СПОСОБ УСТАНОВЛЕНИЯ СИГНАЛЬНОЙ ЛИНИИ СВЯЗИ HRPD
METHOD OF ESTABLISHING HRPD SIGNAL LINK

1. Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу установления сигнальной линии связи HRPD, и в частности к способу установления альтернативной сигнальной линии связи HRPD между терминалом доступа и сетью доступа при не-HRPD доступе и предваряющего установление HRPD сеансов по альтернативной сигнальной линии связи.
2. Предшествующий уровень техники
Существует интерес к развитию многорежимных устройств, способных прозрачным образом передавать данные, голосовые и видеоуслуги от одной радиотехнологии к другой, не влияя при этом неблагоприятным образом на восприятие пользователя.
Одним из таких устройств является 3GPP2-EVDO, взаимодействующее с другими беспроводными стандартами, такими как 3GPP Long Term Evolution (LTE), WLAN, WiMax и т.д. Этот тип эстафетных передач обслуживания между технологиями пользуется особым вниманием, поскольку существует повышенный интерес к объединению различных технологий радиоинтерфейса. Также, по мере того как и большинство операторов сотовой связи переходят к 4-G и новые операторы появляются в пространстве широкого диапазона частот, многорежимные радиоустройства будут необходимы как для роуминга сети в пределах одного оператора, так и для роуминга между сетями разных операторов для обозримого будущего в силу развития 4G технологий.
Сеанс обработки и передачи данных в режиме реального времени, например, VoIP-вызов (передача речи по протоколу IP), который запущен по одной технологии, такой как LTE, может перемещаться или переходить в область, где доступна только HRPD. Становится необходимым перенести VoIP-вызов из LTE в HRPD прозрачным образом и без длинных задержек.
Тем не менее, HRPD требует, чтобы сеанс был установлен перед тем, как будет позволено сделать/принять любой тип вызовов. Запуск и установление HRPD-сеанса включают в себя следующие этапы, которые требуют обменов сигналами между мобильными устройствами и сетью HRPD: 1. Процедуру назначения идентификатора адресации терминала доступа (UATI), 2. Процедуру установления HRPD сеанса, 3. Аутентификацию доступа, 4. Настройку протокола двухточечного соединения (PPP), и 5. Настройку IP в качестве подготовки к будущей эстафетной передаче обслуживания в HRPD. Тем не менее ограничения по сложности и стоимости налагают на мобильное устройство такое ограничение, что оно обычно имеет одну передающую антенну, что сейчас стандартно применяется в промышленном применении.
В описанном выше подробном примере необходимо, чтобы присутствовал дополнительный передатчик, приспособленный для обменов сигналами для инициализации и установления сеанса, в то время как устройство активно передает и принимает на другом радиоинтерфейсе.
Это изобретение предлагает способ и решение для выполнения процедуры инициализации и установления сеанса для HRPD, из мобильного устройства, работающего в не-HRPD сети или другом радиоинтерфейсе, таком как LTE, WLAN, WiMax и т.п., с тем, чтобы минимизировать разрывы и потери пакетов во время эстафетной передачи обслуживания или переноса в HRPD-сеть без необходимости использовать две передающие антенны.
Таким образом, есть необходимость в выполнении процедуры инициализации и установления сеанса для HRPD из мобильного устройства, работающего на не-HRPD радиоинтерфейсе (в качестве примера, этот термин включает в себя LTE, WLAN, WiMax или им подобные), с тем чтобы минимизировать разрывы и потери пакетов во время эстафетной передачи обслуживания или переноса в HRPD радиоинтерфейс, которая является экономически выгодной, быстрой или удобной для пользователя и не требующей использовать, например, две передающие антенны.
Краткое описание чертежей
Варианты осуществления отвечающих настоящему изобретению аспектов этого раскрытия будут понятны на основании следующего детального описания при его прочтении в сочетании с прилагающимися чертежами, на которых
ФИГ. 1 представляет собой упрощенный чертеж сигнализации HRPD при не-HRPD доступе, в соответствии с изобретением.
ФИГ. 2 представляет собой блок-схему для способа установления сигнальной линии связи HRPD при не-HRPD доступе, в соответствии с изобретением.
ФИГ. 3 иллюстрирует архитектуру HRPD IOS, в соответствии со стандартом HRPD_IOS для 3GPP2, в модели A.S0008, включающую в себя функциональный блок пересылки сигнала и новый интерфейс (Axx), в соответствии с изобретением.
ФИГ. 4 представляет собой логическую блок-схему для установления сигнальной линии связи HRPD при не-HRPD доступе с течением времени, причем схема включает в себя столбцы для каждого из терминала доступа (AT), функционального блока пересылки сигнала (SFF), сети доступа (AN), сети доступа AAA (AN-AAA) и моментов времени a-h, иллюстрируя, как линия связи открывается или устанавливается, в соответствии с изобретением.
ФИГ. 5 представляет собой логическую блок-схему для закрытия (или выключения) сигнальной линии связи HRPD при не-HRPD доступе с течением времени, причем схема включает в себя столбцы для каждого из терминала доступа (AT), функционального блока пересылки сигнала (SFF), сети доступа (AN), сети доступа AAA (AN-AAA) и моментов времени a-f, иллюстрируя, как линия связи выключается или завершается, в соответствии с изобретением.
ФИГ. 6 представляет собой логическую блок-схему, показывающую обмены сигналами HRPD при не-HRPD доступе, используя TCP/IP, с течением времени, причем схема включает в себя столбцы для каждого из терминала доступа (AT), функционального блока пересылки сигнала (SFF), сети доступа (AN), сети доступа AAA (AN-AAA) и моментов времени a-с, в соответствии с изобретением.
