-
HINTERGRUND
-
I. Gebiet
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf drahtlose Kommunikationen-
bzw. Nachrichtensysteme. Spezieller bezieht sich die vorliegende
Erfindung auf ein neues Verfahren zur Durchführung nahtloser Übergabe
bzw. Handoff einer Mobilstation zwischen Funkzugangsnetzwerken,
die unterschiedliche drahtlose Schnittstellen besitzen, und zwar
während
des drahtlosen Paketdatendienstbetriebs.
-
II. Hintergrund
-
Die
Verwendung von Codemultiplexvielfachzugriffs-(code division multiple
access, CDMA)-Modulationstechniken ist eine von mehreren Techniken zum
Erleichtern von Kommunikationen, bei denen eine große Anzahl
von Systemnutzern vorhanden ist. Andere Vielfachzugriffskommunikationssystemtechniken
wie beispielsweise Zeitmultiplexvielfachzugriff (time division multiple
access, TDMA), Frequenzmultiplexvielfachzugriff (frequency division
multiple access, FDMA) und AM-Modulationsschemata wie beispielsweise
amplitudenkompandiertes Einzelseitenband (amplitude companded single
sideband, ACSSB) sind in der Technik bekannt. Diese Techniken sind
standardisiert worden, um Betrieb bzw. Interoperation zwischen Ausrüstung, die
von unterschiedlichen Firmen hergestellt ist, zu ermöglichen. Codemultiplexvielfachzugriffskommunikationssysteme
sind in den Vereinigten Staaten standardisiert worden in Telecommunications
Industry Association TIA/EIA/IS-95-B mit dem Titel „MOBILE
STATION-BASE STATION COMPATIBILITY STANDARD FOR DUAL-MODE WIDEBAND
SPREAD SPECTRUM CELLULAR SYSTEMS" und
hierin als IS-95 bezeichnet.
Zusätzlich
wurde in den Vereinigten Staaten ein neuer Standard für CDMA-Kommunikationssysteme
vorgeschlagen bei der Telecommunications Industry Association (TIA)
mit dem Titel „Upper Layer
(Layer 3) Signaling Standard for cdma2000 Spread Spectrum Systems,
Release A – Addendum 1" vom 27. Oktober
2000 und hierin als „1x" bezeichnet. Ein
zu sätzlicher
Standard zum Vorsehen von Datendiensten mit hoher Geschwindigkeit
wurde in der TIA vorgeschlagen und zwar mit dem Titel „cdma2000
High Rate Packet Data Air Interface Specification", vom 27. Oktober
2000 und hierin als „HDR" bezeichnet.
-
Die
International Telecommunications Union hat kürzlich zur Einreichung von
vorgeschlagenen Verfahren zum Vorsehen von Diensten mit hoher Datenrate
und hoher Sprachqualität über drahtlose Kommunikationskanäle aufgefordert.
Ein erster dieser Vorschläge
wurde von der Telecommunications Industry Association mit dem Titel „The IS-2000 ITU-R
RTT Candidate Submission" herausgegeben. Ein
zweiter dieser Vorschläge
wurde von dem European Telecommunications Standards Institute (ETSI) herausgegeben
und zwar mit dem Titel „The
ETSI UMTS Terrestrial Radio Access (UTRA) ITU-R RTT Candidate Submission", auch bekannt als „wideband CDMA" und im Folgenden
als „W-CDMA" bezeichnet. Ein
dritter Vorschlag wurde durch U.S. TG 8/1 eingereicht, und zwar
mit dem Titel „The
UWC-136 Candidate Submission",
im Folgenden als „EDGE" bezeichnet. Die
Inhalte dieser Einreichungen sind öffentlich und sind in der Technik
bekannt.
-
IS-95
war ursprünglich
zur Übertragung
von Sprachrahmen mit variabler Rate optimiert. Nachfolgende Standards
haben auf dem Standard aufgebaut, um eine Vielzahl von zusätzlichen Nicht-Sprachdiensten
zu unterstützen,
einschließlich von
Paketdatendiensten. Ein solcher Satz von Paketdatendiensten wurde
in den Vereinigten Staaten standardisiert im Telecommunications
Industry Association TIA/EIA/IS-707-A mit dem Titel „Data Service Options
for Spread Spectrum Systems" und
im Folgenden als „IS-707" bezeichnet.
-
IS-707
beschreibt Techniken die verwendet werden zum Vorsehen von Unterstützung zum
Senden von Internetprotokoll-(IP)-Paketen durch ein IS-95 drahtloses
Netzwerk. Pakete werden eingekapselt in einen merkmalslosen Bytestrom
unter Verwendung eines Protokolls mit dem Namen Punkt-zu-Punkt-Protokoll (Point-to-Point
Protocol, PPP). Unter Verwendung von PPP können IP-Datagramme die Längen bis
zu 1500 Bytes besitzen, über ein drahtloses
Netzwerk transportiert werden und zwar in Segmenten beliebiger Größe. Das
drahtlose Netzwerk behält
die PPP-Statusinformation bei, und zwar für die Dauer der PPP-Sitzung
oder solange zusätzliche
Bytes in dem kontinuierlichen Bytestrom zwischen den PPP-Endpunkten
gesendet werden können.
-
Ein
entfernter Netzwerkknoten wie beispielsweise ein Arbeitsplatzrechner
oder tragbarer Computer (PC) der mit einer paketdatenfähigen drahtlosen Mobilstation
(MS) verbunden ist, kann auf das Internet durch ein drahtloses Netzwerk
gemäß dem IS-707-Standard
zugreifen. Alternativ kann der entfernte Netzwerkknoten, wie beispielsweise
ein Webbrowser, in die MS eingebaut sein, den PC optional machend.
Eine MS kann irgendeine Anzahl von Arten von Einrichtungen sein,
einschließlich
aber nicht beschränkt
auf PC-Karte (PC card), persönlicher
Datenassistent (personal data assistant, PDA), externes oder internes
Modem oder drahtloses Telefon oder Endgerät bzw. Terminal. Die MS sendet
Daten durch das drahtlose Netzwerk, wo sie durch einen paketdatendienenden
Knoten (packet data serving node, PDSN) verarbeitet werden. Der
PPP-Status für
eine Verbindung zwischen einer MS und dem drahtlosen Netzwerk wird
typischerweise innerhalb des PDSN beibehalten bzw. aufrecht erhalten.
Der PDSN ist mit einem IP-Netzwerk wie beispielsweise dem Internet verbunden
und transportiert Daten zwischen dem drahtlosen Netzwerk und anderen
Einheiten und Agenten, die mit dem IP-Netzwerk verbunden sind. Auf
diese Art und Weise kann die MS Daten zu einer anderen Einheit auf
dem IP-Netzwerk durch die drahtlose Datenverbindung senden und empfangen. Die
Zieleinheit auf dem IP-Netzwerk wird auch als ein korrespondierender
Knoten bezeichnet.
-
Die
MS muss eine IP-Adresse erlangen und zwar vor dem Senden und Empfangen
von IP-Paketen über
das IP-Netzwerk. In einigen früheren
Implementierungen wurde der MS eine IP-Adresse von einem Vorrat
von Adressen, die exklusiv dem PDSN gehören, zugewiesen. Jeder PDSN
war mit einem oder mehreren Funkzugangsnetzwerken (radio access
networks, RANs) verbunden, das mit einem beschränkten geographischen Gebiet
assoziiert ist. Wenn sich die MS aus dem durch den ersten PDSN versorgten
Gebiet heraus bewegte, konnten an die MS durch den ersten PDSN adressierte
Daten die MS nicht erreichen. Falls die MS sich in ein durch einen
zweiten PDSN versorgtes Gebiet bewegt hat, musste der MS einen neue
IP-Adresse von dem Adressraum des zweiten PDSN zugewiesen werden. Jede
aktuelle bzw. laufende Verbindung mit einem korrespondierenden Knoten,
die auf der alten IP-Adresse
basiert, wäre
abrupt beendet worden.
-
Um
zu vermeiden dass Verbindungen bei der Bewegung von PDSN zu PDSN
verloren werden, verwenden MSen ein als Mobil-IP (mobile IP) bekanntes
Protokoll. Die IETF (Internet Engineering Task Force) hat Mobil-IP
in den Anfragen für
Kommentare (request for comments, RFC) 2002 standardisiert, und
zwar mit dem Titel „IP
Mobility Support", veröffentlicht
im Oktober 1996 und in der Technik bekannt. Die Verwendung von Mobil-IP
in cdma2000-Netzwerken wurde standardisiert in EIA/TIA/IS-835 mit
dem Titel „Wireless
IP Network Standard" vom
Juni 2000 und hierin als „IS-835" bezeichnet. Bei
Mobil-IP sieht der PDSN keine IP-Adresse aus seinem eigenen Vorrat
von Adressen vor. Stattdessen handelt der PDSN als fremder bzw. ausländischer
Agent (foreign agent, FA), der Zuweisung einer Adresse von einem
Heimatagenten (home agent, HA) ermöglicht der irgendwo in dem IP-Netzwerk
lokalisiert ist. Die MS kommuniziert durch den FA mit dem HA und
empfängt
eine aus dem Adressvorrat, der dem HA gehört, zugewiesene IP-Adresse.
Wenn sich die MS von einem ersten PDSN zu einem zweiten PDSN bewegt,
kommuniziert die MS durch den zweiten PDSN und FA um ihre existierende
IP-Adresse mit dem HA neu- bzw. wiederzuregistrieren.
-
IS-707
und IS-835 beschreiben einen schlafenden bzw. ruhenden Modus, in
dem eine drahtlose Verbindung, die zum Transportieren von Paketdaten aufgebaut
wurde, aber die für
eine bestimmte Zeitperiode bzw. Zeitdauer im Leerlauf ist, von dem
Netzwerk zurück
gefordert werden kann, und zwar ohne Terminieren der assoziierten
PPP-Sitzung. Wenn der Fluss von Paketdaten wieder aufgenommen wird, wird
die drahtlose Verbindung wieder aufgebaut, ohne die PPP-Konfiguration
und Aushandlung wiederholen zu müssen.
