СПОСОБ ИНИЦИИРОВАНИЯ ПЕРЕНОСА АГЕНТА ДОСТУПА К СЕТИ, СВЯЗАННОГО С ТЕРМИНАЛОМ ДОСТУПА Российский патент 2012 года по МПК H04W4/00 H04W36/00 

Изобретение относится в целом к системе связи, более точно системе беспроводной связи.

При обычной беспроводной дальней связи один или несколько терминалов доступа могут устанавливать линию радиосвязи с сетью радиосвязи с абонентами (RAN, от английского - Radio Access Network). RAN обычно имеет иерархическую архитектуру, при этом информация о статусе соединения, касающаяся сеансов связи каждого терминала доступа, хранится в центральном репозитории, таком как контроллер радиосети (RNC, от английского - Radio Network Controller), узел обслуживания пакетных данных (PDSN, от английского - Packet Data Serving Node) и т.п. Одной из альтернатив сети с обычной иерархической архитектурой является сеть с распределенной архитектурой, включая сеть маршрутизаторов базовой станции. Каждый маршрутизатор базовой станции может сочетать функции RNC и(или) PDSN в едином объекте, управляющем линиями радиосвязи между одним или несколькими терминалами доступа и внешней сетью, такой как Интернет. В отличие от иерархических сетей, сети с распределенной архитектурой потенциально способны удешевлять и(или) упрощать развертывание сети, а также удешевлять и(или) упрощать наращивание числа точек беспроводного доступа, например маршрутизаторов базовой станции с целю расширения зоны действия существующей сети. Распределенные сети также способны уменьшать (по сравнению с иерархическими сетями) задержки для пользователей за счет уменьшения или устранения задержек в RNC и PDSN иерархических сетей при организации очередей для передачи пакетов.

В сети с распределенной архитектурой маршрутизатор базовой станции обладает функциональными возможностями RNC и PDSN. В одном или нескольких агентах доступа к сети, связанных с терминалами доступа в зоне обслуживания маршрутизатора базовой станции, может быть реализован протокол мобильной связи с Интернетом (MIP, от английского - Mobile IP). Агенты доступа к сети обычно входят в состав набора протоколов PDSN и отвечают за обеспечение возможности соединения между терминалом доступа и распределенной сетью. Например, агентом доступа к сети может являться внешний (незнакомый) агент (FA, от английского - Foreign Agent), обеспечивающий для терминала доступа функциональные возможности точки подсоединения (РоА, от английского - Point of Attachment) и(или) временного адреса (СоА, от английского - Care of Address). Терминал доступа также осуществляет регистрацию в "домашнем" (собственном) агенте (НА, от английского - home agent), который обеспечивает постоянное/полупостоянное подсоединение к сети на основе Интернет-протокола (IP, от английского - Internet Protocol) и хранит информацию для идентификации внешнего агента, обслуживающего терминал доступа. Соответственно, информация, передаваемая терминалом доступа, может через радиоинтерфейс поступать в маршрутизатор базовой станции и затем через домашний агент направляться в IP-сеть. Из IP-сети информация, предназначенная для терминала доступа, может через домашний агент поступать в маршрутизатор базовой станции и затем через радиоинтерфейс в терминал доступа.

Маршрутизатор базовой станции, предоставляющий радиоинтерфейс терминалу доступа, может меняться в случае перемещения терминала доступа в сети беспроводной связи. Например, если терминал доступа, осуществляющий активный сеанс связи, перемещается из географического района, обслуживаемого первым маршрутизатором базовой станции, в другой географический район, обслуживаемый вторым маршрутизатором базовой станции, агент доступа к сети, связанный с терминалом доступа, может быть перенесен или перемещен из первого маршрутизатора базовой станции во второй маршрутизатор базовой станции, и тогда второй маршрутизатор базовой станции становится обслуживающим маршрутизатором базовой станции. Когда терминал доступа перемещается по территории действия сети, домашний агент обычно не меняется. Если терминал доступа быстро перемещается, может произойти нежелательное расходование ограниченных сетевых ресурсов вследствие дополнительных непроизводительных издержек, связанных с многократным перемещением агента доступа к сети.

Когда терминал доступа не работает или бездействует, радиоинтерфейс с обслуживающим маршрутизатором базовой станции и любые маршруты передачи данных в сети радиосвязи с абонентами разрываются для сохранения ограниченных сетевых ресурсов. При переносе агента доступа к сети, связанного с перемещающимся бездействующим терминалом доступа, также происходит расходование ограниченных сетевых ресурсов. Например, внешний агент может ретранслировать трафик между домашним агентом и терминалом доступа с использованием протокола мобильной связи с Интернетом, и в этом случае внешний агент может считаться анкером 3-го уровня. Для переноса анкера 3-го уровня из одного маршрутизатора базовой станции в другой маршрутизатор базовой станции необходимо установить новую радиосвязь с терминалом доступа, что увеличивает непроизводительные издержки на передачу сигналов и возвращает терминал доступа в активный режим. Если бездействующий терминал доступа часто перемещается, дополнительные непроизводительные издержки, связанные с многократными переносами анкера 3-го уровня, могут привести к расходованию ограниченных сетевых ресурсов, что потенциально препятствует задаче перевода терминала доступа в режим бездействия. Следовательно, в обычных распределенных сетях обычно не происходит перенос внешних агентов, связанных с бездействующими терминалами доступа до тех пор, пока терминал доступа не будет приведен в действие в ответ на входящее или исходящее соединение.

