專利名稱：無(wú)線網(wǎng)和路由過(guò)程的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分組數(shù)據(jù)無(wú)線網(wǎng)和一種用于在這樣一個(gè)網(wǎng)絡(luò)以及這樣一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的單獨(dú)基站中進(jìn)行路由的方法。


圖1表示了正在通過(guò)適當(dāng)?shù)娜珉娎|連接網(wǎng)的傳輸裝置進(jìn)行互連的多個(gè)交換機(jī)，以及正在與各個(gè)相應(yīng)交換機(jī)進(jìn)行物理連接的多個(gè)終端。
這些終端被分配給來(lái)自公共地址空間的地址。這個(gè)地址空間被劃分為域并且每個(gè)域由相應(yīng)的交換機(jī)進(jìn)行管理。一個(gè)終端與它的交換機(jī)所管理的地址域相聯(lián)系。這種配置在某種意義上是靜態(tài)的，也就是特定地址域一直由相同的交換機(jī)進(jìn)行管理而且終端保持著到相同交換機(jī)的連接。
這種網(wǎng)絡(luò)的目的是允許消息在不同域中的終端之間進(jìn)行路由。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，每個(gè)交換機(jī)了解對(duì)于特定地址域要尋址哪個(gè)相應(yīng)交換機(jī)。
上面的結(jié)構(gòu)對(duì)于象放在辦公室中的靜止終端運(yùn)行良好。當(dāng)一個(gè)終端是移動(dòng)的即意味著它頻繁改變它的物理位置時(shí)，如在一輛車中的出租調(diào)度終端或者一臺(tái)旅行中商人所使用的計(jì)算機(jī)，這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)必須適應(yīng)這種條件。
這里主要有兩種方法來(lái)解決處理移動(dòng)終端的問(wèn)題。一種方法是簡(jiǎn)單的在終端和交換機(jī)之間引入遠(yuǎn)程連接。這種解決方法通常包括一種使用一些可為無(wú)線的電信網(wǎng)的調(diào)制解調(diào)器連接，也就是一種電路交換解決方案。
另一種方法是使用無(wú)線分組數(shù)據(jù)網(wǎng)。這就是本發(fā)明的問(wèn)題范圍。
一種無(wú)線分組數(shù)據(jù)網(wǎng)的簡(jiǎn)單形式在圖2中被表示出來(lái)。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，一個(gè)或多個(gè)無(wú)線基站被引入到一個(gè)交換機(jī)和各個(gè)終端之間來(lái)提供無(wú)線連接性。此交換機(jī)本身被無(wú)線網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)所替代。
從其他交換機(jī)可以看出無(wú)線網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)仍舊負(fù)責(zé)固定地址域，即無(wú)線網(wǎng)中所有終端必須分配交換機(jī)所管理域中的地址。不同交換機(jī)之間的路由用與靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)中相同的方式完成。
終端和無(wú)線交換機(jī)之間的靜態(tài)連接用無(wú)線網(wǎng)所取代，它是動(dòng)態(tài)的，即意味著一個(gè)終端的物理位置和因而其網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)(基站)可能變化。為了跟蹤這種變化，移動(dòng)管理協(xié)議被引入到終端和無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)之間。移動(dòng)管理協(xié)議使特定無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)能獲悉將哪個(gè)接入點(diǎn)用于具體終端。
無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)和終端之間的路由通過(guò)用隧道傳送消息經(jīng)過(guò)無(wú)線網(wǎng)來(lái)完成。這個(gè)隧道的目的是“隱藏”移動(dòng)終端的移動(dòng)性，由此當(dāng)用戶與移動(dòng)終端站通信時(shí)只“看到”一個(gè)靜態(tài)連接即隧道的固定端點(diǎn)。這樣便確保了靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)中所使用的應(yīng)用(程序選項(xiàng)/網(wǎng)絡(luò)特征)也可以在無(wú)線網(wǎng)中使用。
原理上這種解決方法看起來(lái)很合適。然而在現(xiàn)實(shí)生活中，基站數(shù)量和因而無(wú)線網(wǎng)的地理覆蓋會(huì)受到諸如基站的交換容量和地理分布等因素的限制。
