времени имеет двунаправленное соединение с узлом 610 доступа. В одном варианте осуществления восходящие линии связи, используемые узлом 610 доступа и узлом 620 доступа, имеют различные несущие, например частотный диапазон восходящей линии связи, используемый узлом 610 доступа, отличается от частотного диапазона восходящей линии связи, используемого узлом 620 доступа. Если конечный узел 630 может генерировать сигнал восходящей линии связи в данное время только в одном диапазоне, например, потому что конечный узел 630 имеет только один радиочастотный (РЧ) тракт, из-за соображений стоимости, то конечный узел 630 не может одновременно поддерживать два соединения восходящей линии связи в двух отдельных частотных диапазонах. В другом варианте осуществления, в котором восходящие линии связи, используемые узлами 610 и 620 доступа, находятся в одном и том же диапазоне, эти две восходящие линии связи могут быть не синхронизированы во времени, потому что эти два узла доступа не синхронизированы во времени или из-за разницы в задержке распространения для сигнала при достижении узлов 610 и 620 доступа от конечного узла 630. Если конечный узел 630 может генерировать одновременно только один сигнал восходящей линии связи согласно одной схеме синхронизации во времени, например, потому что конечный узел 630 имеет единственный тракт цифровой обработки информации, ограниченный в данный момент времени одной схемой синхронизации во времени, то конечный узел 630 не может поддерживать одновременно два соединения восходящей линии связи, когда соединения не синхронизированы во времени друг с другом в достаточной степени.

Конечный узел 630 принимает сигнал (сигналы) 640 широковещательной передачи, который(е) передается(ются) узлом 620 доступа. Сигнал (сигналы) 640, в соответствии с вариантом осуществления данного изобретения, является(ются) достаточным(и) для определения ID соединения, подобного CID 400 на фиг.4, соответствующего конкретному физическому подсоединению узла 620 доступа, который передает сигнал 640 широковещательной передачи. Сигналы или сигналы 640 могут включать в себя сигналы маяка и/или пилот-сигналы, которые могут быть переданы в течение одного или больше периодов времени передачи символов.

Конечный узел 630 передает сообщение 650 узлу 610 доступа. В примерном варианте осуществления этого изобретения упомянутое сообщение 650 является таким же, как примерное сообщение 500 на фиг.5, или подобным ему. Поле CID, эквивалентное CID 520 на фиг.5, упомянутого сообщения 650 устанавливается на идентификатор соединения, который идентифицирует физическую точку подсоединения узла 620 доступа, который получает сигнал 640 широковещательной передачи. Таким образом, упомянутое сообщение 650 предназначено для узла 620 доступа, хотя оно послано узлу 610 доступа. Следует отметить, что поскольку конечный узел 630, в примере на фиг.6, не имеет восходящей линии связи с узлом 620 доступа, он не может посылать сообщение 650 непосредственно упомянутому узлу 620 доступа.

Узел 610 доступа принимает сообщение 650 и исследует поле CID, соответствующее CID 520 на фиг.5, сообщения 650 и понимает, из сохраненного CID для информации идентификации канального уровня, что оно не идентифицирует ни одну из его собственных физических точек подсоединения. В таком случае узел 610 доступа выполняет поиск в своем запоминающем устройстве относительно упомянутого CID сообщения 650, чтобы найти отображение в соответствующий идентификатор более высокого уровня для узла 620 доступа (например, IP-адрес).

Например, базовая станция, которая включает в себя множество секторов, работающих под управлением единственного контроллера канального уровня, и/или множество несущих, используемых под управлением единственного контроллера канального уровня, может иметь множество CID, соответствующих идентификатору канального уровня, который соответствует единственному контроллеру канального уровня. В вариантах осуществления, в которых для каждого сектора и/или несущей используются отдельные контроллеры канального уровня, различные идентификаторы канального уровня могут использоваться для каждого из различных секторов и/или несущих. В некоторых вариантах осуществления имеется отображение один к одному между физическими точками подсоединения и канальными уровнями, но это не является необходимым, и могут быть несколько физических точек подсоединения, работающих под управлением единственного канального уровня. Таким образом, множество идентификаторов физического уровня могут соответствовать одному и тому же идентификатору линии связи канального уровня, но каждый идентификатор соединения идентификатора физического уровня обычно отображается, самое большее, в единственный идентификатор линии связи канального уровня.