Тем не менее, отсутствие переноса внешнего агента, связанного с бездействующими терминалами доступа, также может иметь ряд недостатков. В зависимости от обстоятельств бездействующий терминал доступа может переместиться в географический район, связанный с маршрутизатором базовой станции, находящимся на удалении от предыдущего обслуживающего маршрутизатора базовой станции. Таким образом, когда терминал доступа активизируется и пытается возобновить бездействующий или неиспользуемый сеанс связи, может потребоваться перенести внешний агент в новый маршрутизатор базовой станции. Например, терминалу доступа может потребоваться заново зарегистрироваться в сети и осуществить перемещение внешнего агента в новый маршрутизатор базовой станции до того, как с маршрутизатором базовой станции может быть установлена линия активной связи. Процедура перемещения внешнего агента может увеличить для терминала доступа задержку при возобновлении сеанса связи. Задержка при возобновлении сеанса связи может причинять особые затруднения, если сеанс связи терминала доступа рассчитан на быстрый ответ на входящую и(или) исходящую информацию. Например, связь в полудуплексном режиме ("нажмите и говорите") рассчитана на преимущественно немедленный ответ на входящую и(или) исходящую информацию и может не действовать желаемым образом в случае существенной задержки при возобновлении сеанса связи.

В основу настоящего изобретения положена задача преодоления одного или нескольких описанных недостатков. Далее в упрощенном виде кратко изложена сущность изобретения с целью в общих чертах обеспечить понимание некоторых особенностей изобретения. Это краткое изложение не является подробным описанием изобретения, и его единственным назначением является изложение в упрощенной форме некоторых идей, предваряющее рассмотренное далее более подробное описание.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения предложен способ инициирования переноса агента доступа к сети, в котором используют терминал доступа, обслуживаемый первым маршрутизатором базовой станции в распределенной системе беспроводной связи, и в котором на втором маршрутизаторе базовой станции, в ответ на запрос реактивации терминала доступа из режима бездействия и до реактивации терминала доступа из режима бездействия, определяют, следует ли переносить к первому маршрутизатору базовой станции агент доступа к сети исходя из времени ожидания реактивации терминала доступа и информации о состоянии системы беспроводной связи.

В частных вариантах осуществления способа при определении необходимости переноса агента доступа к сети определяют, следует ли переносить исходя из информации, отображающей по меньшей мере один из параметров, включающих задержку при передаче, связанную ретрансляцией, непроизводительные издержки на передачу сигналов управления, время реактивации вызова, местоположение терминала доступа, перемещение терминала доступа, периодичность или показатель мобильности доступа к мобильности физического уровня, и действующий на основе установленных правил таймер. В другом варианте при определении необходимости переноса агента доступа к сети определяют, следует ли переносить к первому маршрутизатору базовой станции агент доступа к сети, после того, как установлено, что агент доступа к сети, связанный с терминалом доступа, не входит в первую базовую станцию, обслуживающую терминал доступа. В еще одном варианте при определении необходимости переноса агента доступа к сети определяют, следует ли переносить агент доступа к сети до перехода терминала доступа в режим бездействия, и при этом:

первый маршрутизатор базовой станции принимает от терминала доступа запрос на переход в режим бездействия,

в ответ на принятый запрос на переход в режим бездействия определяют, входит ли агент доступа к сети, связанный с терминалом доступа, в первый маршрутизатор базовой станции,

переносят агент доступа к сети, связанный с терминалом доступа, от второй базовой станции к первой базовой станции после того, как установлено, что агент доступа к сети, связанный с терминалом доступа, не входит в первую базовую станцию, и

удовлетворяют запрос на переход в режим бездействия после переноса агента доступа к сети в первую базовую станцию.

В еще одном варианте осуществления способа при определении необходимости переноса агента доступа к сети определяют, следует ли переносить агент доступа к сети при нахождении терминала доступа в режиме бездействия, определяют, следует ли переносить агент доступа к сети в ответ на информацию с указанием по меньшей мере одного местоположения терминала доступа, и определяют, следует ли переносить агент доступа к сети исходя по меньшей мере из одного из параметров, включающих топологию сети, границу регистрации, доступность туннеля между маршрутизатором базовой станции согласно последнему сообщению и по меньшей мере одним другим маршрутизатором базовой станции, связанным с упомянутым по меньшей мере один местоположением терминала доступа, время прохождения данных по информационному каналу, по меньшей мере одну характеристику перемещения терминала доступа и по меньшей мере одну заданную траекторию перемещения терминала доступа.

Перенос агента доступа к сети может осуществляться одновременно с активацией бездействующего терминала доступа.

В еще одном варианте осуществления способа при определении необходимости переноса агента доступа к сети определяют, следует ли переносить агент доступа к сети исходя по меньшей мере из одного из параметров, включающих доступность узла агента доступа к сети, задержку в сети или туннелирования, один или несколько параметров нагрузки на сеть, характеристику мобильности терминала доступа, тип качества обслуживания, соответствующий приложениям, и категорию обслуживания, соответствующую приложению, и регистрируют терминал доступа в домашнем агенте после того, как определено, что необходимо перенести агент доступа к сети.

В еще одном варианте осуществления способа при определении необходимости переноса агента доступа к сети форсируют перенос агента доступа к сети исходя из информации о состоянии системы беспроводной связи.

Перенос агента доступа к сети может осуществляться до реактивации бездействующего терминала доступа.

Для обеспечения лучшего понимания изобретения далее оно описано со ссылкой на приложенные чертежи, на которых одинаковые элементы обозначены одинаковыми позициями и на которых:

на фиг.1 концептуально проиллюстрирован один из примеров осуществления системы беспроводной связи согласно настоящему изобретению,

на фиг.2 - один из примеров осуществления маршрутизатора базовой станции согласно настоящему изобретению,

на фиг.3 - один из примеров осуществления предложенного в настоящем изобретении способа, в котором определяют, следует ли переносить агент доступа к сети до перехода в режим бездействия,

на фиг.4 - один из примеров осуществления предложенного в настоящем изобретении способа, в котором определяют, следует ли переносить агент доступа к сети в режиме бездействия,

на фиг.5 - один из примеров осуществления предложенного в настоящем изобретении способа, в котором определяют, следует ли переносить агент доступа к сети при выходе из режима бездействия, и

на фиг.6 - один из примеров осуществления предложенного в настоящем изобретении способа, в котором определяют, следует ли переносить агент доступа к сети, связанный с активным терминалом доступа.

