СИСТЕМА И СПОСОБ БЫСТРОГО ПОВТОРНОГО ВХОДА В СИСТЕМУ С ШИРОКОПОЛОСНЫМ БЕСПРОВОДНЫМ ДОСТУПОМ

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится, в целом, к системе и способу связи с широкополосным беспроводным доступом (BWA) и, в частности, к системе и способу, посредством которых мобильная станция (MS) в состоянии незанятости выполняет быстрый повторный вход в сеть, используя информацию последнего сеанса предыдущего активного состояния в системе связи BWA.

Уровень техники

Для системы связи следующего поколения активно проводилось исследование с целью предоставить пользователям услуги, обладающие различным качеством (QoS) и поддерживающие высокую скорость передачи. Более конкретно, для системы связи следующего поколения активно проводилось исследование по разработке нового типа системы связи, обеспечивающей мобильность и качество услуг в системе связи BWA, способной поддерживать относительно высокие скорости передачи, такой как беспроводная система локальной сети (LAN) и беспроводная система городской сети (MAN). Как пример, была разработана система связи Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) 802.16e. Система связи IEEE 802.16e является усовершенствованием системы связи IEEE 802.16d, в которой система связи IEEE 802.16e в дополнение к структуре системы связи IEEE 802.16d снабжена мобильностью, позволяющей предоставлять стационарной Абонентской Станции (SS) услугу широкополосного Интернета.

Как сказано выше, система связи IEEE 802.16d вообще не обеспечивает мобильность, поскольку является системой связи для предоставления услуг широкополосного Интернета абонентской станции (SS). Однако, хотя система связи IEEE 802.16e позволяет работать с мобильностью, она все еще в очень малой степени пригодна для поддержки различных сервисных функций, таких как функция защиты.

В системе связи IEEE 802.16e с целью минимизации потребляемой мощности Мобильной Станцией (MS) часто выполняется переход в состояние незанятости. Дополнительно, система связи IEEE 802.16e поддерживает передачу связи с MS и после передачи связи MS должна произвести повторный вход в сеть или регистрацию местоположения. В этом случае, снова, должно быть произведено установление соединения между Базовой Станцией (BS) и MS и информация сеанса для активного состояния MS должна быть восстановлена. То есть, для передачи связи с MS, находящейся в состоянии незанятости, MS должна либо выполнить регистрацию местоположения, либо выполнить процесс повторного входа в сеть, чтобы перейти из состояния незанятости в активное состояние. Регистрация местоположения или процесс повторного входа в сеть вызывают задержку обработки и увеличивают загрузку сообщениями.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Соответственно, настоящее изобретение предназначено для решения описанных выше и других проблем, возникающих в уровне техники.

Цель настоящего изобретения состоит в обеспечении системы и способа для быстрого повторного входа в систему связи BWA.

Другая цель настоящего изобретения состоит в обеспечении системы и способа, посредством которых MS, находящаяся в состоянии незанятости, выполняет быстрый повторный вход в сеть, используя информацию последнего сеанса в системе связи BWA.

Для осуществления указанных выше и других целей предложен способ быстрого повторного входа мобильной станции в систему связи с широкополосным беспроводным доступом. Способ содержит этап передачи первого сообщения, требующего быстрого повторного входа в сеть для связи с базовой станцией, когда мобильная станция обнаруживает, что необходимо выполнить повторный вход в сеть для связи с базовой станцией в состоянии незанятости, в котором мобильная станция запоминает информацию последнего сеанса предыдущего активного состояния, этап приема второго сообщения от базовой станции, дающего разрешение на быстрый повторный вход в сеть, и этап выполнения быстрого повторного входа в сеть для связи с базовой станцией.

В соответствии с другим вариантом настоящего изобретения, предлагается способ быстрого повторного входа мобильной станции в сеть в системе связи с широкополосным беспроводным доступом, содержащей мобильную станцию, сервисную базовую станцию, которая обслуживает мобильную станцию, целевую базовую станцию, которая отличается от сервисной базовой станции, и сервер ASA (Определения Подлинности И Разрешения Обслуживания), соединенный с целевой базовой станцией. Способ содержит этап запоминания мобильной станцией информации последнего сеанса связи, когда она переходит в состояние незанятости, этап передачи информации последнего сеанса целевой базовой станции так, чтобы целевая базовая станция и сервер ASA запомнили информацию последнего сеанса, когда мобильная станция обнаруживает, что необходима передача связи от сервисной базовой станции на целевую базовую станцию, после чего мобильная станция запоминает информацию последнего сеанса, этап передачи первого сообщения, требующего быстрого повторного входа в сеть для связи с целевой базовой станцией, этап приема от целевой базовой станции второго сообщения, разрешающего быстрый повторный вход, и этап выполнения быстрого повторного входа в сеть для связи с целевой базовой станцией.

В соответствии с другим вариантом настоящего изобретения, предлагается способ быстрого повторного входа базовой станции в сеть в системе связи с широкополосным беспроводным доступом. Способ содержит этап приема первого сообщения от мобильной станции, требующего быстрого повторного входа в сеть, в течение которого мобильная станция запоминает информацию последнего сеанса предыдущего активного состояния, этап подтверждения подлинности первого сообщения, используя информацию последнего сеанса мобильной станции, которая предварительно запомнена в базовой станции, этап передачи второго сообщения, разрешающего мобильной станции быстрый повторный вход в сеть после того, как для первого сообщения подтверждена подлинность, и этап выполнения быстрого повторного входа мобильной станции в сеть.

В соответствии с другим вариантом настоящего изобретения, предлагается способ быстрого повторного входа в сеть в системе связи с широкополосным беспроводным доступом. Способ содержит этап передачи первого сообщения от мобильной станции к базовой станции, требующего быстрого входа в сеть, когда мобильная станция обнаруживает, что существует необходимость выполнить повторный вход в сеть для соединения с базовой станцией в состоянии незанятости, в течение которого мобильная станция сохраняет информацию последнего сеанса предыдущего активного состояния, этап приема первого сообщения базовой станцией, этап проверки подлинности первого сообщения базовой станцией, используя информацию последнего сеанса с мобильной станцией, которая предварительно запомнена на базовой станции, этап передачи второго сообщения, разрешающего быстрый повторный вход в сеть мобильной станции, первое сообщение которой проверено на подлинность, и этап выполнения быстрого повторного входа в сеть мобильной станцией и базовой станцией.

