專利名稱：分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)初始分配和再選擇的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及無線通信，并且更特別涉及一種用于把一個(gè)分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)(PDSN)分配給無線移動(dòng)站(MS)以便在第三代(3G)碼分多址(CDMA)通信系統(tǒng)中提供分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的系統(tǒng)和方法。
通過把3G CDMA系統(tǒng)從傳統(tǒng)的PSTN電路交換系統(tǒng)改變?yōu)镻DSN可以使用幀中繼來本地連接到一個(gè)無線接入網(wǎng)(RAN)基站控制器(BSC)或者能夠傳送互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)數(shù)據(jù)分組的其它鏈路層傳輸，將有助于在MS和對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的PDSN入口之間的大容量數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)送。在無線系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)之間的連接可以是對(duì)等的，并且因此，如果分組數(shù)據(jù)協(xié)議可以通過PDSN被保持，則更簡單也更快捷。


圖1說明了3G CDMA無線接入網(wǎng)(RAN)的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有技術(shù)。分組控制功能(PCF)和PDSN是由第三代合作項(xiàng)目2(3GPP2)定義的兩個(gè)新的實(shí)體并且只與分組數(shù)據(jù)呼叫相關(guān)。PDSN和PCF協(xié)會(huì)的基數(shù)是多對(duì)多，含意是典型為許多PCF被連接到每個(gè)PDSN。同樣地，許多PDSN被連接到每個(gè)PCF也是典型的。
當(dāng)一個(gè)分組數(shù)據(jù)呼叫例如被一個(gè)MS請(qǐng)求首先建立時(shí)，一個(gè)BS和相關(guān)的BSC被選擇作為鏈路中的元件。通常，BSC與一個(gè)特定的PCF相關(guān)，其甚至可以同位于該BS處。PCF必須被連接到一個(gè)PDSN，或者對(duì)于該MS必須(最初)選擇一個(gè)PDSN。當(dāng)前對(duì)于初始的PDSN分配沒有IS-2000標(biāo)準(zhǔn)。
此外，在MS和PDSN之間的分組數(shù)據(jù)鏈路，一旦最初被選擇，則因?yàn)镸S停止傳送分組數(shù)據(jù)而可能變成待用。在這種情形中，空中接口業(yè)務(wù)和控制信道被釋放，但是PDSN和MS之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(PPP)連接被保持?？梢灶A(yù)知一個(gè)待用的MS將漫游。不管PCF和BCS之間的關(guān)系如何，則一個(gè)待用的MS將漫游到一個(gè)不同的分組區(qū)域(即一個(gè)新的PCF)。這個(gè)新的PCF必須被通知并且它然后必須與PDSN之一建立一個(gè)新的連接。新的PCF選定預(yù)先被舊的PCF選擇的那個(gè)PDSN是非常理想的。按照這種方式，重新建立一個(gè)PPP連接所需要的開銷可以被最小化，甚至因?yàn)榇玫脑絽^(qū)切換發(fā)生在舊的和新的PCF之間，在此早先的PDSN已經(jīng)有PPP連接。
當(dāng)前的3G CDMA網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不具有一個(gè)接口或一個(gè)機(jī)制被規(guī)定來向新的PCF通知先前被舊的PCF選擇的那個(gè)PDSN，同時(shí)也沒有查看整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中所有資源的一個(gè)第三實(shí)體。