解決這些問(wèn)題的最簡(jiǎn)單方法是引入多個(gè)無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)，其中每個(gè)交換機(jī)處理其自己的基站集。但是，由于從其他交換機(jī)來(lái)看每個(gè)地址域可能只由一個(gè)交換機(jī)進(jìn)行管理，所以終端可能只在屬于同一交換機(jī)的基站之間移動(dòng)而不能移動(dòng)到屬于另一個(gè)交換機(jī)的基站。
為了讓終端在基站間自由移動(dòng)而獨(dú)立于交換機(jī)配置，可以應(yīng)用圖3所示的解決方案。
在此例中，一種網(wǎng)關(guān)交換機(jī)GS被引入到靜態(tài)網(wǎng)與無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)WNS1和WNS2之間。
根據(jù)這個(gè)例子，無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)不再鏈接到特定地址域。具有來(lái)自網(wǎng)關(guān)交換機(jī)所管理的任意域的地址的終端可以使用屬于任何連接到網(wǎng)關(guān)交換機(jī)的無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)的接入點(diǎn)。
從靜態(tài)網(wǎng)來(lái)看，網(wǎng)關(guān)交換機(jī)管理屬于無(wú)線網(wǎng)的所有域。在網(wǎng)關(guān)交換機(jī)和無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)之間使用特定移動(dòng)管理過(guò)程，以允許網(wǎng)關(guān)交換機(jī)將入消息路由到當(dāng)前被目的終端作為接入點(diǎn)使用的特定網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)上。
網(wǎng)關(guān)交換機(jī)和終端之間的路由是用與前面所述簡(jiǎn)單解決方案相同方式用隧道傳送消息經(jīng)過(guò)無(wú)線網(wǎng)來(lái)完成。此隧道在終端和網(wǎng)關(guān)交換機(jī)之間保持，因?yàn)榫W(wǎng)關(guān)交換機(jī)是網(wǎng)絡(luò)中唯一的靜態(tài)點(diǎn)。因此，入和出的業(yè)務(wù)量必須經(jīng)過(guò)網(wǎng)關(guān)交換機(jī)。
參考圖3，處理一個(gè)移動(dòng)終端站的注冊(cè)和處理這樣一個(gè)移動(dòng)終端站后來(lái)到另一個(gè)基站的切換的過(guò)程會(huì)通過(guò)示例方式進(jìn)行解釋。
當(dāng)一個(gè)移動(dòng)終端站MES1尋求注冊(cè)與基站BS1的連接時(shí)，會(huì)發(fā)生下面的事件在無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)WNS1和網(wǎng)關(guān)交換機(jī)GS中建立路由器表，以便—GS將給MES1的消息路由到WNS1。
—WNS1將給MES1的消息路由到BS1。
現(xiàn)在MES1移動(dòng)到一個(gè)與BS3相關(guān)的區(qū)域，并尋求與BS3進(jìn)行連接，而B(niǎo)S3被連接到無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)WNS2。
如果MES1為BS3所接受，則定義在WNS1、WNS2和GS的路由器表進(jìn)行變動(dòng)以便—GS將給MES1的消息路由到WNS2，—WNS2將給MES1的消息路由到BS3。
在所涉及的各單元上路由器表的變動(dòng)配置通過(guò)在網(wǎng)絡(luò)上傳送相應(yīng)信息來(lái)完成。
可以看出，只要一個(gè)移動(dòng)終端站在屬于不同無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)的基站之間移動(dòng)時(shí)，所涉及的無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)就不得不交換移動(dòng)終端站的狀態(tài)信息。例如，涉及通信鏈接的緩沖下行鏈路消息或狀態(tài)數(shù)據(jù)在移動(dòng)終端站和無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)之間進(jìn)行發(fā)送。
為了減少網(wǎng)關(guān)交換機(jī)的負(fù)載可能進(jìn)一步擴(kuò)展結(jié)構(gòu)。其實(shí)現(xiàn)主要是通過(guò)引入一個(gè)以上的網(wǎng)關(guān)交換機(jī)，每個(gè)都管理無(wú)線網(wǎng)中所使用域的唯一部分而且每個(gè)都終止來(lái)自屬于其自身域的終端的隧道。那么無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)必須知道為每個(gè)終端尋址哪個(gè)網(wǎng)關(guān)交換機(jī)一種可能用任意的復(fù)雜方式解決的問(wèn)題。這里并未進(jìn)一步討論它，因?yàn)楸景l(fā)明為此問(wèn)題提出了一個(gè)更簡(jiǎn)單的解決方法。
