CN101331790B - 使用物理附接点识别符的通信方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明说明用于在端节点与接入节点之间经由另一接入节点路由消息的方法及设备。在将远端(例如邻近)接入节点识别为消息目的地时，使用物理层识别信息。因此，在无线终端可(例如)从一个或一个以上从目的地接入节点接收的下行链路信号获得基于一个或一个以上物理层识别符的连接识别符时，所述无线终端可使用对应于所述目的地节点的连接识别符来经由所述无线终端与之具有已建立的上行链路连接的接入节点来路由消息。即使在所述无线终端不可获得与所述目的地接入节点相关联的其它寻址信息(例如网络层地址信息)时，仍可使用此种连接识别符信息。

Description

使用物理附接点识别符的通信方法及设备

技术领域

本发明涉及通信系统，且更特定来说涉及用于在无线(例如蜂窝式)通信网络中基于物理层信息来路由消息的方法及设备。

背景技术

开放系统互连(OSI)参考模型在解释各种通信及路由操作中较有用。所述OSI参考模型包括7个层，其中应用层是最顶层而物理层是最低层。所述物理层是在系统中处理实际物理连接及所述物理连接的属性的层。在所述物理层上面的是数据链路层，有时称为链路层。有时将所述链路层(在OSI模型中是层2)说明为技术特有传送层。在所述链路层上面的是网络层(OSI层3)，其支持网络路由及中继。所述网络层有时称为包层。在所述网络层，在(例如)一个或一个以上路径上执行整个网络中的消息/包的路由。可使用不同寻址来引导不同层级处的消息及信号。举例来说，可使用网络地址(例如IP地址)来路由所述网络层层级处的消息/包。可使用MAC地址来控制所述数据链路层层级处的消息的路由。在所述OSI模型的最低层级(所述物理层级)，一个或一个以上物理识别符与源或目的地装置的实际物理属性或特性相关。了解所述不同的通信层及用于所述层的中的每一者的不同寻址技术将有助于了解本发明。

通信系统经常包括耦合到接入节点的多个网络节点，端节点(例如移动装置)经由所述接入节点耦合到所述网络。可以层次方式布置网络节点。端节点通常通过已与接入节点建立的连接直接与所述接入节点通信。此类系统通常依赖于在接入节点与端节点之间存在的双向通信链路支持端节点与接入节点之间的双向通信。应注意，在此类系统中，所述端节点通常不知道目标目的地接入节点的网络层地址，但可认知其可在广播信道上接收的通常可包括物理层识别符的信息，在此类系统中通常不将所述信息用于消息路由。此方法在所述端节点当时仅能够维持一个单双向通信链路时导致越区切换延迟及包丢失。

因此，应了解需要即使在端节点不知道目标接入节点的网络地址时仍允许不具有到所述目标接入节点的当前上行链路通信链路的所述端节点经由另一接入节点(所述端节点与其具有当前上行链路通信链路)与所述目标接入节点通信的方法及设备。

在某些系统中，端节点能够同时维持多个与不同接入节点的双向通信链路。然而，此类系统通常要求所述端节点在直接连接到特定接入节点的链路上发送既定用于所述特定接入节点的消息，端节点与所述特定接入节点具有连接。在某些情况下，此方法效率低下，因为链路(尤其在其是无线链路时)倾向于在质量方面(例如延迟及丢失特性)波动。因此，当需要将消息发送到所述目标目的地接入节点时，到所述目标目的地接入节点的链路可能并非所述端节点可获得的最佳链路。通常，通过求助于网络层通信来克服此限制，因为使用网络层地址(例如IP地址)，因此可经由多个跳跃来路由所述网络层通信。使用网络层地址的此方法也效率低下，尤其在消息传送涉及到链路层特有功能时，因为在某些系统中网络层消息倾向于比链路层消息大得多。此种低效率信令并不很适合于资源受限制的空中链路上进行通信。

因此应了解，还需要允许端节点独立于消息所既定用于的接入节点而在其可用的无线通信链路中的任一者上发送消息的方法。至少在某些实施例中，需要可不必求助于低效率的网络层通信(例如涉及使用例如IP层地址等网络层地址的通信)来发送此类消息，以将信息路由到所述目的地接入节点。

发明内容

本发明涉及用于经由另一接入节点在端节点与接入节点之间路由消息的方法及设备。本发明的方法及设备在将远端(例如邻近)接入节点识别为消息目的地时支持使用物理层识别信息。因此，在无线终端可从(例如)从目的地接入节点接收的一个或一个以上下行链路信号获得基于一个或一个以上物理层识别符的连接识别符时，所述无线终端可使用对应所述目的地节点的连接识别符来经由接入节点路由消息，所述无线终端与所述接入节点具有已建立的上行链路连接。即使在所述无线终端不可获得与所述目的地接入节点相关联的其它寻址信息(例如网络层地址信息)时，仍可使用此类连接识别符信息。

各种新颖特征涉及从接入节点接收广播信息并确定物理附接点识别符(例如对应所述接入节点的连接识别符)的端节点方法。其它特征涉及将信号发送到一个包括对应于另一接入节点的连接识别符的接入节点。所述连接识别符是基于提供与物理层附接点有关的信息的一个或一个以上信息。因此，根据本发明，可将物理层信息用作连接识别符。

根据本发明，接入节点存储将基于物理层识别信息的连接识别符映射到一个或一个以上更高层级地址的信息。将所述映射信息存储于所述接入节点中。除对应于其它(例如相邻)接入节点的物理层附接点的连接识别符以外，接入节点还包括对应于在所述接入节点本地的物理层附接点的连接识别符的映射信息。当要经由与当前服务无线终端的接入节点的现有连接发送将要输送到相邻接入节点的消息时，此允许基于物理层连接识别符来执行物理邻近基站之间的路由而不需要所述无线终端在空中传输链路层或网络层地址。