Хотя изобретение допускает внесение различных усовершенствований и альтернативные варианты, на чертежах представлены и далее в порядке примера подробно описаны конкретные варианты его осуществления. Тем не менее, подразумевается, что описанные конкретные варианты осуществления не имеют целью ограничить изобретение частными описанными формами, а охватывают все усовершенствования, эквиваленты и альтернативы в пределах сущности и объема изобретения, охарактеризованного в приложенной формуле изобретения.

Далее описаны наглядные варианты осуществления изобретения. Для ясности в описании приведены не все признаки действительного осуществления. Разумеется, подразумевается, что при разработке любого такого действительного осуществления необходимо принять множество зависящих от осуществления решений, чтобы достичь конкретных целей, таких как соответствие системным и деловым ограничениям, которые меняются в зависимости от конкретной реализации. Кроме того, подразумевается, что такая разработка может быть сложной и длительной, но, тем не менее, является обычной задачей для специалистов в данной области техники, ознакомившихся с настоящим описанием.

Некоторые элементы настоящего изобретения и их соответствующее подробное описание изложены с использованием терминов программного обеспечения или алгоритмов с использованием условных обозначений операций с битами данных в памяти компьютера. Для этого используются термины и обозначения, с помощью которых специалисты в данной области техники излагают сущность своей работы другим специалистам в данной области техники. Термин "алгоритм" в значении, в котором он используется в настоящем описании и в целом, означает самосогласованную последовательность шагов, ведущих к желаемому результату. Шагами являются действия, требующие физических манипуляций физическими величинами. Обычно, хотя и необязательно, эти величины имеют форму оптических, электрических или магнитных сигналов, которые могут быть сохранены, переданы, объединены, сравнены и иным образом обработаны. Иногда в целях удобства и главным образом при использовании в общем смысле, для обозначения этих сигналов используют термины биты, значения, элементы, символы, знаки, члены, числа и подобные термины.

Тем не менее, следует помнить, что все эти и подобные термины должны быть связаны с соответствующими физическими величинами и служат лишь удобными обозначениями этих величин. Если только иное конкретно не указано или не явствует из контекста, такие термины, как "обработка", или "вычисление", или "расчет", или "определение", или "отображение", или подобные термины относятся к действию и процессам, осуществляемым компьютерной системой или подобным электронным вычислительным устройством, которое обрабатывает и преобразует данные, представленные в виде физических, электронных величин в регистрах и запоминающих устройствах компьютерной системы, в другие данные, аналогичным образом представленные в виде физических величин в запоминающих устройствах или регистрах компьютерной системы или других таких устройствах для хранения, передачи или отображения информации.

Также следует отметить, что программно реализованные особенности изобретения обычно закодированы в какой-либо среде для хранения программ или реализованы в передающей среде какого-либо типа. Средой для хранения программ может являться магнитный носитель (например, накопитель на гибких дисках или жесткий диск) или оптический носитель (например, ПЗУ на компакт-дисках или CD ROM), доступный только для чтения или с произвольной выборкой. Аналогичным образом, передающей средой (средством) могут являться витые пары, коаксиальный кабель, оптическое волокно или какая-либо другая известная из техники применимая передающая среда. Изобретение не ограничено этими особенностями какой-либо заданной реализации.

Далее настоящее изобретение описано со ссылкой на приложенные чертежи. Различные структуры, системы и устройства, схематически проиллюстрированные на чертежах, представлены лишь для наглядности, при этом на них опущены подробности, хорошо известные специалистам в данной области техники. Используемые в описании слова и обороты следует понимать и интерпретировать, как это делают специалисты в соответствующей области техники. Используемые в настоящем описании термины или обороты не имеют особого толкования, т.е. отличающегося от обычного толкования, принятого среди специалистов в данной области техники. Если какой-либо термин или оборот имеет особое толкование, т.е. отличающееся от принятого среди специалистов в данной области техники, такое особое толкование в прямой форме приведено в описании.

На фиг.1 концептуально проиллюстрирован один из примеров осуществления распределенной системы 100 беспроводной связи. В проиллюстрированном варианте осуществления распределенная система 100 беспроводной связи может действовать согласно одному или нескольким стандартам и(или) протоколам беспроводной связи. Например, в распределенной системе 100 беспроводной связи может быть реализована одна или нескольких систем, включающих универсальную систему мобильной связи (UMTS, от английского - Universal Mobile Telecommunication System), протокол коллективного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA, от английского - Code Division Multiple Access CDMA 2000), службы обработки и передачи данных 3G1X, службы оптимизированного обмена данными (1X EV-DO, от английского - Evolution Data-Optimized), доступ к высокоскоростной передаче пакетных данных (HSDPA, от английского - High Speed Data Packet Access), систему общемировой совместимости широкополосного беспроводного доступа (WiMAX, от английского - Worldwide Interoperability for Microware Access) и т.п. В проиллюстрированном варианте осуществления, в распределенной системе 100 беспроводной связи реализован протокол мобильного Интернета (MIP, от английского - Mobile Internet Protocol) для управления мобильностью 3-го уровня. Вместе с тем, специалистам в данной области техники должно быть ясно, что настоящее изобретение не ограничено этими примерами стандартов и(или) протоколов беспроводной связи. В альтернативных вариантах осуществления в частях системы 100 беспроводной связи может быть реализован стандарт и(или) протокол проводной и(или) беспроводной связи.

В проиллюстрированном варианте осуществления точки доступа к распределенной системе 100 беспроводной дальней связи включают распределенную сеть маршрутизаторов 105(1-3) базовой станции. Далее для ясности маршрутизаторы 105(1-3) базовой станции в целом обозначены позицией 105, если только в описании не упоминается конкретный маршрутизатор 105 базовой станции, такой как маршрутизатор 105(1) базовой станции. Хотя настоящее изобретение описано применительно к распределенной системе 100 беспроводной дальней связи, имеющей множество маршрутизаторов 105 базовой станции, специалисты в данной области техники должны понимать, что настоящее изобретение не ограничено распределенными системами 100 беспроводной дальней связи, в которых точками доступа являются маршрутизаторы 105 базовой станции. В альтернативных вариантах осуществления распределенная система 100 беспроводной дальней связи может иметь точки доступа в любом желаемом количестве и(или) любого желаемого типа.