Предположим, что найдено отображение в адрес более высокого уровня, узел 610 доступа инкапсулирует по меньшей мере часть сообщения 650 в сообщение 660 сетевого уровня, которое включает в себя адрес пункта назначения, установленный для идентификатора узла 620 доступа, и передает упомянутое сообщение 660 в узел 620 доступа. В соответствии с данным изобретением сообщение 660 также включает в себя идентификатор конечного узла 630, причем упомянутый идентификатор является, в зависимости от варианта осуществления, одним из IP-адреса конечного узла 630, идентификатора доступа к сети (NAI) конечного узла 630 и временного идентификатора. Узел 620 доступа принимает упомянутое сообщение 660 и извлекает из него инкапсулированную часть сообщения 650. Узел 620 доступа обследует поле CID извлеченной инкапсулированной части сообщения 650 и распознает, что поле CID идентифицирует одну из его собственных физических точек подсоединений.

Узел 620 доступа посылает сообщение 670, которое включает в себя по меньшей мере часть принятого сообщения 650, инкапсулированную в сообщении 660 узлом 620 доступа. Упомянутое сообщение 670 также включает в себя идентификатор конечного узла 630, подобный идентификатору, включенному в сообщение 660. Затем узел 610 доступа принимает сообщение 670 и, исследуя включенный идентификатор конечного узла, определяет, что сообщение 670 инкапсулирует сообщение 680, предназначенное для конечного узла 630. Тогда узел 610 доступа посылает сообщение 680, которое включает в себя по меньшей мере часть сообщения 670. В соответствии с этим изобретением сообщение 680 включает в себя CID физической точки подсоединения узла 620 доступа, который выполняет широковещательную передачу сигнала 640.

Конечный узел 630 принимает сообщение 680 от узла 610 доступа, но, исследуя поле CID, включенное в упомянутое сообщение 680, например, посредством сравнения его с сохраненной информацией CID, он определяет, что сообщение 680 инициировано из узла 620 доступа в ответ на сообщение 650, посланное к нему раньше.

Фиг.7 иллюстрирует примерную сигнализацию, выполняемую в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения. Сигнализация иллюстрируется в контексте примерной системы 100, иллюстрируемой на фиг.1. Конечный узел 710 представляет собой упрощенное изображение конечного узла 200, показанного на фиг.2, и он является таким же, или подобным конечным узлам 144, 146, 144', 146', 144'', 146'' системы 100 на фиг.1. Узлы 740 и 750 доступа являются подобными узлам 140, 140' и 140'' доступа системы 100 на фиг.1, и они реализованы с использованием узла 300 доступа, показанного на фиг.3. На фиг.7 конечный узел 710 включает в себя модуль 720 генерирования сообщений и модуль 730 выбора линии связи. Модуль 720 генерирования сообщений на фиг.7 может использоваться приложениями, выполняемыми в конечном узле 710, чтобы генерировать сообщения для своих целей. Например, в конечном узле 710 может быть включено приложение протокола управления соединением и активизировано, чтобы обеспечивать возможность конечному узлу 710 осуществлять связь с узлами доступа для цели создания, разъединения и/или модифицирования линий связи между конечным узлом 710 и одним или обоими из узлов 740, 750 доступа. Другой пример представляет собой приложение качества обслуживания (КО), которое может быть включено в конечный узел 710. Приложение КО, когда присутствует, может модифицировать характеристики КО различных линий связи конечного узла 710. Модуль 730 выбора линии связи на фиг.7 измеряет различные показатели относительно качества соединений, включающие в себя время запаздывания линии связи, состояния каналов линий связи, частоту повторения ошибок линии связи и требуемую мощность для передачи на линии связи, чтобы определять, например, по каждому сообщению или в конкретный момент времени, которая из доступных линий связи является наиболее подходящей для передачи следующего сообщения.

Получаемая в результате информация о качестве линии связи может использоваться, и в различных вариантах осуществления используется для определения одной из множества одновременно существующих линий связи, по которой сообщение должно быть передано в конкретной момент времени.