ФИГ. 7 представляет собой иллюстрацию структуры протоколов, в соответствии со стандартом HRPD IS856, иллюстрирующую используемый по умолчанию сигнальный маршрут и используемый по умолчанию маршрут данных, как детально описано в этом документе.
ФИГ. 8 представляет собой иллюстрацию окружения, показывающую структуру протоколов, в соответствии со стандартом HRPD IS856 по ФИГ. 7, включающую в себя протокол адаптации сигнализации (SAP) и сигнальный маршрут в открытом (работающем) положении, в соответствии с изобретением.
ФИГ. 9 представляет собой вариант осуществления протокола адаптации сигнализации по ФИГ. 8 и типовой сигнальный маршрут в открытом состоянии (работающем), в соответствии с настоящим изобретением.
ФИГ. 10 представляет собой альтернативный второй вариант осуществления протокола адаптации сигнализации по ФИГ. 8 и типовой сигнальный маршрут в открытом состоянии (работающем), в соответствии с изобретением.
ФИГ. 11 представляет собой третий альтернативный вариант осуществления протокола адаптации сигнализации по ФИГ. 8 и типовой сигнальный маршрут в открытом состоянии (работающем), в соответствии с изобретением.
ФИГ. 12 показывает диаграмму состояний терминала доступа согласно протоколу адаптации сигнализации по ФИГ. 8, включающую в себя закрытое состояние, состояние настройки и открытое состояние, иллюстрируя, как открывается и закрывается альтернативная линия связи, в соответствии с изобретением.
ФИГ. 13 показывает диаграмму состояний сети доступа согласно протоколу адаптации сигнализации по ФИГ. 8, включающую в себя закрытое состояние, состояние настройки и открытое состояние, иллюстрируя, как открывается и закрывается альтернативная линия связи, в соответствии с изобретением.
ФИГ. 14 представляет собой логическую блок-схему алгоритма для установления сигнальной линии связи HRPD по не-HRPD радиоинтерфейсу с течением времени, причем схема включает в себя столбцы для каждого из альтернативной линии связи, сетевого протокола сигнализации (SNP), протокола адаптации сигнализации (SAP), сети доступа (AN) и моментов времени a-1, в соответствии с изобретением.
ФИГ. 15 представляет собой блок-схему варианта осуществления способа адаптации сигнализации для преобразования HRPD-сообщений и HRPD-данных к обобщающему контейнеру, который может транспортироваться по не-HRPD доступу, в соответствии с изобретением.
Подробное описание
На ФИГ. 1 и 2 показан способ 10 установления альтернативной сигнальной линии связи HRPD между HRPD сетью доступа и терминалом доступа по не-HRPD доступу. Способ 10 в целом включает в себя этап обеспечения 12, этап установления 14, этап обмена 16, этап идентификации 18 и этап пересылки 20. Более детально, способ включает в себя обеспечение 12 функционального блока 22 пересылки сигнала (SFF) между терминалом доступа (AT) 24 и сетью доступа (AN) 26 высокоскоростной передачи пакетных данных (HRPD); установление 14 туннеля данных 28 между терминалом доступа 24 и SFF 22; обмен 16 сигнальными HRPD-сообщениями и HRPD-данными через туннель данных 28; идентификацию 18 HRPD сети 26 доступа и терминала 24 доступа при не-HRPD доступе с помощью SFF 22, посредством считывания заголовка, содержащего идентификацию HRPD сектора, идентификацию терминала доступа и идентификацию потока и отображение заголовка на адрес одного из терминала доступа и сети доступа; и пересылку 20 сигнальных HRPD-сообщений и HRPD-данных, которые поступают в SFF 22 из терминала 24 доступа и HRPD сети 26 доступа, в HRPD сеть 26 доступа и терминал 24 доступа, соответственно. Преимущество обусловлено тем, что способ 10 выполняет процедуру инициирования и установления сеанса, минимизируя время, разрывы и потери пакетов во время эстафетной передачи обслуживания в HRPD-сеть доступа и обеспечивая прозрачную мобильность.
Подробнее, способ 10 выполняет процедуру инициирования и установления сеанса для HRPD. Например, при использовании AT 24, такой как мобильное устройство, будет активным в не-HRPD доступе (таком, как 3GPP Long Term Evolution (LTE), беспроводная локальная сеть (WLAN) и WIMax). Способ 10 применяется для минимизации времени, разрывов и потерь пакетов за время эстафетной передачи обслуживания в HRPD-сеть доступа и максимизации уровня пользовательского восприятия. В одном варианте осуществления сигнальные HRPD-сообщения идут по линии связи TCP/IP с по новой задаваемым заголовком, чтобы уникальным образом идентифицировать HRPD-сеть доступа. Кроме того, способ 10 в особенности приспособлен для использования в многорежимных устройствах или терминалах доступа, с HRPD в качестве одной из технологий доступа. Иными словами, способ 10 обеспечивает прозрачную мобильность между HRPD и не-HRPD технологиями радиоинтерфейса.
Ниже представлены краткие определения используемых по всей заявке терминов и сокращений. У всех таких терминов и сокращений есть свои общие привычные смысловые значения, если иное не указано явным образом. Определения, приведенные здесь, представляют собой попытку внести ясность.
1. Evolution-Data Optimized или Evolution-Data сокращаются как EV-DO или EVDO или 1xEV.
2. Высокоскоростная передача данных (HDR) и высокоскоростная передача пакетных данных (HRPD) в общем относятся к телекоммуникационным стандартам для беспроводной передачи данных через радиосигналы. HRPD может предоставить широкополосный доступ в интернет и различные услуги данных, включая услуги обработки и передачи данных в режиме реального времени, такие как передача речи по интернет-протоколу (VoIP).
