ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ В ПАССИВНОМ РЕЖИМЕ В СЕТИ ПАКЕТНЫХ ДАННЫХ Российский патент 2014 года по МПК H04W92/10 H04W40/00 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится, вообще говоря, к передаче обслуживания в пассивном режиме в беспроводной сети связи, поддерживающей передачу пакетных данных и, более конкретно, к передаче обслуживания в пассивном режиме без участия подвижной станции.

Уровень техники

При передаче по сети данных, например пакетных данных, используется адресация Интернет Протокола (IP), понимаемая здесь как Мобильная IP маршрутизация. Адреса IP используются для маршрутизации пакетов от конечной точки источника до пункта назначения, позволяя маршрутизаторам направлять пакеты от входных интерфейсов сети к внешним интерфейсам в соответствии с таблицами маршрутизации. Таблицы маршрутизации обычно поддерживают информацию ближайшего маршрутизатора (внешний интерфейс) для каждого IP-адреса пункта назначения, в соответствии с числом сетей, с которыми связан этот IP-адрес. Таким образом, IP-адрес обычно содержит информацию об IP узловой точке привязки. Для сетей связи это означает формирование ряда соединений для образования маршрута от источника к пункту назначения. В частности, для установления маршрута используется двухпунктовый протокол (PPP).

Сеть обычно подразделяется на множественные пакетные зоны, причем каждая пакетная зона обслуживает конкретный географический район. При движении мобильной станции (MS) (или другого мобильного узла) в пределах всей сети она может перемещаться от одной пакетной зоны к другой. Такое перемещение может потребовать от MS установить новый маршрут вдоль данной пакетной зоны и отменить предыдущий маршрут. Этот процесс принято обозначать как "передача обслуживания".

Для данной MS, при передаче пакетных данных по данному маршруту, операция передачи обслуживания выполняется с помощью сигнальных сообщений, передаваемых от MS в сеть с целью активизации пакетных данных. В течение пассивного периода, когда маршрут не используется для активизации пакетных данных, MS обычно способствует операции передачи обслуживания, обеспечивая сигнальную информацию, идентифицирующую ее текущее местоположение. Операция передачи обслуживания в течение пассивного периода обозначается как "передача обслуживания в пассивном режиме", а предоставление информации мобильной станцией в течение передачи обслуживания в пассивном режиме обозначается как "передача обслуживания в пассивном режиме с участием подвижной станции". В ответ на сигнальную информацию сеть устанавливает новый маршрут и отменяет предыдущий.

Операция передачи обслуживания в пассивном режиме может происходить много раз перед тем, как какие-либо пакетные данные будут готовы для передачи на MS, или от нее. В этой ситуации маршруты устанавливаются и разрываются произвольное число раз, расходуя ресурсы сети. Кроме того, передача сигнального сообщения от MS в связи с установлением каждый раз нового маршрута также использует ресурсы беспроводного канала.

Таким образом, требуется обеспечить эффективную передачу обслуживания в пассивном режиме, понижающую использование IP ресурсов сети. Кроме того, требуется обеспечить эффективную передачу обслуживания в пассивном режиме без участия подвижной станции, что понизит запросы на беспроводные ресурсы сети.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 изображает блок-схему системы передачи данных.

Фиг.2 изображает блок-схему системы передачи данных, иллюстрирующую множественные пакетные зоны.

Фиг.3 изображает в подробностях часть системы передачи данных.

Фиг.4 изображает диаграмму состояний, иллюстрирующую работу мобильного узла системы связи.

Фиг.5 изображает схему, иллюстрирующую прохождение подпрограмм в системе связи.

Фиг.6 изображает схему, иллюстрирующую прохождение запроса в системе связи.

Фиг.7 изображает блок-схему последовательности операций при обработке сообщения на мобильном узле.

Фиг.8 изображает блок-схему последовательности операций обработки на мобильном узле, в котором сообщение о системных параметрах идентифицирует критерий мобильной поддержки для операции передачи обслуживания.

Фиг.9 изображает мобильный узел.

Фиг.10 изображает блок-схему полей в сообщении о системных параметрах.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Если возрастает потребность в обслуживании данных и другом сервисе в рамках Интернет Протокола (IP), то возрастает и сложность в установлении и подержании этого обслуживания для мобильных, т.е. беспроводных, пользователей. Хотя мобильный пользователь и не постоянно обращается за таким обслуживанием при перемещении по соответствующей географической зоне, часто все же соединение поддерживается для того, чтобы облегчить такое обслуживание, как только оно потребуется. Например, соединение по двухпунктовому протоколу (PPP) может быть установлено и поддерживаться для данного мобильного пользователя, даже если этот пользователь не получает обслуживания данных. Пока данные не передаются, мобильный пользователь может находится в пассивном режиме. В одной из систем мобильная станция в пассивном режиме посылает Начальное сообщение, как это определено в системе cdma2000, каждый раз, когда она переходит в другую пакетную зону. Начальные сообщения главным образом используются для обновления различных соединений между узлом пакетного управления (PCF) и узлом обслуживания пакетных данных (PDSN). Начальные сообщения могут учитывать помехи в выбранном канале, когда несколько мобильных станций в пассивном режиме пересекают границы пакетных зон. Данные варианты реализации снижают сложность и расход ресурсов благодаря тому, что мобильная станция в пассивном режиме использует процесс, обозначаемый как "передача обслуживания в пассивном режиме без участия мобильной станции".

Пример - система, использующая методику множественного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA) - система cdma2000 ITU-R Radio Transmission Technology (RTT) Candidate Submission (обозначаемая здесь как cdma2000), выпускаемая Ассоциацией Промышленности Средств Связи (TIA). Стандарт для cdma2000 определяется проектными версиями IS-2000 и был утвержден TIA и 3GPP2. Другой CDMA-стандарт - это стандарт W-CDMA, реализованный в Проекте 3-го Поколения Компании "3GPP", Документы № 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213 и 3G TS 25.214.

