GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Mobilkommunikationssysteme und
insbesondere Mobilitätsmanagementtechniken in solchen Systemen, welche Multimediaanwendungen
in einer höchst dynamischen, Internet-Protokoll basierten Netzwerkumgebung
unterstützen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Beträchtliche Aufmerksamkeit wurde in Richtung der Umsetzung
des Mobiltelekommunikationsdienstes in Computerdatennetzwerken und insbesondere
in Richtung der Möglichkeit, Kommunikationsinhalt an Mobilfunkknoten zu routen,
welche routinemäßig mit dem Datennetzwerk an unterschiedlichen Anknüpfungspunkten
mittels Luftschnittstellen verbinden, gelenkt. Diese umfassen Mobiltelefone, Personal
Digital Assistants (PDAs), Notebook Computer und andere mobile Funkkommunikationsausrüstung.
Um einen mobilen Funkkommunikationsdienst in einem Datennetzwerk zu
ermöglichen, ist es erstrebenswert (obwohl nicht immer möglich), Mobilfunkknoten
zu erlauben, ihren Verbindungsschichtpunkt der Netzwerkanknüpfung ohne erneutes
Zuweisen einer Netzwerkadresse zu ändern. Gemäß den laufenden Datennetzwerktelekommunikationsstandards
für mobile Ausrüstung im Allgemeinen (z.B. die "Mobil-IP"-Standards, welche
durch die Internet Enginieering Task Force (IETF) veröffentlicht werden, oder
die General Packet Radio Service (GPRS)-Standards, welche durch das European Telecommunication
Standards Institute (ETSI) vorgeschlagen werden) besteht, um die angestrebte Netzwerkadressentransparenz
bereitzustellen, ein Weg darin, "Mobilitätsagenten" einzusetzen. Diese sind
Netzwerkroutingknoten, welche Kommunikationsinhalt im Namen mobiler Knoten routen,
während sie sich im Netz umher bewegen. Zum Beispiel können gemäß
den IETF Mobil-IP-Standards Mobilitätsagenten eines Mobilknotens einen "Heimatagenten"-Routingknoten
umfassen und können auch einen "Auswärtsagenten"-Routingknoten umfassen.
Der Heimatagent ist ein Routingknoten im Subnetzwerk des Mobilknotens, welcher eine
Netzwerkschnittstelle auf dem Link aufrecht erhält, der durch die "Heimatadresse"
des mobilen Knotens gekennzeichnet ist, welche eine Netzwerkadresse mit der Absicht
ist, dem Mobilknoten für eine längere Zeitperiode zugeordnet zu bleiben.
Wenn der mobile Knoten weg von seinem Heimatsubnetzwerk ist, fängt der Heimatagent
Kommunikationsinhalt, welcher an die Heimatadresse des mobilen Knotens gerichtet
ist und tunnelt sie für die Auslieferung an eine "Vorsorge"-Adresse, die dem
mobilen Knoten zugewiesen ist, wenn der mobile Knoten auf einem fremden Subnetzwerk
registriert ist. Die Care-of-Adresse kann die Adresse eines Fremdagentenroutingknotens
in dem fremden Subnetzwerk sein.
Entsprechende Knoten, die mit einem fremdregistrierten mobilen Knoten
kommunizieren wollen, können ihren Kommunikationsinhalt an die Heimatadresse
des mobilen Knotens adressieren. Codeunabhängig wird der Kommunikationsinhalt
an die Care-of-Adresse des mobilen Knotens getunnelt und an den mobilen Knoten im
fremden Subnetzwerk geliefert. Normales Routen kann zum Senden des Rückkommunikationsinhalts
vom mobilen Knoten an den entsprechenden Knoten eingesetzt werden.
Einige Protokolle auf Linkniveau, welche verwendet werde, um mobile
Knotenkommunikationen zu unterstützen, umfassen ein Punkt-zu-Punkt Protokoll
und ein Funklinkprotokoll. Protokolle, die typischerweise in nicht mobilen Anwendungen
eingesetzt werden, wie das Internet Protokoll (IP) und das Punkt-zu-Punkt Protokoll
(PPP), sind oben auf einem Mobilprotokoll niedrigerer Schicht aufgesetzt, wie dem
Funklinkprotokoll (RLP), definiert durch das Third Generation Partnership Project
2 (3GPP2). Insbesondere wenn ein mobiler Knoten mit einem Gateway im Internet verbindet,
wird typischerweise eine Punkt-zu-Punkt Protokoll (PPP) Sitzung zwischen dem mobilen
Knoten und der Gateway-Vorrichtung eingerichtet. Wie auf diesem Gebiet der Technik
bekannt, wird PPP verwendet, um Netzwerkschichtdatagramme über einen seriellen
Kommunikationslink zu verkapseln. Für weitere Informationen über PPP siehe
Internet Enginieering Task Force ("IETF") Request for Comments ("RFC"), RFC-1661,
RFC-1662 und RFC 1663. Das Gateway oder der Tunnelinitiator, initiiert typischerweise
die Einrichtung einer Tunnelverbindung zu einem Tunnelendpunktserver. Zum Beispiel
wird, wenn ein mobiler Knoten mit einem Fremdagenten verbunden ist, ein verbindungsausgerichteter
Punkt-zu-Punkt Kommunikationslink, wie ein Layer 2 Tunneling Protocol (L2TP) Tunnel,
typischerweise zwischen dem Fremdagenten und dem Heimatagenten, eingerichtet, um
den Transfer von Daten zu und vom mobilen Knoten zuzulassen. Siehe Layer 2 Tunneling
Protocol (L2TP), Request for Comment (RFC) 2661, A. Valencia, et al., Juni 1999.
In einer Funkumgebung wird die verlässliche Ende-zu-Ende Übertragung
allgemein durch ein Radio Link Protocol (RLP) bereit gestellt, welches besonders
optimiert ist für bestimmte Funkübertragungsmedien, die in Gebrauch sind.
Beispiel von RLP Protokollen können in TIA/EIA IS-707 (für CDMA) und IS-l35
(für TDMA) gefunden werden. RLP ist ein verlässliches Linkprotokoll, welches
die neuerliche Übertragung von einer Quelle zu einem Ziel des Links der verlorenen
Steuerpakete oder verlorener neuer und neuerlich übertragener Datenpakete erlaubt.
Das Schema erlaubt es dem Sender, die unbeantworteten oder negativ beantworteten
Pakete vorsorglich an die Linkschicht neuerlich zu übertragen, als sich auf
neuerliche Ende-zu-Ende Übertragungen durch Protokolle höherer Schichten
zu verlassen. Dieses Schema kann die Leistung wirkungsvoll steigern, da es neuerliche
Ende-zu-Ende Übertragungen und Transportschichtunterbrechungen verhindert.
Die vorangehenden Routing-Mechanismen können auch für mobile Funkknoten
verwendet werden, die mit einem fremden Subnetzwerk mittels einer Luftschnittstelle
verbunden sind. Jedoch kann ein Problem auftreten, wenn der mobile Funkknoten aktiv
transportiert wird, während er über das Datennetzwerk kommuniziert, und
es ist eine Rufübergabe von einer Funkbasisstation zur anderen erforderlich.
In jenem Fall kann die alte Basisstation mit einem Fremdagenten verbunden werden,
während die neue Basisstation mit einem andere Fremdagenten verbunden ist.
Die Rufübergabe erfordert dann, dass der Kommunikationstunnelendpunkt von der
alten Care-of-Adresse auf die neue Care-of-Adresse übertragen wird.
Dies kann Leerstellen erzeugen, welche die rechtzeitige Lieferung
des Gesprächsinhalts unterbrechen, was die Kommunikationsqualität, insbesondere
für Sprachtelefonie, verschlechtert. Solche Leerstellen ergeben sich aus der
Unfähigkeit des Datennetzwerks, sich gut mit der Luftschnittstelle zu koordinieren,
um so den genauen Zeitpunkt der Übergabe zu bestimmen. Eine Verzögerung
kann zwischen dem Übergabepunkt und dem Punkt, an welchem der Heimatagent beginnt,
Kommunikationsinhalt an die neue Care-of-Adresse zu routen, auftreten.
Dementsprechend besteht ein Bedarf in einem Datennetzwerkkommunikationssystem,
welches mobile Funkknoten bedient, für eine verbesserte Rufübergabe ohne
Verlust von Kommunikationsinhalt. Was gefordert ist, ist ein System und Verfahren,
welches nahtlos Kommunikationsinhalt während der Übergabe routet, so dass
der mobile Funkknoten keinen bemerkbaren Kommunikationsinhaltsverlust oder keine
bemerkbare Kommunikationsinhaltverzögerung abgesehen von jener, welche durch
die Luftschnittstelle verursacht wird, wenn überhaupt, erleidet.