3. EVDO использует методики мультиплексирования, такие как CDMA (множественный доступ с кодовым разделением каналов), а также дуплексная связь с частотным разделением каналов (FDD), чтобы максимизировать количество передаваемых данных. Оно стандартизировано в рамках проекта партнерства в области систем связи третьего поколения 3GPP 2, как часть семейства стандартов CDMA2000, и было принято многими производителями (провайдерами) услуг мобильной телефонной связи во всем мире, и в особенности теми, которые использовали сети CDMA ранее. Более детальное описание HRPD EVDO CDMA2000 предоставлено в 3GPP2 C.S0024-A, озаглавленном "cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification", сентябрь 2006, и в TIA-IS-856 (также известном как IS856).
4. HRPD сеанс относится к совместно используемому состоянию между терминалом доступа (AT) и сетью доступа (AN). Кроме как открытием сеанса, AT не может осуществлять связь с AN, не имея открытого сеанса.
5. Соединение или выделенное радиосоединение относится к конкретному состоянию радиолинии связи, в которой терминалу AT назначен прямой канал трафика, обратный канал трафика и соответственные каналы управления доступом к среде передачи данных.
6. Используемое здесь сокращение «HRPD» в общем включает в себя и относится, к примеру, к HDR, EV-DO, EVDO, 1xEV, CDMA, CDMA2000 Evolution Data Optimized (EVDO), стандартам TIA-IS-856, спецификации A.S0008 функциональной совместимости HRPD 3GPP2, основывающемуся на беспроводной IP-сети cdma2000 стандарту TIA-IS-835 и т.п.
7. 3G относится к третьему поколению сотовых технологий.
8. 3GPP относится к проекту партнерства в области систем связи третьего поколения, группе стандартизации, которая разрабатывает стандарты GSM и их развитие.
9. 3GPP2 относится к проекту 2 партнерства в области систем связи третьего поколения, группе стандартизации, которая развивает cdma2000.
10. 4G относится к широкополосной беспроводной технологии четвертого поколения.
11. WiMAX означает всемирную функциональную совместимость для микроволнового доступа.
12. TCP означает протокол управления передачей (часть TCP/IP).
13. IP представляет собой интернет-протокол (часть TCP/IP).
В одном варианте осуществления способ 20 включает в себя предварительное установление HRPD сеанса по не-HRPD доступу перед установлением канала трафика в HRPD радиоинтерфейсе. Для выполнения эстафетной передачи обслуживания между не-HRPD доступом и HRPD доступом необходимо, чтобы HRPD-сеанс был установлен перед этой эстафетной передачей обслуживания (на подходящей радиочастоте). Проблема услуг в режиме реального времени, таких как передача речи по IP (VoIP), заключается в том, что установление HRPD сеанса занимает промежуток времени порядка нескольких секунд, который может вызвать недопустимый перерыв в связи. Чтобы поддерживать обладающие низким временем ожидания (низким временем настройки) эстафетные передачи обслуживания активных сеансов между не-HRPD и HRPD доступом, способ 20 обеспечивает решение и эффективные процедуры для предварительного установления HRPD сеанса при не-HRPD доступе, прежде чем радиочастотная антенна переключится с не-HRPD доступа на HRPD доступ.
Используемый здесь термин «HRPD доступ» включает в себя, по меньшей мере, одно из HRPD радиоинтерфейса, HRPD сети доступа, где сеть доступа включает в себя контроллер радиосети, базовую станцию(и) и т.п. и базовую сеть HRPD, в котором базовая сеть включает в себя сеть обслуживания пакетных данных (PDSN), местный агент мобильного IP (Mobile IP), внешний агент мобильного IP и т.п., а используемый здесь термин «не-HRPD доступ» включает в себя, по меньшей мере, одно из не-HRPD радиоинтерфейса, не-HRPD сети доступа и не-HRPD базовой сети.
В одном варианте осуществления способ 20 включает в себя аутентификацию и предварительное установление HRPD сеанса из многорежимного терминала доступа HRPD (где многорежимный терминал доступа HRPD представляет собой мобильное устройство, которое реализует одну или более технологий доступа в дополнение к технологии HRPD доступа), функционирующего по не-HRPD доступу, до установления канала трафика в HRPD радиоинтерфейсе. Предпочтительно, это включает в себя получение назначения UATI, согласования подтипов протоколов и согласования параметров конфигурации протоколов всех уровней протоколов HRPD, перед установлением канала трафика. Чтобы выполнить эстафетную передачу обслуживания активного сеанса между не-HRPD и HRPD, может потребоваться, чтобы терминал доступа получил UATI из сети доступа посредством назначения UATI, согласовал подтипы протоколов и параметры конфигурации протоколов между HRPD сетью доступа и терминалом доступа. Тем не менее эти процедуры могут занять недопустимый промежуток времени (отрицательное пользовательское восприятие) и могут вызвать недопустимый перерыв в связи, в известных услугах режима реального времени, типа VoIP. Как использовано выше, активный сеанс означает, что терминал доступа посылает и принимает данные пользователя по выделенному радиосоединению.
Преимущество обусловлено тем, что для того, чтобы поддерживать обладающую низким временем ожидания (т.е. перерыв в связи сведен до минимума) эстафетную передачу обслуживания активного сеанса между не-HRPD и HRPD доступом, способ включает в себя предложение эффективных процедур для получения UATI HRPD, подтипов и параметров конфигурации протоколов HRPD, при не-HRPD доступе, перед тем, как радиочастотная антенна переключится с не-HRPD доступа на HRPD доступ.