Фиг.1 изображает сеть пакетных данных (100) в соответствии с одним из вариантов реализации. Следует заметить, что альтернативные варианты реализации могут иметь различные обозначения для подобных функциональных блоков, а также могут содержать различные конфигурации компонент и функциональных блоков. В данном контексте сеть 100 на Фиг.1 и прочие подробные рисунки используются для определения маршрута; однако альтернативные варианты реализации могут определять маршрут в соответствии с конкретной конфигурацией и определяемыми при этом функциями. Система пакетных данных 100 включает в себя две зоны Системной Идентификации (SID), 110 и 120, каждая из которых имеет составляющие зоны Сетевой Идентификации (NID) 112, 114, 116, 122, 124, 126. Зоны SID/NID используются в голосовых системах и обычно идентифицируют обслуживаемую площадь. Например, обслуживаемая посредством MSC площадь может быть связана с парой (SID, NID) значений.

Для случая передачи пакетных данных с помощью поддерживающей эту операцию системы, такой как система 100 на Фиг.1, мобильная IP передача и связность сетевых узлов описаны в труде "IP Mobility Support", C.Perkins, вышедшем в октябре 1996 и обозначенном как RFC 2002. На Фиг.2 показан поток информации на дейтаграмме для данного Мобильного Узла (MN) 210 или Мобильной Станции (MS) в согласии с технологией IP мобильной связи. Видно, что каждый мобильный узел 210 представляет собой хост или маршрутизатор, изменяющий точку своей привязки от одной сети или подсети к другой. Мобильный узел может изменять свое местоположение без изменения IP-адреса; а также может продолжать поддерживать связь с другими Интернетовскими узлами любого местоположения, используя этот IP-адрес, если имеется возможность соединения уровня канала с точкой привязки. Каждый мобильный узел 210 имеет соответствующего собственного агента 202. Собственный агент 202 является маршрутизатором собственной сети мобильного узла, который готовит дейтаграммы к выдаче на мобильный узел 210, если он находится не в своей домашней сети, а также он поддерживает информацию о текущем местоположении мобильного узла 210.

Посторонний агент 204 является маршрутизатором для гостевой сети мобильного узла, обеспечивающим маршрутизационное обслуживание мобильного узла 210, пока он зарегистрирован. Посторонний агент 204 подает дейтаграммы на мобильный узел 210, которые были подведены собственным агентом 202 мобильного узла. Для дейтаграмм, посылаемых мобильным узлом 210, посторонний агент 204 может служить как маршрутизатор по умолчанию для зарегистрированных мобильных узлов.

Мобильному узлу 210 дается долговременный IP адрес в собственной сети. Этот домашний адрес используется так же как и "перманентный" IP адрес, обеспеченный в стационарном хосте. Вдали от собственной сети "адрес слежения" связан с мобильным узлом 210 и отображает текущую точку привязки мобильного узла. Мобильный узел 210 использует домашний адрес в качестве адреса источника для всех IP дейтаграмм, которые он посылает. Находясь далеко от дома, мобильный узел 210 регистрирует адрес слежения с собственным агентом 202. В зависимости от способа привязки, мобильный узел 210 регистрируется либо непосредственно со своим собственным агентом 202, либо через постороннего агента 204, который направляет регистрацию собственному агенту 202.

Для системы 100 на Фиг.1 типичная конфигурация 300 в пределах каждого PZID показана на Фиг.3. Узел Обслуживания Пакетных Данных (PDSN) 302 связан с Узлами Пакетного Управления (PCF) 304 и 310, каждый из которых связан с Контроллерами Базовых Станций (BSC) BSC₁ 306 и BSC₂ 312, соответственно. Первый маршрут связи определяется от PDSN 302 к PCF₁ 304, BSC₁ 306, причем BSC₁ 306 связывается с MN 308 в пределах PZID 320 через воздушный интерфейс. Если Мобильный Узел (MN) 308 движется к другому PZID, например к PZID 330, то устанавливается новый маршрут для передачи пакетных данных, определяемый от PDSN 302 к PCF₂ 310, BSC₂ 312, причем BSC₂ 312 связывается с MN 308 в пределах PZID 320 через воздушный интерфейс. Маршрут соединений от PDSN 302 к PCF₁ 304 и PCF₂ 310 определяет соединения А10. Маршрут соединений от PCF₁ 304 к BSC₁ 306 и от PCF₂ 310 к BSC₂ 312 определяет соединения А8. Соединение РРР устанавливается между MN 308 и PDSN 302. Если MN изменяет PDSN, то устанавливается новое РРР соединение между MN и новым PDSN.

Для запросов поддерживающих обслуживание пакетных данных существует Узел Обслуживания Пакетных Данных (PDSN), который посредничает между передачей данных по стационарной сети и передачей данных через воздушный интерфейс. Узел PDSN сопрягается с BS через узел Пакетного Управления (PCF), который может находиться вблизи BS, но может и нет. Для системы пакетных данных, показанной на Фиг.3, узел MN 308 может работать в одном из по меньшей мере трех состояний или режимов.

Как показано на Фиг.4, имеется три состояния обслуживания пакетных данных: Активное/Соединительное Состояние 402, Пассивное Состояние 404 и Неактивное Состояние 406. В Активном/Соединительном Состоянии 402 существует канал физического трафика между мобильной и базовой станциями, причем любая сторона может посылать данные. В Пассивном Состоянии 404 не существует канала физического трафика между мобильной и базовой станциями, но поддерживается РРР связь между мобильной станцией и PDSN. В Неактивном Состоянии 406 нет трафика между мобильной и базовой станциями и нет РРР связи между мобильной станцией и PDSN. На Фиг.4 показаны переходы между состояниями. Соединение А8 поддерживается в течение Активного/Соединительного Состояния и прекращается в течение перехода в Пассивное или Нулевое/Неактивное Состояние. Соединение А10 поддерживается в течение Активного/Соединительного Состояния и Пассивного Состояния. Соединение А10 прекращается, когда мобильная станция находится в Неактивном Состоянии 406.