Im Allgemeinen betrifft die US-Patentanmeldung US 2003/0054812 A1
Abwärtsstrecken- und Aufwärtsstreckendiversität in einem Funktelekommunikationsnetzwerk.
Die Veröffentlichung löst die Aufwärtsstrecken/Abwärtsstreckenabhängigkeit
zwischen einer mobilen Station und einer Basisstation eines Netzwerks durch absichtliches
Auswählen unterschiedlicher Basisstationen oder Sektoren einer Basisstation
für die Aufwärtsstrecken- und die Abwärtsstreckenübertragungen.
Im Allgemeinen offenbart die Internationale Anmeldung WO 02/47317
A1 ein Verfahren des Steuerns des Sendens von Datenpaketen von einer Basisstation
(BS) eines Funkzugangsnetzwerks (RAN) zu einer UE, wo die BS eine aus einem Satz
von BS ist, welche identische Daten an die UE übertragen und jedes Datenpaket
eine Folgenummer aufweist. Das Verfahren umfasst Ausführen an einer BS eines
Automatic Repetition reQuest (ARQ) Mechanismus zum erneuten Senden von Datenpaketen,
welche irrtümlich durch die UE empfangen wurden, und bei Erhalt einer ARQ Statusnachricht
von der UE das Befördern eines Übertragungsfensters der BS, so dass ihr
unterer Bereich das Paket erfasst, welches die höchste Folgenummer aufweist,
für die eine RRQ Bestätigung gerade noch nicht empfangen wurde. Wo eine
einzelne BS in die Abwärtsrichtung überträgt und ein glatter Übergabesatz
für einen Aufwärtsstreckenumkehrkanal besteht, können Abwärtsstreckensendepuffer
der BS des glatten Übergabesatzes durch den Austausch der ARQ Nachrichten zwischen
BS synchronisiert werden.
Im Allgemeinen offenbart die Internationale Anmeldung WO 01/61934
A1 das Übertragen von Daten gleichzeitig von zwei Basisstationen an einen mobilen
Knoten, zum Beispiel während der Übergabe in einem Mobilpaketnetzwerk.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung spricht verschiedene Nachteile des Stands
der Technik an, indem eine nahtlose Migrationslösung einer aktiven Sitzung
für ein verlässliches Protokoll wie das Radiostreckenprotokoll bereitgestellt
wird.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein
Verfahren zur nahtlosen Migration einer aktiven Sitzung eines Funkstreckenprotokolls
von einem Ursprung zu einem Ziel in einem drahtlosen IP-Netz das Entkoppeln des
Funkstreckenprotokolls in mindestens einen Abwärtsstreckenzustand und einen
Aufwärtsstreckenzustand und das Übertragen mindestens des Abwärtsstreckenzustandes
von diesem Ursprung zu diesem Ziel in einer ersten Migrationsstufe und das Übertragen
des Aufwärtsstreckenzustandes von diesem Ursprung zu diesem Ziel in einer zweiten
Migrationsstufe.
In einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
umfasst die erste Migrationsstufe des entkoppelten Funkstreckenprotokolls das Übertragen
zu dem Ursprung und zu dem Ziel eines eine bevorstehende Migration des Abwärtsstreckenzustandes
des Funkstreckenprotokolls von dem Ursprung zu dem Ziel anzeigenden Signals, bei
Empfang dieses Signals durch diesen Ursprung, das Tunneln von durch den Ursprung
segmentierten Abwärtsstreckendaten, wobei die Daten durch
das Ziel an einen Zugriffsterminal kommuniziert werden müssen, das Übertragen
von dem Ziel zu dem Ursprung einer Bestätigung, welche die Bereitschaft des
Ziels zum Empfang der Migration des Abwärtsstreckenzustandes des Funkstreckenprotokolls
von dem Ursprung anzeigt, und das Tunneln bei Empfang dieser Bestätigung durch
den Ursprung von vorsegmentierten Abwärtsstreckendaten von dem Ursprung zu
dem Ziel, um durch das Ziel segmentiert zu werden und durch das Ziel an einen Zugriffsterminal
kommuniziert zu werden.
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst
eine zweite Migrationsstufe des entkoppelten Funkstreckenprotokolls das Übermitteln
von dem Ursprung zu mindestens dem Ziel eines Signals, das anzeigt, dass Rahmenauswahl
durch das Ziel durchgeführt werden muss, das Übertragen von der Quelle
zum Ziel einer Folgenummer eines nächsten erwarteten AufwärtsstreckenOktettts,
Weiterleiten von AufwärtsstreckenOktettten mit niedrigeren Folgenummern als
die Folgenummer des nächsten erwarteten AufwärtsstreckenOktettts zu dem
Ursprung, um durch den Ursprung segmentiert und zu einem Heimatagenten übermittelt
zu werden, und Weiterleiten von AufwärtsstreckenOktettten mit Folgenummern
größer/gleich der Folgenummer des nächsten erwarteten AbwärtsstreckenOktettts
zu dem Ziel, um durch den Ursprung segmentiert und zu einem Heimatagenten übermittelt
zu werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Lehren der vorliegenden Erfindung können leicht durch Betrachtung
der folgenden genauen Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen
verstanden werden, wobei:
1 ein Blockdiagramm der oberen Ebene eines herkömmlichen
CDMA hierarchischen Funk-IP-Netzwerks darstellt;
2 ein Blockdiagramm der oberen Ebene einer Netzwerksarchitektur
vom Typ Basisstationrouter (BSR) darstellt, wo eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung angewendet werden kann;
3 ein Funktionsdiagramm der oberen Ebene des BSR Netzwerks
aus 1 während eines anfänglichen Zustands
darstellt, in welchem ein erster BSR als ein Ursprungs-BSR für ein Mobiltelefon
fungiert;
4 ein Funktionsdiagramm der oberen Ebene des BSR Netzwerks
aus 1 während eines Zustands darstellt, wenn das
Mobiltelefon beginnt, ein stärkeres Signal von einem zweiten BSR (Ziel-BSR)
zu empfangen und beschließt, seine Daten vom Ziel-BSR zu empfangen;
5 ein Funktionsdiagramm der oberen Ebene eines Verfahrens
zur Mobilität der aktiven Sitzung für Abwärtsstreckenfunkstreckenprotokoll
(F-RLP) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
6 ein Funktionsdiagramm der oberen Ebene des BSR Netzwerks
aus 1 nach dem Übertragen des F-RLP vom Ursprungs-BSR
zum Ziel-BSR darstellt;
7 ein Funktionsdiagramm der oberen Ebene eines Verfahrens
zur Mobilität der aktiven Sitzung für R-RLP gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt; und
8 ein Funktionsdiagramm der oberen Ebene des BSR Netzwerks
aus 1 nach dem Übertragen des F-RLP und R-RLP
vom Ursprungs-BSR zum Ziel-BSR darstellt.
Um das Verstehen zu ermöglichen, werden identische Bezugsziffern
verwendet, wo möglich, um identische Elemente zu bezeichnen, welche den Figuren
gemein sind.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt in vorteilhafter Weise eine nahtlose
Mobilitätslösung für aktive Sitzungen für zuverlässige
Protokolle wie ein Funkstreckenprotokoll (RLP) bereit. Obwohl verschiedene Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung in Bezug auf ein RLP Protokoll, welches in einer flachen
Netzwerksarchitektur verwendet wird, die auf Basisstationenrouter (BSR), beschrieben
in einer allgemein zedierten Patentanmeldung mit dem Titel "A Wirelesss communications
system employing a network active set formed from base stations operable as primary
and secondary agents", beruht, hierin beschrieben sind, dürfen die besonderen
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht als den Umfang der Erfindung
beschränkend behandelt werden. Es wird von Fachleuten auf diesem Gebiet der
Technik und informiert durch die Lehren der vorliegenden Erfindung geschätzt
werden, dass die Mobilitätslösung für aktive Sitzungen der vorliegenden
Erfindung vorteilhafterweise in im Wesentlichen jedem Netzwerk, welches ein zuverlässiges
Protokoll fährt, umgesetzt werden kann, wie ein herkömmliches CDMA hierarchisches
Netzwerk, das RLP einsetzt, oder ein UMTS Netzwerk, basierend auf dem General Packet
Radio Service (GPRS) – Modell, welches ein Funkstreckensteuerungs-(RLC)-Protokoll
einsetzt.
