專(zhuān)利名稱(chēng)：獨(dú)立wimax系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及實(shí)現(xiàn)全球微波接入互操作性(WiMAX)標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。
背景技術(shù)：
無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是常見(jiàn)類(lèi)型的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，其包含能夠無(wú)線地通信的兩個(gè)或更多設(shè)備。無(wú)線設(shè)備的普及已經(jīng)隨著移動(dòng)電話和其他類(lèi)型的個(gè)人和消費(fèi)性電子產(chǎn)品(即智能電話、寫(xiě)字板、上網(wǎng)本、膝上型計(jì)算機(jī)和其他無(wú)線電子設(shè)備)的采用而指數(shù)地增長(zhǎng)。無(wú)線聯(lián)網(wǎng)的增長(zhǎng)與WiFi ，基于電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE) 802. 11標(biāo)準(zhǔn)的系列的無(wú)線局域網(wǎng)(無(wú)線LAN/WLAN)協(xié)議的系列的采用并行增長(zhǎng)。Wi-Fi 的采用已經(jīng)允許在不需要布設(shè)電纜的情況下經(jīng)濟(jì)地部署LAN，從而降低成本和增加靈活性。此外，高采用已經(jīng)増加了對(duì)無(wú)線數(shù)據(jù)的欲望并且隨著増加的速度和容量而產(chǎn)生了更快網(wǎng)絡(luò)的市場(chǎng)。全球微波接入互操作性(WiMAX)是由WiMAX論壇介紹的下一代無(wú)線協(xié)議。WiMAX指的是特定類(lèi)型的互操作性IEEE802. 16標(biāo)準(zhǔn)系列，將其通過(guò)引用的方式合并于此。WiMAX提供増加的速度和利用Wi-Fi 的WLAN的提高的范圍，并且支持固定的、游動(dòng)的和移動(dòng)部暑。此外，公司已經(jīng)采用該標(biāo)準(zhǔn)來(lái)跨越大的地理區(qū)域提供移動(dòng)寬帶以及與諸如全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)和碼分多址(CDMA)的第三代移動(dòng)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)。WiMAX經(jīng)常被視為當(dāng)前由電纜或數(shù)字訂戶線路(DSL)服務(wù)的最后一公里互聯(lián)網(wǎng)接入的經(jīng)濟(jì)替代。WiMAX網(wǎng)絡(luò)中的靈活帶寬分配和多個(gè)嵌入型服務(wù)質(zhì)量支持允許包括高速互聯(lián)網(wǎng)接入、IP語(yǔ)音(VoIP)和視頻呼叫、多媒體聊天和移動(dòng)娛樂(lè)的部署。IEEE 802. 16系列標(biāo)準(zhǔn)為多個(gè)無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)提供空中接ロ，但不一定定義標(biāo)準(zhǔn)的WiMAX網(wǎng)絡(luò)。然而，WiMAX論壇的網(wǎng)絡(luò)工作組(NWG)已經(jīng)使用作為空中接ロ的IEEE802. 16e-2005來(lái)標(biāo)識(shí)用于WiMAX的端對(duì)端需求、架構(gòu)和協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)集。根據(jù)WiMAX標(biāo)準(zhǔn)，可以將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)邏輯上劃分成三個(gè)部分客戶端設(shè)備(CPE)、接入服務(wù)網(wǎng)絡(luò)(ASN)和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)中心(NOC)。客戶端設(shè)備(CPE)是由終端用戶用來(lái)接入WiMAX網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備。在固定部署中，CPE可以是用來(lái)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)固定或無(wú)線LAN(例如使用Wi-FiTM)為用戶提供對(duì)WiMAX網(wǎng)絡(luò)的接入的WiMAX接入點(diǎn)。在其他實(shí)施例中，CPE可以是移動(dòng)電話、計(jì)算設(shè)備等等，能夠當(dāng)在基站的范圍中時(shí)直接接入WiMAX網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)中心(NOC)提供對(duì)互聯(lián)網(wǎng)、應(yīng)用服務(wù)供應(yīng)商(ASP)、其他公共網(wǎng)絡(luò)和公司網(wǎng)絡(luò)的連接。根據(jù)常規(guī)WiMAX網(wǎng)絡(luò)，NOC還包括支持對(duì)設(shè)備、用戶和特定服務(wù)的認(rèn)證的認(rèn)證、授權(quán)和記帳(AAA)服務(wù)器。NOC還提供QoS和安全性的用戶策略管理，并且NOC還負(fù)責(zé)IP地址管理，支持不同NSP之間的漫游、ASN之間的位置管理，以及ASN之間的移動(dòng)性和漫游。由于至少部分地開(kāi)發(fā)WiMAX來(lái)支持下一代移動(dòng)設(shè)備時(shí)，所以在一些實(shí)現(xiàn)中，NOC還能夠經(jīng)由網(wǎng)關(guān)與公共交換電話網(wǎng)(PSTN)和第三代合作伙伴項(xiàng)目(3GPP/3GPP2)通信，以及將運(yùn)營(yíng)支持系統(tǒng)(OSS)和業(yè)務(wù)支持系統(tǒng)(BSS)集成在NOC環(huán)境中。
在現(xiàn)有技術(shù)的WiMAX架構(gòu)中，隔離了 ASN與CPE和NOC兩者間的通信。在訂戶側(cè)，ASN可操作用于使用基站與CPE通信。在網(wǎng)絡(luò)側(cè)，NOC和ASN之間的通信通過(guò)ASN網(wǎng)關(guān)(ASNGff)發(fā)生。經(jīng)由基站在ASN處從CPE接收到的數(shù)據(jù)將被傳遞到ASNGW，用于正確消息轉(zhuǎn)發(fā)?，F(xiàn)有技術(shù)設(shè)備的ASNGW可以與NOC通信以檢索消息轉(zhuǎn)發(fā)指令。由于ASN可以覆蓋大的地理區(qū)域，所以可以將多個(gè)基站分組在單一 ASN內(nèi)，ー個(gè)或多個(gè)ASNGW管理和跟蹤幾個(gè)基站當(dāng)中的、可能產(chǎn)生不可預(yù)測(cè)的等待時(shí)間的數(shù)據(jù)流。WiMAX標(biāo)準(zhǔn)支持頻分雙エ(FDD)和時(shí)分雙エ(TDD)，盡管基于IEEE802. 16e技術(shù)的廣泛部署的WiMAX版本I僅支持TDD作為雙エ模式。在任何情況下，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸不対稱(chēng)的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，可以更好地定位TDD。
TDD在應(yīng)用時(shí)分復(fù)用(TDM)的通信鏈路上提供全雙エ通信。該實(shí)現(xiàn)形式比利用FDD的實(shí)現(xiàn)形式更簡(jiǎn)單且更便宜，因?yàn)橛糜赥DD實(shí)現(xiàn)的收發(fā)器設(shè)計(jì)不太復(fù)雜并且因此更便宜。BS和CPE之間的上行鏈路和下行鏈路數(shù)據(jù)率由分配復(fù)發(fā)時(shí)隙的調(diào)度算法來(lái)管理。來(lái)自BS的出站傳輸在尋址幀中被廣播。然后，每個(gè)CPE可以選載(pick-off)尋址于它的那些幀。因此，基于負(fù)載使用可以?xún)?yōu)化在単一通信鏈路上的業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)分配。換句話說(shuō)，當(dāng)業(yè)務(wù)負(fù)載波動(dòng)時(shí)，可以從特定CPE添加或取走容量。在常規(guī)WiMAX網(wǎng)絡(luò)中，基站(BS)將控制對(duì)信道的接入。希望將入站傳送到BS的用戶必須首先在基于競(jìng)爭(zhēng)的接入信道上發(fā)送請(qǐng)求。然后，由使用傳輸許可的系統(tǒng)的BS來(lái)分配使用入站業(yè)務(wù)信道的專(zhuān)有許可。多播是ー對(duì)多分發(fā)的形式。與廣播類(lèi)似，多播允許源將消息同時(shí)傳送到許多接收機(jī)。然而，廣播和多播之間的不同在于多播可以將接收機(jī)庫(kù)限制到被標(biāo)識(shí)為接收機(jī)組的一部分的那些接收機(jī)。