當(dāng)前技術(shù)所使用的網(wǎng)關(guān)交換機(jī)是上述解決方法的關(guān)鍵，但是同時(shí)這也是它最大的缺陷，因?yàn)樗胗忠粋€(gè)級(jí)別的交換并且增加了系統(tǒng)復(fù)雜性。而且，移動(dòng)管理協(xié)議變得復(fù)雜，尤其是在具有多個(gè)網(wǎng)關(guān)交換機(jī)的情況下。
發(fā)明概述本發(fā)明的一個(gè)目的是提出一種分組數(shù)據(jù)網(wǎng)，它提供了在一個(gè)移動(dòng)終端站改變基站時(shí)在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送的減少的信息量。此目的已經(jīng)通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求1所定義的主題得到實(shí)現(xiàn)。
另一個(gè)目的是提出一種適于用在與上述網(wǎng)絡(luò)的連接中的交換基站。這個(gè)目的已經(jīng)通過(guò)從屬權(quán)利要求2中的主題得到實(shí)現(xiàn)。
另一個(gè)目的是實(shí)現(xiàn)一種結(jié)合簡(jiǎn)化的移動(dòng)管理過(guò)程的路由過(guò)程。
此目的已經(jīng)通過(guò)根據(jù)從屬權(quán)利要求5的主題得到實(shí)現(xiàn)。
作為從屬權(quán)利要求5所提出路由過(guò)程的選擇，從屬權(quán)利要求6規(guī)定了一種使無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)能采用未運(yùn)行狀態(tài)的修改過(guò)程。
根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求9定義了一種交換基站，適于在依賴特定移動(dòng)終端站與之執(zhí)行通信的多個(gè)無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)之間進(jìn)行交換。
本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比現(xiàn)有技術(shù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單。結(jié)果，避免了有關(guān)現(xiàn)有技術(shù)網(wǎng)關(guān)交換機(jī)的許多復(fù)雜性。一種復(fù)雜性較小的結(jié)構(gòu)更易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)，同時(shí)導(dǎo)致了更低成本和更高性能。根據(jù)本發(fā)明的分組數(shù)據(jù)網(wǎng)避免了復(fù)雜的移動(dòng)管理過(guò)程，并且支持無(wú)線網(wǎng)中多個(gè)交換機(jī)。
而且，根據(jù)本發(fā)明的分組數(shù)據(jù)網(wǎng)可以在網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的任何階段方便地在這方面進(jìn)行擴(kuò)展或者簡(jiǎn)化。這種可升級(jí)性是一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商在預(yù)測(cè)容量需求方面經(jīng)常會(huì)有困難。
另外的優(yōu)點(diǎn)從本發(fā)明的進(jìn)一步的從屬權(quán)利要求和下面的詳細(xì)描述中會(huì)很明顯。
圖2表示了一種提供無(wú)線接入的已知分組數(shù)據(jù)網(wǎng)。
圖3表示了另一種提供無(wú)線接入的已知分組數(shù)據(jù)網(wǎng)。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的分組數(shù)據(jù)網(wǎng)的圖解。
圖5表示了一種根據(jù)本發(fā)明的基站的優(yōu)選實(shí)施方案，以及圖6表示了一種根據(jù)本發(fā)明的無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)的優(yōu)選實(shí)施方案。
發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案詳述根據(jù)本發(fā)明所建議的分組數(shù)據(jù)網(wǎng)在圖4中已經(jīng)概括出來(lái)，包括至少兩個(gè)子網(wǎng)SN1和SN2。前者主要用來(lái)向固定終端提供連接，而后者用來(lái)向移動(dòng)終端站提供連接。
第一子網(wǎng)SN1包括多個(gè)交換機(jī)S1和S2、多個(gè)無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)WNSx和WNSy以及用于在其間傳送消息的第一傳輸裝置C1。交換機(jī)S1和S2被連接到靜止終端T1和T2。