因此，本发明的各种特征涉及从接入节点接收指示识别符到接入节点地址解析失败的信号并促使所述端节点发送相邻站点通知消息以建立新的接入节点相邻站点的端节点方法。

虽然某些特征涉及无线终端方法及设备以及存储于无线终端中的本发明的新颖消息，但其它特征涉及新颖的接入节点方法及设备。本发明还涉及存储本发明的一个或一个以上新颖消息的数据存储装置(例如存储器装置)。

虽然已在以上发明内容中论述了各个实施例，但应了解未必所有实施例包括相同的特征且上文所说明的某些特征并非必需但在某些实施例中可能需要。在以下详细说明中，论述本发明的许多额外特征、实施例及好处。

附图说明

图1图解说明根据本发明实施的实例性通信系统的网络图。

图2图解说明根据本发明实施的实例性端节点。

图3图解说明根据本发明实施的实例性接入节点。

图4图解说明根据本发明实施的实例性连接识别符。

图5图解说明根据本发明实施的使用图4的连接识别符的实例性消息。

图6图解说明在端节点与一个接入节点维持双向连接并要与另一接入节点通信时根据本发明执行的实例性信令。

图7图解说明在端节点与多个接入节点维持双向连接时根据本发明执行的实例性信令。

图8图解说明在端节点在两个接入节点之间触发邻域发现进程时根据本发明执行的实例性信令。

图9图解说明到更高层级地址解析表的实例性PID，所述地址解析表可用于(到/从)PID与对应的更高层级地址之间的映射。

具体实施方式

本发明用于基于物理层信息(例如物理层识别符)来路由消息的方法及设备可用于支持与一个或一个以上端节点(例如移动装置)的通信会话。可将本发明的方法及设备与广泛范围的通信系统一同使用。举例来说，可将本发明与支持移动通信装置(例如配备有调制解调器的笔记本计算机、PDA及支持无线接口以利于装置移动性的各种其它装置)的系统一同使用。

图1图解说明根据本发明实施的实例性通信系统100(例如蜂窝式通信网络)，其包含多个通过通信链路互连的节点。实例性通信系统100是(例如)多重接入扩展频谱正交频分多路复用(OFDM)无线通信系统。所述实例性通信系统100中的节点基于通信协议(例如因特网协议(IP))使用信号(例如消息)交换信息。举例来说，可使用电线、光纤电缆及/或无线通信技术来实施系统100的通信链路。实例性通信系统100包括多个端节点144、146、144′、146′、144″、146″，所述端节点经由多个接入节点140、140′、140″来接入所述通信系统。端节点144、146、144′、146′、144″、146″可以是(例如)无线通信装置或终端，而接入节点140、140′、140″可以是(例如)基站。可将所述基站实施为无线接入路由器。实例性通信系统100还包括多个其它节点104、106、110及112，所述节点用于提供互连性或提供具体服务或功能。具体来说，实例性通信系统100包括服务器104，服务器104用于支持关于端节点的状态的传送及存储。举例来说，服务器节点104可以是AAA服务器，或者其可以是上下文传送服务器，或其可以是包括AAA服务器功能性与上下文传送服务器功能性两者的服务器。

图1的实例性系统100描绘包括服务器104及节点106的网络102，服务器104及节点106分别通过对应的网络链路105及107连接到中间网络节点110。网络102中的中间网络节点110还经由网络链路111提供到从网络102的角度来看处于其外部的网络节点的互连性。将网络链路111连接到另一中间网络节点112，中间网络节点112分别经由网络链路141、141′、141″提供到多个接入节点140、140′、140″的进一步连通性。

将每一接入节点140、140′、140″描绘为分别经由对应的接入链路(145、147)、(145′、147′)、(145″、147″)分别提供到多个N个端节点(144、146)、(144′、146′)、(144″、146″)的连通性。在实例性通信系统100中，将每一接入节点140、140′、140″描绘为使用无线技术(例如无线接入链路)来提供接入。将每一接入节点140、140′、140″的各自无线电覆盖区域(例如通信小区)148、148′、148″图解说明为环绕对应的接入节点的圆形区域。

随后将实例性通信系统100用作对本发明的各个实施例的说明的基础。本发明的替代性实施例包括各种网络布局，其中网络节点的数量及类型、接入节点的数量及类型、端节点的数量及类型、服务器及其它代理的数量及类型、链路的数量及类型以及节点之间的互连性可不同于图1所描绘的实例性通信系统100的所述方面。

在本发明的各个实施例中，可省略或组合图1所描绘的某些功能性实体。还可改变这些功能性实体在所述网络中的位置或放置。

图2提供根据本发明实施的实例性端节点200(例如无线终端，例如移动节点)的详细图解说明。图2所描绘的实例性端节点200是设备的详细表示，可将所述设备用作图1所描绘的端节点144、146、144′、146′、144″、146″中的任一者。在图2的实施例中，端节点200包括通过总线206耦合在一起的处理器204、无线通信接口230、用户输入/输出接口240及存储器210。因此，端节点200的各个组件可经由总线206交换信息、信号及数据。端节点200的组件204、206、210、230、240在外罩202内部。

无线通信接口230提供机构，端节点200的内部组件可通过所述机构将信号发送到外部装置及网络节点(例如接入节点)及从外部装置及网络节点(例如接入节点)接收信号。无线通信接口230包括(例如)具有对应的接收天线236的接收器模块232及具有对应的传输天线238的传输器模块234，其用于(例如经由无线通信信道)将端节点200耦合到其它网络节点。在某些实施例中，传输器模块234包括正交频分多路复用(OFDM)传输器。

实例性端节点200还包括用户输入装置242(例如小键盘)及用户输出装置244(例如显示器)，其经由用户输入/输出接口240耦合到总线206。因此，用户输入/输出装置242、244可经由用户输入/输出接口240及总线206与端节点200的其它组件交换信息、信号及数据。用户输入/输出接口240及相关联装置242、244提供机构，用户可通过所述机构操作端节点200以完成各种任务。特定来说，用户输入装置242及用户输出装置244提供允许用户控制端节点200及在端节点200的存储器210中执行的应用程序(例如模块、程序、例行程序及/或功能)的功能性。