Be wahren des PPP-Zustands, wenn die drahtlose Verbindung beendet
worden ist, ermöglicht
es somit der MS und dem drahtlosen Netzwerk, das Senden von Paketdaten
schneller wieder aufzunehmen als wenn der PPP-Zustand wiederaufgebaut
werden müsste.
-
Der
vorgeschlagene 1x-Standard zieht Mechanismen vor zum Aktualisieren
von Routing bzw. Routenplanung zwischen einem HA und mehreren PDSNs
und 1X-RANs. Der vorgeschlagene HDR-Standard sieht Mechanismen vor
zum Aktualisieren von Routing zwischen einem HA und mehreren PDSNs
und HDR-RANs. Sowohl der HDR- als auch die 1x-Standards können gewissermaßen Paketrouting
aktualisieren, sogar wenn eine MS RANs wechselt, während sie
sich im ruhenden Modus befindet, solange sich die MS nicht zu einem
RAN bewegt, das eine unterschiedliche Art eines drahtlosen Interfaces
verwendet. Beispielsweise, falls sich eine MS von einem 1X-RAN zu
einem HDR-RAN bewegt während
sie schläft,
können
Routingmehrdeutigkeiten oder -redundanzen auftreten und Pakete können verloren
werden. Wenn diese verschiedenen Systeme angewendet werden, gibt
es noch einen Bedarf für
Mechanismen, die wirksam Routing von Paketen zu einer Mobilstation
aktualisieren, die sich zwischen RANs bewegt, die unterschiedliche
Arten drahtlosen Schnittstellen verwenden.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung sind gerichtet auf das Ermöglichen
drahtloser Übergabe
bzw. Handoff einer Mobilstation (MS) zwischen Funkzugangsnetzwerken
(radio access networks, RANs), die unterschiedliche Arten von drahtlosen
Schnittstellen bzw. Interfaces verwenden. Die hierin beschriebenen
Ausführungsbeispiele
ermöglichen
es einer MS zwischen unterschiedlichen RANs weiterzugeben bzw. überzugeben
(handoff) und zwar ohne Routingmehrdeutigkeit zu verursachen und ohne
wesentlichen Verlust von Netzwerkdaten. Nach dem Bewegen von dem
Abdeckungsgebiet eines ersten RA, das eine erste drahtlose Schnittstelle
bzw. Interface verwendet, zu dem Abdeckungsgebiet eines zweiten
RAN das eine zweite drahtlose Schnittstelle verwendet, bestimmt
eine MS, ob Routingmehrdeutigkeit aus dem Wechsel bzw. Änderung
des RAN herrühren
kann und basierend auf der Bestimmung löst sie eine Neu- bzw. Wiederregistrierung
ihrer Netzwerkadresse aus. Ein ausländischer Agent (foreign agent,
FA) innerhalb eines paketdatendienenden Knotens (packet data serving
node, PDSN) überwacht
Netzwerkadressenwiederregistrierungen um zu bestimmen, ob mehrere RAN-PDSN-(R-P)-Verbindungen
für die
gleiche MS erzeugt werden. Basierend auf dieser Bestimmung terminiert
der PDSN redundante R-P-Netzwerkverbindungen,
die von Bewegung der MS zwischen verschiedenen RANs herrühren.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
Die
Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus
der unten angegebenen detaillierten Beschreibung deutlicher werden, und
zwar zusammen mit den Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen
durchgehend Entsprechendes kennzeichnen und wobei:
-
1 (ein
Diagramm einer drahtlosen Systemkonfiguration nur unter Verwendung
von 1x-Funkzugangsnetzwerken (radio access networks, RANs) ist;
-
2 ein
beispielhaftes Nachrichten- bzw. Mitteilungsflussdiagramm, das eine
Zuweisung einer IP-Adresse an eine MS 2 gemäß dem Mobil-IP-Standard graphisch
darstellt, ist;
-
3 ein
Diagramm einer drahtlosen Systemkonfiguration unter der Verwendung
von nur HDR-Funkzugangsnetzwerken (radio access networks, RANs)
ist;
-
4 ein
Blockdiagramm einer Teilnehmerstationsvorrichtung und zwar konfiguriert
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist;
-
5 ein
Flussdiagramm, das einen beispielhaften Prozess zeigt, der von einer
MS verwendet wird, ist, und zwar bei einer Über- bzw. Weitergabe (handing
off) zwischen einem 1X-RAN und einem HDR-RAN, das fähig ist,
IMSI-(International Mobile Station Identity)- Authentifizierung durchzuführen und zwar
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
-
6 ein
Flussdiagramm ist, das einen beispielhaften Prozess zeigt, der von
einer Mobilstation verwendet wird, wenn diese zwischen unterschiedlichen
RANs übergeben
wird, wobei es nicht bekannt ist, ob die HDR-RANs fähig sind,
IMSI-Authentifizierung durchzuführen,
und zwar gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
-
7 ein
Flussdiagramm eines Übergabeprozesses
für ein
Bestimmungs- bzw.
Zielnetzwerk, das einen Ziel-PDSN und ein Ziel-RAN umfasst und zwar
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, ist; und
-
8 ein
Blockdiagramm einer beispielhaften MS ist, die gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung konfiguriert ist.
-
DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG
-
Das
Wort „beispielhaft" wird in dieser Anmeldung
verwendet im Sinne von „als
ein Beispiel, eine Instanz oder Illustration dienend". Irgendein als ein „beispielhaftes
Ausführungsbeispiel" bezeichnetes Ausführungsbeispiel
ist nicht dahingehend auszulegen, dass es notwendigerweise bevorzugt
oder vorteilhaft über
die anderen hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele ist.
-
1 stellt
eine Netzwerkkonfiguration grafisch dar, und zwar in einem System,
das nur 1x-Radiozugangsnetzwerke (radio access networks, RANs) 32, 34, 36 verwendet.
In einem beispielhaften Ausführungsbeispiel
wird ein Arbeitsplatzrechner oder tragbarer Computer (PC) 4 mit
einer drahtlosen Mobilstation (MS) 2 durch eine Datenverbindung 12 verbunden.
Die Datenverbindung 12 zwischen dem PC und der MS 2 kann
ein physisches Kabel wie beispielsweise eine Ethernet-, serielle
oder universale serielle Bus-(universal serial bus, USB)-Leitung
verwenden. Alternativ kann die Datenverbindung 12 eine
drahtlose Verbindung, wie beispielsweise eine infrarote oder andere
optische Verbindung oder eine Funkverbindung wie beispielsweise
Bluetooth oder IEEE 802.11 sein. Wie vorher erörtert, kann der PC alternativ
in die MS 2 ein gegliedert sein, um Netzwerkzugang durch eine einzelne
Einrichtung zu ermöglichen.
In der Figur ändert
die MS 2 ihren physischen Standort zwischen Abdeckungsgebieten 6, 8, 10,
die mit RANA 32, RANB 34 bzw.
RANA 36 assoziiert sind. RANA 32 und RANB 34 sind
mit PDSN 14 verbunden, der wiederum mit einem IP-Netzwerk 18 verbunden
ist. RANB 36 ist mit PDSN2 16 verbunden, der wiederum mit
dem IP-Netzwerk 18 verbunden ist. Auch zugänglich durch
das IP-Netzwerk 18 sind ein Heimatagent (home agent, HA) 20,
ein Authentifizierungs-, Autorisierungs- und Abrechnungs-(authentication,
authorisation and accounting, AAA)-Server 22 und ein korrespondierender
Knoten 24. Mehrfache zusätzliche PDSNs, HAs, AAA-Server
und korrespondierende Knoten können
mit dem IP-Netzwerk 18 verbunden werden, sind aber der
Einfachheit halber weggelassen.
-
Wenn
die MS 2 anfänglich
sich mit einem RAN verbindet, beispielsweise RANA 32,
muss die MS 2 eine IP-Adresse von einer Einheit erlangen, die mit
dem IP-Netzwerk 18 verbunden ist. Wie oben erörtert, wurde
in frühen
Implementierungen der MS 2 eine IP-Adresse zugewiesen aus einem
dem PDSN 14 zugeordneten Vorrat von Adressen. Weil alle
Pakete, die eine IP-Adresse aus dem Vorrat von Adressen tragen,
durch das IP-Netzwerk 18 an den PDSN 14 geroutet
bzw. geleitet würden,
könnte
der PDSN 14 dann die Pakete an die entsprechende MS 2 routen
bzw. leiten. Wenn jedoch die MS 2 sich aus der Abdeckung eines mit
dem PDSN 14 verbundenen RAN bewegte, wäre der PDSN 14 nicht
länger
fähig, Pakete
an die MS 2 weiterzugeben. Beispielsweise, falls die MS 2 sich aus
dem Abdeckungsgebiet 6 des RANA 32 zu
dem Abdeckungsgebiet 10 des RANC 36 bewegte,
müsste
die MS 2 eine neue IP-Adresse
von dem Adressvorrat des PDSN2 16 erlangen.
Irgendwelche an die alte mit PDSN1 14 assoziierte
Adresse gesendeten Pakete müssten
verworfen werden und weitergehende bzw. andauernde Netzwerkverbindungen,
die die alte Adresse verwenden, könnten nicht länger verwendet
werden.
-
Bei
aktuelleren Mobil-IP-Implementierungen erlangt die MS 2 stattdessen
ihre IP-Adresse von einem mit dem IP-Netzwerk verbundenen HA 20.
Nach dem Erlangen einer Adresse aus dem mit HA 20 assoziierten
Vorrat ermöglicht
es das Mobil-IP-Protokoll der MS 2, Pakete zu empfangen, die die
IP-Adresse tragen, und zwar durch irgend eines von vielen RANs 32, 34 oder 36 oder
durch irgend eine von vielen PDSN 14 oder 16.
Als eine Alternative zur dynamischen Zuweisung einer IP-Adresse
von dem HA 20 kann die MS 2 auch eine IP-Adresse innerhalb
des Adressvorrats des HA 20 besitzen, und zwar im Speicher
der MS 2 vorzeitig eingerichtet bzw. festgelegt, beispielsweise
bei der Aktivierung von Diensten.