在一個(gè)新的PCF必須被選擇的情況下，如果有一種方式對(duì)于同一PDSN被選擇用于與待用狀態(tài)中的一個(gè)MS進(jìn)行分組數(shù)據(jù)通信將是有利的。
如果使用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在一個(gè)MS待用狀態(tài)再選擇過程中可以選擇同一PDSN將是有利的。
如果在一個(gè)MS待用狀態(tài)再選擇過程中不用彼此特定認(rèn)識(shí)的PCF和PDSN單元或者不用使用控制待用狀態(tài)再選擇的一個(gè)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)實(shí)體就可以選擇同一PDSN將是有利的。
在本發(fā)明的一個(gè)方面中，無線通信系統(tǒng)包括m多個(gè)PCF和具有唯一IP地址的n多個(gè)PDSN。然后，該方法包括在每個(gè)PCF處，產(chǎn)生PDSN Id號(hào)碼的一個(gè)記錄；和響應(yīng)于記錄中PDSN Id號(hào)碼的總數(shù)(n)以及響應(yīng)于MS IMSI來選擇PDSN Id號(hào)碼。
PDSN Id號(hào)碼的記錄是一個(gè)表格，該表格具有與PDSN IP地址相互參考的一個(gè)有序序列的PDSN Id號(hào)碼。第一PDSN Id號(hào)碼的選擇包括用第一MS IMSI除以表格中的(n)個(gè)PDSN數(shù)。更明確地，第一PDSN Id號(hào)碼的選擇包括選擇號(hào)碼等于當(dāng)?shù)谝籑S IMSI除以n時(shí)商數(shù)中余數(shù)的那個(gè)PDSN。
不是所有在選擇表格中列出的PDSN都需要被連接到主存該表格的第一PCF上。當(dāng)?shù)谝籔CF未被連接到與第一PDSN Id號(hào)碼相關(guān)的IP地址時(shí)，無法進(jìn)行連接。然后，該方法還包括在第一PDSN Id號(hào)碼已經(jīng)被計(jì)算出之后重選一個(gè)替換的PDSN Id號(hào)碼。在本發(fā)明的一個(gè)方面中，一個(gè)替換PDSN Id號(hào)碼的再選擇包括改變(通常通過加“1”)第一PDSN Id號(hào)碼，并且把那個(gè)被改變的號(hào)碼除以n。然后，具有等于商數(shù)中余數(shù)的那個(gè)號(hào)碼的PDSN。
可選擇地，一個(gè)替換的PDSN Id號(hào)碼的再選擇包括從表格中刪除第一PDSN Id號(hào)碼和相關(guān)的IP地址；把這個(gè)MS IMSI除以剩留于表格中的PDSN數(shù)目；和選擇等于商數(shù)中余數(shù)的那個(gè)PDSN Id號(hào)碼。
一種用于傳送分組數(shù)據(jù)的無線通信系統(tǒng)也被提供。該系統(tǒng)包括第一移動(dòng)站(MS)和用于無線分組數(shù)據(jù)通信的一個(gè)收發(fā)信機(jī)，第一移動(dòng)站(MS)具有一個(gè)諸如它的IMSI之類的唯一標(biāo)識(shí)號(hào)碼(Id)。該系統(tǒng)包括m多個(gè)PCF。每個(gè)PCF具有與MS以及與n多個(gè)PDSN的至少一個(gè)進(jìn)行分組數(shù)據(jù)通信的一個(gè)端口。每個(gè)PDSN具有用于分組數(shù)據(jù)通信的一個(gè)端口、一個(gè)唯一IP地址和一個(gè)唯一(標(biāo)識(shí))號(hào)碼。每個(gè)PCF包括一個(gè)表格，該表格具有與n個(gè)IP地址互相參考的一個(gè)有序序列的n個(gè)PDSN Id號(hào)碼。由于表格中PDSN Id號(hào)碼的公共順序，每個(gè)PCF選擇涉及第一MS的分組數(shù)據(jù)通信的相同PDSN Id號(hào)碼。選擇過程響應(yīng)于表格中的第一MS Id和PDSN的號(hào)碼。
圖2描述了無線通信系統(tǒng)中的PCF單元與PDSN單元的一個(gè)可仿效連接。
圖3和4描述了可仿效的PCF和PDSN單元的部分連接網(wǎng)絡(luò)。
圖5描述了一個(gè)PDSN單元對(duì)一個(gè)PCF群集網(wǎng)絡(luò)的附加。
