在IM和RM接口上的PPP连接的独立同步化 【发明背景】
I、发明范围:
本发明一般涉及无线数据服务领域,特别涉及使无线通信装置(MT2)和基站/移动切换中心(BS/MCS)之间的Um接口的点对点协议(PPP)连接(link)再同步,而不影响无线通信装置(MT2)和TE2装置之间的Rm接口的新颖和改进的方法和系统。
II、相关技术描述
网间互连技术,即单独的局域网(LANs)的连接已经快速地普及。通常称为“互联网”的基础结构和相关协议已经众所周知,广泛应用了。一种提供进入互联网的众所周知的协议是点对点协议(PPP),它提供了点对点上传输多协议数据报文的标准方法,在“Request for Comment(RFC)1661,Network WorkingGroup,W.Simpson,Editor,July 1994”上对此作了进一步描述,它结合在此以供参考。
PPP包括三个主要部分:
1、一种将多协议数据报打包(encapsulating)的方法;
2、一种建立、构成和测试数据通信线路连接的连接控制协议(LCP);及
3、一系列建立和构成不同的网络层协议的网络控制协议(NCPs)。
图1示出了一个无线数据通信系统的高层方块图,该系统中移动终端(TE2装置102)经过包括一个无线通信装置(MT2)104和基站/移动切换中心(BS/MSC)106的无线通信系统与一个交互工作功能(IWF)108进行通信。在图1中,IWF108是作为连接到互联网的连接点。IWF108耦合到,通常与BS/MSC106共同设置,BS/MSC106可以是传统的无线基站,该技术是已知的。TE2装置102耦合到MT2装置104(可以是一个蜂窝电话),与BS/MSC106和IWF108是进行无线通信的。
使TE2装置102和IWF108之间进行数据通信的有许多协议。例如,电信工业协会(TIA)/电子工业协会(EIA)暂行标准IS-707.5,1998年2月公布地“Data Service Options for Wideband Spread SpectrUm Systems:Packet DataServices”(它在此作为参考)定义了支持在TIA/EIA IS-95宽带扩展频谱系统上信息包数据传输能力的要求,BS/MSC106和IWF108可以是其中一部分。IS-707.5还提供了在TE2装置102和MT2装置104之间(Rm接口),在MT2装置104和BS/MSC106之间(Um接口),及在BS/MSC106和IWF108之间(L接口)的线路上的通信协议的要求。
现在请参考图2,显示了IS-707.5中继模式的每个实体中的协议堆栈图。图2大致对应于IS-707.5的图1.4.2.2-1。在图的最左端是以传统的垂直格式显示的一个协议堆栈,表示在TE2装置102(例如,移动终端,膝上型或掌上型计算机)上运行的协议层。TE2协议堆栈图解为通过Rm接口与MT2装置104协议堆栈逻辑相连。图上示出了,MT2装置104正通过Um接口与BS/MSC106协议堆栈逻辑连接。图示BS/MSC106协议堆栈同样也正通过L接口与IWF108协议堆栈逻辑连接。
作为例2的协议的工作的一个例子,点对点协议(PPPR)206将来自上层协议202,204的信息包编码,并且使用EIA-232协议208跨过Rm接口将信息包传输到运行EIA-232协议210的MT2装置上的EIA-232兼容的端口。本发明不想只限于使用EIA-232协议的系统,正如已知的,也可以有其它合适的协议例如USB。MT2装置上的EIA-232协议210接收到信息包,并且传递到PPPR协议205。PPPR协议205将以PPP格式打包的信息包解开,并且典型的是当一数据连接信号到达时,将信息包传递到PPPU协议215,它将信息包以PPP格式组织并传输到位于IWF(108)的PPP同位体(peer)。无线连接协议(RLP)212和IS95协议214都是已知技术,使用它们在Um接口上传输以PPP格式打包的信息包到BS/MSC 106。RLP协议212在电信工业协会(TIA)/电子工业协会(EIA)1998年2月暂行标准IS-707.2“Data Service Options for Wideband Spread SpectrUmSystrms:Radio Link Protocol”中被定义,在此结合供参考,而IS-95协议在上述提到的IS-95中定义了。在BS/MSC106中的补充的RLP协议216和IS-95协议218将信息包传送到中继(relay)层协议220,用来跨过L接口传输到中继层协议228。然后PPPU协议226解开所接收到的信息包,并将它们传送到网络层协议225,225也将它们在互联网上发送到指定的服务器。
正如RFC1661中描述的,LCP信息包包括Configure-Request(配置-请求),Configure-Ack(配置-确认),Configure-Nak(配置-不确认),Configure-Reject(配置-拒绝)。这些信息包的格式是众所周知的,在RFC1661中予以描述。
“配置-请求”信息包用来处理配置的各选项。所有的购造选项总是同时处理的。
