CN101960883A - 在无线网络中使用因特网协议地址来支持通信 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于无线通信的设备及其方法。所述设备经配置以接收与第一节点(102C)相关联的识别符(602)，从所述识别符确定所述第一节点的IP地址(604)，且使用所述IP地址经由第二节点(102A)与所述第一节点传送数据(606)，其中所述数据涉及管理所述第一节点的空中链路资源。

Description

在无线网络中使用因特网协议地址来支持通信

技术领域

本发明大体上涉及电信，且更明确地说，涉及用于在无线网络中使用因特网协议(IP)地址来支持通信的系统和方法。

背景技术

无线网络常常用于提供较大地理区域(例如，城市、大城市区域、州、县或有时整个国家)上的无线覆盖。此些网络有时被称作无线广域网(WWAN)。近来，已部署了被称为无线局域网(WLAN)的较小无线网络以覆盖具有在几十米到几百米的范围内的地理覆盖的较小区域。这些广域网和局域网通常由无线节点的集合组成，所述无线节点一起工作以为用户提供对例如因特网等大网络基础架构的接入权。为了实现用户漫游穿越无线网络时的顺畅移动性，应使用高效方法来将无线装置从一个无线节点越区切换到另一无线节点。应实施这些方法来使越区切换之间的延迟减到最小，以及减小此些越区切换的故障率。

此外，与一个无线节点通信的用户可能需要用信号通知另一无线节点以减少干扰。应以高效方式来实施这些方法以优化性能。

发明内容

在本发明的一个方面中，一种用于无线通信的设备包括处理系统，所述处理系统经配置以接收与第一节点相关联的识别符，从所述识别符确定第一节点的IP地址，且使用所述IP地址经由第二节点与第一节点传送数据，其中所述数据涉及管理第一节点的空中链路资源。

在本发明的另一方面中，无线通信的方法包括：接收与第一节点相关联的识别符；从所述识别符确定第一节点的IP地址；以及使用所述IP地址经由第二节点与第一节点传送数据，其中所述数据涉及管理第一节点的空中链路资源。

在本发明的又一方面中，一种用于无线通信的设备包括：用于接收与第一节点相关联的识别符的装置；用于从所述识别符确定第一节点的IP地址的装置；以及用于使用所述IP地址经由第二节点与第一节点传送数据的装置，其中所述数据涉及管理第一节点的空中链路资源。

在本发明的另一方面中，用于通信的计算机程序产晶包括机器可读媒体，所述机器可读媒体包含可由处理系统执行以进行以下操作的指令：接收与第一节点相关联的识别符；从所述识别符确定第一节点的IP地址；以及使用所述IP地址经由第二节点与第一节点传送数据，其中所述数据涉及管理第一节点的空中链路资源。

在本发明的又一方面中，一种用于无线通信的接入终端包括：处理系统，所述处理系统经配置以接收与第一节点相关联的识别符，从所述识别符确定第一节点的IP地址，且使用所述IP地址经由第二节点与第一节点传送数据，其中所述数据涉及管理第一节点的空中链路资源；以及由所述处理系统支持的用户接口。

应理解，所属领域的技术人员从以下具体描述内容将容易明白本发明的其它方面，其中借助于图解来展示和描述本发明的各种方面。如将认识到的，本发明能够具有各种其它方面的修改，所有这些修改均不脱离本发明的范围。因此，应认为图式和具体描述内容本质上是说明性的且不是限制性的。