圖6是一個(gè)流程圖，說明了用于選擇與第一MS進(jìn)行分組數(shù)據(jù)通信的一個(gè)PDSN的本發(fā)明方法。
圖7是一個(gè)流程圖，說明了用于選擇與第一MS進(jìn)行分組數(shù)據(jù)通信的一個(gè)PDSN的本發(fā)明方法的一種替換敘述。
一個(gè)PDSN表格必須在PCF處被配置。每個(gè)PCF保持了一個(gè)表格，該表格包括了它所連接到的所有PDSN。每個(gè)表格入口必須包含(但是不局限于)一個(gè)PDSN標(biāo)識(shí)(Id)號(hào)碼和與該P(yáng)DSN相關(guān)的一個(gè)IP地址。很重要的是PDSN Id號(hào)碼被一致地分配，被儲(chǔ)存在所有PCF中的一個(gè)預(yù)確定有序序列(遞增或遞減)中。諸如可以在一個(gè)PCF中被配置的這樣一個(gè)表格的示例如下所示(表格1)。
表1PDSN號(hào)碼IP地址0 aaaa1 bbbbn-1 xxxxPDSN被(本地)編號(hào)為從0到(n-1)并且根據(jù)PDSN IP地址按照升序被儲(chǔ)存。假定aaaa＜bbbb＜...＜xxxx，并且n是對(duì)這個(gè)PCF來說可用的PDSN總數(shù)。正如在下面更詳細(xì)地解釋的，即使一個(gè)PDSN未連接到主存一個(gè)選擇表的PCF，則那個(gè)PDSN也可以被輸入到該選擇表中。
該P(yáng)CF確定哪一PDSN來根據(jù)該MS的唯一標(biāo)識(shí)號(hào)碼來選擇一個(gè)特定MS。通常，IMSI被使用。然后，下列計(jì)算被執(zhí)行PDSN No.＝(移動(dòng)IMS I)模n不言而喻，模n是一種計(jì)算處理，在此，商數(shù)的余數(shù)被使用作為答案。在這種情況下，商數(shù)是MS IMSI除以n。注意n是對(duì)這個(gè)PCF來說本地可用的PDSN總數(shù)，而不是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的。然而，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)被完全連接時(shí)，正如在下面解釋的，“本地”n變成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中PDSN的總數(shù)。
圖2描述了無線通信系統(tǒng)10中的PCF單元與PDSN單元的一個(gè)可仿效連接。這里有n個(gè)PDSN單元，PDSN Id為Nos.“0”(12)、“1”(14)和“2”(16)，在此n等于三。PDSN單元12-16的各個(gè)IP地址為”0017)、”002”和”003”，如與有序序列的PDSN Id號(hào)碼相應(yīng)的表2所示。同時(shí)如圖2所示為m個(gè)PCF單元，PCF 1(18)、PCF 2(20)和PCF 3(22)，在此m等于三。PCF單元10-22全都是利用一個(gè)PDSN初始選擇表來配置的。表2是PCF 1(18)的PDSN選擇表。PCF和PDSN單元二者都具有用于分組數(shù)據(jù)通信的端口。第一MS 24被示出具有用于分組數(shù)據(jù)通信的一個(gè)收發(fā)信機(jī)。第一MS 24通過系統(tǒng)10中未示出的其它元件而被連接到第一PCF 18。PCF 1(18)被示出分配到第一MS 24與一個(gè)PDSN的接口。
表2PDSN號(hào)碼IP地址000110022003假定第一MS 24具有一個(gè)3,000,001的IMSI，那么3,000,001除以n(3)產(chǎn)生一個(gè)“1”的余數(shù)。PDSN 1(14)被選擇具有“002”的IP地址。
如果被選擇的PDSN不可用，因?yàn)橹T如連接丟失、過度的PDSN容量或者只是沒有存在的物理鏈路等等原因，則該P(yáng)CF根據(jù)移動(dòng)站IMSI從表中重新選擇一個(gè)替換PDSN。這個(gè)連續(xù)選擇過程可以迭代最大達(dá)(n-1)次，直到一個(gè)PDSN最后被選擇。