В соответствии с другим вариантом настоящего изобретения, предлагается способ быстрого повторного входа в сеть с широкополосным беспроводным доступом, которая содержит мобильную станцию, сервисную базовую станцию, обеспечивающую обслуживание мобильной станции, целевую базовую станцию, отличную от сервисной базовой станции, и сервер ASA (Определения Подлинности и Разрешения Обслуживания), соединенный с целевой базовой станцией. Способ содержит этап передачи информации последнего сеанса связи от мобильной станции к целевой базовой станции так, чтобы целевая базовая станция и сервер ASA запомнили информацию последнего сеанса, когда мобильная станция обнаруживает, что необходимо переключение связи от сервисной базовой станции на целевую базовую станцию после того, как мобильная станция запоминает информацию последнего сеанса во время переключения в состояние незанятости, этап приема информации последнего сеанса на целевой базовой станции, этап запоминания информации последнего сеанса на целевой базовой станции, этап передачи целевой базовой станции первого сообщения, требующего быстрого повторного входа в сеть, этап приема первого сообщения целевой базовой станцией, этап подтверждения подлинности первого сообщения целевой базовой станцией, использующей информацию последнего сеанса мобильной станции, запомненной ранее на целевой базовой станции, этап передачи второго сообщения, разрешающего мобильной станции быстрый повторный вход в сеть после подтверждения подлинности первого сообщения, и этап выполнения мобильной станцией и целевой базовой станцией быстрого повторного входа в сеть.

В соответствии с другим вариантом настоящего изобретения, предлагается система быстрого повторного входа в сеть с широкополосным беспроводным доступом. Система содержит базовую станцию и мобильную станцию для передачи базовой станции первого сообщения, требующего быстрого повторного доступа в сеть, когда мобильная станция обнаруживает, что ей необходимо выполнить повторное возвращение в сеть для соединения с базовой станцией в состоянии незанятости, во время которого мобильная станция запоминает информацию последнего сеанса предыдущего активного состояния, мобильную станцию, выполняющую быстрый повторный вход в сеть вместе с базовой станцией при приеме от базовой станции второго сообщения, разрешающего быстрый повторный вход в сеть, в которой базовая станция принимает первое сообщение, подтверждает подлинность первого сообщения, используя информацию последнего сеанса мобильной станции, которая предварительно запомнена в базовой станции, передает второе сообщение мобильной станции после подтверждения подлинности первого сообщения, и выполняет быстрый повторный вход в сеть для соединения с мобильной станцией.

В соответствии с другим вариантом настоящего изобретения, предлагается система быстрого повторного доступа в сеть с широкополосным беспроводным доступом. Система содержит целевую базовую станцию и мобильную станцию для хранения информации последнего сеанса при переключении в состояние незанятости, передачи информации последнего сеанса целевой базовой станции так, чтобы целевая базовая станция и сервер ASA (Определения Подлинности и Разрешения Обслуживания) запомнили информацию последнего сеанса, когда мобильная станция обнаруживает необходимость переключения от сервисной базовой станции на целевую базовую станцию, после чего мобильная станция запоминает информацию последнего сеанса, передает целевой базовой станции первое сообщение, требующее быстрого повторного входа в сеть, и выполняет быстрый повторный вход в сеть для соединения с целевой базовой станцией, когда принимает от целевой базовой станции второе сообщение, разрешающее быстрый повторный вход в сеть; в которой целевая базовая станция принимает и запоминает информацию последнего сеанса, подтверждает подлинность первого сообщения, используя информацию последнего сеанса мобильной станции, запомненную заранее на целевой базовой станции, передает второе сообщение мобильной станции после подтверждения подлинности первого сообщения и выполняет быстрый повторный вход в сеть вместе с мобильной станцией.

В соответствии с другим вариантом настоящего изобретения, предлагается способ быстрого повторного входа базовой станции в сеть связи с широкополосным беспроводным доступом, способ, содержащий этап передачи мобильной станции, находящейся в активном состоянии, сообщения с командой отмены регистрации, чтобы потребовать переключения в состояние незанятости, в которой сообщение с командой отмены регистрации содержит информацию сеанса для быстрого повторного входа в сеть, этап приема сообщения классификации запросов от мобильной станции, чтобы выполнить повторный вход в сеть после переключения мобильной станции в активное состояние, этап передачи мобильной станции сообщения классификации ответов, которое содержит информацию сеанса, которая представляет, пропустить ли или требуется ли каждый из процессов повторного входа в сеть в процедуре повторного входа в сеть.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Вышеупомянутые и другие цели, особенности и преимущества настоящего изобретения будут более очевидны из приведенного далее подробного описания в сочетании с сопроводительными чертежами, на которых:

Фиг.1 - схематичное представление формата сообщения для сообщения DREG-CMD согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.2 - блок-схема прохождения сигналов, показывающая процесс подтверждения подлинности сообщения мобильной станции LU-REQ согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.3 - таблица сообщения LU-REQ согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.4 - блок-схема прохождения сигналов, показывающая процесс быстрого повторного возврата в сеть согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.5 - таблица сообщения RNG-REQ согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.6 - таблица сообщения KNG-RSP согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

ФИГ.7 - таблица сообщения MOB-PAG-ADV согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.8 - блок-схема прохождения сигналов, показывающая процесс отображения SAID/TCID и динамического обслуживания для каждого сервисного потока согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.9 - блок-схема прохождения сигналов, показывающая процесс быстрого повторного входа в сеть согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.10 - блок-схема прохождения сигналов процесса повторного входа в сеть, когда BS посылает поисковый вызов MS в состоянии незанятости согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.11 - таблица сообщения RNG-REQ согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.12 - таблица сообщения RNG-RSP согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и

Фиг.13 - таблица сообщения MOB-PAG-ADV согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения ниже будут описаны подробно со ссылкой на сопроводительные чертежи. В последующем описании одни и те же элементы будут обозначены одними и теми же позициями, хотя они показаны на разных чертежах. Дополнительно, в последующем описании настоящего изобретения подробное описание известных функций и конфигураций, включенных в него, будет пропускаться, когда это может мешать пониманию предмета настоящего изобретения.