В Пассивном Состоянии 404 воздушный интерфейс поддерживает, в частности, индикатор Прочтения Данных для Посылки (DRS), который используется при Начале (подготовке данных). Когда мобильный узел посылает запрос о подготовке данных с конкретизированным вариантом обслуживания пакетных данных, то он должен включить бит для Прочтения Данных для Посылки (DRS). Этот индикатор должен иметь состояние 1 как начальную установку и при запросе, и когда терминал готов к переходу от Пассивного Состояния 404 к Активному Состоянию 402, указывая на то, что имеются данные для посылки и соответствующий запрос об установлении трафика канала. Индикатор DRS должен находиться в состоянии 0 для указания о том, что терминал перешел границу пакетной зоны, находясь в пассивном режиме, и посылает начальный запрос для обновления сети в соответствии с текущим местоположением.

При получении Начального сообщения при установленном на DRS-бите в 1, BSC начинает процедуру установки вызова. Процедура установки вызова устанавливает маршрут для передачи пакетных данных к текущему местоположению мобильного узла. Установление маршрута обычно приводит к установлению трафика канала и установлению соответствующих соединений А8 и А10. Когда BSC получает начальное сообщение при DRS-бите, установленном на 0, то BSC и/или PCF обновляют соединение А10 между PCF и PDSN.

Когда MN 308 находится в пассивном режиме, то PDSN 302 не обрабатывает передачу пакетных данных, однако MN 308 продолжает посылать "Начальные" сообщения каждый раз, когда MN 308 перемещается в другую пакетную зону. Начальные сообщения первоначально используются для обновления соединения А10 между PCF 304, 310 и PDSN 302.

Узел MN 308 идентифицирует изменение пакетной зоны посредством идентификации PACKET_ZONE_ID (PZID), содержащегося в сообщении "Системные Параметры", периодически передаваемом каналами BSC 306, 312. Когда узел MN 308 идентифицирует изменение в PZID, то он посылает Начальное сообщение, идентифицирующее текущее местоположение и текущую пакетную зону. Начальное сообщение может вызвать частичную интерференцию в выбранном для установления радиосвязи канале, так же как может оказаться некоторое количество мобильных узлов в пассивном режиме, пересекающих границы пакетной зоны.

В соответствии с одной из реализаций изобретения, мобильный узел в пассивном режиме может избежать посылки Начального сообщения каждый раз, когда он перемещается на новую пакетную зону посредством процесса, обозначаемого как "передача обслуживания в пассивном режиме без участия мобильной станции". Когда узел MN 308 находится в пассивном режиме и в это время нет данных для передачи от PDSN 302, то узлу MN 308 не требуется посылать Начальное сообщение о перемещении на новую пакетную зону и при этом поддерживается последний использованный маршрут связи (т.е. соединение А10). Когда имеются данные, предназначенные для узла MN, то PDSN 302 посылает данные о связи с помощью последнего использованного соединения А10.

В соответствии с настоящим вариантом реализации, находясь в пассивном состоянии или режиме, мобильный узел не посылает Начальное сообщение об изменении пакетной зоны. Вместо этого местоположение мобильного узла обновляется, когда имеются для него входные данные, или когда мобильный узел имеет данные для посылки. Иными словами, когда система получает данные (например, через Интернет), предназначенные для мобильного узла, то она пытается определить его местоположение.

Для передачи данных от мобильного узла на систему, когда мобильный узел переходит в активное состояние и имеет данные для посылки, он посылает Начальное сообщение при бите DRS, установленном как 1. Мобильный узел в этом случае следует обычному потоку вызовов, так, как это определено в стандартах cdma2000.

Для передачи данных от системы на мобильный узел, когда мобильный узел находится в пассивном состоянии и для него имеются входные данные, данные направляются от обслуживающего PDSN к обслуживающему PCF по текущему активному соединению А10 (т.е. последнему использованному соединению А10). Находясь в пассивном режиме, мобильный узел не посылает информацию об обновлении местоположения в Начальном сообщении каждый раз, когда он входит в новую пакетную зону. Поэтому местоположение мобильного узла не известно тогда, когда входные данные готовы для передачи. Мобильный узел либо может оставаться в той же пакетной зоне, либо может находиться в другой.

Рассмотрим конфигурацию, показанную на Фиг.3, в которой PDSN 302 поддерживает многие PCF, конкретно - PCF₁ 304 и PCF₂ 310. Мобильный Узел MN 308 установил маршрут передачи пакетных данных на PDSN через маршрут, показанный слева. Маршрут определяется в пределах пакетной зоны 320 посредством: соединения А10 между PDSN 302 и "обслуживающим" PCF, конкретно PCF₁ 304; соединения А8 между PCF₁ 304 и BSC₁ 306; а также радиосвязи между BSC₁ 206 и MN 308. Термин "обслуживающий" относится к элементу(-там) инфраструктуры и маршруту, установленному для последней активной передачи пакетных данных. Когда MN 308 перемещается в другую пакетную зону, такую как пакетная зона 330, для обработки передач пакетных данных должен быть установлен новый маршрут. Новый маршрут определяется посредством: соединения А10 между PDSN 302 и "целевым" PCF, а именно PCF₂ 310; соединения А8 между PCF₂ 310 и BSC₂ 312; а также радиосвязи между BSC₂ 312 и MN 308. Термин "целевой" относится к элементу(-там) инфраструктуры и маршруту, который желателен для облегчения новой передачи пакетных данных.

