RU2584487C2 - Масштабируемая беспроводная многоячеистая vоip-архитектура - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области беспроводной связи. Технический результат изобретения заключается в совместимости стандарта цифровой улучшенной беспроводной связи (DECT) с VoIP-сетью с возможностью плавной передачи обслуживания сеансов между базовыми станциями. Устройство базовой станции имеет радиочастотный приемопередатчик, сетевой интерфейс и процессор с приложением связи и программным обеспечением для управления сеансом связи. В то время как беспроводная связь с упомянутым ассоциированным беспроводным терминалом обслуживается посредством другого устройства базовой станции. Таким образом, базовая станция может управлять отдельным функционированием своих верхнего и нижнего уровней, таким образом, разрешая передачу обслуживания сеанса к и от других базовых станций. Это предоставляет возможность автономным устройствам базовых станций работать в сети без необходимости в центральном сервере, и такую сеть легко расширять, добавляя базовые станции. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Область техники

Изобретение относится к области беспроводной радиочастотной связи, например к устройствам и сетям стандарта цифровой улучшенной беспроводной связи (DECT). Более конкретно, изобретение предоставляет беспроводное устройство базовой станции, которое может, например, формировать часть беспроводной VoIP-сети без необходимости в центральном сервере, таким образом, предоставляя VoIP-сеть, которая является масштабируемой, т.е. которая может быть расширена посредством дополнительных базовых станций, без необходимости пользователю переконфигурировать систему или ее компоненты.

Уровень техники

DECT- или DECT/Cat-iq-протоколы (беспроводная усовершенствованная технология - Интернет и качество) и устройства известны, чтобы обеспечивать эффективную и надежную передачу речевых данных, например, посредством передачи голоса по протоколу Интернета (VoIP), между беспроводной телефонной трубкой и базовой станцией.

В небольших системах автономная базовая станция имеет ограниченное число беспроводных телефонных трубок, зарегистрированных для нее. Такие системы являются скорее экономичными и простыми для установки, но невозможно расширять беспроводное покрытие и увеличивать число телефонных трубок сверх ограничения базовой станции, если не используются устройства-повторители.

В традиционных более крупных установках для VoIP множество пространственно распределенных базовых станций связывается с центральным сервером с программным обеспечением, которое осуществляет администрирование, чтобы централизовано администрировать вызовы к/от множества мобильных беспроводных телефонных трубок. Передача обслуживания или роуминг между базовыми станциями, т.е. когда телефонная трубка перемещается за пределы досягаемости одной базовой станции и в диапазон покрытия другой базовой станции, также обслуживается посредством центрального сервера. Такие системы предлагают масштабируемость, поскольку зачастую возможно для центрального сервера администрировать добавление дополнительных базовых станций.

Однако такие структуры с центральным сервером испытывают несколько недостатков. Для небольших компаний с ограниченным числом беспроводных телефонных трубок и ограниченным пространством, охватываемым небольшим числом базовых станций, все еще необходим дорогостоящий и требующий технической поддержки центральный сервер для функционирования такой системы. Кроме того, в случае, когда желательно расширение такой системы, конфигурация сервера должна быть обновлена, чтобы обслуживать одну или более дополнительных базовых станций. Это может быть довольно затруднительным и, таким образом, требует знаний специалиста, и, следовательно, обычные пользователи не способны выполнять такое расширение сами. Выделенный сервер несет в себе относительно большие непроизводительные затраты для небольших конфигураций системы.

Сущность изобретения

Таким образом, следуя приведенному выше описанию, целью настоящего изобретения является предоставление устройства и системы, которая способна предоставлять масштабируемую DECT-совместимую VoIP-сеть все еще с возможностью плавной передачи обслуживания сеансов связи, например вызовов, между базовыми станциями. Предпочтительно, система подготовлена, чтобы быть самоконфигурирующейся.

Согласно первому аспекту, изобретение предоставляет беспроводное устройство базовой станции, выполненное с возможностью обслуживать беспроводную связь между множеством ассоциированных беспроводных терминалов и IP-сетью, устройство содержит:

- радиочастотный приемопередатчик, выполненный с возможностью беспроводной связи с множеством беспроводных терминалов, и

- сетевой интерфейс, выполненный с возможностью связи с IP-сетью,

- процессор с программным обеспечением, выполненным с возможностью реализовывать:

- приложение связи, и

- администрирование сеанса связи для управления сеансами связи с множеством ассоциированных беспроводных терминалов,

при этом администрирование сеанса связи сконфигурировано так, чтобы управлять сеансом связи с ассоциированным беспроводным терминалом, в то время как радиочастотная связь с упомянутым ассоциированным беспроводным терминалом, задействованным в упомянутом сеансе связи, обслуживается посредством ассоциированного внешнего устройства, такого как внешнее беспроводное устройство базовой станции.