Настоящее изобретение предлагает систему и способ, посредством которых Мобильная Станция (MS) в состоянии незанятости выполняет быстрый повторный вход в сеть, используя информацию сеанса предыдущего конечного активного состояния в системе связи с широкополосным беспроводным доступом (BWA). В последующем описании система связи Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) 802.16e обсуждается как пример системы связи BWA. Однако следует отметить, что система быстрого повторного входа в сеть и способ, предложенный настоящим изобретением, могут применяться также и к другим системам связи.

Перед раскрытием настоящего изобретения сначала будет определен Протокол Информации Сеанса (SIR).

Когда MS переключается из активного состояния в состояние незанятости, MS освобождает все подключения Управления Доступом к Среде Передачи (MAC) такие, как первичное подключение в активном состоянии, и удаляет связанную с защитой информацию, хранящуюся в памяти самой MS.

SIR относится к минимальной информации, которая должна запоминаться MS и системой, например BS или сервером проверки подлинности, чтобы поддерживать Ускоренную Установку Соединения (RCS), которая определяет быстрое переключение из состояния незанятости в активное состояние или уточнение местоположения, когда MS выполняет передачу при незанятом состоянии. В дальнейшем SIR будет описан подробно.

SIR содержит адрес MAC мобильной станции MS, идентификатор SIR, идентификатор (SIR ID), версию MAC/версию Протокола Интернета (IP)/адрес IP, идентификатор Базовой Станции (BS) (BS ID) или идентификатор установления подлинности и обслуживания ASA (ASID), информацию определения подлинности и информацию сеанса подключения Абонентской Станции (SS) формата Типа, Длины, Значения (TLV).

Адрес MAC и идентификатор SIR являются идентификаторами для идентификации SIR так, чтобы SIR мог быть идентифицирован с помощью адреса MAC и идентификатора SIR даже тогда, когда информация о подключении MS, запомненная в BS, была отброшена из-за переключения MS в состояние незанятости. Информация установления подлинности содержит Ключ Установления Подлинности (AK), предоставляемый, когда осуществляется установление подлинности связи между MS и BS, период доступности по AK, кортеж хеширования по ключу для Кода Установления Достоверности Сообщения (HMAC), создаваемый, используя алгоритм HMAC и AK с помощью MS BS, и период доступности кортежа HMAC.

Информация сеанса запроса SS содержит информацию сервисного потока минимального физического уровня (PHY), MAC и каждого сервисного случая, которые необходимы, чтобы MS в состоянии незанятости принимала или передавала пакетные данные. Информация сеанса запроса SS используется, когда RCS выполняется между MS и BS, или когда выполняется регистрация местоположения при переключении незанятого состояния.

Информация сеанса запроса SS включает основные возможности SS, переданные станцией MS, фактические основные возможности станции MS, параметр Автоматического Запроса Ретрансляции (ARQ), переданный станцией MS, предоставленный параметр ARQ станции MS, возможности сходимости, переданные станцией MS, предоставленные возможности сходимости и информацию сервисного потока MS, связанную с защитой информации для каждого сервисного потока, за исключением Идентификатора Сервисных Связей (SAID) и Идентификатора Транспортного Подключения (TCID), сообщение запроса согласования Основных Возможностей Абонентской Станции (SBC-REQ), и параметры согласования основных возможностей MS через сообщение ответа по согласованию Основных Возможностей Абонентской Станции (SBC-RSP), являющееся ответом на сообщение SBC-REQ.

MS и BS определяют, запоминать или не запоминать SIR. При переходе в состояние незанятости для MS или BS нет необходимости требовать или сообщать противоположной стороне о запоминании SIR. Дополнительно, информация относительно того, создавать ли SIR, может быть сообщена на MS через Информационный Элемент (IE) SIR_ID_INCL, указывающий на включение или исключение идентификатора SIR в сообщении Команды Снятия с Регистрации (DREG-CMD), которое является сообщением управления MAC, передаваемым от BS к MS в ответ на запрос MS о переключении в состояние незанятости, переданный от MS к BS. SIR, в основном, использует информацию последнего сеанса. Здесь, сообщение DREG-CMD, которое является сообщением, впервые предложенным настоящим изобретением, создается путем изменения формата сообщения DREG-CMD типичной системы связи IEEE 802.16e. Альтернативно, сообщение DREG-CMD, соответствующее варианту осуществления настоящего изобретения, может быть создано в полностью новом формате вместо того, чтобы создавать его путем изменения формата сообщения DREG-CMD типичной системы связи IEEE 802.16e.

Фиг.1 схематично представляет формат сообщения DREG-CMD, соответствующий варианту осуществления настоящего изобретения. Со ссылкой на фиг.1, сообщение DREG-CMD содержит множество IE, таких как SIR_ID_INCL и SIR_ID. SIR_ID_INCL указывает, содержит ли сообщение DREG-CMD идентификатор SIR, а SIR_ID указывает идентификатор SIR, когда SIR_ID_INCL указывает, что сообщение DREG-CMD содержит идентификатор SIR. Идентификатор SIR используется, чтобы определить, совпадает ли SIR, хранящийся в MS, с SIR, хранящимся в BS, когда MS выполняет уточнение местоположения или RCS, используя SIR.