附图说明

在附图中，借助于实例(而并非借助于限制)来说明通信系统的各种方面，其中：

图1是通信系统的实例的概念图；

图2是通信系统的实例的概念图，其展示无线网络中起始越区切换的接入终端；

图3是通信系统的实例的概念图，其展示如何在接入终端与目标接入点之间交换数据以进行越区切换；

图4是无线通信系统的实例的概念图，所述无线通信系统具有用于支持无线网络中的接入终端的越区切换的服务器；

图5是用于图1的通信系统中的无线节点的概念框图；以及

图6是说明图5的无线节点中的处理系统的功能性的实例的框图。

具体实施方式

下文描述本发明的各种方面。应明白，可以各种各样的形式来体现本文中的教示，且本文中所揭示的任何特定结构、功能或两者仅仅是代表性的。基于本文中的教示，所属领域的技术人员应了解，可独立于任何其它方面来实施本文中所揭示的方面，且可以各种方式来组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所陈述的方面中任一数目的方面来实施设备或实践方法。此外，可使用除了本文中所陈述的方面中的一者或一者以上之外或不同于本文中所陈述的方面中的一者或一者以上的其它结构、功能性或结构与功能性来实施此设备或实践此方法。此外，一方面可包含一技术方案的至少一个元件。作为上文的实例，在一些方面中，一种设备包括处理系统，所述处理系统经配置以接收与第一节点相关联的识别符，从所述识别符确定第一节点的IP地址，且使用所述IP地址经由第二节点与第一节点传送数据，其中所述数据涉及管理第一节点的空中链路资源。

图1说明无线通信系统100的若干样本方面。系统100包括若干无线节点，所述无线节点通常被指定为节点102和104。给定节点可经由一个或一个以上通信信道(例如，其中给定信道可与给定载波相关联)接收和/或发射一个或一个以上业务流(例如，数据流)。举例来说，每一节点可包含至少一个天线以及相关联的接收器和发射器组件。在以下论述中，术语接收节点可用于指代正在接收的节点，且术语发射节点可用于指代正在发射的节点。此参考并不暗示节点不能够执行发射操作和接收操作两者。

可以各种方式来实施节点。举例来说，在一些实施方案中，节点可包含接入终端、接入点、中继点或某一其它网络相关组件。参看图1，节点102可包含接入点或中继点，且节点104可包含接入终端。节点102因此可促进网络(例如，Wi-Fi网络、蜂窝式网络，或WiMax网络)的其它节点之间的通信。举例来说，当接入终端(例如，接入终端104A)在接入点(例如，接入点102A)或中继点的覆盖区域内时，接入终端104A可藉此与系统100的另一装置或经耦合以与系统100通信的某一其它网络通信。在此，节点中的一者或一者以上(例如，节点102B)可包含提供到达另一网络或另外多个网络(例如因特网等广域网108)的连接性的有线接入点。

在一些方面中，系统100的两个或两个以上节点(例如，共用独立服务集的节点)彼此相关联以经由一个或一个以上通信链路建立所述节点之间的业务流。举例来说，接入终端104B与接入点102C可彼此相关联，使得所述两者之间建立一个或一个以上业务流。

在操作中，节点(例如，接入终端104A)可经配置以周期地搜索来自系统100的信标。信标是由每一节点102发射且用于供另一节点获取的参考信号。在此实例中，当接入终端104A第一次移动到系统100附近时，接入终端104A将开始检测来自一个或一个以上节点102的信标。基于各种参数(例如，信标的信号强度)，接入终端104A可选择节点102以借助于此项技术中众所周知的方法来建立无线电链路。此节点变为到达系统100的用于接入终端104A的接入点(其在图1中展示为节点102A)。

一旦接入终端104建立与节点(例如，接入点102A)的无线电链路，接入终端104接着就可尝试建立与接入点102A或与系统100相关联的某一其它实体的会话。在此实例中，当接入终端104与接入点102A或另一实体能够交换应用等级通信时，会话被建立。所述会话提供允许针对不同流(可能经由不同节点102)的通信由接入终端104A和接入点102A或其它实体适当地组合和处理的机制。可通过此项技术中众所周知的某些程序来建立会话。举例来说，接入点102A可通过接入含有用于被授权以使用系统100的每一接入终端的信息的中央数据库(未图示)将验证、授权和记帐提供给接入终端104A。如果需要安全的会话，那么还可在接入点102A与接入终端104之间交换加密密钥。此外，可协商影响连接和由接入终端104A接收的服务的特征的各种其它属性，例如带宽和服务质量(QoS)。