多播用于需要將消息從單ー傳輸源發(fā)送到許多接收機(jī)的情形中。不是單獨(dú)地封裝用于每個(gè)単獨(dú)接收機(jī)的消息，利用多播的傳輸源可以一次發(fā)送消息。用于多播的常見(jiàn)應(yīng)用包括部署流媒體，諸如互聯(lián)網(wǎng)無(wú)線電和電視節(jié)目。然而，現(xiàn)有的WiMAX網(wǎng)絡(luò)經(jīng)受必須由接入網(wǎng)管理和從接入網(wǎng)絡(luò)路由任何CPE至CPE多播傳輸，即使是對(duì)于相同基站后的CPE。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是至少部分地克服現(xiàn)有技術(shù)的ー些缺點(diǎn)。因此，本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)型的基于WiMAX的系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)和方法獨(dú)立地減少消息傳輸?shù)却龝r(shí)間并且促進(jìn)由發(fā)起CPE啟動(dòng)的多播傳輸并且廣播到所有CPE或預(yù)定義CPE組。因此，在其ー個(gè)方面中，本發(fā)明屬于ー種無(wú)線通信系統(tǒng)，包括多個(gè)客戶端設(shè)備(CPE)，用于使用時(shí)分復(fù)用(TDM)以第一通信標(biāo)準(zhǔn)發(fā)送和接收無(wú)線信號(hào)，每個(gè)CPE具有唯一MAC地址；基站，具有無(wú)線端ロ，用于以第一通信標(biāo)準(zhǔn)和使用TDM向多個(gè)CPE中的每個(gè)發(fā)送和接收無(wú)線信號(hào)，所述基站其中存儲(chǔ)了包含多個(gè)CPE中的每個(gè)的MAC地址的查找表；其中，多個(gè)CPE中的任何一個(gè)能夠?qū)⒍嗖ハ⑸闲墟溌返交?，以便發(fā)送到CPE ;以及其中，響應(yīng)于接收到上行鏈路多播消息，基站將下行鏈路多播消息發(fā)送到將它們的MAC地址存儲(chǔ)在查找表中并且在上行鏈路多播消息中標(biāo)識(shí)的CPE。本發(fā)明的另一方面屬于ー種使用時(shí)分復(fù)用以第一通信標(biāo)準(zhǔn)在多個(gè)客戶端設(shè)備(CPE)之間無(wú)線地傳送多播消息的方法，所述CPE中的每個(gè)具有唯一 MAC地址，所述方法包括從多個(gè)CPE的發(fā)起CPE，向基站發(fā)送上行鏈路多播消息，所述基站具有無(wú)線端ロ，用于以第一通信標(biāo)準(zhǔn)和使用TDM向多個(gè)CPE中的每個(gè)發(fā)送和接收無(wú)線信號(hào)，所述基站其中還存儲(chǔ)包含多個(gè)CPE中的每個(gè)的MAC地址的查找表；在基站接收上行鏈路多播消息；在基站，使用在基站存儲(chǔ)的查找表將上行鏈路多播消息轉(zhuǎn)換成下行鏈路多播傳送消息；以及通過(guò)基站，將下行鏈路多播消息傳送到將它們的MAC地址存儲(chǔ)在查找表中并且在上行鏈路多播消息中標(biāo)識(shí)的CPE。因此，本發(fā)明的至少ー個(gè)方面的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能減少端對(duì)端等待時(shí)間的基站。通過(guò)將屬于客戶端設(shè)備(CPE)的信息 存儲(chǔ)在基站，基站能將從ー個(gè)CPE接收到的無(wú)線業(yè)務(wù)重新定向到第二CPE，而不必采取將消息轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)中心(NOC)和/或接入網(wǎng)或者另外接收附加路由信息。用這種方式，能夠?qū)牡谝?CPE接收到的消息立即重傳到第二 CPE，而不使用路由器，從而減少端對(duì)端等待時(shí)間和網(wǎng)絡(luò)資源。在本發(fā)明的另一方面中，本發(fā)明提供CPE可以在WiMAX網(wǎng)絡(luò)上上行鏈路多播消息。用這種方式，単獨(dú)CPE可以接入ー對(duì)多通信信道，允許當(dāng)上傳到WiMAX基站時(shí)，通過(guò)將消息指示為多播消息來(lái)將消息多播到其他CPE。然后，使用在基站存儲(chǔ)的信息通過(guò)基站將標(biāo)記為多播消息的消息轉(zhuǎn)發(fā)到適當(dāng)?shù)亩嗖ソM。在另一方面中，基站將多播消息傳送到指定組中的所有CPE，包括啟動(dòng)多播消息的CPE0當(dāng)發(fā)起CPE將多播消息識(shí)別為它所發(fā)起的消息時(shí)，發(fā)起CPE將丟棄該多播消息。這提高了無(wú)線系統(tǒng)的整體效率并且減少了帶寬和處理時(shí)間。本發(fā)明的另ー優(yōu)點(diǎn)是以簡(jiǎn)單和成本有效方式在WiMAX網(wǎng)絡(luò)的終端用戶當(dāng)中形成虛擬局域網(wǎng)的能力。通過(guò)接入在基站內(nèi)存儲(chǔ)的信息，基站能夠?qū)⑾⒅匦侣酚傻絍LAN成員，而不必采取IP隧傳(tunneling)或其他更復(fù)雜技術(shù)。用這種方式，VLAN的接入和安全性可以由基站簡(jiǎn)單和有效地管理?？梢詫PE在邏輯上分組成單個(gè)廣播域。此外，廣播業(yè)務(wù)可以?xún)H限制于特定VLAN成員，導(dǎo)致增加的安全性和減少到其他網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)。一旦閱讀下面詳細(xì)的描述和圖示了本發(fā)明和本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的附圖，則本發(fā)明的另外的方面將變得顯而易見(jiàn)。


在附圖中，附示了
具體實(shí)施例方式圖I是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的無(wú)線通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的基站的消息路由行為的示意性圖示；圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的基站的查找表；圖4是圖示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的網(wǎng)絡(luò)幀的封裝的網(wǎng)絡(luò)分組圖；圖5A是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的基站的路由圖；圖5B是根據(jù)本發(fā)明的另外的實(shí)施例的基站的路由圖；圖6A是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于無(wú)線通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膱D示；圖6B是根據(jù)本發(fā)明的另ー實(shí)施例的用于無(wú)線通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膱D示；圖6C是根據(jù)本發(fā)明的另ー實(shí)施例的用于無(wú)線通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膱D示；以及圖7是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于在多個(gè)CPE之間無(wú)線傳送多播消息的方法。
具體實(shí)施例方式通過(guò)參考本附圖，可以理解本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例及其優(yōu)點(diǎn)。在本附圖中，相同的標(biāo)記用于附圖的相同和相應(yīng)的部件。通過(guò)參考本附圖，可以理解本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例及其優(yōu)點(diǎn)。在本附圖中，相同的標(biāo)記用于附圖的相同和相應(yīng)的部件。