Имея соединение IP-сети, некоторое число таких устройств базовых станций, распределенных пространственно, позволят сформировать, например, DECT-сеть, где беспроводные терминалы в форме мобильных телефонных трубок могут осуществлять, например, VoIP-связь через устройства базовых станций без необходимости в центральном сервере, чтобы обслуживать каждый отдельный сеанс связи. Поскольку одно единственное устройство базовой станции включает в себя администрирование сеанса связи, интерфейс IP-сети и беспроводной радиочастотный приемопередатчик, несколько таких устройств базовых станций могут работать вместе и обеспечивать свободный роуминг и плавную передачу обслуживания, выполняющихся в настоящий момент сеансов связи (вызовов), поскольку администрирование сеанса связи сконфигурировано так, чтобы администрировать сеансы связи, когда связь беспроводного терминала осуществляется посредством собственного радиочастотного приемопередатчика базовой станции или через радиочастотный приемопередатчик другой базовой станции в сети. Это предоставляет возможность свободного роуминга и передачи обслуживания, выполняющихся в настоящее время сеансов связи, если беспроводной терминал перемещается за пределы (зоны) покрытия одной базовой станции и в (зону) покрытия другой базовой станции. Администрирование сеанса может оставаться в базовой станции, которая инициировала сеанс, в то время как обслуживание физической беспроводной связи с беспроводным терминалом передается другой базовой станции в сети.

Другими словами, функции радиочастотного приемопередатчика и процессора в базовой станции размещены так, что они могут функционировать раздельно. Функция традиционного центрального сервера может выглядеть как распределенная между устройствами базовых станций. Это означает, что с помощью таких устройств базовых станций предоставляется возможность увеличивать емкость системы и способность обслуживать большое число беспроводных терминалов и расширять беспроводное покрытие путем простого подключения дополнительных устройств базовых станций без необходимости изменять настройку программного обеспечения в центральном сервере. Это полезно, например, для небольших компаний, которые увеличиваются в размерах: покрытие беспроводной сети, например DECT, может быть легко масштабировано с ростом компании без первоначальных больших инвестиций в сложную и дорогостоящую серверную систему, которая обычно требуется, чтобы реализовать масштабируемость такой системы.

Возможность предоставления базовой станции с управляющим программным обеспечением, которое обеспечивает в значительной степени самоконфигурацию базовой станции в сети, упрощает для пользователя добавление базовой станции и, следовательно, расширение сети без сложных процедур обновления и конфигурирования программного обеспечения.

Далее поясняются различные варианты осуществления изобретения.

В предпочтительных вариантах осуществления устройство базовой станции реализовано с радиочастотным приемопередатчиком, сетевым интерфейсом и процессором, размещенными в одном едином корпусе. Например, устройство может питаться от соединения IP-сети в случае, когда сетевой интерфейс является проводным интерфейсом. Иначе, устройство может питаться от батареи или питаться от внешнего или внутреннего источника электропитания, питаемого от внешней сети электропитания. Следует понимать, что различные элементы устройства базовой станции могут альтернативно быть реализованы в двух или более корпусах с проводными межсоединениями.

Устройство может быть дополнительно выполнено с возможностью обслуживания беспроводной радиочастотной связи с ассоциированным беспроводным терминалом, задействованным в сеансе связи, в то время как упомянутый сеанс связи управляется посредством ассоциированного внешнего устройства, такого как внешнее беспроводное устройство базовой станции. Таким образом, базовая станция может обслуживать администрирование сеанса связи, который выполняется другой базовой станцией, и при этом базовая станция может также выполнять беспроводную связь в сеансах, управляемых посредством другой базовой станции. Это предоставляет возможность базовой станции формировать часть гибких сетей, где плавная передача обслуживания может выполняться как от, так и к устройству базовой станции.

Устройство может выглядеть как разделенное на функциональности "нижнего уровня", т.е. радиосвязь с беспроводными терминалами, так и на функциональности "верхнего уровня", т.е. администрирование сеанса. В предпочтительном варианте осуществления нижний уровень содержит радиочастотный приемопередатчик, а верхний уровень содержит приложение связи и администрирование сеанса связи, при этом устройство содержит уровень маршрутизации, служащий, чтобы разделять нижний уровень и верхний уровень так, чтобы предоставлять возможность верхнему уровню обслуживать сеансы связи с ассоциированными нижними уровнями, физически отдельными от верхнего уровня. Таким образом, такой уровень маршрутизации служит, чтобы реализовывать разделение функций верхнего уровня и нижнего уровня в устройстве базовой станции. Уровень маршрутизации может быть реализован различными способами, но предпочтительно уровень маршрутизации включает в себя логику, разрешающую обслуживание адресации сообщений между верхним и нижним уровнями и сетевым интерфейсом, так чтобы предоставлять возможность верхнему и нижнему уровням функционировать отдельно вместе с верхним и нижним уровнями, физически присутствующими во внешнем устройстве базовой станции, подключенном к IP-сети. Предпочтительно, нижний уровень содержит средство обработки для кодирования пользовательских данных, например, транскодирования аудиоданных. Возможности транскодирования аудио предоставляют возможность нижнему уровню транслировать пользовательские данные в форме аудиоданных от мобильных телефонных трубок в различные аудио стандарты в IP-сеть.