В одном варианте осуществления туннель данных по ФИГ. 1 защищен для того, чтобы минимизировать возможность атаки на безопасность сети доступа, а также сохранить конфиденциальность терминала доступа.
В другом варианте осуществления способ включает в себя этап, на котором возникают обмен сообщениями по каналу доступа HRPD из и в терминал доступа с не-HRPD радиоинтерфейсом. Этот признак может уменьшить время, необходимое для выполнения эстафетной передачи обслуживания от не-HRPD сети в HRPD сети, например. В этом варианте осуществления желательно, чтобы процедуры доступа, которые требуются согласно HRPD для получения канала трафика HRPD, были пропущены, таким образом успешно повышая уровень пользовательского восприятия во время эстафетной передачи обслуживания.
Специалистам следует понимать, что сеть доступа может включать в себя контроллер базовых станций, контроллер радиосети, множество вышеперечисленных компонентов и т.п. Следует понимать, что базовая станция обеспечивает радиочастотный (RF) интерфейс между терминалом доступа и сетью доступа с помощью одного или более приемопередатчиков. Сеть доступа обменивается сигнальными сообщениями с терминалом доступа HRPD для установления сеанса, поддержания сеанса и так далее.
В еще одном варианте осуществления способ может включать в себя обеспечение интерфейса между терминалом доступа и SFF; и обеспечение интерфейса между SFF и сетью доступа. В этом варианте осуществления SFF может быть определен как автономный модуль или функциональный признак, для упрощения реализации сети доступа и масштабируемости на основе нагрузки на сеть доступа и компоновки сети оператора. Преимущество обусловлено тем, что интерфейс между терминалом доступа и SFF сможет поддерживать функциональную совместимость между различными производителями терминалов доступа и производителями SFF. Аналогично, интерфейс, определенный между SFF и HRPD сетью доступа, обеспечивает и поддерживает функциональную совместимость между различными производителями HRPD сети доступа и производителями SFF.
В предпочтительном варианте осуществления способ включает в себя отображение идентификационных данных терминала доступа HRPD на IP-адрес, назначенный не-HRPD сетью. Для того чтобы избавить не-HRPD сеть от необходимости обрабатывать специфическую для HRPD информацию, важно использовать обобщенный механизм транспортировки по туннелю данных, установленному между терминалом доступа и SFF, и TCP/IP обеспечивает такую опцию. Необходимо, чтобы идентификационные данные, используемые для идентификации терминала доступа при HRPD доступе, были отображены на домен TCP/IP, где используются IP-адреса. Этот признак делает возможной такую функцию.
Также в предпочтительном варианте осуществления способ включает в себя маршрутизацию инкапсулированных сообщений функциональным блокам SFF по IP посредством отображения SectorID на IP-адрес HRPD сети доступа. Сигнальные HRPD-сообщения, которые поступают в SFF из терминала доступа, должны быть пересланы в HRPD сеть доступа, и сигнальные HRPD-сообщения, которые поступают в SFF из сети доступа, должны быть пересланы в терминал доступа. Тем не менее наличие одного SFF для каждой HRPD сети доступа не является практичным. Желательно иметь одну SFF, которая обслуживает множество HRPD сетей доступа. Этим признаком идентификационные данные HRPD сети, которые определяются SectorID, уникальным образом отображаются на IP-адрес HRPD сети, которая доступна в пределах сети доступа.
Чертеж на ФИГ. 3 иллюстрирует архитектуру HRPD IOS в соответствии со стандартом HRPD_IOS для 3GPP2, А.S0008 в модели, что включена сюда посредством ссылки. ФИГ. 3 также включает в себя функциональный блок пересылки сигнала. Преимущество обусловлено тем, что SFF в контексте этого чертежа и заявки обеспечивает быстрые и надежные эстафеты передачи обслуживания между HRPD и не-HRPD, а также экономически эффективное решение. Подробнее, для того чтобы предварительно установить HRPD сеанс (с помощью обмена сигнальными HRPD-сообщениями и данными по не-HRPD доступу), необходимо определить альтернативный маршрут. Способ и SFF обеспечивают альтернативный маршрут, такой что не-HRPD доступу не надо обрабатывать специфическую для HRPD информацию и TCP/IP по туннелю данных по не-HRPD; сигнальные HRPD-сообщения, которые посылаются по TCP/IP по не-HRPD, должны быть направлены в правильные сеть доступа и терминал доступа; и трансляцию из домена TCP/IP в домен HRPD; и безопасность для защиты сети доступа от атак.
ФИГ. 4 представляет собой блок-схему для установления сигнальной линии связи HRPD по не-HRPD радиоинтерфейсу с течением времени, причем диаграмма включает в себя столбцы для каждого из терминала доступа (AT), функционального блока пересылки сигнала (SFF), сети доступа, сети доступа-AAA (AN-AAA) и моментов времени a-h, иллюстрируя как открывается линия связи.
Подробнее, пункты от a до h обеспечивают детальный поток с течением времени и в последовательности. В момент времени a AT устанавливает IP-соединение. IP-соединение устанавливается через не-EVDO радиоинтерфейс. В момент времени b AT посылает сообщение с запросом на открытие альтернативной линии связи (AlternateLinkOpenReq) по IP каналу-носителю в функциональный блок пересылки сигнала. Сообщение AlternateLinkOpenReq содержит идентификационные данные мобильной станции. В момент времени c функциональный блок пересылки сигнала после получения сообщения AlternateLinkOpenReq получает параметры доступа терминала доступа из AN-AAA. В момент времени d функциональный блок пересылки сигнала запускает аутентификацию мобильного устройства для установления безопасного туннеля данных между терминалом доступа и функциональным блоком пересылки сигнала. В момент времени e создается безопасный туннель данных между функциональным блоком пересылки сигнала и терминалом доступа. В момент времени f функциональный блок пересылки сигнала посылает сообщение с Axx-запросом на открытие альтернативной линии связи (Ахх-AlternateLinkOpenReq) в сеть доступа. В момент времени g сеть доступа отвечает функциональному блоку пересылки сигнала с сообщением-ответом на Axx-запрос на открытие альтернативной линии связи (Ахх-AlternateLinkOpenResp). В момент времени h функциональный блок пересылки сигнала пересылает сообщение Ахх-AlternateLinkOpenResp в терминал доступа.