一旦接入终端104已获得对系统100的接入权，接入终端104就可继续收听来自其它节点102的信标，且测量其检测到的信标的信号强度。接入终端104可使用这些测量来建立和维持活动列表。活动列表可包括(例如)可向接入终端104提供服务的节点102。此外或替代地，活动列表可包括不提供服务但干扰接入终端的节点102(例如，被限制用于关联和越区切换到所述终端的节点)。随着接入终端104继续收听和测量来自其它节点108的信标的信号强度，在其漫游穿越系统100时，接入终端104可将节点108添加到活动列表或从活动列表中移除节点108。

将节点102添加到活动列表的过程涉及节点102与接入终端104之间的通信或信令。如果需要越区切换，那么通信可涉及用于协商和保留用于接入终端104的无线电资源的数据的交换。通过在需要越区切换之前将来自每一节点102的无线电资源保留在活动列表中，接入终端104能够快速地在节点102之间切换，同时维持与接入点102A或其它实体的会话。

尽管其它条件可触发越区切换(例如，当前服务接入终端104A的接入点102无能力提供所需的带宽或QoS)，但从一个节点102到另一节点102的越区切换通常响应于接入终端104A移动穿越系统100而发生。无论如何，一旦接入终端104A确定需要越区切换，接入终端104A就从活动列表中选择一节点102来接收越区切换。

图2是起始越区切换的接入终端的实例的概念图。当前服务接入终端104A的接入点102A将被称作“服务接入点”，且将接收接入终端104A的越区切换的节点102C将被称作“目标接入点”。在此实例中，接入终端104与目标接入点102C之间的某些通信或信令先于越区切换。所述通信可包括数据交换，其中接入终端104A将越区切换请求发送到目标接入点102C，且目标接入点102C通过准予所述请求来响应接入终端104A。接入终端104A还可将会话状态信息发送到目标接入点102C，或提示目标接入点102C检索来自某一其它实体的会话状态信息。还可将安全信息提供给目标接入点102C，以使目标接入点102C能够使用中央数据库(未图示)来提供验证、授权和记帐。

图3是展示如何在接入终端104A与目标接入点102C之间交换数据以执行以下操作的实例的概念图：(1)将目标接入点102C添加到活动列表，或(2)将接入终端104A越区切换到目标接入点102C。在两种情况下，在接入终端104A与目标接入点102C之间交换的数据由服务接入点102A使用IP地址来转发。通过使用IP地址，服务接入点102A不必处理数据，且可充当IP包的路由器或将IP包转发到用于服务接入点102A的第一跳路由器。

参看图3，接入终端104A使用一系列数据包经由服务接入点102A与目标接入点102C通信。每一数据包包括目的地IP地址和有效负载。有效负载可包括与管理用于目标接入点102C的空中链路资源有关的数据，包括(例如)保留空中链路资源的信令、越区切换请求、对越区切换请求的准予、会话信息、安全信息或任何其它信令。每一数据包中的IP地址提供服务接入点102A所需的路由信息，以在接入终端104A与目标接入点102C之间转发有效负载。

接入终端104A可以任一数目的方式获得目标接入点102C的IP地址。举例来说，目标接入点102C以及系统100中的所有其它节点102可在控制信道上连续地或周期性地广播其IP地址。在此实例中，接入终端104A仅监视控制信道以获得目标接入点的IP地址。

或者，目标接入点102C以及系统100中的其它节点102可在控制信道上广播识别符。这可以是广播IP地址的有吸引力的替代方案，其可能需要更多带宽。在此实例中，接入终端104A监视控制信道以获得目标接入点的识别符。在接收到识别符后，接入终端104A将识别符解析成目标接入点102C的IP地址。这可通过向服务器查询所述识别符来实现。参看图4，服务器110可用于将识别符翻译为目标接入点102C的IP地址。可经由网络108或通过某些其它方法将IP地址递送到接入终端104A。