Предпочтительно, администрирование сеанса связи сконфигурировано, чтобы передавать обслуживание выполняющегося в настоящее время сеанса связи с ассоциированным беспроводным терминалом ассоциированному внешнему беспроводному устройству базовой станции. Предпочтительно, такая передача обслуживания выполняется устройством, выполненным с возможностью приема пользовательских данных от упомянутого внешнего беспроводного устройства базовой станции и ретрансляции пользовательских данных в IP-сеть, сохраняя IP-адрес, уже назначенный сеансу связи перед передачей обслуживания. Таким образом, внешняя базовая станция, которой обслуживание сеанса было передано, теперь выполняет связь с беспроводным терминалом, в то время как базовая станция принимает и ретранслирует пользовательские данные, например аудиоданные, в IP-сеть и все еще выполняет администрирование сеанса (если сеанс был инициирован устройством).

В беспроводных сетевых системах, таких как DECT, сеансы связи могут быть инициированы либо со стороны сети, либо со стороны беспроводного терминала. Однако физические беспроводные соединения обычно устанавливаются только беспроводным терминалом к соответствующим базовым станциям. Для того чтобы поддерживать инициирование сеансов связи со стороны сети, беспроводные терминалы выполняют первоначальную или регулярную процедуру регистрации местоположения, которая инициирует реализацию верхнего уровня в базовой станции. Когда сеансы связи, такие как входящие вызовы, должны быть инициированы со стороны сети, сообщения поискового вызова рассылаются одной или более базовыми станциями для того, чтобы инструктировать беспроводным терминалам устанавливать подходящие физические беспроводные соединения, чтобы обслуживать сетевые сеансы связи верхнего уровня.

В одном варианте осуществления устройство выполнено с возможностью приема информации поискового вызова из IP-сети и передачи информации поискового вызова в беспроводном сигнале через радиочастотный приемопередатчик с тем, чтобы предоставлять возможность роуминга множества ассоциированных беспроводных терминалов. Таким образом, посредством такого распространения сигнала поискового вызова среди устройств базовых станций беспроводной терминал может принимать, например, VoIP-вызов независимо от того, какого устройства базовой станции сети терминалы могут достигать беспроводным образом.

В одном варианте осуществления процессор выполнен с возможностью обмена конфигурационными данными системы и информацией идентичности по множеству ассоциированных беспроводных терминалов через IP-сеть, например, согласно предварительно сохраненной схеме или по запросу. Таким образом, с помощью устройства, выполненного с возможностью распространения такой информации, все базовые станции сети могут быть обновлены из информации о системе и беспроводном терминале. Это предоставляет возможность, например, пользователю сети или менеджеру обновлять конфигурацию системы только на одной базовой станции сети. Эта базовая станция затем служит для того, чтобы обновлять другие базовые станции в сети.

В одном варианте осуществления множество ассоциированных беспроводных терминалов содержит множество беспроводных мобильных телефонных трубок, приспособленных для речевой связи, таких как беспроводные мобильные телефонные трубки, приспособленные для DECT-связи. Радиочастотный приемопередатчик тогда приспособлен для DECT-связи, и устройство дополнительно содержит средство обработки аудио для обработки DECT-аудиоданных. Как уже упомянуто, такие варианты осуществления пригодны в качестве базовых станций в беспроводной телефонной сети, которую легко расширять посредством дополнительных базовых станций. В частности, устройство может включать в себя обработку аудио, приспособленную, чтобы обрабатывать широкий диапазон аудиоданных.

Предпочтительно, устройство приспособлено для временной синхронизации радиочастотного приемопередатчика с ассоциированным внешним беспроводным устройством базовой станции.

Устройство может быть приспособлено для назначения идентификационного номера в IP-сети. Это предоставляет возможность нескольким базовым станциям идентифицировать себя друг для друга как принадлежащие к конкретной беспроводной сети и, таким образом, иметь возможность взаимодействовать и распределять функциональности верхнего уровня и нижнего уровня, как уже описано.