SIR сохраняется в течение заранее определенного временного интервала даже тогда, когда местоположение MS изменилось или когда MS переходит в район действия другой BS или сервера управления SIR из-за повторного входа в сеть и т.д. После этого, когда MS остается в состоянии незанятости и не переключается в активное состояние в течение интервала обслуживания, SIR удаляется. Однако когда MS переключается из состояния незанятости в активное состояние или когда контекст SIR изменяется в пределах интервала обслуживания, временной интервал обслуживания устанавливается снова так, чтобы SIR мог сохраняться во время установки интервала обслуживания в исходное состояние. Далее, когда подача питания на MS прерывается, SIR удаляется из MS и о прерывании подачи питания сообщается системе через уточнение местоположения. Далее, когда информация, включенная в SIR, изменяется через MS и BS, запомненный SIR также немедленно обновляется.

Когда MS выполняет передачу связи в состоянии незанятости, все подключения MAC освобождаются и информация, связанная с защитой, удаляется, так что невозможно подтвердить подлинность сообщения Запроса Уточнения Местоположения (LU-REQ) согласно переключению MS. Поэтому, чтобы подтвердить подлинность сообщения LU-REQ, переданного от MS, требуется, чтобы целевая BS, на которую ориентировано переключение MS, запросила SIR MS у BS, обслуживающей MS, или у сервера Определения Подлинности и Разрешения Обслуживания (ASA) и приняла SIR для MS, соответствующей запросу от сервисной BS или сервера ASA.

Далее здесь будет кратко описано установление подлинности сообщения LU-REQ станции MS.

Сначала MS проверяет подлинность сообщения LU-REQ, используя кортеж HMAC, который создается, используя ключ разрешения, включенный в SIR, хранящийся непосредственно в MS, и передает сообщение LU-REQ с проверенной подлинностью на целевую BS, которой предназначена передача связи. Затем, целевая BS принимает сообщение LU-REQ, переданное от MS, запрашивает SIR MS у BS, обслуживающей MS, или сервера ASA в соответствии с приемом сообщения LU-REQ, и затем принимает SIR MS от BS, обслуживающей MS, или от сервера ASA. После приема SIR станции MS таким способом целевая BS подтверждает подлинность сообщения LU-REQ, используя полученный SIR станции MS.

Фиг.2 представляет блок-схему прохождения сигналов для процесса подтверждения подлинности сообщения LU-REQ станции MS в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Со ссылкой на фиг.2, MS 200 сканирует соседние BS и принимает решение выполнить на этапе 211 передачу связи от сервисной BS, от которой MS 200 в настоящее время принимает обслуживание, на целевую BS 240, которая является одной из сканированных соседних BS. Здесь, операция, связанная со сканированием и принятием решения о передаче связи, не имеет прямого отношения к настоящему изобретению. Поэтому подробное описание этого процесса здесь будет пропущено.

После принятия решения о передаче связи целевой BS 240 на этапе 213 станция MS 200 передает целевой BS 240 сообщение LU-REQ. Однако перед передачей сообщения LU-REQ, MS 200 подтверждает подлинность сообщения LU-REQ, основываясь на информации проверки подлинности, запомненной в SIR ранее на станции MS. Сообщение LU-REQ содержит ASID сервера ASA 260, подключенного к MS 200.

Фиг.3 показывает таблицу сообщения LU-REQ в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Со ссылкой на фиг.3, сообщение LU-REQ содержит множество IE, таких как ASID, AK, время действия AK, Кортеж HMAC, время действия Кортежа HMAC, и Запрос RCS, который указывает, требует ли соответствующая станция MS RCS, в соответствии с форматом TLV. Сообщение LU-REQ на фиг.3 является сообщением, впервые предложенным в соответствии с настоящим изобретением, и создается путем изменения формата сообщения LU-REQ типичной системы связи IEEE 802.16e. Альтернативно, сообщение LU-REQ, соответствующее варианту осуществления настоящего изобретения, может быть создано в полностью новом формате вместо его создания путем изменения формата сообщения LU-REQ типичной системы связи IEEE 802.16e.

Согласно фиг.2, целевая BS 240 принимает LU-REQ сообщение от MS 200 и обнаруживает ASID в полученном сообщении LU-REQ. Затем целевая BS 240 передает сообщение Запроса Записи Информации Сеанса (SIR-REQ), требующее на этапе 215 передачу SIR станции MS 200 на сервер ASA 260. Сообщение SIR-REQ содержит адрес MAC, который является идентификатором MS 200.

После приема сообщения SIR-REQ от целевой BS 240 сервер ASA 260 обнаруживает SIR станции MS 200, соответствующий адресу MAC, включенному в сообщение SIR-REQ из базы данных, созданной в сервере ASA 260. Далее сервер ASA 260 вставляет обнаруженный SIR станции MS 200 в сообщение Ответа Записи Информации Сеанса (SIR-RSP) и на этапе 217 передает сообщение SIR-RSP целевой BS 240, как ответ на сообщение SIR-REQ.

Целевая BS 240 принимает сообщение SIR-RSP от сервера ASA 260, обнаруживает SIR станции MS 200 в полученном сообщении SIR-RSP и на этапе 250 подтверждает подлинность сообщения LU-REQ, используя Кортеж HMAC в обнаруженном SIR. После успешного проведения установления подлинности сообщения LU-REQ целевая BS 240 на этапе 221 передает станции MS 200 сообщение LU-RSP как ответ на сообщение LU-REQ.

Когда, как описано выше, уточнение местоположения в связи с передачей связи выполняется в состоянии незанятости MS, SIR станции MS, управляемой сервисной BS станции MS или сервером более высокого класса, то есть, сервером Определения Подлинности и Разрешения Обслуживания (ASA), передается новой сервисной BS, то есть, целевой BS или новому серверу ASA. После этого при выполнении процесса повторного входа в сеть для BS нет необходимости выполнять некоторые операции, такие как получение SIR или установление подлинности сообщения, и поэтому MS может осуществлять быстрый повторный вход в сеть.

Фиг.4 представляет блок-схему прохождения сигналов для процесса быстрого повторного входа в сеть в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Более конкретно, процесс быстрого повторного входа в сеть, показанный на фиг.4, соответствует процессу быстрого повторного входа в сеть после того, как выполняется уточнение местоположения в соответствии с передачей связи в состоянии незанятости MS, как описано выше.

