專(zhuān)利名稱(chēng)：在分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中選擇分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)/外部代理的分組核心功能部件和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到無(wú)線(xiàn)電電信系統(tǒng)，并且更具體而言，涉及到在分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中選擇分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)(PSDN)/外部代理(FA)的分組核心功能部件(PCF)和方法。
相關(guān)技術(shù)描述碼分多址(CDMA)2000是用于CDMA網(wǎng)絡(luò)的第三代系統(tǒng)。它經(jīng)由分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)(PDSN)提供分組交換的呼叫路由，該分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)被用作接入集中器，且在移動(dòng)IP的情況下用作漫游移動(dòng)用戶(hù)的外部代理(FA)。


圖1是使用移動(dòng)節(jié)點(diǎn)(MS)11-13給多個(gè)移動(dòng)用戶(hù)提供無(wú)線(xiàn)電接入的現(xiàn)有分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)10的簡(jiǎn)化方框圖。在分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)例如CDMA 2000中，MN經(jīng)由空中接口鏈接16通過(guò)無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)(RN)14和15接入到分組核心網(wǎng)絡(luò)。所使用的協(xié)議的說(shuō)明和每個(gè)協(xié)議結(jié)束的位置示于方框圖的下部?；ヂ?lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)網(wǎng)絡(luò)17使用無(wú)線(xiàn)電-分組(R-P)接口21把RN鏈接到多個(gè)PDSN 18-20。每個(gè)RN可以包括多個(gè)基站(BS)和基站控制器(BSC)(沒(méi)有示出)。分組核心功能部件(PCF)22和23處理來(lái)自MN的數(shù)據(jù)分組的交換，且可能位于BSC中。PCF選擇一個(gè)PDSN以端接它的所有分組數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)。當(dāng)移動(dòng)用戶(hù)希望啟動(dòng)一個(gè)分組數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)時(shí)，PCF選擇一個(gè)PDSN，并且一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議(PPP)連接24在用戶(hù)的MN和選擇的PDSN之間建立起來(lái)。每一次PPP鏈接建立，都要協(xié)商鑒權(quán)、壓縮等，隨后是代理通告和移動(dòng)IP注冊(cè)請(qǐng)求。
而PDSN又使用一個(gè)或更多子網(wǎng)絡(luò)25和26與路由器27和28接入分組交換網(wǎng)絡(luò)骨干網(wǎng)29。在那里，MN連接到IP網(wǎng)絡(luò)17，且IP協(xié)議30可以用來(lái)接入因特網(wǎng)。
CDMA 2000標(biāo)準(zhǔn)描述了移動(dòng)用戶(hù)的兩種可能的預(yù)訂類(lèi)型“簡(jiǎn)單IP”和“移動(dòng)IP”。在簡(jiǎn)單IP中，不同的PDSN之間的無(wú)縫移動(dòng)性是不可行的。對(duì)于一個(gè)特定的數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)，移動(dòng)用戶(hù)的MN的IP地址是由處理那個(gè)特定會(huì)話(huà)的PDSN提供的。因而，在繼續(xù)數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)同時(shí)，MN不能移交給另一個(gè)PDSN，這是因?yàn)樾翽DSN將給MN指定一個(gè)新IP地址。如果MN接收到具有新IP地址的分組，則它自動(dòng)推斷出第一個(gè)會(huì)話(huà)已結(jié)束。因此，如果MN在簡(jiǎn)單IP中從一個(gè)PDSN漫游到另一個(gè)PDSN，則整個(gè)會(huì)話(huà)必須從頭開(kāi)始重新協(xié)商。為了重建會(huì)話(huà)，這可能涉及到倘若休眠則應(yīng)該避免的業(yè)務(wù)信道分配，以及整個(gè)協(xié)議系列。這個(gè)過(guò)程可能會(huì)足夠長(zhǎng)以致于成為一個(gè)對(duì)用戶(hù)明顯的問(wèn)題。
另一方面，在移動(dòng)IP中，每個(gè)MN預(yù)分配一個(gè)IP地址，它不顧服務(wù)的PSDN如何而總是使用該地址。在IP層之上的移動(dòng)IP協(xié)議層允許原籍代理和外部代理用隧道向漫游的移動(dòng)IP用戶(hù)傳送數(shù)據(jù)。因此，在切換期間，新PDSN使用與以前的PDSN使用的相同的預(yù)分配IP地址。然而，如果MN不斷地從一個(gè)PDSN切換到另一個(gè)PDSN，則需要額外分配業(yè)務(wù)信道，這是空中接口的低效用法。