在本發(fā)明的一個(gè)方面中，該連續(xù)選擇如下計(jì)算一個(gè)重選PDSNPDSN No.＝(上一選定PDSN No.+1)模n根據(jù)在上面給定的示例，在此n＝3并且IMSI為3,000,001PDSN no.＝(1+1)模3＝2現(xiàn)在PDSN 2(16)被選擇具有地址“003”。這種再選擇方法的一個(gè)問題是對(duì)于MS存在一個(gè)統(tǒng)計(jì)傾向以便重選一個(gè)公共的PDSN，這引起系統(tǒng)中的一個(gè)負(fù)載不均衡。
在本發(fā)明的另一方面中，再選擇過程被不同地處理。數(shù)目n被減少一，并且計(jì)算重復(fù)如下PDSN No.＝(移動(dòng)IMSI)模(n-1)可是，這個(gè)過程不總是奏效。根據(jù)在上面給定的示例，在此n＝3并且IMSI為3,000,001
PDSN No.＝(3,000,001)模2＝1，它就是在PDSN 1(14)被選擇的初始選擇中被接收的同一結(jié)果。也就是說，該再選擇過程沒選擇一個(gè)新的PDSN。可是，這個(gè)概念可以被修改而奏效。一個(gè)修改包括從表中暫時(shí)刪除上次選擇的PDSN Id No.并重新編號(hào)該表。
例如，假定初始選擇過程選擇PDSN 1(14)(即PDSN No.＝IMSI％3＝1)，但是PDSN 1(14)不可用。然后，只有對(duì)于這個(gè)移動(dòng)24，PDSN表被暫時(shí)改變?yōu)楸?。替換地陳述的，表3是當(dāng)最初選擇的PDSN不可用時(shí)對(duì)于再選擇過程被修改的PCF 1(18)的PDSN選擇表。
表3PDSN號(hào)碼IP地址00011003舊的PDSN 1(14)被從表中暫時(shí)刪除，并且由于把PDSN Id號(hào)碼保持在一個(gè)有序序列或者升序重新排序中，舊的PDSN 2(16)現(xiàn)在變成PDSN 1。連續(xù)的選擇利用更新的表格來使用在此示例中的IMSI％(模)2從而在地址“001”和“003”的PDSN之間選擇。在一個(gè)成功的連續(xù)選擇之后，原始PDSN表(在這個(gè)示例中具有三個(gè)入口，表2)對(duì)于下一標(biāo)準(zhǔn)選擇被重新存儲(chǔ)，如上所述。
圖3和4描述了可仿效的PCF和PDSN單元的部分連接的網(wǎng)絡(luò)。為了增加重新選擇一個(gè)部分連接網(wǎng)絡(luò)中的同一PDSN的可能性，可以把更多的行插入在PDSN表中(通過網(wǎng)絡(luò)管理)，以使一個(gè)群集中所有的PDSN被唯一地編號(hào)，并且鄰近的PCF使用相同的表。在下面表4描述了圖3的PCF1(18)和PCF 2(20)中配置的PDSN選擇表。
表4

關(guān)于圖3和表4，PCF 1(18)被示出為連接到PDSN 0(12)、PDSN1(14)和PDSN 2(16)。PCF 2(20)被示出為連接到PDSN 2(16)和PDSN 3(26)。如果第一MS 24進(jìn)入待用模式，并且由于漫游被再分配給PCF 2(20)，則PCF 2(20)選擇與PCF 1(18)所使用于分組數(shù)據(jù)通信相同的IP地址將是理想的。在一個(gè)完全連接的系統(tǒng)中，選擇過程可以被強(qiáng)迫來為第一MS 24產(chǎn)生相同的IP地址，不管哪一PCF被分配給第一MS 24。在未完全連接的系統(tǒng)中，如果被選擇的PDSN恰好被連接到每一個(gè)PCF，則可確保相同的結(jié)果。假定第一MS IMSI仍然是3,000,001，并且n等于4，則第一PCF 18選擇PDSN 1(14)如下PDSN Id No.＝(3,0 00,001)模4＝1如果第一MS 24稍后被分配到第二PCF 20，則選擇過程選擇相同的PDSN Id號(hào)碼，因?yàn)檫@些PCF使用它們表格中相同的序列。因?yàn)榈谝籔CF18和第二PCF 20都被連接到PDSN 1(14)，所以IP地址被保持而不必要求建立一個(gè)新的PPP。
在下面表5描述了圖4的PCF 1(18)和PCF 2(20)中配置的PDSN選擇表。
表5

圖4和表5說明了類似于圖3(表4)示例的一種情形，除了第二PCF20未被連接到PDSN 1上之外。當(dāng)?shù)谝籑S 24被分配給第二PCF 20時(shí)，正象第一PCF 18那樣，該表將選擇PDSN 1(14)。這是因?yàn)檫@些表具有相同有序序列的PDSN Id號(hào)碼?？墒牵?yàn)榈诙CF 20未被連接到PDSN1(14)，所以必須選擇另外一個(gè)PDSN。在上面已經(jīng)詳細(xì)描述了接著的再選擇過程。
