ОБЪЕДИНЕНИЕ СИГНАЛОВ СВЯЗИ ДЛЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ
COMBINATION OF COMMUNICATION SIGNALS FOR EFFICIENCY

Для настоящей патентной заявки испрашивается приоритет согласно предварительной заявке № 60/827,428, озаглавленной ”SIMULTANEOUS RESOURCE ACTIVATION TO REDUCE SESSION SETUP LATENCY”, поданной 28 сентября 2006 г., которая переуступлена правообладателю настоящей заявки и явно включена в настоящий документ посредством ссылки, и предварительной заявки № 60/827,425, озаглавленной “PREDICTIVE QoS RESOURCE ALLOCATION FOR RAPID SESSION ESTABLISHMENT”, поданной 28 сентября 2006 г., которая переуступлена правообладателю настоящей заявки и явно включена в настоящий документ посредством ссылки.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к осуществлению связи в системе беспроводной связи, а более конкретно - к объединению сигналов связи, которые создаются терминалом доступа.
Уровень техники
В процессе развития систем беспроводной связи можно выделить несколько различных поколений, которые включают в себя первое поколение (1G) аналоговой беспроводной телефонной связи, второе поколение (2G) цифровой беспроводной телефонной связи (включающее в себя промежуточные сети 2.5G и 2.75G) и третье поколение (3G) беспроводной связи с возможностью высокоскоростной передачи данных/подключения к Интернет. В настоящее время используется множество различных видов систем беспроводной связи, которые включают в себя системы сотовой связи и службы персональной связи (PCS). Примеры известных систем сотовой связи включают в себя сотовую аналоговую усовершенствованную систему мобильной связи (AMPS) и системы цифровой сотовой связи, основанные на множественном доступе с кодовым разделением (CDMA), множественном доступе с частотным разделением (FDMA), множественном доступе с временным разделением (TDMA), глобальную систему мобильной связи (GSM) - разновидность TDMA и более новые гибридные цифровые системы связи, использующие технологии TDMA и CDMA.
Способ обеспечения мобильной связи CDMA был стандартизирован в Соединенных Штатах Ассоциацией телекоммуникационной промышленности/Ассоциацией электронной промышленности в стандарте TIA/EIA/IS-95-A, озаглавленном ”Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System”, указанном в настоящем документе как IS-95. Объединенные системы AMPS и CDMA описаны в стандарте TIA/EIA IS-98. Другие системы связи описаны в IMT-2000/UM, или международной системе мобильной связи 2000/универсальной системе мобильной связи, данные стандарты охватывают то, что называют широкополосным CDMA (WCDMA), CDMA2000 (например, стандарты CDMA2000 1xEV-DO) или TD-SCDMA.
В системах беспроводной связи мобильные станции, телефоны или терминалы доступа (ТД) принимают сигналы от стационарно установленных базовых станций (также называемых узлами сотовой связи или сотами), которые поддерживают каналы связи или обеспечивают обслуживание в пределах определенных географических областей, смежных с базовыми станциями или окружающими их. Базовые станции обеспечивают точки входа в сеть доступа (СД)/сеть радиодоступа (СРД), которая является в общем сетью пакетной передачи данных, использующей стандартные протоколы, разработанные Инженерной группой по развитию Интернет (IETF), которые поддерживают способы дифференциации трафика на основании требований качества обслуживания (QoS). Таким образом, базовые станции в общем взаимодействуют с ТД по радиоинтерфейсу, а с СД - через пакеты данных сети Интернет-протокола (IP).
В системах беспроводной связи возможности Push-to-talk («нажми и говори») (PTT) становятся популярными среди сферы обслуживания и потребителей. PTT может поддерживать услугу «рассылки» по передаче голоса, которая работает по стандартным серийным беспроводным инфраструктурам, таким как CDMA, FDMA, TDMA, GSM и т.д. В модели «рассылки» связь между конечными точками (ТД) происходит в пределах виртуальных групп, в которых голос одного «говорящего» передается одному или более «слушателей». Один случай осуществления связи такого типа обычно упоминается как вызов рассылки, или просто PTT-вызов. PTT-вызов представляет группу, которая определяет характеристики вызова. Группа в основном определяется списком членов и связанной информацией, такой как название группы или идентификатор группы.
Групповую связь, или PTT-вызов, в общем случае инициирует вызывающий терминал доступа, который посылает начальный запрос о групповой связи. Обычные системы требуют множества соединений от вызывающей стороны для установления линий связи с инфраструктурой беспроводной сети/групповой связи для предоставления возможности установления группового вызова. Это множество соединений может привести к дополнительной задержке установления группового вызова и поэтому к ухудшению всего удобства использования.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Примерные варианты осуществления настоящего изобретения направлены на систему и способ объединения сигналов связи, которые создает терминал доступа в системе беспроводной связи.
Соответственно, один из вариантов осуществления изобретения может включать в себя способ передачи сигналов связи в беспроводной сети, содержащий этапы, на которых: объединяют запрос соединения и резервирование ресурсов QoS в сообщение доступа в терминале доступа; и передают сообщение доступа в сеть доступа.
Другой вариант осуществления изобретения может включать в себя терминал доступа, содержащий: логическую схему, сконфигурированную для объединения запроса соединения и резервирования ресурсов QoS в сообщение доступа; и логическую схему, выполненную с возможностью передачи сообщения доступа в сеть доступа.
Другой вариант осуществления изобретения может включать в себя машиночитаемый носитель, включающий в себя хранящийся на нем код для объединения сообщений связи в беспроводной сети, содержащий код для побуждения компьютера объединять запрос соединения и резервирование ресурсов QoS в сообщение доступа и код для побуждения компьютера передавать сообщение доступа в сеть доступа.
Другой вариант осуществления изобретения может включать в себя устройство, содержащее средство для объединения запроса соединения и резервирования ресурсов QoS в сообщение доступа и средство для передачи сообщения доступа в сеть доступа.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Более полное понимание вариантов осуществления изобретения и многих из присущих ему преимуществ будет легко достигнуто, поскольку описанное выше станет более понятным при обращении к нижеследующему подробному описанию при его рассмотрении в связи с сопровождающими чертежами, которые представлены исключительно для иллюстрации, но не для ограничения объема изобретения, и на которых:
Фиг. 1 представляет собой схему архитектуры беспроводной сети, которая поддерживает терминалы доступа и сети доступа, в соответствии по меньшей мере с одним из вариантов осуществления изобретения.