Um bei der Beschreibung der verschiedenen Mobiltelefon-IP-Protokolle,
die mit der Umsetzung der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung in Verbindung gebracht werden, zu helfen, stellen die
Erfinder hierin ein herkömmliches hierarchisches CDMA drahtloses IP-Netzwerk
dar. 1 stellt ein Blockdiagramm hoher Schicht eines
herkömmlichen CDMA hierarchischen Funk-IP-Netzwerks dar. Das hierarchische
CDMA Netzwerk 100 aus 1 umfasst ein Zugriffsendgerät
(AT) 110, eine Basis-Sender-Empfänger Station (BTS) 115,
einen RAN Router 120, einen Funknetzwerkskontroller (RNC) 125,
ein PDSN 130, ein IP Netzwerk 140 und einen Internet Service Provider
(ISP) 145. Obwohl das CDMA Netzwerk 100 aus 1
des Weiteren einen RADIUS Authentifikations-, Authorisierungs- und Konten-(AAA)-Server
135 darstellt, ist der AAA-Server 135 bloß zum Bereitstellen
einer vollständigen Beschreibung des CDMA Netzwerks 100 dargestellt.
Da die Funktion des AAA-Servers 135 eine Hilfsfunktion zu den Konzepten
der vorliegenden Erfindung ist, wird der AAA-Server 135 hierin nicht beschrieben
werden.
Im hierarchischen CDMA Netzwerk 100 aus 1
führt die BTS 115 die Funktion der Schnittstelle zum AT
110 über die Luftschnittstelle aus. Sie umfasst die Hardware und die
Software, um die digitale Signalverarbeitung auszuführen, die erforderlich
ist, um die Luft-schnittstelle umzusetzen und um mit Back-end Servern und Routern
zu kommunizieren. Die HCS 115 umfasst auch die RF-Komponenten, die erforderlich
sind, um die Signale drahtlos zu übertragen und um die RF-Signale vom AT
110 zu empfangen.
Der RAN-Router 120 stellt einen gemeinsamen Punkt im CDMA
Netzwerk 100 bereit, wo sich die Backhaul-Schnittstellen von mehreren BTS
anschließen können. Diese Funktion ist erforderlich, um das Routen von
Information, welche von der Luftschnittstelle empfangen wird, zu einem Steuerpunkt
für eine Sitzung zu ermöglichen, wo die Rahmenauswahl ausgeführt
werden kann. Der RAN Router 120 ermöglicht es auch, Daten zwischen
den BTS und dem ISP 145 in einem globalen Internet zu routen.
Der RNC 125 stellt Signal- und Verkehrsverarbeitungssteuerung
für jede Sitzung bereit. Diese Funktionen umfassen Sitzungseinrichtung und
-freigabe, Rahmenauswahl und Funkstreckenprotokoll (RLP) Verarbeitung. Wie zuvor
erwähnt, ist RLP ein zuverlässiges Streckenprotokoll zwischen zum Beispiel
dem AT 110 und dem RNC 125, welches die erneute Übertragung
von einer Quelle zu einem Ziel der Strecke von verlorenen Steuerpaketen oder verlorenen
neuen und erneut übertragenen Datenpaketen erlaubt. Das Schema erlaubt es dem
Sender, die unbestätigten oder negativ bestätigten Pakete vorsorglich
auf der Streckenschicht erneut zu übertragen, als sich auf erneute Ende-zu-Ende
Übertragungen durch Protokolle höherer Schichten zu verlassen. Dieses
Schema kann die Leistung wirkungsvoll steigern, da es neuerliche Ende-zu-Ende Übertragungen
und Transportschichtunterbrechungen verhindert. Der RNC 125 stellt die
Verarbeitung für die Standardschnittstelle zum PDSN 130 bereit und
erlaubt es den RNC Funktionen, sich mit dem PDSN 130 zu verknüpfen.
Der RNC 125 begrenzt alle Mobilitätsmanagementfunktionen des Funknetzwerks
und ist der Demarkationspunkt zwischen dem Funknetzwerk und dem IP-Netzwerk
140, welches schließlich mit dem ISP 145 kommuniziert.
Das PDSN 130 begrenzt die Punkt-zu-Punkt Protokolle (PPP),
und/oder erzeugt einen Tunnel zu einem Schicht 2 Tunnelprotokollnetzwerkserver
(LNS), wenn ein L2TP Internet Zugang verwendet wird. Das PDSN 130 ruht
im bedienenden Netzwerk und wird durch das bedienende Netzwerk zugewiesen, wo das
AT 110 eine Servicesitzung beginnt. Das PDSN 130 beendet ein vorhandenes
PPP-Streckenprotokoll mit dem AT 110. Das PDSN 130 dient als ein
Fremdagent (FA) im Netzwerk 100. Das PDSN 130 hält Streckenschichtinformation
aufrecht und routet Pakete zu externen Paketdatennetzwerken oder zu einem Heimatagenten
(HA) im Falle des Tunnelns zu dem HA. Das PDSN 130 hält auch eine
Schnittstelle zu dem Backbone IP-Netzwerk 140 aufrecht.
Das PDSN 130 hält eine Dienstliste und einmalige Streckenschichtidentifikation
für alle ATs aufrecht, welche eine aktive Sitzung mit dem PDSN 130
aufweisen. Das PDSN 130 nützt diese einmalige Streckenschichtidentifikation,
um jedes AT, das mit dem PDSN 130 verbunden ist, zu referenzieren, und
hält eine Zuordnung zwischen der IP-Adresse des AT und der HA-Adresse und der
Streckenidentifikation aufrecht. Die Streckenschichtzuordnung wird am PDSN
130 auch aufrecht erhalten, wenn das AT 110 schläft. Wenn
sich das AT 110 auf eine Position bewegt, welche von einem unterschiedlichen
RNC 125 bedient wird, tritt das PDSN 130 mit einem neuen bedienenden
RNC in Verbindung, um eine Übergabe vom RNC, mit welchem das AT 110
eine aktive Sitzung aufwies, zu erwirken.
Im Gegensatz zu der obigen hierarchischen Architektur des CDMA Netzwerks
100 aus 1 wird eine flache Netzwerksarchitektur
in einer gemeinsam zedierten Patentanmeldung mit dem Titel "A wireless communications
system employing a network active set formed from base stations operable as primary
and secondary agents", welche die RNC und PDSN Funktionen gemeinsam mit der Zellenstandortausrüstung
in einem Netzwerkelement vereint, das direkt mit dem Internet verbindet, vorgeschlagen.
Dieses Konzept weist daher das Potential auf, die Kosten und die Komplexität
des Anwendens eines herkömmlichen hierarchischem Netzwerks und des Hinzufügens
einer flachen Netzwerksarchitektur zu verringern, da die zentralisierten RNC-Funktionen
und die zentralisierten PDSN-Funktionen in die Zellenstandortausrüstung eingebaut
sind. Auch besteht ein Potential, um die Verzögerung, die
durch einen drahtlosen Benutzer erfahren wird, zu verringern, da die Paketschlangenverzögerungen
am PDSN und am RNC entfernt werden. Solch eine flache Architektur wird als eine
Netzwerkarchitektur vom Typ Basisstationsrouter (BSR) bezeichnet.
Zum Beispiel stellt 2 ein Blockdiagramm
hoher Schicht einer neuartigen Netzwerkarchitektur vom Typ Basisstationsrouter (BSR)
dar, wo eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet werden kann.
Solch eine Netzwerkarchitektur vom Typ Basisstationsrouter wird in der gemeinsam
zedierten US-Patentanmeldung mit dem Titel "A wireless communications System employing
a network active set formed from base stations operable as primary and secondary
agents" beschrieben. Das BSR Netzwerk 200 aus 2
umfasst anschaulich ein Zugriffsendgerät (AT) 210 (auch als ein Mobiltelefon
hierin bezeichnet), eine Mehrzahl von Basisstationsroutern (BSR) (dargestellt 3
BSR) 2201–2203, ein Kernnetzwerk 230, einen Heimatagenten
(HA) 240 und ein IP-Internet 250. Im BSR Netzwerk 200
aus 2 sind anders als in herkömmlichen IP-Netzwerken,
Funknetzwerksteuerfunktionen wie Rufzulassungssteuerung, CDMA Codebaummanagement
und Seitenaufrufsteuerung in jedem der Basisstationsrouter 2201–2203
enthalten. Insbesondere sind unterschiedliche Basisstationsrouter 2201–2203
in der Lage, als der primäre Agent (PA) für unterschiedliche Mobiltelefone
zu dienen, anders als in herkömmlichen IP-Netzwerksarchitekturen, wo ein einzelner
Funknetzwerkkontroller (RNC) das Ressourcenmanagement für alle Mobiltelefone
des Satzes von Basisstationen durchführt, die er steuert. Im BSR Netzwerk
200 aus 2 arbeitet das Kernnetzwerk
230, um die wirkungsvolle und zeitgerechte Lieferung der Datenpakete zwischen
des BSR 2201–2203 sicher zu stellen. Das Kernnetzwerk
230 arbeitet ebenfalls, um die Aufwärtsstreckendaten von den BSR
2201–2203, die für den HA 240 bestimmt sind,
zum IP-Internet 250 zu kommunizieren, welches die Daten an den HA
240 weiterleitet. In der Abwärtsstreckenrichtung arbeitet das Kernnetzwerk
230, um Daten, welche vom HA 240 empfangen wurden, durch das IP-Internet
250, das für das Mobiltelefon 210 eingerichtet ist, zu den
BSR 2201–2203 zu kommunizieren.