На фиг.7 конечный узел 710 поддерживает двунаправленные линии связи с узлами 740 и 750 доступа, и это означает, что он может посылать сообщения и принимать сообщение от узлов 740 и 750 доступа. В этом варианте осуществления изобретения модуль 720 генерирования сообщений конечного узла 710 генерирует сообщение 759 с окончательным узлом 740 доступа пункта назначения. Сообщение 759 сначала посылается в модуль 730 выбора линии связи конечного узла 710. Модуль 730 выбора линии связи выбирает линию связи из линий связи с узлами 740 и 750 доступа, по которой должно быть передано следующее сообщение. Функция определения линии связи основана на характеристиках линии связи, включающих в себя по меньшей мере одно из времени запаздывания линии связи, состояний каналов линии связи, частоты повторения ошибок линии связи и требуемой мощности для передачи в линии связи.

В примерном варианте осуществления данного изобретения, изображенном на фиг.7, модуль 730 выбора линии связи выбирает линию связи к узлу 740 доступа и передает по ней сообщение 760. Сообщение 760 включает в себя по меньшей мере некоторую часть сообщения 759 и, в некотором варианте осуществления изобретения, включает в себя дополнительные поля, используемые для передачи сообщения через линию связи между конечным узлом 710 и узлом 740 доступа. Например, дополнительные поля, в некоторых вариантах осуществления, представляют собой поля формирования линии связи. Поскольку окончательным пунктом назначения сообщения 759 и 760 является узел 740 доступа, узел 740 доступа принимает сообщение 760, обрабатывает принятое сообщение и реагирует, например, передавая сообщение 765 конечному узлу 710. Сообщение 765 принимается конечным узлом 710 и доставляется в модуль генерирования сообщений как сообщение 766. Модуль 720 генерирования сообщений генерирует второе сообщение 769 с окончательным пунктом назначения, являющимся узлом 740 доступа. Сообщение 769 посылается модулю 730 выбора линии связи, который выбирает линию связи, по которой должно быть передано сообщение 769. В этом варианте осуществления изобретения выбирается линия связи к узлу 750 доступа, и сообщение 770 передается к узлу 750 доступа. Сообщение 770 включает в себя по меньшей мере часть сообщения 769 и в некоторых вариантах осуществления этого изобретения включает в себя дополнительные поля, используемые для передачи сообщения через линию связи между конечным узлом 710 и 750. Например, дополнительные поля, в некоторых вариантах осуществления, представляют собой поля формирования линии связи.

В одном варианте осуществления этого изобретения модуль 730 выбора линии связи добавляет идентификатор, например идентификатор точки физического подсоединения, узла 740 доступа вместе по меньшей мере с частью сообщения 769 в содержащем его сообщении 770, потому что линия связи, выбранная модулем 730 выбора линии связи для передачи сообщения 770, не соответствует окончательному пункту назначения сообщения 770, который является узлом 740 доступа. В другом варианте осуществления этого изобретения модуль выбора линии связи добавляет идентификатор окончательного пункта назначения сообщения 760 и 770 прежде, чем он передает упомянутые сообщения 760 и 770, независимо от того, которая линия связи выбрана для их передачи. В дополнительном варианте осуществления этого изобретения сообщения 759, 769 включают в себя идентификатор их окончательного пункта назначения. Например, в примерном варианте осуществления по фиг.7 идентификатор окончательного пункта назначения соответствует узлу 740 доступа.

В одном примерном варианте осуществления этого изобретения сообщение 770 реализовано в соответствии с сообщением 500 на фиг.5, в котором поле 520 CID идентифицирует узел 740 доступа. Узел 750 доступа принимает сообщение 770 и обрабатывает его. Исследуя окончательный пункт назначения сообщения 770, например идентификатор точки физического подсоединения в поле 520 CID сообщения 500 фиг.5, узел 750 доступа определяет, что сообщение 770 предназначено не для него самого, а для некоторого другого узла, идентифицированного идентификатором окончательного пункта назначения (например, CID в поле CID). Узел 750 доступа просматривает идентификатор физической точки подсоединения (PID), включенный в сообщение 770, в своей таблице разрешения адресов (см. таблицу 311 разрешения адресов в узле 300 доступа на фиг.3), чтобы найти сетевой адрес (например, IP-адрес), соответствующий PID, включенному в сообщение 770.