當(dāng)前，移動(dòng)IP業(yè)務(wù)在CDMA 2000分組數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)IS-835中描述。然而，現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有有效地描述任何使MN可以一貫地從分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中選擇相同的PDSN以便建立它的通信鏈接的方法。該標(biāo)準(zhǔn)假定當(dāng)PCF選擇PDSN時(shí)，該P(yáng)CF將能夠選擇與它有先前的PPP連接的PDSN。然而，使用當(dāng)前的PDSN選擇程序，不能始終保證選擇相同的PDSN。這個(gè)問(wèn)題對(duì)移動(dòng)IP用戶(hù)(假如PPP和移動(dòng)IP綁定仍然是活動(dòng)的)和簡(jiǎn)單IP用戶(hù)來(lái)說(shuō)都是重要的，但是，它對(duì)簡(jiǎn)單IP用戶(hù)來(lái)說(shuō)尤其關(guān)鍵，其中，維持與相同的PDSN的連通性甚至更加關(guān)鍵。
因而，MN能夠一貫地選擇相同的PDSN以接入分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)將是有利的，其原因是這將使MN和PDSN之間的PPP會(huì)話(huà)能夠保持。這個(gè)問(wèn)題的其他建議的解決方案涉及到在分組核心網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行的方法。這些建議有網(wǎng)絡(luò)的集中視圖，且需要額外的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和額外的網(wǎng)絡(luò)信令以便與PDSN和所有正在建立的當(dāng)前連接通信或更新配置。在無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行且不涉及到核心網(wǎng)絡(luò)中額外的節(jié)點(diǎn)或信令的解決方案將是優(yōu)選的。
休眠切換在現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)下也是一個(gè)問(wèn)題。在CDMA 2000中，當(dāng)某個(gè)時(shí)間周期內(nèi)沒(méi)有數(shù)據(jù)經(jīng)由鏈接傳輸時(shí)，MN進(jìn)入休眠。在休眠階段期間，沒(méi)有業(yè)務(wù)信道指定給移動(dòng)臺(tái)；然而卻維持PPP會(huì)話(huà)。當(dāng)休眠的MN從一個(gè)分組小區(qū)移動(dòng)到另一個(gè)分組小區(qū)時(shí)，MN通知接入網(wǎng)絡(luò)，且該接入網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的PCF試圖為該MN選擇PDSN。所希望的是選擇相同的PDSN，其中，仍然為該移動(dòng)IP用戶(hù)維持PPP和RP連接。否則，網(wǎng)絡(luò)可能不必要地在不止一個(gè)PDSN中維持多個(gè)“掛起的PPP連接”直到最初的PPP連接超時(shí)且被釋放。由于PPP資源對(duì)運(yùn)營(yíng)者來(lái)說(shuō)是昂貴的，因此這是網(wǎng)絡(luò)資源的昂貴浪費(fèi)。
為了克服現(xiàn)有解決方案的缺點(diǎn)，使PCF能夠一貫地選擇相同PDSN的方法將是有利的。該方法應(yīng)當(dāng)優(yōu)選地是一種主要在無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行的簡(jiǎn)單的選擇過(guò)程，且不需要在核心網(wǎng)絡(luò)中引入新節(jié)點(diǎn)或新信令以處理該功能性。本發(fā)明提供了這樣一種方法。
發(fā)明概述一方面，本發(fā)明是一貫地從分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)PDSN選擇特定的PDSN以便作為MN的數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)的宿主的方法。該方法開(kāi)始在PCF中存儲(chǔ)一個(gè)靜態(tài)的查找表，該表包括MN的標(biāo)識(shí)符列表和網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)PDSN的相關(guān)聯(lián)列表。于是，PCF獲得MN的標(biāo)識(shí)符并且使用該查找表把MN的標(biāo)識(shí)符和一個(gè)PDSN聯(lián)系起來(lái)。然后，PCF選擇PDSN以便作為MN的數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)的宿主。查找表優(yōu)選地存儲(chǔ)在網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)PCF中以便當(dāng)MN在不同的PCF中漫游時(shí)為它一貫地選擇相同的PDSN。
另一方面，本發(fā)明是在MN從源PCF切換到目標(biāo)PCF之后當(dāng)MN返回到源PCF時(shí)從分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)PDSN重新選擇特定的PDSN以便作為MN的數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)的宿主的方法。源PCF在切換MN之前初始地指定該P(yáng)DSN以作為該數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)的宿主。該方法包括在切換MN后的預(yù)先確定的時(shí)間周期內(nèi)在源PCF的高速緩沖存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)MN的標(biāo)識(shí)符和特定PDSN的IP地址的步驟。如果MN在預(yù)先確定的時(shí)間周期內(nèi)返回到源PCF，則PCP重新選擇該特定的PDSN來(lái)作為該數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)的宿主。