Фиг. 2 представляет собой иллюстрацию терминала доступа в соответствии по меньшей мере с одним из вариантов осуществления изобретения.
Фиг. 3A-3C представляют собой схемы потоков сигналов в соответствии с вариантами осуществления изобретения.
Фиг. 4 представляет собой иллюстрацию системы групповой связи в соответствии по меньшей мере с одним из вариантов осуществления изобретения.
Фиг. 5 представляет собой иллюстрацию потоков протокола радиолинии (RLP) в соответствии по меньшей мере с одним из вариантов осуществления изобретения.
Фиг. 6 представляет собой последовательность операций в соответствии по меньшей мере с одним из вариантов осуществления изобретения.
Фиг. 7 представляет собой схему потока сигналов, относящегося к заданному терминалу доступа, в соответствии по меньшей мере с одним из вариантов осуществления изобретения.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Аспекты изобретения раскрыты в нижеследующем описании и соответствующих чертежах, направленных на конкретные варианты осуществления изобретения. Могут быть разработаны дополнительные варианты осуществления, не выходящие за рамки объема изобретения. Кроме того, известные элементы изобретения не будут описаны подробно или будут опущены, чтобы не затруднять понимание соответствующих подробностей изобретения.
Слово «примерный» означает в настоящем документе «служащий примером или иллюстрацией». Любой из вариантов осуществления, описанных как «примерный», не обязательно должен рассматриваться как предпочтительный или преимущественный по сравнению с другими вариантами осуществления. Аналогично термин «варианты осуществления изобретения» не требует, чтобы все варианты осуществления изобретения включали в себя описанную особенность, преимущество или режим работы.
Кроме того, многие варианты осуществления описаны на основе последовательности действий, которые должны выполняться, например, с помощью элементов вычислительного устройства. Следует признать, что различные описанные действия можно выполнять с помощью определенных схем (например, специализированных интегральных схем (СпИС)), команд программы, выполняемых с помощью одного или большего количества процессоров, или их комбинаций. Кроме того, возможно осуществление этой последовательности описанных действий полностью в пределах машиночитаемого носителя данных любого вида, хранящего на себе соответствующий набор компьютерных команд, которые при выполнении побуждают взаимодействующий процессор выполнять описанные функциональные возможности. Таким образом, различные аспекты изобретения могут быть осуществлены во многих различных формах, все из которых рассматриваются как находящиеся в рамках объема заявляемого объекта изобретения. Кроме того, для каждого из описанных вариантов осуществления соответствующая форма любых таких вариантов осуществления может быть описана в настоящем документе как, например, «логическая схема, выполненная с возможностью» выполнения описанного действия.
Абонентская станция высокоскоростной передачи данных (ВПД) (например, беспроводное устройство, поддерживающее стандарт 1xEV-DO), указанная в настоящем документе как терминал доступа (ТД), может быть мобильной или стационарной, и может осуществлять связь с одной или более базовых станций ВПД, указанных в настоящем документе как приемопередатчики модемного пула (ПМП) или базовые станции (БС). Терминал доступа передает и принимает пакеты данных через один или более приемопередатчиков модемного пула на контроллер базовой станции ВПД, называемый контроллером модемного пула (КМП), контроллером базовой станции (КБС) и/или центром коммутации подвижной связи (ЦКПС). Приемопередатчики модемного пула и контроллеры модемного пула являются частями сети, называемой сетью доступа. Сеть доступа (СД) (также указанная в настоящем документе как сеть радиодоступа (СРД)) транспортирует пакеты данных между терминалами коллективного доступа.
Сеть доступа может быть дополнительно подключена к дополнительным сетям вне сети доступа, таким как внутрикорпоративная сеть (интранет) или Интернет, и может транспортировать пакеты данных между каждым из терминалов доступа и такими внешними сетями. Терминал доступа, который установил активное соединение канала трафика (информационного обмена) с одним или большим количеством приемопередатчиков модемного пула, называют активным терминалом доступа, и его условно называют находящимся в состоянии трафика. Терминал доступа, который находится в процессе установления активного соединения канала трафика с одним или более приемопередатчиков модемного пула, условно называют находящимся в состоянии установления соединения. Терминал доступа может быть любым устройством передачи данных, которое осуществляет связь через беспроводный канал или через проводной канал, например, используя оптоволоконный или коаксиальный кабели. Терминал доступа может дополнительно быть устройством любого из множества типов, включающих в себя, но не ограниченных ими, плату ПК (персонального компьютера), компакт флэш, внешний или внутренний модем или радио- или стационарный телефон. Канал связи, через который терминал доступа посылает сигналы в приемопередатчик модемного пула, называют обратным каналом связи, или обратным каналом трафика. Канал связи, через который приемопередатчик модемного пула посылает сигналы в терминал доступа, называют прямым каналом связи, или прямым каналом трафика. В настоящем документе термин «канал трафика» может относиться и к прямому, и к обратному каналу трафика.
На фиг. 1 показана структурная схема одного из примерных вариантов осуществления беспроводной системы 100 в соответствии по меньшей мере с одним из вариантов осуществления изобретения. Система 100 может содержать терминалы доступа, такие как мобильный телефон 102, которые осуществляют связь по радиоинтерфейсу 104 с сетью доступа или сетью радиодоступа (СРД) 120, которая может соединять терминал 102 доступа с сетевым оборудованием, которое обеспечивает передачу данных между пакетной коммутируемой сетью передачи данных (например, внутрикорпоративной сетью, Интернет и/или сетью 126 оператора связи) и терминалами 102, 108, 110, 112 доступа. Как показано в настоящем документе, терминал доступа может быть мобильным телефоном 102, карманным персональным компьютером 108, пейджером 110, который показан в данном случае как двухсторонний текстовый пейджер, или даже отдельной компьютерной платформой 112, которая имеет вход беспроводной связи. Варианты осуществления изобретения можно таким образом реализовывать в терминалах доступа любого вида, включающих в себя вход беспроводной связи или имеющих возможности беспроводной связи, которые включают в себя, не ограничиваясь, беспроводные модемы, карты стандарта PCMCIA (Международной ассоциации производителей карт памяти для персональных компьютеров), персональные компьютеры, телефоны или любую их комбинацию или подкомбинацию. Кроме того, в настоящем документе термины «терминал доступа», «беспроводное устройство», «клиентское устройство», «мобильный терминал» и их вариации могут использоваться взаимозаменяемо.