-
2 zeigt
ein beispielhaftes Nachrichten- bzw. Meldungsflussdiagramm, das
die Zuweisung einer IP-Adresse an eine MS 2 grafisch darstellt,
und zwar gemäß dem Mobil-IP-Standard.
Zunächst
veranlasst die MS 2 eine drahtlose Verbindung mit einer RAN die
mit PDSN 14 verbunden ist und sendet eine erste Nachricht 202 durch
eine RAN an den PDSN 14. Falls die MS 2 eine IMSI (International
Mobile Station Identity) besitzt, sendet die MS 2 die IMSI in der
ersten Nachricht 202. Die erste Nachricht 202 kann
eine von mehreren unterschiedlichen Arten sein, und zwar abhängig von
der Art der durch das RAN unterstützten drahtlosen Schnittstelle
oder dem Verbindungszustand der drahtlosen Verbindung zwischen der
MS 2 und dem RAN. Beispielsweise kann die erste Nachricht 202 eine
Ursprungsnachricht (origination message) sein, falls die MS 2 nicht
mit dem RAN verbunden ist oder kann eine Agentenbewerbungsnachricht
(agent solicitation message) sein, falls die MS 2 bereits über eine
drahtlose Verbindung mit dem RAN kommuniziert. Obwohl die Numerierung
in dem gezeigten Beispiel PDSN 14 anzeigt, könnte die
erste Nachricht 202 auch durch ein mit einem anderen PDSN
wie beispielsweise PDSN2 16 verbundenen
RAN gesendet werden.
-
Ansprechend
auf die erste Nachricht 202 antwortet die PDSN 14 mit
einer Nachricht 204, die eine Agentenankündigung
und einen Authentifizierungsaufruf beinhaltet. Die Agentenankündigung identifiziert
die Adresse des ausländischen
Agenten (foreign agent, FA) innerhalb der PDSN 14. Der
Authentifizierungsaufruf ist Teil eines Händeschüttelns (handshake), das andere
Netzwerkeinheiten daran hindert, zufällig oder schädlicherweise
die Netzwerkidentität
zu verwenden und zwar zum Abfangen von für die Mobilstation 2 be stimmten
Paketen. Die MS 2 und der Authentifizierungs-, Authorisierungs-
und Abrechnungs-(AAA)-Server 22 werden mit gemeinsam genutzter
(shared) geheimer Information programmiert, die nicht überall im
IP-Netzwerk 18 verfügbar ist.
Die gemeinsam genutzte geheime Information erlaubt es dem AAA-Server 22 die
Identität
der MS 2 zu verifizieren, und zwar bevor es der MS 2 erlaubt wird, Anfragen
an den HA 20 zu senden. Falls die Authentifizierung mit
dem AAA-Server 22 fehlschlägt, kann dann die MS 2 keine
IP-Adresse von dem HA 20 anfordern. In einem beispielhaften
Ausführungsbeispiel hat
das gemeinsam genutzte Geheimnis die Form eines Nutzernamens und
eines Passworts.
-
Nach
dem Empfangen der Aufforderung in der von der PDSN 14 empfangenen
Nachricht 204 verwendet die MS 2 ihre gemeinsam genutzte
geheime Information in Kombination mit der Aufruf- bzw. Aufforderungsinformation,
um eine Aufforderungsantwort zu bilden, die es dem HA 20 ermöglicht,
die Identität
der MS 2 zu verifizieren. Beispielsweise verwendet die MS 2 eine
Einweg-Hashing-Funktion
zum Kombinieren der gemeinsam genutzten Geheiminformation mit der
Aufforderungsinformation. Die MS 2 sendet eine Nachricht 206 zurück an den
PDSN 14, die die Aufforderungsinformation (challenge information),
die Aufforderungsantwort (challenge response), und eine Registrierungsanfrage
enthält.
Der PDSN 14 leitet dann die drei Informationsstücke an den
AAA-Server 22 in einer Nachricht 208 weiter. Unter
Verwendung der gleichen Einweg-Hashing-Funktion kann der AAA-Server 22 die
von der MS 2 verwendete gemeinsam genutzte, geheime Information verifizieren,
und zwar obwohl die gemeinsam genutzte, geheime Information selbst
nie durch das Netzwerk gesendet wird. Der AAA-Server 22 kann
einer von mehreren Marken oder Typen sein. In einem beispielhaften
Ausführungsbeispiel
wird ein RADIUS-(Remote Authentication Dial In User Service)-Server
verwendet.
-
Falls
der AAA-Server 22 feststellt, das die Aufrufantwort (challenge
response) von der Mobilstation 2 gültig ist, leitet der AAA-Server 22 die
Registrierungsanfrage 210 an den HA 20 weiter.
Der HA 20 besitzt einen Vorrat verfügbarer IP-Adressen, den er mobilen
Netzwerkeinheiten, wie beispielsweise der MS 2, zuweist. Irgendein
IP-Paket, das durch das IP-Netzwerk 18 gesendet wird, das
eine Zieladresse von dem Vorrat von Adressen des HA 20 trägt, wird durch
das IP-Netzwerk 18 an den HA 20 geleitet. Basierend
auf den Inhalten der Registrierungsanfrage 210 bildet der
HA 20 eine Registrierungsantwort 212, die eine
IP-Adresse enthält,
die als Quellenadresse in Paketen verwendet werden soll, die durch
die MS 2 an andere Netzwerkeinheiten gesendet werden. Der HA 20 sendet
die Antwort 212 an den FA in dem PDSN 14. Der
FA zeichnet die IP-Adresse auf und assoziiert sie mit und richtet
eine RAN-PDSN-(R-P)-Sitzung
ein. In einem beispielhaften Ausführungsbeispiel speichert der
FA die R-P-Information in einer Tabelle, die gemäß der IP-Adresse indiziert
ist. Um die Zuordnung der IP-Adresse zu der MS 2 zu vervollständigen sendet
der PDSN eine Nachricht 214 durch den RAN an die MS 2.
Die Nachricht 214 enthält
die Registrierungsantwort von dem HA 20 und umfasst die
der MS 2 zugewiesene IP-Adresse.
-
Nachdem
ihre IP-Adresse registriert worden ist, kann die MS 2 beginnen,
IP-Pakete überall in
dem IP-Netzwerk zu senden. Beispielsweise kann die MS 2 beginnen,
mit einem korrespondierenden Knoten 24 zu kommunizieren,
wie beispielsweise einem Webserver. Durch die MS 2 gesendete Pakete
tragen die Zieladresse des korrespondierenden Knotens 24 und
die der MS 2 zugewiesene Quellenadresse. Alle durch die MS 2 gesendeten
Nachrichten werden durch den FA in dem PDSN 14 geleitet.
Der FA kann ein ausgehendes Paket direkt in das IP-Netzwerk 18 senden
oder kann es in einem größeren Paket
einkapseln, das an den HA 20 adressiert ist. Falls der letztere
Ansatz genommen wird, entkapselt (decapsulates) der HA 20 das
von dem PDSN 14 empfangene Paket und leitet das entkapselte
Paket an sein Ziel innerhalb des korrespondierenden Knotens 24 weiter.
-
Antworten
von dem korrespondierenden Knoten 24 werden die an die
MS 2 zugewiesene Zieladresse tragen, und zwar von dem Adressvorrat
der dem HA 20 gehört.
Alle solche Nachrichten werden durch das IP-Netzwerk 18 an
den HA 20 geleitet. Der HA 20 inspiziert die Zieladresse
jedes empfangenen IP-Pakets
um die MS 2 und den assoziierten PDSN 14 zu identifizieren.
Dann kapselt der HA 20 das Paket in ein größeres Paket
ein, das die Zieladresse des PDSN 14 trägt. Das eingekapselte (encapsulated) Paket
wird von dem FA in dem PDSN 14 empfangen. Der FA entkapselt
das Paket und findet die Ziel-IP-Adresse
des entkapselten Pakets in seiner R-P-Tabelle. Der FA leitet dann
das Paket durch das mit der korrespondierenden R-P-Sitzung assoziierten RAN
weiter. Für
die MS 2 ist der Mobil-IP-Prozess transparent außer für etwas zusätzliche Verzögerung für die Einkapselung,
Auskapselung und Weiterleitung.
-
In 1 ist
die MS 2 gezeigt, und zwar als lokalisiert in dem Abdeckungsgebiet 6 des
RANA 32. In 1 verwenden
alle die RANs 32, 34, 36 eine drahtlose
Schnittstelle vom Typ 1x. Netzwerke, die ein 1x-drahtloses Interface
verwenden, verwenden IMSIs zum Identifizieren mobiler Stationen.
Eine MS 2, die eine neue drahtlose Verbindung herstellt, sendet
ihre IMSI in der Ursprungsnachricht (origination message). Das RAN
authentifiziert die IMSI durch Austausch von Aufruf- und Aufrufantwortnachrichten mit
einem HLR (home location register) (nicht gezeigt). Das HLR ist
Teil eines Signalisiersystems-7-(signalling system 7, SS7)-drahtlosen-Telefonnetzwerk,
das standardisiert ist, und in der Technik bekannt ist. Authentifizierung
von IMSIs wird durchgeführt
unter Verwendung von Techniken ähnlich
zu den Einweg-Hash-Funktionstechniken,
die oben im Zusammenhang mit Mobil-IP-Authentifizierung beschrieben sind.
-
In
einem beispielhaften Ausführungsbeispiel wie
in 1 gezeigt, stellt die MS 2 zuerst eine Verbindung
durch ein erstes 1x-RANA 32 her
und registriert sich mit dem HA 20, wie oben in Zusammenhang mit 2 beschrieben.
Nachdem die Mobil-IP-Registrierung beendet ist, verwendet die MS
2 eine Adresse aus dem Adresspool des HA 20 und sendet
Pakete unter Verwendung eines PPP-Zustands innerhalb des FA im PDSN 14.