還有一方面，本發(fā)明是一貫地從分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)PDSN選擇特定的PDSN以便作為MN的數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)的宿主的方法。當(dāng)一個(gè)PDSN初始地被選擇以作為該數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)的宿主時(shí)，該P(yáng)DSN的IP地址就被發(fā)送到MN，在那里存儲(chǔ)該IP地址。此后，當(dāng)MN漫游到另一個(gè)PCF時(shí)，MN使用例如CDMA2000空中接口第三層信令把PDSN的IP地址傳遞給新PCF。
另一方面，本發(fā)明是一貫地從分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)PDSN選擇特定的PDSN以便作為MN的數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)的宿主的PCF。該P(yáng)CF包括一個(gè)包含MN的標(biāo)識(shí)符列表和網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)PDSN的相關(guān)聯(lián)列表的靜態(tài)查找表。PCF還包括獲得MN標(biāo)識(shí)符的裝置和使用該查找表把MN標(biāo)識(shí)符和特定的PDSN聯(lián)系起來(lái)的散列功能部件，并且選擇特定的PDSN以便作為MN的數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)的宿主。PCF可能還包括在切換MN到另一個(gè)PCF后的預(yù)先確定的時(shí)間周期內(nèi)存儲(chǔ)MN的標(biāo)識(shí)符和特定PDSN的IP地址的高速緩沖存儲(chǔ)器。高速緩沖存儲(chǔ)器定時(shí)器確定預(yù)先確定的時(shí)間周期是否已期滿(mǎn)，并且如果MN在預(yù)先確定的時(shí)間周期內(nèi)返回到PCF，則PCF重新選擇特定的PDSN以作為該數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)的宿主。
還有一方面，本發(fā)明是一貫地從分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)PDSN選擇特定的PDSN以便作為MN的數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)的宿主的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括把多個(gè)PCF中的每一個(gè)連接到多個(gè)PDSN的無(wú)線(xiàn)電-分組(R-P)網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)MN漫游進(jìn)由每個(gè)PCF控制的區(qū)域時(shí)，該P(yáng)CF選擇一個(gè)PDSN以作為該數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)的宿主。每個(gè)PCF包括把MN和網(wǎng)絡(luò)中PDSN聯(lián)系起來(lái)的查找表、獲得MN標(biāo)識(shí)符的裝置與使用查找表把MN標(biāo)識(shí)符和特定的PDSN聯(lián)系起來(lái)的散列功能部件，并且它選擇特定的PDSN以便作為MN的數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)的宿主。
附圖簡(jiǎn)述參考附圖連同伴隨的說(shuō)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將更好地理解本發(fā)明，且它的多個(gè)目的和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚，其中圖1(現(xiàn)有技術(shù))是給多個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)提供無(wú)線(xiàn)電接入的現(xiàn)有分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)化方框圖；圖2是R-P網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)化方框圖，說(shuō)明了選擇PDSN的情景，其中，依照本發(fā)明的示教使用一個(gè)簡(jiǎn)單的散列功能部件來(lái)選擇PDSN；圖3是一個(gè)消息流程圖，說(shuō)明了依照本發(fā)明的示教當(dāng)PDSN IP地址提供給MN時(shí)在R-P建立方面的消息流；圖4是在本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施方案中可以用來(lái)把PDSN IP地址傳輸給MN的分組區(qū)域?qū)哟蔚氖疽鈭D；以及圖5是一個(gè)消息流程圖，說(shuō)明了依照本發(fā)明的示教在休眠PCF間切換之后當(dāng)MN提供PDSN IP地址時(shí)的消息流。
實(shí)施方案詳述本發(fā)明的方法是一種主要在無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行的簡(jiǎn)單的選擇過(guò)程，且不需要在核心網(wǎng)絡(luò)中引入新節(jié)點(diǎn)或新信令以處理功能性。在選擇過(guò)程中，如果PCF正在作為一個(gè)沒(méi)有期滿(mǎn)的綁定的宿主，則它重新選擇一個(gè)它與之已經(jīng)有R-P連接的PDSN。