Эта процедура выгодным образом обеспечивает эффективный способ установления альтернативной сигнальной линии связи и предпочтительно может включать в себя средства для выполнения сетью аутентификации и установления безопасного туннеля. Кроме того, она может включать в себя механизм, обеспечивающий эффективный способ обнаружения того, поддерживает ли сеть доступа сигнализацию HRPD по альтернативной линии связи, без необходимости сообщать о возможностях сети доступа явно заданными средствами, что может быть трудоемким и дорогостоящим.
Используемая здесь сеть доступа AAA (AN-AAA) означает «сеть доступа - аутентификация, авторизация и учет пользовательских ресурсов»:
Аутентификация относится к подтверждению того, что пользователь, который запрашивает услуги, является действительным пользователем запрашиваемых сетевых услуг. Аутентификация осуществляется через представление идентификационных данных и параметров доступа. Примерами типов параметров доступа являются пароли, одноразовые маркеры, цифровые сертификаты и телефонные номера (вызывающие/вызываемые).
Авторизация относится к предоставлению конкретных типов услуг (включая "отсутствие сервисов") пользователям, исходя из их аутентификации того, какие услуги они запрашивают, и текущего состояния системы. Авторизация может быть основана на ограничениях, например ограничениях по времени суток, или ограничениях по физическому местоположению, или ограничениях против многократных логических входов со стороны одного пользователя. Авторизация определяет характер услуги, которая предоставляется пользователю. Примеры типов услуг включают в себя, но не в ограниченном смысле: фильтрование IP-адресов, назначение адресов, назначение маршрута, дифференцируемые по QoS услуги, управление шириной полосы пропускания/управление трафиком, принудительное туннелирование к определенной оконечной точке и шифрование.
Учет пользовательских ресурсов относится к отслеживанию потребления ресурсов сети пользователями. Эта информация может быть использована для управления, планирования, тарификации или других целей. Учет пользовательских ресурсов в реальном времени относится к учетной информации, которая поставляется одновременно с потреблением ресурсов. Пакетный учет пользовательских ресурсов относится к учетной информации, которая хранится до тех пор, пока она не будет доставлена позднее. Типичной информацией, которая собирается при учете пользовательских ресурсов, является идентификационные данные пользователя, характер поставляемых услуг, когда услуга началась и когда закончилась.
ФИГ. 5 представляет собой блок-схему для закрытия (или выключения) сигнальной линии связи HRPD по не-HRPD радиоинтерфейсу с течением времени, причем диаграмма включает в себя столбцы для каждого из терминала доступа (AT), функционального блока пересылки сигнала (SFF), сети доступа, сети доступа AAA (AN-AAA) и моментов времени a-f, иллюстрируя, как линия связи выключается, в соответствии с изобретением.
В предпочтительном варианте осуществления и подробнее в момент времени a AT уже установил безопасный туннель данных между терминалом доступа и функциональным блоком пересылки сигнала (SFF). В момент времени b AT посылает сообщения c запросом на закрытие альтернативной линии связи (AlternateLinkCloseReq) в SFF по IP каналу-носителю. В момент времени c функциональный блок пересылки сигнала по приему сообщения AlternateLinkCloseReq начинает процедуру закрытия соединения альтернативной линии связи между терминалом доступа и сетью доступа и посылает сообщение с Axx-запросом на закрытие альтернативной линии связи (Ахх-AlternateLinkCloseReq) в сеть доступа. В момент времени d сеть доступа отвечает сообщением-ответом на Axx-запрос на закрытие альтернативной линии связи (Ахх-AlternateLinkCloseResp). В момент времени e SFF завершает процедуру по закрытию альтернативной линии связи и посылает ответ на запрос на закрытие альтернативной линии связи (AlternateLinkCloseResp) в терминал доступа. И в момент времени время f безопасный туннель данных закрывается между терминалом доступа и SFF. Используемый здесь IP канал-носитель относится к транспортировке данных, использующей TCP/IP в качестве механизма для протокола сквозной транспортировки.
Это обеспечивает надежную процедуру закрытия или выключения альтернативной сигнальной линии связи между HRPD сетью доступа и терминалом доступа по не-HRPD радиоинтерфейсу, гарантируя синхронизацию конечного автомата адаптации сигнализации, выполняющегося в терминале доступа и сети доступа, в одном варианте осуществления.
ФИГ. 6 представляет собой блок-схему, показывающую обмены сигналами HRPD по не-HRPD радиоинтерфейсу, используя TCP/IP, с течением времени, причем диаграмма включает в себя столбцы для каждого из терминала доступа (AT), функционального блока пересылки сигнала (SFF), сети доступа, сети доступа AAA (AN-AAA) и моментов времени a-c, в соответствии с изобретением.