本發(fā)明有利地確保了第一移動(dòng)站的PPP連接在一個(gè)分組呼叫持續(xù)期間盡可能被保持最佳。當(dāng)一個(gè)MS漫游到一個(gè)新的PCF時(shí)，選擇同一PDSN的可能性是在新的和舊的PCF處實(shí)際的PCF-PDSN連接的一個(gè)函數(shù)。雖然如果網(wǎng)絡(luò)被配置時(shí)選擇過程未確保一致的PDSN選擇如此以致PDSN和PCF不被完全連接，但是選擇同一PDSN的概率隨著連接增加而增加。在退化的情況(完全連接)下，這種選擇算法對(duì)于一個(gè)給定MS Id總是選擇同一PDSN，因?yàn)槊恳籔CF具有相同的PDSN表并且對(duì)于模操作使用相同的n(“全局”n)。
在此描述的唯一選擇過程是前向后向兼容的。無需對(duì)現(xiàn)有的3GCDMA網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行信令或者結(jié)構(gòu)改變，就可以執(zhí)行該選擇方法，所以它是后向兼容的。該選擇過程只影響單個(gè)網(wǎng)絡(luò)組件，PCF。支持增強(qiáng)以及為將來所有IP結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變所要求的軟件很容易被修改，因此PDSN選擇是前向兼容的。
圖5描述了對(duì)PCF群集網(wǎng)絡(luò)附加一個(gè)PDSN單元。該選擇方法也處理可伸縮性，因?yàn)橛糜谀２僮鞯膎是對(duì)PCF來說本地可用的PDSN數(shù)目。當(dāng)刪除一個(gè)PDSN和相關(guān)的物理鏈路時(shí)，“偽”入口可用于代替被刪除的PDSN，以使PDSN表中的其他入口不被改變。PDSN選擇因此將不被擾亂。當(dāng)增加一個(gè)PDSN時(shí)，只有需要添加或刪除一個(gè)PCF-PDSN物理鏈路的那些(本地)PCF需要被更新，而非整個(gè)網(wǎng)絡(luò)都需要。因此，在這種情況下(并且如果MS漫游)只有本地受影響的PCF可能遭受重新選擇一個(gè)不同的PDSN。
一個(gè)新的PDSN(PDSN4)被增加的擴(kuò)展群集2將不影響群集1。只有將與新的PDSN增加一個(gè)直接鏈路的那些PCF被影響，比如PCF 2。因此，在群集1內(nèi)漫游的所有MS將不被影響。
圖6是說明了一個(gè)流程圖，用于選擇與第一MS進(jìn)行分組數(shù)據(jù)通信的一個(gè)PDSN的本發(fā)明方法。步驟100包括具有至少一個(gè)分組控制功能(PCF)和至少一個(gè)分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)(PDSN)的一個(gè)無線通信系統(tǒng)。雖然為了清楚，該方法描述了一序列編號(hào)步驟，但是除非明確被規(guī)定否則從編號(hào)中應(yīng)該推論出無序的。步驟102產(chǎn)生一個(gè)唯一PDSN Id號(hào)碼的一個(gè)記錄。步驟104把一個(gè)唯一MS標(biāo)識(shí)號(hào)碼(Id)分配給第一MS。步驟106是響應(yīng)于該記錄中的PDSN Id號(hào)碼數(shù)選擇一個(gè)PDSN的結(jié)果。在步驟106中PDSN的選擇還包括響應(yīng)于第一MS Id的PDSN選擇。
在本發(fā)明某些方面中，該系統(tǒng)在步驟100中包括n個(gè)PDSN；其系統(tǒng)中的每一個(gè)PDSN具有一個(gè)唯一互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)地址。然后，PDSN地址記錄的產(chǎn)生在步驟102中包括產(chǎn)生一個(gè)表格，該表格具有與該IP地址互相參考的一個(gè)有序序列的PDSN Id號(hào)碼。在步驟106中的PDSN的選擇包括把第一MS Id除以(n)個(gè)PDSN數(shù)。更明確地，在步驟106中的PDSN選擇包括選擇等于當(dāng)?shù)谝籑S Id除以n時(shí)商數(shù)中余數(shù)的那個(gè)PDSN Id號(hào)碼。
