独立WIMAX系统和方法技术方案

一种独立WIMAX系统和方法。公开了具有与多个客户端设备(CPE)通信的基站的基于WiMAX的系统。基站获得和存储与每个CPE的MAC地址相对应的信息。来自一个CPE的消息可以被发送到基站，并且然后使用在基站中存储的MAC地址来发送到另一CPE。每个CPE可以发起上行链路多播消息，用于传输到不止一个CPE。当基站接收上行链路多播消息时，基站将多播消息广播到在多播消息中标识的所有CPE，包括发起CPE。当发起CPE将该多播消息识别为它发起的消息时，发起CPE丢弃该多播消息。可以使用允许将多播消息传送到特定CPE组的组标识符来将CPE分组成虚拟局域网(VLAN)。可以将具有MAC地址的电子设备连接到每个CPE，并且连接到相同CPE的不同电子设备可以是不同VLAN的一部分。

【技术实现步骤摘要】
独立WIMAX系统和方法
本专利技术涉及无线网络。更具体地说，本专利技术涉及实现全球微波接入互操作性(WiMAX)标准的无线网络。
技术介绍
无线网络是常见类型的计算机网络，其包含能够无线地通信的两个或更多设备。无线设备的普及已经随着移动电话和其他类型的个人和消费性电子产品(即智能电话、写字板、上网本、膝上型计算机和其他无线电子设备)的采用而指数地增长。无线联网的增长与WiFiTM，基于电气和电子工程师协会(IEEE)802.11标准的系列的无线局域网(无线LAN/WLAN)协议的系列的采用并行增长。Wi-FiTM的采用已经允许在不需要布设电缆的情况下经济地部署LAN，从而降低成本和增加灵活性。此外，高采用已经增加了对无线数据的欲望并且随着增加的速度和容量而产生了更快网络的市场。全球微波接入互操作性(WiMAX)是由WiMAX论坛介绍的下一代无线协议。WiMAX指的是特定类型的互操作性IEEE802.16标准系列，将其通过引用的方式合并于此。WiMAX提供增加的速度和利用Wi-FiTM的WLAN的提高的范围，并且支持固定的、游动的和移动部署。此外，公司已经采用该标准来跨越大的地理区域提供移动宽带以及与诸如全球移动通信系统(GSM)和码分多址(CDMA)的第三代移动技术竞争。WiMAX经常被视为当前由电缆或数字订户线路(DSL)服务的最后一公里互联网接入的经济替代。WiMAX网络中的灵活带宽分配和多个嵌入型服务质量支持允许包括高速互联网接入、IP语音(VoIP)和视频呼叫、多媒体聊天和移动娱乐的部署。IEEE802.16系列标准为多个无线通信标准提供空中接口，但不一定定义标准的WiMAX网络。然而，WiMAX论坛的网络工作组(NWG)已经使用作为空中接口的IEEE802.16e-2005来标识用于WiMAX的端对端需求、架构和协议的标准集。根据WiMAX标准，可以将整个网络逻辑上划分成三个部分：客户端设备(CPE)、接入服务网络(ASN)和网络运营中心(NOC)。客户端设备(CPE)是由终端用户用来接入WiMAX网络的设备。在固定部署中，CPE可以是用来通过标准固定或无线LAN(例如使用Wi-FiTM)为用户提供对WiMAX网络的接入的WiMAX接入点。在其他实施例中，CPE可以是移动电话、计算设备等等，能够当在基站的范围中时直接接入WiMAX网络。网络运营中心(NOC)提供对互联网、应用服务供应商(ASP)、其他公共网络和公司网络的连接。根据常规WiMAX网络，NOC还包括支持对设备、用户和特定服务的认证的认证、授权和记帐(AAA)服务器。NOC还提供QoS和安全性的用户策略管理，并且NOC还负责IP地址管理，支持不同NSP之间的漫游、ASN之间的位置管理，以及ASN之间的移动性和漫游。由于至少部分地开发WiMAX来支持下一代移动设备时，所以在一些实现中，NOC还能够经由网关与公共交换电话网(PSTN)和第三代合作伙伴项目(3GPP/3GPP2)通信，以及将运营支持系统(OSS)和业务支持系统(BSS)集成在NOC环境中。