Когда имеются пакетные данные, готовые для передачи на MN 308, то обслуживающий PCF, а именно PCF₁ 304, знает только местоположение MN 308 для последней активной передачи пакетных данных. Пакетные данные обрабатываются при передаче от PDSN 302 через обслуживающий маршрут, т.е. через PCF₁ 304. Элементы инфраструктуры обслуживающего маршрута формируют страницу для MN 308. Если MN 308 переместилась на новую пакетную зону, такую как пакетная зона 330, то MN 308 не будет отвечать на страницу сообщения. Обслуживающий BSC₁ 306 запрашивает затем MSC 314 о передаче сообщения. Канал MSC 314 может: направлять определенный BSC к странице MN 308; инициализировать переполнение страницы в данной обслуживаемой области; или может запросить другой MSC (не показан) о передаче сообщения. Переполнение страницы используется, если MSC не "знает", где находится MN, но требует для него передачи сообщения; в этом случае MSC должен скомандовать всем BSC (которые находятся на площади, обслуживаемой MSC) передать сообщение MN. Переполнение страницы случается не часто, поскольку большую часть времени MSC "знает", где находится MN через процедуру регистрации по воздуху, так, как это определено стандартами cdma2000; в этом случае MSC только требует скомандовать конкретному BSC передать сообщение MN. При получении сообщения MN 308 отвечает на сообщение из новой пакетной зоны 330 с помощью целевых PCF и BSC, PCF₂ 310 и BSC₂ 312, соответственно. Канал MSC 314 авторизует установление трафика канала для MN 308. В ответ на авторизацию MSC 314 целевой BSC (BSC₂ 312) создает новое соединение А8 с целевым PCF (PCF₂ 310), который, в свою очередь, создает новое соединение А10 с PDSN 302.

Если оба PCF, обслуживающий PCF (PCF₁ 304), и целевой PCF (PCF₂ 310), соединены с тем же самым PDSN 302, то обслуживающий маршрут разрывается. В этом случае старое соединение А10 между PDSN 302 и Обслуживающим PCF удаляется, а новое соединение А10 с целевым PCF устанавливается. Все новые пакетные данные, предназначенные для MN 308, обрабатываются посредством целевого маршрута, показанного с правой стороны.

Если оба PCF, и целевой, и обслуживающий, соединены с различными PDSN, то соединение звена (РРР) переустановки и Мобильной IP перерегистрации осуществляется между MN 308 и целевым PDSN (PDSN соединен с целевым PCF). Также новое соединение А10 устанавливается между целевым PCF и целевым PDSN. Старое соединение А10 между обслуживающим PCF и обслуживающим PDSN разрывается или понижается, когда время регистрации (Trp) истекает.

На Фиг.5 показано прохождение подпрограмм для случая, когда MN 308 перемещается к новой пакетной зоне 330, которая обслуживается тем же PDSN 302, что и предыдущая пакетная зона 320. Как было указано, обслуживающий маршрут находится в пакетной зоне 320, тогда как целевой маршрут находится в пакетной зоне 330. Предполагается, что MN 308 произвел регистрацию перед тем, как работа с пакетными данными перейдет в пассивный режим, а также, что время соединения А10 между Обслуживающими PCF и PDSN не истекло. Поток вызова определяется следующим образом.

1) PDSN 302 получает пакетные данные, предназначенные для MN 308.

2) PDSN 302 продвигает пакетные данные к Обслуживающему PCF (PCF₁ 304) через существующее соединение А10, т.е. через обслуживающий маршрут.

3) Обслуживающий BSC (BSC₁ 306) на обслуживающем маршруте передает сообщение MN 308.

4) Если MN 308 переместился в другую пакетную зону 330, то ответ на сообщение от MN из пакетной зоны 320 отсутствует.

5) Обслуживающий BSC (BSC₁ 306) запрашивает MSC 314 о посылке сообщения MN 308 и устанавливает трафик канала.

6&7) MSC 314 инициализирует передачу сообщения для MN 308 для установки трафика канала.

8) Целевой BSC (BSC₂ 312) передает сообщение MN 308 посредством радиосвязи, т.е. Через Воздух (ОТА).

9) MN 308 отвечает на сообщение от новой пакетной зоны 330.

10) Сообщение-отклик направляется целевой BSC (BSC₂ 312) к MSC 314.

11) MSC 314 авторизует целевой BSC (BSC₂ 312) для обозначения трафика канала к MN 308.

12) Соединение А10 к PDSN 302 обновляется целевым PCF (PCF₂ 310).

13) Все будущие данные для MN 308, находящегося в пакетной зоне 330, идут через целевой PCF (PCF₂ 310).

Узел MN 308 может перемещаться в новую пакетную зону, которая не обслуживается PDSN 302, но обслуживается целевой PDSN (не показана). В этом случае целевой маршрут будет устанавливаться так, чтобы включать новый PDSN. На Фиг.6 показан поток вызова для этого случая, когда MN 308 перемещается в новую пакетную зону, которая обслуживается другим PDSN (не показан).

1) PDSN 302 получает пакетные данные для MN 308.

2) PDSN 302 продвигает пакетные данные к Обслуживающему PCF (PCF₁ 304) через существующее соединение А10, на обслуживающем маршруте.

3) BSC₁ 306 передает сообщение MN 308.

4) Отсутствует ответ от MN из пакетной зоны 320 на сообщение.

5) Обслуживающий BSC (BSC₁ 306) запрашивает MSC 314 о передаче сообщения MN 308 и устанавливает трафик канала.

6&7) MSC 314 инициализирует передачу сообщения для MN 308 для установки трафика канала.

8) Целевой BSC (не показан) в новой пакетной зоне (не показана) передает сообщение MN 308 (ОТА).

9) MN 308 отвечает на сообщение в новой пакетной зоне.

10) Сообщение-отклик продвигается целевой BSC к MSC 314.

11) MSC 314 авторизует целевой BSC для обозначения трафика канала к MN 308.

12) Соединение А10 к PDSN устанавливается целевым PCF на целевой маршрут, т.е. связанный с целевым BSC.

13) MN 308 переустанавливает РРР состояние с целевым PDSN, а также осуществляет Мобильную IP регистрацию.