In einem 1x-System
identifiziert PDSN 14 die MS 2 durch ihre IMSI. Innerhalb
des Abdeckungsgebiets 6 des RANA 32 überwacht
die MS 2 von den Basisstationen im RANA 32 ausgestrahlte Overhead-Nachrichten.
Unter anderen Arten von In formation zeigen diese Overhead-Nachrichten
die Paketzonen-ID (packet zone ID, PZID) des RANA 32 an.
-
Wenn
die MS 2 das Abdeckungsgebiet 6 des RANA 32 verlässt und
das Abdeckungsgebiet 8 des RANB 34 betritt,
decodiert die MS 2 die von den Basisstationen im RANB 34 ausgestrahlten
Overhead-Nachrichten. Die RANB-Overhead-Nachrichten enthalten
eine andere bzw. unterschiedliche PZID als die durch Basisstationen
im RANA ausgestrahlten. Wenn die MS 2 eine Änderung
der PZID detektiert, sendet sie eine „falscher Ursprung" („fake origination") an das RANB 34. In einem beispielhaften Ausführungsbeispiel
enthält
die Ursprungsnachricht die IMSI der MS 2, ein Daten-bereit-zum-Senden-(data ready
to send, DRS)-Feld und ein PREV_PZID-Feld. Weil der Ursprung primär für Routenaktualisierungszwecke
ist, wird das DRS-Feld auf 0 gesetzt, und zwar anzeigend, dass die
MS 2 keine Paketdaten zu senden hat. Falls die MS 2 neue Paketdaten
zum Senden über
das Netzwerk hat, kann sie einen normalen Anruf veranlassen unter
Verwendung eines Ursprungs bzw. einer Veranlassung, mit einer 1
in dem DRS-Feld. Das PREV_PZID-Feld beinhaltet die PZID des vorigen
Systems (previous system), mit dem die MS 2 verbunden war. RANB 34 empfängt den Ursprung und leitet
die IMSI und die PREV_PZID der MS 2 an seinen betreuenden PDSN,
PDSN1 14, weiter. PDSN1 14 bestimmt
aus der IMSI dass die MS 2 einen existierenden PPP-Zustand innerhalb
des PDSN1 14 besitzt und bestimmt
aus dem PREV_PZID-Wert, dass die MS 2 vom RANA 32 kam. Weil
der PDSN1 sowohl mit dem Original-RANA 32 als auch dem Ziel-RANB 34 verbunden ist, kann der PDSN1 im Allgemeinen den gleichen PPP-Zustand an
dem Ziel-RAN 34 umleiten bzw. umschalten. Falls aus irgendeinem
Grund der PDSN1 14 den gleichen PPP-Zustand
nicht an das Ziel-RAN 34 umleiten kann, setzt der PDSN1 14 seinen PPP-Zustand zurück und zwingt
die MS 2 eine neue PPP-Sitzung herzustellen.
-
Wenn
die MS 2 das Abdeckungsgebiet 8 des RANB 34 verlässt und
das Abdeckungsgebiet 10 des RANC 36 betritt,
decodiert die MS 2 die von den Basisstationen im RANC 36 ausgestrahlten
Overhead-Nachrichten. Die RANC 36 Overhead-Nachrichten
beinhalten eine unterschiedliche PZID als die durch Basisstationen
im RANB 34 ausgestrahlte. Wenn
die MS 2 die Änderung
in der PZID detektiert, sendet sie einen „falschen Ursprung" an RANC 36, der
Folgendes beinhaltet: die IMSI der MS 2, ein DRS-Feld, das einen
Wert von 0 besitzt und ein PREV_PZID-Feld besitzt, das die PZID
des vorhergehenden RANs, RANB 34,
anzeigt. RANC 36 empfängt den
Ursprung und leitet die IMSI und die PREV_PZID der MS 2 an seinen
betreuenden PDSN, PDSN2 16, weiter.
Abhängig
davon, ob die MS 2 vorher mit dem PDSN2 16 verbunden
war, kann der PDSN2 16 einen PPP-Zustand
besitzen, der mit der IMSI der MS 2 assoziiert ist. Unabhängig von
der Existenz eines vorhergehenden PPP-Zustands bestimmt PDSN2 16 aus
dem PREV_PZID-Wert, dass die MS 2 von einem mit einem unterschiedlichen PDSN
verbundenen RAN kam. PDSN2 16 kann
keinen PPP-Zustand von einem anderen PDSN abrufen und ist deshalb
gefordert, eine neue PPP-Sitzung mit der MS 2 herzustellen. Falls
PDSN2 16 eine vorherige PPP-Sitzung
mit der MS 2 aufgebaut hatte, bedeutet das, dass PDSN2 16 jene
PPP-Sitzung verwerfen muss.
-
Nachdem
eine neue PPP-Sitzung zwischen der MS 2 und dem PDSN2 16 hergestellt
worden ist, sendet PDSN2 16 eine
Agentenankündigungsnachricht
an die MS 2, die die Adresse des FA innerhalb des PDSN2 16 anzeigt.
Weil die Adresse jedes FA verschieden ist, wird die FA-Adresse des
PDSN2 16 von der FA-Adresse des
PDSN 14 verschieden sein. Wenn die MS 2 eine Agentenankündigung
empfängt, die
eine verschiedene bzw. andere Adresse besitzt, bestimmt die MS,
dass sie ihre IP-Adresse mit dem HA 20 neu bzw. wieder
registrieren muss. Die MS 2 registriert ihre IP-Adresse wieder mit
dem HA 20, beispielsweise gemäß dem in Zusammenhang mit 2 beschriebenen
Protokoll. Unter Verwendung der oben beschriebenen mobilen IP-Authentifizierung
erkennt der HA 20, dass sich die MS 2 bewegt hat und fordert
die gleiche IP-Adresse an. Falls möglich weist der HA 20 die
gleiche IP-Adresse
an die MS 2 zu, und leitet Nachrichten bzw. Botschaften, die für die Adresse
bestimmt sind, an den PDSN2 16 um.
Im Allgemeinen sendet der HA 20 keine Benachrichtigung
der Umleitung an den originalen PDSN, PDSN 14.
-
3 stellt
eine Netzwerkkonfiguration in einem System unter Verwendung von
nur HDR-RANs 42, 44, 46 grafisch dar.
Die MS 2 ist anfangs in dem Abdeckungsgebiet 6 des RANA 42 lokalisiert. In 3 verwenden
alle die RANs 42, 44, 46 ein drahtloses
Interface vom HDR-Typ. Netzwerke die ein HDR-drahtloses Interface verwenden, verwenden UATIs
(Unicast Access Terminal Identifiers) zum Identifizieren von Mobilstationen.
-
Ein
HDR-RAN erlangt im Allgemeinen eine IMSI nicht von einer MS 2 sondern
weist eine IMSI jeder MS 2 zu, und zwar primär um Identifikation der R-P-Sitzungen innerhalb
eines PDSN zu erlauben. Durch Vorsehen einiger IMSI-Unterstützung kann
ein HDR-Netzwerk die gleiche Art von PDSN verwenden, die durch 1x-Systeme
verwendet wird. Im Allgemeinen führt
ein striktes HDR-Netzwerk
keinerlei IMSI-Authentifizierung durch, und ist nicht mit einem SS7-drahtlosen Telefonnetzwerk
verbunden. In einem beispielhaften Ausführungsbeispiel wird eine Datenbank
mit UATIs, IMSIs und anderer Information unter HDR-RANs in einem
drahtlosen Netzwerk verteilt.
-
Die
MS 2 verbindet sich mit einem HDR-System durch ein erstes HDR-RAN,
beispielsweise RANA 42, und erlangt
eine UATI von RANA 42. RANA 42 weist dann eine temporäre IMSI
der MS 2 zu, um es zu ermöglichen,
dass Paketdaten durch den FA im PDSN 14 geleitet werden
können.
Alternativ falls RANA 42 fähig bzw.
geeignet ist die IMSI zu authentifizieren, weist RANA 42 die
aktuelle IMSI der MS 2 zu, beim Herstellen der R-P-Verbindung mit
PDSN1 14. Falls RANA 42 geeignet
ist die IMSI zu authentifizieren, kann es dies tun, und zwar unter
Verwendung eines Authentifizierungszentrums auf einem SS7-Netzwerk oder unter
Verwendung des AAA-Servers 22. Die MS 2 registriert sich
dann mit dem HA 20, wie oben in Zusammenhang mit 2 beschrieben. Nachdem
die Mobil-IP-Registrierung komplett ist, verwendet die MS 2 die
ihr von dem HA 20 zugewiesene IP-Adresse und sendet Pakete
unter Verwendung eines PPP-Zustands innerhalb des FA im PDSN 14.
Innerhalb des Abdeckungsgebiets 6 des RANA 42 überwacht
die MS 2 von Basisstationen im RANA 42 ausgestrahlte
Overhead-Nachrichten. In einem beispielhaften Ausführungsbeispiel
umfassen die Overhead-Nachrichten Information, die die MS 2 befähigt, zu
bestimmen, wenn sie innerhalb des mit Basisstationen des RANA 42 assoziierten Abdeckungsgebiets 6 lokalisiert
ist. Die Overhead-Nachrichten,
die es der MS 2 erlauben, das mit einem Abdeckungsgebiet assoziierte
RAN zu identifizieren, werden als eine Unternetzmaske (sub net mask)
bezeichnet. Wenn die MS 2 ein Abdeckungsgebiet verlässt und
ein anderes betritt, wird die auf den Overhead-Kanälen empfangene
Unternetzmaske entsprechend wechseln.
-
Wenn
die MS 2 das Abdeckungsgebiet 6 der RANA 42 verlässt und
das Abdeckungsgebiet 8 der RANB 44 betritt,
decodiert die MS 2 die von den Basisstationen im RANB 44 ausgestrahlten
Overhead-Nachrichten. Wenn die MS 2 den Wechsel in der Unternetzmaske
detektiert, sendet sie eine UATI-Aktualisierungsnachricht
(update) an RANB 44. Die UATI-Aktualisierungsnachricht
enthält
den von RANA 42 der MS 2 zugewiesenen
UATI. RANB 44 bestimmt, dass die
UATI von einem anderen RAN zugewiesen wurde und fragt andere HDR-RANs,
die mit dem gleichen Netzwerk verbunden sind, nach der UATI ab.