В целом, устройство может быть выполнено с возможностью беспроводной связи согласно стандарту связи, одному из: DECT/CAT-iq, Bluetooth, WiFi, GSM, LTE, Wimax, 3G и 4G. Приложение связи может содержать VoIP-приложение с тем, чтобы предоставлять возможность устройству обслуживать VoIP-связь между беспроводными терминалами и IP-сетью.

Сетевой интерфейс может быть проводным или беспроводным интерфейсом IP-сети, например интерфейсом, приспособленным для проводного Ethernet-соединения или проводного VDSL-соединения. В частности, устройство может быть выполнено с возможностью получения электрической мощности, чтобы запускать, по меньшей мере, некоторые или все схемы устройства базовой станции через Ethernet-соединение.

Устройство может быть реализовано посредством одного процессора, т.е. процессора, выполненного с возможностью осуществления всей обработки, требуемой верхним уровнем, уровнем маршрутизации и нижним уровнем. Однако в некоторых версиях может быть желательно разделять различные функциональности устройства между двумя или более процессорами.

Базовая станция может включать в себя алгоритмы, приспособленные, чтобы распределять администрирование сеанса связи на незанятые базовые станции в сети, например, посредством устройства базовой станции, выполненного с возможностью передачи, через IP-сеть, информации, относящейся к множеству сеансов связи, обслуживаемых в настоящий момент посредством устройства базовой станции. Это позволит базовым станциям автоматически распределять администрирование сеанса на более или менее свободные устройства базовых станций сети и, таким образом, использовать ресурсы обработки в таких устройствах, тем самым, улучшая общую производительность в сети устройств базовых станций.

Во втором аспекте изобретение предоставляет систему беспроводной сети, содержащую:

- множество беспроводных устройств базовых станций согласно первому аспекту, и

- множество беспроводных терминалов, приспособленных для беспроводной связи через радиочастотный приемопередатчик по меньшей мере одного из множества беспроводных устройств базовых станций.

Понятно, что варианты осуществления, упомянутые для одного аспекта, могут любым образом быть объединены с вариантами осуществления любого одного или более вариантов осуществления других аспектов.

Краткое описание чертежей

В последующем, изобретение будет описано более подробно посредством ссылки на варианты осуществления, иллюстрированные на сопровождающих чертежах, из которых:

Фиг. 1 иллюстрирует вариант осуществления беспроводного устройства базовой станции, подходящий для VoIP-связи с мобильными терминалами,

Фиг. 2 иллюстрирует блок-схему варианта осуществления устройства базовой станции с указанными элементами верхних уровней и нижних уровней и с указанием промежуточного уровня маршрутизации,

Фиг. 3a, 3b и 3c иллюстрируют различные сценарии сеанса связи с тем, чтобы иллюстрировать роль отдельных верхнего и нижнего уровней устройства базовой станции,

Фиг. 4 иллюстрирует пример VoIP-сети с тремя базовыми станциями, каждая с одной или двумя мобильными телефонными трубками в своих соответствующих радиодиапазонах, и

Фиг. 5 иллюстрирует блок-схему примера элементов, содержащихся в уровне маршрутизации.

Подробное описание изобретения

Фиг. 1 иллюстрирует основные элементы варианта осуществления устройства базовой станции, соединенного через сетевой интерфейс NI с IP-сетью, например, проводным Ethernet, и приспособленного для беспроводной связи с тремя беспроводными терминалами T1, T2 и T3, например, мобильными телефонными трубками, согласно протоколу DECT/CAT-iq.

Процессор служит для запуска приложения связи, здесь иллюстрированного как VoIP-приложение, и программного обеспечения, реализующего функциональные возможности администрирования сеанса связи CSM, позволяющие устройству базовой станции управлять и обслуживать сеанс связи с одним или более беспроводными терминалами T1, T2, T3 посредством беспроводного радиочастотного приемопередатчика RT. Эти функции, выполняемые процессором, могут быть видны как основные части того, что может быть обозначено функциональными возможностями "верхнего уровня" UL. Радиочастотный приемопередатчик RT, здесь иллюстрированный как DECT/CAT-iq-совместимый радиочастотный приемопередатчик RT, может быть обозначен "нижним уровнем" LL, поскольку он служит для того, чтобы осуществлять физическую беспроводную связь с беспроводными терминалами T1, T2, T3. Специальным признаком устройства базовой станции согласно иллюстрированному варианту осуществления является то, что он включает в себя "уровень маршрутизации" RL, который служит для обслуживания связи между верхним уровнем UL, нижним уровнем LL и сетевым интерфейсом NI. Это предоставляет возможность разделять функционирование верхнего уровня UL и нижнего уровня LL. Таким образом, несколько аналогичных устройств базовых станций могут быть соединены с IP-сетью и распределять обслуживание верхнего уровня и нижнего уровня для одного сеанса связи между двумя устройствами базовых станций. Предпочтительно, каждое устройство базовой станции может обслуживать:

1) обслуживание как нижнего уровня, так и верхнего уровня для сеанса связи,

2) только связь нижнего уровня в сеансе связи, где другое устройство базовой станции обслуживает функции верхнего уровня сеанса, и

3) связь верхнего уровня в сеансе связи, где другое устройство базовой станции обслуживает связь нижнего уровня.