14) Все будущие пакетные данные идут через целевой PDSN и целевой PCF, тогда как MN 308 находится в новой пакетной зоне. Время старого соединения А10 на обслуживающем маршруте, между обслуживающим PDSN 302 и обслуживающим PCF (PCF₁ 304), истекает тогда, когда истекает время регистрации (Tpr).

На Фиг.7 показана обработка 500 на MN 308 тогда, когда MN 308 на этапе 502 получает сообщение о системных параметрах. Для пассивного режима (этап 504) обработка продолжается до этапа 506 для того, чтобы определить, получено ли сообщение для MN 308. Иначе, если MN 308 не в пассивном режиме, то обработка продолжается до этапа 508 для того, чтобы послать сообщение в систему, идентифицируя местоположение MN 308 так, как при начальном сообщении. Следует заметить, что в альтернативных реализациях могут быть альтернативные сообщения и/или способы для идентификации нового местоположения MN 308. От этапа 506, если сообщение не получено, MN 308 остается в пассивном режиме, или же MN 308 отвечает на сообщение на этапе 508.

На Фиг.8 показана обработка 600 на MN 308 тогда, когда сообщение о системных параметрах идентифицирует критерий мобильной поддержки для передачи обслуживания в пассивном режиме. Критерий мобильной поддержки может конкретизировать критерий идентификации местоположения MN 308 так, как это происходит с начальным сообщением для системы. Узел MN 308 получает сообщение о системных параметрах на этапе 602. Для пассивного режима (этап 604) обработка продолжается до этапа 606 для того, чтобы определить, подходит ли критерий мобильной поддержки. Когда критерий мобильной поддержки подходит, MN 308 идентифицирует текущее местоположение так, как при посылке сообщения в систему на этапе 608.

Сообщение о системных параметрах в соответствии с одним из вариантов реализации включает в себя поле критериев мобильной поддержки. Для выбора одного из критериев используется код. В первом варианте реализации это однобитовое поле, которое либо разрешает, либо не разрешает передачу обслуживания с участием мобильной станции. В другом варианте реализации это многобитовое поле, которое позволяет различным критериям давать команду мобильному узлу на идентификацию текущего местоположения. В третьем варианте реализации используется комбинация первого и второго, т.е. используется многобитовое поле, в котором один бит разрешает или не разрешает передачу обслуживания с участием мобильной станции. Когда бит указывает на то, что передача обслуживания с участием мобильной станции не разрешена, то другой бит(-ы) используется для индикации критерия мобильной поддержки. Например, на Фиг.10 показано, что поле 800 включает в себя первое поле (или бит) 802 для разрешения или запрещения передачи обслуживания с участием мобильной станции. В случае разрешения мобильный узел посылает начальное сообщение, или какой-либо другой идентификатор местоположения, об изменении пакетной зоны. В случае запрета мобильный узел не посылает сообщения об изменении пакетной зоны.

Следует заметить, что в соответствии с первым вариантом реализации, система может отвечать на идентификацию местоположения мобильного узла, определяя, установился ли целевой маршрут, или поддерживается обслуживающий маршрут. Система может производить такое определение исходя из того, имеются ли ожидающие передачи на MN 308 пакетные данные, загрузка системы, использование на MN 308 прошедших пакетных данных или что-либо другое из множества рабочих параметров системы.

Поле 800 на Фиг.10 включает в себя поле 804, которое идентифицирует критерий мобильной поддержки, когда мобильная помощь разрешена на поле 802. Поле 804 критерия мобильной поддержки может конкретизировать критерий изменения для того, чтобы заставить мобильный узел послать в систему идентификатор местоположения.

Описанный выше мобильный узел 700, способный работать в одном или в ряде вариантов реализации, показан на Фиг.9. Мобильный узел 700 включает в себя шину обмена 720, связанную со многими функциональными модулями. Мобильный узел 700 включает в себя приемную схему 702 и передающую схему 704 для внешнего соединения с системой посредством радиосвязи. Процессор 712 управляет работой мобильного узла 700 и осуществляет сохранение и доступ информации из блока памяти 710. Эта информация может включать в себя данные, компьютерно-читаемые инструкции и т.д. Блок выбора режима 704 идентифицирует пусковые устройства для помещения мобильного узла 700 в одно из нескольких рабочих состояний. Блок выбора режима 704 управляет помещением мобильного узла 700 в пассивное состояние и в активное состояние в соответствии с передачей пакетных данных. Блок 706 управления передачей обслуживания в пассивном режиме фактически и определяет рабочий режим в пассивном состоянии. В одном из вариантов реализации блок 706 управления передачей обслуживания в пассивном режиме выполняет это исходя из полученного сообщения о параметрах системы. Иначе говоря, пассивный режим работы адаптируется к системе и данным условиям. В другом варианте реализации работа блока 706 управления передачей обслуживания в пассивном режиме предопределена и он не адаптируется к системе в ответ на полученное сообщение о параметрах системы.

Рассмотренные выше примеры представляют способы передачи обслуживания в пассивном режиме, которые обходятся без мобильной поддержки. Передача обслуживания в пассивном режиме без участия мобильной станции создает и некоторые проблемы, и предоставляет некоторый выбор для реализации. Во-первых, если мобильный узел переместился на новую пакетную зону и соединение А8 еще зафиксировано на обслуживающем PCF, то пакетные данные первыми посылаются на обслуживающий PCF. Затем устанавливается целевой маршрут и пакетные данные посылаются на мобильный узел через целевой маршрут. Когда пакетные данные приходят на мобильный узел, то некоторые пакеты, как те, что направлены на обслуживающий PCF, могут быть утеряны. Величина пакетных потерь пропорциональна задержке в обновлении сетевых соединений. В наихудшем случае эта задержка включает в себя скрытую страничную задержку, время установления соединения А8 с целевой PCF, время установления соединения А10 с целевой PDSN, время переустановки РРР, а также время для Мобильной IP перерегистрации. Таким образом, имеется возможность неточной и неполной передачи пакетных данных при изменении пакетной зоны.