Со ссылкой на фиг.4, MS 400 на этапе 411 остается в состоянии незанятости и затем на этапе 413 передает сообщение запроса классификации (RNG-REQ) на BS, которая является целевой BS. Сообщение RNG-REQ является сообщением, впервые предложенным настоящим изобретением, и создается путем изменения формата сообщения RNG-REQ типичной системы связи IEEE 802.16e. Альтернативно, сообщение RNG-REQ, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, может быть создано в полностью новом формате вместо его создания путем изменения формата сообщения RNG-REQ типичной системы связи IEEE 802.16e.

Фиг.5 показывает таблицу сообщения RNG-REQ, соответствующую варианту осуществления настоящего изобретения. Со ссылкой на фиг.5, сообщение RNG-REQ содержит множество IE, таких как Запрос RCS, Тип Запроса, идентификатор SIR и ASID, в соответствии с форматом TLV. Здесь Тип Запроса имеет длину один байт, то есть, 8 битов. Когда первый бит (бит № 0) из 8 битов Типа Запроса имеет значение 1, подразумевается, что запрашивается RCS.

BS 420 принимает сообщение RNG-REQ и обнаруживает идентификатор SIR из полученного сообщения RNG-REQ. BS 420 определяет, существует ли в базе данных BS 420 SIR, соответствующий обнаруженному идентификатору SIR. Когда никакой SIR, соответствующий обнаруженному идентификатору SIR в базе данных BS 420 не существует, BS на этапе 415 передает сообщение SIR-REQ на сервер ASA 440, который является сервером ASA, соответствующим ASID, включенному в полученное сообщение RNG-REQ. Сообщение SIR-REQ содержит идентификатор SIR и адрес MAC, который является идентификатором MS 400.

После приема сообщения SIR-REQ от BS 420 сервер ASA 440 обнаруживает SIR станции MS 400, соответствующий идентификатору SIR и адресу MAC, включенным в сообщение SIR-REQ из базы данных сервера ASA 440. Затем на этапе 417 сервер ASA 440 вставляет обнаруженный SIR станции MS 400 в сообщение SIR-RSP и передает сообщение SIR-RSP на BS 420 в качестве ответа на сообщение SIR-REQ.

Когда SIR, соответствующий обнаруженному идентификатору SIR, существует в базе данных BS 420, передача сообщения SIR-REQ и прием сообщения SIR-RSP не выполняются. BS 420 обнаруживает SIR в сообщении SIR-RSP и подтверждает подлинность сообщения RNG-REQ в соответствии с Кортежем HAMC обнаруженного SIR.

После подтверждения сообщения RNG-REQ станция BS 420 на этапе 419 передает сообщение ответа классификации (RNG-RSP) на станцию MS 400 как ответ на сообщение RNG-REQ. Сообщение RNG-RSP является сообщением, впервые предложенным в соответствии с настоящим изобретением, и создается путем изменения формата сообщения RNG-RSP типичной системы связи IEEE 802.16e. Альтернативно, сообщение RNG-RSP согласно варианту осуществления настоящего изобретения может быть создано в полностью новом формате вместо его создания путем изменения формата сообщения RNG-RSP типичной системы связи IEEE 802.16e.

Фиг.6 показывает таблицу сообщения RNG-RSP, соответствующую варианту осуществления настоящего изобретения. Со ссылкой на фиг.6, сообщение RNG-RSP содержит множество IE, таких как Ответ на RCS, Тип Ответа и ASID в соответствии с форматом TLV. Тип Ответа имеет длину один байт, то есть, 8 битов. Когда первый бит (бит № 0) из 8 битов Типа Ответа имеет значение 1, это указывает, что RCS был полностью принят ("Ускоренное Соединение полностью принято"). Когда второй бит (бит № 1) из 8 битов Типа Ответа имеет значение 1, это указывает, что RCS был отклонен и станция MS принуждается выполнить обычную процедуру входа в сеть ("Ускоренная Установка Соединения Отклонена и SS принуждается выполнить обычную процедуру входа в сеть"). Когда третий бит (бит № 2) имеет значение 1, это указывает, что требуется пересмотр Основных Возможностей SS (SBC) ("требуется пересмотр Основных Возможностей SS (SBC)"). Когда четвертый бит (бит № 3) имеет значение 1, это указывает, что требуется пересмотр Управления Кодом Секретности (PKM) ("требуется пересмотр Управления Кодом Секретности (PKM)"). Когда пятый бит (бит № 4) имеет значение 1, это указывает, что требуется пересмотр Регистрации (REG) ("требуется пересмотр Регистрации (REG)"). Когда шестой бит (бит № 5) имеет значение 1, это указывает, что требуется перераспределение Протокола Интернет (IP) ("требуется перераспределение Протокола Интернет (IP)"). Дополнительно, хотя это не показано на фиг.6, сообщение RNG-RSP содержит ASID, базовый CID, выделенный станции MS 400, и первичный CID.

Когда MS 400 принимает сообщение RNG-RSP от BS 420, можно пропустить процедуру рассмотрения SBC, которая содержит передачу сообщения SBC-REQ и прием сообщения SBC-RSP, процедуру Управления Кодом Секретности (PKM), которая содержит передачу сообщения Запроса Управления Кодом Секретности (PKM-REQ), и прием сообщения Ответа Управления Кодом Секретности (PKM-RSP), и процедуру регистрации, которая содержит передачу сообщения Запроса Регистрации (REG-REQ), и прием сообщения Ответа Регистрации (REG-RSP) в течение существующего процесса повторного входа в сеть. Как результат, возможно выполнить быстрый повторный вход в сеть.

Однако, чтобы обновить значение кода секретности, вместо выполнения, по крайней мере, троекратных передач сообщения PKM-REQ и приема сообщений PKM-RSP, как в типичном процессе входа в сеть, выполняются однократная передача сообщения PKM-REQ и прием сообщения PKM-RSP. То есть, MS 400 на этапе 421 передает сообщение PKM-REQ на BS 420.