Подробнее, в предпочтительном варианте осуществления в момент времени a AT уже установил безопасный туннель данных между терминалом доступа и функциональным блоком пересылки сигнала (SFF). В момент времени b AT посылает сообщения об альтернативной линии связи e (AlternateLinkMessage) в SFF по IP каналу-носителю. Сообщение AlternateLinkMessage имеет инкапсулированное сигнальное HRPD-сообщение с информацией заголовка, позволяющей SFF определить, в какую сеть доступа должно быть переслано это сообщение. И в момент времени c SFF по приему AlternateLinkMessage пересылает это сообщение в соответствующую сеть доступа. Это обеспечивает механизм для прозрачного обмена сигнальными HRPD-сообщениями и HRPD-данными при не-HRPD доступе, не требуя интерпретации и обработки не-HRPD сетью специфической для HRPD информации.
Чертеж по ФИГ. 15 показывает альтернативный вариант осуществления адаптации способа 50 сигнализации для преобразования HRPD-сообщений и HRPD-данных в обобщенный контейнер, который может транспортироваться по не-HRPD доступу. Способ 50 включает в себя этапы обеспечения 52 HRPD протокола, включая протокол адаптации сигнализации (SAP), включающий в себя открытое состояние, состояние настройки и закрытое состояние по умолчанию; запрашивания 54 открытия альтернативной сигнальной линии связи HRPD соединения по не-HRPD доступу; активирования 56 альтернативной сигнальной линии связи HRPD при входе в открытое состояние; адаптации 58 (и инкапсуляции) сигнальных HRPD-сообщений и данных протокола линии радиосвязи (RLP) HRPD к не-HRPD доступу; обмена 60 сигнальными HRPD-сообщениями и HRPD-данными между терминалом доступа и HRPD сетью доступа через альтернативную сигнальную линию связи HRPD, не требуя установления канала трафика HRPD; и аутентификации 62 HRPD сети доступа и терминала доступа по не-HRPD доступу, вводя заголовок, содержащий аутентификационные данные сектора, аутентификационные данные потока и аутентификационные данные терминала доступа. Способ выполняет процедуру инициирования и установления сеанса, минимизирует время, разрывы и потери пакетов во время эстафетной передачи обслуживания в HRPD сеть доступа и обеспечивает прозрачную мобильность.
Преимущество обусловлено тем, что способ обеспечивает механизм или процесс для обмена сигнальными HRPD-сообщениями и HRPD-данными по выделенному радиосоединению не-HRPD технологии, что уменьшает стоимость разработки многорежимного терминала доступа, способного осуществлять эстафетную передачу обслуживания активного сеанса между не-HRPD беспроводной технологией и сотовой технологией HRPD.
Для обеспечения контекста, для посылки или приема сигнальных HRPD-сообщений согласно известным способам, таким как согласно 3GPP2 C.S0024A под заглавием "cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification", сентябрь 2006, должно быть установлено выделенное радиосоединение. Выделенное радиосоединение определяется как конкретное состояние линии радиосвязи, в котором терминалу AT назначен прямой канал трафика, обратный канал трафика и ассоциированные каналы управления доступом к среде передачи данных. В многорежимном мобильном устройстве, в котором реализована беспроводная технология HRPD и беспроводная технология не-HRPD, и когда не-HRPD находится на выделенном радиосоединении, дорого и избыточно использовать одновременно технологию HRPD также на выделенном радиосоединении.
Для выполнения многорежимным терминалом доступа с одной технологией, такой как HRPD, эстафетной передачи обслуживания активного сеанса (где нахождение в активном сеансе означает, что терминал доступа посылает и принимает пользовательские данные по выделенному радиосоединению) от беспроводной технологии не-HRPD к беспроводной технологии HRPD, требуется для 3GPP2 C.S0024A, чтобы был установлен HRPD сеанс, что включает в себя обмен сигнальными HRPD-сообщениями и HRPD-данными, по выделенному радиосоединению между терминалом доступа и HRPD сетью доступа. Однако использование двух выделенных радиосоединений является дорогостоящим при реализации и технологически сложным.
Этот способ 50 обеспечивает эффективные с точки зрения затрат способ и механизм для обмена сигнальными HRPD-сообщениями и HRPD-данными по выделенному не-HRPD радиосоединению, которыми уменьшается стоимость разработки многорежимного терминала доступа, способного осуществлять эстафетную передачу обслуживания активного сеанса между беспроводной технологией не-HRPD и технологией HRPD.
В предпочтительном варианте осуществления способ 50 может далее включать в себя обеспечение предварительного установления HRPD сеанса, сеанса двухточечной связи (PPP) HRPD и интернет-протокола (IP) HRPD по не-HRPD доступу, не требуя установления канала трафика HRPD. Для выполнения многорежимным терминалом доступа с одной технологией, такой как HRPD, эстафетной передачи обслуживания активных сеансов от беспроводной технологии не-HRPD к беспроводной технологии HRPD, в рамках 3GPP2 C.S0024A требуется, чтобы были установлены HRPD сеанс, PPP сеанс и IP сеанс, что включают в себя обмен сигнальными HRPD-сообщениям и HRPD-данными по выделенному радиосоединению между терминалом доступа и HRPD сетью доступа. В многорежимном мобильном устройстве, в котором реализованы беспроводная технология HRPD и беспроводная технология не-HRPD и когда не-HRPD - на выделенном радиосоединении, будет дорогостоящим и технологически избыточным и использующим дорогостоящее эфирное время одновременно использовать также технологию HRPD на выделенном радиосоединении. Этот функциональный признак предварительного установления дает многорежимному терминалу доступа способность выполнять эстафетную передачу обслуживания активного сеанса между беспроводной технологией не-HRPD и сотовой технологией HRPD.