在這里描述本發(fā)明的三個(gè)實(shí)施方案。在第一個(gè)實(shí)施方案中，服務(wù)于MN的PCF使用一個(gè)簡(jiǎn)單的散列功能部件以便初始選擇一個(gè)PDSN且在休眠切換到另一個(gè)PCF之后重新選擇該相同的PDSN。第二個(gè)實(shí)施方案也使用散列功能部件用于初始選擇PDSN，但是提供了一種可替代的在PCF間/PDSN內(nèi)切換之后重新選擇PDSN的方法。在初始選擇PDSN和切換后，最初PCF中的高速緩沖存儲(chǔ)器在PPP會(huì)話(huà)超時(shí)之后(即在R-P定時(shí)器終止之后)預(yù)先確定的時(shí)間周期內(nèi)保留PDSN的IP地址以及MN的移動(dòng)臺(tái)標(biāo)識(shí)(MSID)。如果MN在預(yù)先確定的時(shí)間周期期滿(mǎn)之前返回到最初的PCF，則PCF使用MSID和PDSN IP地址以便把MN重新連接到最初作為該P(yáng)PP會(huì)話(huà)宿主的PDSN。第三種實(shí)施方案提供了另外的可替代的、在PCF間/PDSN內(nèi)切換之后重新選擇PDSN的方法。在這個(gè)實(shí)施方案中，最初的PCF把已被選擇以作為該P(yáng)PP會(huì)話(huà)宿主的PDSN的IP地址提供給MN。在任何硬切換或休眠切換之后，MN把作為該P(yáng)PP會(huì)話(huà)宿主的PDSN的IP地址提供給當(dāng)前服務(wù)的PCF。
簡(jiǎn)單散列功能部件本發(fā)明使用一種簡(jiǎn)單散列功能部件以用于初始選擇PDSN。靜態(tài)查找表34存儲(chǔ)在運(yùn)營(yíng)者域內(nèi)所有的PCF中。該表維護(hù)一個(gè)有序的PDSN列表，其長(zhǎng)度是目前運(yùn)營(yíng)者網(wǎng)絡(luò)中PDSN的數(shù)目。通過(guò)對(duì)MN的國(guó)際移動(dòng)臺(tái)標(biāo)識(shí)符(IMSI)關(guān)鍵字段的簡(jiǎn)單操作，散列功能部件使用查找表以便選擇PDSN中的一個(gè)以處理會(huì)話(huà)。在MN的IMSI上使用“?！焙瘮?shù)可得到用來(lái)查找應(yīng)該選擇的PDSN的索引。
在無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)中所有的PCF一貫地應(yīng)用相同的算法；所以，對(duì)于給定的MN，所有的PCF應(yīng)當(dāng)一貫地選擇相同的PDSN。從而，MN跨越網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)且聯(lián)系到與新PCF通信的新BSC時(shí)能選擇相同的PDSN。假定MN特性為平均分布，則在R-P網(wǎng)絡(luò)中PPP會(huì)話(huà)且因而是網(wǎng)絡(luò)負(fù)載在可用的PDSN集合上平均地分布。
下面的表1說(shuō)明了簡(jiǎn)單散列功能部件使用的示范性的查找表34。每個(gè)PDSN的IP地址與等于PDSN編號(hào)減一(1)的數(shù)字相聯(lián)系。
表1散列功能部件的使用是假定當(dāng)選擇PDSN時(shí)，該P(yáng)DSN對(duì)選擇是可用的。如果查找表指示的PDSN是不可用的，則會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。例如，PDSN可能暫時(shí)地?fù)砣?。在這種情形下，可以為MN選擇另一個(gè)PDSN。然而，如果適當(dāng)?shù)貫榫W(wǎng)絡(luò)選定尺寸以允許峰值負(fù)荷，則選擇的PDSN應(yīng)當(dāng)是可用的并且能夠提供期望它提供的業(yè)務(wù)。
本發(fā)明假定每個(gè)PCF服務(wù)于一個(gè)或多個(gè)BSC。相反地，每個(gè)BSC只能被一個(gè)且僅一個(gè)PCF服務(wù)。另外的一個(gè)假定是在一個(gè)運(yùn)營(yíng)商的域內(nèi)，所有的PCF和所有PDSN經(jīng)由單個(gè)R-P網(wǎng)絡(luò)或R-P網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)互相連接以允許任何PCF連接到任何PDSN。PDSN選擇散列表和算法并沒(méi)有強(qiáng)加信令接口的變化。為了最大的收益，上面的散列表算法應(yīng)當(dāng)分布在運(yùn)營(yíng)商域內(nèi)各處的PCF。
只使用簡(jiǎn)單散列功能部件的解決方案并不企圖在跨越運(yùn)營(yíng)商邊界的系統(tǒng)間休眠切換期間保持PPP會(huì)話(huà)。在原有服務(wù)系統(tǒng)中的PPP會(huì)話(huà)沒(méi)有保持，且最終超時(shí)。假定目標(biāo)系統(tǒng)中的運(yùn)營(yíng)者將使用在目標(biāo)運(yùn)營(yíng)者自己域內(nèi)選擇PDSN的選擇方案。
使用簡(jiǎn)單散列功能部件的范例圖2是R-P網(wǎng)絡(luò)35的簡(jiǎn)化方框圖，說(shuō)明了選擇PDSN的情景，其中使用一個(gè)簡(jiǎn)單的散列功能部件用于從網(wǎng)絡(luò)各處分布的多個(gè)PDSN 36-39中選擇PDSN。首先，MN 40發(fā)送起始消息41給PCF_1(42)。基于MN的IMSI，PCF_1使用散列功能部件確定進(jìn)入PDSN靜態(tài)查找表34的索引。確定到PDSN_1(36)的連接，并且建立與PDSN_1的R-P鏈接43，隨后是建立PPP連接和注冊(cè)移動(dòng)IP。
下一步，MN 40漫游進(jìn)入PCF_2(44)的覆蓋范圍(這可能是硬切換或休眠切換)。如果它為硬切換，則切換請(qǐng)求45包含正在服務(wù)的PDSN_1(PPP連接)的IP地址。如果它為休眠切換，則PCF_2使用查找表34，其中，MN的IMSI指向目前作為該P(yáng)PP連接宿主的PDSN(PDSN_1)。因此，PPP連接保持活動(dòng)，且PCF_2僅僅協(xié)商建立到PDSN_1的新R-P鏈接。