Узел 750 доступа инкапсулирует по меньшей мере часть сообщения 770 в соответствующем заголовке сетевого уровня и передает сообщение 775 узлу 740 доступа. Сообщение 775 включает в себя по меньшей мере часть сообщения 770 и по меньшей мере некоторый из IP-адреса узла 740 доступа. В дополнение к этому сообщение 775 в различных вариантах осуществления может включать в себя некоторые или все из следующих элементов: IP-адрес узла 750 доступа, PID узла 740 доступа, включенный в сообщение 770, PID узла 750 доступа, через который сообщение 770 было принято, идентификатор конечного узла 710 и идентификаторы сеанса связи для инкапсуляции (также определяется как туннелирование) сообщений между узлом 750 доступа и узлом 740 доступа. Узел 740 доступа принимает сообщение 775, которое он распознает как сообщение, предназначенное для него самого, из PID пункта назначения, включенного в сообщение 775.

В одном варианте осуществления этого изобретения узел 740 доступа реагирует, передавая сообщение 780, которое включает в себя по меньшей мере часть сообщения 775. Узел 750 доступа принимает сообщение 780, которое включает в себя идентификатор конечного узла 710 и посылает сообщение 785 к конечному узлу 710. Сообщение 785 включает в себя по меньшей мере часть сообщения 780. Конечный узел 710 принимает сообщение 785 и отправляет сообщение 786 в модуль 720 генерирования сообщений.

В другом варианте осуществления этого изобретения узел 740 доступа реагирует, передавая для конечного узла 710 сообщение 780', включающее в себя по меньшей мере часть сообщения 775. Сообщение 780' передается по прямой линии связи между узлом 740 доступа и конечным узлом 710.

Фиг.8 иллюстрирует примерную сигнализацию, выполняемую в соответствии с примерными вариантами осуществления изобретения, в которой конечный узел используется как часть процесса обнаружения соседних узлов и обновления информации о маршрутизации CID. Сигнализация иллюстрируется в контексте примерной системы, такой как система 100, иллюстрируемая на фиг.1. Конечный узел 810 представляет собой упрощенное изображение конечного узла 200 на фиг.2, и он является таким же или подобным конечным узлам 144, 146, 144', 146', 144'', 146'' системы 100, показанной на фиг.1. Узлы 840 и 850 доступа являются таким же или подобными узлам 140, 140' и 140'' доступа системы 100 на фиг.1, и они могут быть реализованы, например, с использованием узлов доступа такого типа, как иллюстрируется на фиг.3. В примере на фиг.8 конечный узел 810 имеет двунаправленную линию связи с узлом 840 доступа, обеспечивая ему возможность посылать сообщения и принимать сообщение от узла 840 доступа.

На фиг.8 конечный узел 810 генерирует и передает сообщение 860 к узлу 840 доступа. Сообщение 860 включает в себя идентификатор, который идентифицирует узел 850 доступа как пункт назначения упомянутого сообщения. Узел 840 доступа принимает сообщение 860 и пытается разрешить идентификатор узла 850 доступа, включенный в упомянутое сообщение, относительно сетевого адреса, отыскивая его в таблице разрешения адресов, например в таблице 311 разрешения адресов узла 300 доступа, показанной на фиг.3. В примере по фиг.8 узел 840 доступа не достигает успеха в отношении разрешения упомянутого идентификатора. Тогда узел 840 доступа передает сообщение 865 к конечному узлу 810. Сообщение 865 включает в себя индикацию, что маршрутизация сообщения невозможна из-за неудачи разрешения.

В одном варианте осуществления этого изобретения конечный узел 810 на этой стадии устанавливает двунаправленную линию связи с узлом 850 доступа, обмениваясь множеством сообщений, показанных на фиг.8 как снабженное двойной стрелкой сообщение 870. Однако это не является необходимым, если двунаправленная линия связи с узлом 850 доступа уже существует. В другом примере, в котором используется изобретение, конечный узел 810 уже имеет двунаправленную линию связи с узлом 850 доступа в дополнение к линии связи с узлом 840 доступа.

Используя линию связи с узлом 850 доступа, конечный узел 810 передает новое уведомляющее сообщение 875 о соседних узлах к узлу 850 доступа. Сообщение 875 включает в себя по меньшей мере идентификатор узла 840 доступа и адрес сетевого уровня узла 840 доступа. Таким образом, узел 850 доступа обеспечен и идентификатором, например PID узла 840 доступа, и соответствующим адресом канального уровня, например адресом MAC, который узел 850 доступа может адресовать и сохранять для будущего разрешения физического уровня относительно идентификатора сетевого уровня. В одном варианте осуществления этого изобретения идентификатор узла 840 доступа представляет собой идентификатор физической точки подсоединения; в другом варианте осуществления этого изобретения он представляет собой идентификатор канального уровня. Идентификатор сетевого уровня узла 840 доступа для конечного узла 810 известен из коммуникационных сообщений 897, сообщаемых конечному узлу 810 во время или после установления линии связи с узлом 840 доступа.