第二子網(wǎng)SN2包括相同的無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)WNSx和WNSy。無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)WNSx和WNSy構(gòu)成了第一和第二子網(wǎng)SN1和SN2之間的鏈接。第二子網(wǎng)還包括多個(gè)基站SBS1-SBS4和用于在其間傳送消息的第二傳輸裝置C2?；維BS1-SBS4適于連接到移動(dòng)終端站MES1和MES2。如圖4所示，一個(gè)從任何基站SBS1至SBS4到任何交換機(jī)S1和S2的給定消息可以經(jīng)任何無(wú)線交換機(jī)WNSx或WNSy進(jìn)行傳送，反之亦然。
通過(guò)示例，只有有限數(shù)目的單元(表示各種交換機(jī)、基站和終端)被表示在圖4的示例中。但是，本發(fā)明并不局限于僅包括有限數(shù)目的單元。實(shí)際上，對(duì)于包括例如多個(gè)無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)、數(shù)百個(gè)基站和數(shù)千個(gè)終端的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明具有突出優(yōu)勢(shì)。
應(yīng)當(dāng)理解的是圖4所示的第一和第二傳輸裝置C1和C2可能代表任何適當(dāng)?shù)倪B接介質(zhì)如電纜或者設(shè)備，包括空中接口用于無(wú)線通信例如微波鏈接。同樣應(yīng)當(dāng)理解的是已經(jīng)表示為星型網(wǎng)絡(luò)的傳輸裝置可能組成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)或者任何其他合適的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。因此，圖4所示的連接也可能代表通信信道。傳輸裝置C1使通信能在任何交換機(jī)和任何無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)之間進(jìn)行。同樣，傳輸裝置C2使通信能在任何基站BS和任何無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)WNS之間進(jìn)行。
根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)基站SBS1-SBS4在分組數(shù)據(jù)網(wǎng)PDN中適應(yīng)于其間的交換，或?qū)⑺鼈兊耐ㄐ乓龑?dǎo)至任何無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)WNSx和WNSy。
在優(yōu)選實(shí)施方案中，無(wú)線網(wǎng)覆蓋兩個(gè)地址域AD1和AD2。出于性能方面的原因，這些域已經(jīng)被劃分到兩個(gè)無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)中。如圖3云團(tuán)狀區(qū)域所示，地址域與固定的本地基站群并沒(méi)有關(guān)聯(lián)。圖3反映了特定移動(dòng)終端站的地址與特定無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)關(guān)聯(lián)。
為了允許來(lái)自一個(gè)地址域的移動(dòng)端終端MES在不同基站之間自由地移動(dòng)，基站不再依賴于具體交換機(jī)。取而代之的是，功能性以這樣一種方式被加到基站中基站將選擇一個(gè)特定的已經(jīng)分配給所討論的移動(dòng)端終端的無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)。因此，避免了掌握地址域全局信息的中心網(wǎng)關(guān)交換機(jī)。
來(lái)自靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)量被路由到管理目的終端域的無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)WNS。消息就從這里直接通過(guò)當(dāng)前所訪問(wèn)的基站被用隧道送至終端，而不是先經(jīng)過(guò)另一級(jí)交換進(jìn)行路由。這個(gè)隧道被建立在終端和管理該終端域的無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)之間。
與圖3中所述現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)相比，移動(dòng)管理過(guò)程以這樣一種方式進(jìn)行了修改每個(gè)基站知道哪個(gè)交換機(jī)終止每個(gè)訪問(wèn)終端的隧道。單獨(dú)基站的結(jié)構(gòu)將在后面描述。
下面根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)管理過(guò)程將通過(guò)一個(gè)例子進(jìn)行描述，它有關(guān)移動(dòng)終端站的初始注冊(cè)和移動(dòng)終端站隨后從一個(gè)基站到另一個(gè)基站的切換。
當(dāng)一個(gè)移動(dòng)終端站MES1尋求注冊(cè)與基站SBS1的連接時(shí)，將執(zhí)行下面的步驟取決于實(shí)際配置，WNSx被分配到SBS1，也就是SBS1通過(guò)WNSx引導(dǎo)通信。