如圖I所示，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例涉及通常由附圖標(biāo)記100表示的無(wú)線通信系統(tǒng)，具有基站10和一個(gè)或多個(gè)客戶端設(shè)備(CPE)30。基站10可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)路由器或交換機(jī)20進(jìn)ー步連接到由附圖標(biāo)記23表示的回程網(wǎng)絡(luò)?；?0通過(guò)包含時(shí)分復(fù)用(TDM)組織方案的第一通信標(biāo)準(zhǔn)無(wú)線地與CPE 30中的每個(gè)通信。例如，第一通信標(biāo)準(zhǔn)可以包括基于IEEE802. 16 (WiMAX)標(biāo)準(zhǔn)系列的無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)。更優(yōu)選地，第一通信標(biāo)準(zhǔn)可以基于由802. 16-2009修正(IEEE802. 16E)定義的IEEE802. 16標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)引用的方式將IEEE 802. 16標(biāo)準(zhǔn)系列整體合并于此。在至少ー個(gè)實(shí)施例中，CPE 30可以是例如由CPE “C”30表示的終端用戶設(shè)備。例如，CPE “C” 30可以是在WiMAX通信信道上與基站10直接通信的移動(dòng)設(shè)備、計(jì)算機(jī)等等。在替代實(shí)施例中，CPE 30可以被視為例如由圖I中的CPE “A”和“B”所示的無(wú)線接入點(diǎn)。CPE 30可以可操作用于使基站10與經(jīng)由本地路由器或?qū)? (L2)交換機(jī)(例如路由器/L2交換機(jī)40)連接到CPE 30的ー個(gè)或多個(gè)電子設(shè)備共享通信信道。此外，路由器/L2 交換機(jī) 40 可以在諸如 IEEE 802. 3 (以太網(wǎng))、IEEE 802. I (WiFi)、802. IQ、Bluetooth 、其他802. 15無(wú)線PAN標(biāo)準(zhǔn)等等的不同通信標(biāo)準(zhǔn)的ー個(gè)上，與電子設(shè)備50有線或無(wú)線通信。在優(yōu)選實(shí)施例中，基站10可以連接到充當(dāng)無(wú)線接入點(diǎn)的CPE 30，在WiFi或以太網(wǎng)連接上，與一個(gè)或多個(gè)關(guān)聯(lián)移動(dòng)設(shè)備、計(jì)算設(shè)備、打印機(jī)等等共享在WiMAX中實(shí)現(xiàn)的通信信道?？梢栽谕ㄐ判诺郎贤ㄟ^(guò)CPE30來(lái)路由通過(guò)電子設(shè)備50與互聯(lián)網(wǎng)或其他網(wǎng)絡(luò)資源的連接，并且經(jīng)基站10路由到互聯(lián)網(wǎng)。基站10可以進(jìn)ー步連接到另外的網(wǎng)絡(luò)資源(未示出)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)路由器或交換機(jī)20連接到回程網(wǎng)絡(luò)23。在一些實(shí)施例中，基站10通過(guò)有線端ロ 13連接到路由器20。而其他標(biāo)準(zhǔn)是可能的，可以在IEEE802. 3(以太網(wǎng))和IEEE 802. 1Q(VLAN標(biāo)記)標(biāo)準(zhǔn)上發(fā)生與網(wǎng)絡(luò)路由器20以及與其他網(wǎng)絡(luò)資源的連接?，F(xiàn)在參考圖2，基站10可操作用于經(jīng)由在通信信道上發(fā)送的消息120來(lái)了解CPE30和電子設(shè)備50。當(dāng)通過(guò)CPE 30，或經(jīng)由CPE30由電子設(shè)備50將消息120發(fā)送到基站10時(shí)，基站10通過(guò)其唯一媒體接入控制(MAC)地址320s來(lái)標(biāo)識(shí)單獨(dú)CPE 30或電子設(shè)備50?；?0將該信息存儲(chǔ)在查找表12中。例如，當(dāng)通過(guò)基站10從CPE 30或網(wǎng)絡(luò)路由器20發(fā)送消息120吋，記錄發(fā)送器或源的MAC地址320s并將其放到在基站10上存儲(chǔ)的查找表12中。然后，基站10可操作用于將消息120發(fā)送或轉(zhuǎn)發(fā)到由消息120中的目的地MAC地址320d標(biāo)識(shí)的預(yù)期接收者。由基站10接收到的消息120可以作為單播消息120、多播消息122和廣播消息發(fā)送到可接入基站10的無(wú)線通信系統(tǒng)100的多個(gè)CPE 30和電子設(shè)備50中的ー個(gè)或多個(gè)。單播消息121的目的地是特定CPE 30或電子設(shè)備50。單播消息121的發(fā)起者可以包括用于指定單播消息的接收者的諸如目的地MAC地址320d的唯一標(biāo)識(shí)符。多播消息122的目的地是可接入基站10的CPE 30和電子設(shè)備50的子集?；?0可以包括組標(biāo)識(shí)符330或?qū)ζ淦鹱饔?，或包括有多播消?22和/或在基站10上存儲(chǔ)的VLAN，以將多播消息122轉(zhuǎn)發(fā)到適當(dāng)?shù)慕邮照?。在這種情況下，代替単一目的地MAC地址320d，多播消息122可以具有多個(gè)目的地MAC地址320d，或標(biāo)識(shí)查找表12中的一組設(shè)備50的組標(biāo)識(shí)符330。也稱(chēng)為廣播泛洪的多播消息將消息轉(zhuǎn)發(fā)到可接入基站10的所有CPE 30和電子設(shè)備50?；?0可以基于在基站 10，諸如在查找表12上存儲(chǔ)的信息來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)上行鏈路廣播消
O現(xiàn)在參考圖3，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中描述了查找表12。應(yīng)當(dāng)理解，其他查找表是可能的，以及在此的查找表12的描述和結(jié)構(gòu)不應(yīng)當(dāng)被解釋為限制性的。在優(yōu)選實(shí)施例中，查找表12存儲(chǔ)在基站10內(nèi)?？梢杂苫?0引用以便確定如何轉(zhuǎn)發(fā)接收到的消息120。在一些實(shí)施例中，基站10可以基于在查找表12內(nèi)存儲(chǔ)的信息，根據(jù)來(lái)自消息的發(fā)起者(即，CPE 30或電子設(shè)備50)，或其接收者的信息，對(duì)接收到的消息120起作用。在查找表12內(nèi)存儲(chǔ)的信息可以包括允許基站10有效地轉(zhuǎn)發(fā)消息120而不要求來(lái)自網(wǎng)絡(luò)路由器120的另外的信息所必需的不同字段。例如，查找表120可以包括跟蹤利用基站10轉(zhuǎn)發(fā)消息120的不同設(shè)備30、50的索引310。然后，不同設(shè)備30、50可以與它們相應(yīng)的MAC地址320和組標(biāo)識(shí)符330相關(guān)聯(lián)，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，可能是虛擬局域網(wǎng)(VLAN)。此外，如果設(shè)備是與CPE 30相關(guān)聯(lián)的電子設(shè)備50,則查找表120也可以將電子設(shè)備50與其設(shè)備MAC地址320和相關(guān)聯(lián)的CPEMAC地址350相關(guān)聯(lián)。每個(gè)設(shè)備30、50可以作為單獨(dú)的設(shè)備條目302存儲(chǔ)在查找表12中。例如，與索引I相關(guān)聯(lián)的設(shè)備條目302A具有00: ID: 60: FE: F3:36的設(shè)備MAC地址。此外，設(shè)備條目302A與標(biāo)識(shí)為“200”的組標(biāo)識(shí)符330 (或VLAN)以及00:13 :D5: : 01: 5A的CPE MAC地址350相關(guān)聯(lián)。其他設(shè)備條目302B、302C存儲(chǔ)專(zhuān)用于特定設(shè)備的信息。如果設(shè)備不具有用于在查找表12內(nèi)存儲(chǔ)的字段的值(例如用于設(shè)備條目302C的關(guān)聯(lián)CPE MAC地址350，因?yàn)槟且粭l目302C可以是用于網(wǎng)絡(luò)側(cè)20的路由器)，則CPE字段350可以保持空白或者另外標(biāo)識(shí)為不
具有存儲(chǔ)值。接ロ字段360可以存儲(chǔ)基站10和設(shè)備條目302之間的關(guān)系。例如，基站10可以存儲(chǔ)基站10和特定設(shè)備條目302B之間的關(guān)系在無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)上(在接ロ字段360上指示為“RF”)。其他網(wǎng)絡(luò)接ロ指示器是可能的，諸如“網(wǎng)絡(luò)”意指在網(wǎng)絡(luò)23上，以及“局部”意指源自基站10本身的分組，諸如管理分組。其他字段也可以由查找表12存儲(chǔ)，諸如老化時(shí)間字段340等等。老化時(shí)間字段340可以更新自從在其查找表12中存儲(chǔ)的特定設(shè)備接收消息120以來(lái)，基站10已經(jīng)運(yùn)行多久。在一些實(shí)施例中，如果在特定老化時(shí)間340內(nèi)未從特定設(shè)備30、50接收到新消息120，則基站10可以從查找表120清除設(shè)備條目302。如上所述，可以在查找表12中存儲(chǔ)任意數(shù)目的字段，以提高基站10的效率和轉(zhuǎn)發(fā)能力?，F(xiàn)在參考圖4，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，基站10可在以太網(wǎng)匯聚子層(以太網(wǎng)-CS)模式中操作。在圖4所示的通常由附圖標(biāo)記400示出的配置中，支持非IP協(xié)議。在該模式中，按第一通信標(biāo)準(zhǔn)(即WiMAX組標(biāo)準(zhǔn)，諸如，優(yōu)選的是IEEE 802. 