В альтернативном варианте осуществления этого изобретения конечный узел 810 вместо сообщения 875 посылает сообщение 875'. Сообщение 875' имеет такое же или подобное сообщению 875 содержание сообщения, но посылается узлу 850 доступа через узел 840 доступа вместо отправки непосредственно узлу 850 доступа. Затем узел 840 доступа маршрутизирует сообщение 875' как сообщение 875'' для узла 850 доступа. Следует отметить, что в отличие от сообщения 860, сообщение 875' является сообщением сетевого уровня, включающим в себя сетевой адрес узла 850 доступа в качестве своего пункта назначения. Сетевой адрес узла 850 доступа известен конечному узлу 810 из коммуникационных сообщений 899, сообщаемых во время или после установления линии связи с узлом 850 доступа. По этой причине узел 840 доступа может маршрутизировать сообщение 875'' к узлу 850 доступа, используя сетевой адрес узла 850 доступа, например IP-адрес, без необходимости выполнять операцию разрешения CID в адрес.

Узел 850 доступа принимает сообщение 875 и посылает сообщение 880 образования новых соседних узлов на сетевой адрес узла 840 доступа, найденный из сообщения 875. Сообщение 880 включает в себя идентификатор соединения для отображений адресов сетевого уровня для узла 850 доступа. В другом варианте осуществления этого изобретения сообщение 880 включает в себя идентификаторы канального уровня для отображений адресов сетевого уровня для узла 850 доступа. В другом варианте осуществления этого изобретения сообщение 880 включает в себя дополнительную информацию о соседних узлах, используемую для размещения передач обслуживания конечного узла, включающую в себя, но не ограниченную этим, идентификаторы адреса туннелирования и сеанса связи, использующего туннелирование, для переназначения пакетов между узлами 840 и 850 доступа, возможности узла 850 доступа относительно качества обслуживания, загрузки, протоколов и поддерживаемых приложений. Узел 840 доступа принимает сообщение 880 и сохраняет информацию, включенную в сообщение 880, в своем запоминающем устройстве, например, для будущего использования в операциях разрешения CID в сетевой адрес. Узел 840 доступа реагирует с помощью сообщения 882, подтверждающего прием упомянутой информации, включенной в сообщение 880.

В одном варианте осуществления этого изобретения узел 840 доступа включает в сообщение 882 некоторые из отображений идентификаторов соединения в адреса сетевого уровня для узла 850 доступа, отображений идентификаторов канального уровня в адреса сетевого уровня для узла 850 доступа, информацию о соседних узлах, используемую для размещения передач обслуживания конечного узла, включающую в себя, но не ограниченную этим, идентификаторы адресов туннелирования и сеанса связи, использующего туннелирование, для переназначения пакетов между узлами 840 и 850 доступа, и/или информацию, указывающую возможности узла 840 доступа относительно качества обслуживания, загрузки, протоколов и поддерживаемых приложений. Узел 840 доступа принимает сообщение 880 и сохраняет информацию, включенную в сообщение 880, в своем запоминающем устройстве, или например, для будущего использования в сообщениях о маршрутизации. В этом конкретном варианте осуществления изобретения сообщения 883 и 884 не используются.

В другом варианте осуществления этого узла 840 доступа по изобретению сообщение 882 включает в себя подтверждение приема информации, включенной в сообщение 880. В этом варианте осуществления изобретения узел 840 доступа посылает сообщение 883, включающее в себя по меньшей мере некоторые из отображений идентификаторов соединения в адреса сетевого уровня для узла 850 доступа, отображений идентификаторов канального уровня в адреса сетевого уровня для узла 850 доступа, информации о соседних узлах, используемой для размещения передач обслуживания конечного узла, включающих в себя, но не ограниченных этим, идентификаторы адресов туннелирования и сеансов связи, использующих туннелирование, для переназначения пакетов между узлами 840 и 850 доступа, возможности узла 840 доступа относительно качества обслуживания, загрузки, протоколов и поддерживаемых приложений. Узел 850 доступа принимает сообщение 883 и сохраняет информацию, включенную в сообщение 883, в своем запоминающем устройстве, например, для будущего использования. Узел 850 доступа реагирует с помощью сообщения 884, подтверждающего прием упомянутой информации.