一個(gè)路由器表建立在WNSx中，以便—WNSx將給MES1的消息路由至SBS1。
現(xiàn)在MES1移動(dòng)到一個(gè)有關(guān)SBS3的區(qū)域并尋求與SBS3連接。
如果SBS3接受，則改動(dòng)在WNSx的路由器表以使—WNSx將給MES1的消息路由到SBS3。
應(yīng)當(dāng)注意的是WNSy不受MES1從SBS1到SBS3位置改變的影響。沒(méi)有關(guān)于在WNSx或WNSy上的路由器表改變的消息在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行交換。
同樣應(yīng)當(dāng)注意的是上面的取決于所選定配置的路由可能通過(guò)WNSy而非WNSx來(lái)進(jìn)行。
現(xiàn)在我們將轉(zhuǎn)向關(guān)于交換基站SBS和無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)WNS的細(xì)節(jié)。
建議的解決方案對(duì)于許多不同類型的設(shè)置都是可用的。一種交換基站的實(shí)現(xiàn)已經(jīng)表示在圖5中。
交換基站SBS在許多方面對(duì)應(yīng)著標(biāo)準(zhǔn)無(wú)線基站如Mobitex或GPRS(通用分組無(wú)線系統(tǒng))，它能夠傳送來(lái)自和去往一個(gè)移動(dòng)終端站的無(wú)線分組數(shù)據(jù)消息。
根據(jù)圖5所示的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案，交換基站SBS包括一個(gè)或多個(gè)處理該交換基站SBS和移動(dòng)終端站MES之間無(wú)線鏈接的收發(fā)器TR、和一個(gè)處理與各自無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)WNS通信的基站控制器SBSC。
然而，與當(dāng)前技術(shù)所使用的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備相比而且如上所述，基站進(jìn)行了修改以便能夠?qū)I(yè)務(wù)量轉(zhuǎn)發(fā)到任何選定的無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)而非僅僅一個(gè)固定交換機(jī)。這種轉(zhuǎn)發(fā)功能性的實(shí)現(xiàn)通常是以這樣一種方式來(lái)自特定移動(dòng)終端站MES的業(yè)務(wù)量總是獨(dú)立于哪個(gè)交換基站接收業(yè)務(wù)量而被路由到相同的無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)WNS。
路由過(guò)程在基站控制器以及一個(gè)交換機(jī)選擇表SST中完成。交換基站路由過(guò)程SBS-RP使用交換機(jī)選擇表SST來(lái)確定哪個(gè)無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)WNS用于特定移動(dòng)終端站MES。交換機(jī)選擇表SST中的信息通常是靜態(tài)的，即當(dāng)移動(dòng)終端站MES注冊(cè)或移動(dòng)時(shí)信息并不改變，而且此信息通過(guò)交換基站SBS的配置提供。
在本實(shí)施方案中，交換機(jī)選擇表SST適于以規(guī)則間隔如數(shù)小時(shí)進(jìn)行更新或重配置。交換機(jī)選擇表包括分配到所討論的分組數(shù)據(jù)網(wǎng)PDN的所有移動(dòng)終端站的列表。交換機(jī)選擇表存在于所有交換基站中?；局泻蜔o(wú)線網(wǎng)交換機(jī)中的交換機(jī)選擇表功能性(未示出)確保了使得基站中保持的交換機(jī)選擇表的改變相互間是等同的。
當(dāng)一個(gè)移動(dòng)終端站第一次訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)基站時(shí)，交換機(jī)選擇表SST也進(jìn)行修改。在這種情況下，確定哪個(gè)無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)應(yīng)該被分配到移動(dòng)終端站，并且網(wǎng)絡(luò)中其他基站進(jìn)行相應(yīng)修改。實(shí)際上，交換機(jī)選擇表可能包括不同表，例如一種包括所有歸屬網(wǎng)絡(luò)用戶的核心表和一種包括訪問(wèn)移動(dòng)終端站的訪問(wèn)者表。典型地訪問(wèn)表或其可選修改與核心表或其修改相比會(huì)很小，并且會(huì)因而適于在網(wǎng)絡(luò)上傳送給其他基站。另一個(gè)可能性是將所有訪問(wèn)移動(dòng)終端站分配到一個(gè)預(yù)定的無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)。