Im BSR-Netzwerk 200 aus 2, steht
das Mobiltelefon 210 in Kommunikation mit den drei BSR 2201–2203,
welche einen Netzwerk aktiven Satz (NAS) des Mobiltelefons 210 umfassen.
Auf der Basis sich verändernder Funkbedingungen kann das Mobiltelefon
210 auswählen, Daten von einem beliebigen der BSR innerhalb seines
NAS zu empfangen. Das Schalten kann auf einem schnellen Zeitmaßstab auftreten.
Innerhalb des NAS arbeitet einer der BSR 2201–2203 als
ein primärer Agent (PA), während die anderen BSR als sekundäre Agenten
(SA) fungieren. Der PA dient als Anker für das Mobilitäts- und Funkressourcenmanagement
und führt Funktionen aus, die ähnlich dem RNC in herkömmlichen hierarchischen
Netzwerkarchitekturen sind. Obwohl die neuartige BSR Netzwerkarchitektur, die oben
beschrieben ist, die Anzahl der Komponenten, die in einem IP-Netzwerk erforderlich
sind, verringert und folglich die Kosten, die mit einem IP-Netzwerk verbunden sind,
stark verringert, gibt es in solchen BSR Netzwerkarchitekturen mehr Übergaben
zwischen Basisstationsroutern auf Grund der Bewegung eines Zugriffsendgeräts
durch das Netzwerk und als solches einen Bedarf für eine wirkungsvolle Mobilitätslösung
für aktive Sitzungen für RLP. Das heißt, dass in einer BSR Architektur
jeder BSR als eine Basisstation, RNC und PDSN dient. Wenn ein AT sich über
BSR Knoten bewegt, bewegt es sich effektiv über RNCs. Folglich sind AT Rufzustände
in der Lage, in einem aktiven Zustand bewegt zu werden. Ein abgestufter Zustandsbewegungslösungsweg
kann gewählt werden, um eine nahtlose Übergabe an den neuen BSR zu ermöglichen,
und eine Zwischen-BSR-Schnittstelle wird eingesetzt, um die Information zwischen
BSRs während der Mobilität zu tunneln, zu steuern und zu verschicken.
In herkömmlichen CDMA Systemen, im BSR Netzwerk 200
aus 2, erwirbt ein Mobiltelefon, das in der Nähe
des aktiven Satzes von BSR 2201–2203 aufgedreht wird, ein
Pilotsignal von jedem der BSRs 2201–2203 und verwendet
den Zugriffskanal, um mit der Basisstation, von welcher es das stärkste Signal
empfangen hat, um eine Sitzung zu beginnen. Wie zuvor erwähnt, dient der BSR,
welcher das stärkste Signal aufweist (anfänglich und veranschaulichend
BSR 2201), als ein primärer Agent (PA) und als solcher als ein Zugriffspunkt
für das Mobiltelefon 210. Im BSR Netzwerk 200 aus
2 wird der BSR 2201 als der Ursprungs-BSR
betrachtet und beendet anfänglich das Funkbasisstationen MAC Protokoll, welches
normalerweise in einer Basisstation einer herkömmlichen hierarchischen Netzwerkarchitektur
aufrecht erhalten wird, das RLP Protokoll, welches normalerweise in einem RNC einer
herkömmlichen hierarchischen Netzwerkarchitektur aufrecht erhalten wird, als
auch das (Punkt-zu-Punkt) PPP Protokoll, welches normalerweise in einem Paket ausgebenden
Datenknoten (PDSN) einer herkömmlichen hierarchischen Netzwerkarchitektur aufrecht
erhalten wird.
3 stellt ein funktionales Diagramm einer hohen Schicht
des BSR Netzwerks 200 der 2 während eines
anfänglichen Zustands dar, in welchem der BSR 2201 als der PA (Ursprungs-BSR)
für das Mobiltelefon 210 fungiert. Der BSR 2201 aus
3 umfasst beispielhaft einen MAC/Schedulerfunktionsblock
(MAC/SCH1), einen RLP Funktionsblock (RLP1), einen PPP Funktionsblock
(PPP1) und einen FA Funktionsblock (FA1). In ähnlicher
Weise umfasst BSR 2202 aus 3
beispielhaft einen MAC/Schedulerfunktionsblock (MAC/SCH2), einen RLP
Funktionsblock (RLP2), einen PPP Funktionsblock (PPP2) und
einen FA Funktionsblock (FA2).
Gemäß den verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung wird ein zuverlässiges Protokoll wie RLP in eine Abwärtsstrecken-RLP
(F-RLP) Komponente und eine Aufwärtsstrecken-RLP (R-RLP) Komponente entkoppelt.
In den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die hierin beschrieben
sind, wird das F-RLP als in Richtung des Datenflusses vom HA 240 zum Mobiltelefon
210 und das R-RLP als in Richtung des Datenflusses vom Mobiltelefon
210 zum HA 240 betrachtet. In wenigstens der Ausführungsform
der nahtlosen Mobilitätslösung für aktive Sitzungen für RLP
aus 3, muss eine Komponente der BSR Migrationsstrategie
das F-RLP und den MAC/Scheduler, die gemeinsam in einem ausgebenden BSR (Anfänglicher
Quell BSR 2201) angeordnet sind, bewahren, um den Vorteil der Ablaufplanungsleistung
zu gewinnen, um Zeit raubende Mobiltelefon-IP-Registrierungen mit überzogener
Bewegung des FA und als solches des PPP Endpunktes zu vermeiden und um die Unterbrechung
des Datenflusses auf ein Minimum zu beschränken, während der Einsatz des
Backhaul-Rücktransports durch Tunneln auf einer niedrigen Schicht gehalten
wird.
Das heißt, dass anfänglich alle Verarbeitung der Abwärts-
und Aufwärtsstreckendaten gemeinsam auf dem BSR 2201 angeordnet ist.
Um die zeitraubenden Mobiltelefon-IP-Registrierungen mit dem Heimatagenten zu vermeiden,
wird die BSR-Bewegung durch Bewegen einzelner BSR-Komponenten des RLP (z.B. das
F-RLP und das R-RLP) in unterschiedlichen Stufen verwirklicht. Da eine Komponente
des RLP zu einem Ziel-BSR migriert wird, teilt sich die Verarbeitung zwischen mehrfachen
BSRs und das Tunneln von Daten muss ausgeführt werden. Da Mobilität ein
erwarteter Zustand ist, muss das Tunneln durchgeführt werden, wenn Komponenten
zu dem neuen BSR migrieren. Um den übermäßigen Einsatz von Backhaul
zu minimieren, muss Tunneln auf ein Minimum beschränkt bleiben.
In Bezug auf das R-RLP beeinflusst der Ort des Rahmenwählers
nicht den Einsatz von Backhaul. Unabhängig davon, auf welchem BSR er ruht,
müssen alle anderen BSRs innerhalb des aktiven Satzes ihre Aufwärtsstreckenrahmen
zu dem BSR mit dem Rahmenwähler (anfänglich Ursprungs-BSR 2201)
tunneln. Um die Scheduling-Leistung in der F-RLP Richtung aufrecht zu erhalten,
wird das gemeinsame Halten des RLP mit dem MAC/Scheduler die meisten Vorteile erbringen.
Wenn das Mobiltelefon 210 einen neuen ausgebenden BSR (d.h. BSR
2202) auswählt, werden dem Mobiltelefon 210 Daten durch den
MAC/Scheduler (d.h. MAC/SCH2) des neuen BSR ausgegeben. wenn der Rahmenwähler
und das F-RLP sich gemeinsam zum BSR 2202 bewegen, wird ein Tunnel erforderlich,
um R-RLP Daten zurück zum PPP und zum FA des BSR 2201 zu senden. Dieser
Datenfluss besteht zusätzlich zum F-RLP Datenfluss (getunnelt von dem PPP zum
RLP) und zum R-RLP Datenfluss (getunnelt vom MAC zum Rahmenwähler). Als solches
ist dies nicht das bevorzugte Verfahren. Mit den Abwärtsstrecken- und Aufwärtsstrecken
RLP Komponenten, die sich getrennt bewegen, folgt die Bewegung des F-RLP, von der
erwartet wird, dass sie oft geschieht, dem Mobiltelefon 210 zu dem neuen
BSR gemeinsam mit dem ausgebenden MAC/Scheduler. Dies erlaubt es, dass Scheduling-Leistung
durch gemeinsames Anordnen des F-RLP und des MAC/Schedulers erzielt wird. Das R-RLP
bewegt sich weniger oft gemeinsam mit dem PPP und dem FA, wodurch daher kostspielige
Mobiltelefon-IP-Registrierungen und erneute PPP-Verhandlungen verringert werden.