16E)封裝在基站10接收到的、用于傳送到與特定CPE 30相關(guān)聯(lián)的電子設(shè)備50的消息，以及在CPE 30接收到的、用于經(jīng)由基站10在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)南?，用于在通常由附圖標(biāo)記402表示的無(wú)線通信信道上傳輸。在以太網(wǎng)-CS模式中，基站10或CPE 30均不應(yīng)答地址解析協(xié)議(ARP)請(qǐng)求，而是將所有業(yè)務(wù)傳遞到其預(yù)期接收者。此外，基站10，以及CPE30，如果充當(dāng)接入點(diǎn)的話，則可操作用于獲悉來(lái)自以太網(wǎng)頭部420的所有呼入分組的源MAC地址。然后，如上所述，基站10可以將源MAC地址信息存儲(chǔ)在其查找表12中?，F(xiàn)在參考圖5A，基站10可以可操作用于充當(dāng)在配置500中示意性示出的L2交換機(jī)。盡管基站10在単一 RF接口上從CPE 30發(fā)送和接收消息(例如，根據(jù)時(shí)分雙エ或頻分雙エ)，但是基站10可以將姆個(gè)CPE 30與例如標(biāo)識(shí)為L(zhǎng)portl、Lport2、Lport3、Lport4、 Lport5的邏輯端ロ 501相關(guān)聯(lián)。邏輯端ロ 501可以用來(lái)提供與CPE 30的無(wú)線電連接性。每個(gè)邏輯端ロ Lportl、Lport2、Lport3、Lport4、Lport5可以具有例如，對(duì)姆個(gè)CPE 30,標(biāo)識(shí)為L(zhǎng)conl、Lcon2的多個(gè)邏輯連接520，用來(lái)在空中轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)。每個(gè)邏輯連接Lconl、Lcon2可以具有不同的服務(wù)質(zhì)量(QoS)，以便使得基站10能夠使用所共享的空氣媒介來(lái)維持不同應(yīng)用間的優(yōu)先級(jí)，在這種情況下，空氣媒介是通常由附圖標(biāo)記402標(biāo)識(shí)的射頻(RF)接ロ。例如，對(duì)由無(wú)線通信系統(tǒng)100負(fù)責(zé)的特定類(lèi)型的應(yīng)用，諸如對(duì)實(shí)時(shí)多媒體應(yīng)用和要求固定比特率或延遲敏感的其他應(yīng)用，可以要求不同的QoS。當(dāng)基站10從RF接ロ或網(wǎng)絡(luò)接ロ接收消息時(shí)，基站10標(biāo)識(shí)呼入分組的源MAC地址320。如果MAC地址對(duì)基站10來(lái)說(shuō)是未知的，則基站10可操作用于在將消息轉(zhuǎn)發(fā)到其預(yù)期目標(biāo)之前，在查找表12中創(chuàng)建用干與源MAC地址相關(guān)聯(lián)的設(shè)備的新條目。因此，基站10用標(biāo)識(shí)在第一通信標(biāo)準(zhǔn)中接收和發(fā)送消息的CPE的MAC地址來(lái)填充查找表12。如果源MAC地址已經(jīng)包括在查找表12內(nèi)，則基站10可以轉(zhuǎn)發(fā)消息而不創(chuàng)建新條目。然而，在一些實(shí)施例中，基站可以首先驗(yàn)證和/或更新與已知MAC地址相關(guān)聯(lián)的ー個(gè)或多個(gè)字段，例如，更新老化時(shí)間字段340?；氐綀D4中所示的例子，可以由電子設(shè)備50將IP分組發(fā)送到CPE30，用于傳輸?shù)交?0。從轉(zhuǎn)發(fā)的觀點(diǎn)看，CPE 30封裝整個(gè)以太網(wǎng)幀以及使用由附圖標(biāo)記401表示的IEEE 802. 16E無(wú)線接ロ將其發(fā)送到基站10。一旦基站10已經(jīng)接收到該消息，則基站10剝離802. 16E頭部，并且然后，根據(jù)在以太網(wǎng)頭部402中提供的目的地MAC地址和所封裝的消息401中的IP頭部430將該幀轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)或另ー CPE (未示出)。在基站10，每個(gè)呼入分組在轉(zhuǎn)發(fā)前，必須相對(duì)于查找表12進(jìn)行校驗(yàn)。如果目的地MAC地址在查找表12中，則基站10將根據(jù)目的地MAC地址來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)分組。如果目的地MAC地址不在查找表12中或分組是廣播分組，則基站10將通過(guò)網(wǎng)絡(luò)路由器20對(duì)所有CPE 30和/或網(wǎng)絡(luò)23執(zhí)行分組的廣播泛洪。該行為與L2交換機(jī)的行為類(lèi)似。其可以在第一通信標(biāo)準(zhǔn)的TMD方案中有效地實(shí)現(xiàn)，以便節(jié)省短空中下載(OTA)資源。在優(yōu)選實(shí)施例中，基站10具有關(guān)于調(diào)度的兩個(gè)主要功能。這些包括判定在其他之前，服務(wù)了哪一邏輯端ロ LP0RT510，以及將發(fā)出多少業(yè)務(wù)?？梢允褂枚喾N機(jī)制來(lái)完成基站10中的業(yè)務(wù)優(yōu)先化。在優(yōu)選實(shí)施例中，基站10使用兩個(gè)可能機(jī)制。第一機(jī)制涉及嚴(yán)格優(yōu)先級(jí)。在該機(jī)制中，在任何低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)前，服務(wù)最高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)?；谟糜贑PE 30中的每個(gè)的邏輯端ロ 510和邏輯連接520來(lái)給出優(yōu)先級(jí)。在第二機(jī)制中，可以使用加權(quán)費(fèi)用優(yōu)先級(jí)。在該機(jī)制中，根據(jù)給予不同邏輯端ロ 510的權(quán)重，相對(duì)地共享射頻接ロ 402上的帶寬。例如，如果在特定邏輯端口上具有兩個(gè)邏輯連接，ー個(gè)具有權(quán)重2以及另ー個(gè)具有權(quán)重1，則第一個(gè)可以具有可用帶寬的三分之ニ，以及第二個(gè)可以具有可用帶寬的三分之一。由邏輯連接520定義的承諾信息速率(CIR)和最大信息速率(MIR)來(lái)確定在每個(gè)邏輯端ロ 510的每個(gè)邏輯連接520上發(fā)送可多少業(yè)務(wù)。在多播連接的情況下，每個(gè)多播連接具有可配置業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)。因此，對(duì)每個(gè)VLAN通信，可以使業(yè)務(wù)的優(yōu)先級(jí)高于其他VLAN業(yè)務(wù)。也可以使其優(yōu)先級(jí)高于單播下行鏈路業(yè)
務(wù)。 圖5B示出了本發(fā)明的另ー優(yōu)選實(shí)施例。如圖5B所示，系統(tǒng)100的配置505具有向CPE 30發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的基站10。在一種情況下，CPEl通過(guò)第一邏輯端ロ Lportl向基站10發(fā)送廣播分組550。然后，復(fù)制廣播分組550并且作為分組551廣播回來(lái)。應(yīng)當(dāng)注意，因?yàn)镃PE利用所共享的射頻接ロ 402，以保持帶寬低以及增加系統(tǒng)的效率，所以對(duì)每個(gè)CPE，該分組沒(méi)有被復(fù)制N-I次，以便除非發(fā)起的那個(gè)。相反，將所復(fù)制的返回廣播分組551在廣播連接上一次發(fā)送到所有CPE 30。然后，發(fā)起CPE 30 (在這種情況下，是CPE1)負(fù)有丟棄所返回的分組551的義務(wù)。這例如通過(guò)緊跟CPEl的圖5B中的附圖標(biāo)記552標(biāo)識(shí)的X來(lái)示意性地圖示。將ー個(gè)返回分組同時(shí)傳送到所有CPE并且然后使發(fā)起CPE意識(shí)到它是分組550的發(fā)起者并且丟棄該返回分組551的這種有效處理節(jié)省了基站10的處理時(shí)間，并且還節(jié)省了共享射頻接ロ 502上的帶寬。該發(fā)起CPE簡(jiǎn)單地丟棄返回分組551，以便避免錯(cuò)誤學(xué)習(xí)或過(guò)期學(xué)習(xí)，并且由此缺少通信。與共享接ロ 402上的帶寬的増加以及還與基站10的處理時(shí)間的減少相比，發(fā)起CPE 30的遞增的附加處理較少。此外，盡管該方法可以與廣播消息一起使用，但是其也可以與指定包括發(fā)起CPE的ー組CPE的多播消息一起使用，諸如在公共的VLAN中。因此，在圖5B中所示的實(shí)施例被視為非限制性的，以及在不同VLAN中可應(yīng)用于到CPE 30或連接到CPE的設(shè)備50的多播消息。還理解到，盡管圖5B中的發(fā)起設(shè)備示為CPE 30，但本發(fā)明不限于這一點(diǎn)，以及連接到CPE 30的設(shè)備(未示出)也可能已經(jīng)發(fā)起分組550?