在现有技术的WiMAX架构中，隔离了ASN与CPE和NOC两者间的通信。在订户侧，ASN可操作用于使用基站与CPE通信。在网络侧，NOC和ASN之间的通信通过ASN网关(ASNGW)发生。经由基站在ASN处从CPE接收到的数据将被传递到ASNGW，用于正确消息转发。现有技术设备的ASNGW可以与NOC通信以检索消息转发指令。由于ASN可以覆盖大的地理区域，所以可以将多个基站分组在单一ASN内，一个或多个ASNGW管理和跟踪几个基站当中的、可能产生不可预测的等待时间的数据流。WiMAX标准支持频分双工(FDD)和时分双工(TDD)，尽管基于IEEE802.16e技术的广泛部署的WiMAX版本1仅支持TDD作为双工模式。在任何情况下，对数据传输不对称的移动互联网设备，可以更好地定位TDD。TDD在应用时分复用(TDM)的通信链路上提供全双工通信。该实现形式比利用FDD的实现形式更简单且更便宜，因为用于TDD实现的收发器设计不太复杂并且因此更便宜。BS和CPE之间的上行链路和下行链路数据率由分配复发时隙的调度算法来管理。来自BS的出站传输在寻址帧中被广播。然后，每个CPE可以选载(pick-off)寻址于它的那些帧。因此，基于负载使用可以优化在单一通信链路上的业务的动态分配。换句话说，当业务负载波动时，可以从特定CPE添加或取走容量。在常规WiMAX网络中，基站(BS)将控制对信道的接入。希望将入站传送到BS的用户必须首先在基于竞争的接入信道上发送请求。然后，由使用传输许可的系统的BS来分配使用入站业务信道的专有许可。多播是一对多分发的形式。与广播类似，多播允许源将消息同时传送到许多接收机。然而，广播和多播之间的不同在于多播可以将接收机库限制到被标识为接收机组的一部分的那些接收机。多播用于需要将消息从单一传输源发送到许多接收机的情形中。不是单独地封装用于每个单独接收机的消息，利用多播的传输源可以一次发送消息。用于多播的常见应用包括部署流媒体，诸如互联网无线电和电视节目。然而，现有的WiMAX网络经受必须由接入网管理和从接入网络路由任何CPE至CPE多播传输，即使是对于相同基站后的CPE。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是至少部分地克服现有技术的一些缺点。因此，本专利技术的目的是提供一种改进型的基于WiMAX的系统和方法，该系统和方法独立地减少消息传输等待时间并且促进由发起CPE启动的多播传输并且广播到所有CPE或预定义CPE组。因此，在其一个方面中，本专利技术属于一种无线通信系统，包括：多个客户端设备(CPE)，用于使用时分复用(TDM)以第一通信标准发送和接收无线信号，每个CPE具有唯一MAC地址；基站，具有无线端口，用于以第一通信标准和使用TDM向多个CPE中的每个发送和接收无线信号，所述基站其中存储了包含多个CPE中的每个的MAC地址的查找表；其中，多个CPE中的任何一个能够将多播消息上行链路到基站，以便发送到CPE；以及其中，响应于接收到上行链路多播消息，基站将下行链路多播消息发送到将它们的MAC地址存储在查找表中并且在上行链路多播消息中标识的CPE。本专利技术的另一方面属于一种使用时分复用以第一通信标准在多个客户端设备(CPE)之间无线地传送多播消息的方法，所述CPE中的每个具有唯一MAC地址，所述方法包括：从多个CPE的发起CPE，向基站发送上行链路多播消息，所述基站具有无线端口，用于以第一通信标准和使用TDM向多个CPE中的每个发送和接收无线信号，所述基站其中还存储包含多个CPE中的每个的MAC地址的查找表；在基站接收上行链路多播消息；在基站，使用在基站存储的查找表将上行链路多播消息转换成下行链路多播传送消息；以及通过基站，将下行链路多播消息传送到将它们的MAC地址存储在查找表中并且在上行链路多播消息中标识的CPE。