Zum Beispiel stellt 4 ein Funktionsdiagramm
hoher Schicht des BSR-Netzwerks 200 aus 2
während eines Zustands dar, wenn das Mobiltelefon 210 beginnt, ein
stärkeres Signal vom BSR 2202 als vom BSR 2201 (Ursprungs-BSR)
zu empfangen, und beschließt, seine Daten vom BSR 2202 (Ziel-BSR)
zu empfangen. Das heißt, 4 stellt die BSRs
2201–2202 während einer Übergabe vom BSR
2201 zum BSR 2202 dar. In der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung aus 4 wird das F-RLP zum neuen bedienenden
BSR 2202 bewegt, sobald der neue BSR 2202 der bedienende BSR wird
(d.h. eine Übergabebenachrichtigung, wie wenn der Datenratensteuerkanal (DCR)
auf ihn zeigt). Dies liegt in der Zielvorgabe, der MAC-Schicht Daten auf Aufforderung
vom Mobiltelefon 210 nicht zu verweigern.
Die RLP Migration gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung beginnt mit dem Migrieren des F-RLP. Anfänglich gibt es das F-RLP
auf dem Ursprungs-BSR 2201 vor der Migration. Die Ursprungs-BSR
2201 bewältigt die gesamten Abwärtsstreckenverkehrsaufgaben wie
neue Daten-Oktette, die von dem PPP (PPP1) ankommen, negative Bestätigungsnachrichten
(NAKs), die für verlorene Oktette in den Daten verarbeitet werden und RLP-Rahmen,
die zum MAC/Scheduler (MAC/SCH1) zur drahtlosen Übertragung zum
Mobiltelefon 210 geschickt werden. Das erste Anzeichen, dass eine Übergabe
zwischen dem Ursprungs-BSR 2201 und dem Ziel-BSR 2202 auftreten
wird, ist der Empfang der Benachrichtigung vom Mobiltelefon, welche eine Übergabeaufforderung
durch Signale wie dem Datenursprungssteuerkanal (DSC) oder DRC anzeigt. Durch den
Empfang des DSC wird dem Ursprungs-BSR 2201 und dem Ziel-BSR
2202 der Wunsch des Mobiltelefons 210 bewusst, durch den Ziel-BSR
2202 versorgt zu werden.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche einen
Vorteil aus der frühen Übergabeankündigung zieht (d.h., welche in
der Form eines DSC-Indikators vorliegen kann), bereiten sich der Ursprungs-BSR
2201 und der Ziel-BSR 2202 auf die Bewegung der F-RLP durch Duplizieren
jedes herein kommenden Oktetts zum Ursprungs-F-RLP (RLP1) und durch Tunneln
der duplizierten Oktette zum Ziel-RLP (RLP2) gemeinsam mit der Startfolgenummer
des ersten Pakets im Tunnel vor, um es in einem Puffer des Ziel-BSR 2202
zu speichern. Das Ursprungs-F-RLP (RLP1) überträgt auch eine
Kopie seiner gepufferten Oktette an das Ziel RLP (RLP2), so dass, wenn
das F-RLP auf das Ziel-RLP (RLP2) übertragen wird, das Ziel-RLP
(RLP2) in der Lage ist, die Daten auf das Mobiltelefon 210 zu
übertragen, ohne ein Oktett zu verlieren und ohne die Oktette aus ihrer Reihenfolge
gerissen zu übertragen. Das Ziel-RLP (RLP2) wird als in der Vorversorgungsstufe
der Migration stehend betrachtet. Des Weiteren informiert in verschiedenen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung gemeinsam mit dem Tunneln einer Kopie der duplizierten
Oktette einer Startfolgenummer und einer Kopie der gepufferten Oktette an das Ziel-RLP
(RLP2) das Ursprungs-F-RLP (RLP1) das Ziel-RLP (RLP2)
auch parallel von der RLP Zustandsübertragung, um so das Verzögern des
Informationsflusses an das Mobiltelefon 210 zu verhindern.
Nachfolgend auf die Übertragung der frühen Übergabeankündigung
(z.B. DSC) wird eine Übergabeankündigung (d.h. wie ein Datenfunkkanal
(DRC)) an alle BSRs innerhalb des aktiven Satzes kommuniziert. Der DRC zeigt an,
dass der neue Versorgungs-BSR der Ziel-BSR 2202 ist. Alternativ kann an
Stelle, dass einer DRC-Benachrichtigung an alle BSRs komuniziert wird, die Anzeige,
das der neue bedienende BSR der Ziel-BSR 2202 ist, durch die Beendigung
der frühen Übergabebenachrichtigung (z.B. der DSC) beeinflusst werden.
Auf solche Weise zeigt der DRC oder alternativ die Beendigung der frühen Benachrichtigung
(z.B. der DSC) an, dass der neue bedienende BSR der Ziel-BSR 2202 ist.
Wenn der Ziel-BSR 2202 zum Versorgungs-BSR wird, überträgt der
Ursprungs-BSR 2201 eine letzte Bytesequenzfolgenummer V(SL)
an den Ziel-BSR 2202. Die letzte Bytesequenzfolgenummer V(SL)
kennzeichnet das letzte Oktett, welches durch den Ursprungs-BSR 2201 segmentiert
wurde. Die F-RLP Verarbeitung (Segmentierung der Daten) beginnt am Ziel-BSR
2202 mit dem Auftreten des Oktetts, welches die letzte Bytesequenzfolgenummer
V(SL) aufweist. Alternativ und weil der Ziel-BSR 2202 eine Kopie
empfängt und vom Status aller Oktette, die in einem Puffer des Ursprungs-BSR
2201 empfangen und behalten wurden, kann das F-RLP Verarbeiten im Ziel-BSR
2202 unmittelbar beim Empfang der Übergabebenachrichtigung oder mit
dem Ablauf der frühen Übergabeankündigung beginnen.
Zusätzlich zum Weiterleiten der Kopie der Oktette leitet das
RLP (RLP1) des Ursprungs-BSR alle gepufferten NAKs an das RLP (RLP2)
des Ziel-BSR 2202 weiter. Solcher Art können alle NAKs, welche durch
die erneute Übertragung eines verlorenen Oktetts erzeugt werden, durch den
Ziel-BSR 2202 ausgegeben werden. Daher wird das Ursprungs-RLP (RLP1)
nichtausgebend und das Mobiltelefon 210 wird mit Abwärtsstreckendaten
von dem Ziel-RLP (RLP2) versorgt. Solcher Art sendet der HA
240 nun in die Abwärtsstreckenrichtung Abwärtsstreckendaten an
den FA (FA1) des Ursprungs-BSR 2201. Der Ursprungs-FA (FA1)
sendet dann die Abwärtsstreckendaten an das PPP (PPP1) des Ursprungs-BSR
2201, welcher die Abwärtsstreckendaten an das PPP (PPP2)
des Ziel-BSR 2202 tunnelt. Das Ziel-PPP (PPP2) kommuniziert
dann die Vorwärtsstreckendaten zum RLP (F-RLP) des Ziel-BSR 2202,
welcher dann die Abwärtsstreckendaten an den MAC/Scheduler (MAC/SCH2)
des Ziel-BSR 2202 sendet, welcher schließlich die Abwärtsstreckendaten
an das Mobiltelefon 210 über Funk kommuniziert.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche keine
frühe Benachrichtigung aufweist, beginnt das RLP (RLP1) des Ursprungs-BSR
2201 mit dem Tunneln der segmentierten Daten an das RLP (RLP2)
des Ziel-BSR 2202 mit dem Empfang des DRC, welcher eine Übergabe an
das Ziel anzeigt. Außerdem zeichnet der Ursprungs-BSR 2201 eine Folgenummer
V(S) eines Oktetts auf, welches segmentiert wurde, als der DRC empfangen wurde.
Der Ursprungs-BSR 2201 bestimmt eine zukünftige Folgenummer v(S +
x) und überträgt beide Folgenummern an den Ziel-BSR 2202, wodurch
die Absicht angezeigt wird, die Migration der F-RLP vor den Empfang eines Oktetts
abzuschließen, welches die zukünftige Folgenummer V(S + x) aufweist. Der
Ziel-BSR 2202 empfängt beide Folgenummern und aktualisiert die Folgenummer,
wenn die Daten ankommen. Wenn keine Bestätigung vom Ziel-BSR 2202
erhalten wird, welche die Zuweisung vor dem Auftreten der zukünftigen Folgenummer
V(S + x) annimmt, geht das Segmentieren in der RLP (RLP1) der Ursprungs-BSR
weiter und die segmentierten Oktette werden von dem RLP (RLP1) des Ursprungs-BSR
2201 an das RLP (RLP2) des Ziel-BSR 2202 weiter geleitet.