В проиллюстрированном варианте осуществления маршрутизаторы 105 базовой станции с возможностью обмена данными связаны с домашним агентом 115, который может действовать в качестве постоянного и(или) полупостоянного подсоединения к IP-сети 120. В домашнем агенте 115 может быть реализована одна или несколько версий MIP. Маршрутизаторы 105 базовой станции также могут быть рассчитаны на обмен данными с другими маршрутизаторами 105 базовой станции, другими домашними агентами 115, другими устройствами, другими сетями 120 и т.п. способом, известным специалистам в данной области техники. Методы конфигурирования и(или) эксплуатации маршрутизаторов 105 базовой станции и(или) домашних агентов 115 известны специалистам в данной области техники, и для ясности далее рассмотрены только те особенности конфигурирования и(или) эксплуатации маршрутизаторов 105 базовой станции и(или) домашних агентов 115, которые имеют отношение к настоящему изобретению.

На фиг.2 концептуально проиллюстрирован один из примеров осуществления маршрутизатора 200 базовой станции. В проиллюстрированном варианте осуществления маршрутизатор 200 базовой станции имеет один или несколько агентов 205 доступа к сети. Используемый в описании термин "агент доступа к сети" означает объект внутри маршрутизатора 200 базовой станции, который используют для обеспечения функциональных возможностей точки подсоединения и(или) временного адреса для терминала доступа. Так, маршрутизатор 200 базовой станции может иметь один или нескольких агентов 205 доступа к сети, отвечающих за управление возможностью соединения между одним или несколькими терминалами доступа и домашним агентом(-ами), связанными с терминалами доступа. Например, агент доступа к сети может отвечать за преобразование местного IP-адреса (или идентификатора сетевого адреса) терминала доступа в соответствующий глобальный IP-адрес, присвоенный терминалу доступа его домашним агентом. Агенты 205 доступа к сети могут быть реализованы на прикладном уровне (или 3-м уровне). Примеры агентов доступа к сети включают внешний агент согласно версии 4 MIP и маршрутизатор доступа согласно версии 6 MIP.

Агенты 205 доступа к сети в маршрутизаторе 200 базовой станции могут быть связаны с терминалами доступа, которые в данный момент имеют действующую или бездействующую линию связи с маршрутизатором 200 базовой станции. Кроме того, в некоторых случаях маршрутизатор 200 базовой станции может иметь агенты 205 доступа к сети, связанные с терминалами доступа, которые имели действующую или бездействующую линию связи с маршрутизатором 200 базовой станции, но с тех пор переместились и установили действующую или бездействующую линию связи с другим маршрутизатором базовой станции.

Маршрутизатор 200 базовой станции может иметь уровень 210 управления доступом к среде передачи данных (например, один или несколько объектов 2-го уровня), управляющий доступом к коллективно используемым средам, таким как радиоинтерфейсы, связанные с маршрутизатором 200 базовой станции. Маршрутизатор 200 базовой станции также может иметь физический уровень 215 (например, один или несколько объектов 1-го уровня), обеспечивающий возможности радиопередачи и(или) приема. В одном из вариантов осуществления уровень 210 управления доступом к среде передачи данных и(или) физический уровень 215 могут действовать в соответствии с информацией, которую хранит агент 205 доступа к сети. Специалисты в данной области техники, ознакомившиеся с настоящим описанием, должны понимать, что агент 205 доступа к сети, уровень 210 управления доступом к среде передачи данных и(или) физический уровень 215 могут быть реализованы аппаратными средствами, аппаратно-программными средствами, программными средствами или посредством любого их сочетания.

Как показано на фиг.1, маршрутизаторы 105 базовой станции обеспечивают линии 125 беспроводной связи для терминалов 110 доступа в соответствующем географическом районе или соте. Используемый в настоящем описании термин "линия связи" означает взаимосвязь между терминалом доступа и маршрутизатором базовой станции и, следовательно, может включать радиоинтерфейс, контекст сеанса связи терминала доступа и т.п. Для обозначения терминалов 110 доступа также могут использоваться такие термины, как "мобильное устройство", "мобильный терминал" и т.п. Каждый из маршрутизаторов 105 базовой станции может быть способен инициировать, устанавливать, поддерживать, передавать, принимать, завершать или осуществлять любое иное желаемое действие, касающееся сеанса связи с одним или несколькими терминалами 110 доступа. Например, каждый маршрутизатор 105 базовой станции может сочетать в одном объекте функции контроллера радиосети (RNC) и узла обслуживания пакетных данных (PDSN).

Терминалы 110 доступа могут находиться в активном или неактивном режиме. В проиллюстрированном варианте осуществления линии 125(1) и 125(3) связи являются активными линиями, а маршрутизаторы 105(1) и 105(3) базовой станции обеспечивают информационные каналы и сопутствующие маршруты передачи данных для соответствующих активных терминалов 110(1) и 110(2) доступа. В проиллюстрированном варианте осуществления терминал 110(2) доступа является неактивным. Например, терминал 110(2) доступа может находиться в режиме бездействия, ожидания или ненагруженного резерва. Варианты осуществления активного режима, режимов бездействия и ожидания установлены стандартом IEEE 802.16 и(или) стандартом WiMAX. Режимы ненагруженного резерва могут быть установлены стандартами CDMA 1х. Терминал доступа в режиме ожидания не осуществляет текущую передачу или прием информации, но иным способом поддерживает активную линию связи с одним или несколькими маршрутизаторами базовой станции. Бездействующий или находящийся в режиме ненагруженного резерва терминал доступа не имеет радиоинтерфейса с маршрутизатором базовой станции, но для потоков информации, которые были открыты и еще не закрыты, в маршрутизаторе базовой станции сохраняется имеющий силу контекст сеанса связи с терминалом доступа.