处理器204在包括于存储器210中的各个模块(例如例行程序)的控制下控制端节点200的操作以执行下述各种信令及处理。在启动时或在其它模块呼叫时执行包括于存储器210中的模块。在执行时，模块可交换数据、信息及信号。在执行时，模块还可共享数据及信息。在图2的实施例中，本发明的端节点200的存储器210包括信令/控制模块212与信令/控制数据214。

信令/控制模块212控制与接收及发送用于管理状态信息存储、检索及处理的信号(例如消息)相关的处理。信令/控制数据214包括状态信息，例如参数、状态及/或与所述端节点的操作相关的其它信息。特定来说，信令/控制数据214包括配置信息216(例如端节点识别信息)及操作信息218(例如关于当前处理状态、待处理响应的状态等的信息)。模块212存取及/或修改数据214，例如更新配置信息216及/或操作信息218。

消息产生模块251负责产生用于端节点200的各种操作的消息。相邻站点通知消息280及信令消息281是根据本发明而产生的实例性消息。

链路选择模块213负责从端节点200可获得的多个链路选择链路(例如最佳链路)来传输准备由端节点200传输的下一消息。所述链路选择算法是基于各种链路质量参数，包括但不限于链路延迟、链路信道状况、链路错误率及链路传输功率要求中的至少某些。

物理层附接点识别符(PID)确定模块270负责确定对应于从接入节点接收的广播信号的PID。PID确定模块270包括小区识别模块271、载波识别模块272及扇区识别模块273。在某些但并非所有实施例中，将小区识别符、载波识别符及扇区识别符的组合用作物理附接点识别符。这些识别符元件中的每一者对应于物理层识别信息。举例来说，所述小区识别符识别物理小区或小区类型。所述载波识别符识别物理载波(例如载波频率或音调区块)，而所述扇区识别符识别对应的小区中的扇区。不需要使用所有此信息来实施PID且PID的特定元件可依据系统实施方案而改变。举例来说，在不使用扇区化小区的系统中，将不需要扇区ID。同样，在单一载波系统中，可能不需要载波ID。在一个实例性系统中，做出PID确定包括以下步骤：操作小区识别模块271用以确定小区识别符；操作载波识别模块272用以确定载波识别符；及操作扇区识别模块273用以确定扇区识别符。因此，应了解穿过单个物理传输器元件(例如天线)的不同信号可对应于不同的物理层附接点，例如可至少在局域内通过物理识别符的组合来唯一地识别所述不同的物理层附接点中的每一者。举例来说，应了解可使用天线或扇区识别符与第一载波识别符的组合来识别第一物理层附接点，而可使用第二载波识别符与所述同一天线或扇区识别符的组合来识别第二物理层附接点。

物理层附接点识别符(PID)信息260是PID列表(PID1 261、PID2 262)，其是使用PID确定模块260确定的PID。物理层附接点识别符(PID)的实例性实施方案可以是连接识别符(CID)，在发送及/或接收消息时可将其包括于消息中。下文进一步论述特定的实例性CID。

存储器210还包括相邻站点通知模块290、消息传输控制模块292及链路建立模块294。相邻站点通知模块290用于将相邻站点通知(例如相邻站点通知消息280)传输到接入节点。消息传输控制模块292用于控制传输器模块234。链路建立模块294用于建立与接入节点的无线通信链路。

图3提供根据本发明实施的实例性接入节点300的详细图解说明。图3所描绘的实例性接入节点300是设备的详细表示，可将所述设备用作图1所描绘的接入节点140、140′、140″中的任一者。在图3的实施例中，接入节点300包括通过总线306耦合在一起的处理器304、存储器310、网络/互联网络接口320及无线通信接口330。因此，接入节点300的各个组件可经由总线306交换信息、信号及数据。接入节点300的组件304、306、310、320、330在外罩302内部。

网络/互联网络接口320提供机构，接入节点300的内部组件可通过所述机构将信号发送到外部装置及网络节点及从外部装置及网络节点接收信号。网络/互联网络接口320包括接收器模块322与传输器模块324，其用于(例如经由铜导线或光纤线)将节点300耦合到其它网络节点。无线通信接口330还提供机构，接入节点300的内部组件可通过所述机构将信号发送到外部装置及网络节点(例如端节点)及从外部装置及网络节点(例如端节点)接收信号。无线通信接口330包括(例如)具有对应的接收天线336的接收器模块332及具有对应的传输天线338的传输器模块334。接口330是用于(例如经由无线通信信道)将接入节点300耦合到其它网络节点。

处理器304在包括于存储器310中的各个模块(例如例行程序)的控制下控制接入节点300的操作以执行各种信令及处理。在启动时或在可能存在于存储器310中的其它模块呼叫时执行包括于存储器310中的模块。在执行时，模块可交换数据、信息及信号。在执行时，模块还可共享数据及信息。

在图3的实施例中，本发明的接入节点300的存储器310包括：信号产生模块314，其用于产生信号；包路由模块350，其负责信号及消息的路由；映射模块312，其是负责将PID映射到网络层地址；地址解析表311，其包括PID到IP地址映射317。存储器310还包括：端节点识别模块351，其识别接入节点300与其进行通信的端节点；上行链路资源分配信息340，其负责将上行链路资源分配到端节点，包括分配到端节点X 341的资源；下行链路资源分配信息345，其负责将下行链路资源分配到端节点，包括分配到端节点X 346的资源。

现在简要参照图9，图9图解说明可用作图3所示的地址解析表311的地址解析表311′。地址解析表311′包括PID 902、904、906、908、910、912与分别指示对应的IP地址903、905、907、909、911及913的信息。每一PID在本地是唯一的，例如紧邻小区的PID彼此之间是唯一的。应注意，所述PID的内容可依据所述接入节点的物理特性及所述PID所对应的接入节点所支持的物理层附接点的数量来改变。在图9的实例中，PID 902、904对应于第一接入节点(AN 1)，所述接入节点支持两个使用相同载波的扇区。因此，在AN 1的情况下，PID包括小区识别符及扇区类型识别符便足以唯一地识别所述小区中的物理层附接点。PID 906、908、910对应于支持多个载波及多个扇区的小区。因此，以与本文进一步论述的各个实例性实施例中所使用的相同方式来将接入节点2的PID实施为CID。PID 912对应于第三接入节点，所述接入节点包括单个扇区并使用单个载波。因此，对应于所述第三接入节点的PID 6仅包括小区识别符便足够，但还可包括额外物理层识别(例如扇区及/或载波识别符)。从处理的角度来说，在需要跨越多个小区的一致PID格式的情况下，可能需要包括此种额外信息。