Возвращаясь к фиг. 1, компоненты беспроводной сети 100 и взаимосвязь между элементами примерных вариантов осуществления изобретения не ограничены показанной конфигурацией. Система 100 является лишь примером и может включать в себя любую систему, которая позволяет терминалам удаленного доступа, таким как беспроводные клиентские вычислительные устройства 102, 108, 110, 112, осуществлять связь по радиоинтерфейсу между собой и/или с компонентами, подключенными через радиоинтерфейс 104, и с СРД 120, которая включает в себя без ограничения сеть 126 оператора связи, Интернет и/или другие удаленные серверы.
СРД 120 управляет сообщениями (обычно посылаемыми в виде пакетов данных), посылаемыми в контроллер 122 базовой станции/оборудование управления пакетной передачей данных (КБС/ОПД). КБС/ОПД 122 отвечает за обмен сигналами, установление и разъединение каналов-носителей (т.е. каналов передачи данных) между узлом 100 обслуживания пакетной передачи данных («УОПД») и терминалами 102/108/110/112 доступа. Если шифрование на уровне линии связи разрешено, то КБС/ОПД 122 также шифрует содержимое перед направлением его по радиоинтерфейсу 104. Назначение КБС/ОПД 122 известно в данной области техники и не будет обсуждаться дополнительно для краткости. Сеть 126 оператора связи может осуществлять связь с КБС/ОПД 122 с помощью сети, Интернет и/или коммутируемой телефонной сети общего пользования (ТфОП). В качестве альтернативы КБС/ОПД 122 можно непосредственно соединять с Интернет или внешней сетью. Как правило, по соединению с помощью сети или Интернет между сетью 126 оператора связи и КБС/ОПД 122 перемещают данные, а по ТфОП перемещают голосовую информацию. КБС/ОПД 122 может быть подключен к множеству базовых станций 124 (БС) или приемопередатчиков модемного пула (ПМП). Таким же образом, как к сети оператора связи, КБС/ОПД 122 обычно подключается к ПМП/БС 124 с помощью сети, Интернет и/или ТфОП для передачи голосовой информации и/или данных. ПМП/БС 124 может передавать блоки данных беспроводным образом на терминалы доступа, такие как мобильный телефон 102. ПМП/БС 124, КБС/ОПД 122 и другие компоненты могут формировать СРД 120, как известно в данной области техники. Однако можно также использовать альтернативные конфигурации, и изобретение не ограничено показанной конфигурацией. Например, в другом варианте осуществления функциональные возможности КБС/ОПД 122 и одного или большего количества ПМП/БС 124 могут быть сконцентрированы в один «гибридный» модуль, имеющий функциональные возможности и КБС/ОПД 122, и ПМП/БС 124.
Согласно фиг. 2 терминал 200 доступа (в данном случае беспроводное устройство), такой как мобильный телефон, имеет платформу 202, которая может принимать и выполнять приложения, данные и/или команды, передаваемые от СРД 120, которые могут в конечном счете приходить из сети 126 оператора связи, Интернета и/или других удаленных серверов и сетей. Платформа 202 может включать в себя приемопередатчик 206, функционально связанный со специализированной интегральной схемой («СпИС» 208) или другим процессором, микропроцессором, логической схемой или другим устройством обработки данных. СпИС 208 или другой процессор выполняют уровни интерфейса прикладного программирования («ИПП») 210, которые взаимодействуют с любыми резидентными программами в памяти 212 беспроводного устройства. Память 212 может состоять из постоянного запоминающего устройства или оперативной памяти (ПЗУ и ОП), электрически стираемого программируемого ПЗУ (ЭСППЗУ), флэш-карт или любой памяти, обычной для компьютерных платформ. Платформа 202 также может включать в себя локальную базу 214 данных, которая может хранить в памяти 212 неактивно используемые приложения. Локальная база 214 данных обычно является ячейкой флэш-памяти, но может быть любым устройством внешней памяти, которые известны в данной области техники, таким как магнитный носитель, ЭСППЗУ, оптический носитель, лента, гибкий или жесткий диск и т.п. Внутренние компоненты платформы 202 могут также быть функционально связаны с внешними устройствами, такими как антенна 222, дисплей 224, кнопка 228 «нажми и говори» и клавиатура 226 среди других компонентов, которые известны в данной области техники.
Соответственно, вариант осуществления изобретения может включать в себя терминал доступа, включающий в себя возможность выполнять описанные функции. Например, терминал доступа может включать в себя логическую схему, выполненную с возможностью объединения запроса на установление соединения и резервирования ресурсов QoS в сообщение доступа, и логическую схему, сконфигурированную для передачи сообщения доступа в сеть доступа. Специалистам должно быть понятно, что различные элементы логической схемы можно осуществлять в виде дискретных элементов, программных модулей, выполняемых в процессоре, или в виде любой комбинации программного обеспечения и оборудования для обеспечения раскрытых функциональных возможностей. Например, СпИС 208, память 212, ИПП 210 и локальная база 214 данных могут совместно использоваться для загрузки, хранения и выполнения различных функций, описанных в настоящем документе, и таким образом логическая схема для выполнения этих функций может быть распределена по различным элементам. В качестве альтернативы упомянутые функциональные возможности могут быть объединены в один дискретный компонент. Поэтому признаки терминала доступа по фиг. 2 нужно считать просто иллюстративными, и изобретение не ограничено показанными особенностями или схемой.