После приема от MS 400 сообщения PKM-REQ станция BS 420 на этапе 423 передает сообщение PKM-REQ на сервер ASA 440. Сервер ASA 440 на этапе 425 передает сообщение PKM-RSP на станцию BS 420 в качестве ответа на сообщение PKM-REQ. После приема сообщения PKM-RSP от сервера ASA 440, BS 420 на этапе 427 передает сообщение PKM-RSP на станцию MS 400.

Хотя фиг.4 показывает, что быстрый повторный вход в сеть осуществляется путем передачи сообщения RNG-REQ и приема сообщения RNG-RSP, возможно достигнуть быстрого повторного входа в сеть путем передачи сообщения SBC-REQ и приема сообщения SBC-RSP.

Когда существует информация, что BS хочет провести изменение в той информации последнего сеанса, которая запомнена в SIR станции BS, BS разрешает MS провести согласование только в отношении соответствующей информации. Например, возможно повторное выполнение только установления подлинности MS при сохранении установочных значений физического уровня, уровня MAC, и Подуровня Сходимости (CS) или заново согласовать только установочные значения CS.

Когда существуют пакетные данные, которые должны быть переданы от станции BS на станцию MS, BS осуществляет поисковый вызов MS, используя сообщение системы поисковой связи, в которое вставлен идентификатор SIR.

В дальнейшем, формат сообщения Объявления Мобильной Поисковой Связи (MOB-PAG-ADV) для поисковой связи MS будет описан со ссылкой на фиг.7. Заметим, что сообщение MOB-PAG-ADV является сообщением, впервые предложенным настоящим изобретением, и создается путем изменения формата сообщения MOB-PAG-ADV типичной системы связи IEEE 802.16e. Альтернативно, сообщение MOB-PAG-ADV в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения может быть создано в полностью новом формате вместо его создания путем изменения формата сообщения MOB-PAG-ADV типичной системы связи IEEE 802.16e.

Фиг.7 показывает таблицу сообщения MOB-PAG-ADV, соответствующую варианту осуществления настоящего изобретения. Со ссылкой на фиг.7, сообщение MOB-PAG-ADV содержит множество IE, таких как SIR_ID_INCL и SIR_ID. SIR_ID_INCL указывает, содержит ли сообщение MOB-PAG-ADV идентификатор SIR или нет, а SIR_ID представляет идентификатор SIR, когда SIR_ID_INCL указывает, что сообщение MOB-PAG-ADV содержит идентификатор.

Если станция BS хранит SIR, имеющий тот же самый идентификатор SIR, что и идентификатор SIR, который станция BS приняла от станции MS, как описано выше, или если возможно получить SIR от существующего сервера установления подлинности и т.д., естественно, возможно выполнить прекращение установки соединения с помощью процесса, подобного тому, которым MS запрашивает быстрый повторный вход в сеть.

Фиг.8 является блок-схемой прохождения сигналов, показывающей процесс отображения SAID/TCID и динамического обслуживания для каждого сервисного потока, соответствующий варианту осуществления настоящего изобретения. Со ссылкой на фиг.8, после того, как MS 800 на этапе 811 выполняет процедуру RCS со станцией BS 820, необходимо выполнить установление подлинности для каждого сервисного потока, при котором SIR запоминает сервисные потоки, хотя это не показано на фиг. 8. После подтверждения каждого сервисного потока BS 820 на этапе 813 повторно запоминает проверенные на подлинность сервисные потоки. MS 800 на этапе 815 передает без запроса сообщение Динамический Ответ на Добавление Обслуживания (DSA-RSP) на станцию BS 820. В этом случае сообщение DSA-RSP передается, чтобы установить в исходное состояние динамическое обслуживание для MS 800 в соответствии с каждым сервисным потоком путем переназначения SAID и TCID.

Фиг.9 является блок-схемой прохождения сигналов, показывающей процесс быстрого повторного входа в сеть, соответствующий варианту осуществления настоящего изобретения. Более конкретно, фиг.9 основывается на предположении, что показанный процесс быстрого повторного входа в сеть является процессом, происходящим после того, как предыдущая сервисная BS регистрирует SIR (информация предыдущего конечного сеанса) станции MS 900 в сервере ASA 940 в соответствии с переходом MS 900 в состояние незанятости, или процессом, происходящим после того, как предыдущая сервисная BS регистрирует SIR (информация предыдущего последнего сеанса) станции MS 900 в сервере ASA 940 в соответствии с передачей MS 900, или процессом, происходящим после того, как предыдущая сервисная BS регистрирует SIR (информация предыдущего конечного сеанса) станции MS 900 в сервере ASA 940 в соответствии с уточнением местоположения после передачи MS 900.

Со ссылкой на фиг.9, станция MS 900 на этапе 911 остается в состоянии незанятости и затем на этапе 913 передает сообщение RNG-REQ на BS 920. Сообщение RNG-REQ является сообщением, впервые предложенным в соответствии с настоящим изобретением, и создается путем изменения формата сообщения RNG-REQ типичной системы связи IEEE 802.16e. Альтернативно, сообщение RNG-REQ, в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, может быть создано в полностью новом формате вместо того, чтобы создавать сообщение, изменяя формат сообщения RNG-REQ типичной системы связи IEEE 802.16e.

Фиг.11 показывает таблицу сообщения RNG-REQ, соответствующую варианту осуществления настоящего изобретения. Сообщение RNG-REQ содержит множество IE, таких как Запрос RCS и Тип Запроса в соответствии с форматом TLV. Здесь, Тип Запроса имеет длину один байт, то есть, 8 битов, каждый бит из которых имеет следующее значение.