В еще одном предпочтительном варианте осуществления способ 50 включает в себя выполнение процедуры канала доступа HRPD без установления трафика. Это обеспечивает в качестве преимущества средство передачи сообщений канала доступа HRPD по альтернативной линии связи в не-HRPD сети, обходя, таким образом, процедуры канала доступа HRPD для получения канала трафика.
В качестве контекста, текущие реализации, такие как стандарт HRPD 3GPP2 C.S0024A, требуют процедур канала доступа, таких как обмен сообщениями канала доступа, что привносит дополнительное время в эстафетную передачу обслуживания активного сеанса от не-HRPD к HRPD. В общем, сообщения канала доступа посылаются для того, чтобы получить назначение канала трафика для выделенного радиосоединения между HRPD сетью доступа и терминалом доступа.
Чтобы уменьшить время, необходимое для выполнения эстафетной передачи обслуживания активного сеанса от не-HRPD сети к HRPD сети, в предпочтительном варианте осуществления сообщения канала доступа посылаются без необходимости выполнения в процедуре доступа, эффективно обходя, таким образом, подобные процедуры. Это обеспечивает эффективную эстафетную передачу обслуживания и более высокий уровень для пользовательского восприятия во время эстафетной передачи обслуживания.
В еще одном варианте осуществления способ 50 может включать в себя обеспечение сообщения с запросом на открытие альтернативной линии связи, включающего в себя идентификационные данные терминала доступа, при том что соединение является IP соединением, как показано на ФИГ. 12-14. Этот функциональный признак обеспечивает полезную процедуру, в которой идентификационные данные терминала доступа передаются в сообщении с запросом на открытие альтернативной линии связи, так что сеть доступа может удостовериться в действительности параметров доступа терминала доступа, и в необязательном порядке выполнить процедуры аутентификации и проверки действительности, чтобы гарантировать безопасную линию связи между терминалом доступа и сетью доступа по не-HRPD сети.
ФИГ. 7 представляет собой чертеж структуры протокола в соответствии со стандартом IS856 HRPD, который включен сюда посредством ссылки. Это также показывает сигнальный маршрут, используемый по умолчанию, как детально описано здесь. Данный чертеж показывает многоуровневую архитектуру HRPD с модульной конструкцией, которая допускает частичные обновления протоколов, программного обеспечения и независимых согласований протоколов.
Детальное описание представляет собой общее рассмотрение уровней стека протоколов, показанных на ФИГ. 7. Начиная внизу справа и двигаясь вверх, физический уровень обеспечивает спецификации структуры канала, частот, выходной мощности, модуляции и кодирования для каналов прямой и обратной линии связи и обеспечивает протоколы для поддержки процедуры. Уровень управления доступом к среде передачи данных (MAC) определяет протокол для поддержки процедур, которые используются для приема и передачи по физическому уровню. Уровень безопасности обеспечивает протоколы для поддержки услуг аутентификации и шифрования. Уровень соединения обеспечивает протоколы для поддержки услуг установления соединения линии радиосвязи и технического обслуживания. Сеансовый уровень обеспечивает протоколы для поддержки услуг согласования протоколов, конфигурирования протоколов и поддержки состояния сеанса. Уровень потока обеспечивает протоколы для поддержки мультиплексирования отдельных потоков приложений. Прикладной уровень обеспечивает прикладные протоколы для поддержания сигнального приложения, используемого по умолчанию, для передачи сообщений протоколов и HRPD пакетного приложения, используемого по умолчанию, для передачи пользовательских данных. Для большего количества деталей обратитесь к стандарту HRPD IS856.
ФИГ. 8 представляет собой чертеж окружения, показывающий структуру протоколов, в соответствии со стандартом HRPD IS856 на ФИГ. 7, включая протокол адаптации сигнализации (SAP) и сигнальный маршрут в открытом (работающем) положении, в соответствии с изобретением.
ФИГ. 9, 10 и 11 показывают три варианта осуществления протокола адаптации сигнализации на ФИГ. 8 и иллюстративные сигнальные маршруты в открытом (рабочем) положении.
В одном варианте осуществления сообщения протокола SNP и пакеты RLP пересылаются в SAP, что показано сигнальными маршрутами, отрисованными сплошными линиями на ФИГ. 9.
Для выполнения установления HRPD сеанса, не требующего установления выделенного радиосоединения между HRPD сетью доступа и многорежимным терминалом доступа, например, этот способ в качестве преимущества обеспечивает процедуру для пересылки сигнальных сообщений, выработанных всеми семью уровнями стека протоколов HRPD, в протокол адаптации сигнализации через сетевой протокол сигнализации (SNP). Таким образом, пересылкой 1.) сигнальных HRPD-сообщений, выработанных всеми уровнями HRPD, в протокол адаптации сигнализации через SNP (левый сигнальный маршрут, отрисованный сплошной линией на ФИГ. 9); и 2.) HRPD-данных, выработанных или прошедших через протокол линии радиосвязи (RLP), в протокол адаптации сигнализации (через правый сигнальный маршрут на ФИГ. 9), минимизируется техническое воздействие на известные реализации, такие как стандарт HRPD IS-56A.
Кроме того, на ФИГ. 9 и 10 показано состояние SAP, управляющее переключателем, подобным двухполюсному переключателю, которым обеспечиваются два программно-подсоединенных переключателя для того, чтобы позволить сигналу следовать по маршруту, используемому по умолчанию (в модели, в закрытом состоянии), или в рабочем состоянии, следуя по сигнальным маршрутам, отрисованным сплошными линиями.