现在参照图4，图4图解说明根据本发明实施的实例性连接识别符(CID)400。CID 400包括：斜率410，其为小区识别符；扇区420，其为扇区识别符；及载波430，其为载波频率识别符，还称为音调区块识别符。

在使用OFDM技术的实例性通信系统中，在物理层中，将频谱分成多个音调并重新用于相邻地理区域中的小区及扇区。为了改善干扰特性，用于每一小区/扇区中的音调随时间跳跃，而相邻地理区域中的不同小区及扇区使用不同的跳跃序列，所述跳跃序列规定所述音调应如何跳跃。使用由两个输入变量(即所述小区识别符(例如斜率值)及扇区识别符)控制的预定功能来产生所述跳跃序列。可将所述扇区识别符实施为扇区类型识别符，其指示特定扇区对应于多个可能扇区类型中的哪一扇区类型。在一个实施例中，所述斜率值是从1到112的整数，而所述扇区识别符值是从0到5的整数。相邻小区与扇区使用不同对斜率与扇区识别符使得所产生的跳跃序列不同。在一个实施例中，小区中的所有扇区使用相同的斜率值但使用不同的扇区识别符，而相邻(例如物理邻近)小区使用不同的斜率值。

此外，在某些实施例中，所述实例性OFDM通信系统使用多个载波或音调区块，使得将可用的音调分组成多个音调区块。优选地，音调区块中的音调连续。在一个实例性系统中，既定音调区块中的音调的跳跃局限于所述音调区块。即，所述跳跃序列使得所述音调可在所述音调区块内跳跃但不能跨越多个音调区块跳跃。使用载波识别符给音调区块编索引。在一个实施例中，所述载波识别符是整数0、1或2。

当端节点设定连接以获得无线联网服务时，所述网络侧上的实体是接入节点(例如小区/扇区中的基站)，并针对单个音调区块来定义所述连接。因此，在以上实例性OFDM通信系统中，可将斜率、扇区识别符与载波识别符的组合用作识别用于所述无线终端的连接的本地唯一的识别符。因此，所述组合是基于一个或一个以上物理层识别符的连接识别符。在一个实施例中，多个无线终端可在同一音调区块上与同一基站小区/扇区具有连接。那些连接通常共享同一连接识别符，因为其连接到小区、扇区与音调区块的组合所定义的同一物理层附接点。可使用所述连接识别符与无线终端识别符的组合来指示与特定无线终端的通信连接。

一般来说，所述连接识别符是在本地唯一地识别连接的数字或数字组合。在各个实施例中，所述数字或数字是物理层特性参数。在另一实施例中(例如CDMA通信系统的实例性实施例)，所述连接识别符可以是伪噪声(PN)序列偏移与另一参数(例如如果使用多个载波那么是载波识别符)的组合。

图5图解说明根据本发明的使用图4的连接识别符的实例性消息500。实例性消息500是包括CID目的地/源地址的链路层消息。根据本发明的某些实施例，所述CID目的地/源地址是链路层消息中的可选字段。链路层消息500包括链路层控制(LLC)类型字段510，其识别包括于消息500中的消息主体530的类型。CID 520是图4的连接ID 400的形式的连接ID。在本发明的一个实施例中，CID字段520在根据本发明从端节点发送到接入节点时识别目的地物理附接点而在根据本发明从接入节点发送到端节点时识别源物理附接。

图6图解说明根据本发明的各个实例性实施例执行的实例性通信方法及对应的信令。在图6中，端节点630经由接入节点610与接入节点620通信，在端节点630与接入节点620之间并无无线上行链路且所述端节点不必知道接入节点620的IP地址。在图1所图解说明的实例性系统100的上下文中图解说明所述信令。接入节点610及620类似于图1中的系统100的接入节点140、140′及140″，且其根据图3的接入节点300来实施。端节点630类似于图1中的系统100的端节点144、146、144′、146′、144″及146″，且其根据图2中的端节点200来实施。

在图6中，端节点630与接入节点610维持双向链路，其意指其可将消息发送到接入节点610及从接入节点610接收消息。图6中的端节点630虽然在接入节点620的传输范围内，但与接入节点620并不具有上行链路。此意指虽然端节点630可接收并处理接入节点620所发送的广播信息(例如广播消息640)，但端节点630不能在空中将消息发送到接入节点620而接入节点620不能接收及处理端节点630经由空中接口发送的消息。在本发明的一个实施例中，此可由于端节点630与接入节点620不具有充足的时序同步化。由于某些限制(例如有限的硬件能力)，端节点630可能不能够与接入节点620建立上行链路连接而端节点630当前与接入节点610具有双向连接。在一个实施例中，接入节点610及接入节点620所使用的上行链路处于不同的载波，例如接入节点610所使用的上行链路的频带不同于接入节点620所使用的上行链路的频带。举例来说，如果因为出于成本考虑端节点630仅具有射频(RF)链故而端节点630仅能在既定时间在一个频带内产生上行链路信号，那么端节点630不能在两个分离的频带内同时维持两个上行链路连接。在另一实施例中，在接入节点610与620所使用的上行链路在同一频带中的情况下，所述两个上行链路可能在时间上不同步化，因为所述两个接入节点在时间不同步化或因为信号从所述端节点630到达接入节点610及620的传播延迟的差异。举例来说，如果由于端节点630具有每次受限于一个时序方案的单个数字处理链而使得端节点630可每次根据一个时序同步化方案仅产生一个上行链路信号，那么当两个上行链路连接彼此之间的时序同步化不充足时端节点630不能同时维持所述连接。