Когда первый бит (бит № 0) из 8 битов Типа Запроса имеет значение 1, это указывает, что можно пропустить передачу сообщения SBC-REQ и прием сообщения SBC-RSP во время текущей процедуры повторного входа в сеть ("пропустить сообщение управления SBC-REQ/RSP во время текущего процесса повторного входа в сеть"). Когда второй бит (бит № 1) имеет значение 1, это указывает, что можно пропустить передачу сообщения PKM-REQ и прием сообщения PKM-RSP во время текущей процедуры повторного входа в сеть ("пропуск сообщения управления PKM-REQ/RSP во время текущего процесса повторного входа в сеть"). Когда третий бит (бит № 2) имеет значение 1, это указывает, что можно пропустить передачу сообщения REG-REQ, и прием сообщения REG-RSP во время текущей процедуры повторного входа в сеть ("пропуск сообщения управления REG-REQ/RSP во время текущего процесса повторного входа в сеть"). Когда четвертый бит (бит № 3) имеет значение 1, это указывает, что можно опустить передачу/прием сообщений для получения сетевого адреса во время текущей процедуры повторного входа в сеть ("пропуск сообщения управления для Получения Сетевого Адреса во время текущего процесса повторного входа в сеть"). Когда пятый бит (бит № 4) имеет значение 1, это указывает, что можно пропустить передачу/прием сообщений по сбору временных данных во время текущей процедуры повторного входа в сеть ("пропуск сообщений управления для Получения Времени Дня во время текущего процесса повторного входа в сеть") Когда шестой бит (бит № 5) имеет значение 1, это указывает, что можно пропустить передачу/прием сообщения TFTP (Тривиальный Протокол Передачи Файлов) во время текущего процесса процедуры повторного входа в сеть ("пропуск сообщения управления TFTP во время текущего процесса повторного входа в сеть"). Далее, хотя это не показано на фиг.11, сообщение RNG-REQ содержит идентификатор SIR и ASID в соответствии с форматом TLV.

Обращаясь к фиг.9, BS 920 исследует, существует ли в базе данных BS 920 SIR, соответствующий идентификатору SIR, включенному в сообщение RNG-REQ от MS 900. Когда никакого SIR, соответствующего обнаруженному идентификатору SIR, в базе данных BS 920 не существует, BS 920 на этапе 915 передает сообщение SIR-REQ на сервер ASA 940, который является сервером ASA, соответствующим ASID, включенному в принятое сообщение RNG-REQ. Сообщение SIR-REQ содержит идентификатор SIR и адрес MAC, который является идентификатором MS 900.

После приема сообщения SIR-REQ от станции BS 920 сервер ASA 940 обнаруживает SIR станции MS 900, соответствующий идентификатору SIR и адресу MAC, включенному в сообщение SIR-REQ от базы данных в сервере ASA 940. Затем сервер ASA 940 вставляет обнаруженный SIR станции MS 900 в сообщение SIR-RSP и на этапе 917 передает сообщение SIR-RSP на станцию BS 920 в качестве ответа на сообщение SIR-REQ.

Когда SIR, соответствующий обнаруженному идентификатору SID существует в базе данных на BS 920, передача сообщения SIR-REQ и прием сообщения SIR-RSP пропускаются. Станция BS 920 обнаруживает сообщение SIR в сообщении SIR-RSP и подтверждает подлинность сообщения RNG-REQ в соответствии с Кортежем HAMC обнаруженного SIR.

После получения положительного результата при установлении подлинности сообщения RNG-REQ станция BS 920 на этапе 919 передает сообщение классификации ответов (RNG-RSP) на станцию MS 900 в качестве ответа на сообщение RNG-REQ. Здесь, сообщение RNG-RSP является сообщением, впервые предложенным в соответствии с настоящим изобретением, и создается путем изменения формата сообщения RNG-RSP типичной системы связи IEEE 802.16e. Альтернативно, сообщение RNG-RSP согласно варианту осуществления настоящего изобретения может быть создано в полностью новом формате вместо создания сообщения путем изменения формата сообщения RNG-RSP типичной системы связи IEEE 802.16e.

Фиг.12 показывает таблицу сообщения RNG-RSP, соответствующую варианту осуществления настоящего изобретения. Со ссылкой на фиг.12, сообщение RNG-RSP содержит множество IE, таких как Ответ RCS и Тип Ответа в соответствии с форматом TLV. Далее, хотя это не показано на фиг.12, сообщение RNG-RSP содержит ASID, основной CTD, назначенный станции MS 900, и первичный CID.

Тип Ответа имеет длину один байт, то есть, 8 битов, каждый из которых будет описан ниже.

Когда первый бит (бит № 0) из 8 битов Типа Запроса имеет значение 1, это указывает, что можно пропустить передачу сообщения SBC-REQ и прием сообщения SBC-RSP во время текущей процедуры повторного входа в сеть ("пропустить сообщение управления SBC-REQ/RSP во время текущего процесса повторного входа в сеть"). Когда второй бит (бит № 1) имеет значение 1, это указывает, что можно пропустить передачу сообщения PKM-REQ и прием сообщения PKM-RSP во время текущей процедуры повторного входа в сеть ("пропустить сообщения управления PKM-REQ/RSP во время текущего процесса повторного входа в сеть"). Когда третий бит (бит № 2) имеет значение 1, это указывает, что можно пропустить передачу сообщения REG-REQ и прием сообщения REG-RSP во время текущей процедуры повторного входа в сеть ("пропустить сообщения управления REG-REQ/RSP во время текущего процесса повторного входа в сеть"). Когда четвертый бит (бит № 3) имеет значение 1, это указывает, что можно опустить передачу/прием сообщений для получения сетевого адреса во время текущей процедуры повторного входа в сеть ("пропустить сообщения управления для Получения Сетевого Адреса во время текущего процесса повторного входа в сеть"). Когда пятый бит (бит № 4) имеет значение 1, это указывает, что можно пропустить передачу/прием сообщений по сбору временной информации во время текущей процедуры повторного входа в сеть ("пропустить сообщения управления для Получения Времени Дня во время текущего процесса повторного входа в сеть"). Когда шестой бит (бит № 5) имеет значение 1, это указывает, что можно пропустить передачу/прием сообщения TFTP (Тривиальный Протокол Передачи Файлов) во время текущего процесса процедуры повторного входа в сеть ("пропустить сообщения управления TFTP во время текущего процесса повторного входа в сеть").