再下一步，MN漫游進(jìn)入PCF_3(46)的覆蓋范圍(這可能是硬切換或休眠切換)。如果它為硬切換，則切換請(qǐng)求47包含正在服務(wù)的PDSN_1(PPP連接)的IP地址。如果它為休眠切換，則PCF_3使用查找表34，其中，MN的IMSI指向目前作為該P(yáng)PP連接宿主的PDSN(PDSN_1)。因此，PPP連接保持活動(dòng)，且PCF_3僅僅協(xié)商建立到PDSN_1的新R-P鏈接。
MN也可能漫游進(jìn)入別的運(yùn)營(yíng)者網(wǎng)絡(luò)中另一個(gè)PCF(沒(méi)有示出)的覆蓋范圍(這可能是硬切換或休眠切換)。如果它為硬切換，則切換請(qǐng)求包含正在服務(wù)的PDSN_1(PPP連接)的地址。如果它為休眠切換，則原有服務(wù)系統(tǒng)中的PPP會(huì)話(huà)沒(méi)有保持，且最終超時(shí)。簡(jiǎn)單散列功能部件并不企圖在跨越運(yùn)營(yíng)商邊界的系統(tǒng)間休眠切換期間保持PPP會(huì)話(huà)。代之以，目標(biāo)系統(tǒng)中的運(yùn)營(yíng)者使用在目標(biāo)運(yùn)營(yíng)者自己域內(nèi)選擇PDSN的選擇方案。
具有高速緩沖存儲(chǔ)器信息的簡(jiǎn)單散列功能部件第二個(gè)實(shí)施方案提供了一種可替代的在PCF間/PDSN內(nèi)切換之后重新選擇PDSN的方法。這個(gè)實(shí)施方案有助于確保在PPP會(huì)話(huà)生存期期間，當(dāng)用戶(hù)在切換之后返回到以前訪問(wèn)的PCF時(shí)會(huì)選擇相同的PDSN。在使用散列功能部件初始選擇PDSN和PCF間/PDSN內(nèi)切換后，服務(wù)于MN的最初PCF中的高速緩沖存儲(chǔ)器48在高速緩沖存儲(chǔ)器定時(shí)器49持續(xù)時(shí)間內(nèi)保留PDSN的IP地址以及MN的移動(dòng)臺(tái)標(biāo)識(shí)(MSID)。高速緩沖存儲(chǔ)器定時(shí)器被設(shè)置為至少等于R-P定時(shí)器的數(shù)值，以使信息在PPP會(huì)話(huà)超時(shí)之后(即在R-P定時(shí)器終止之后)的額外的時(shí)間周期內(nèi)保持。如果MN在高速緩沖存儲(chǔ)器定時(shí)器49終止之前返回到最初的PCF，則PCF從存儲(chǔ)的MSID和PDSN IP地址中確定選擇哪一個(gè)PDSN。然后，PCF把MN重新連接到最初作為該P(yáng)PP會(huì)話(huà)宿主的PDSN。如果高速緩沖存儲(chǔ)器定時(shí)器在MN返回到最初的PCF之前終止，則所有的高速緩沖存儲(chǔ)器信息被清除。高速緩沖存儲(chǔ)器定時(shí)器的設(shè)置可以在PCF中手工地配置，或者由PDSN在A11接口上提供。MSID和PDSN IP地址在PCF中已經(jīng)是可用的。
這個(gè)實(shí)施方案提供了甚至在異常的網(wǎng)絡(luò)條件下一貫地選擇相同PDSN的好處，其中，由于在優(yōu)選的PDSN中暫時(shí)的擁塞，散列功能部件最初為MN選擇了一個(gè)可替代的PDSN。當(dāng)休眠切換已執(zhí)行且MN在高速緩沖存儲(chǔ)器定時(shí)器49終止之前返回到PCF時(shí)，即使在優(yōu)選的PDSN中的擁塞已被清除，該可替代的PDSN也又一次被選擇。盡管散列功能部件獨(dú)自將回復(fù)到優(yōu)選的PDSN，但這個(gè)過(guò)程保持現(xiàn)有的PPP會(huì)話(huà)。
始發(fā)接入的PDSN IP地址第三種實(shí)施方案提供了另外的可替代的在PCF間/PDSN內(nèi)切換之后重新選擇PDSN的方法。在這個(gè)實(shí)施方案中，最初的PCF使用例如CDMA2000第三層信令給MN發(fā)送信息消息，該消息具有已被選擇以作為該P(yáng)PP會(huì)話(huà)宿主的PDSN的IP地址。在任何休眠切換(起始請(qǐng)求)之后，MN把作為該P(yáng)PP會(huì)話(huà)宿主的PDSN的IP地址提供給新的服務(wù)的PCF。
圖3是一個(gè)消息流程圖，說(shuō)明了依照本發(fā)明的示教，當(dāng)PDSN IP地址提供給MN 40時(shí)在R-P建立方面的消息流。這些消息在MN 40、基站控制器(BSC)51、移動(dòng)交換中心(MSC)52、PCF 53和PDSN 54之間發(fā)送。在55處，MN發(fā)送起始消息給BSC，BSC返回BS確認(rèn)命令56。然后BSC發(fā)送連接管理(CM)業(yè)務(wù)請(qǐng)求57給MSC，MSC在時(shí)間T303內(nèi)返回指定請(qǐng)求58。然后在MN和BSC之間實(shí)施IS-2000業(yè)務(wù)信道(TCH)建立程序59。
如果MN 40已經(jīng)有進(jìn)行中的PPP會(huì)話(huà)，且MN沒(méi)有在起始消息中報(bào)告它的PDSN IP地址，則在61處BSC給MN發(fā)送消息以便檢索指定的PDSN的IP地址。在62處，MN發(fā)送作為其PPP會(huì)話(huà)宿主的PDSN的IP地址。在這種說(shuō)明性的情況中，假定MN沒(méi)有進(jìn)行中的PPP會(huì)話(huà)，或者由于某種原因MN提供的PDSN IP地址從新PCF是不可路由的/到達(dá)的。在這種情況下BSC發(fā)送A9-建立-A8消息63給PCF 53，且PCF在64處選擇PDSN以作為該P(yáng)PP會(huì)話(huà)的宿主。PCF可以使用散列表和MN的IMSI以選擇PDSN。然而，如果MN的確有進(jìn)行中的PPP會(huì)話(huà)，則增加A9-建立-A8消息以承載PDSN IP地址給PCF。無(wú)論這樣或那樣，一旦PDSN被識(shí)別，PCF就有必需的信息以啟動(dòng)與相同PDSN的通信(A10/A11連接建立65)，從而為MN保持PPP會(huì)話(huà)。
在66處，PCF然后發(fā)送包括PDSN IP地址的A9-連接-A8消息給BSC51。然后，BSC發(fā)送指配完畢消息67給MSC 52。BSC也發(fā)送包括PDSN IP地址的CDMA 2000信息消息68給MN 40。該信息消息應(yīng)當(dāng)優(yōu)選地作為CDMA 2000第三層消息發(fā)送，而不是作為應(yīng)用消息、移動(dòng)IP消息或PPP消息發(fā)送。然后PPP連接的建立和移動(dòng)IP注冊(cè)在69處和70處完成，分組數(shù)據(jù)的發(fā)送在MN和PDSN之間開(kāi)始。