Der Ursprungs-BSR 2201 wählt dann eine zweite zukünftige Folgenummer
V(S + nx) aus und leitet die zweite zukünftige Folgenummer V(S + nx) an den
Ziel-BSR 2202 weiter. Dieser Vorgang wird fortgesetzt, bis der Ziel-BSR
2202 eine Bestätigung an den Ursprungs-BSR 2201 übermittelt,
worin er die Zuweisung vor einer Folgenummer annimmt, die durch den Ursprungs-BSR
2201 bestimmt wurde. Das heißt, dass bei Bestätigung durch den
Ziel-BSR 2202 Oktette, die eine Folgenummer aufweisen, die geringer als
oder gleich, zum Beispiel, in einer ersten Näherung V(S + x) sind, weiter in
der Ursprungs-BSR 2201 segmentiert und an die Ziel-BSR 2202 weiter
geleitet werden, jedoch nicht segmentierte Oktette (d.s. PPP-Oktette),
welche eine Folgenummer größer als V(S + x) (z. B. V(S + x + 1)) aufweisen,
von dem PPP (PPP1) der Ursprungs-BSR 2201 an das PPP (PPP2)
der Ziel-BSR 2202 getunnelt werden, um durch das RLP (RLP2)
der Ziel-BSR 2202 segmentiert zu werden. Die segmentierten Oktette werden
dann durch den Ziel-BSR 2202 an das Mobiltelefon 210 kommuniziert.
In dieser Ausführungsform wird es, da das Ziel-F-RLP (RLP2)
des Ziel-BSR 2202 neue Oktette ausgibt, NAKs für Oktette mit Folgenummern
größer als die Folgenummer V(S + x), die vom Ursprungs-BSR 2201
kommuniziert wurde, abwickeln. Das Mobiltelefon 210, und folglich das R-RLP,
kennt den Status der F-RLP Migration und leitet alle NAKs entweder an das Ursprungs-F-RLP
(RLP1) oder das Ziel-F-RLP (RLP2) weiter, abhängig vom
Ort der Speicherung des vermissten Oktetts, welcher durch die Folgenummer des vermissten
Oktetts bestimmt werden kann. Das Ursprungs-RLP (RLP1) wird nun als im
Nach-Versorgungszustand der Migration seiend betrachtet und hält einen Puffer
aller Oktette, welche eine Folgenummer kleiner oder gleich V(S + x) aufweisen, für
die NAKs empfangen werden können. wahlweise kann das F-RLP (RLP1)
des Ursprungs-BSR 2201 einen Timer umfassen, um eine Zeitspanne für
das F-RLP (RLP1) des Ursprungs-BSR 2201 fest zu legen, um für
NAKs zu warten, nach der die F-RLP Instanz der Ursprungs-BSR 2201 gelöscht
wird.
5 stellt ein Blockdiagramm hoher Schicht eines Verfahrens
zur Mobilität einer aktiven Sitzung für F-RLP gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar. Das Verfahren 500 beginnt bei Schritt
502, wo ein Mobiltelefon entscheidet, dass es Daten von einer unterschiedlichen
Quelle (d.h. Ziel-BSR) empfangen möchte. Das Verfahren 500 schreitet
dann zu Schritt 504 fort.
Im Schritt 504 wird eine frühe Übergabebenachrichtigung
(d.h. DSC-Anzeige) an alle Quellen (d.h. BSRs) innerhalb eines aktiven Satzes verschickt.
Das Verfahren 500 schreitet dann zum Schritt 506 weiter.
Im Schritt 506 entkoppelt ein ausgebender Ursprung (veranschaulicht
in BSR 2201 in 4) ein RLP in ein Abwärtsstrecken-RLP
(F-RLP) und in ein Aufwärtsstrecken-RLP (R-RLP) und bereitet auf die Migration
des F-RLP an ein Ziel vor. Insbesondere beginnt im Schritt 506 das RLP
des Ursprungs eine Duplikatskopie der Abwärtsstreckendaten und seines Puffers
an die RLP des Ziels zu tunneln. Die Daten werden jedoch zu diesem Zeitpunkt durch
das RLP des Ziels nicht verarbeitet. Das Verfahren 500 schreitet dann zu
Schritt 508 voran.
Im Schritt 508 wird eine Übergabebenachrichtigung (z.B.
ein DRC) an alle Ursprünge (d.h. BSRs) innerhalb eines aktiven Satzes geschickt.
Der DRC definiert das Ziel als den neuen ausgebenden Ursprung (veranschaulicht als
BSR 2202 in 4). Das Verfahren 500
schreitet dann zu Schritt 510 voran.
Im Schritt 510 wird der Datenfluss, der an das RLP des Ursprungs
angehalten ist, aber wo die verbleibenden Daten durch das RLP des Ursprungs verarbeitet
werden, an die RLP des Ziels getunnelt. Außerdem übermittelt der alte
Ursprung eine letzte Byte-Oktett-Folgenummer an das Ziel, welche die Folgenummer
eines letzten Oktetts, das durch den alten Ursprung verarbeitet wird, definiert.
Der Ursprung jedoch hält weiter einen Neuübertragungspuffer, um NAKs für
Bytes mit einer Folgenummer kleiner als oder gleich wie die letzte Byte-Oktett-Folgenummer
handzuhaben. Das Verfahren 500 schreitet dann zu Schritt 512 voran.
In einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
können im Schritt 510 die Inhalte des Neuübertragungspuffers,
so vorhanden, die auf eine NAK oder auf ein Zeitlimit warten, an das Ziel parallel
zum Tunneln der verbleibenden Daten, die durch die RLP des alten Ursprungs verarbeitet
werden, weiter geleitet werden. In diesem Fall leitet der alte Ursprung empfangene
NAKs an das Ziel weiter, welches dann die erneute Übermittlung auslöst.
Das Verfahren 500 schreitet dann zu Schritt 512 voran.
Im Schritt 512 empfängt das Ziel die letzte Byte-Oktettt-Folgenummer
und beginnt das Verarbeiten von Oktettten, die eine Folgenummer aufweisen, die höher
als die letzte Byte-Oktettt-Folgenummer ist. Das Verfahren 500 wird dann
beendet.
6 stellt ein funktionales Diagramm hoher Schicht des
BSR-Netzwerks 200 aus 2 nach der Übertragung
des F-RLP vom Ursprungs-BSR 2201 auf den Ziel-BSR 2202 dar (z.B.
nachdem das Verfahren 500 abgeschlossen ist). Wie in 6
gezeigt, sendet der HA 240 Abwärtsstreckendaten an den FA (FA1)
des Ursprungs-BSR 2201 in die Abwärststreckenrichtung. Der Ursprungs-FA
(FA1) sendet dann die Abwärtsstreckendaten an die PPP (PPP1)
des Ursprungs-BSR 2201, welcher die Abwärtsstreckendaten an das PPP
(PPP2) des Ziel-BSR 2202 tunnelt. Das Ziel-PPP (PPP2)
kommuniziert dann die Abwärtsstreckendaten an das RLP (F-RLP) des Ziel-BSR
2202, welcher die Abwärtsstreckendaten an den MAC Scheduler (MAC/SCH2)
des Ziel-BSR 2202 sendet, welcher dann schließlich die Abwärtsstreckendaten
an das Mobiltelefon 210 über Funk vermittelt.
In die Aufwärtsstreckenrichtung sendet das Mobiltelefon
210 Aufwärtsstreckendaten an alle BSRs im aktiven Satz (veranschaulicht
durch BSRs 2201–2202 in 6).
Jeder der MAC Scheduler (MAC/SCH1-MAC/SCH2) der BSRs
2201–2202 kommuniziert die empfangenen Daten an die RLP
(veranschaulicht durch R-RLP) des ausgebenden BSR (veranschaulicht durch BSR
2201), welcher die Rahmenauswahl durchführt. Der Ziel MAC Scheduler
(MAC/SCH2) kommuniziert ebenfalls richtige Aufwärtsstrecken-MAC-Rahmen
an die RLP (F-RLP) des Ziel-BSR 2202. Solch eine Umsetzung verringert die
Zeit für neuerliche Übertragungen in dem Fall, dass eine NAK durch das
Mobiltelefon verschickt wird, da die Ziel F-RLP nicht auf NAKs warten muss, die
vom Ursprung weitergeleitet werden sollen. Solcher Art wird der Rahmenwähler
übergangen, da das Ziel bereits den richtigen Aufwärtsstreckenrahmen empfangen
hat. Die RLP (R-RLP) des Ursprungs-BSR 2201 kommuniziert die empfangenen
Daten an das PPP (PPP1) des Ursprungs-BSR 2201, welches die
Daten an den FA (FA1) des Ursprungs-BSR 2201, welcher die Daten
an das Internet 230 und aufwärts zum HA 240 kommuniziert.