在本發(fā)明的某些方面中，該方法還包括步驟101，在此，第一MS與請(qǐng)求分組數(shù)據(jù)通信的第一PCF通信。在步驟102中PDSN地址表格的產(chǎn)生包括第一PCF具有互相參考的PDSN Id號(hào)碼和IP地址的一個(gè)表格。在步驟106中的PDSN Id號(hào)碼的選擇包括使用第一PCF的表格來計(jì)算PDSN Id號(hào)碼。
圖7是一個(gè)流程圖，說明了一種用于選擇與第一MS進(jìn)行分組數(shù)據(jù)通信的一個(gè)PDSN的本發(fā)明方法的替換敘述。步驟200包括一個(gè)無線通信系統(tǒng)，具有m多個(gè)分組控制功能(PCF)和具有唯一互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)地址的n多個(gè)分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)(PDSN)。步驟202，在每一PCF處，產(chǎn)生PDSN Id號(hào)碼的一個(gè)記錄。步驟204把一個(gè)唯一MS標(biāo)識(shí)號(hào)碼(Id)分配給第一MS。通常，IMSI號(hào)碼被使用。步驟206是響應(yīng)于該記錄中PDSN Id號(hào)碼總數(shù)(n)選擇一個(gè)第一PDSN Id號(hào)碼的結(jié)果。在步驟206中第一PDSNId號(hào)碼的選擇還包括響應(yīng)于該第一MS Id來選擇第一PDSN Id號(hào)碼。
在本發(fā)明的某些方面中，步驟201分配第一PCF來在第一MS和一個(gè)PDSN之間建立分組數(shù)據(jù)通信。然后，在步驟206中的第一PDSN Id號(hào)碼的選擇包括不管哪一PCF被分配，則第一PDSN Id號(hào)碼都被選擇。步驟208通過被分配的PCF在第一MS和與選擇的PDSN Id號(hào)碼相應(yīng)的IP地址之間路由分組數(shù)據(jù)通信。
在步驟202中PDSN Id號(hào)碼記錄的產(chǎn)生包括產(chǎn)生一個(gè)表格，該表格具有與該IP地址互相參考的一個(gè)有序序列的PDSN Id號(hào)碼。然后，在步驟206中第一PDSN Id號(hào)碼的選擇包括把第一MS Id除以表格中(n)個(gè)PDSN數(shù)。另外，在步驟206中第一PDSN Id號(hào)碼的選擇包括選擇等于當(dāng)?shù)谝籑S Id除以n時(shí)商數(shù)中余數(shù)的那個(gè)PDSN Id號(hào)碼。
在本發(fā)明的某些方面中，PDSN和PCF的系統(tǒng)未被完全連接，其使PDSN選擇過程復(fù)雜。也就是說，步驟200包括第一PCF被連接到與第二PDSN Id號(hào)碼相應(yīng)的一個(gè)IP地址，但是未連接到與第一PDSN標(biāo)識(shí)號(hào)碼相應(yīng)的那個(gè)IP地址。然后，在第一PDSN Id號(hào)碼已經(jīng)被計(jì)算出之后，步驟207重選一個(gè)替換PDSN Id號(hào)碼。
在本發(fā)明的某些方面中，在步驟207中一個(gè)替換PDSN Id號(hào)碼的再選擇包括改變第一PDSN Id號(hào)碼，把那個(gè)被改變的第一PDSN Id號(hào)碼除以n并且選擇等于商數(shù)中余數(shù)的那個(gè)PDSN Id號(hào)碼。對(duì)于一個(gè)替換PDSN Id號(hào)碼的再選擇，第一PDSN Id號(hào)碼可以被隨機(jī)改變，或者通過加“1”來改變。
可選擇地，在步驟207中一個(gè)替換PDSN Id號(hào)碼的再選擇包括從表中刪除第一PDSN Id號(hào)碼和相關(guān)的IP地址；把第一MS Id除以剩留于表中的PDSN數(shù)；并且選擇等于商數(shù)中余數(shù)的那個(gè)PDSN Id號(hào)碼。