圖4是在本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施方案中可以用來(lái)把PDSN IP地址傳輸給MN的分組區(qū)域?qū)哟蔚氖疽鈭D。一個(gè)IP地址包含32比特，希望可以經(jīng)由空中接口發(fā)送較少的比特給MN。在該層次中，PCF1 75、PCF2 76和PCF3 77各有一個(gè)相關(guān)聯(lián)的PCF區(qū)域ID(分別為PZID1 78、PZID2 79和PZID3 80)。另外，PDSN 81有一個(gè)包含PCF區(qū)域的相關(guān)聯(lián)的PDSN區(qū)域ID 82。由于每個(gè)無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò)實(shí)體有它自己的區(qū)域ID，于是可以構(gòu)造聯(lián)系IP地址和區(qū)域ID的表。因而，只有區(qū)域ID必須經(jīng)由空中接口發(fā)送。盡管這個(gè)實(shí)施方案有需要建立表的缺點(diǎn)，但它的確減少了必須經(jīng)由空中接口發(fā)送的比特?cái)?shù)目。
圖5是一個(gè)消息流程圖，說(shuō)明了依照本發(fā)明的示教，在休眠PCF間切換之后當(dāng)MN提供PDSN IP地址時(shí)的消息流。這些消息在MN 40、源BSC 85、目標(biāo)BSC 86、移動(dòng)交換中心/訪問(wèn)者位置寄存器(MSC/VLR)87、源PCF 88、目標(biāo)PCF 89和PDSN 90之間發(fā)送。應(yīng)當(dāng)指出，在91處維持休眠的PPP連接。
在92處，MN 40發(fā)送起始消息給目標(biāo)BSC 86，該起始消息包括當(dāng)MN的最初的服務(wù)PCF首先指定PDSN時(shí)提供的PDSN IP地址。目標(biāo)BSC返回BS確認(rèn)命令93。目標(biāo)BSC然后發(fā)送CM業(yè)務(wù)請(qǐng)求94給MSC/VLR 87，MSC/VLR在時(shí)間T303內(nèi)返回指定請(qǐng)求95。由于MN 40已經(jīng)有PPP連接，所以目標(biāo)BSC給目標(biāo)PCF 89發(fā)送包括PDSN IP地址的A9-建立-A8消息。然后目標(biāo)PCF有必需的信息以建立與PDSN 90的A10/A11鏈接97，從而為MN保持PPP會(huì)話(huà)。如果目標(biāo)PCF不能夠接收到PDSN IP地址，則它可以使用散列功能部件以重新選擇PDSN或選擇另外PDSN。在98處，鏈接在源PCF 88和PDSN之間切換。
在99處，目標(biāo)PCF 89然后發(fā)送A9-連接-A8消息給目標(biāo)BSC 86。目標(biāo)BSC在100處給MN指定一個(gè)信道，并且發(fā)送指定完畢消息101給MSC/VLR 87。如果目標(biāo)PCF不能夠接收到原PDSN IP地址且選擇了一個(gè)新PDSN，則目標(biāo)BSC也發(fā)送包括新PDSN IP地址的CDMA 2000信息消息102給MN 40。在103處，分組數(shù)據(jù)的傳輸在MN和PDSN之間開(kāi)始。
總之，本發(fā)明的每一個(gè)實(shí)施方案都提供了不同水平的好處。簡(jiǎn)單散列功能部件保證在單個(gè)運(yùn)營(yíng)者范圍內(nèi)正常網(wǎng)絡(luò)情況下PPP會(huì)話(huà)的保持。然而，散列功能部件未能解決MN漫游超出運(yùn)營(yíng)者域的覆蓋區(qū)的情形。例如，如果MN漫游進(jìn)入另一個(gè)運(yùn)營(yíng)商的覆蓋區(qū)，則由于PDSN的選擇將基于新運(yùn)營(yíng)者的散列功能部件以及它自己的配置表，故PPP會(huì)話(huà)將不會(huì)保持。在這種情況下，希望的結(jié)果是在新運(yùn)營(yíng)者的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)選擇PDSN。
當(dāng)MN執(zhí)行運(yùn)營(yíng)商間切換時(shí)，使用具有MN的MSID和PDSN的IP地址的高速緩沖存儲(chǔ)器提供了額外的好處。在硬切換之后，如果MN返回到最初的PCF，則由于PDSN IP地址經(jīng)由信令傳輸，所以高速緩沖存儲(chǔ)器保證選擇相同的PDSN。如果MN進(jìn)入休眠且在最初的PCF和另一個(gè)PCF之間來(lái)回地行進(jìn)，則只要高速緩沖存儲(chǔ)器定時(shí)器沒(méi)有期滿(mǎn)，高速緩沖存儲(chǔ)器信息就保證選擇相同的PDSN。
這種解決方案使MN在休眠切換之后能夠在起始消息中傳遞PDSN IP地址，其中，PDSN IP地址或PDSN區(qū)域ID在R-P連接建立之后發(fā)送給MN。這提供了一種對(duì)所有情況的簡(jiǎn)單且完全的解決方案。
因此，可以相信，本發(fā)明的操作和構(gòu)造通過(guò)前面的描述將變得清楚。盡管示出和描述的方法已被表征為優(yōu)先選用的，但在不脫離下面權(quán)利要求定義的發(fā)明范圍的情況下顯然在其中可以作出多種變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種一貫地從分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)(PDSN)中選擇特定的PDSN以便作為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)(MN)的數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)宿主的方法，該方法包括步驟在分組核心功能部件(PCF)中存儲(chǔ)一個(gè)靜態(tài)的查找表，該表包括MN的標(biāo)識(shí)符列表和網(wǎng)絡(luò)中該多個(gè)PDSN的相關(guān)聯(lián)列表；PCF使用該查找表把該MN的標(biāo)識(shí)符和一個(gè)PDSN聯(lián)系起來(lái)；以及PCF選擇相關(guān)聯(lián)的PDSN以便作為該MN的數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)的宿主。