Wie oben beschrieben ist eine Datenbank mit UATIs, PPP-Statusinformation,
IMSIs, und anderer Information zwischen HDR-RANs in einem drahtlosen
Netzwerk verteilt. Basierend auf der vorher zugewiesenen UATI erlangt
RANB 42 (44) die mit der MS
2 assoziierte Tabelleninformation. Weil sowohl RANA 42 als
auch RANB 44 mit der PDSN1 14 verbunden sind, bestimmt RANB 44 die mit der UATI der MS 2 assoziierte
temporäre
IMSI und benachrichtigt PDSN1 14,
dass die mit der IMSI assoziierte MS 2 sich zur RANB 44 bewegt
hat.
-
Wenn
die MS 2 das Abdeckungsgebiet 8 der RANB 44 verlässt und
das Abdeckungsgebiet 10 der RANC 46 betritt,
decodiert die MS 2 die von den Basisstationen im RANC 46 ausgestrahlten
Overhead-Nachrichten. Die RANC 46-Overhead-Nachrichten
beinhalten eine unterschiedliche Unternetzmaske als die von Basisstationen
im RANB 44 ausgestrahlte. Wenn
die MS 2 den Wechsel in der Unternetzmaske detektiert, sendet sie
eine UATI-Aktualisierungsnachricht
an RANC 46, die die, der MS 2 vorher
zugewiesene, UATI enthält.
RANC 46 empfängt die UATI-Aktualisierungsnachricht
und fragt andere mit PDSN2 16 verbundene
RANs ab, um zu bestimmen, ob die MS 2 ihre UATI-Zuweisung von einem nahe
gelegenen RAN empfangen hat. Weil die MS 2 ihre UATI-Zuweisung im
RANB 44 empfangen hat, das mit
dem PDSN1 14 verbunden ist, wird
das RANC 46 unfähig sein, den PPP-Zustand zu
sich selbst umzuleiten. RANC 46 weist
deshalb der MS 2 einen neue UATI zu, und zwingt die MS 2 eine neue
PPP-Sitzung herzustellen. Die MS 2 wird konsequenterweise ihre Statusinformation
verlieren, die mit ihrer vorherigen PDSN1 14-PPP-Sitzung
assoziiert ist.
-
Nachdem
eine neue PPP-Sitzung zwischen der MS 2 und dem PDSN2 16 hergestellt
worden ist, sendet der PDSN2 16 eine
Agentenankündigungsnachricht
an die MS 2, die die Adresse des FA innerhalb des PDSN2 16 anzeigt.
Weil die Adresse jedes FA anders ist, wird die FA-Adresse des PDSN2 16 anders als die FA-Adresse des
PDSN1 14 sein. Wenn die MS 2 eine
Agentenankündigung
empfängt,
die eine andere Adresse besitzt, bestimmt die MS, dass sie ihre
IP-Adresse mit dem HA 20 wieder registrieren muss. Die
MS 2 registriert ihre IP-Adresse wieder mit dem HA 20,
beispielsweise gemäß dem in
Zusammenhang mit 2 beschriebenen Protokoll. Unter
Verwendung der Mobil-IP-Authentifizierung wie oben beschrieben,
erkennt der HA 20, dass die MS 2 sich bewegt hat und fragt
die gleiche IP-Adresse an. Falls möglich, weist der HA 20 die
gleiche IP-Adresse der MS 2 zu, und leitet dann Nachrichten, die
für diese
Adresse bestimmt sind, an PDSN2 16 um.
Im Allgemeinen sendet der HA 20 keine Benachrichtigung der
Umleitung an den originalen PDSN, PDSN1 14.
-
4 stellt
eine Netzwerkkonfiguration in einem System grafisch dar, und zwar
unter Verwendung einer Mischung von HDR-RANs 52, 56 und 1x-RANs 54.
Die MS 2 ist anfänglich
in dem Abdeckungsgebiet 6 des RANA 52 lokalisiert.
Eine MS 2, die zum Betrieb in einem gemischten HDR- und 1x-System
entworfen ist, besitzt Attribute beider Systeme. Beispielsweise
hat sie ein IMSI im Speicher gespeichert, aber sie ist auch programmiert,
um unter Verwendung eines UATI sich mit einem HDR-Netzwerk zu verbinden.
-
Falls
HDR-RANs 52, 56 geeignet sind, Authentifizierung
von IMSIs durchzuführen,
können R-P-Verbindungen
mit PDSNs 14 und 16 hergestellt werden, und zwar
unter Verwendung der aktuellen IMSI der MS 2. IMSI-Authentifizierung
kann durch ein HDR-RAN durchgeführt
werden, und zwar unter Verwendung eines Authentifizierungszentrums
auf einem SS7-Netzwerk oder unter Verwendung des AAA-Servers 22.
In einem beispielhaften Ausführungsbeispiel
sendet die MS 2 ihre IMSI an ein HDR-RAN und zwar am Beginn der
HDR-Sitzungsverhandlungen. Jeder HDR-RAN 52, 56 kann
dann die wahre IMSI der MS 2 verwenden, um seine R-P-Verbindungen
mit PDSNs 14 und 16 herzustellen. Weil die gleiche
IMSI sowohl für
das 1x-RAN 54 als auch für die HDR-RANs 52, 56 verwendet
wird, kann der PDSN irgendeine Routing-Mehrdeutigkeit einfach auflösen, und
Fehlrouting (Missrouting) irgendwelcher an die MS 2 adressierten
Pakete vermeiden. Weiterhin, falls das vorherige 1x-RAN und das Ziel-HDR-RAN
einen einzelnen PDSN gemeinsam nutzen, beispielsweise in einer Konfiguration ähnlich jener
der RANA 52, RANB 54 und
PDSN 14 kann der PDSN seine R-P-Verbindung an das Ziel-RAN
umleiten (re-route) und den existierenden PPP-Zustand wieder verwenden
(re-use).
-
Wenn
jedoch die HDR-RANs 52 und 56 nicht fähig sind,
IMSIs zu authentifizieren, werden sie temporäre IMSIs zur Verwendung in
R-P-Verbindungen mit den PDSNs 14 und 16 erzeugen.
Nachfolgender Handoff bzw. Übergabe
von einem 1x-RAN zu einem HDR-RAN beispielsweise von RANB 54 zu RANA 52 kann
Routingprobleme in einem gemeinsam genutzten PDSN verursachen, wie
beispielsweise PDSN1 14. In einem
beispielhaften Ausführungsbeispiel
werden Routingprobleme, die durch die Erzeugung mehrfacher R-P-Sitzungen, die die
gleiche IP-Adresse aber unterschiedliche IMSIs besitzen, verursacht werden,
mit kleinen Modifikationen des PDSN-Betriebs angegangen.
-
In
einem beispielhaften Ausführungsbeispiel verbindet
sich die MS 2 mit einem HDR-System RANA 52 und
erlangt eine UATI vom RANA 52.
RANA 52 weist dann eine temporäre IMSI
der MS 2 zu, und zwar um es zu ermöglichen, dass Paketdaten durch den
FA im PDSN 14 geleitet werden. Die MS 2 regist riert sich
dann mit dem HA 20, wie oben in Zusammenhang mit 2 beschrieben.
Nachdem die Mobil-IP-Registrierung vollendet ist, verwendet die
MS 2 die hier durch den HA 20 zugewiesene IP-Adresse und
sendet Pakete unter Verwendung eines PPP-Zustands innerhalb des
FA im PDSN1 14. Innerhalb des Abdeckungsgebiets 6 des
RANA 52 überwacht die MS 2 von Basisstationen
im RANA 52 ausgestrahlte Overhead-Nachrichten.
Wenn die MS 2 das Abdeckungsgebiet 6 des RANA 52 verlässt und
das Abdeckungsgebiet 8 des RANB 54 betritt,
decodiert die MS 2 die von den Basisstationen RANB 54 ausgestrahlten
Overhead-Nachrichten. Wie oben erörtert, strahlt ein 1x-RAN,
wie das RANB 54, ein PZID auf seinen Overhead-Kanälen aus.
Somit empfängt
die MS 2 eine Unternetzmaske vom RANA 52 und
ein PZID vom RANB 54. Von den anderen
vom RANB 54 empfangenen Overhead-Nachrichten
bestimmt die MS 2 dass sie sich in die Abdeckung eines Netzwerks
bewegt hat, das eine andere Art drahtloser Schnittstelle besitzt.
Wie unten erläutert
müssen
die MS 2 und der PDSN1 14 spezielle
Vorkehrungen treffen um zu verhindern, dass für die MS 2 bestimmte Pakete
aufgrund von Routingmehrdeutigkeit verloren gehen.
-
Ansprechend
auf den Wechsel des Netzwerks sendet die MS 2 an den RANB 54 einen „falschen Ursprung", die die aktuelle
IMSI der MS 2 enthält.
Als ein Ergebnis stellt RANB 54 eine
neue R-P-Verbindung mit dem PDSN1 14 her,
und zwar basierend auf der aktuellen IMSI der MS 2. Falls PDSN1 14 vorher nicht einen PPP-Zustand
mit der MS 2 basierend auf der aktuellen IMSI hergestellt hat, dann handelt
der PDSN1 14 einen neuen PPP-Zustand
mit der MS 2 aus. Nachdem eine neue PPP-Sitzung zwischen der MS
2 und PDSN1 14 hergestellt ist,
sendet PDSN1 14 eine Agentenankündigungsnachricht
an die MS 2, die die Adresse des FA innerhalb des PDSN1 14 anzeigt.
Weil der PDSN nicht gewechselt hat, wird die in der Agentenankündigungsnachricht gesendete
FA-Adresse die gleiche sein wie die vom RANA 52 empfangene.
Als ein Ergebnis könnte
die MS 2 ihre IP-Adresse nicht mit dem HA 20 wieder registrieren.