Wie in 6 dargestellt, sollte beachtet werden, dass
ein Kommunikationspfad zwischen der RLP (R-RLP) des Ursprungs-BSR 2201
und der RLP (F-RLP) des Ziel-BSR 2202 zum Übertragen von Information
und Daten wie NAKs und vermissten Oktetten und segmentierten Daten besteht, bevor
eine Bestätigung empfangen wird.
Nachdem das F-RLP vom Ursprungs-BSR 2201 zum Ziel-BSR
2202 migriert ist, kann das R-RLP vom Ursprungs-BSR 2201 zum Ziel-BSR
2202 übertragen werden. Vor der Migration des R-RLP zum Ziel-BSR
2202 arbeitet das R-RLP an dem Ursprungs-BSR 2201 in der Versorgungsstufe.
Das heißt, dass die Aufwärtsstreckenoktette vom Mobiltelefon
210 an jedem BSR 2201–2202 innerhalb des aktiven
Satzes empfangen werden, jedoch die Rahmenauswahl findet weiterhin am Ursprungs-BSR
2201 statt. Nachdem die Rahmenauswahl abgeschlossen ist, werden die NAKs
zum richtigen ausgebenden F-RLP weiter geleitet, wie oben beschrieben, und die Daten
werden an das ausgebende Aufwärts-PPP (PPP1) in der Ursprungs-BSR
2201 gesandt.
Wenn eine Entscheidung gefallen ist, das R-RLP von dem Ursprungs-BSR
2201 an den Ziel-BSR 2202 zu übertragen, informiert der Ursprungs-BSR
2201 den Ziel-BSR 2202 von der nächsten erwarteten Aufwärtsfolgenummer
V(R), die durch den Ziel-BSR 2202 empfangen werden soll. Der Ursprungs-BSR
2201 informiert auch alle anderen BSRs im aktiven Satz, dass die Rahmenauswahl
nun im Ziel-BSR 2202 statt findet. Das heißt, dass in dieser Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wenn das R-RLP bewegt wird, die Rahmenauswahl auf einen
Ziel-BSR im Wesentlichen gleichzeitig bewegt wird.
In dem Augenblick, wo die R-RLP im Ursprungs-BSR 2201 nicht
austeilend mit der Folgenummer V(R) wird, tritt der Ursprungs-BSR 2201
in die Nach-Ausgabestufe ein, wo er seinen Puffer für die erneute Ablaufplanung
aufrecht erhält und fort fährt, alle Oktette mit Folgenummern vor V(R)
zu empfangen. Alle neueren Oktette (Oktette mit Folgenummern größer als
V(R)) werden in Richtung des R-RLP des Ziel-BSR 2202 geschickt, welcher
seinen eigenen Puffer für die erneute Ablaufplanung aufrecht erhält. Es
sollte beachtet werden, dass keine Zustellung der Oktette in Richtung des HA
240 vom Ziel-BSR 2202 auftreten soll, bis der Ziel-BSR
2202 eine Anzeige vom R-RLP des Ursprungs-BSR 2201 empfängt,
dass alle seine Oktette entweder zugestellt worden sind oder während des Wartens
auf Empfang das Zeitlimit überschritten haben.
Das R-RLP des Ziel-BSR 2202 bleibt sich der letzten Folgenummer
V(R-1) bewusst, welche in dem R-RLP des Puffers für die erneute Ablaufplanung
des Ursprungs-BSR 2201 gehalten wird, so dass alle "alten" Oktette (Oktette
mit einer Folgenummer kleiner als V(R)) durch das R-RLP des Ziel-BSR 2202
zum R-RLP des Ursprungs-BSR 2201 weiter geleitet werden können. Jedes
R-RLP muss seinen jeweiligen Puffer für die erneute Ablaufplanung aufrecht
erhalten und die Folgenummern, welche das nächste Oktett zur Lieferung an das
Netzwerk kennzeichnen, aktualisieren. Das R-RLP des Ziel-BSR hält auch den
F-RLP Status aktuell und leitet NAKs entsprechend den F-RLP Erfordernissen, die
zuvor besprochen wurden, weiter. Außerdem verständigt, wenn das Oktett,
welches die Folgenummer V(R-1) aufweist, an das PPP (PPP1) des Ursprungs-BSR
2201 kommuniziert wird, der Ursprungs-BSR 2201 den Ziel-BSR
2202 und das PPP (PPP1) des Ursprungs-BSR 2201 erwartet
nun, dass der Uplink-Datenursprung des Ziel-BSR 2202 von der Folgenummer
V(R) und höher ist.
7 stellt ein Blockdiagramm einer hohen Schicht eines
Verfahrens zur Mobilität für R-RLP gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar. Das Verfahren 700 beginnt in Schritt
702, wenn eine Entscheidung getroffen wird, das R-RLP von einem Ursprung
zu einem Ziel zu übertragen. Das Verfahren 700 schreitet dann zu Schritt
704 voran.
Im Schritt 704 informiert der Ursprung alle anderen Ursprünge
(d.h. BSRs) im aktiven Satz, dass die Rahmenauswahl nun im Ziel statt findet, und
informiert das Ziel über das nächste erwartete Oktett in der Abfolge V(R).
Das Verfahren 700 schreitet dann zu Schritt 706 voran.
Im Schritt 706 fährt der Ursprung (d.h. der Ursprungs-BSR
2201) fort, seinen eigenen Puffer für die erneute Ablaufplanung aufrecht
erhalten, und fährt fort, jedes Oktett mit Folgenummern vor V(R) zu empfangen.
Das Verfahren 700 schreitet dann zu Schritt 708 voran.
Im Schritt 708 hält das Ziel (d.h. BSR 2202)
seinen eigenen Puffer für die erneute Ablaufplanung aufrecht, und alle neueren
Oktette (Oktette mit einer Folgenummer größer als V(R)) werden in Richtung
der RLP des Ziels geleitet. Das Verfahren 700 schreitet dann zu Schritt
710 voran.
Im Schritt 710 informiert, wenn alle Daten durch den Ursprung
ausgeliefert worden sind oder wenn erneutes Ablaufsteuern das Zeitlimit während
des Wartens auf Daten überschritten hat, der Ursprung das Ziel, dass das R-RLP
des Ursprungs abgeschlossen worden ist und das R-RLP des Ursprungs gelöscht
ist. Das heißt zum Beispiel, dass keine Lieferung von Oktetten in Richtung
des Netzwerks vom Ziel-BSR 2202 erfolgen darf, bis der Ziel-BSR
2202 eine Anzeige vom R-RLP des Ursprungs-BSR 2201 empfängt,
dass alle seine Oktette entweder geliefert worden sind oder während des Wartens
auf Empfang das Zeitlimit überschritten haben. Das Verfahren 700 schreitet
dann zu Schritt 712 voran.
Im Schritt 712 empfängt das Ziel die Anzeige, dass der
Ursprung das Senden von Daten in Richtung des Netzwerks abgeschlossen hat und beginnt,
Daten in seinem Puffer für die erneute Ablaufsteuerung in Richtung des Netzwerks
zu kommunizieren. Das Verfahren 700 wird dann abgeschlossen.
8 stellt ein funktionales Diagramm hoher Schicht des
BSR Netzwerks 200 aus 2 nach der Übertragung
des F-RLP und R-RLP vom Ursprungs-BSR 2201 auf den Ziel-BSR 2202
dar. Wie in 8 in der Aufwärtsstreckenrichtung
gezeigt, werden R-RLP Daten vom Mobiltelefon 210 an alle BSRs
2201–2203 im aktiven Satz gesandt. Jeder der MAC Scheduler
(MAC/SCH1-MAC/SCH3) der BSRs 2201–2203
kommuniziert die empfangenen Daten an das RLP (veranschaulicht durch R-RLP3)
des ausgebenden BSR (veranschaulicht durch BSR 2202), welcher die Rahmenauswahl
durchführt. Das Ziel-RLP (RLP3) des Ziel-BSR 2202 kommuniziert
die empfangenen Daten an das PPP (PPP2) des Ziel-BSR 2202, welcher
die Daten an das PPP (PPP1) des Ursprungs-BSR 2201 tunnelt.
Das PPP (PPP1) des Ursprungs-BSR 2201 kommuniziert die Daten
an den FA (FA1) des Ursprungs-BSR 2201, welcher die Daten an
das Intranet 230 und aufwärts zum HA 240 kommuniziert.