Вслед за обменом информацией о соседних узлах и отображениями идентификаторов в адреса между узлами 840 и 850 доступа через сообщение 880, 882 и дополнительно 883 и 884 конечный узел 810 посылает сообщение 890 к узлу 840 доступа. Подобно сообщению 860, в одном варианте осуществления изобретения, сообщение 890 также является таким же или подобным сообщению 500 на фиг.5. Сообщение 890 идентифицирует в качестве своего окончательного пункта назначения узел 850 доступа. Узел 840 доступа принимает сообщение 890, производит поиск в своем запоминающем устройстве относительно отображения между идентификатором узла 850 доступа и сетевым адресом для упомянутого узла 850 и находит упомянутый сетевой адрес в своей таблице разрешения адресов, которая была ранее заполнена сообщением 880. Узел 840 доступа инкапсулирует сообщение 890 в соответствии с информацией в таблице разрешения и посылает его к узлу 850 доступа в форме сообщения 891. Узел 850 доступа реагирует с помощью сообщения 892, снова используя информацию в своей таблице разрешения адресов и сообщений 891. Узел 840 доступа посылает к конечному узлу 810 сообщение 893, включающее в себя по меньшей мере часть сообщения 892, полученного от узла 850 доступа, завершая коммуникационный обмен между конечным узлом 810 и узлом 850 доступа через узел 840 доступа.

В описанном выше способе, через использование сообщений от конечного узла 810, узлы 840 и 850 доступа обеспечиваются адресом и/или информацией PID друг о друге, которые могут использоваться в маршрутизации принимаемых впоследствии сообщений. Соответственно, когда узлы доступа добавляются к сети, конечные узлы могут служить для обнаружения их присутствия из сигналов широковещательной передачи и уведомлять узлы доступа о новых соседних узлах. Поскольку часть информации об адресах, достаточная для процесса уведомления, распределена для облегчения основанной на сетевом PID маршрутизации сообщений, после уведомления процесс завершается.

В различных вариантах осуществления узлы, описанные в данном описании, реализованы с использованием одного или больше модулей для выполнения этапов, соответствующих одному или больше способам по настоящему изобретению, например этапов обработки сигналов, генерирования и/или передачи сообщений. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления различные признаки настоящего изобретения реализованы с использованием модулей. Такие модули могут быть реализованы с использованием программного обеспечения, аппаратного обеспечения или комбинации программного обеспечения и аппаратного обеспечения. Многие из описанных выше способов или этапов способов могут быть реализованы с использованием выполняемых машиной команд, таких как программное обеспечение, включенное в машиночитаемую среду, такую как запоминающее устройство, например, ОЗУ (оперативное запоминающее устройство), гибкий диск и т.д., для управления машиной, например, компьютером общего назначения с дополнительным аппаратным обеспечением или без него, чтобы реализовывать все или части из описанных выше способов, например, в одном или больше узлах. Соответственно, помимо всего прочего, настоящее изобретение направлено на машиночитаемый носитель, включающий в себя выполняемые машиной команды для того, чтобы заставлять машину, например процессор и связанное аппаратное обеспечение, выполнять один или больше этапов описанного выше способа (способов).

Многочисленные дополнительные разновидности описанных выше способов и устройств по настоящему изобретению должны быть очевидны специалистам в данной области техники, ввиду приведенного выше описания изобретения. Такие разновидности должны рассматриваться как находящиеся в пределах объема данного изобретения. Способы и устройство по настоящему изобретению могут и в различных вариантах осуществления используются с методами CDMA, мультиплексирования с ортогональным частотным разделением (OFDM) или различными другими типами методов осуществления связи, которые могут использоваться для обеспечения линий беспроводной связи между узлами доступа и мобильными узлами. В некоторых вариантах осуществления узлы доступа реализованы как базовые станции, которые устанавливают линии связи с мобильными узлами, используя OFDM и/или CDMA. В различных вариантах осуществления мобильные узлы реализованы как портативные компьютеры, персональные цифровые ассистенты (ПЦА) или другие портативные устройства, включающие в себя схемы приемника/передатчика и логику и/или подпрограммы, чтобы реализовывать способы по настоящему изобретению.