Это предоставляет возможность сети поддерживать свободный роуминг и плавную передачу обслуживания. Во всех случаях 1)-3), уровень RL маршрутизации служит для связи между верхним уровнем и нижним уровнем - присутствуют ли они физически в одном устройстве, либо только верхний уровень UL или нижний уровень LL в устройстве активен в сеансе связи. Если для одного сеанса связи функциональности верхнего и нижнего уровня существуют в различных устройствах, уровень RL маршрутизации будет выполнять необходимую взаимосвязь через сетевой интерфейс NI и, таким образом, IP-сеть, с уровнем маршрутизации противоположной ему стороны во внешнем устройстве базовой станции.

На фиг. 1 устройство базовой станции иллюстрировано как содержащееся в одном едином корпусе, например, с электропитанием всех элементов своих схем от проводного Ethernet-соединения. Таким образом, устройство может быть в форме одного единого корпуса только с одним или более разъемами для соединения IP-сети, доступными снаружи. Радиочастотный приемопередатчик может включать в себя внутреннюю антенну, или он может быть соединен с антенным гнездом, доступным снаружи. Процессор может быть реализован с возможностью выполнения всей требуемой обработки на верхнем уровне UL, уровне RL маршрутизации и нижнем уровне LL. В простых недорогих версиях один процессор может обслуживать всю обработку, требуемую для реализации UL, RL и LL-функций.

В последующем, используется ряд аббревиатур:

DECT Цифровая улучшенная беспроводная связь

DLC Управление линией передачи данных

DSP Процессор цифровых сигналов

Eth Ethernet

IP Протокол Интернета

IWU Устройство взаимодействия

MAC Управление доступом к среде

NWK if сетевой интерфейс

NWK Сеть

PMID MAC-идентификатор портативных устройств

PARI Идентификатор прав первичного доступа

PBX телефонная система для частного пользования

RFP Стационарная радиочасть

RFPI Идентификатор стационарной радиочасти

RPN Номер радиочасти

RSSI Индикация мощности принимаемого сигнала

RTP Протокол реального времени

SIP Протокол инициации сеанса

STUN Утилиты обхода сеанса для NAT

UA Пользовательский агент

VoIP Голос по IP

WRS Беспроводная ретрансляционная станция

Фиг. 2 иллюстрирует более подробно функции, включенные в верхний уровень UL и в нижний уровень LL одного варианта осуществления устройства базовой станции. Верхний уровень UL включает в себя приложение связи, здесь, VoIP-приложение, и администрирование связи и возможности управления вызовом, как уже описано в отношении фиг. 1. Отметим, что нижний уровень включает в себя всю обработку аудио, т.е. аудиодрайвер, DSP-управление и MAC, таким образом, предоставляя возможность кодирования пользовательских данных от беспроводных терминалов в форме аудиоданных. Если необходимо, устройство базовой станции включает в себя средство обработки, чтобы транскодировать аудиоданные.

Информация в информационной базе данных обменивается и синхронизируется через уровень маршрутизации. Данные форматируются и дополняются информацией заголовка и распространяются по IP-сети, например, с помощью многоадресной IP-рассылки. Распространение может выполняться с постоянными временными интервалами или при каком-либо обновлении. Например, данные в базе данных снабжаются временной меткой, которая позволит базовой станции проверять, должно ли быть проведено обновление каких-либо данных в информационной базе данных.

Фиг. 3a-c иллюстрируют роль верхнего уровня, уровня маршрутизации и нижнего уровня устройства базовой станции в трех различных сценариях, где до трех устройств B1, B2, B3 базовых станций задействовано в одном едином сеансе связи с беспроводным терминалом.

Фиг. 3a показывает простую ситуацию, где устройство B1 базовой станции имеет верхний уровень, который администрирует сеанс связи с беспроводным терминалом, и при этом нижний уровень того же устройства B1 базовой станции обслуживает физическое беспроводное соединение с беспроводным терминалом. Мультимедийные данные маршрутизируются с нижнего уровня через уровень маршрутизации в IP-сеть. Данные управления сеансом передаются беспроводному терминалу через нижний уровень, уровень маршрутизации и верхний уровень и опять через уровень маршрутизации в IP-сеть.