Соответственно, терминал 110(2) доступа может по-прежнему иметь линию 125(2) связи с маршрутизатором 105(2) базовой станции. Например, когда терминал 110(2) доступа переходит в режим бездействия, существующий информационный канал между терминалом 110(2) доступа и маршрутизатором 105(2) базовой станции прерывается, но контекст сеанса сохраняется, что обозначено пунктирной линией 125(2). В различных альтернативных вариантах осуществления переход в режим бездействия может быть инициирован пользователем путем выключения терминала 110(2) доступа, паузой в речевой связи, отсутствием данных, требующих передачи, и т.п. Например, терминал 110(2) доступа может иметь таймер, начинающий отсчет времени, при отсутствии передачи или приема речи или данных. По истечении заданного интервала терминал 110(2) доступа становится бездействующим, и информационный канал может быть прерван.

Одно или несколько из мобильных устройств 110 может перемещаться по географическому району, обслуживаемому маршрутизаторами 105 базовой станции. Например, одно или несколько из мобильных устройств 110 может перемещаться, находясь в активном режиме, или одно или несколько из мобильных устройств 110 может перемещаться, находясь в неактивном режиме. Кроме того, одно или несколько из мобильных устройств 110 может входить в неактивный режим, находясь в процессе перемещения. Соответственно, агенты доступа к сети перемещающихся мобильных устройств 110 могут быть перенесены между маршрутизаторами 105 базовой станции при нахождении в неактивном режиме, до перехода в неактивный режим, на протяжении неактивного режима и(или) при выходе из неактивного режим, что более подробно рассмотрено далее.

Распределенная система 100 беспроводной связи может определять, следует ли переносить агенты доступа к сети, связанные с терминалом(ами) 110 доступа, исходя из информации о мобильности одного или нескольких из терминалов 110 доступа. В различных альтернативных вариантах осуществления информация о мобильности может содержать информацию, отображающую режим активности (например, активный или неактивный режим) терминала 110 доступа, задержку при передаче, связанную с ретрансляцией информации из одного маршрутизатора 105 базовой станции в другой, непроизводительные издержки на передачу сигналов управления (например, непроизводительные издержки на передачу сигналов управления, используемых для эстафетной передачи перемещающегося терминала 110 доступа), время реактивации вызова, местоположение терминала 110 доступа, местоположение агента доступа к сети для терминала 110 доступа, периодичность или показатель мобильности доступа к мобильности физического уровня, действующий на основе установленных правил таймер и т.п., а также любое ее сочетание.

В одном из вариантов осуществления информация о мобильности может содержать информацию, касающуюся одного или нескольких приложений, которые выполняются в одном или нескольких из терминалов 110 доступа. Используемый в описании термин "приложение" означает программы, процессы и(или) цепочки задач, выполняемые в терминалах 110 доступа и(или) маршрутизаторах 105 базовой станции. Приложениями также могут именоваться объекты 3-го уровня, при этом они могут использоваться для предоставления речевых услуг пользователям терминалов 110 доступа. Примеры приложений без ограничения включают телефонию на базе IP (VoIP, от английского - Voice over Internet Protocol), потоковое видео и(или) аудио, связь в полудуплексном режиме ("нажмите и говорите") и т.п. Приложения могут быть реализованы аппаратными средствами, аппаратно-программными средствами, программными средствами или посредством любого их сочетания. В различных альтернативных вариантах осуществления информация о мобильности, касающаяся одного или нескольких приложений, может содержать информацию, отображающую допуски на задержки, требования к качеству обслуживания (QoS, от английского - quality of service), связанные с пользователем и(или) приложением, категорию обслуживания, связанную с пользователем и(или) приложением, и т.п.

Распределенная система 100 беспроводной связи также может определять, следует ли переносить агенты доступа к сети, связанные с терминалом(-ами) 110 доступа, исходя из информации о состоянии системы 100 беспроводной связи. Информация о состоянии может содержать любую информацию, отображающую текущее рабочее состояние системы 100 беспроводной связи и(или) будущее рабочее состояние системы 100 беспроводной связи. Примеры информации о состоянии системы 100 беспроводной связи без ограничения включают информацию, отображающую измеренную или планируемую нагрузку на сеть, плановое или аварийное отключение, запланированное профилактическое обслуживание и т.п. В одном из вариантов осуществления распределенная система 100 беспроводной связи (или маршрутизатор 105 базовой станции) может принудительно осуществлять перенос агента доступа к сети, например, с целью управления ресурсами или обслуживания текущего маршрутизатора 105 базовой станции. Этот процесс может именоваться повторным выбором базовой станции или повторным выбором соты. Специалисты в данной области техники, ознакомившиеся с настоящим описанием, поймут, что информация о мобильности и информация о состоянии могут использоваться независимо или в сочетании друг с другом.

На фиг.3 концептуально проиллюстрирован один из примеров осуществления способа 300, в котором определяют необходимость переноса агента доступа к сети до перехода в режим бездействия. В проиллюстрированном варианте осуществления маршрутизатор базовой станции может принять (на шаге 305) от терминала доступа запрос на переход в режим бездействия. Например, терминал доступа может установить, что он не имеет ожидающей передачи и(или) приема информации, и в связи с этим передать запрос на переход в режим бездействия с целью экономии заряда батареи. В качестве другого примера, сеть может установить отсутствие у нее ожидающей передачи и(или) приема информации для терминала доступа, и в связи с этим передать запрос на переход в режим бездействия с целью экономии заряда батареи. После этого маршрутизатор базовой станции может определить (на шаге 310), входит ли агент доступа к сети в маршрутизатор обслуживающей базовой станции (МБС). Маршрутизатор базовой станции может удовлетворить (на шаге 315) запрос, и терминал доступа может перейти в режим бездействия, если агент доступа к сети входит в маршрутизатор базовой станции, т.е. маршрутизатор базовой станции является маршрутизатором обслуживающей базовой станции.