，F(xiàn)在參考圖6A、圖6B和圖6C，根據(jù)至少三種拓?fù)?00A、600B和600C描繪了無(wú)線通信系統(tǒng)100。本實(shí)施例中的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?00A、600B和600C不應(yīng)當(dāng)解釋為限制性的。在圖6A中，系統(tǒng)100具有連接到ー個(gè)或多個(gè)CPE 30的基站10 ;描繪為30A、30B、30C和30D的單獨(dú)CPE 30的拓?fù)?01。每個(gè)CPE 30A、30B、30C和30D具有與之相關(guān)聯(lián)的至少ー個(gè)電子設(shè)備50。如上所述，描繪為50A、50B、50C和50D的電子設(shè)備50的每個(gè)的MAC地址以及它們關(guān)聯(lián)的CPE 30存儲(chǔ)在基站10中的查找表12內(nèi)。此外，基站10還可以存儲(chǔ)組標(biāo)識(shí)符信息，諸如虛擬局域網(wǎng)(VLAN)信息。在一些實(shí)施例中，組標(biāo)識(shí)符330可以存儲(chǔ)在包含MAC地址信息的查找表12內(nèi)，也存儲(chǔ)在基站10中。當(dāng)從任何電子設(shè)備50A發(fā)送通常由附圖標(biāo)記650m表示的消息吋，如果基站10識(shí)別出預(yù)期接收者(多個(gè))以及具有在查找表12內(nèi)存儲(chǔ)的信息，則基站10可操作用于將該消息650m轉(zhuǎn)發(fā)到其預(yù)期目標(biāo)，而不接入網(wǎng)絡(luò)路由器20。如果基站10識(shí)別出預(yù)期接收者是在網(wǎng)絡(luò)側(cè)上，則基站10可以將消息650m轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)路由器20以執(zhí)行路由。如果未識(shí)別出消息的接收者，則基站10可以基于在圖5B中描述的機(jī)制朝路由器20和剰余的CPE泛洪該分組。圖6A、6B和6C描繪了根據(jù)本發(fā)明的至少ー些方面的各種形式的路由。應(yīng)當(dāng)理解，其他實(shí)施例是可能的，并且本實(shí)施例不解釋為限制性的。舉例來(lái)說(shuō)，圖6A圖示了在至少ー個(gè)實(shí)施例中無(wú)線通信系統(tǒng)100的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?00A。與CPE 30A相關(guān)聯(lián)的電子設(shè)備50A可操作用于將單播消息發(fā)送到與CPE 30B相關(guān)聯(lián)的電子設(shè)備50B。電子設(shè)備50A首先在諸如以太網(wǎng)連接的第二通信標(biāo)準(zhǔn)上將基于IP的消息發(fā)送到路由器/L2交換機(jī)40A。然后，路由器/L2交換機(jī)40A將該消息轉(zhuǎn)發(fā)到CPE 30A。一旦接收至IJ，則發(fā)起CPE 30A封裝該消息的所有以太網(wǎng)幀以及將單播消息上行鏈接到包括目標(biāo)電子設(shè)備50B的MAC地址的基站10。然后，基站10剝?nèi)o(wú)線頭部，在優(yōu)選實(shí)施例中，是802. 16E頭部，以及轉(zhuǎn)發(fā)該消息。如果基站10從其查找表12識(shí)別出預(yù)期目標(biāo)(電子設(shè)備50B)與CPE 30B相關(guān)聯(lián)，則基站10通過(guò)發(fā)送下行鏈路單播消息來(lái)將該消息轉(zhuǎn)發(fā)到CPE 30B,而沒(méi)有 接入網(wǎng)絡(luò)路由器20?；?0引用查找表12來(lái)定位交換信息并且重新封裝該消息。再簡(jiǎn)單地參考圖3中的查找表12，基站10可操作用于定位用于電子設(shè)備50B的設(shè)備條目302B，并且然后定位相關(guān)聯(lián)的CPE MAC地址350，用于轉(zhuǎn)發(fā)該消息。一旦接收到，則在第二通信標(biāo)準(zhǔn)中，在本實(shí)施例中是以太網(wǎng)，接收者CPE 30B剝?nèi)o(wú)線頭部以及將該消息經(jīng)由路由器/L2交換機(jī)40B轉(zhuǎn)發(fā)到預(yù)期電子設(shè)備50B?，F(xiàn)在參考圖7，根據(jù)本發(fā)明的至少ー個(gè)實(shí)施例，圖示了用于在多個(gè)CPE 30之間無(wú)線地傳送多播消息的方法700。參考圖6A，基于組標(biāo)識(shí)符，該方法使用無(wú)線通信系統(tǒng)100來(lái)將上行鏈路多播消息發(fā)送到基站10，在無(wú)線通信系統(tǒng)100中，目的地是CPE 30的子集。每個(gè)CPE 30具有唯一 MAC地址并且CPE 30和基站10可操作用于無(wú)線端口上使用包含時(shí)分復(fù)用的第一通信標(biāo)準(zhǔn)來(lái)通信?；?0和CPE 30可操作用于基于如由諸如WiMAX標(biāo)準(zhǔn)組的第一通信標(biāo)準(zhǔn)定義的TMD方案，利用無(wú)線接ロ 402來(lái)彼此發(fā)送和接收無(wú)線信號(hào)。在框710，發(fā)起CPE 30可操作用于將上行鏈路多播消息發(fā)送到基站10，以便發(fā)送到其他CPE 30。例如，在圖6A中，通常由附圖標(biāo)記650m表示的上行鏈路多播消息作為多播消息被發(fā)送到虛擬局域網(wǎng)的成員或其他CPE分組。在一些實(shí)施例中，如圖6A所示，可以由發(fā)起電子設(shè)備50a來(lái)發(fā)送多播消息650m，發(fā)起電子設(shè)備50a可操作用于將上行鏈路多播消息發(fā)送到基站10以經(jīng)由基站10發(fā)送到其他電子設(shè)備50 (或CPE 30)。上行鏈路多播消息650m可以包括標(biāo)識(shí)接收上行鏈路多播消息的ー組CPE的組標(biāo)識(shí)符。在圖6A中，與兩個(gè)CPE 30A.30B相關(guān)聯(lián)的電子設(shè)備50a和50b共享組標(biāo)識(shí)符VLAN10，并且與兩個(gè)不同CPE30C、30D相關(guān)聯(lián)的電子設(shè)備50C、50D共享組標(biāo)識(shí)符VLAN20。在框720中，基站10可操作用于接收上行鏈路多播消息。在利用TMD方案的第一通信信道上接收該消息。響應(yīng)于接收到上行鏈路多播消息，在框730中，基站10可操作用于使用在基站10存儲(chǔ)的查找表12將上行鏈路多播消息650m轉(zhuǎn)換成下行鏈路多播消息。如前所述，基站10可操作用于存儲(chǔ)組標(biāo)識(shí)符330，諸如VLAN，用于唯一地標(biāo)識(shí)ー組CEP 30和/或一組設(shè)備50?；?0可以使用該組標(biāo)識(shí)符330，用于確定將該上行鏈路多播消息轉(zhuǎn)發(fā)到何處。如果來(lái)自給定電子設(shè)備50a及其關(guān)聯(lián)CPE 30a的消息被多播到其關(guān)聯(lián)的VLAN(即VLAN 10)，則基站10能夠基于在查找表12內(nèi)包含的信息將組標(biāo)識(shí)符330與該組標(biāo)識(shí)符330關(guān)聯(lián)的特定CPE30和電子設(shè)備50相關(guān)聯(lián)。
在框740，基站1 0將下行鏈路多播消息傳送到CPE 30，其中，每個(gè)CPE 30具有在查找表12中存儲(chǔ)的MAC地址。基站10將創(chuàng)建多播服務(wù)流，其將該消息發(fā)送到所標(biāo)識(shí)的CPE30和/或在多播消息650m中標(biāo)識(shí)的電子設(shè)備50。如果多播消息標(biāo)識(shí)出諸如VLAN 10的VLAN中的所有電子設(shè)備50，則將多播服務(wù)流固有地創(chuàng)建為基站10中的VLAN的一部分。在一些實(shí)施例中，在無(wú)線通信系統(tǒng)100中，將下行鏈路多播消息發(fā)送到所有CPE30，包括發(fā)起CPE。在其他實(shí)施例中，將下行鏈路消息發(fā)送到與基站10關(guān)聯(lián)的或登記到基站10的單個(gè)CPE 30或所有CPE30的子集。應(yīng)理解到，盡管參考從設(shè)備50a發(fā)起的多播消息650m來(lái)給出例子，但是如果多播消息650m從CPE 30發(fā)起，如圖5B所示，則本發(fā)明將同樣地工作。在基站上存儲(chǔ)的查找表12包含與基站10關(guān)聯(lián)的或登記到基站10的每個(gè)CPE 30的MAC地址。當(dāng)上行鏈路消息的目的地是登記到基站10不止ー個(gè)CPE 30時(shí)，根據(jù)時(shí)分復(fù)用方案，可以在單一信息中發(fā)送下行鏈路消息。例如，可以在分配給預(yù)期CPE 30組的單一TMD時(shí)隙中發(fā)送下行鏈路消息，諸如在此所述的多播服務(wù)流。該組CPE 30可以分配到由與第一通信標(biāo)準(zhǔn)(即WiMAX標(biāo)準(zhǔn)組)關(guān)聯(lián)的調(diào)度算法提供的時(shí)隙。