在任何情況下，交換基站對(duì)大部分的時(shí)間而言都適于保持同樣的交換機(jī)選擇表SST，它表示哪個(gè)特定無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)WNS應(yīng)當(dāng)被尋址以便定址特定的移動(dòng)終端站MES。
無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)WNS可以在一種標(biāo)準(zhǔn)路由器、一種象PC或SUN工作站的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)或一種從現(xiàn)有技術(shù)解決方案中已知的無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)上實(shí)現(xiàn)。一個(gè)使用標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)的優(yōu)選示例表示在圖6中。
圖6所示的基于計(jì)算機(jī)的無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)WNS包括一個(gè)或多個(gè)用于接入到子網(wǎng)SN1(如一種象互聯(lián)網(wǎng)的外部分組數(shù)據(jù)網(wǎng))的網(wǎng)絡(luò)接口卡NIC、一個(gè)或多個(gè)用于接入第二子網(wǎng)SN2的基站連接卡BSCC。連接到交換基站SBS的后面的子網(wǎng)可能基于使用T1連接、X.25、IP主干或一些其他合適的接入技術(shù)。
無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)WNS還包括一種完成所有交換功能性以及每個(gè)移動(dòng)終端站MES移動(dòng)管理的中央處理器MP。主處理器MP的功能性包括交換功能性SF、移動(dòng)管理功能性MMF和一個(gè)位置寄存器LR。
交換功能性SF使從任何網(wǎng)絡(luò)接口卡NIC到任何基站連接卡BSCC傳輸?shù)臄?shù)據(jù)依賴于位置寄存器LR的內(nèi)容。
當(dāng)一個(gè)移動(dòng)終端站MES在無(wú)線網(wǎng)上注冊(cè)或移動(dòng)時(shí)，分配到所討論的移動(dòng)終端站MES的無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)WNS得到通知，這是由移動(dòng)終端站所連接的那個(gè)當(dāng)前基站的變動(dòng)所涉及的任一交換基站SBS來(lái)通知的。移動(dòng)管理功能性MMF的作用是無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)WNS中的本地寄存器LR包括要尋址的交換基站SBS的當(dāng)前路由列表，來(lái)到達(dá)給定的移動(dòng)終端站。
然后位置寄存器LR用當(dāng)前位置進(jìn)行更新，即移動(dòng)終端站MES所分配到的那個(gè)交換基站。
從第一子網(wǎng)SN1所接收的業(yè)務(wù)量由交換功能性SF經(jīng)當(dāng)前訪問(wèn)的交換基站路由到移動(dòng)終端站MES。位置寄存器LR用于確定要使用哪個(gè)交換基站。從一個(gè)交換基站SBS所接收的業(yè)務(wù)量被交換功能性SF直接路由到第一子網(wǎng)SN1。
如上所述根據(jù)本發(fā)明的分組數(shù)據(jù)網(wǎng)通常以這樣的方式運(yùn)行來(lái)自移動(dòng)終端站MES的消息經(jīng)過(guò)固定分配的無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)WNS進(jìn)行路由。
但是，一種中止過(guò)程可能在網(wǎng)絡(luò)中被選擇性地執(zhí)行，以使如果一個(gè)無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)WNS正在暫時(shí)采用一種未運(yùn)行狀態(tài)則基站可以使用剩余的無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)WNS用于路由。這種過(guò)程可能在一個(gè)無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)遇到一種失敗狀態(tài)時(shí)被使用。
為了中止一個(gè)無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)的服務(wù)，交換基站SBS中的交換機(jī)選擇表SST被改動(dòng)。在這方面，分配到給定無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)WNS的所有移動(dòng)終端站都被分配到另一個(gè)或其他無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)WNS。交換機(jī)選擇表SST中的變動(dòng)可以用與交換機(jī)選擇表進(jìn)行正常配置時(shí)相同的方式來(lái)完成。變動(dòng)同樣可以在涉及固定終端T的交換機(jī)的第一子網(wǎng)SN1進(jìn)行路由時(shí)完成。