Фиг. 3b показывает ситуацию, где два устройства B1, B2 базовых станций задействованы в сеансе связи с беспроводным терминалом. Например, сеанс был инициирован, как описано относительно фиг. 3a, т.е. сеанс инициируется и обслуживается исключительно посредством B1. Обслуживание соединения связи может затем быть передано к B2, например, в случае, когда беспроводной терминал переместился за пределы беспроводной досягаемости B1, тогда как администрирование сеансом связи все еще обслуживается посредством B1. Таким образом, теперь нижний уровень B2 обслуживает беспроводную связь с беспроводным терминалом и маршрутизирует как мультимедийные данные, так и данные управления сеансом через свой уровень маршрутизации в IP-сеть и, таким образом, разрешает уровню маршрутизации B1 принимать и те, и другие данные через свой уровень маршрутизации. Мультимедийные данные тогда маршрутизируются на нижний уровень B1, в то время как данные управления сеансом маршрутизируются на верхний уровень, который все еще управляет сеансом связи, тогда как верхний уровень B2 не задействован в сеансе связи. Это освобождает верхний уровень B2 для управления другими сеансами связи, которые могут обслуживаться посредством собственного нижнего уровня или нижнего уровня внешней базовой станции, например, B1.

Фиг. 3c показывает ситуацию, когда сеанс связи затрагивает три устройства B1, B2, B3 базовых станций. Например, ситуация возникает, если сеанс связи инициируется посредством верхнего уровня B1 и нижнего уровня B2, например, поскольку самая последняя регистрация местоположения беспроводного терминала была выполнена в B1. Обслуживание сеанса связи может затем быть передано к B3, например, вследствие того, что беспроводной терминал переместился за пределы беспроводной досягаемости B2, но в беспроводной диапазон покрытия радиочастотного приемопередатчика нижнего уровня B3. Эта ситуация будет аналогична иллюстрированной на фиг. 3b. Однако, например, вследствие того, что B2 и B3 задействуются в слишком многих сеансах связи, в то время как B1 имеет свободные ресурсы верхнего уровня, B2 может рассылать запрос, чтобы передавать обслуживание верхнего уровня для сеанса связи, или потому что самая последняя регистрация местоположения терминала была выполнена в B1. Вследствие того, что B1 является доступной базовой станцией в сети с максимально избыточными ресурсами, она выбирается для приема управления верхнего уровня сеансом связи. Таким образом, при этом все три базовые станции B1, B2, B3 задействованы в сеансе связи. B1 обслуживает функции верхнего уровня, ретранслированные через уровни маршрутизации B2 и B3. B3 обслуживает связь нижнего уровня с беспроводным терминалом и ретранслирует мультимедийные данные через уровни маршрутизации B3 и B2 на нижний уровень B2 и далее через уровень маршрутизации B2 в IP-сеть.

Фиг. 4 иллюстрирует примерную сеть из трех устройств B1, B2, B3 базовых станций согласно изобретению, которые соединены с IP-сетью, таким образом, предоставляя возможность VoIP-связи с одним из четырех беспроводных терминалов, распределенных в (зоне) беспроводного покрытия (окружностях) каждого из устройств B1, B2, B3 базовых станций. Это предоставляет возможность VoIP-вызовов между беспроводными терминалами и IP-телефоном или коммутатором IP-телефонов, IP PBX.

Предпочтительно, устройство базовой станции сконфигурировано для автоматического распространения конфигурационных данных системы по IP-сети с тем, чтобы предоставлять возможность пользователю обновлять систему, обновляя данные только в одной из базовых станций B1, B2, B3. То же применяется к расширению системы, которое может быть легко выполнено посредством присоединения дополнительного устройства базовой станции, которое информировано об идентичности сети, частью которой оно, как ожидается, должно быть. Базовая станция затем будет автоматически обновлена с помощью релевантной сетевой информации, что предоставляет возможность базовой станции функционировать в сети.

Если устройство базовой станции отказывает, сеть базовых станций также является гибкой, поскольку, может быть, отказывает только один радиочастотный приемопередатчик базовой станции, в то время как возможности уровня маршрутизации и верхнего уровня все еще могут использоваться в сети. Также риск потери выполняющегося в настоящее время сеанса связи минимален вследствие возможности того, что два или три устройства базовых станций могут быть задействованы в обслуживании нижнего уровня сеанса связи. Таким образом, даже если нижний уровень одной базовой станции отказывает, другая базовая станция может иметь возможность принять его задачи и сохранять сеанс связи рабочим. Если верхний уровень одной базовой станции отказывает, тогда выполняющийся в настоящее время сеанс связи теряется, но действия верхнего уровня, например регистрация местоположения, могут выполняться в другой базовой станции в сети.