Если агент доступа к сети, связанный с терминалом доступа, не входит в маршрутизатор базовой станции, маршрутизатор базовой станции может инициировать (на шаге 320) перенос агента доступа к сети в маршрутизатор целевой базовой станции. Например, если маршрутизатор базовой станции действует согласно MIP, маршрутизатор базовой станции посредством функции обработки контекста вызова может проверить подтвердить, проверить и удовлетворить запрос на переход в режим бездействия. Таким образом, функция обработки контекста вызова в текущем внешнем агенте способна посредством передачи сигналов в сети инициировать оповещение маршрутизатора целевого внешнего агента, что в свою очередь инициирует осуществление терминалом доступа регистрации MIP в целевом внешнем агенте для переноса анкера 3-го уровня агента доступа к сети в маршрутизатор целевых базовой станции.

Затем (на шаге 315) может быть удовлетворен запрос на переход в режим бездействия. В одном из вариантов осуществления перенос агента доступа к сети в маршрутизатор обслуживающей базовой станции происходит непосредственно перед переходом терминала доступа в режим бездействия. Таким образом, агент доступа к сети перемещают в обслуживающий маршрутизатор базовой станции (или ближайший узел, в который может быть загружен агент доступа к сети) до перехода терминала доступа в режим бездействия, что может уменьшить потребность в переносе агента доступа к сети на протяжении режима бездействия или при возобновлении сеанса связи.

На фиг.4 концептуально проиллюстрирован один из примеров осуществления способа 400, в котором определяют необходимость переноса агента доступа к сети, связанного с терминалом доступа, находящимся в режиме бездействия. В проиллюстрированном варианте осуществления первый маршрутизатор базовой станции может принять (на шаге 405) сообщение об уточнении местоположения, в котором указано, что терминал доступа переместился в географический район, обслуживаемый вторым маршрутизатором базовой станции. Используемый в описании термин "сообщение об уточнении местоположения" означает сообщение, содержащее информацию, отображающую местоположение терминала доступа и(или) перемещение терминала доступа. Бездействующий терминал доступа может передать сообщение об уточнении местоположения второму маршрутизатору базовой станции при перемещении в географический район, обслуживаемый вторым маршрутизатором базовой станции. В ответ на прием сообщения об уточнении местоположения второй маршрутизатор базовой станции может передать информацию, отображающую местоположение терминала доступа и(или) перемещение терминала доступа в зону первого (обслуживающего) маршрутизатора базовой станции. В проиллюстрированном варианте осуществления в первый маршрутизатор базовой станции входит агент доступа к сети, связанный с бездействующим терминалом доступа.

Первый маршрутизатор базовой станции может определять (на шаге 410), следует ли переносить агент доступа к сети во второй маршрутизатор базовой станции, исходя из информации, касающейся одного или нескольких приложений в терминале доступа. В проиллюстрированном варианте осуществления в первый маршрутизатор базовой станции входит агент доступа к сети, в котором хранится информация о сохранении режима бездействия, включая контекст сеанса связи, и в который могут поступать сообщения от бездействующего терминала доступа, содержащие информацию о периодическом уточнении местоположения. Соответственно, первый маршрутизатор базовой станции (или любой другой узел, действующий в качестве анкера вызова) может определять (на шаге 410), следует ли переносить агент доступа к сети, исходя из топологий сетей и(или) границ регистрации MIP.

Первый маршрутизатор базовой станции (или любой другой узел, действующий в качестве анкера вызова) также может определять (на шаге 410), следует ли переносить агент доступа к сети, исходя из доступности туннелей между маршрутизаторами различных базовой станции на пути к маршрутизатору базовой станции согласно последнему сообщению, времени прохождения данных по информационному каналу, одной или нескольких характеристик перемещения бездействующего терминала доступа (например, перемещается ли бездействующий терминал доступа относительно быстро или относительно медленно между зонами обслуживания маршрутизаторов базовой станции) и заданных траекторий перемещения, таких как траектории, связанные с автострадами, дорогами, железнодорожными путями и т.п. Для каждого из этих сценариев может быть сформулирован конкретный алгоритм и стратегия переноса FA на основе информации, связанной с одним или несколькими приложениями, которые выполняются в бездействующем терминале доступа и(или) одном или нескольких маршрутизаторах базовой станции.

Если первый маршрутизатор базовой станции определяет (на шаге 410), что агент доступа к сети, связанный с бездействующим терминалом доступа, должен быть перенесен, агент доступа к сети может быть перенесен (на шаге 415) во второй маршрутизатор базовой станции. В одном из вариантов осуществления первый маршрутизатор базовой станции может действовать в качестве посреднического клиента MIP (PMIP, от английского - proxy MIP) для терминала доступа. Таким образом, первый маршрутизатор базовой станции может обрабатывать обмен сигналами MIP от имени бездействующего терминала доступа. Сеть может инициировать перенос агента доступа к сети (на шаге 415) во второй маршрутизатор базовой станции, исходя из информации о местоположении бездействующего терминала доступа (или любой иной информации, касающейся линии связи), без приема конкретных сигналов от бездействующего терминала доступа. Следовательно, в сценарии развертывания с использованием PMIP сеть может переносить (на шаге 415) агент доступа к сети в маршрутизатор базовой станции согласно последнему сообщению с целью сократить последующее время восстановления сеанса, когда бездействующий терминал доступа перемещается от одного маршрутизатора базовой станции к другому. Способ 400 может быть завершен (на шаге 420).