Беспроводная связь между терминалом 102 доступа и СРД 120 может быть основана на различных технологиях, таких как множественный доступ с кодовым разделением (CDMA), множественный доступ с временным разделением (TDMA), множественный доступ с частотным разделением (FDMA), глобальная система мобильной связи (GSM) или другие протоколы, которые могут использоваться в сети беспроводной связи или сети передачи данных. Передача данных обычно происходит между клиентским устройством 102, ПМП/БС 124 и КБС/ОПД 122. КБС/ОПД 122 можно подключать к множеству сетей передачи данных, таких как сеть 126 оператора связи, ТфОП, Интернет, виртуальная частная сеть и т.п., таким образом позволяя терминалу 102 доступа осуществить доступ к более широкой сети связи. Как описано выше и известно в данной области техники, голос и/или данные можно передавать на терминалы доступа от сети доступа, используя множество сетей и конфигураций. Соответственно, иллюстрации, приведенные в настоящем документе, не предназначены для ограничения вариантов осуществления изобретения и призваны лишь помочь в описании аспектов вариантов осуществления изобретения.
На фиг. 3A показана последовательность операций для объединения сообщений в соответствии с вариантами осуществления изобретения. На этапе 310 в терминале 302 доступа (ТД) существует начальный запускающий сигнал для установления запроса соединения (например, нажата кнопка 228 PTT), и информацию, необходимую для установления соединения с сетью 120 доступа (СД), объединяют в сообщение канала доступа (например, запрос соединения (ConnectionRequest) и информацию обновления маршрута (RouteUpdate)), обеспечиваемые для любых услуг QoS, используемых для связи (ReservationOnRequest), и т.д.). В качестве дополнения данные прикладного уровня (например, сообщение DataOverSignaling (DOS)) можно также объединять в сообщение канала доступа для ускорения связи с конечным приложением (например, сервером групповой связи, приложением, находящимся на другом ТД, и т.д.). Когда сообщение доступа объединяют с необходимой информацией (например, DOS+ConnectionRequest+RouteUpdate+ReservationOnRequest), сообщение доступа можно посылать на этапе 320 по каналу доступа (КД) к сети 120 доступа (СД).
Когда объединенное сообщение на этапе 320 принимают в сети 120 доступа, сеть доступа может обрабатывать запрос на этапе 330. На этапе 330 сеть доступа может назначать канал трафика (TCH) и требуемые ресурсы QoS для требуемого резервирования при условии, что канал трафика и ресурсы QoS доступны. В частности, сеть 120 доступа может подтверждать прием сообщения доступа (ACAck) на этапе 332, передавать назначение канала трафика (TCA) на этапе 334 и передавать сообщение подтверждения резервирования (ReservationAccept) на этапе 336. Эти сообщения можно передавать в канале управления (CC) к ТД 302. Сообщение управления скоростью передачи данных (DRC) можно посылать на этапе 340 от ТД 302 для установки скорости передачи данных с СД 120. После успешного приема и декодирования DRC и пилот-сигнала СД 120 может передавать сообщение подтверждения обратного канала трафика (RTCAck) на этапе 350 в прямом канале трафика (F-TCH). При получении сообщения RTCAck ТД 302 может посылать сообщение завершения канала трафика (TCC) на этапе 360 в обратном канале трафика (R-TCH). Выделенные каналы затем устанавливают и в прямом, и в обратном направлениях, и ТД 302 и СД 120 могут оба передавать данные двунаправлено. Различные сообщения, передаваемые между терминалом 302 доступа и сетью 120 доступа, известны в данной области техники и зарегистрированы в документе 3GPP2 C.S0024-A Version 3.0, cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface, датированном 12 сентября 2006 г., который в полном объеме включен в настоящий документ посредством ссылки. Соответственно, в настоящем документе не будет приведено подробное объяснение сообщений и процедур установления соединения.
Если сообщение DOS или другое сообщение прикладного уровня дополнительно объединяют в сообщение доступа для запроса на установление соединения, то эта информация не воздействует на установление канала трафика, описанное выше. В общем определенные для приложения данные можно обнаруживать и просто передавать соответствующему адресату СД 120. Однако информация, определенная для приложения, может дополнительно уменьшать время ожидания в чувствительных к задержке приложениях, обеспечивая необходимые данные (например, PTT-вызов) для дополнительной обработки удаленными приложениями (например, PTT-сервером) для установления передачи данных (например, PTT-вызова), когда каналы трафика установлены между ТД 302 и СД 120. Соответственно, данные, которые включает в себя сообщение прикладного уровня, не должны ждать установления каналов трафика между ТД 302 и СД 120 перед направлением к сети.
Специалистам должно быть понятно, что необходимые ресурсы QoS могут изменяться для различных приложений или в пределах приложений. Следующие примеры описывают разработку QoS согласно различным сценариям ресурсов QoS.
• Когда ресурсы канала трафика и ресурсы QoS (например, резервирование сигнализации во время вызова и среды передачи) доступны в секторе вызывающего ТД 302, СРД сообщает, что ресурсы QoS доступны и для прямого, и для обратного каналов связи, передавая сообщения FwdReservationOn и RevReservationOn для резервирования сигнализации во время вызова и среды передачи. Этот случай показан на фиг. 3A и описан в вышеприведенном описании.
• Когда ресурсы канала трафика доступны в секторе, где расположен вызывающий ТД 302, но ресурсы QoS для некоторых или всех резервирований не доступны, СД 120 может тем не менее назначать канал трафика и передавать сообщение TCA вызывающему ТД 302. Однако СД 120 отклоняет требования QoS по резервированию, которые она не может обеспечить, передавая сообщение ReservationReject к ТД 302. Доступность канала трафика дает возможность ТД 302 попытаться завершить установление вызова, сообщая об установлении связи по каналу трафика, когда ресурсы QoS (например, резервирование сигнализации во время вызова и среды передачи) не доступны. Этот случай показан на фиг. 3B.
• Когда ресурсы канала трафика не доступны в секторе вызывающего ТД, СД отказывает в запросе канала трафика, передавая сообщение ConnectionDeny (например, в стандарте 1xEV-DO Revision A). В этом случае в требовании QoS по резервированию также отказывают, передавая к ТД 302 сообщение ReservationReject. Этот случай показан на фиг. 3C.