Weil die MS 2 ihre IP-Adresse vom HA 20 durch RANA 52 erlangt hat, weist das RANA 52 eine temporäre IMSI der MS 2 zu. Die IP-Adresse,
die durch die MS 2 verwendet wird, ist mit der temporären IMSI
im FA innerhalb des PDSN1 14 verbunden bzw.
verknüpft.
Alle Netzwerkpakete, die bei dem FA im PDSN1 14 ankommen,
die jene IP-Adresse tragen, werden zum RANA 52 geroutet,
außer
die MS 2 registriert ihre IP-Adresse mit dem HA 20 wieder.
-
In
einem beispielhaften Ausführungsbeispiel führt die
MS 2 Mobil-IP-Wiederregistrierung
durch, jedes Mal wenn sie sich von dem Abdeckungsgebiet eines HDR-RAN 52, 56 in
das Abdeckungsgebiet eines 1x-RAN 54 bewegt. Beispielsweise,
falls sich die MS 2 von dem Abdeckungsgebiet 6 des RANA 52 zu dem Abdeckungsgebiet 8 des
RANB 54 bewegt, registriert die
MS 2 ihre Adresse wieder mit dem HA 20, selbst wenn die
empfangene FA-Adresse
in der empfangenen Agentenankündigungsnachricht
die gleiche ist, wie die unmittelbar zuvor benutzte.
-
Leider
löst die
Wiederregistrierung mit dem HA 20 die Routingmehrdeutigkeiten
nicht vollständig. Wenn
die MS 2 ihre IP-Adresse zuerst von dem HA 20 durch RANA 52 erlangt, assoziiert der ausländische
bzw. fremde Agent im PDSN1 14 eine
R-P-Sitzung mit der Kombination verwendeter aus temporärer IMSI
und IP-Adresse. Falls sich die MS 2 in das Abdeckungsgebiet des
RANB 54 bewegt, registriert sich
die MS 2 wieder mit dem HA 20 und es wird ihr im Allgemeinen
die gleiche IP-Adresse zugewiesen. Leider verwendet die Wiederregistrierung
die aktuelle IMSI der MS 2 anstelle der anfangs durch RANA 52 zugewiesenen temporären IMSI.
In Folge dessen wird PDSN1 14 am
Ende die gleiche IP-Adresse zwei verschiedenen R-P-Sitzungen zugewiesen
haben, wobei jede einer anderen IMSI entspricht. Wenn ein Paket
vom Netzwerk 18 ankommt, das jene IP-Adresse trägt, wird
PDSN1 14 nicht fähig sein
das Paket unzweideutig an ein RAN zu leiten.
-
In
einem beispielhaften Ausführungsbeispiel werden
die PDSNs in einem gemischten Netzwerk modifiziert, um solche Mehrdeutigkeit
zu vermeiden. Jedes mal wenn der FA eine IP-Adresse einer IMSI zuweist,
bereinigt der FA seine Tabellen von irgendwelchen anderen Einträgen, die
die gleiche IP-Adresse tragen, und zwar unabhängig von dem Wert der IMSI.
Nur eine R-P-Sitzung pro IP-Adresse ist innerhalb eines FAs eines
PDSNs erlaubt.
-
Zusätzlich zu
dem Fall, in dem sich eine MS 2 von einem HDR-System zu einem 1x-System
bewegt, müssen
spezielle Vorkehrungen vorgenommen werden, um Routingmehrdeutigkeit
zu vermeiden, wenn die MS 2 sich von einem 1x-System zu einem HDR-System
bewegt. Die Probleme können
besonders heftig sein, wenn eine MS 2 eine Verbindung durch einen
HDR-RAN, wie beispielsweise RANC 56 herstellt,
sich dann zu einem 1x-RAN, wie beispielsweise RANB 54 bewegt,
der von einem anderen PDSN versorgt wird, ihre IP-Adresse mit dem HA 20 wieder
registriert, solange sie im RANB 54 ist,
und dann zum RANC 56 zurückkehrt.
In den aktuell vorgeschlagenen HDR-Standards gibt es keinen Weg für eine MS
2, den RANC 56 zu benachrichtigen,
dass sie gerade von einem System gekommen ist, das ein anderes drahtloses
Interface verwendet oder dass sie ihre IP-Adresse in dem anderen
System wieder registriert hat. Das ist kein Problem bei der Bewegung
von einem 1x-RAN zu einem 1x-RAN, weil die PREV_PZID in dem falschen
Ursprung es dem PDSN erlaubt zu bestimmen, dass die MS 2 durch einen
anderen PDSN sich wieder registriert hat. Das ist auch kein Problem
bei der Bewegung von einem HDR-RAN zu einem HDR-RAN, weil die UATI
in der UATI-Anfrage
es der Ziel- bzw. Bestimmungs-PDSN erlaubt, zu bestimmen, ob die
MS 2 sich durch eine andere PDSN wieder registriert hat.
-
Wenn
die MS 2 das Abdeckungsgebiet 10 des HDR-RANC 56 vom
1x-RANB 54 wieder betritt, sendet
die MS 2 eine UATI-Anfrage, die die UATI enthält, die von der MS 2 verwendet
wurde, wenn sie vorher in dem Abdeckungsgebiet 10 des HDR-RANC 56 war. Die MS 2 hat keine Möglichkeit
unter Verwendung der aktuell vorgeschlagenen Protokolle, das HDR-RANC 56 von ihrer Wiederregistrierung
in dem dazwischen kommenden 1x-System zu benachrichtigen. Folglich
wird RANC 56 Netzwerkkommunikationen
unter Verwendung des existierenden PPP-Zustands im PDSN2 16 wieder
aufnehmen, der mit der vorher durch die MS 2 verwendeten UATI assoziiert ist.
-
In
einem beispielhaften Ausführungsbeispiel setzt
die MS 2 ihre UATI immer zurück,
nachdem sie sich von einem 1x-RAN zu einem HDR-RAN bewegt.
-
Wenn
der Rücksetz-UATI
in der UATI-Anfrage gesendet wird, wird der HDR-RAN einen neuen UATI der MS 2 zuweisen
und somit eine Mobil-IP-Wiederregistrierung
erzwingen. Die Mobil-IP-Wiederregistrierung wird im Allgemeinen
dazu führen,
dass der MS 2 die gleiche IP-Adresse zugewiesen wird, die sie vorher
verwendet hat. Nach der Vollendung der Mobil-IP-Wiederregistrierung wird der HA 20 Netzwerkpakete
richtig an das HDR-RAN und an die MS 2 leiten. In einem alternativen
Ausführungsbeispiel
erreicht die MS 2 im Wesentlichen das Gleiche durch einfaches Erzwingen
einer PPP-Rücksetzung
jedes Mal wenn die MS 2 sich von einem 1x-RAN zu einem HDR-RAN bewegt.
-
In
einem anderen Ausführungsbeispiel
wird der HDR-Standard geändert,
um es der MS 2 zu erlauben, eine Lageantwort-(location response)-Nachricht
an das HDR-RAN zu initiieren. In der existierenden HDR-Spezifikation
kann die Lageantwortnachricht die Systemkennung (system identifier,
SID), Netzwerkkennung (network identifzier, NID) und PZID des vorhergehenden
Systems enthalten, in dem die MS 2 ihre IP-Adresse wieder registriert
hat. Mit dieser Information ausgerüstet könnte das HDR-RAN seinen PDSN
abfragen um möglicherweise
die R-P-Sitzung zu dem HDR-RAN zu verschieben. Oder falls die PZID
zu einem 1x-RAN gehört, das
mit einem anderen PDSN assoziiert ist, kann der PDSN die PPP-Sitzung
zurücksetzen
und somit eine IP-Adressenwiederregistrierung
auslösen.
-
In
einem anderen Ausführungsbeispiel
sendet die MS 2 eine Mobil-IP-Agentenbewerbungs-(agent
solicitation)-Nachricht an den FA in dem Ziel-PDSN. Basierend auf der aus der Antwort heraus
bekommenen Adresse des FA kann die MS 2 ihre IP-Adresse mit der
HA 20 wieder registrieren, ohne die zum Herstellen einer
neuen PPP-Sitzung nötige
Bandbreite aufzuwenden.
-
5 ist
ein Flussdiagramm, das einen von der MS 2 verwendeten beispielhaften
Prozess zeigt, und zwar wenn sie zwischen einem 1x-RAN und einem
HDR-RAN, der geeignet ist, IMSI-Authentifizierung durchzuführen, übergeben
wird. Nach dem Detektieren eines Wechsels des RAN-Typs sendet die MS
2 im Schritt 502 ihre IMSI an das Ziel-RAN. Falls das Ziel-RAN
ein 1x-RAN ist, kann die IMSI in der Ursprungsnachricht für einen „falschen
Ursprung" gesendet
werden. Falls das Ziel-RAN ein HDR-RAN ist, kann die IMSI in einer
Konfigurationsnachricht gesendet werden und zwar während die
neue HDR-Sitzung
ausgehandelt wird.
-
Falls
die mit der Ziel-RAN verbundene PDSN keine mit der IMSI der MS 2
assoziierte R-P-Sitzung besitzt, wird die PDSN eine neue PPP-Sitzung
mit der MS 2 herstellen. Im Schritt 504 bestimmt die MS 2
ob eine neue PPP-Sitzung mit dem PDSN hergestellt worden ist. Die
Herstellung einer neuen PPP-Sitzung
durch den PDSN könnte
bedeuten, dass der PDSN keinen mit der IMSI der MS 2 assoziierten
existierenden PPP-Zustand besitzt. Alternativ könnte die Herstellung einer
neuen PPP-Sitzung durch den PDSN bedeuten, dass der PDSN einen existierenden
PPP-Zustand von einer R-P-Sitzung eines vorhergehenden RAN nicht
zu dem Ziel-RAN transferieren kann. In jedem Fall wird der PDSN
im Allgemeinen eine Agentenankündigungsnachricht
an die MS 2 senden, die die Adresse des FA innerhalb des PDSN anzeigt.