2.如權(quán)利要求1的一貫地選擇特定的PDSN的方法，其中，網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)PCF，且在PCF中存儲(chǔ)靜態(tài)查找表的步驟包括在網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)PCF中存儲(chǔ)該查找表。
3.如權(quán)利要求2的一貫地選擇特定的PDSN的方法還包括步驟執(zhí)行休眠切換程序以在網(wǎng)絡(luò)中把MN從源PCF切換到目標(biāo)PCF，該休眠切換程序包括傳遞MN的標(biāo)識(shí)符給目標(biāo)PCF的步驟；在目標(biāo)PCF中使用查找表把MN的標(biāo)識(shí)符和選擇的PDSN聯(lián)系起來(lái)；以及由目標(biāo)PCF把MN連接到選擇的PDSN。
4.一種在MN從源分組核心功能部件(PCF)切換到目標(biāo)PCF之后當(dāng)MN返回到源PCF時(shí)從分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)(PDSN)重新選擇特定的PDSN以便作為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)(MN)的數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)宿主的方法，該源PCF在切換MN之前已初始指定該P(yáng)DSN來(lái)作為該數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)的宿主，該方法包括步驟在切換MN后的預(yù)先確定的時(shí)間周期內(nèi)在源PCF的高速緩沖存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)MN的標(biāo)識(shí)符和該特定PDSN的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)地址；確定MN是否在預(yù)先確定的時(shí)間周期內(nèi)返回到源PCF；以及如果MN在預(yù)先確定的時(shí)間周期內(nèi)返回到源PCF，則重新選擇該特定的PDSN以作為該數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)的宿主。
5.如權(quán)利要求4的重新選擇特定的PDSN的方法，在把MN的標(biāo)識(shí)符和特定PDSN的IP地址存儲(chǔ)于高速緩沖存儲(chǔ)器中的步驟之前還包括步驟在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有的PCF中存儲(chǔ)靜態(tài)查找表，該表包括MN的標(biāo)識(shí)符列表和網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)PDSN的相關(guān)聯(lián)列表；由源PCF獲得MN的標(biāo)識(shí)符；在源PCF中使用查找表來(lái)把MN的標(biāo)識(shí)符和該特定的PDSN聯(lián)系起來(lái)；以及由PCF選擇該特定的PDSN以便作為MN的數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)的宿主。
6.一種一貫地從分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)(PDSN)中選擇特定的PDSN以便作為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)(MN)的數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)宿主的方法，該特定的PDSN由網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)分組核心功能部件(PCF)選擇，該方法包括步驟由第一個(gè)PCF初始選擇該特定的PDSN以作為該數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)的宿主；從第一個(gè)PCF經(jīng)由基站控制器(BSC)給MN發(fā)送具有該特定PDSN的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)地址指示的信息消息；以及從MN傳遞該特定PDSN的IP地址到網(wǎng)絡(luò)中MN漫游處的任何其他PCF。
7.如權(quán)利要求6的一貫地選擇特定的PDSN的方法，其中，初始選擇該特定的PDSN以便作為該數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)宿主的步驟包括步驟在第一個(gè)PCF中存儲(chǔ)靜態(tài)查找表，該表包括MN的標(biāo)識(shí)符列表和網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)PDSN的相關(guān)聯(lián)列表；由第一個(gè)PCF獲得該MN的標(biāo)識(shí)符；由該第一個(gè)PCF使用該查找表把MN的標(biāo)識(shí)符和一個(gè)PDSN聯(lián)系起來(lái)；以及由該第一個(gè)PCF選擇相關(guān)聯(lián)的PDSN以便作為該MN的數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)的宿主。
8.如權(quán)利要求6的一貫地選擇特定的PDSN的方法，其中，該選擇的PDSN的IP地址指示是PDSN區(qū)域ID。