На фиг.5 концептуально проиллюстрирован один из примеров осуществления способа 500, в котором определяют необходимость переноса агента доступа к сети при выходе терминала доступа из режима бездействия. В проиллюстрированном варианте осуществления маршрутизатор базовой станции может принять (на шаге 505) уведомление о том, что бездействующий терминал доступа будет реактивирован, например, в ответ на информацию для передачи или приема терминалом доступа. Например, терминал доступа может передать сообщение, в котором указано, что терминал доступа планирует возобновить передачу и поэтому должен быть реактивирован. В качестве другого примера, сеть может передать сообщение, в котором указано, что терминал доступа должен быть реактивирован в ответ на принимаемую информацию, предназначенную терминалу доступа.

Затем маршрутизатор базовой станции может определить (на шаге 510), следует ли переносить агент доступа к сети до того, как будет реактивирован бездействующий терминал доступа. Например, маршрутизатор базовой станции может установить (на шаге 510), что одно или несколько приложений, относящихся к линии связи терминала доступа, чувствительны к времени ожидания реактивации. Одним из примеров приложения, чувствительного к времени ожидания реактивации, является полудуплексная связь. Маршрутизатор базовой станции может определить (на шаге 510), что агент доступа к сети должен быть перенесен при выходе бездействующего терминала доступа из режима бездействия в конфигурации CMIP или PMIP, чтобы агент доступа к сети перешел в новый обслуживающий маршрутизатор базовой станции для сокращения задержки при передаче. Поскольку терминал доступа будет реактивирован независимо от того, будет ли перенесен агент доступа к сети, на беспроводную (ОТА, от английского - over-the-air) передачу сигналов MIP не затрачиваются дополнительные средства.

Если маршрутизатор базовой станции определяет (на шаге 510), что агент доступа к сети должен быть перенесен, агент доступа к сети может быть перенесен (на шаге 515). В одном из вариантов осуществления агент доступа к сети может быть перенесен (на шаге 515) до реактивации терминала доступа (на шаге 520). В качестве альтернативы, агент доступа к сети может быть перенесен (на шаге 515) одновременно с реактивацией. Если маршрутизатор базовой станции определяет (на шаге 510), что агент доступа к сети не должен быть перенесен, терминал доступа может быть реактивирован (на шаге 520) без осуществления переноса.

На фиг.6 концептуально проиллюстрирован один из примеров осуществления способа 600, в котором определяют необходимость переноса агента доступа к сети, связанного с активным терминалом доступа. В проиллюстрированном варианте осуществления первый маршрутизатор базовой станции может принять (на шаге 605) информацию, отображающую местоположение терминала доступа и(или) перемещение терминала доступа. Информация может указывать, что терминал доступа переместился в географический район, обслуживаемый вторым маршрутизатором базовой станции. Например, терминал доступа может передать второму маршрутизатору базовой станции информацию, отображающую местоположение/перемещение терминала доступа, когда он перемещается в географический район, обслуживаемый вторым маршрутизатором базовой станции. В ответ на принимаемую информацию о местоположении/перемещении второй маршрутизатор базовой станции может передать первому (обслуживающему) маршрутизатору базовой станции информацию, отображающую местоположение/перемещение терминала доступа. В проиллюстрированном варианте осуществления в первый маршрутизатор базовой станции входит агент доступа к сети, связанный с терминалом доступа.

Первый маршрутизатор базовой станции может определить (на шаге 610), следует ли переносить агент доступа к сети во второй маршрутизатор базовой станции, исходя из информации, касающейся одного или нескольких приложений, выполняемых в терминале доступа. В одном из вариантов осуществления первый маршрутизатор базовой станции может определить (на шаге 610), следует ли переносить агент доступа к сети, исходя из того, доступен ли узел агента доступа к сети во втором маршрутизаторе базовой станции или вблизи него. Первый маршрутизатор базовой станции также может определить (на шаге 610), следует ли переносить агент доступа к сети, исходя из значений задержки в сети (туннелирования) и(или) одного или нескольких параметров нагрузки на сеть. При определении (на шаге 610), следует ли переносить агент доступа к сети, также могут учитываться различные характеристики мобильности терминала доступа, такие как скорость терминала доступа, периодичность пересечения границ между маршрутизаторами базовой станции, перемещение по заданному маршруту, такому как автострада и т.д. Также может учитываться тип QoS служебных потоков, связанных с приложениями. Примеры типов QoS включают незапрашиваемое обслуживание (UGS, от английского -Unsolicited Grant Service), передачу в реальном времени с переменной скоростью (RT-VR, от английского - Real Time Variable Rate), расширенную передачу в реальном времени с переменной скоростью (ERT-VR, от английского Extended Real Time Variable Rate), передачу с переменной скоростью не в реальном времени (NRT-VR, от английского - Non-Real Time Variable Rate) и наилучший уровень обслуживания из возможных (BE, от английского - Best Effort) согласно стандартам Wimax. Также может учитываться категория обслуживания (GOS, от английского - Grade of Service) пользователя и(или) приложения, такая как золотая, серебряная, бронзовая.

Если определено (на шаге 610), что агент доступа к сети не должен быть перенесен, способ 600 может быть завершен (на шаге 615). Однако, если определено (на шаге 610), что агент доступа к сети должен быть перенесен, агент доступа к сети может быть перенесен (на шаге 620). В одном из вариантов осуществления перенос (на шаге 620) агента доступа к сети может включать пересылку IP-пакетов из исходного маршрутизатора базовой станции целевому маршрутизатору базовой станции, пока целевой маршрутизатор базовой станции не станет агентом доступа к сети для терминала доступа и не произойдет новое связывание HA-FA. Связывание HA-FA происходит, когда терминал доступа повторно регистрируется (на шаге 625) в НА в ответ на прием уведомления об агенте от целевого маршрутизатора базовой станции. В одном из вариантов осуществления планирование повторной регистрации (на шаге 625) может осуществляться под контролем функции управления вызовами исходного и целевого маршрутизаторов базовой станции.