Falls das vorhergehende RAN, das Dienst an die MS 2 vorsieht, mit
dem gleichen PDSN verbunden war, dann könnte es nicht nötig sein,
die Mobil-IP mit dem HA 20 wieder zu registrieren. Der
HA 20 würde
Pakete an den richtigen PDSN weiterleiten. Jedoch das vorhergehende
RAN, das Dienst an die MS 2 vorsieht, mit einem anderen PDSN verbunden
war, dann sollte die MS 2 die Mobil-IP wieder registrieren, um den
HA 20 über
die neue PDSN-Adresse zu benachrichtigen. Weil die MS 2 nicht bestimmen
kann, ob der neue PPP-Zustand
durch einen Wechsel des PDSN erforderlich war, registriert die MS
ihre Mobil-IP-Adresse wieder mit dem HA 20 und zwar im
Schritt 506.
-
Falls
im Schritt 504 die MS 2 bestimmt, dass keine neue PPP-Sitzung
mit dem PDSN hergestellt worden ist, dann bestimmt die MS 2 im Schritt 508 ob eine
Mobil-IP-Wiederregistrierung in dem vorhergehenden RAN-Typ stattgefunden
hat. Wie oben erörtert
werden Protokolle, die mit den verschiedenen drahtlosen Schnittstellen
verwendet werden, entworfen, um Bewegung der MS 2 zwischen verschiedenen
RANs des gleichen Typs zu managen. Wenn sich die MS 2 zwischen RANs
des gleichen Typs bewegt, folgt somit keine Routingmehrdeutigkeit.
Wenn sie sich zwischen 1x-RANs bewegt, sendet die MS 2 Information über das
vorhergehende RAN, wie beispielsweise die PZID, um es dem Ziel-RAN
zu erlauben zu bestimmen, ob eine neue PPP-Sitzung hergestellt werden
sollte. Wenn die MS 2 sich zwischen HDR-RANs bewegt, bestimmt das
Ziel-RAN ob eine neue PPP-Sitzung nötig ist, und zwar durch Vergleichen
des von der MS 2 in einer UATI-Aktualisierungsnachricht empfangenen
UATI.
-
Wenn
jedoch die MS 2 zu einem RAN zurückkehrt,
das eine drahtlose Schnittstelle eines anderen Typs besitzt, identifiziert
die Nachricht, die sie zu dem Ziel-RAN sendet, ein vorhergehendes
RAN eines unterschiedlichen Typs nicht. Falls das Ziel-RAN ein HDR-RAN
ist, kann die MS 2 einen vorhergehenden PZID-Wert nicht in einer
UATI-Aktualisierungsnachricht senden. In gleicher Weise kann die MS
2 eine UATI nicht in einem 1x-Ursprung senden. Falls das vorhergehende
RAN und das Ziel-RAN mit unterschiedlichen PDSNs verbunden sind,
und die MS 2 ihre Mobil-IP-Adresse mit dem HA 20 in dem vorhergehenden
System wieder registriert, wird der HA 20 noch nachfolgende
Pakete, die an die MS 2 addressiert sind, an den PDSN des vorhergehenden RANs
senden. Um solche Routingmehrdeutigkeit zu vermeiden, falls die
MS 2 eine Mobil-IP-Wiederregistrierung in dem vorhergehenden RAN-Typ
durchgeführt
hat, wird sie ihre Mobil-IP-Adresse im Schritt 506 wieder
registrieren.
-
6 ist
ein Flussdiagramm, das einen beispielhaften Prozess zeigt, der von
der MS 2 verwendet wird, wenn sie zwischen unterschiedlichen RANs übergeben
wird, und zwar wenn es nicht bekannt ist, ob die HDR-RANs fähig sind,
IMSI-Authentifizierung durchzuführen.
Nach dem Detektieren eines Wechsels des RAN sendet die MS 2 ihre
IMSI zu dem Ziel-RAN und zwar im Schritt 602. Die MS 2
bestimmt dann, in Schritten 604, 606, 608 welcher
von vier möglichen
Handoff-Typen erforderlich ist: (1) HDR-zu-HDR; (2) 1x-zu-1x; (3)
HDR-zu-1x; oder
(4) 1x-zu-HDR. Die MS 2 verarbeitet jeden unterschiedlichen Handoff-Typ
unterschiedlich.
-
Im
Schritt 604 bestimmt die MS 2 den Typ des vorhergehenden
RAN. Falls das vorhergehende RAN ein HDR-RAN war, bestimmt die MS
2 dann im Schritt 606 den Typ des Ziel-RAN. Falls das Ziel-RAN auch
HDR ist, dann sendet die MS 2 eine UATI-Anfrage an das Ziel-RAN
im Schritt 608. Dann bestimmt die MS 2 im Schritt 618,
ob der Ziel-PDSN eine neue PPP-Sitzung hergestellt hat. Falls die
Ziel-PDSN keine neue PPP-Sitzung hergestellt hat, fährt die
MS 2 mit normalem Betrieb fort und kann Paketdaten durch das Ziel-RAN
senden und empfangen. Andernfalls registriert die MS 2 ihre Mobil-IP-Adresse
wieder mit dem HA 20 im Schritt 624.
-
Falls
im Schritt 604 die MS 2 bestimmt, dass das vorhergehende
RAN ein 1x-RAN war,
bestimmt die MS 2 dann im Schritt 614 den Typ des Ziel-RAN. Falls
das Ziel-RAN auch 1x ist, dann sendet die MS 2 eine Ursprungsnachricht
an das Ziel-RAN im Schritt 616. Wie oben erörtert, kann
diese Ursprungsnachricht ein „falscher
Ursprung" sein,
die einen DRS-Feldwert von 0 besitzt. Die Ursprungsnachricht beinhaltet
die IMSI der MS 2 und irgendwelche Systemidentifikationswerte, die
mit dem Ziel-RAN assoziiert sind, die unterschiedlich von denen
des vorhergehenden RAN sind, wie beispielsweise die PZID. Basierend
auf Information in der Ursprungsnachricht kann der mit dem Ziel-RAN
verbundene PDSN eine neue PPP-Sitzung herstellen. Im Schritt 620 bestimmt
die MS 2, ob der Ziel-PDSN eine neue PPP-Sitzung hergestellt hat.
Falls der Ziel-PDSN keine neue PPP-Sitzung hergestellt hat, fährt die
MS 2 mit normalem Betrieb fort und kann Paketdaten durch den Ziel-RAN
senden und empfangen. Andernfalls empfängt die MS 2 eine Agentenankündigung
im Schritt 622 und vergleicht die FA-Adresse mit der vorher
zum Registrieren einer Mobil-IP-Adresse mit dem HA 20 verwendeten
FA-Adresse. Falls die vorhergehende FA-Adresse verschieden von der
Adresse der Ziel-FA ist, registriert die MS 2 ihre Mobil-IP-Adresse wieder
im Schritt 624. Andernfalls fährt die MS 2 mit normalem Betrieb
fort und kann Paketdaten durch das Ziel-RAN empfangen und senden.
-
Falls
im Schritt 606 die MS 2 bestimmt, dass das Ziel- bzw. Bestimmungs-RAN ein 1x-RAN ist, dann
sendet die MS 2 eine Ursprungsnachricht im Schritt 610.
Diese Ursprungsnachricht kann ein „falscher Ursprung" sein, die einen
DRS-Feldwert von 0 enthält.
In einem beispielhaften Ausführungsbeispiel, wenn
sie zu einem HDR-RAN weiter gegeben wird, speichert die MS 2 die
Systemidentifikationswerte des vorhergehenden 1x-RAN. Die Ursprungsnachricht
enthält
die IMSI der Mobilstation 2 und kann vorhergehende Systemidentifizierungswerte
enthalten, wie beispielsweise PZID, SID oder NID. Nach dem Senden
des Ursprungs im Schritt 610 geht die MS 2 weiter zum Schritt 618 wie
oben beschrieben. Falls die MS 2 im Schritt 614 bestimmt,
dass das Ziel-RAN ein
HDR-RAN ist, dann sendet die MS 2 eine Lageaktualisierungsnachricht
(location update message) im Schritt 612. In einem beispielhaften
Ausführungsbeispiel
beinhaltet die Lageaktualisierungsnachricht die PZID, SID und NID
des vorhergehenden 1x-RAN. In einem beispielhaften Ausführungsbeispiel
beinhaltet die Lageaktualisierungsnachricht ein Lagewertfeld (location
value field), wie in der HDR-Spezifikation definiert. Das HDR-RAN
kann die Information in der Lageaktualisierungsnachricht verwenden
um zu bestimmen, ob die MS 2 von einem vorhergehenden RAN, das mit
einem anderen PDSN verbunden ist, weiter gegeben wird. Falls das
vorhergehende RAN und das Ziel-RAN einen PDSN gemeinsam nutzen, dann
kann der PDSN fähig
sein, den mit der MS 2 assoziierten R-P-Zustand zu dem Ziel-RAN
zu bewegen, und zwar ohne eine Mobil-IP-Wiederregistrierung oder
Herstellung einer neuen PPP-Sitzung zu erfordern. Nach dem Senden
der Lageaktualisierungsnachricht geht die MS 2 weiter zum Schritt 618, wie
oben beschrieben.
-
7 (7a und 7b)
ist ein Flussdiagramm eines Weitergabeprozesses für ein Zielnetzwerk,
den Ziel-PDSN und das Ziel-RAN umfassend. Im Schritt 704 empfängt das
Ziel-RAN Identifikationsinformation von der hereinkommenden MS 2.
Die Identifikationsinformation kann eine IMSI, eine UATI oder Systemidentifikatiansinformation
umfassen, die mit dem vorhergehenden RAN assoziiert ist, wie beispielsweise
PZID, SID oder NID. Wie oben erörtert können die
von einer hereinkommenden MS 2 empfangenen Typen von Identifikationsinformation
variieren, und zwar basierend auf den von den vorhergehenden und
Ziel-RANs verwendeten drahtlosen Schnittstellen.