在中止期間，無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)WNS可以被維護(hù)和替換。
應(yīng)當(dāng)注意的是效率的降低與在退出服務(wù)之前通過(guò)該中止無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)的業(yè)務(wù)量數(shù)量與網(wǎng)絡(luò)中業(yè)務(wù)量總量之比是相當(dāng)?shù)?。因此，如果提供了大量無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)，則整體網(wǎng)絡(luò)容量的降低將是不重要的。
上面的業(yè)務(wù)量的替換也允許關(guān)于特定無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)WNS的傳輸裝置C1和C2的特定通信路徑退出服務(wù)。
同樣應(yīng)當(dāng)注意的是即使沒(méi)有提供中止過(guò)程，根據(jù)本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)也具有內(nèi)在的魯棒性，因?yàn)閱蝹€(gè)無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)的故障將只影響全部網(wǎng)絡(luò)的對(duì)應(yīng)部分。
上面所述的網(wǎng)絡(luò)冗余使得可能實(shí)現(xiàn)非常低的網(wǎng)絡(luò)中斷值。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)制造商、網(wǎng)絡(luò)提供商和終端用戶這是一個(gè)感興趣的關(guān)鍵因素。
而且，如上所述數(shù)據(jù)內(nèi)部通信的大大減少已經(jīng)得到實(shí)現(xiàn)，并導(dǎo)致了網(wǎng)絡(luò)的更高效率和更大容量。
參考符號(hào)列表PDN 分組數(shù)據(jù)網(wǎng)SN1 子網(wǎng)1SN2 子網(wǎng)2AD 地址域MES 移動(dòng)終端站T 固定終端BS 基站GS 網(wǎng)關(guān)交換機(jī)SBS 交換基站TR 收發(fā)器SBSC交換基站控制器SBS-RP 交換基站路由過(guò)程SST 交換機(jī)選擇表WNS 無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)S 交換機(jī)MP 主處理器NIC 網(wǎng)絡(luò)接口卡BSCC基站連接卡SF 交換功能性LR 位置寄存器MMF 移動(dòng)管理功能性
權(quán)利要求
1.分組數(shù)據(jù)網(wǎng)(PDN)包括第一子網(wǎng)(SN1)，包括多個(gè)交換機(jī)(S1、S2)、至少兩個(gè)無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)(WNSx、WNSy)和用于在其間傳輸消息的第一傳輸裝置(C1)，該交換機(jī)(S1、S2)被連接到靜止終端(T1、T2)，第二子網(wǎng)，包括無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)(WNSx、WNSy)、多個(gè)基站(SBS1、...、SBS4)和用于在其間傳輸消息的第二傳輸裝置(C2)，基站(SBS1、...、SBS4)適于被連接到移動(dòng)終端站(MES1、MES2)，由此無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)(WNSx、WNSy)構(gòu)成第一和第二子網(wǎng)(SN1、SN2)之間的鏈接，并且由此一個(gè)將在任何基站(SBS1-SBS4)和任何交換機(jī)(S1、S2)之間進(jìn)行傳送的給定消息可能經(jīng)過(guò)任何無(wú)線交換機(jī)(WNSx、WNSy)進(jìn)行傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的分組數(shù)據(jù)網(wǎng)，其中各個(gè)基站(SBS1、...、SBS4)適于在任何無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)(WNSx、WNSy)之間進(jìn)行交換。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的分組數(shù)據(jù)網(wǎng)，其中交換基站(SBS)大部分時(shí)間保持同樣的交換機(jī)選擇表(SST)，它表明為了定址一個(gè)特定移動(dòng)終端站(MES)應(yīng)該尋址哪個(gè)特定無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)(WNS)。
4.根據(jù)任一前述權(quán)利要求的分組數(shù)據(jù)網(wǎng)，其中每個(gè)無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)(MES)保持一個(gè)位置寄存器(LR)，它是關(guān)于特定無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)(WNS)已經(jīng)被分配給的那些移動(dòng)終端站(MES)，位置寄存器(LR)表明移動(dòng)終端站(MES)當(dāng)前被連接到哪個(gè)交換基站(SBS)。