Во втором варианте осуществления, как показано на ФИГ. 10, сообщения протокола-D сигнальной линии связи (SLP-D) и пакеты RLP пересылаются в SAP. Для выполнения установления HRPD сеанса, не требуя установления выделенного радиосоединения между HRPD сетью доступа и многорежимным терминалом доступа, этот способ обеспечивает в качестве преимущества процедуру для пересылки сигнальных сообщений, выработанных всеми семью уровнями стека протоколов HRPD, в протокол адаптации сигнализации через сетевой протокол сигнализации (SNP) и протокол сигнальной линии связи (SLP-D). Пересылкой посредством SLP сигнальных HRPD-сообщений, выработанных всеми уровнями HRPD в протокол адаптации сигнализации, освобождает SAP для выполнения задания последовательности и повторной передачи сигнальных сообщений, и, следовательно, упрощает процедуры протокола адаптации сигнализации. Кроме того, HRPD-данные, которые выработаны посредством или пропущены через протокол линии радиосвязи (RLP), пересылаются в протокол адаптации сигнализации.
В третьем варианте осуществления, как показано на ФИГ. 11, пакеты протокола потока пересылаются в SAP. Для того чтобы выполнить установление HRPD сеанса, не требуя установления выделенного радиосоединения между HRPD сетью доступа и многорежимным терминалом доступа, этот способ обеспечивает в качестве преимущества процедуру для пересылки сигнальных сообщений, выработанных всеми семью уровнями стека протоколов HRPD, в протокол адаптации сигнализации через сетевой протокол сигнализации (SNP) и протокол сигнальной линии связи (SLP-D) и протокол потока. Пересылкой посредством протокола потока сигнальных HRPD-сообщений, выработанных всеми уровнями HRPD, в протокол адаптации сигнализации, SAP освобождается для выполнения задания последовательности и повторной передачи сигнальных сообщений, а также включения и интерпретации идентификатора потока, что дополнительно упрощает процедуры протокола адаптации сигнализации. Кроме того, HRPD-данные, которые выработаны посредством или прошли через протокол линии радиосвязи (RLP), пересылаются в протокол адаптации сигнализации через протокол потока, дополнительно упрощая развитие протокола адаптации сигнализации.
ФИГ. 12 и 13 показывают диаграммы состояний терминала доступа и сети доступа согласно протоколу адаптации сигнализации на ФИГ. 9, включая закрытое состояние, состояние настройки и открытое состояние, иллюстрируя то, каким образом открывается альтернативная линия связи. Способ в качестве преимущества обеспечивает процедуру эффективного перехода от альтернативной линии связи не-HRPD и используемой по умолчанию сигнальной линии связи HRPD и наоборот. Переход между состояниями и сообщения, определенные в этом способе, гарантируют эффективный путь синхронизации HRPD сети и многорежимного терминала доступа. Кроме того, другое преимущество этого функционального признака заключается в том, что им обеспечивается механизм для определения поддержки протокола адаптации сигнализации или поддержки альтернативной линии связи со стороны сети доступа, не требуя явной сигнализации, что уменьшает использование радиочастотных ресурсов беспроводной системы HRPD и не-HRPD.
ФИГ. 14 представляет собой блок-схему для установления сигнальной линии связи HRPD по не-HRPD радиоинтерфейсу с течением времени, причем диаграмма включает в себя столбцы для каждого из альтернативной линии связи, сетевого протокола сигнализации (SNP), протокола адаптации сигнализации (SAP), сети доступа и моментов времени a-l, в соответствии с изобретением. В предпочтительном варианте осуществления способ 50 дополнительно включает в себя обеспечение последовательности сообщений для запроса и активации альтернативной линии связи посредством SAP. Этот функциональный признак в качестве преимущества обеспечивает средство для установления и адаптации сигнальных HRPD-сообщений, не требуя установления выделенного радиосоединения HRPD, эффективным, с точки зрения затрат, способом. Этот способ может также обеспечить обратную совместимость с HRPD сетями доступа и мобильными устройствами, которые уже реализованы и развернуты, такими как согласно стандарту 3GPP2-C.S0024A.
Подробнее, блок-схема изображает динамическое поведение протокола адаптации сигнализации в контексте других протоколов, уже определенных в стандарте HRPD C.S0024A. В момент времени a мобильное устройство включает питание. В момент времени b сетевой протокол сигнализации активирует протокол адаптации сигнализации. В момент времени c протокол адаптации сигнализации инициализирует свои локальные переменные и входит в закрытое состояние. В момент времени d, когда выделенный канал доступен в альтернативной линии связи, SNP сообщается об этом. В момент времени e SNP устанавливает доступность по альтернативной линии связи в «истина» («true»). В момент времени f SNP обнаруживает потребность послать сигнальные сообщения в сеть. Он активирует сигнализацию по альтернативной линии связи посылкой активизации дополнительного соединения (SAP.AlternateLinkActivate) альтернативной линии связи согласно SAP. В момент времени g SAP посылает сообщение AlternateLinkOpenReq в сеть. В момент времени h SAP входит в состояние настройки и обновляет соответствующие переменные. В момент времени i сеть посылает сообщение AlternateLinkOpenResp после того, как им настроена сигнальная линия связи по альтернативной линии связи. Это может включать в себя настройку безопасного туннеля данных и т.п. В момент времени j SAP входит в открытое состояние и устанавливает соответствующие переменные. В момент времени k SAP посылает индикацию открытия альтернативной линии связи согласно SAP (SAP.AlternateLinkOpenInd) в SNP. И в момент времени l SNP устанавливает статус открытия альтернативной линии связи (AlternateLinkOpen) в «истина».
Следует понимать, что идеи изобретения, раскрытые здесь, допускают многие модификации. В той мере, что такие модификации подпадают под объем, определяемый  приложенной формулой изобретения и ее эквивалентами, они подразумеваются охватываемыми этой заявкой на патент.