Если некоторые из резервирований сигнализации во время вызова и среды передачи уже назначены ТД-инициатору во время прибытия пакета установления вызова, то СД/СРД может только активизировать резервирование сигнализации во время вызова и среды передачи, которые в настоящее время не распределены.
Как отмечено выше, варианты осуществления изобретения могут уменьшать задержку обработки чувствительных к задержке приложений. Система групповой связи/«нажми и говори» (PTT) является примером чувствительной к задержке системы, которая может использовать в своих интересах уменьшение времени соединения, обеспечиваемое описанным в настоящем документе объединением сигналов связи. Например, варианты осуществления изобретения обеспечивают, чтобы ТД посылал запрос на включение резервирования необходимых ресурсов QoS (например, резервирование сигнализации во время вызова и среды передачи для PTT-вызова), передавая сообщение ReservationOnRequest в той же самой оболочке доступа, как сообщение запроса соединения (например, ConnectionRequest+RouteUpdate). По выбору, сообщение DataOverSignaling (DOS) можно объединять в той же самой оболочке доступа. Если резервирование QoS прямой и обратной сигнализации во время вызова назначают во время PTT-вызова, то ТД может запрашивать включение резервирования QoS среды передачи. Эти запросы можно выполнять как часть сообщения ReservationOnRequest.
Система групповой связи может также быть известна как система «нажми и говори» (PTT), услуга сетевого широковещания (NBS), система связи с рассылкой или система связи многоточечного соединения. Как правило, группа пользователей терминалов доступа может осуществлять связь друг с другом, используя терминалы доступа, назначенные каждому участнику группы. Термин «участник группы» обозначает группу пользователей терминалов доступа, которым разрешено осуществлять связь друг с другом. Хотя рассматривают, что системы групповой связи/системы PTT существуют между несколькими участниками, данная система не ограничена этой конфигурацией и может относиться к осуществлению связи между отдельными устройствами на основе «один с одним».
Группа может функционировать по существующей системе связи, не требуя существенных изменений существующей инфраструктуры. Таким образом, оператор и пользователи могут работать в любой системе, способной передавать и принимать пакетную информацию с использованием Интернет-протокола (IP), такой как система множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), система множественного доступа с временным разделением каналов (TDMA), система глобальной мобильной связи (GSM), спутниковые системы связи, комбинации наземных проводных и беспроводных систем и т.п.
Участники группы могут осуществлять связь друг с другом, используя назначенные терминалы доступа, такие как терминалы 102, 108 и 302 доступа (ТД). ТД могут быть проводными или беспроводными устройствами, такими как наземные беспроводные телефоны, проводные телефоны, выполненные с возможностью осуществления связи типа «нажми и говори», спутниковые телефоны, оборудованные функциональной возможностью «нажми и говори», портативные или настольные компьютеры, устройства пейджинговой связи или любая их комбинация. Кроме того, каждый ТД может посылать и принимать информацию или в защищенном режиме, или в незащищенном (прозрачном) режиме. Подразумевается, что значение термина ТД не ограничено показанными или перечисленными примерами и может охватывать другие устройства, которые имеют возможность передавать и принимать пакетную информацию в соответствии с Интернет-протоколом (IP).
Когда участник группы хочет передать информацию другим участникам группы, данный участник может запрашивать право на передачу, нажимая кнопку или клавишу «нажми и говори» (например, 228 на фиг. 2) на ТД, который производит запрос, имеющий подходящий формат для передачи по распределенной сети. Например, запрос можно передавать по радиоинтерфейсу к одному или большему количеству из ТД 102 или ПМП (базовых станций) 124. Между ПМП/БС 124 и распределенной сетью может существовать КБС/ОПД 122, который может включать в себя известное оборудование взаимодействия (ОВ), узел обслуживания пакетной передачи данных (УОПД) или оборудование управления пакетной передачей данных (ОПД) для обработки пакетов данных. Однако запросы можно также передавать через коммутируемую телефонную сеть общего пользования (ТфОП) в сеть 126 оператора связи. Сеть 126 оператора связи может принимать запрос и передавать его в СРД 120.
Как показано на фиг. 4, один или более серверов 402 групповой связи могут управлять трафиком системы групповой связи через ее соединение с распределенной сетью. Так как сервер 402 групповой связи может быть подключен к распределенной сети через множество проводных и беспроводных интерфейсов, географическая близость к участникам группы не является необходимой. Как правило, сервер 402 групповой связи управляет осуществлением связи между беспроводными устройствами участников фиксированной группы (ТД 302, 472, 474, 476) в системе PTT. Показанная беспроводная сеть является лишь примером и может включать в себя любую систему, посредством которой удаленные модули осуществляют связь по радиоинтерфейсу между собой и/или с компонентами беспроводной сети, которые включают в себя, не ограничиваясь, оборудование беспроводной сети связи и/или серверов. Кроме того, группу серверов 402 групповой связи можно подключать к локальной сети (ЛС) 450 сервера групповой связи.
Сервер(ы) 402 групповой связи может(гут) быть подключен(ы) к узлу обслуживания пакетной передачи данных (УОПД) поставщика беспроводных услуг, такому как УОПД 452, который показан в данном случае как находящийся в сети 426 оператора связи. Каждый УОПД 452 может взаимодействовать с контроллером 464 базовой станции в базовой станции 460 через оборудование управления пакетной передачей данных (ОПД) 462. ОПД 462 может быть расположено в базовой станции 460. Сеть 426 оператора связи управляет сообщениями (в общем случае в форме пакетов данных), посылаемыми в ЦКПС 458. ЦКПС 458 может быть подключен к одной или более базовых станций 460. Таким же образом, как к сети оператора связи, ЦКПС 458 обычно подключается к БППС 466 и с помощью сети, и с помощью Интернет для передачи данных, и с помощью ТфОП для передачи голосовой информации. БППС 466 в конечном счете беспроводным образом передает сообщения к беспроводным ТД, таким как мобильные телефоны 302, 472, 474, 476, способом, который известен в данной области техники, и принимает сообщения от них. Соответственно, обычные элементы системы групповой связи не будут дополнительно описаны. Кроме того, хотя в настоящем документе описаны конкретные аспекты конкретных систем (например, PTT, QChat, 1xEV-DO) для обеспечения дополнительных подробностей и примеров, варианты осуществления изобретения не ограничены этими конкретными иллюстрациями.