Во-вторых, когда мобильный узел не отвечает на страницу сообщения, посланную Обслуживающей BSC, то обслуживающая BSC запрашивает MSC о странице мобильного узла. В ответ MSC может инициализировать переполнение страницы. В зависимости от площади, покрываемой MSC, площадь переполненной страницы может быть значительной и, следовательно, потреблять значительную часть сетевых ресурсов. Поэтому имеется компромисс между запретом на передачу обслуживания в пассивном режиме с участием мобильной станции и эффективной и точной работой системы.

Далее, разрешение на передачу обслуживания в пассивном режиме с участием мобильной станции влечет за собой искажения доступа канала, даже когда готовые для передачи на мобильный узел пакетные данные отсутствуют. Вместе с тем, запрещение на передачу обслуживания в пассивном режиме с участием мобильной станции может привести к пакетным потерям, пропорциональным времени, необходимому для установления нового соединения А8 с целевой PCF, а также к истощению сетевого ресурса, особенно если переполнение страницы используется для выявления местоположения мобильной станции. Поэтому обслуживающий провайдер может выбирать между передачей обслуживания в пассивном режиме с участием мобильной станции и без участия мобильной станции для удовлетворения требованиям данной системы.

В одном из вариантов реализации обслуживающий провайдер разрешает передачу обслуживания в пассивном режиме без участия мобильной станции посредством сигнального сообщения. При этом, сигнальное сообщение, такое как сообщение о параметрах системы, будет идентифицировать критерий для мобильного узла на посылку начального сообщения, или же, в ином варианте, идентифицировать его местоположение относительно системы. Критерием может быть изменение SID, NID, и/или PZID, или какая-либо их комбинация. Обычно в передаче обслуживания в пассивном режиме с участием мобильной станции мобильный узел посылает начальное сообщение каждый раз, когда изменяется PZID. PZID принимается в сообщении о параметрах системы, переданном ОТА с помощью BSC в каждой пакетной зоне. Сообщение о параметрах системы может быть улучшено включением изменения критерия. Мобильный узел должен в этом случае быть проинструктирован с помощью сообщения о параметрах системы о посылке начального сообщения об изменении только SID, или об изменении NID и SID, и т.д.

В соответствии с другим вариантом реализации, площадь SID определяется как площадь, обслуживаемая одним PDSN. В этом случае пакетные потери минимизируются, если время задержки при установлении целевого маршрута меньше времени установления целевого маршрута через новый PDSN.

Специалисты в данной области техники должны понять, что информация и сигналы могут быть представлены с помощью множества различных технологий и методик. Например, данные, инструкции, команды, информация, сигналы, биты, символы, а также чипы, т.е. все, что может быть отнесено к приведенному выше описанию, может быть представлено с помощью напряжений, токов, электромагнитных волн, магнитных полей или частиц, оптических полей или частиц или же любых комбинаций из названного.

Специалистам в данной области техники должно быть также очевидно, что различные иллюстративные блоки, модули, схемы, а также алгоритмические этапы, рассмотренные здесь в связи с вариантами реализаций, могут быть выполнены как электронные аппаратные средства, компьютерные программы, или же как комбинации и того, и другого. Для иллюстративной ясности эта взаимозаменяемость аппаратных средств и программного обеспечения, различных компонент, блоков, модулей, схем и этапов, была описана выше в общем виде, с акцентом на их функциональность. Будет ли эта функциональность реализована аппаратными средствами, или программным образом, зависит от конкретных применений и конструктивных ограничений, накладываемых на всю систему. Специалисты могут осуществить описанную функциональность различными способами для каждого конкретного применения, однако варианты такого осуществления не должны быть интерпретированы как отклонение от того, что охватывает настоящее изобретение.

Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, описанные в связи с приведенными вариантами реализации, могут быть выполнены совместно с главным процессором, цифровым сигнальным процессором (DSP), специальной прикладной интегральной схемой (ASIC), программируемой полем логической матрицей (FPGA) или совместно с другими программируемыми логическими устройствами, дискретными логическими элементами или транзисторной логикой, дискретными аппаратными компонентами, или с использованием любых комбинаций, выполнены так, чтобы осуществить описанную здесь функциональность. Главный специальный процессор может быть микропроцессором, но может быть и любым обычным процессором, контроллером, микроконтроллером, или конечным автоматом. Процессор может быть также выполнен как комбинация компьютерных устройств, например комбинация DSP и микропроцессора, как множество микропроцессоров, один или большее число микропроцессоров в сочетании с DSP основой, или же в виде любой подобной конфигурации.

Этапы способа, или алгоритмы, описанные в связи с вариантами реализации, могут быть осуществлены непосредственно с помощью аппаратных методик, или с помощью программных модулей, вызываемых процессором, или же это может быть комбинация и того, и другого. Программный модуль может сохраняться в RAM памяти, флэш-памяти, ROM памяти, EPROM памяти, EEPROM памяти, регистрах, жестком диске, стирающемся диске, на CD-ROM, или на любых других известных видах и средах памяти. Например, среда памяти может быть связана с процессором так, что процессор может считывать и записывать информацию в эту среду. В другом варианте среда памяти может быть встроена в процессор. Процессор и среда памяти могут находиться в ASIC, которая сама может находиться в пользовательском терминале, или же и процессор, и среда памяти как дискретные компоненты могут находиться в пользовательском терминале.

Приведенное описание вариантов реализации призвано дать возможность специалистам в данной области техники осуществить или использовать настоящее изобретение. Возможны различные модификации этих вариантов реализации, очевидные специалистам в данной области техники, а также приведенные здесь общие принципы могут быть применены и к другим реализациям без отклонения от существа изобретения. Таким образом, настоящее изобретение не ограничивается приведенными здесь вариантами реализации и предоставляет широкую область деятельности, ограничиваемую лишь изложенными принципами и новыми особенностями.