Фиг. 5 иллюстрирует возможную реализацию уровня маршрутизации. Как упомянуто, уровень маршрутизации имеет, главным образом, задачу отправки сообщений соединения и управления сеансом между компонентами программного обеспечения верхнего и нижнего уровня, даже когда эти компоненты находятся в физически раздельных базовых станциях.

Установка входящих сеансов связи, таких как телефонные вызовы, выполняется опосредованно посредством поискового вызова беспроводного терминала на одной или более базовых станциях. Сообщения поискового вызова отправляются вниз с верхнего уровня на локальный нижний уровень и отправляются через многоадресную IP-передачу другим базовым станциям. При приеме сообщений поискового вызова многоадресной IP-передачи уровень маршрутизации отправляет их вниз на нижний уровень, и сообщения поискового вызова транслируются в радиочастотном приемопередатчике. Следовательно, сообщения поискового вызова могут широковещательно рассылаться на множество базовых станций.

Физические соединения между беспроводным терминалом и базовой станцией устанавливаются посредством беспроводного терминала. Когда для беспроводного терминала существует сеанс верхнего уровня, соединение создается с помощью случайно выбираемого неназначенного PMID (MAC-идентификатора для портативных устройств). "Неназначенная коммутация" уровня маршрутизации будет маршрутизировать сообщения управления соединением для соединений, использующих неназначенный PMID, на верхний уровень в любой базовой станции, имеющей доступные ресурсы. Затем, сеанс верхнего уровня создается в базовой станции, и уникальный PMID назначается для адресации связи с беспроводным терминалом. PMID сконструирован так, что уникальная идентичность базовой станции включена в PMID. Все последующие сообщения управления соединением будут включать в себя PMID, и это предоставит возможность "PMID-коммутации" посредством поиска в таблице, чтобы отправлять сообщения управления соединением по IP-сети к базовой станции, в которой сеанс верхнего уровня существует. "Коммутация вниз" выполняет поиск в таблице, содержащей соответствие между PMID и IP-адресом, и перенаправляет сообщения управления соединением на правильный нижний уровень независимо от того, где он физически расположен.

"Коммутация входящих" определяет, предназначено ли входящее сообщение для верхнего или нижнего уровней.

Подводя итог, изобретение предоставляет беспроводное устройство базовой станции для обслуживания беспроводной связи, например DECT, между множеством ассоциированных беспроводных терминалов и IP-сетью. Устройство базовой станции имеет радиочастотный приемопередатчик, сетевой интерфейс и процессор с приложением связи и программным обеспечением для администрирования сеанса связи. Администрирование сеансом связи сконфигурировано, чтобы управлять сеансом связи с ассоциированным беспроводным терминалом (администрирование верхнего уровня), в то время как беспроводная связь с упомянутым ассоциированным беспроводным терминалом, задействованным в упомянутом сеансе связи (нижний уровень), обслуживается посредством другого устройства базовой станции. Таким образом, базовая станция может администрировать отдельное функционирование своих верхнего и нижнего уровней, таким образом, разрешая, например, передачу обслуживания сеанса к и от других базовых станций. Это предоставляет возможность автономным однокорпусным устройствам базовых станций работать в сети без необходимости в центральном сервере, и такую сеть все еще легко расширять, добавляя базовые станции.

Хотя настоящее изобретение описано в связи с указанными вариантами осуществления, оно не имеет намерение быть ограниченным конкретной изложенной в данном документе формой. Вместо этого, объем настоящего изобретения ограничен только посредством прилагаемой формулы изобретения. В формуле термин "содержащий" или "включающий в себя" не исключает присутствия других элементов. Дополнительно, хотя отдельные признаки могут быть включены в различные пункты формулы изобретения, они могут быть выгодно объединены, и их включение в различные пункты формулы изобретения не подразумевает, что сочетание признаков не является выполнимым и/или выгодным. Кроме того, единственные ссылки не исключают множества. Таким образом, ссылки на "первый", "второй" и т.д. не исключают множественность. Более того, любые ссылки с номером в формуле изобретения не должны рассматриваться как ограничивающие объем.