9.一種一貫地從分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)(PDSN)中選擇特定的PDSN以便作為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)(MN)的數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)宿主的分組核心功能部件(PCF)，該P(yáng)CF包括包含MN的標(biāo)識(shí)符列表和網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)PDSN的相關(guān)聯(lián)列表的靜態(tài)查找表；獲得MN標(biāo)識(shí)符的裝置；以及使用該查找表把MN標(biāo)識(shí)符和特定的PDSN聯(lián)系起來(lái)且選擇該特定的PDSN以便作為MN的數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)的宿主的散列功能部件。
10.如權(quán)利要求9的PCF還包括在切換MN到另一個(gè)PCF后的預(yù)先確定的時(shí)間周期內(nèi)存儲(chǔ)該MN的標(biāo)識(shí)符和該特定PDSN的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)地址的高速緩沖存儲(chǔ)器；用于確定預(yù)先確定的時(shí)間周期什么時(shí)候期滿(mǎn)的高速緩沖存儲(chǔ)器定時(shí)器；以及如果MN在預(yù)先確定的時(shí)間周期內(nèi)返回到PCF，則重新選擇該特定的PDSN以作為該數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)宿主的裝置。
11.一種一貫地從分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)(PDSN)中選擇特定的PDSN以便作為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)(MN)的數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)宿主的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括把多個(gè)分組核心功能部件(PCF)中的每一個(gè)連接到該多個(gè)PDSN的無(wú)線(xiàn)電-分組(R-P)網(wǎng)絡(luò)；以及多個(gè)PCF，當(dāng)MN漫游進(jìn)由每一個(gè)PCF控制的區(qū)域時(shí)，該P(yáng)CF選擇一個(gè)PDSN作為該數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)的宿主，各個(gè)所述的PCF包括包含MN的標(biāo)識(shí)符列表和網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)PDSN的相關(guān)聯(lián)列表的靜態(tài)查找表；獲得MN標(biāo)識(shí)符的裝置；以及使用該查找表把MN標(biāo)識(shí)符和該特定的PDSN聯(lián)系起來(lái)且選擇該特定的PDSN以便作為MN的數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)的宿主的散列功能部件。
全文摘要
一種一貫地從分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)(PDSN(54、81、90))中選擇一PDSN以便作為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)(MN(40))的數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)宿主的分組核心功能部件(PCF(53、75、88、89))和方法。在第一個(gè)實(shí)施方案中，使用PCF(42、44、46)中的靜態(tài)查找表(34)來(lái)把MN的標(biāo)識(shí)符列表和網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)PDSN的列表聯(lián)系起來(lái)。PCF獲得MN的標(biāo)識(shí)符且使用查找表和散列功能部件把MN的標(biāo)識(shí)符和PDSN聯(lián)系起來(lái)。然后由PCF選擇PDSN以作為MN的數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)的宿主。在另一個(gè)實(shí)施方案中，PCF還包括高速緩沖存儲(chǔ)器定時(shí)器(49)和在切換MN到另一個(gè)PCF之后預(yù)先確定的時(shí)間周期內(nèi)存儲(chǔ)MN的標(biāo)識(shí)符和所選擇PDSN的IP地址的高速緩沖存儲(chǔ)器。如果MN在預(yù)先確定的時(shí)間周期內(nèi)返回到該P(yáng)CF，則該P(yáng)CF重新選擇相同的PDSN作為該數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)的宿主。在又一個(gè)實(shí)施方案中，在初始選擇PDSN作為該數(shù)據(jù)會(huì)話(huà)的宿主之后，該P(yáng)DSN的IP地址被發(fā)送到MN，MN然后把該P(yáng)DSN的IP地址傳遞給MN漫游處的任何后來(lái)的PCF。PDSN區(qū)域ID可以用來(lái)代替完整的IP地址。
文檔編號(hào)H04L29/06GK1416655SQ0180636
公開(kāi)日2003年5月7日 申請(qǐng)日期2001年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月10日
發(fā)明者L·馬杜爾, L·塞古拉, K·沙菲克 申請(qǐng)人:艾利森電話(huà)股份有限公司