Изобретение относится к беспроводной системе связи. Технический результат заключается в эффективной передаче обслуживания в пассивном режиме, понижающей использование IP ресурсов в сети, а также в эффективной передаче обслуживания в пассивном режиме без участия подвижной станции, что понизит запросы на беспроводные ресурсы сети. Для этого, находясь в пассивном режиме, мобильный узел может изменять пакетные зоны, причем различные пакетные зоны обслуживаются по меньшей мере одним отличным внутренним элементом без идентификации изменения в системе. Изменение пакетной зоны не обязательно инициирует установление маршрута связи для мобильного узла, пока пакетные данные не будут готовы для передачи. В одном из вариантов реализации мобильная поддержка адаптирована к системе и заблокирована на мобильном узле указанием в сообщении о параметрах системы, передаваемом системой и принимаемом на мобильном узле. 7 н. и 26 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Способ передачи пакетных данных, содержащий:
установление первого маршрута передачи на мобильный узел;
обработку передачи пакетных данных посредством первого маршрута передачи;
определение того, что мобильный узел не доступен посредством первого маршрута передачи;
идентификацию текущего местоположения мобильного узла; и
установление второго маршрута передачи на мобильный узел при данном местоположении.

2. Способ по п.1, дополнительно содержащий:
разрыв первого маршрута передачи.

3. Способ по п.2, в котором установление первого маршрута передачи содержит:
установление первого двухпунктового соединения от узла обслуживания пакетных данных к мобильному узлу, и в котором установление второго маршрута передачи содержит:
установление второго двухпунктового соединения от узла обслуживания пакетных данных к мобильному узлу.

4. Способ по п.2, в котором установление первого маршрута передачи содержит:
установление первого двухпунктового соединения от узла обслуживания пакетных данных к мобильному узлу, и в котором установление второго маршрута передачи содержит:
установление второго двухпунктового соединения второго от узла обслуживания пакетных данных к мобильному узлу.

5. Способ по п.4, в котором установление второго маршрута передачи дополнительно содержит:
разрешение на регистрацию мобильного Интернет Протокола для мобильного узла при данном местоположении.

6. Устройство передачи пакетных данных, выполненное с возможностью осуществления способа по любому одному из пп.1-5.

7. Способ работы мобильного узла для избежания посылки начального сообщения, причем мобильный узел находится в пассивном режиме и перемещается из первой зоны пакетной передачи, идентифицированной первым идентификатором зоны пакетной передачи, указанный способ содержит этапы, на которых:
не допускают отправку упомянутым мобильным узлом, находящимся в пассивном режиме, начального сообщения, когда упомянутый мобильный узел, находящийся в пассивном режиме, входит во вторую зону пакетной передачи, идентифицированную вторым идентификатором зоны пакетной передачи.

8. Способ по п.7, дополнительно содержащий этап, на котором:
обновляют информацию о местоположении упомянутого мобильного узла, находящегося в пассивном режиме, если имеются входящие данные для упомянутого мобильного узла, находящегося в пассивном режиме.

9. Способ по п.8, дополнительно содержащий этап, на котором:
если имеются входящие данные для упомянутого мобильного узла, находящегося в пассивном режиме, направляют данные от обслуживающего узла обслуживания пакетных данных (PDSN) в обслуживающую базовую станцию/узел управления пакетной передачей (BS/PCF) по текущему активному соединению A10.

10. Способ по п.9, в котором упомянутый мобильный узел, находящийся в пассивном режиме, перемещается от обслуживающей BS/PCF к целевой BS/PCF, при этом способ дополнительно содержит этапы, на которых:
выполняют вызов упомянутого мобильного узла, находящегося в пассивном режиме;
выполняют авторизацию установления канала трафика для упомянутого мобильного узла, находящегося в пассивном режиме;
создают новое соединение A8 с целевым PCF; и
создают новое соединение A10 в направлении упомянутого PDSN.

11. Способ по п.10, который, если обслуживающий PCF и целевой PCF соединены с одним и тем же PDSN, дополнительно содержит этапы, на которых:
удаляют старое A10 соединение с обслуживающим PCF;
устанавливают новое A10 соединение с целевым PCF таким образом, что данные, предназначенные для упомянутого мобильного узла, находящегося в пассивном режиме, проходят через целевой PCF.

12. Способ по п.10, который, если обслуживающий PCF и целевой PCF соединены с разными PDSN, дополнительно содержит этапы, на которых:
выполняют повторное установление канального уровня (протокол точка-точка (РРР)) и перерегистрацию мобильного IP между упомянутым мобильным узлом и PDSN, соединенным с целевым PDSN;
устанавливают новое A10 соединение между целевым PCF и целевым PDSN.

13. Способ по п.7, дополнительно содержащий этап, на котором: если упомянутый мобильный узел, находящийся в пассивном режиме, имеет данные для передачи, посылают начальное сообщение с битом индикатора ДАННЫЕ ГОТОВЫ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ (DRS), установленным в 1.

14. Способ по п.7, в котором мобильный узел, находящийся в пассивном режиме, представляет собой мобильный узел, имеющий линию связи РРР между упомянутым мобильным узлом и узлом обслуживания пакетных данных, и не имеющий физический канал трафика между упомянутым мобильным узлом и базовой станцией.

15. Беспроводная система связи, содержащая:
мобильный узел, находящийся в пассивном режиме, которому не разрешают отправку начального сообщения, когда упомянутый мобильный узел, находящийся в пассивном режиме, перемещается из первой зоны пакетной передачи, идентифицированной первым идентификатором зоны пакетной передачи, во вторую зону пакетной передачи, идентифицированную вторым идентификатором зоны пакетной передачи.

16. Система по п.15, в которой:
обновляют информацию о местоположении упомянутого мобильного узла, находящегося в пассивном режиме, если имеются входящие данные для упомянутого мобильного узла, находящегося в пассивном режиме.