因此，本专利技术的至少一个方面的一个优点是能减少端对端等待时间的基站。通过将属于客户端设备(CPE)的信息存储在基站，基站能将从一个CPE接收到的无线业务重新定向到第二CPE，而不必采取将消息转发到网络运营中心(NOC)和/或接入网或者另外接收附加路由信息。用这种方式，能够将本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.02.18 CA 2,732,1811.一种无线通信系统，包括：多个客户端设备(CPE)，用于使用时分复用(TDM)以第一通信标准发送和接收无线信号，每个CPE具有唯一MAC地址；基站，具有无线端口，用于以第一通信标准和使用TDM向所述多个CPE中的每个发送和接收无线信号，所述基站其中存储了包含所述多个CPE中的每个的所述MAC地址的查找表以及用于每个CPE的至少一组标识符，所述组标识符唯一地标识一组CPE；其中，所述多个CPE中的任何一个能够将多播消息上行链路到所述基站，以便发送到所述CPE，其中，所述发起CPE中的任何一个能够通过将相应的组标识符放在所述上行链路多播消息中来指定一组CPE以接收所述多播消息；其中，响应于接收到所述上行链路多播消息，所述基站将下行链路多播消息发送到将它们的MAC地址存储在所述查找表中并且在所述上行链路多播消息中标识出的所述CPE，以及其中，至少一个CPE具有与之关联的一个或多个电子设备，并且每个电子设备具有唯一地标识与所述CPE关联的所述电子设备的MAC地址。2.如权利要求1所述的系统，其中，在单个信息突发中，所述基站将所述下行链路多播消息发送到将它们的MAC地址存储在所述查找表中的所述CPE。3.如权利要求1所述的系统，其中，在单个TDM时隙中，所述基站将所述下行链路多播消息发送到将它们的MAC地址存储在所述查找表中的所述CPE。4.如权利要求1所述的系统，其中，所述基站创建多播服务流以在单个信息突发中将所述下行链路多播消息发送到在所述上行链路多播消息中标识出的所述CPE。5.如权利要求1所述的系统，其中，在单个信息突发中，所述基站将所述下行链路多播消息传送到将它们的MAC地址存储在查找表中的所有CPE，包括发起所述上行链路多播消息的所述多个CPE中的所述一个。6.如权利要求5所述的系统，其中，当发送所述上行链路多播消息的所述发起CPE识别出所述下行链路多播消息对应于其发送的所述上行链路多播消息时，所述发起CPE丢弃所接收到的下行链路多播消息。7.如权利要求1所述的系统，其中，所述基站将所述下行链路多播消息传送到由单个信息突发中的所述组标识符标识的CPE组，包括发起所述上行链路多播消息的所述多个CPE中的所述一个。8.如权利要求7所述的系统，其中，当所述发起CPE识别出所述下行链路多播消息对应于其发送的所述上行链路多播消息时，所述发起CPE丢弃所接收到的下行链路多播消息。9.如权利要求1所述的系统，其中，所述基站创建多播服务流以在单个信息突发中将所述下行链路多播消息发送到由相应的组标识符标识的所述CPE。10.如权利要求1所述的系统，其中，在所述基站中存储的所述查找表进一步包含每个电子设备及其关联CPE的MAC地址。11.如权利要求1所述的系统，其中，所述电子设备使用从由IEEE802.11、IEEE802.3和IEEE802.1Q组成的通信标准的组选择的第二通信标准来与所述CPE通信。12.如权利要求1所述的系统，其中，与CPE关联的至少一个电子设备具有与同一CPE关联的所述电子设备中的另一电子设备不同的组标识符。13.如权利要求1所述的系统，其中，所述基站监视在所述无线端口上发送和接收的消息，...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥菲尔·科伦，科比·俄瓦迪亚，迈克尔·吉灵，
申请(专利权)人：罗杰康公司，
类型：发明
国别省市：