In der Abwärtsstreckenrichtung ist der Datenfluss im Wesentlichen
umgekehrt. Insbesondere Daten vom HA 240 werden an den FA (FA1)
des Ursprungs-BSR 2201 kommuniziert. Der FA (FA1) kommuniziert
die Daten an das PPP1, welches die Daten an das PPP (PPP2)
des Ziel-BSR 2202 tunnelt. Das PPP (PPP2) des Ziel-BSR
2202 kommuniziert die Daten an das RLP (RLP2) des Ziel-BSR
2202, welcher die Daten an den MAC Scheduler (MAC/SCH2) des
Ziel-BSR 2202 kommuniziert, welcher die Daten über Funk an das Mobiltelefon
210 überträgt.
Es sollte beachtet werden, dass, obwohl verschiedene Ausführungsformen
einer RLP Mobilitätslösung einer aktiven Sitzung gemäß der vorliegenden
Erfindung oben beschrieben worden sind, die zwei RLP Migrationszustände, die
unter Umsetzung eines zweistufigen RLP-Übergangsprozesses der zwei definierten
Zustände von einem Ursprung zu einem Ziel migriert werden, aufweisen, alternative
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Migration der zwei RLP Migrationszustände,
F-RLP und R-RLP, in einer einzigen Stufe unter Umsetzung wenigstens der Verfahren
für die Migration, oben beschrieben, umfassen können.
Wie zuvor erwähnt, kann in Netzwerken, welche Ausführungsformen
einer RLP Mobilitätslösung gemäß der vorliegenden Erfindung
umsetzen, ein Mobiltelefon eine Mehrzahl von Übergaben in einer relativ kurzen
Zeitspanne erfordern. Solcher Art können verschiedene Ausführungsformen
der RLP Mobilitätslösung der vorliegenden Erfindung wahlweise einen Timer
zum Entscheiden, wann das R-RLP von einem Ursprung zu einem Ziel, zum Beispiel einem
Ursprungs-BSR zu einem Ziel-BSR übertragen werden soll, umfassen. Insbesondere
nach der Übertragung des F-RLP von einem Ursprungs-BSR auf einen Ziel-BSR kann
der Ursprungs-BSR einen Timer starten, welcher ablaufen muss, bevor das R-RLP im
Ursprungs-BSR auf einen Ziel-BSR übertragen werden kann. Das heißt, wenn
ein Mobiltelefon entscheidet, dass es bevorzugen würde, Daten von einem Ziel-BSR
zu empfangen (d.h. da das Mobiltelefon ein stärkeres Signal vom Ziel-BSR empfängt),
wird das F-RLP im Ursprungs-BSR auf den Ziel-BSR übertragen. Jedoch kurz nach
der Übertragung des F-RLP vom Ursprungs-BSR auf den Ziel-BSR kann das Mobiltelefon
danach umkehren, um ein stärkeres Signal vom ursprünglichen Ursprungs-BSR
zu empfangen oder auf einen nachfolgenden BSR treffen, von welchem es ein stärkeres
Signal empfängt. Auf solche Weise kann in Ausführungsformen mit RLP-Mobilitätslösungen,
welche einen Timer zum Steuern der Übertragung des R-RLP einsetzen, das R-RLP
im Ursprungs-BSR für eine Zeitspanne gehalten werden, die für das Mobiltelefon
lang genug ist, um ein stärkeres Signal wiederum vom Ursprungs-BSR zu erhalten
oder um ein stärkeres Signal von einem nachfolgenden, zweiten Ziel-BSR zu erzielen.
Im ersteren Fall würde das R-RLP im Ursprungs-BSR verbleiben und das F-RLP
kann zum Ursprungs-BSR zurück kehren. Im letzteren Fall würde das F-RLP
vom Ziel-BSR auf den nachfolgenden zweiten Ziel-BSR übertragen
und, wenn der Timer abläuft, würde das R-RLP vom Ursprungs-BSR direkt
auf den nachfolgenden zweiten Ziel-BSR übertragen, was daher die Notwendigkeit
ausschließt, das R-RLP auf den ersten Ziel-BSR zu übertragen. Auf solche
Weise kann der wahlweise Timer, welcher in verschiedenen Ausführungsformen
der RLP-Mobilitätslösungen gemäß der vorliegenden Erfindung
eingearbeitet ist, dazu dienen, die Anzahl der Male, welche das R-RLP übertragen
werden muss, zu verringern.
In ähnlicher Weise kann ein Timer wahlweise eingesetzt werden,
um zu steuern, wenn das F-RLP von einem Ursprung zu einem Ziel, zum Beispiel von
einem Ursprungs-BSR zu einem Ziel-BSR übertragen wird. Insbesondere und wie
oben beschrieben, kann ein Mobiltelefon sich zwischen mehreren Datenursprüngen
eines aktiven Satzes in kurzer Zeit bewegen und kann sich sogar zwischen verschiedenen
Sätzen hin und her bewegen. Auf solche Weise kann ein Mobiltelefon entscheiden,
dass es bevorzugt, Daten von einem Ziel zu empfangen (d.h., da das Mobiltelefon
ein stärkeres Signal vom Ziel als vom Ursprung empfängt). Kurz darauf
kann das Mobiltelefon zurück kehren, um ein stärkeres Signal vom ursprünglichen
Ursprung zu empfangen, oder kann auf ein nachfolgendes Ziel treffen, von welchem
es ein stärkeres Signal empfängt. Auf solche Weise kann in Ausführungsformen
der RLP-Mobilitätslösungen, welche einen Timer zum Steuern der Übertragung
des F-RLP einsetzen, das F-RLP im Ursprungs-BSR für einen längeren Zeitraum,
der für das Mobiltelefon lang genug ist, um ein stärkeres Signal vom Ursprung
wiederum zu erhalten oder ein stärkeres Signal von einem nachfolgenden zweiten
Ziel zu erzielen, gehalten werden. Im ersteren Fall würde das F-RLP im Ursprung
verbleiben, bis der Timer abläuft, während dessen sich das Mobiltelefon
entscheiden kann, wiederum Daten vom Ursprung zu empfangen. Im letzteren Fall würde
das F-RLP wiederum im Ursprung verbleiben, bis der Timer abläuft, und nur nach
dem Ablaufen des Timers würde das F-RLP auf ein Ziel übertragen, von welchem
das Mobiltelefon sein stärkstes Signal empfängt. Auf solche Weise kann
der wahlweise Timer, welcher in den verschiedenen Ausführungsformen der RLP-Mobilitätslösungen
gemäß der vorliegenden Erfindung eingearbeitet ist, dazu dienen, die Anzahl
der Male, welche das F-RLP übertragen werden muss, zu verringern.
Wie von der obigen Offenbarung angezeigt, können F-RLP und R-RLP
von einem Ursprung zu einem Ziel und zu einem nachfolgenden Ziel gleichzeitig oder
einzeln und mit veränderlichen Verzögerungen bewegt werden. Insbesondere
können F-RLP und R-RLP, wie oben beschrieben, von einem Ursprung zu einem ersten
Ziel und nachfolgend zu einem zweiten Ziel übertragen werden oder alternativ
kann das F-RLP auf ein erstes Ziel, dann auf ein zweites Ziel übertragen werden
und nachfolgend kann das R-RLP entweder auf das erste Ziel und dann auf das zweite
Ziel oder direkt auf das zweite Ziel übertragen werden. Das heißt, dass
gemäß den verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
die Komponenten des RLP, die hierin definiert sind, nämlich F-RLP und R-RLP,
zwischen Ursprüngen und Zielen gleichzeitig, einzeln oder in jeder Kombination
davon, übertragen werden können.
Obwohl verschiedene Ausführungsformen einer RLP-Migrationslösung
für eine aktive Sitzung der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf eine BSR-Netzwerkarchitektur
dargestellt worden sind, werden jene Fachleute auf diesem Gebiet der Technik mit
der Information aus den Lehren der vorliegenden Erfindung zu schätzen wissen,
dass die Konzepte einer RLP-Migrationslösung für eine aktive Sitzung der
vorliegenden Erfindung in im Wesentlichen jedem Netzwerk angewendet werden können,
welches ein zuverlässiges Protokoll wie ein Funkstreckenprotokoll (RLP) umsetzt.
Insbesondere und zum Beispiel können die Konzepte einer RLP-Migrationslösung
für eine aktive Sitzung der vorliegenden Erfindung im herkömmlichen hierarchischen
CDMA-Funk-IP-Netzwerk 100 aus 1 angewendet
werden, um aktiv eine RLP-Sitzung zwischen verschiedenen RNCs 125 zu migrieren,
welche durch, zum Beispiel, die Mobilität des Zugriffsendgeräts
110 veranlasst wird.
Während das Vorangehende auf verschiedene Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung gerichtet ist, können andere und weitere Ausführungsformen
der Erfindung ausgestaltet werden, ohne vom Grundumfang derselben abzuweichen. Auf
solche Weise muss der richtige Umfang der Erfindung gemäß den Ansprüchen,
welche folgen, bestimmt werden.