包含第一通信信道的TDM功能性的這樣的方法允許基站10在減少端對(duì)端等待時(shí)間的情況下有效地發(fā)送多播消息。在一些實(shí)施例中，在發(fā)起CPE 30A或電子設(shè)備50A正將多播消息發(fā)送到其不是成員的VLAN的成員的情況下(例如，電子設(shè)備50C，VLAN 20的一部分)，基站10可以不將消息自動(dòng)地轉(zhuǎn)發(fā)到其預(yù)期接收者，即使其已經(jīng)具有在查找表12內(nèi)存儲(chǔ)的交換信息。相反，基站10可以將該消息轉(zhuǎn)發(fā)到路由器20。該特征可以增強(qiáng)效率和安全性，因?yàn)榛?0能夠在相同廣播域內(nèi)有效地轉(zhuǎn)發(fā)消息，而同時(shí)隔離網(wǎng)絡(luò)的不同部分(VLAN)。用這種方式，基站10充當(dāng)L2交換機(jī)，并且將不同VLAN隔離成不同廣播域。此外，圖5A和5B中所示的并且與特定CPE 30通信的每個(gè)邏輯端ロ LPORT 510可以是特定VLAN的一部分。換句話說(shuō)，當(dāng)與具有連接到圖5A的CPEl和CPE3的設(shè)備50的VLAN通信吋，例如，該基站可以基于在查找表12中存儲(chǔ)的組標(biāo)識(shí)符330和關(guān)聯(lián)的CPE MAC地址350而在LPORTl和LP0RT3兩者上通信，以便減少帶寬和處理時(shí)間?，F(xiàn)在參考圖6B，圖6B圖示了拓?fù)?00B，可以由通常由圖3中的附圖標(biāo)記330表示的組標(biāo)識(shí)符來(lái)組織與ー個(gè)或多個(gè)CPE 30關(guān)聯(lián)的電子設(shè)備50，而與他們?nèi)绾芜B接到網(wǎng)絡(luò)無(wú)關(guān)。例如，電子設(shè)備50A、50B、50C、50D可以是不同組標(biāo)識(shí)符330的一部分，圖6B中示為不同VLANlO和20的一部分，即使它們經(jīng)由相同CPE 30A.30B連接到基站10。因此，盡管在一些實(shí)施例中，根據(jù)相關(guān)聯(lián)的CPE 30可以隔離用于特定組標(biāo)識(shí)符330的電子設(shè)備50，但不要求此。在一個(gè)實(shí)施例中，與基站10范圍中或連接到基站的每個(gè)CPE 30關(guān)聯(lián)的每個(gè)電子設(shè)備50可以與相同組標(biāo)識(shí)符330相關(guān)聯(lián)。此外，CPE 30可以具有與電子設(shè)備50關(guān)聯(lián)的、與CPE 30關(guān)聯(lián)的ー個(gè)、多個(gè)或無(wú)組標(biāo)識(shí)符330。與無(wú)線通信系統(tǒng)100關(guān)聯(lián)的每個(gè)CPE 30可以具有用于與那一特定CPE 30關(guān)聯(lián)的ー組電子設(shè)備50的不同組標(biāo)識(shí)符。在CPE 30和電子設(shè)備50之間共享的組標(biāo)識(shí)符的不同組合是可能的。例如，在圖6B中，示出了另ー網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?00B，具有都與相同CPE30A相關(guān)聯(lián)的與VLAN 10關(guān)聯(lián)的電子設(shè)備50A和與VLAN 20關(guān)聯(lián)的電子設(shè)備50B。類(lèi)似地，與VLAN 20關(guān)聯(lián)的電子設(shè)備50C以及與VLANlO關(guān)聯(lián)的電子設(shè)備50D都與相同CPE 30B關(guān)聯(lián)。與其他CPE30 (未示出)關(guān)聯(lián)的其他電子設(shè)備50 (未示出)也可以與VLAN 10或VLAN20相關(guān)聯(lián)。
電子設(shè)備50可操作用于將多播消息發(fā)送到ー組電子設(shè)備50 (或CPE 30)，即使通過(guò)唯一地標(biāo)識(shí)電子設(shè)備50 (或CPE 30)的組，或通過(guò)使用相關(guān)聯(lián)的組標(biāo)識(shí)符330，電子設(shè)備50不與相同CPE30關(guān)聯(lián)。組中的CPE 30的任何ー個(gè)可操作用于指定CPE 30或電子設(shè)備50的組，以便通過(guò)將相應(yīng)的組標(biāo)識(shí)符330放在上行鏈路多播消息中來(lái)接收多播消息650。當(dāng)由與CPE 30A關(guān)聯(lián)的電子設(shè)備50A發(fā)送上行鏈路多播消息650時(shí)，在第一通信信道上，上行鏈路多播消息650由CPE 30A發(fā)送到基站10。發(fā)起電子設(shè)備50A或CPE 30A可以通過(guò)將相應(yīng)的組標(biāo)識(shí)符330放在上行鏈路多播消息中來(lái)指定CPE 30的組以接收多播消息。在框750中，基站10可以將下行鏈路多播消息傳送到由組標(biāo)識(shí)符330標(biāo)識(shí)的CPE 30的組?；究梢栽趩蝹€(gè)信息突發(fā)中發(fā)送下行鏈路多播消息，包括發(fā)送到初始發(fā)送該上行鏈路多播消息的CPE 30A或電子設(shè)備50A。單個(gè)信息突發(fā)可以發(fā)生在単一 TMD時(shí)隙上。在其他實(shí)施例中，單個(gè)信息突發(fā)可以發(fā)生在多個(gè)連續(xù)時(shí)隙上。在任何情況下，下行鏈路多播消息650同時(shí)被發(fā)送到CPE并且基于組標(biāo)識(shí)符同時(shí)由適當(dāng)?shù)慕邮照逤PE來(lái)接收。如圖7所示，在框760中，當(dāng)發(fā)送上行鏈路多播消息的發(fā)起CPE 30a或電子設(shè)備50a識(shí)別出該下行鏈路多播消息對(duì)應(yīng)于其發(fā)送的上行鏈路多播消息吋，發(fā)起CPE 30A或電子設(shè)備50A可以丟棄所接收到的下行鏈路多播消息。用這種方式，發(fā)起CPE 30可操作用于將多播消息650發(fā)送到由消息650中的組標(biāo)識(shí)符33標(biāo)識(shí)的整個(gè)組，并且基站10可以在單個(gè)信息突發(fā)或TMD時(shí)隙中發(fā)送下行鏈路多播消息，而不必對(duì)下行鏈路消息做任何修改。相反，可以將消息發(fā)送到整個(gè)CPE組，并且發(fā)起CPE可操作用于識(shí)別其已經(jīng)從基站10接收到的消息對(duì)應(yīng)于其發(fā)送的上行鏈路多播消息650并且采取適當(dāng)?shù)拇胧＠?，發(fā)起CPE可以丟棄下行鏈路多播消息，如圖5B所示，并且如上所述，以及在圖7的框760中所示出的。換句話說(shuō)，基站10將創(chuàng)建多播服務(wù)流來(lái)將下行鏈路消息發(fā)送到圖6A中的VLAN 10中的所有設(shè)備50和CPE 30，包括發(fā)起設(shè)備50a，因?yàn)檫@節(jié)省了處理時(shí)間和帶寬。然后，發(fā)起設(shè)備50a將識(shí)別出所接收到的下行鏈路消息對(duì)應(yīng)于所發(fā)送的上行鏈路多播消息650m，并且忽略或丟棄下行鏈路消息，如上參考圖5B所述并且在圖7中的框750和760中示出。應(yīng)理解到，盡管參考從設(shè)備50a發(fā)出的多播消息650m給出了例子，但如果多播消息650m源自CPE 30，則本發(fā)明也同樣地工作，如參考圖7。在一些實(shí)施例中，CPE 30可以識(shí)別出不需要將其已經(jīng)從基站10接收到的下行鏈路多播消息轉(zhuǎn)發(fā)到與CPE 30關(guān)聯(lián)的任何電子設(shè)備50，因?yàn)閮H與組標(biāo)識(shí)符關(guān)聯(lián)的電子設(shè)備50是在第一實(shí)例中發(fā)送上行鏈路多播消息的發(fā)起電子設(shè)備。例如，在圖6B中，如果CPE 30a識(shí)別出除了與所指定的組標(biāo)識(shí)符VLAN 10關(guān)聯(lián)的發(fā)起電子設(shè)備50bタト，沒(méi)有附加的電子設(shè)備50，則CPE 30a可以可操作用于完全地丟棄下行鏈路多播消息。替代地，如果存在與指定的組標(biāo)識(shí)符VLAN 10關(guān)聯(lián)的、與CPE30a關(guān)聯(lián)的不止ー個(gè)電子設(shè)備50，則CPE 30a可以?xún)H丟棄用于發(fā)起電子設(shè)備50b的下行鏈路多播消息，并且將下行鏈路多播消息轉(zhuǎn)發(fā)到非發(fā)起電子設(shè)備(未示出)。在替代實(shí)施例中，CPE 30a可以繼續(xù)將下行鏈路多播消息轉(zhuǎn)發(fā)到與CPE30a和組標(biāo)識(shí)符VLAN 10關(guān)聯(lián)的所有電子設(shè)備50b，并且允許發(fā)起電子設(shè)備50b丟棄下行鏈路多播消息本身。