Как описано выше, ТД 302 запрашивает канал трафика для установления связи (например, PTT-вызова). PTT-вызов может исходить из ТД-инициатора 302, если и канал трафика, и ресурсы QoS для сигнализации во время вызова и среды передачи доступны (дополнительные подробности относительно ресурсов QoS приведены ниже и на фиг. 5). В обычных системах ТД 302 должен устанавливать соединение по каналу трафика с СД 120 и затем запрашивать ресурсы QoS. Однако для уменьшения этой задержки в соответствии с вариантами осуществления изобретения сообщения сигнализации, необходимые для установления PTT-вызова, объединяют в начальном сообщении канала доступа с исходным запросом на установление соединения.
Стандарт 1xEV-DO Revision A разработан для обеспечения эффективного доступа к сетям пакетной передачи данных и широко основан на Интернет из-за его сетевой архитектуры. Трафик данных, перемещаемый по элементам сети Интернет-протокола (IP) в УОПД 452, ОПД 462 и СРД 120, может быть основан на стандартных протоколах инженерной группы по развитию Интернет (IETF), которые поддерживают способы дифференциации трафика, основываясь на требованиях QoS. QoS между ТД 302 и сетью стандарта 1xEV-DO Revision A конфигурируют, как описано в спецификации 3GPP2 X.S0011 -004-C Version 2.0 cdma2000 Wireless IP Network Standard: Quality of Service and Header Reduction, содержимое которой включено в настоящий документ путем ссылки. Трафик данных, передаваемый по радиоинтерфейсу между ТД 302 и СРД 120, можно конфигурировать для соответствующей обработки QoS через протоколы 1xEV-DO Revision A, как описано в документе 3GPP2 C.S0024-A Version 3.0, ссылка на который приведена выше. Стандарт 1xEV-DO Revision A обеспечивает стандартные механизмы для обеспечения QoS внутри ТД (intra-AT) и между ТД (inter-AT). QoS внутри ТД обеспечивает дифференциацию потоков данных, принадлежащих тому же самому пользователю, в то время как QoS между ТД обеспечивает дифференциацию пакетов, принадлежащих различным пользователям.
Для обеспечения QoS должна быть доступна сквозная дифференциация трафика. Все сетевые компоненты, включающие в себя ТД 302, СРД 120 (БППС 466, КБС 464), УОПД 452 и маршрутизаторы Интернет, должны осуществлять/поддерживать QoS. Сквозное QoS в сети 1xEV-DO Revision A можно обеспечивать через следующие механизмы.
• Фильтры пакетов: фильтры пакетов в УОПД отображают прямые потоки трафика к ТД и определяют обработку QoS, которая должна применяться к прямому трафику данных. ТД передает требования QoS, которые устанавливают фильтры пакета в данном УОПД, как описано в спецификации 3GPP2 X.S0011 -004-C Version 2.0 cdma2000 Wireless IP Network Standard: Quality of Service and Header Reduction.
• Профили QoS (ИД (идентификаторы) профилей): профили QoS и/или ИД профилей - механизм для определения (или задания) соответствующих параметров радиоинтерфейса и требований QoS сети для услуг передачи данных. Это «сокращенный» идентификатор, который ТД использует при запросе резервирования QoS для потока с СРД. Стандартное назначение ИД профилей, доступных для различных услуг передачи данных, описано в документе TSB58-G Administration of Parameter Value Assignments for cdma2000 Spread Spectrum Standards, содержимое которого включено в настоящий документ посредством ссылки.
• Маркировка обратного трафика: ТД может маркировать данные обратного трафика в соответствии со структурой и стандартами дифференциации услуг (DiffServ). Эти маркировки определяют сетевую обработку QoS, которая требуется для данных, передаваемых в УОПД.
QoS в сети 1xEV-DO Revision A также основано на надлежащем отображении или связывании следующих элементов для сеанса PPP ТД, таких как следующие:
• Поток IP (приложения): требования QoS прикладного уровня в ТД и УОПД определяют с помощью идентификации уникальных потоков IP. Метку резервирования связывают с потоком IP для идентификации требований QoS для потока между ТД и СРД. Поток IP затем отображают на поток RLP, который лучше всего соответствует требованиям QoS.
• Поток RLP (линии связи): потоки протокола радиолинии (RLP) распределяют, основываясь на требованиях QoS (например, конфигурации параметров RLP) для потоков верхнего уровня. Потоки IP с одинаковыми требованиями QoS можно отображать на один и тот же поток RLP. В обратном направлении поток RLP отображают на поток RTCMAC (управления доступом к среде передачи данных обратного канала трафика).
• Поток RTCMAC: потоки RTCMAC распределяют, основываясь на требованиях QoS, которые определяют время ожидания физического уровня и/или потребности в емкости потока верхнего уровня. Например, потоки могут быть потоками большой емкости или с низким временем ожидания. Потоки RLP с одинаковыми требованиями QoS можно отображать на один и тот же поток RTCMAC.
Фиг. 5 показывает множество потоков RLP 500 для ТД 302 с поддержкой PTT, который осуществляет связь с сетью доступа 120. Требования QoS для каждого потока можно определять через профили QoS. Как отмечено выше, различные приложения могут иметь различные требования QoS. Например, PTT по 1xEV-DO Revision A принимает данные с высоким приоритетом и низким временем ожидания через определение требований QoS для сети. Примерная система PTT может использовать распределение трех потоков IP в ТД, потока для сигнализации при установлении вызова; потока для сигнализации во время вызова; и потока для среды передачи. Каждый поток IP имеет определенные требования QoS, и его отображают на три отдельных потока RLP. ТД может дополнительно использовать заданный по умолчанию «наилучший возможный» (BE) поток. Требования QoS для среды передачи, как полагают, подобны требованиям к среде передачи VoIP, и поэтому этот поток RLP можно совместно использовать с VoIP.