端节点630接收接入节点620所传输的广播信号640。根据本发明的所述实施例，信号640足以确定对应于传输广播信号640的接入节点620的具体物理附接的连接ID(类似于图4的CID 400)。所述信号或信号640可包括信标及/或导频信号，其可在一个或一个以上符号传输时间周期传输。

端节点630将消息650传输到接入节点610。在本发明的实例性实施例中，所述消息650与图5的实例性消息500相同或类似。将所述消息650的CID字段(等效于图5的CID 520)设定为识别广播信号640的接入节点620的物理附接点的连接识别符。因此，虽然将所述消息650发送到接入节点610，但其去往接入节点620。应注意，由于图6实例中的端节点630与接入节点620不具有上行链路，因此不能将消息650直接发送到所述接入节点620。

接入节点610接收消息650并检查消息650的CID字段(对应于图5的CID 520)并从存储到链路层识别信息的CID认识到其不识别其从身物理附接点中的一者。在此情况下，接入节点610搜索其存储器来查找消息650的所述CID以针对接入节点620找到到对应的更高层识别符(例如IP地址)的映射。

举例来说，包括在单个链路层控制器下进行操作的多个扇区及/或在单个链路层控制器下使用的多个载波的基站可具有对应于链路层识别符的多个CID，所述链路层识别符对应于单个链路层控制器。在将分离的链路层控制器用于每一扇区及/或载波的实施例中，可将不同的链路层识别符用于不同扇区及/或载波中的每一者。在某些实施例中，在物理附接点与链路层之间存在一对一映射，但此并非必需，而可存在在单个链路层下操作的数个物理附接点。因此，多个物理层识别符可对应于同一链路层链路识别符，但每一物理层识别符连接识别符通常至多映射到单个链路层链路识别符。

假设找到到更高层地址的映射，接入节点610将消息650的至少部分封装到包括设定为接入节点620的识别符的目的地地址的网络层消息660中并将所述消息660传输到接入节点620。根据本发明，消息660还包括端节点630识别符，依据所述实施例，所述识别符是端节点630IP地址、端节点630网络接入识别符(NAI)及暂时识别符中的一者。接入节点620接收所述消息660并从其抽取消息650的经封装部分。接入节点620检查所抽取的消息650的经封装部分的CID字段并认识到所述CID字段识别其自身物理附接点中的一者。

接入节点620发送消息670，所述消息包括接入节点620所接收的封装于消息660中的消息650的至少部分。所述消息670还包括类似于包括于消息660中的一个识别符的端节点630识别符。然后，接入节点610接收消息670并通过检查所包括的端节点识别符来确定消息670封装去往端节点630的消息680。然后，接入节点610发送包括消息670的至少部分的消息680。根据本发明，消息680包括广播信号640的接入节点620的物理附接点的CID。

端节点630从接入节点610接收消息680但通过检查包括于所述消息680中的CID字段(例如通过将其与所存储的CID信息相比较)，其决定消息680是响应于更早发送到接入节点620的消息650而源自接入节点620。

图7图解说明根据本发明的各个实施例执行的实例性信令。在图1所图解说明的实例性系统100的上下文中图解说明所述信令。端节点710是图2的端节点200的简化描绘，且其与图1中的系统100的端节点144、146、144′、146′、144″、146″相同或类似。接入节点740及750类似于图1中的系统100的接入节点140、140′及140″，且其使用图3的接入节点300来实施。在图7中，端节点710包括消息产生模块720及链路选择模块730。可通过在端节点710中运行的应用程序来使用图7的消息产生模块720以根据其目的产生消息。举例来说，可将连接控制协议应用程序包括于端节点710中并使其处于活动状态，从而允许端节点710出于在端节点710与接入节点740、750中的一者或两者之间创建、断开及/或修改链路的目的来与接入节点通信。另一实例是可包括于端节点710中的服务质量(QoS)应用程序。所述QOS应用程序在存在时可修改端节点710的各个链路的QOS特性。图7的链路选择模块730测量针对连接的质量的各个度量(包括链路延迟、链路信道状况、链路错误率及链路传输功率要求)以确定(例如以逐消息为基础或在特定的时间点)可用链路中的哪一链路对于下一消息的传输最适合。

所得的链路质量信息可(且在各个实施例中)用于确定在特定的时间点应将消息传输到多个同时链路中的哪一链路。

在图7中，端节点710与接入节点740及750维持双向链路，此意指其可将消息发送到接入节点740及750及从接入节点740及750接收消息。在本发明的此实施例中，端节点710的消息产生模块720产生消息759，其最终目的地是接入节点740。首先将消息759在端节点710的链路选择模块730中发送。链路选择模块730在到接入节点740及750的链路之间选择将经由其传输下一消息的链路。所述链路确定功能是基于包括链路延迟、链路信道状况、链路错误率及链路传输功率要求中的至少一者的链路特性。

在图7所描绘的本发明的实例性实施例中，链路选择模块730选择到接入节点740的链路并经由其传输消息760。消息760包括消息759的至少某部分，且在本发明的某些实施例中，消息760包括用于经由端节点710与接入节点740之间的链路传输消息的额外字段。举例来说，在某些实施例中，所述额外字段是链路成帧字段。由于消息759及760的最终目的地是接入节点740，因此接入节点740接收消息760，处理所接收的消息并通过(例如)将消息765传输到端节点710来响应。端节点710接收消息765并将其作为消息766输送到消息产生模块。消息产生模块720产生第二消息769，其最终目的地是接入节点740。将消息769发送到链路选择模块730，所述链路选择模块选择将经由其传输消息769的链路。在本发明的此实施例中，选择到接入节点750的链路且将消息770传输到接入节点750。消息770包括消息769的至少一部分，且在本发明的某些实施例中包括用于经由端节点710与750之间的链路传输所述消息的额外字段。举例来说，在某些实施例中，所述额外字段是链路成帧字段。