現(xiàn)在參考圖6C，描繪了又ー網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?00C，圖示了具有與ー個(gè)或多個(gè)CPE 30關(guān)聯(lián)的多個(gè)電子設(shè)備50的兩個(gè)基站10?；?0通過(guò)諸如符合IEEE 802. 3 (以太網(wǎng))系列標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)22來(lái)彼此連接。當(dāng)消息的目的地是與相同組標(biāo)識(shí)符關(guān)聯(lián)的CPE 30或電子設(shè)備50時(shí)，基站10和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)22能夠一起工作以在沒(méi)有接入路由器20的情況下轉(zhuǎn)發(fā)上行鏈路多播消息。作為開(kāi)放系統(tǒng)互連模型(0SI模型)中的層2(L2)設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)22可操作用于獲悉連接到網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)22的物理以太網(wǎng)端ロ(未示出)的設(shè)備的MAC地址。為可支持L2標(biāo)記的多播業(yè)務(wù)，無(wú)線通信系統(tǒng)100可操作用于定義相關(guān)VLAN并且將相關(guān)CPE 30與每個(gè)VLAN相關(guān)聯(lián)。不要求額外的配置或供應(yīng)，因?yàn)閷⒍嗖シ?wù)流固有地創(chuàng)建為基站10中的VLAN創(chuàng)建的一部分。此外，不包含或要求信令。一旦根據(jù)包含組標(biāo)識(shí)符的 所要求的消息幀結(jié)構(gòu)將標(biāo)記業(yè)務(wù)識(shí)別為多播業(yè)務(wù)，則重復(fù)所標(biāo)記的業(yè)務(wù)并且將其發(fā)送到預(yù)訂到VLAN的所有CPE 30。因此，一旦與特定VLAN相關(guān)聯(lián)，則專(zhuān)用于那ー VLAN的標(biāo)記業(yè)務(wù)將與相關(guān)多播服務(wù)流相關(guān)聯(lián)。在未標(biāo)記消息的情況下，可以在廣播連接上將L2消息轉(zhuǎn)發(fā)到無(wú)線通信系統(tǒng)10內(nèi)的所有CPE 30。對(duì)在多播模式中起作用的無(wú)線通信系統(tǒng)100，確保多播消息到達(dá)與組標(biāo)識(shí)符關(guān)聯(lián)的每個(gè)可能電子設(shè)備50或CPE30，具有與組標(biāo)識(shí)符關(guān)聯(lián)的成員的無(wú)線通信系統(tǒng)100中的每個(gè)CPE 30必須在基站10中存儲(chǔ)的查找表12中。替代地，基站10將根本不識(shí)別組標(biāo)識(shí)符(即，在查找表12中未索引具有電子設(shè)備50或CPE 30的基站10)。用這種方式，當(dāng)接收上行鏈路多播消息時(shí)，基站10將多播消息正確地轉(zhuǎn)發(fā)到具有與組標(biāo)識(shí)符關(guān)聯(lián)的成員的所有基站，或?qū)⒏静蛔R(shí)別組標(biāo)識(shí)符，并且將采取將上行鏈路多播消息廣播到所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備30、50。接收上行鏈路多播消息的基站10未索引的任何站點(diǎn)將不接收多播消息。就在適用法律下專(zhuān)利權(quán)人可以充當(dāng)其自己的詞典編纂者的程度來(lái)說(shuō)，由此進(jìn)一歩針對(duì)除上述定義的詞外在權(quán)利要求章節(jié)中出現(xiàn)的所有字將具有它們的普通、平常和慣常的含義(其中，如通常由字典和/或技術(shù)詞典所證實(shí)的)，以及將不被視為在該說(shuō)明書(shū)中特殊定義。盡管對(duì)“特殊定義”的推理的限制，但在權(quán)利要求中使用的詞或術(shù)語(yǔ)具有不止ー個(gè)預(yù)先確定的含義以及說(shuō)明書(shū)在替代方案間選擇是有用的情況下，可以使用說(shuō)明書(shū)來(lái)證明適當(dāng)、普通、平常和慣常的含義(其中，如通常由字典和/或技術(shù)詞典所證實(shí)的)。應(yīng)理解到，在整個(gè)公開(kāi)內(nèi)容以及權(quán)利要求中已經(jīng)參考用于包括客戶端設(shè)備的各種電子設(shè)備的MAC地址。應(yīng)理解到，MAC地址被用作用于相應(yīng)的電子設(shè)備的唯一標(biāo)識(shí)符。然而，為此目的，本發(fā)明不限于MAC地址的使用。相反，任何唯一標(biāo)識(shí)符可以用作唯一地標(biāo)識(shí)CPE和其他電子設(shè)備的地址，并且應(yīng)理解到，為此目的，本發(fā)明不限于使用MAC地址。將理解到，盡管參考本發(fā)明的一個(gè)或另一個(gè)實(shí)施例已經(jīng)描述了本發(fā)明的各種特征，但本發(fā)明的各種特征和實(shí)施例可以組合或結(jié)合如在此所述和圖示的本發(fā)明的其他特征和實(shí)施例使用。盡管本公開(kāi)已經(jīng)描述和圖示了本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明不限于這些特定實(shí)施例。相反，本發(fā)明包括所有實(shí)施例，它們是在此已經(jīng)描述和圖示的特定實(shí)施例和特征的功能、電子或機(jī)械等同物。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)線通信系統(tǒng)，包括 多個(gè)客戶端設(shè)備(CPE)，用于使用時(shí)分復(fù)用(TDM)以第一通信標(biāo)準(zhǔn)發(fā)送和接收無(wú)線信號(hào)，每個(gè)CPE具有唯一 MAC地址； 基站，具有無(wú)線端ロ，用于以第一通信標(biāo)準(zhǔn)和使用TDM向所述多個(gè)CPE中的每個(gè)發(fā)送和接收無(wú)線信號(hào)，所述基站其中存儲(chǔ)了包含所述多個(gè)CPE中的每個(gè)的所述MAC地址的查找表; 其中，所述多個(gè)CPE中的任何一個(gè)能夠?qū)⒍嗖ハ⑸闲墟溌返剿龌?，以便發(fā)送到所述CPE;并且 其中，響應(yīng)于接收到所述上行鏈路多播消息，所述基站將下行鏈路多播消息發(fā)送到將它們的MAC地址存儲(chǔ)在所述查找表中并且在所述上行鏈路多播消息中標(biāo)識(shí)出的所述CPE。
2.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，在單個(gè)信息突發(fā)中，所述基站將所述下行鏈路多播消息發(fā)送到將它們的MAC地址存儲(chǔ)在所述查找表中的所述CPE。
3.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，在單個(gè)TDM時(shí)隙中，所述基站將所述下行鏈路多播消息發(fā)送到將它們的MAC地址存儲(chǔ)在所述查找表中的所述CPE。
4.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述基站創(chuàng)建多播服務(wù)流以在單個(gè)信息突發(fā)中將所述下行鏈路多播消息發(fā)送到在所述上行鏈路多播消息中標(biāo)識(shí)出的所述CPE。
5.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，在單個(gè)信息突發(fā)中，所述基站將所述下行鏈路多播消息傳送到將它們的MAC地址存儲(chǔ)在查找表中的所有CPE，包括發(fā)起所述上行鏈路多播消息的所述多個(gè)CPE中的所述ー個(gè)。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)發(fā)送所述上行鏈路多播消息的所述發(fā)起CPE識(shí)別出所述下行鏈路多播消息對(duì)應(yīng)于其發(fā)送的所述上行鏈路多播消息時(shí)，所述發(fā)起CPE丟棄所接收到的下行鏈路多播消息。
7.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述基站進(jìn)ー步包括用于每個(gè)CPE的組標(biāo)識(shí)符，所述組標(biāo)識(shí)符唯一地標(biāo)識(shí)ー組CPE ;并且 其中，所述發(fā)起CPE中的任何一個(gè)能夠通過(guò)將相應(yīng)的組標(biāo)識(shí)符放在所述上行鏈路多播消息中來(lái)指定ー組CPE以接收所述多播消息。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述基站將所述下行鏈路多播消息傳送到由所述單個(gè)信息突發(fā)中的所述組標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)的CPE組，包括發(fā)起所述上行鏈路多播消息的所述多個(gè)CPE中的所述ー個(gè)。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述發(fā)起CPE識(shí)別出所述下行鏈路多播消息對(duì)應(yīng)于其發(fā)送的所述上行鏈路多播消息時(shí)，所述發(fā)起CPE丟棄所接收到的下行鏈路多播消息。