После приема сообщения RNG-RSP от BS 920 станция MS 900 выполняет следующие этапы процесса повторного входа в сеть в соответствии со значениями битов Типа Ответа сообщения RNG-RSP. Например, когда первый бит (бит №0) из числа битов Типа Ответа имеет значение 1, передача сообщения SBC-REQ этапа 921 и прием сообщения SBC-RSP этапа 923 пропускаются. Когда второй бит (бит № 1) из числа битов Типа Ответа имеет значение 1, передача сообщения PKM-REQ этапа 925 и прием сообщения PKM-RSP приема сообщения этапа 929 пропускаются. Когда третий бит (бит № 2) из числа битов Типа Ответа имеет значение 1, передача сообщения REG-REQ этапа 931 и прием сообщения REG-RSP этапа 933 пропускаются.

Когда второй бит (бит № 1) из числа битов Типа Ответа имеет значение 0, передача сообщения PKM-REQ на этапе 925 и прием сообщения PKM-RSP на этапе 929 должны быть выполнены, так что BS 920 должна выполнить этап повторной выдачи кода секретности на этапе 927 для обновления значения кода секретности вместе с сервером ASA 940. Здесь, ускоренный процесс повторного входа в сеть относится к процессу, когда значения с первого бита (бит № 0) по третий бит (бит #2) Типа Ответа сообщения RNG-RSP имеют значение 1, так что процедура повторного входа в сеть содержит только процедуру классификации, которая содержит этапы передачи сообщения RNG-REQ и этап приема сообщения RNG-RSP, в то же время пропуская все этапы передачи сообщения SBC-REQ и приема сообщения SBC-RSP, этапы передачи сообщения PKM-REQ и приема сообщения PKM-RSP, и этапы передачи сообщения REG-REQ и приема сообщения REG-RSP.

Когда появляются пакетные данные, которые должны быть переданы от станции BS на станцию MS без запроса, BS должен осуществить поисковый вызов станции MS и передать пакетные данные на станцию MS, как описано со ссылкой на фиг.10.

Фиг.10 является блок-схемой прохождения сигналов, показывающей процесс быстрого повторного входа в сеть, когда станция BS осуществляет поисковый вызов станции MS, находящейся в состоянии незанятости в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Со ссылкой на фиг.10, станция MS 1000 на этапе 1011 остается в состоянии незанятости. Если сервер ASA 1040 обнаруживает сообщение поисковой связи на MS 1000, сервер ASA 1040 на этапе 1013 передает сообщение Запроса Мобильной Поисковой Связи (MOB-PAG-REQ) на станцию BS 1020. После приема сообщения MOB-PAG-REQ сообщения от сервера ASA 1040 станция BS 1020 на этапе 1014 передает сообщение MOB-PAG-ADV на MS 1000. Здесь сообщение MOB-PAG-ADV является сообщением, впервые предложенным в соответствии с настоящим изобретением, и создается путем изменения формата сообщения MOB-PAG-ADV типичной системы связи IEEE 802.16e. Альтернативно, сообщение MOB-PAG-ADV в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения может быть создано в полностью новом формате вместо того, чтобы создавать путем изменения формата сообщения MOB-PAG-ADV сообщения типичной системы связи IEEE 802.16e.

Фиг.13 показывает таблицу сообщения MOB-PAG-ADV, соответствующую варианту осуществления настоящего изобретения. Со ссылкой на фиг.13, сообщение MOB-PAG-ADV содержит IE, именуемый RCS_INDICATOR, который указывает, требуется ли RCS. Когда RCS_NDICATOR имеет значение бита, равное 1, это указывает, что RCS требуется.

Обращаясь снова к фиг.10, после приема сообщения MOB-PAG-ADV от BS 1020 станция MS 1000 создает Запрос RCS и Тип Запроса сообщения RNG-REQ в соответствии со значением бита RCS_INDICATOR в сообщении MOB-PAG-ADV и затем на этапе 1015 передает сообщение RNG-REQ на станцию BS 1020. Запрос RCS и Тип Запроса сообщения RNG-REQ уже были описаны выше, поэтому их повторное описание здесь будет пропущено.

После приема сообщения RNG-REQ от MS 1000 станция BS 1020 на этапе 1017 передает сообщение Ответ Мобильной Поисковой Связи (MOB-PAG-RSP) на сервер ASA 1040 в качестве ответа на сообщение MOB-PAG-REQ.

После приема сообщения MOB-PAG-RSP от BS 1020 сервер ASA 1040 на этапе 1019 передает сообщение SIR-RSP, несущее SIR станции MS 1000 на станцию BS 1020 без запроса.

После приема сообщения SIR-RSP от сервера ASA 1040 BS 1020 на этапе 1021 передает сообщение RNG-RSP, включающее Ответ RCS и Тип Ответа, на станцию MS 1000 в качестве ответа на сообщение RNG-REQ. Ответ RCS и Тип Ответа в сообщении RNG-RSP уже описаны выше, поэтому их повторное описание здесь будет пропущено. Процесс повторного входа в сеть после приема сообщения RNG-RSP дальше идет в соответствии с Ответом RCS и Типом Ответа в сообщении RNG-RSP.

Согласно предложенному изобретению, как описано выше, когда станция MS переходит в состояние незанятости, MS запоминает SIR, который является информацией последнего сеанса в активном состоянии перед состоянием незанятости, и затем выполняет повторный вход в сеть так, что MS может получить быстрый повторный вход в сеть, при котором ненужные этапы пропускаются, используя SIR. Такой быстрый повторный вход в сеть с пропуском ненужных этапов передачи/приема сообщений, как описано выше, уменьшает нагрузку по передаче сигналов. Поэтому настоящее изобретение может улучшить показатели работы системы в целом.

Хотя настоящее изобретение было представлено и описано со ссылкой на определенные предпочтительные варианты его осуществления, специалистам в данной области техники понятно, что в них могут быть сделаны различные изменения в форме и деталях, не отходя от духа и объема настоящего изобретения, которые определены прилагаемой формулой изобретения.