如果接收到的“配置-请求”信息包中的每个配置选项均可识别并且所有值都可以接受,则传输“配置-确认”信息包。
当所请求的配置选项可以识别,但是有些数值不可接受,则对“配置-请求”信息包作出反应发送“配置-不确认”信息包。“配置-不确认”信息包的选项字段只填充了来自“配置-请求”信息包的无法接收的配置选项。注意所有的配置选项总是被同时“不确认”的。
当所收到的“配置-请求”包括无法识别或无法接收商谈的配置选项,则发送“配置-拒绝”信息包。“配置-拒绝”的选项字段只包括“配置-请求”的无法接收的配置选项。
以下包括了已知的配置选项,在RFC1661中描述,在PPPLCP协议中规定:
1、最大-接收-单位
2、鉴别-协议
3、质量-协议
4、幻-数(Magic-NUmber)
5、协议-字段-压缩
6、地址-和-控制-字段-压缩
互联网协议控制协议(IPCP)是一个网络控制协议,负责在PPP线路的两端配置、启动和中止互联网协议(IP)模块。IPCP在请求评论(RFC)1332中予以描述,见1992年5月,G.McGregor Merit在Network Working Group的题为“ThePPP Internet Protocol Control Protocol(IPCP)”一文,在此结合以供参考。IPCP配置选项包括:
1、IP-地址;
2、IP-压缩-协议;及
3、IP-地址
IPCP使用与连接控制协议(LCP)相同的选项协商(negotiation)机制。
LCP和IPCP配置选项协商对于Rm接口和Um接口都是独立进行的。也就是说,在Rm和Um接口之一上的LCP或IPCP配置选项协商与在Rm和Um接口之中的另一个上面的LCP或IPCP配置选项协商是分开进行的。所以,无线通信装置(MT2)必须单独在Rm和Um接口上协商配置选项。
由于无线通信装置(MT2)是移动的,无线通信装置(MT2)可以移动到不同的BS/MSC106或不同的IWF108所服务的区域。当这种情况发生时,将会发生切换(handoff),将MT2装置转接到新的BS/MSC106或新的IWF108来服务。如上所述,当发生切换时,LCP和IPCP连接必须通过Um接口重新协商。因为对Rm和Um接口的PPP协商是独立的,只需在Um接口上进行PPP重新协商。
在某些情况下TE2装置可以启动PPP重新协商。不过,当PPP重新协商在Rm接口上进行时,可能在Um接口上进行PPP重新协商是不必要的。
发明概述
本发明是在无线通信系统和MT2装置中的一种方法,它能在Um和Rm接口之一上提供PPP连接的再同步,而不影响Um和Rm接口的另一个接口。
这样,当执行切换时,如移动MT2装置切换到新的BS/MSC上时,Um接口可以进行PPP配置重新协商,而不会使Rm接口也进行PPP配置重新协商。
同样,Rm接口也可进行PPP配置的重新协商,而不会使Um接口也进行PPP配置的重新协商。
附图简述
从较佳实施例结合附图的详细描述中,这些和其它的优点将变得更加明显:
图1示出了无线数据通信系统的高级方框图,该系统中一终端设备通过一个无线通信装置连接到一网络,例如互联网;
图2是每个实体的协议堆栈图;
图3是状态转换图,示出了本发明的一个较佳实施例的第一部分的状态转换;
图4示出了当Um接口重新协商时本发明的工作;
图5是状态转换图,示出了本发明的较佳实施例的第二部分的状态转换;
图6示出了当Rm接口重新协商时本发明的工作。
较佳实施例的详细描述
正如本领域公知的,为了通过点对点(PPP)连接建立通信,必须通过每个PPP连接,即Rm和Um接口交换为了建立、配置和测试数据线路连接的连接控制协议(LCP)信息包。任何未经协商的选项使用预定的缺省值,如RFC1661所规定的。
同样,必须在Rm和Um接口上交换用来协商和配置IPCP配置选项的IPCP信息包。任何未经协商的选项使用预定的缺省值,如RFC1332所规定的。
如RFC1661和RFC1332中所述的,LCP信息包和IPCP信息包包括一个“配置-请求”,一个“配置-确认”,一个“配置-不确认”和一个“配置-拒绝”。这些信息包的格式是已知的,分别在RFC1661和RFC1332中描述。
Rm接口和Um接口都可以独立进行配置选项协商。如RFC1661和RFC1332所描述的,“配置请求”信息包包括正在请求的一系列选项,而“配置-确认”信息包包括发送者正在确认的一系列选项。
为了简化处理和获得处理的更大的效率,较佳地,对PPP选项重新协商的结果是,最新协商的选项与重新协商之前所用的PPP选项是相同的。不过,这不是必要条件。当最新协商的PPP选项与重新协商之前使用的PPP选项不同时,MT2装置将需要进行额外的处理,如转让给同一受让人的发明人为MarcelloLioy和Nish Abrol的题为“Selectively Unframing and Framing PPP PacketsDepending On Negotiated Options of the Um and Rm interfaces”的共同待批专利申请(代理号D1275)所述。