Хотя вышеприведенное описание обеспечивает множество подробностей, определенных для системы PTT/QChat и сети 1xEV-DO, для обеспечения подробной иллюстрации различных аспектов вариантов осуществления изобретения специалистам должно быть понятно, что варианты осуществления изобретения не ограничены никаким определенным приложением и/или сетью. Варианты осуществления изобретения могут включать в себя любое приложение, у которого есть требования QoS. Кроме того, варианты осуществления изобретения могут также включать в себя любую сеть, которая может поддерживать распределение ресурсов QoS, объединенное с начальным запросом установления соединения.
На фиг. 6 приведена последовательность операций, показывающая процесс объединения согласно вариантам осуществления изобретения. Например, на этапе 610 способ может включать в себя запрос ресурсов QoS приложением, которое идентифицирует требуемое соединение (например, PTT-вызов). Могут быть предусмотрены дополнительные сообщения для объединения (например, сообщение DOS) 620, если используется дополнительное сообщение и в тестовом сообщении доступа есть место. Запрос на объединенное сообщение доступа (например, тестовое сообщение доступа) можно затем передавать на этапе 630 от прикладного уровня к нижним уровням для объединения запрашиваемых сообщений в тестовом сообщении доступа. В настоящем документе прикладной уровень может включать в себя запрашивающее приложение (например, клиент PTT) и объединяющий ИПП, который облегчает взаимодействие между прикладным уровнем и нижними уровнями (например, RLC, MAC и физическим уровнями). Однако следует признать, что варианты осуществления изобретения не ограничены этой конфигурацией. Например, само приложение может содержать функциональные возможности объединяющего ИПП.
На этапе 634 после получения объединенного запроса можно добавлять требования QoS к тестовому сообщению доступа. Аналогично на этапе 636 сообщение DOS можно добавлять к тестовому сообщению доступа, если это необходимо и если в тестовом сообщении доступа имеется достаточно места. В качестве дополнения на этапе 638 запрос на установление соединения и сообщение обновления маршрута добавляют к тестовому сообщению доступа. На этапе 645 можно выполнять проверку для определения, завершено ли объединенное сообщение. Если нет, то процесс может возвращаться назад для проверки недостающих сообщений, поскольку они могут быть задержаны. Элемент задержки (например, таймер) можно также устанавливать на прикладном уровне на этапе 640 для обеспечения возможности объединения тестового сообщения доступа.
Процесс может повторять этап 650 до тех пор, пока прикладной уровень не примет указание от нижних уровней, что объединение сообщения завершено на этапе 645 (или когда кончится время события и будет послано тестовое сообщение доступа). После приема подтверждения задержку тестового сообщения доступа можно прекращать на этапе 660, и тестовое сообщение доступа можно передавать на этапе 670.
Как описано выше, запускающим сигналом (например, 310) может быть любое событие, которое побуждает приложение инициировать запрос соединения с требованиями QoS, которые известны приложению. Запускающий сигнал можно активизировать вручную через активацию аппаратной или программируемой клавиши, можно активизировать в ответ на принятый сигнал (например, голосовую команду, сигнал от сети и т.д.) или можно активизировать в ответ на условие, обнаруженное приложением.
Например, как показано на фиг. 7, терминал доступа (ТД) 472 может принимать запускающий сигнал, такой как сообщение оповещения или сообщение установления вызова 705 в системе PTT. В частности, сообщение 705 установления вызова можно передавать через УОПД 452 и СД 120. Сеть доступа 120 может направлять сообщение установления вызова по каналу 710 управления к назначенному ТД 472. После получения и декодирования пакета установления вызова ТД 472 может определять, что запрашиваемое соединение (например, PTT-вызов) использует ресурсы QoS. Соответственно, сообщение установления вызова, принимаемое из сети, может служить запускающим сигналом для запуска объединения последующего ответа.
Например, ТД 472 может отвечать объединенным запросом 720, который включает в себя запрос соединения (например, ConnectionRequest+RouteUpdate), резервирование QoS (например, ReservationOnRequest) и, возможно, сообщение прикладного уровня (например, DOS) в канале доступа. То, что DOS включает в себя данные прикладной программы, позволяет посылать их адресату до установления канала трафика. Запрос ресурсов QoS учитывает потребности в распределении ресурсов QoS до установления канала трафика. Соответственно, скорость реакции системы связи может быть улучшена. При получении запроса соединения канал трафика и требуемые ресурсы можно назначать 712 в сети доступа (СД) 120. Сообщение назначения канала трафика (TCA), подтверждения ресурсов QoS и подтверждения канала доступа можно передавать на этапе 714 к ТД 472. Установление канала трафика может продолжаться на этапах 722, 716 и 724, пока и СД 120, и ТД 472 не будут готовы к передаче и приему данных, как описано выше и известно в данной области техники. Соответственно, подробное объяснение не будет приведено.
Принимая во внимание вышеприведенное описание, специалистам должно быть понятно, что варианты осуществления изобретения включают в себя способы выполнения последовательности вышеописанных действий, операций и/или функций. Например, способ передачи сигналов связи в беспроводной сети может включать в себя объединение в терминале доступа запроса соединения и резервирования ресурсов QoS в сообщение доступа и передачу сообщения доступа к сети доступа. Объединенное сообщение может дополнительно включать в себя сообщение прикладного уровня (например, сообщение DOS), которое объединено с запросом соединения и резервированием в сообщение доступа.
Специалистам должно быть понятно, что информация и сигналы могут быть представлены с использованием любой из множества различных технологий и методик. Например, данные, инструкции, команды, информация, сигналы, биты, символы и элементарные сигналы, которые могли упоминаться во всем приведенном выше описании, могут быть представлены напряжениями, токами, электромагнитными волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями или частицами или любой их комбинацией.