5.用于權(quán)利要求1-4中所定義的分組數(shù)據(jù)網(wǎng)的路由過(guò)程，由此去往和/或來(lái)自特定移動(dòng)終端站(MES1、MES2)的通信適于在移動(dòng)終端站在任意兩個(gè)基站(SBS1、..、SBS4)之間切換期間保持經(jīng)相同的無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)(WNSx、WNSy)進(jìn)行路由。
6.用于權(quán)利要求1-4中所定義分組數(shù)據(jù)網(wǎng)的路由過(guò)程，由此優(yōu)先級(jí)被給予一種路由模式，其中去往和/或來(lái)自特定移動(dòng)終端站(MES1、MES2)的通信在移動(dòng)終端站在任意兩個(gè)基站(SBS1、..、SBS4)之間切換期間保持經(jīng)相同的無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)(WNSx、WNSy)進(jìn)行路由，并且由此任選地，通信在切換期間經(jīng)過(guò)另一個(gè)無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)(WNSx、WNSy)進(jìn)行路由，例如這是當(dāng)該通信必須被引導(dǎo)經(jīng)過(guò)的無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)采用一種未運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的結(jié)果。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的路由過(guò)程，由此經(jīng)另一個(gè)無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)(WNSx、WNSy)的可選通信路由根據(jù)一種故障狀態(tài)的情況來(lái)執(zhí)行。
8.根據(jù)權(quán)利要求5-7中任一權(quán)利要求的路由過(guò)程，其中移動(dòng)終端站(MES)在首次連接到第一子網(wǎng)(SN1)時(shí)被分配給某個(gè)無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)(WNS)，后者被規(guī)定為與剩余網(wǎng)絡(luò)的通信要被引導(dǎo)經(jīng)過(guò)的固定的無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)(WNS)。
9.交換基站(SBS)包括一個(gè)交換基站控制器(SBSC)和多個(gè)收發(fā)器(TR)，用于在給定區(qū)域中與多個(gè)移動(dòng)終端站(MES)進(jìn)行無(wú)線通信，交換基站控制器(SBSC)適于依賴于正與之進(jìn)行通信的特定移動(dòng)終端站來(lái)與多個(gè)無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)(WNS)進(jìn)行通信并且與預(yù)定無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)(WNS)進(jìn)行選擇性通信。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的交換基站，其中交換基站控制器適于執(zhí)行一個(gè)用于選擇預(yù)定無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)的交換基站路由過(guò)程，這依賴于一個(gè)交換機(jī)選擇表(SST)，它包含關(guān)于特定移動(dòng)終端站(MES)應(yīng)該與哪個(gè)無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)(WNS)進(jìn)行通信的信息。
全文摘要
一種分組數(shù)據(jù)網(wǎng)(PDN)已經(jīng)被描述,它包括多個(gè)交換基站(SBS),它們適于選擇性地定址特別分配到給定移動(dòng)終端站(MES)的無(wú)線網(wǎng)交換機(jī)(WNS),通過(guò)該無(wú)線網(wǎng)交換機(jī),對(duì)于特定移動(dòng)終端站(MES)的通信流即使在從交換基站切換期間仍可保持被路由。該分組數(shù)據(jù)網(wǎng)(PDN)中的路由過(guò)程確保了避免復(fù)雜管理協(xié)議,并由此增加了網(wǎng)絡(luò)效率。
文檔編號(hào)H04L12/56GK1354940SQ0080857
公開(kāi)日2002年6月19日 申請(qǐng)日期2000年3月31日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月7日
發(fā)明者N·伍德 申請(qǐng)人:艾利森電話股份有限公司