Claims (15)

1. Беспроводное устройство базовой станции, выполненное с возможностью обслуживания беспроводной связи между множеством ассоциированных беспроводных терминалов (T1, T2, Т3) и IP-сетью, устройство содержит:
радиочастотный приемопередатчик (RT), выполненный с возможностью беспроводной связи с множеством беспроводных терминалов (T1, T2, Т3),
сетевой интерфейс (N1), выполненный с возможностью связи с IP-сетью, и
процессор с программным обеспечением, выполненным с возможностью реализовывать:
приложение связи и
администрирование сеанса связи (CSM) для управления сеансами связи с множеством ассоциированных беспроводных терминалов (T1, T2, Т3),
при этом администрирование сеанса связи (CSM) сконфигурировано, чтобы управлять сеансом связи с ассоциированным беспроводным терминалом (T1, T2, Т3), в то время как беспроводная радиочастотная связь с упомянутым ассоциированным беспроводным терминалом (T1, T2, Т3), задействованным в упомянутом сеансе связи, обслуживается посредством ассоциированного внешнего устройства (В2, В3),
при этом нижний уровень (LL) содержит радиочастотный приемопередатчик (RT), при этом верхний уровень (UL) содержит приложение связи и администрирование сеанса связи (CSM),
устройство отличается тем, что
устройство содержит уровень (RL) маршрутизации, служащий, чтобы разделять нижний уровень (LL) и верхний уровень (UL) так, чтобы предоставлять возможность верхнему уровню (UL) обслуживать сеансы связи с ассоциированными нижними уровнями (LL), физически отдельными от верхнего уровня (UL), и
тем, что радиочастотный приемопередатчик (RT), сетевой интерфейс (N1) и процессор размещены в одном едином корпусе.

2. Устройство по п. 1, при этом беспроводное устройство (В2) базовой станции дополнительно выполнено с возможностью обслуживания беспроводной радиочастотной связи с ассоциированным беспроводным терминалом, задействованным в сеансе связи, в то время как упомянутый сеанс связи управляется посредством ассоциированного внешнего устройства (В1).

3. Устройство по п. 1 или 2, при этом ассоциированное внешнее устройство (В1) является внешним беспроводным устройством базовой станции.

4. Устройство по п. 3, при этом нижний уровень (LL) дополнительно содержит средство обработки для кодирования пользовательских данных.

5. Устройство по п. 4, при этом средство обработки для кодирования пользовательских данных содержит транскодирование аудиоданных.

6. Устройство по любому из пп. 1, 2, 4, 5, выполненное с возможностью передачи обслуживания выполняющегося в настоящее время сеанса связи с ассоциированным беспроводным терминалом ассоциированному внешнему беспроводному устройству базовой станции.

7. Устройство по п. 6, при этом устройство выполнено с возможностью приема пользовательских данных от упомянутого внешнего беспроводного устройства базовой станции и ретрансляции пользовательских данных в IP-сеть, сохраняя IP-адрес, уже назначенный сеансу связи перед передачей обслуживания.

8. Устройство по любому из пп. 1, 2, 4, 5, 7, при этом устройство выполнено с возможностью приема информации поискового вызова из IP-сети и передачи информации поискового вызова в беспроводном сигнале через радиочастотный приемопередатчик (RT) с тем, чтобы предоставлять возможность роуминга множества ассоциированных беспроводных терминалов (T1, T2, Т3).

9. Устройство по любому из пп. 1, 2, 4, 5, 7, в котором процессор выполнен с возможностью обмена конфигурационными данными системы и информацией идентичности по множеству ассоциированных беспроводных терминалов (T1, T2, Т3) через IP-сеть.

10. Устройство по любому из пп. 1, 2, 4, 5, 7, при этом множество ассоциированных беспроводных терминалов (T1, T2, Т3) содержат множество беспроводных мобильных телефонных трубок, приспособленных для речевой связи.

11. Устройство по любому из пп. 1, 2, 4, 5, 7, при этом беспроводное устройство базовой станции сконфигурировано для временной синхронизации радиочастотного приемопередатчика (RT) с ассоциированным внешним беспроводным устройством базовой станции.

12. Устройство по любому из пп. 1, 2, 4, 5, 7, при этом беспроводное устройство базовой станции сконфигурировано для назначения идентификационного номера по IP-сети.

13. Устройство по любому из пп. 1, 2, 4, 5, 7, в котором беспроводной радиочастотный приемопередатчик (RT) выполнен с возможностью беспроводной связи согласно стандарту связи, одному из: DECT/CAT-iq, Bluetooth, WiFi, GSM, LTE, Wimax, 3G и 4G.

14. Устройство по любому из пп. 1, 2, 4, 5, 7, в котором приложение связи содержит VoIP-приложение с тем, чтобы предоставлять возможность устройству обслуживать VoIP-связь между беспроводными терминалами (T1, T2, Т3) и IP-сетью.

15. Беспроводная сетевая система, содержащая
- множество беспроводных устройств (B1, B2, В3) базовых станций по любому из пп. 1-14 и
- множество беспроводных терминалов (T1, T2, Т3), приспособленных для беспроводной связи через радиочастотный приемопередатчик (RT) по меньшей мере одного из множества беспроводных устройств (B1, B2, В3) базовых станций.

Images