在本发明的一个实施例中，链路选择模块730将接入节点740的识别符(例如物理附接点识别符)连同消息769的至少一部分添加到包含消息770中，因为链路选择模块730所选择的用于消息770的传输的链路并不对应于消息770的最终目的地，所述最终目的是接入节点740。在本发明的另一实施例中，所述链路选择模块在其传输所述消息760及770之前添加消息760及770的最终目的地的识别符，不管选择哪一链路用于其传输。在本发明的其它实施例中，消息759、769包括其最终目的地的识别符。举例来说，在图7的实例性实施例的实例中，所述最终目的地的识别符对应于接入节点740。

在本发明的一个实例性实施例中，根据图5的消息500来实施消息770，其中CID字段520识别接入节点740。接入节点750接收消息770并对其进行处理。通过检查消息770的最终目的地(例如在图5的消息500的CID字段520中的物理附接点识别符)，接入节点750确定消息770并非既定用于其自身而是既定用于所述最终目的地识别符(例如所述CID字段中的CID)所识别的某一其它节点。接入节点750在其地址解析表(参见图3的接入节点300中的地址解析表311)中查找包括在消息770中的物理附接点识别符(PID)以找到对应于包括在消息770中的PID的网络地址(例如IP地址)。

接入节点750将消息770的至少一部分封装于适当的网络层标头中并将消息775传输到接入节点740。消息775包括至少：消息770的一部分及接入节点740的IP地址的至少某些。此外，消息775可在各个实施例中包括以下各项中的某些或所有：接入节点750的IP地址、包括在消息770中的接入节点740的PID、经由其接收到消息770的接入节点750的PID、用于接入节点750与接入节点740之间的消息的封装(还称为穿隧)的接入节点710识别符及会话识别符。接入节点740接收其根据包括在消息775中的目的地PID视为既定用于其自身的消息775。

在本发明的一个实施例中，接入节点740通过传输包括消息775的至少部分的消息780来响应。接入节点750接收包括端节点710识别符的消息780并将消息785发送到端节点710。消息785包括消息780的至少部分。端节点710接收消息785并将消息786转发到消息产生模块720。

在本发明的另一实施例中，接入节点740通过将包括消息775的至少部分的消息780′传输到端节点710来响应。经由接入节点740与端节点710之间的直接链路传输消息780′。

图8图解说明根据本发明的实例性实施例执行的实例性信令，其中将端节点用作相邻站点发现及CID路由信息更新进程的部分。在例如图1所图解说明的系统100的实例性系统的上下文中图解说明所述信令。端节点810是对图2的端节点200的简化描绘，且其与图1中的系统100的端节点144、146、144′、146′、144″、146″相同或类似。接入节点840及850与图1中的系统100的接入节点140、140′及140″相同或类似，且其可(例如)使用图3所图解说明的类型的接入节点来实施。在图8的实例中，端节点810与接入节点840具有双向通信链路，从而允许其将消息发送到接入节点840及从接入节点840接收消息。

在图8中，端节点810产生消息860并将其传输到接入节点840。消息860包括将接入节点850识别为所述消息的目的地的识别符。接入节点840接收消息860并通过搜索其地址解析表(例如图3的接入节点300的地址解析表311)来尝试将包括在所述消息中的接入节点850识别符解析到网络地址。在图8的实例中，接入节点840无法解析所述识别符。然后，接入节点840将消息865传输到端节点810。消息865包括由于解析失败而不可路由消息的指示。

在本发明的一个实施例中，端节点810此时通过交换各种消息(在图8中显示为双箭头消息870)与接入节点850建立双向通信链路。然而，如果已存在与接入节点850的双向链路，那么不必如此。在使用本发明的另一实例中，除与接入节点840的链路外，端节点810已与接入节点850具有双向链路。

使用与接入节点850的链路，端节点810将新的相邻站点通知消息875传输到接入节点850。消息875包括接入节点840的至少一个识别符及接入节点840的网络层地址。以此方式，将识别符(例如接入节点840的PID)及对应的链路层地址(例如MAC地址，接入节点850可将其寻址并存储用于将来将物理层解析到网络层识别符)两者供应给接入节点850。在本发明的一个实施例中，接入节点840识别符是物理附接点识别符；在本发明的另一实施例中，其是链路层识别符。根据与接入节点840的链路的建立期间或之后传递到端节点810的通信消息897，端节点810知道接入节点840的网络层识别符。

在本发明的替代性实施例中，端节点810发送消息875′而非消息875。消息875′具有与消息875相同或类似的消息内容，但其是经由接入节点840发送到接入节点850而非直接发送到接入节点850。然后，接入节点840将消息875′作为消息875″路由到接入节点850。应注意，与消息860不同，消息875′是网络层消息，其包括接入节点850网络地址作为其目的地。根据与接入节点850的链路的建立期间或之后传递的通信消息899，端节点810知道接入节点850的网络层地址。出于此原因，接入节点840可使用接入节点850的网络地址(例如IP地址)将消息875″路由到接入节点850，而不必执行CID到地址解析操作。

接入节点850接收消息875并将新的相邻站点产生消息880发送到接入节点840的从消息875检索的网络地址。消息880包括到接入节点850的网络层地址的映射的连接识别符。在本发明的另一实施例中，消息880包括到接入节点850的网络层地址的映射的链路层识别符。在本发明的另一实施例中，消息880包括用于容纳端节点越区切换的额外相邻站点信息，所述额外相邻站点信息包括但不限于：用于在接入节点840与850之间的包重定向的穿隧地址及穿隧会话识别符；相对于服务质量、负载、协议及所支持的应用程序的接入节点850能力。接入节点840接收消息880并将包括于消息880中的信息存储在其存储器中(例如)以便将来用于CID到网络地址解析操作。接入节点840使用确认接收到包括在消息880中的所述信息的消息882来响应。

在本发明的一个实施例中，接入节点840在消息882中包括以下各项中的某些：到接入节点850的网络层地址的映射的连接识别符；到接入节点850的网络层地址的映射的链路层识别符；用于容纳端节点越区切换的相邻站点信息，所述相邻站点信息包括但不限于用于在接入节点840与850之间的包重定向的穿隧地址与穿隧会话识别符及/或指示接入节点840相对于服务质量、负载、协议及所支持的应用程序的能力的信息。接入节点840接收消息880并将包括在消息880中的信息存储在其存储器中(或例如)以便将来用于路由消息。在本发明的此特定实施例中，不使用消息883及884。