17. Система по п.16, дополнительно содержащая:
обслуживающий узел обслуживания пакетных данных (PDSN);
обслуживающую базовую станцию/узел управления пакетной передачей (BS/PCF);
текущее активное соединение А10,
причем, если имеются входящие данные для упомянутого мобильного узла, находящегося в пассивном режиме, направляют упомянутые входящие данные от обслуживающего PDSN в обслуживающую BS/PCF по текущему активному соединению A10.

18. Система по п.17, дополнительно содержащая:
целевую (BS/PCF);
центр коммутации для мобильной связи (MSC);
причем, если упомянутый мобильный узел, находящийся в пассивном режиме, перемещается от обслуживающей BS/PCF к целевой BS/PCF, MSC выполняют вызов упомянутого мобильного узла, находящегося в пассивном режиме; мобильный узел, находящийся в пассивном режиме, отвечает на вызов от целевой BS/PCF, MSC выполняет авторизацию установления канала трафика для упомянутого мобильного узла, находящегося в пассивном режиме; целевая BS создает новое соединение A8 с целевым PCF; и целевой PCF создает новое соединение A10 в направлении упомянутого PDSN.

19. Система по п.18, в которой, если обслуживающий PCF и целевой PCF соединены с одним и тем же PDSN, удаляют старое A10 соединение с обслуживающим PCF; и устанавливают новое A10 соединение с целевым PCF, таким образом, что данные, предназначенные для упомянутого мобильного узла, находящегося в пассивном режиме, проходят через целевой PCF.

20. Система по п.19, в которой, если обслуживающий PCF и целевой PCF соединены с разными PDSN, выполняют повторное установление канального уровня (протокол точка-точка (PPP)) и перерегистрацию мобильного IP между упомянутым мобильным узлом и PDSN, соединенным с целевым PDSN; и устанавливают новое соединение А10 между целевым PCF и целевым PDSN.

21. Система по п.15, в которой, если упомянутый мобильный узел, находящийся в пассивном режиме, имеет данные для передачи, упомянутый мобильный узел, находящийся в пассивном режиме, посылает начальное сообщение с битом индикатора ДАННЫЕ ГОТОВЫ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ (DRS), установленным в 1.

22. Система по п.15, в которой мобильный узел, находящийся в пассивном режиме, представляет собой мобильный узел, имеющий линию связи РРР между упомянутым мобильным узлом и узлом обслуживания пакетных данных, и не имеющий физического канала трафика между упомянутым мобильным узлом и базовой станцией.

23. Мобильный узел, содержащий:
средство для отправки начального сообщения;
средство для недопущения отправки упомянутым мобильным узлом начального сообщения, когда упомянутый мобильный узел находится в пассивном режиме и перемещается из первой зоны пакетной передачи, идентифицированной первым идентификатором пакетной зоны, во вторую зону пакетной передачи, идентифицированную вторым идентификатором зоны пакетной передачи.

24. Мобильный узел по п.23, в котором упомянутый мобильный узел, находящийся в пассивном режиме, обновляет информацию о своем местоположении, если упомянутый мобильный узел имеет данные для передачи путем посылки начального сообщения с битом индикатора ДАННЫЕ ГОТОВЫ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ (DRS), установленным в 1.

25. Мобильный узел по п.23, в котором мобильный узел имеет линию связи PPP между упомянутым мобильным узлом и узлом обслуживания пакетных данных, и не имеет физического канала трафика между упомянутым мобильным узлом и базовой станцией.

26. Мобильный узел, содержащий:
процессор, выполненный с возможностью недопущения отправки упомянутым мобильным узлом начального сообщения, когда упомянутый мобильный узел находится в пассивном режиме и перемещается из первой зоны пакетной передачи, идентифицированной первым идентификатором зоны пакетной передачи, во вторую зону пакетной передачи, идентифицированную вторым идентификатором зоны пакетной передачи.

27. Мобильный узел по п.26, дополнительно содержащий:
приемник, который принимает входящие данные, причем, если имеются входящие данные и упомянутый мобильный узел находится в пассивном режиме, информацию о местоположении упомянутого мобильного узла обновляют.

28. Мобильный узел по п.27, в котором,
если упомянутый мобильный узел, находящийся в пассивном режиме, перемещается от обслуживающей BS/PCF к целевой BS/PCF, этот мобильный узел, находящийся в пассивном режиме, отвечает на вызов от целевой BS/PCF для установления канала трафика для упомянутого мобильного узла, находящегося в пассивном режиме.

29. Мобильный узел по п.26, дополнительно содержащий:
передатчик для передачи данных,
причем если упомянутый мобильный узел, находящегося в пассивном режиме, имеет данные для передачи, упомянутый мобильный узел, находящегося в пассивном режиме, посылает начальное сообщение с битом индикатора ДАННЫЕ ГОТОВЫ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ (DRS), установленным в 1.

30. Мобильный узел по п.26,
в котором мобильный узел в пассивном режиме имеет линию связи РРР между упомянутым мобильным узлом и узлом обслуживания пакетных данных и не имеет физического канала трафика между упомянутым мобильным узлом и базовой станцией.

31. Способ осуществления связи в системе связи, содержащий этап, на котором:
не допускают отправку мобильным узлом начального сообщения, когда мобильный узел находится в пассивном режиме и перемещается из первой зоны пакетной передачи, идентифицированной первым идентификатором зоны пакетной передачи, во вторую зону пакетной передачи, идентифицированную вторым идентификатором зоны пакетной передачи.

32. Способ по п.31, в котором упомянутый мобильный узел, находящийся в пассивном режиме, обновляет информацию о своем местоположении, если упомянутый мобильный узел имеет данные для передачи, путем посылки начального сообщения с битом индикатора ДАННЫЕ ГОТОВЫ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ (DRS), установленным в 1.

33. Мобильный узел по п.31, в котором мобильный узел имеет линию связи PPP между упомянутым мобильным узлом и узлом обслуживания пакетных данных и не имеет физического канала трафика между упомянутым мобильным узлом и базовой станцией.