10.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述基站創(chuàng)建多播服務(wù)流以在單個(gè)信息突發(fā)中將所述下行鏈路多播消息發(fā)送到由相應(yīng)的組標(biāo)識(shí)符標(biāo)識(shí)的所述CPE。
11.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，至少ー個(gè)CPE具有與之關(guān)聯(lián)的ー個(gè)或多個(gè)電子設(shè)備，并且每個(gè)電子設(shè)備具有唯一地標(biāo)識(shí)與所述CPE關(guān)聯(lián)的所述電子設(shè)備的MAC地址。
12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，在所述基站中存儲(chǔ)的所述查找表進(jìn)ー步包含每個(gè)電子設(shè)備及其關(guān)聯(lián)CPE的MAC地址。
13.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述電子設(shè)備使用從由IEEE802. 11、IEEE802. 3和IEEE 802. IQ組成的通信標(biāo)準(zhǔn)的組選擇的第二通信標(biāo)準(zhǔn)來(lái)與所述CPE通信。
14.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，與CPE關(guān)聯(lián)的至少ー個(gè)電子設(shè)備具有與同一CPE關(guān)聯(lián)的所述電子設(shè)備中的另ー電子設(shè)備不同的組標(biāo)識(shí)符。
15.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述基站監(jiān)視在所述無(wú)線端口上發(fā)送和接收的消息，并且用標(biāo)識(shí)以所述第一通信標(biāo)準(zhǔn)接收和發(fā)送消息的CPE的MAC地址來(lái)填充所述查找表。
16.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述基站具有第二端ロ，用于以第二通信標(biāo)準(zhǔn)發(fā)送和接收信號(hào)并且以所述第一通信標(biāo)準(zhǔn)將所述消息發(fā)送到所述CPE ;并且 其中，所述基站監(jiān)視去往和來(lái)自所述有線端口和所述無(wú)線端ロ的消息以便填充所述查找表。
17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述第二端ロ是有線端ロ，并且所述第二通信標(biāo)準(zhǔn)選自由IEEE 802. 3 (以太網(wǎng))、IEEE 802. 1Q(VLAN標(biāo)記)組成的有線通信標(biāo)準(zhǔn)的組。
18.如權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述第一通信標(biāo)準(zhǔn)符合所述IEEE802. 16標(biāo)準(zhǔn)(WiMAX)。
19.ー種使用時(shí)分復(fù)用以第一通信標(biāo)準(zhǔn)在多個(gè)客戶端設(shè)備(CPE)之間無(wú)線地傳送多播消息的方法，所述CPE中的每個(gè)具有唯一 MAC地址，所述方法包括 從所述多個(gè)CPE的發(fā)起CPE向基站發(fā)送上行鏈路多播消息，所述基站具有無(wú)線端ロ，用于以所述第一通信標(biāo)準(zhǔn)和使用TDM向所述多個(gè)CPE中的每個(gè)發(fā)送和接收無(wú)線信號(hào)，所述基站在其中存儲(chǔ)了包含所述多個(gè)CPE中的每個(gè)的所述MAC地址的查找表； 在所述基站接收所述上行鏈路多播消息； 在所述基站，使用在所述基站存儲(chǔ)的所述查找表將所述上行鏈路多播消息轉(zhuǎn)換成下行鏈路多播傳送消息；以及 通過(guò)所述基站，將所述下行鏈路多播消息傳送到將它們的MAC地址存儲(chǔ)在所述查找表中并且在所述上行鏈路多播消息中標(biāo)識(shí)出的所述CPE。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，通過(guò)所述基站將所述下行鏈路多播消息傳送到所述多個(gè)CPE的所述步驟包括將所述下行鏈路多播消息傳送到將它們的MAC地址存儲(chǔ)在所述查找表中的所有CPE，包括所述發(fā)起CPE。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，進(jìn)ー步包括 在所述發(fā)起CPE，識(shí)別出所述下行鏈路多播消息對(duì)應(yīng)于先前由所述發(fā)起CPE發(fā)送的所述上行鏈路多播消息；以及 由所述發(fā)起CPE丟棄所接收到的下行鏈路多播消息。
22.如權(quán)利要求19所述的方法，進(jìn)ー步包括 由所述基站監(jiān)視在所述無(wú)線端口上發(fā)送和接收的所述消息，以便確定以所述第一通信標(biāo)準(zhǔn)來(lái)接收和發(fā)送消息的CPE的MAC地址；以及 用標(biāo)識(shí)以所述第一通信標(biāo)準(zhǔn)接收和發(fā)送消息的CPE的MAC地址來(lái)填充在所述基站存儲(chǔ)的所述查找表。
23.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述基站包括用于以第二通信標(biāo)準(zhǔn)來(lái)發(fā)送和接收信號(hào)并且以所述第一通信標(biāo)準(zhǔn)來(lái)將所述消息發(fā)送到所述CPE的有線端ロ ；并且 其中，所述方法進(jìn)ー步包括 由所述基站監(jiān)視在所述無(wú)線端口和所述有線端口上發(fā)送和接收的消息，以便確定以所述第一通信標(biāo)準(zhǔn)來(lái)接收和發(fā)送消息的所述CPE的所述MAC地址；以及用標(biāo)識(shí)以所述第一通信標(biāo)準(zhǔn)接收和發(fā)送消息的CPE的MAC地址來(lái)填充在所述基站存儲(chǔ)的所述查找表。
24.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，在所述基站存儲(chǔ)的所述查找表包括用于每個(gè)CPE的組標(biāo)識(shí)符，所述組標(biāo)識(shí)符唯一地標(biāo)識(shí)CPE組；并且 其中，所述發(fā)起CPE能夠指定特定CPE組以通過(guò)將相應(yīng)的組標(biāo)識(shí)符放在所述上行鏈路多播消息中來(lái)接收所述多播消息。
25.如權(quán)利要求24所述的方法,其中，至少ー個(gè)CPE具有與之關(guān)聯(lián)的ー個(gè)或多個(gè)電子設(shè)備，每個(gè)電子設(shè)備具有唯一地標(biāo)識(shí)與所述CPE關(guān)聯(lián)的所述電子設(shè)備的MAC地址。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中，與CPE關(guān)聯(lián)的至少ー個(gè)電子設(shè)備具有與同一CPE關(guān)聯(lián)的所述電子設(shè)備的另ー電子設(shè)備不同的組標(biāo)識(shí)符。
27.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述第二有線通信標(biāo)準(zhǔn)選自由IEEE802. 3 (以太網(wǎng))、IEEE 802. 1Q(VLAN標(biāo)記)組成的組。
全文摘要
一種獨(dú)立WIMAX系統(tǒng)和方法。公開(kāi)了具有與多個(gè)客戶端設(shè)備(CPE)通信的基站的基于WiMAX的系統(tǒng)。基站獲得和存儲(chǔ)與每個(gè)CPE的MAC地址相對(duì)應(yīng)的信息。來(lái)自一個(gè)CPE的消息可以被發(fā)送到基站，并且然后使用在基站中存儲(chǔ)的MAC地址來(lái)發(fā)送到另一CPE。每個(gè)CPE可以發(fā)起上行鏈路多播消息，用于傳輸?shù)讲恢挂粋€(gè)CPE。當(dāng)基站接收上行鏈路多播消息時(shí)，基站將多播消息廣播到在多播消息中標(biāo)識(shí)的所有CPE，包括發(fā)起CPE。當(dāng)發(fā)起CPE將該多播消息識(shí)別為它發(fā)起的消息時(shí)，發(fā)起CPE丟棄該多播消息?？梢允褂迷试S將多播消息傳送到特定CPE組的組標(biāo)識(shí)符來(lái)將CPE分組成虛擬局域網(wǎng)(VLAN)?？梢詫⒕哂蠱AC地址的電子設(shè)備連接到每個(gè)CPE，并且連接到相同CPE的不同電子設(shè)備可以是不同VLAN的一部分。
文檔編號(hào)H04W72/04GK102647793SQ20111029108
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月18日
發(fā)明者奧菲爾·科倫, 科比·俄瓦迪亞, 邁克爾·吉靈 申請(qǐng)人:羅杰康公司