在本发明的另一实施例中，接入节点840消息882包括对包括在消息880中的信息的接收的确认。在本发明的此实施例中，接入节点840发送包括以下各项中的至少某些的消息883：到接入节点850的网络层地址的映射的连接识别符；到接入节点850的网络层地址的映射的链路层识别符；用于容纳端节点越区切换的相邻站点信息，所述相邻站点信息包括但不限于：用于接入节点840与850之间的包重定向的穿隧地址及穿隧会话识别符；相对于服务质量、负载、协议及所支持的应用程序的接入节点840能力。接入节点850接收消息883并将包括在消息883中的信息存储在其存储器中(例如)以便将来使用。接入节点850使用确认所述信息的接收的消息884来响应。

在经由消息880、882以及视需要经由883及884在接入节点840与850之间交换相邻信息及识别符到地址的映射之后，端节点810将消息890发送到接入节点840。类似于消息860，在本发明的一个实施例中，消息890还与图5的消息500相同或类似。消息890识别接入节点850为其最终目的地。接入节点840接收消息890，搜索其存储器以查找接入节点850识别符与所述节点850的网络地址之间的映射并在其地址解析表内找到所述更早通过消息880填入的网络地址。接入节点840根据所述解析表中的信息来封装消息890并将其以消息891的形式发送到接入节点850。接入节点850再次使用其地址解析表中的信息及消息891而通过消息892来响应。接入节点840将包括从接入节点850接收的消息892的至少部分的消息893发送到端节点810，从而经由接入节点840完成端节点810与接入节点850之间的通信交换。

以上述方式，通过使用来自端节点810的消息，接入节点840及850具有关于彼此的地址及/或PID信息，其可用于路由随后接收的消息。因此，在将接入节点添加到所述网络时，端节点可从广播信号发现其存在并通知接入节点新的相邻站点。作为所述通知进程的部分，在已完成所述通知进程之后，分派充足的地址信息以促进基于网络PID的消息路由。

在各个实施例中，使用一个或一个以上模块实施本文所说明的节点以执行对应于本发明的一个或一个以上方法的步骤，例如信号处理、消息产生及/或传输步骤。因此，在某些实施例中，使用模块来实施本发明的各种特征。可使用软件、硬件或软件与硬件的组合来实施此类模块。上文所说明的方法或方法步骤中的许多可使用机器可执行指令(例如软件)来实施，所述指令包括在例如存储器装置的机器可读取媒体(例如RAM、软盘等)中以控制机器(例如具有或不具有额外硬件的通用计算机)来实施上文所说明的方法的全部或部分，例如在一个或一个以上节点中。因此，除其它方面以外，本发明涉及包括机器可执行指令的机器可读取媒体，所述指令使机器(例如处理器及相关联的硬件)执行上文所说明的方法的一个或一个以上步骤。

考虑到本发明的以上说明，所属技术领域中的技术人员将明了对上文所述本发明的方法及设备的许多额外变更。将此类变更视为在本发明的范围内。本发明的方法及设备可(且在各个实施例中的确)用于CDMA、正交频分多路复用(OFDM)或可用于提供接入节点与移动节点之间的无线通信链路的各种其它类型的通信技术。在某些实施例中，将接入节点实施为基站，其与使用OFDM及/或CDMA的移动节点建立通信链路。在各个实施例中，将移动节点实施为笔记本计算机、个人数据助理(PDA)或包括接收器/传输器电路及逻辑及/或例行程序的其它便携式装置，以便实施本发明的方法。

Claims (37)

1.一种在包括端节点、第一接入节点及第二接入节点的系统中使用的通信方法，所述方法包含：

操作所述端节点以从所述第二接入节点接收广播信息；

操作所述端节点以从所述广播信息中确定物理附接点识别符；及

操作所述端节点以将包括所述物理附接点识别符的第一信号传输到所述第一接入节点，其中，所述第一信号去往所述第二接入节点。

2.如权利要求1所述的方法，其中传输所述第一信号包括经由无线通信链路传输所述信号。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述端节点在广播覆盖区域内，所述第一及第二接入节点各自将信号广播到所述广播覆盖区域中。

4.如权利要求2所述的方法，其中所述端节点与所述第一接入节点具有双向通信链路及与所述第二接入节点具有至少一上行链路。

5.如权利要求2所述的方法，其中所述端节点与所述第一接入节点具有双向通信链路且与所述第二接入节点不具有上行链路。

6.如权利要求2所述的方法，其中所述广播信息包括多个信标信号。

7.如权利要求6所述的方法，其中所述操作所述端节点以确定物理附接点识别符的步骤包括根据所述接收的信标信号确定：

第一识别符，其为小区识别符。

8.如权利要求7所述的方法，其中所述操作所述端节点以确定物理附接点识别符的步骤进一步包括：

根据所述接收的信标信号确定第二识别符，所述第二识别符是载波识别符。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述操作所述端节点以确定物理附接点识别符的步骤进一步包括：

根据所述接收的信标信号确定第三识别符，所述第三识别符是扇区识别符。

10.如权利要求6所述的方法，其中所述操作所述端节点以确定物理附接点识别符的步骤包括根据所述接收的信标信号确定以下对应于所述第二接入节点的三个识别符中的至少两个：i)小区识别符，ii)载波识别符及iii)扇区识别符；及