Кроме того, специалистам должно быть понятно, что различные иллюстративные логические блоки, модули, схемы и этапы алгоритма, описанные в связи с раскрытыми вариантами осуществления, можно осуществлять в виде электронных аппаратных средств, программного обеспечения или их комбинаций. Чтобы ясно показать эту взаимозаменяемость аппаратных средств и программного обеспечения, различные иллюстративные компоненты, блоки, модули, схемы и этапы описаны выше в общем на основе их функциональных возможностей. Следует ли такие функциональные возможности осуществлять в виде аппаратных средств или программного обеспечения, зависит от конкретного применения и ограничений конструкции, налагаемых на всю систему. Специалисты могут осуществлять описанные функциональные возможности различными способами для каждого конкретного применения, но такие решения реализации не должны интерпретироваться как выход за рамки объема настоящего изобретения.
Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, описанные в связи с раскрытыми вариантами осуществления, можно осуществлять или выполнять с помощью универсального процессора, процессора цифровой обработки сигналов (ПЦОС), специализированных интегральных схем (СпИС), программируемых пользователем вентильных матриц (ППВМ) или других программируемых логических устройств, дискретных схем или транзисторных логических схем, дискретных аппаратных компонентов или любых их комбинаций, которые предназначены для выполнения описанных функций. Универсальный процессор может быть микропроцессором, но в качестве альтернативы процессор может быть любым обычным процессором, контроллером, микроконтроллером или конечным автоматом. Процессор может также быть осуществлен в виде комбинации вычислительных устройств, например в виде комбинации ПЦОС и микропроцессора, множества микропроцессоров, одного или большего количества микропроцессоров вместе со стандартными ПЦОС или в виде любой другой такой конфигурации.
Соответственно, вариант осуществления изобретения может включать в себя устройство, включающее в себя логическую схему, выполненную с возможностью объединения запроса на установление соединения и резервирования ресурсов QoS в сообщение доступа, и логическую схему, выполненную с возможностью передачи сообщения доступа в сеть доступа. Устройство может дополнительно включать в себя логическую схему, выполненную с возможностью объединения сообщения прикладного уровня с запросом на установление соединения и резервирования в сообщение доступа. Различные логические элементы можно интегрировать в одно устройство или их можно распределять по нескольким устройствам, каждое из которых функционально связано с другими устройствами. Например, устройство может быть терминалом доступа или подобным беспроводным вычислительным устройством.
Способы, последовательности и/или алгоритмы, описанные в связи с раскрытыми вариантами осуществления, можно осуществлять непосредственно в аппаратных средствах, в программном модуле, выполняемом процессором, или в их комбинации. Программный модуль может находиться в ОП, флэш-памяти, ПЗУ, стираемом программируемом ПЗУ (СППЗУ), ЭСППЗУ, регистрах, на жестком диске, сменном диске, компакт-диске (CD-ROM) или на носителе данных любого другого вида, известном в данной области техники. Примерный носитель данных связан с процессором таким образом, что процессор может считывать информацию с носителя данных и записывать информацию на него. В качестве альтернативы носитель данных может быть неотъемлемой частью процессора. Процессор и носитель данных могут находиться в СпИС. СпИС могут находиться в пользовательском терминале (например, в терминале доступа). В качестве альтернативы процессор и носитель данных могут находиться как дискретные компоненты в пользовательском терминале.
В одном или более примерных вариантах осуществления описанные функции могут быть осуществлены в аппаратных средствах, программном обеспечении, встроенном программном обеспечении или в любой их комбинации. При осуществлении в программном обеспечении функции могут быть сохранены или переданы в виде одной или более команд или кода на машиночитаемом носителе. Машиночитаемый носитель включает в себя и компьютерные носители данных, и средства связи, которые включают в себя любой носитель, который обеспечивает перемещение компьютерной программы с одного места в другое. Носители данных могут быть любым доступным носителем, к которому может обращаться компьютер. Для примера, но не в качестве ограничения, перечень таких машиночитаемых носителей может содержать ОП, ПЗУ, ЭСППЗУ, CD-ROM или другое запоминающее устройство на оптическом диске, запоминающее устройство на магнитном диске или другое магнитное запоминающее устройство, или любые другие носители, которые могут использоваться для переноса или хранения необходимого кода программы в форме команд или структур данных и к которым может обращаться компьютер. Кроме того, под машиночитаемым носителем может также справедливо подразумеваться любое соединение. Например, если программное обеспечение передают с веб-сайта, сервера или другого удаленного источника, используя коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель, витую пару, цифровую абонентскую линию (DSL) или беспроводные технологии, такие как инфракрасные, радио- и микроволны, то определение носителя включает в себя коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель, витую пару, DSL или беспроводные технологии, такие как инфракрасные, радио- и микроволны. В настоящем документе магнитный диск и немагнитный диск включают в себя компакт-диск (CD), лазерный диск, оптический диск, цифровой универсальный диск (DVD), гибкий диск и диск «blu-ray», причем магнитные диски обычно воспроизводят данные магнитным способом, в то время как немагнитные диски воспроизводят данные оптически с помощью лазера. Считываемый компьютером носитель должен также включать в себя комбинации указанного выше.
Соответственно, вариант осуществления изобретения может включать в себя машиночитаемый носитель, включающий в себя хранящийся на нем код для объединения сообщений связи в беспроводной сети, содержащий код для побуждения компьютера объединять запрос соединения и резервирование ресурсов QoS в сообщение доступа и код для побуждения компьютера передавать сообщение доступа в сеть доступа. Кроме того, дополнительные варианты осуществления изобретения могут включать в себя любую из описанных функций в качестве дополнительного кода.
Хотя вышеприведенное описание показывает иллюстративные варианты осуществления изобретения, следует отметить, что в настоящее изобретение могут быть внесены различные изменения и модификации, не выходящие за рамки объема изобретения, который определен прилагаемой формулой изобретения. Функции, этапы и/или действия пунктов формулы изобретения, характеризующих способ в соответствии с описанными вариантами осуществления изобретения, не обязательно должны выполняться в каком-либо определенном порядке. Кроме того, хотя элементы изобретения могут быть описаны или заявлены в единственном числе, множественное число также следует считать возможным, если в явном виде не указано ограничение единственным числом.