-
Im
Schritt 706 sucht das Zielnetzwerk nach einer bestehenden
PPP-Sitzung, die mit der hereinkommenden MS 2 assoziiert ist. In
einem HDR-Netzwerk kann das das Suchen nach IMSIs, UATIs oder anderer
zwischen mehreren HDR-RANs verteilter Information umfassen. In einem
1x-Netzwerk kann die das Suchen nach der IMSI der MS 2 in einer
Datenbank innerhalb des Ziel-PDSN
umfassen. Bei jedem Netzwerktyp kann die Suche Authentifizieren
der von der MS 2 empfangenen IMSI umfassen. Falls das Zielnetzwerk
IMSI-Authentifizierung
unterstützt
und die MS 2 nicht erfolgreich authentifiziert werden kann, wird
das Netzwerk der MS entweder Paketdienste ablehnen oder im Fall
eines HDR-RAN eine temporäre
IMSI zuweisen, um die R-P-Sitzung in der Ziel-PDSN (destination
PDSN) anzuzeigen. Letztendlich im Schritt 708 bestimmt
der Ziel-PDSN ob oder ob nicht er eine mit der hereinkommenden MS
2 assoziierte bestehende R-P-Sitzung besitzt.
-
Falls
eine Sitzung gefunden werden kann, bestimmt das Zielnetzwerk dann
im Schritt 710, ob ein identifiziertes bzw. angezeigtes
vorhergehendes RAN mit der Ziel-PDSN verbunden ist. Falls dem so ist,
leitet der Ziel-PDSN seine R-P-Sitzung
in Schritt 712 an das Ziel-RAN um und Datenpaketdienst
zur MS 2 kann weiter gehen und zwar ohne Mobil-IP-Wiederregistrierung
oder Herstellung einer neuen PPP-Sitzung. Falls eine Sitzung nicht
gefunden werden kann, dann stellt der Ziel-PDSN im Schritt 714 eine
neue PPP-Sitzung mit der herein kommenden MS 2 her. Nachdem die
neue PPP-Sitzung hergestellt ist, sendet der Ziel-PDSN im Schritt 716 eine
Agentenankündigung,
die die Adresse des FA innerhalb des Ziel-PDSN aufweist, an die
hereinkommende MS 2. Im Schritt 718, falls die Agentenankündigung
die herein kommende MS 2 nicht dazu bringt, ihre IP-Adresse mit
dem HA 20 wieder zu registrieren, dann kann Paketdatendienst
zu der MS 2 weiter gehen.
-
Falls
im Schritt 718 die hereinkommende MS 2 ihre IP-Adresse
wieder registriert, dann überwacht der
Ziel-PDSN im Schritt 720 die, der herein kommenden MS 2
durch seinen FA zugewiesene, IP-Adresse. Falls die zugewiesene IP-Adresse
der mit irgendeiner anderen R-P-Sitzung in dem PDSN assoziierten
IP-Adresse gleicht, dann beendet der PDSN im Schritt 722 die
anderen R- P-Sitzungen.
Der PDSN terminiert bzw. beendet solche anderen R-P-Sitzungen selbst
wenn sie andere IMSIs besitzen, und zwar um jede Routing-Mehrdeutigkeit zu vermeiden.
Nach dem Schritt 722 oder falls im Schritt 718 die
hereinkommende MS 2 ihre IP-Adresse nicht wieder registriert, dann
kann Paketdatendienst mit der MS 2 weiter gehen.
-
8 zeigt
eine beispielhafte MS 2-Vorrichtung. Wie oben erörtert, kann die die MS 2 eine
Datenverbindung 12 mit einem externen Anschluss oder Einrichtung
besitzen, wie beispielsweise einem Arbeitsplatzrechner oder tragbaren
Computer (PC) 4. In so einer Konfiguration umfasst die MS 2 eine
lokale Schnittstelle 812 zum Vorsehen nötiger Konvertierungs- und Datenverbindungssignale
und digitaler Daten. Die lokale Schnittstelle 812 kann
irgendeine einer Vielzahl von Leitungsschnittstellenarten sein, wie
beispielsweise eine Ethernet, serielle oder USB (universal serial
bus). Alternativ kann die lokale Schnittstelle 812 eine
drahtlose Verbindung vorsehen, wie beispielsweise eine Infrarot
oder andere optische Verbindung oder eine Funkverbindung wie beispielsweise
Bluetooth oder IEEE 802.11.
-
Anstelle
des Vorsehens einer Verbindung zu einem externen PC 4 kann die MS
2 direkten Zugang zu dem IP-Netzwerk 18 vorsehen. Beispielsweise kann
die MS 2 eine Webbrowseranwendung umfassen, die Protokolle wie beispielsweise
das drahtlose Anwendungsprotokoll (wireless application protocol, WAP)
nutzen. In so einer eingebetteten Anwendung kann die lokale Schnittstelle 812 die
Form einer Nutzerschnittstelle annehmen, die Folgendes umfasst: Tastaturen,
LCD-Anzeigen oder berührungsempfindliche
Anzeigen wie beispielsweise Stifteingabeschnittstellen wie jene,
die bei tragbaren persönlichen
digitalen Assistent-Einrichtungen (personal digital assistant devices,
PDAs) allgemein verwendet werden oder irgend eine andere Eingabeschnittstelle,
die für
drahtlose Paketdatennutzeranwendungen geeignet ist.
-
In
einem beispielhaften Ausführungsbeispiel liefert
die lokale Schnittstelle 812 Anwendungsdaten zu einem Steuerprozessor 804.
Der Steuerprozessor 804 kann ein Mehrzweckmikroprozessor,
ein digitaler Signalprozessor (digital sig nal processor, DSP), eine programmierbare
logische Einrichtung, ein anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis
(application specific integrated circuit, ASIC) oder irgendeine andere
Einrichtung sein, die geeignet ist, die hierin beschriebenen Funktionen
durchzuführen.
Die tragbare Nutzereingabeschnittstelle und tragbare Anzeige kann
eine Tastatur, eine Flüssigkristallanzeige
(liquid crystal display, LCD), ein Stifteingabeinterface umfassen,
wie beispielsweise jene, die im Allgemeinen bei tragbaren persönlichen
digitalen Assistent-Einrichtungen (PDAs) oder anderen Eingabeschnittstellen,
die für
drahtlose Paketdatennutzeranwendungen geeignet sind, verwendet werden.
-
Zusätzlich ist
der Steuerprozessor 804 konfiguriert, die MS 2-Verarbeitung
durchzuführen,
die im Zusammenhang mit 1–7 beschrieben
ist, wie beispielsweise Anfragen von IP-Ressourcen, managen von
PPP-Sitzungen und andere Netzwerkprotokollprozesse, die mit den
verschiedenen drahtlosen Schnittstellen assoziiert sind. Der Steuerprozessor 804 kann
ein einzelner Prozessor sein oder kann mehrere getrennte Prozessoren
umfassen, wie beispielsweise einen Mikrocontroller zum Managen von
Nutzerschnittstellenfunktionen durch die lokale Schnittstelle 812 und
einen DSP zum Managen von drahtlosen Schnittstellenprotokollen.
-
Die
MS 2 umfasst einen Speicher 802 zum Speichern der verschiedenen
Typen von Daten und Information, die während des Betriebs des Steuerprozessors 804 benötigt werden.
Der Speicher 802 kann einen einzelne Einrichtung sein oder
kann mehrere Einrichtungen umfassen, wie beispielsweise nicht flüchtigen
Speicher einschließlich
Flash-Speicher, statischen oder dynamischen Speicher mit wahlfreiem
Zugriff (random access memory, RAM) oder löschbaren oder nicht-löschbaren
Nur-Lese-Speicher (read-only memory, ROM). Der gesamte Speicher 802 oder
Teile davon können
in eine einzelne Einrichtung innerhalb des gesamten Steuerprozessors 804 oder
Teilen davon eingebettet sein. Der Speicher 802 kann Information
umfassen, wie beispielsweise den ausführbaren Code für den Steuerprozessor 804,
die IMSI, die zum Registrieren einer mobilen IP-Adresse verwendete
gemeinsam genutzte geheime Information, die Adresse des HA 20,
und die Mobil-IP-Adresse. Zusätz lich
ist der Speicher 802 konfiguriert zum Speichern temporärer Kopien
von Paketdaten, die gesendet werden zum und empfangen werden vom
drahtlosen Netzwerk und alle die Zustandsvariablen, die zum Vorsehen
von Paketdatendiensten nötig
sind.
-
In
einem beispielhaften Ausführungsbeispiel werden
an das drahtlose Netzwerk zu sendende Daten codiert, moduliert und
in einem Modulator (MOD) 806 verschachtelt (interleaved),
und verstärkt
und hochkonvertiert in einem Sender (transmitter, TMTR) 808 und
zwar bevor sie durch einen Deplexer (DIP) 810 und eine
Antenne 814 gesendet werden. Von dem drahtlosen Netzwerk
durch die Antenne 814 empfangene Daten werden verstärkungsgesteuert und
in einem Empfänger
(receiver, RCVR) 816 herunterkonvertiert, de-interleaved
bzw. entschachtelt, demoduliert und in einem Demodulator (DEMOD) 818 decodiert,
bevor sie durch den Steuerprozessor 804 verarbeitet werden.
Der Modulator (MOD) 806, der Sender (TMTR) 808,
der Empfänger
(RCVR) 816 und der Demodulator (DEMOD) 818 sind
geeignet zur Verarbeitung unter Verwendung verschiedener Typen von
drahtlosen Schnittstellen, beispielsweise 1x und HDR. Falls nötig, umfasst
die MS 2 mehrere Modulatoren, Sender, Empfänger oder Demodulatoren und
zwar wie zur Kompatibilität
mit den verschiedenen Typen von drahtlosen Schnittstellen nötig ist, und
zwar einschließlich
1x, HDR, W-CDMA und EDGE.
-
Die
vorhergehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele ist vorgesehen,
um es jedem Fachmann zu erlauben, die vorliegende Erfindung nachzuvollziehen
oder anzuwenden.