作为另一实例，接入终端104A可使用存储器中的查找表将识别符翻译为目标接入点102C的IP地址。可在接入终端104A最初接入系统100时将查找表从系统100或另一实体提供给接入终端104A，或可将查找表供应到接入终端104A中。还可按照上述技术中的一者或一者以上的组合来计算IP地址。举例来说，可广播IP地址的一部分，且可使用查询、查找表等得出IP地址的另一部分。

如所属领域的技术人员将容易了解，可将IP地址的此方式的使用扩展到其中与服务接入点通信的接入终端需要与无线网络中的一个或一个以上其它节点通信的其它应用。举例来说，来自系统100中的节点102的无线发射可能干扰系统100中的非相关联节点处的接收。返回图1，在节点102D正在向节点104C发射(如由符号106B表示)的同时，节点104B可能正在从节点102C接收(如由无线通信符号106A表示)。视节点104B与102D之间的距离以及节点102D的发射功率和时序而定，来自节点102D的发射(如由虚线符号106C表示)可能干扰节点104B处的接收。在此实例中，节点104B可向节点102D发送请求，以限制其对节点104C的干扰发射。节点104B可通过使用节点102D的IP地址将消息经由节点102C发送到节点102D。节点102C转发包，且不需要处理消息。在接收到消息后，节点102D可选择放弃发射，可减小其发射功率，或可忽略所述消息。

图5是说明节点的功能性的实例的框图。节点502可充当接入终端、接入点、中继点或某一其它网络相关组件。

节点502的以下描述本质上是提供信息的，且广泛地界定每一块的功能性。将仅描述与本文中所揭示的各种概念有关的功能性。所属领域的技术人员将认识到，这些功能块可提供本文中未描述的其它功能性。在此实例中，节点502包括两个功能块：无线接口504、处理系统506和用户接口508。

无线接口504可被配置为提供发射功能和接收功能两者的收发器。发射功能包括用数据来调制载波。接收功能包括解调载波以恢复数据。无线接口504还可提供各种其它功能，例如RF前端处理、模拟/数字转换、时序和频率估计、信道估计、涡轮编码(turbo coding)等。总之，无线接口504可经配置以提供节点502的完整物理层实施。

处理系统506(单独或结合节点502中的其它实体)可经配置以实施物理层上的所有功能性。或者，处理系统506还可实施物理层的全部或一部分。在最一般的条件下，处理系统506经配置以使用无线接口504的发射和接收功能来支持通信。此外，处理系统506使用IP地址来支持各种越区切换程序以发送和接收数据。

处理系统506可包括一个或一个以上处理器。处理器可为通用微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑装置(PLD)、逻辑电路、离散硬件组件，或可执行信息的计算或其它操纵的任何其它合适实体。

处理系统506还可包括一个或一个以上机器可读媒体，所述一个或一个以上机器可读媒体用以提供数据存储(包括用于将识别符翻译为接入终端应用的IP地址的查找表)且/或支持软件应用程序。不管是被称作软件、固件、中间件、微码、硬件描述语言还是别的名称，软件均将被广泛地解释为表示指令、程序、代码或任何其它电子媒体内容。机器可读媒体可包括与处理器集成的存储装置，例如对于ASIC可能存在的情况。机器可读媒体还可包括在处理器外部的存储装置，例如随机存取存储器(RAM)、快闪存储器、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、寄存器、硬盘、可装卸盘、CD-ROM、DVD或任何其它合适的存储装置。此外，机器可读媒体可包括发射线或对数据信号进行编码的载波。所属领域的技术人员将认识到，如何最佳地实施处理系统的所描述的功能性。

当充当接入终端时，节点502还可包括用户接口508。用户接口508可包括显示器、小键盘、扬声器、麦克风和/或使用户能够操作接入终端的任何其它合适接口。用户接口508用于通过无线接口来控制由处理系统506经由无线电链路发射和接收的数据。