由于无线通信(MT2)装置104通常是移动的,MT2装置104与BSC/MSC106之间的通信将根据MT2位置按需要切换到另一BSC/MSC106中。切换技术是已知的。当发生切换时,PPP Um接口必须重新协商。即,Um接口上必须重新协商LCP和IPCP配置选项。不过,当Um接口重新协商时,不需要重新协商Rm接口上的PPP配置选项。
在较佳实施例中,MT2装置将通过监测Rm和Um中的一个接口上收到的LCP和IPCP配置请求信息包,检测LCP和IPCP配置信息包,并且当所请求的选项被MT2装置所支持时在Rm和Um的另一个接口上传送收到的LCP或IPCP配置请求信息包,来试图同时协商Rm和Um接口。
图3示出了本发明的第一方面的状态转换图。开始时,PPP处于“无呼叫”状态,如参照号300所示。当MT2装置104从Um或Rm接口中收到LCP信息包时,PPP进入Rm和Um PPP初始化状态,如参照号310所示。在此状态,Rm和Um接口均进行选项协商。当完成LCP配置协商时,进行IPCP配置协商。当完成了IPCP协商后,PPP进入了“PPP完成”状态,如参照号320所示。
在“PPP完成”状态,如果Rm接口上接收到一个LCP或IPCP配置-请求信息包,PPP进入到Rm和Um的PPP初始化状态,并且在Rm和Um接口上进行选项协商。
当处于“PPP完成”状态时,可能需要在Um线路上进行PPP重新协商。有几种形式表示需要重新协商,可以是来自蜂窝网络,例如,在一个CDMA网络中,可以用一个新的信息包区域ID或新的SID/NID表示。也可以是以LCP配置请求或IPCP配置请求的形式表示。如果该表示来自于蜂窝网络电话,则电话中的Um PPP可以启动重新协商,否则不需要特殊的动作。一旦收到需要重新协商的表示,则进入“PPP再同步”状态,如参照号330所示。在PPP再同步状态,MT2装置104将重新协商LCP和IPCP选项。当完成IPCP选项协商时,再重新进入PPP Up状态,并可以发生数据转换。
图4提供了本实施例工作的一个例子。当Rm和Um接口上完成选项协商后,可以进行数据转换。在参照号410,RSC/MSC106通过Um接口发送LCP“配置-请求”信息包到MT2装置104。在参照号412,在“PPP完成”状态,MT2装置接收LCP配置-请求信息包,进入“PPP再同步”状态,在参照号414,发送一个LCP“配置-确认”信息包。在参照号416,MT2装置发送一LCP“配置-请求”信息包,在参照号418,MT2装置接收来自BS/MSC106的LCP“配置-确认”信息包。在此处,Um接口的两端的LCP配置选项已成功协商。注意如果MT2是为了启动重新协商,则图4必须修改。
在参照号420,BS/MSC发送一个IPCP配置-请求信息包到MT2装置。在参照号422,MT2装置接收IPCP配置-请求信息包,在参照号424,对应于一IPCP配置-确认信息包。在参照号426,MT2装置发送一IPCP配置-请求信息包。在参照号428,MT2装置接收BS/MSC发出的IPCP配置-确认信息包。在此处IPCP协商完成,MT2装置进入“PPP完成”状态。这样,不影响Rm接口,Um接口已重新协商。
图5示出了本发明的第二方面的状态转换图。LCP和IPCP选项在Rm和Um之一接口上协商,而不影响Rm和Um中的另一个接口。
首先,PPP在“无呼叫”状态开始,如参照号500所示。当在Rm或Um接口收到LCP配置-请求信息包,则PPP进入Rm和Um PPP初始状态,如参照号510所示。当IPCP选项协商完成,PPP进入“PPP完成”状态,如参照号520所示。
当处于“PPP完成”状态,在Rm或Um接口上收到LCP或IPCP配置-请求信息包时,PPP就进入“PPP再同步”状态,如参照号530所示。当在PPP再同步状态时IPCP完成Rm或Um接口上的选项协商时,PPP进入“PPP完成(PPP Up)”状态。
图6示出了Rm接口上的PPP选项协商,不影响Um接口。在Rm和Um接口上都完成选项协商后,可以进行数据转换。在参照号610,TE2 102装置在Rm接口上发送LCP配置-请求信息包到MT2装置104。在参照号612,当处于“PPP完成”状态时,MT2装置收到LCP配置-请求信息包,进入PPP再同步状态,在参照号614,发送LCP“配置-确认”信息包。在参照号616,MT2装置发送一个LCP配置-请求信息包,在参照号618,MT2装置接收来自于TE2装置102的LCP“配置-确认”信息包。在此处,Rm两端的LCP配置选项已成功地协商好了。
在参照号620处,TE2装置发送一IPCP配置-请求信息包到MT2装置。在参照号622,MT2装置接收IPCP配置-请求信息包,在参照号624,对IPCP“配置-请求”信息包作出反应。在参照号626,MT2装置发送IPCP配置-请求信息包。在参照号628,MT2装置接收来自TE2装置的IPCP“配置-确认”信息包。在此处,完成了IPCP协商,MT2装置进入“PPP完成”状态。这样不影响Um接口就协商好Rm接口的选项。
虽然本发明是结合目前认为是较佳的实施例描述的,应该理解,本发明不局限于所提示的实施例,相反,在不脱离所附权利要求书的精神和范围的情况下还包括各种修改和等效的处理。