В различных альтернативных вариантах осуществления перенос (на шаге 620) может быть классифицирован как надежный (например, перенос без потери пакетов, но более медленный) или ненадежный (например, перенос с потерей пакетов, но более быстрый). В основу классификации может быть положено QoS активных потоков, связанных с одним или несколькими приложениями. При переносе FA решение о размере буферов в исходном и целевом маршрутизаторах базовой станции и о длительности синхронизации буферов агента доступа к сети в исходном и(или) целевом маршрутизаторах базовой станции может быть принято, исходя из одного или нескольких гарантированных параметров QoS, установленных для потока, таких как максимальная установившаяся скорость передачи информации (MSTR, от английского - Maximum Sustained Traffic Rate), максимальное время ожидания (ML, от английского - Maximum Latency), допустимое дрожание (TJ, от английского - Tolerated Jitter), политика запросов/передачи (R/TP, от английского - Request/Transmission Policy), минимальная зарезервированная скорость передачи информации (MRTR, от английского - Minimum Reserved Traffic Rate), приоритет графика (ТР, от английского - Traffic Priority) и т.п.

Описанные частные варианты осуществления являются лишь пояснительными, поскольку изобретение может быть усовершенствовано и реализовано различными, но эквивалентными способами, очевидными для специалистов в данной области техники, ознакомившимися с изложенными в описании идеями. Кроме того, подробности описанной структуры или замысла не ограничены чем-либо помимо следующей далее формулы изобретения. Таким образом, очевидно, что описанные частные варианты осуществления могут быть изменены или усовершенствованы в пределах объема и сущности изобретения. Соответственно, испрашивается охрана в объеме следующей далее формулы изобретения.

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в уменьшении задержки для терминала доступа при возобновлении сеанса связи. Способ инициирования переноса агента доступа к сети, в котором используют терминал доступа, обслуживаемый первым маршрутизатором базовой станции в распределенной системе беспроводной связи, и в котором на втором маршрутизаторе базовой станции, в ответ на запрос реактивации терминала доступа из режима бездействия и до реактивации терминала доступа из режима бездействия, определяют, следует ли переносить к первому маршрутизатору базовой станции агент доступа к сети, исходя из времени ожидания реактивации терминала доступа и информации о состоянии системы беспроводной связи. 9 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ инициирования переноса агента доступа к сети, в котором используют терминал доступа, обслуживаемый первым маршрутизатором базовой станции в распределенной системе беспроводной связи, и в котором на втором маршрутизаторе базовой станции в ответ на запрос реактивации терминала доступа из режима бездействия и до реактивации терминала доступа из режима бездействия определяют, следует ли переносить к первому маршрутизатору базовой станции агент доступа к сети, исходя из времени ожидания реактивации терминала доступа и информации о состоянии системы беспроводной связи.

2. Способ по п.1, в котором при определении необходимости переноса агента доступа к сети, определяют, следует ли переносить, исходя из информации, отображающей по меньшей мере один из параметров, включающих задержку при передаче, связанную ретрансляцией, непроизводительные издержки на передачу сигналов управления, время реактивации вызова, местоположение терминала доступа, перемещение терминала доступа, периодичность или показатель мобильности доступа к мобильности физического уровня и действующий на основе установленных правил таймер.

3. Способ по п.1, в котором при определении необходимости переноса агента доступа к сети определяют, следует ли переносить к первому маршрутизатору базовой станции агент доступа к сети, после того, как установлено, что агент доступа к сети, связанный с терминалом доступа, не входит в первую базовую станцию, обслуживающую терминал доступа.

4. Способ по п.1, в котором при определении необходимости переноса агента доступа к сети, определяют, следует ли переносить агент доступа к сети до перехода терминала доступа в режим бездействия.

5. Способ по п.4, в котором:
первый маршрутизатор базовой станции принимает от терминала доступа запрос на переход в режим бездействия,
в ответ на принятый запрос на переход в режим бездействия определяют, входит ли агент доступа к сети, связанный с терминалом доступа, в первый маршрутизатор базовой станции,
переносят агент доступа к сети, связанный с терминалом доступа, от второй базовой станции к первой базовой станции после того, как установлено, что агент доступа к сети, связанный с терминалом доступа, не входит в первую базовую станцию, и
удовлетворяют запрос на переход в режим бездействия после переноса агента доступа к сети в первую базовую станцию.

6. Способ по п.1, в котором при определении необходимости переноса агента доступа к сети определяют, следует ли переносить агент доступа к сети при нахождении терминала доступа в режиме бездействия, определяют, следует ли переносить агент доступа к сети в ответ на информацию с указанием по меньшей мере одного местоположения терминала доступа, и определяют, следует ли переносить агент доступа к сети, исходя по меньшей мере из одного из параметров, включающих топологию сети, границу регистрации, доступность туннеля между маршрутизатором базовой станции согласно последнему сообщению и по меньшей мере одним другим маршрутизатором базовой станции, связанным с упомянутым по меньшей мере один местоположением терминала доступа, время прохождения данных по информационному каналу, по меньшей мере одну характеристику перемещения терминала доступа и по меньшей мере одну заданную траекторию перемещения терминала доступа.

7. Способ по п.1, в котором осуществляют перенос агента доступа к сети одновременно с активацией бездействующего терминала доступа.

8. Способ по п.1, в котором при определении необходимости переноса агента доступа к сети определяют, следует ли переносить агент доступа к сети, исходя по меньшей мере из одного из параметров, включающих доступность узла агента доступа к сети, задержку в сети или туннелирования, один или несколько параметров нагрузки на сеть, характеристику мобильности терминала доступа, тип качества обслуживания, соответствующий приложениям, и категорию облуживания, соответствующую приложению, и регистрируют терминал доступа в домашнем агенте после того, как определено, что необходимо перенести агент доступа к сети.

9. Способ по п.1, в котором при определении необходимости переноса агента доступа к сети форсируют перенос агента доступа к сети, исходя из информации о состоянии системы беспроводной связи.

10. Способ по п.1, в котором осуществляют перенос агент доступа к сети до реактивации бездействующего терминала доступа.