当充当无线网络中的节点时，节点502还可包括无线接口504，无线接口504能够维持与接入终端和/或无线节点的任何合适数目的无线下行链路连接，以及维持一个或一个以上上行链路连接以支持回程。上行链路连接可为有线的或无线的。

图6是说明处理系统506的功能性的实例的框图。在此实例中，处理系统506包括：用于接收与第一节点相关联的识别符的模块602；用于从所述识别符确定第一节点的IP地址的模块604；以及用于使用所述IP地址经由第二节点与第一节点传送数据的模块606，其中所述数据涉及管理第一节点的空中链路资源。

提供前面的描述是为了使所属领域的技术人员能够实践本文中所描述的各种方面。所属领域的技术人员将容易明白对这些方面的各种修改，且本文中所界定的一般原理可适用于其它方面。因此，所附权利要求书无意限于本文中所展示的方面，而是将被赋予与语言权利要求书一致的完整范围，其中除非明确地这样陈述，否则以单数形式提到某一元件无意表示“一个且只有一个”，而是指“一个或一个以上”。除非另有明确陈述，否则术语“一些”是指一个或一个以上。为所属领域的技术人员已知或以后将知道的贯穿本发明而描述的各种方面的元件的所有结构和功能均等物以引用的方式明确地并入本文中，且意在被所附权利要求书涵盖。此外，不管所附权利要求书中是否明确地陈述此揭示内容，本文中所揭示的内容不打算献给公众。除非使用短语“用于…的装置”来明确地陈述权利要求书要素或在方法项的情况下使用短语“用于…的步骤”来陈述权利要求书要素，否则不应根据35U.S.C.§112第六段的规定来解释权利要求书要素。

Claims (38)

1.一种用于无线通信的设备，所述设备包含：

处理系统，其经配置以接收与第一节点相关联的识别符，从所述识别符确定所述第一节点的IP地址，且使用所述IP地址经由第二节点与所述第一节点传送数据，其中所述数据涉及管理所述第一节点的空中链路资源。

2.根据权利要求1所述的设备，其中涉及管理空中链路资源的所述数据包含识别所述设备的信息。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述处理系统进一步经配置以维持活动列表，且其中涉及管理空中链路资源的所述数据包含与将所述第一节点添加到所述活动列表有关的数据。