其中所述传输第一信号的步骤包括将包括所述至少两个所确定的识别符的物理附接点识别符传递到所述第一接入节点。

11.如权利要求10所述的方法，其进一步包含：

操作所述端节点以从所述第一接入节点接收包括消息源识别符的信号，所述消息源识别符包括对应于所述第二接入节点的至少所述两个所确定的识别符。

12.如权利要求10所述的方法，其中所述物理附接点识别符识别所述第二接入节点处的物理连接点，所述物理附接点识别符在重叠的端节点接收区域内是唯一的。

13.如权利要求1所述的方法，其中所述第一及第二接入节点是基站；且

其中操作所述端节点以进行传输包括操作所述端节点以传输OFDM信号。

14.如权利要求10所述的方法，其进一步包含：

操作所述第一接入节点以接收所述第一信号；

操作所述第一接入节点以确定对应于所述第一信号中所包括的所述物理附接点识别符的网络层地址；及

操作所述第一接入节点以传输包括所述确定的网络层地址作为目的地地址并包括从所述第一信号获得的至少某些信息的包。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述包进一步包括识别曾传输所述第一信号的所述端节点的端节点识别符。

16.如权利要求15所述的方法，其中所述第一信号是不包括端节点识别符的第一消息，所述第一信号是使用专用于所述端节点的上行链路信令资源来传递的，所述方法进一步包含：

操作所述第一接入节点以确定对应于所述第一信号的所述端节点识别符；且

其中所述第一接入节点在所述传输的包中包括所述确定的端节点识别符。

17.如权利要求16所述的方法，其进一步包含：

操作所述第一接入节点以从所述第二接入节点接收包括所述端节点识别符及所述物理附接点识别符的包。

18.如权利要求17所述的方法，其进一步包含：

操作所述第一接入节点以将信号传输到所述端节点，所述信号包括所述物理附接点识别符及从接收自所述第二接入节点的所述包获得的至少某些信息。

19.如权利要求18所述的方法，其中传输到所述端节点的所述信号是使用专用于所述端节点的通信资源来传输的且不包括端节点识别符。

20.一种无线终端，其包含：

第一接收器模块，其用于从第二接入节点接收广播信息；

物理附接点识别符确定模块，其用于根据所述广播信息确定物理附接点识别符；及

第一传输器模块，其用于将包括所述物理附接点识别符的第一信号传输到第一接入节点，其中，所述第一信号去往所述第二接入节点。

21.如权利要求20所述的无线终端，其中所述传输器是无线传输器，其用于经由无线通信链路将所述第一信号作为OFDM信号传输。

22.如权利要求21所述的无线终端，其中所述无线终端在广播覆盖区域内，第一及第二接入节点各自将信号广播到所述广播覆盖区域内；且

其中所述端节点与所述第一接入节点具有双向通信链路且与所述第二接入节点不具有上行链路。

23.如权利要求21所述的无线终端，其中所述广播信息包括多个信标信号，且

其中所述物理附接点识别符确定模块包括用于根据所述接收的信标信号中的一者或一者以上确定第一识别符的小区识别符确定模块，所述第一识别符是小区识别符。

24.如权利要求23所述的无线终端，其中所述物理附接点识别符确定模块进一步包括用于根据所述接收的信标信号中的一者或一者以上确定第二识别符的载波识别符确定模块，所述第二识别符是载波识别符。

25.如权利要求24所述的无线终端，其中所述识别符确定模块进一步包括用于根据所述接收的信标信号中的一者或一者以上确定第三识别符的扇区识别符模块，所述第三识别符是扇区识别符。

26.一种操作第一接入节点的方法，所述方法包含：

从端节点接收第一信号；

确定对应于所述第一信号中所包括的物理附接点识别符的网络层地址；及

传输包括所述确定的网络层地址作为目的地地址并包括从所述第一信号获得的至少某些信息的包。

27.如权利要求26所述的方法，其中所述包进一步包括识别曾传输所述第一信号的所述端节点的端节点识别符。

28.如权利要求27所述的方法，其中所述第一信号是不包括端节点识别符的第一消息，所述第一信号是使用专用于所述端节点的上行链路信令资源来传递的，所述方法进一步包含：

确定对应于所述第一信号的所述端节点识别符；及

将所述确定的端节点识别符包括在所述传输的包中。

29.如权利要求28所述的方法，其进一步包含：

从第二接入节点接收包括所述端节点识别符及所述物理附接点识别符的包。

30.如权利要求29所述的方法，其进一步包含：

将信号传输到所述端节点，所述信号包括所述物理附接点识别符及从接收自所述第二接入节点的所述包获得的至少某些信息。

31.如权利要求30所述的方法，其中传输到所述端节点的所述信号是使用专用于所述端节点的通信资源来传输的且不包括端节点识别符。

32.一种基站，其包含：

接收器模块，其用于从无线终端接收包括物理附接点识别符的第一信号；

地址解析表，其包括将至少一个物理附接点识别符映射到网络层地址的信息；

映射模块，其用于根据所述地址解析表确定对应于所述第一信号中所包括的所述物理附接点识别符的网络层地址；及

网络接口模块，其用于传输包括所述确定的网络层地址作为目的地地址并包括从所述第一信号获得的至少某些信息的包。

33.如权利要求32所述的基站，其进一步包括：

信号产生模块，其用于产生包括所述确定的网络层地址的所述包并用于在所述包中包括识别曾传输所述第一信号的所述无线终端的端节点识别符。

34.如权利要求33所述的基站，其中所述第一信号是不包括端节点识别符的第一消息；

所述基站进一步包括：

存储器，其包括识别已被分配上行链路资源的端节点的所存储资源分配信息；

端节点识别模块，其用于确定对应于用于传递所述接收的第一信号的上行链路资源曾专用于的端节点的端节点识别符；且

其中所述信号产生模块在所述传输的包中包括所述确定的端节点识别符。

35.如权利要求35所述的基站，其进一步包含：

包路由模块，其用于根据所述物理附接点识别符来路由包括所述端节点识别符及所述物理附接点识别符的包。

36.如权利要求35所述的基站，其进一步包含：

传输模块，其用于将包括所述物理附接点识别符及从接收自另一接入节点的一个或一个以上包获得的至少某些信息的信号传输到所述端节点。

37.如权利要求36所述的基站，其中所述存储器进一步包括下行链路资源分配信息；且

其中传输到所述端节点的所述信号是使用专用于所述端节点的下行链路通信资源来传输的且不包括端节点识别符。

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