4.根据权利要求3所述的设备，其中与将所述第一节点添加到所述活动列表有关的所述数据包含保留所述第一节点处的空中链路资源的信令。

5.根据权利要求1所述的设备，其中涉及管理空中链路资源的所述数据包含用以支持从所述第二节点到所述第一节点的越区切换的数据。

6.根据权利要求4所述的设备，其中所述用以支持越区切换的数据包含越区切换请求、会话状态信息或安全信息。

7.根据权利要求1所述的设备，其中涉及管理空中链路资源的所述数据包含对所述第一节点限制所述空中链路资源的一部分上的干扰发射的请求。

8.根据权利要求1所述的设备，其中所述识别符包含所述IP地址。

9.根据权利要求1所述的设备，其中所述处理系统进一步经配置以通过使用所述识别符查询服务器来确定所述IP地址。

10.根据权利要求1所述的设备，其中所述处理系统进一步包含经配置以将所述识别符翻译为所述IP地址的存储器。

11.根据权利要求1所述的设备，其中所述处理系统进一步经配置以经由控制信道从第一节点接收所述识别符。

12.根据权利要求1所述的设备，其中所述处理系统进一步经配置以维持包括所述第一节点在内的可用节点的活动列表。

13.一种无线通信方法，其包含：

接收与第一节点相关联的识别符；

从所述识别符确定所述第一节点的IP地址；以及

使用所述IP地址经由第二节点与所述第一节点传送数据，其中所述数据涉及管理所述第一节点的空中链路资源。

14.根据权利要求13所述的方法，其中涉及管理空中链路资源的所述数据包含识别信息。

15.根据权利要求13所述的方法，其进一步包含维持活动列表，且其中涉及管理空中链路资源的所述数据包含与将所述第一节点添加到所述活动列表有关的数据。

16.根据权利要求15所述的方法，其中与将所述第一节点添加到所述活动列表有关的所述数据包含保留所述第一节点处的空中链路资源的信令。

17.根据权利要求13所述的方法，其中涉及管理空中链路资源的所述数据包含用以支持从所述第二节点到所述第一节点的越区切换的数据。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述用以支持越区切换的数据包含越区切换请求、会话状态信息或安全信息。

19.根据权利要求13所述的方法，其中涉及管理空中链路资源的所述数据包含对所述第一节点限制所述空中链路资源的一部分上的干扰发射的请求。

20.根据权利要求13所述的方法，其中所述识别符包含所述IP地址。

21.根据权利要求13所述的方法，其中所述IP地址的所述确定包含使用所述识别符来查询服务器。

22.根据权利要求13所述的方法，其进一步包含将所述识别符翻译为所述IP地址。

23.根据权利要求13所述的方法，其进一步包含经由控制信道从第一节点接收所述识别符。

24.根据权利要求13所述的方法，其进一步包含维持包括所述第一节点在内的可用节点的活动列表。

25.一种用于无线通信的设备，所述设备包含：

用于接收与第一节点相关联的识别符的装置；

用于从所述识别符确定所述第一节点的IP地址的装置；以及

用于使用所述IP地址经由第二节点与所述第一节点传送数据的装置，其中所述数据涉及管理所述第一节点的空中链路资源。

26.根据权利要求25所述的设备，其中涉及管理空中链路资源的所述数据包含识别所述设备的信息。

27.根据权利要求25所述的设备，其进一步包含用于维持活动列表的装置，且其中涉及管理空中链路资源的所述数据包含与将所述第一节点添加到所述活动列表有关的数据。

28.根据权利要求27所述的设备，其中与将所述第一节点添加到所述活动列表有关的所述数据包含保留所述第一节点处的空中链路资源的信令。

29.根据权利要求25所述的设备，其中涉及管理空中链路资源的所述数据包含用以支持从所述第二节点到所述第一节点的越区切换的数据。

30.根据权利要求29所述的设备，其中所述用以支持越区切换的数据包含越区切换请求、会话状态信息或安全信息。

31.根据权利要求25所述的设备，其中涉及管理空中链路资源的所述数据包含对所述第一节点限制所述空中链路资源的一部分上的干扰发射的请求。

32.根据权利要求25所述的设备，其中所述识别符包含所述IP地址。

33.根据权利要求25所述的设备，其中所述用于确定所述IP地址的装置包含用于使用所述识别符来查询服务器的装置。

34.根据权利要求25所述的设备，其进一步包含用于将所述识别符翻译为所述IP地址的装置。

35.根据权利要求25所述的设备，其进一步包含用于经由控制信道从第一节点接收所述识别符的装置。

36.根据权利要求25所述的设备，其进一步包含用于维持包括所述第一节点在内的可用节点的活动列表的装置。

37.一种用于通信的计算机程序产品，所述计算机程序产品包含：

机器可读媒体，其包含可由处理系统执行以进行以下操作的指令：

接收与第一节点相关联的识别符；

从所述识别符确定所述第一节点的IP地址；以及

使用所述IP地址经由第二节点与所述第一节点传送数据，其中所述数据涉及管理所述第一节点的空中链路资源。

38.一种用于无线通信的接入终端，所述接入终端包含：

处理系统，其经配置以接收与第一节点相关联的识别符，从所述识别符确定所述第一节点的IP地址，且使用所述IP地址经由第二节点与所述第一节点传送数据，其中所述数据涉及管理所述第一节点的空中链路资源；以及

用户接口，其由所述处理系统支持。

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