相對(duì)于負(fù)載平衡，本發(fā)明選擇方法使業(yè)務(wù)負(fù)載根據(jù)MS IMSI來在本地可用PDSN之中被平衡劃分。當(dāng)接近PDSN-PCF全連接時(shí)，負(fù)載在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中被平衡地分配。本發(fā)明使用一種簡單且可靠的算法。僅僅管理、影響單個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)體、PCF是很容易的，并且它只需要很少的資源，僅僅是存儲(chǔ)器和計(jì)算能力。雖然特定的示例已經(jīng)被提供來闡明本發(fā)明的概念，但是本發(fā)明不局限于在上面提及的特定實(shí)施例。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說其他變化和實(shí)施例也會(huì)產(chǎn)生。
權(quán)利要求
1.在包括至少一個(gè)分組控制功能(PCF)和至少一個(gè)分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)(PDSN)的一個(gè)無線通信系統(tǒng)中，一種用于選擇與第一移動(dòng)站(MS)進(jìn)行分組數(shù)據(jù)通信的一個(gè)PDSN的方法，所述方法包括產(chǎn)生唯一PDSNId號(hào)碼的一個(gè)記錄；和響應(yīng)于所述記錄中的PDSN Id號(hào)碼的數(shù)目來選擇一個(gè)PDSN。
2.如權(quán)利要求1所述的方法還包括分配一個(gè)唯一MS標(biāo)識(shí)號(hào)碼(Id)給所述第一MS；和其中PDSN的選擇響應(yīng)于所述第一MSId。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述系統(tǒng)包括n個(gè)PDSN，所述系統(tǒng)中的每個(gè)PDSN具有一個(gè)唯一互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)地址，其中所述PDSN地址記錄的產(chǎn)生包括產(chǎn)生一個(gè)表格，所述表格具有一個(gè)與IP地址互相參考的一個(gè)有序序列的PDSN Id號(hào)碼。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述PDSN的選擇包括所述第一MSId除以(n)個(gè)PDSN數(shù)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述PDSN的選擇包括選擇等于當(dāng)?shù)谝籑S Id除以n時(shí)商數(shù)中余數(shù)的那個(gè)PDSN Id號(hào)碼。
6.如權(quán)利要求5所述的方法還包括所述第一MS與一個(gè)第一PCF通信以便請(qǐng)求分組數(shù)據(jù)通信；其中，所述PDSN地址表格的產(chǎn)生包括所述第一PCF具有互相參考的PDSN Id號(hào)碼和IP地址的一個(gè)表格；和其中，所述PDSN Id號(hào)碼的選擇包括使用所述第一PCF的表格來計(jì)算所述PDSN Id號(hào)碼。
7.在包括m多個(gè)分組控制功能(PCF)和具有唯一互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)地址的n多個(gè)分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)(PDSN)的一個(gè)無線通信系統(tǒng)中，一種用于選擇與第一移動(dòng)站(MS)進(jìn)行分組數(shù)據(jù)通信的一個(gè)PDSN的方法，所述方法包括在每個(gè)PCF處，產(chǎn)生PDSN Id號(hào)碼的一個(gè)記錄；分配一個(gè)唯一MS標(biāo)識(shí)號(hào)碼(Id)給所述第一MS；和響應(yīng)于所述第一MS Id選擇一個(gè)第一PDSN Id號(hào)碼。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述第一PDSN Id號(hào)碼的選擇包括響應(yīng)于所述記錄中PDSN Id號(hào)碼的總數(shù)(n)來選擇所述第一PDSNId號(hào)碼。
9.如權(quán)利要求8所述的方法還包括分配一個(gè)第一PCF來建立所述第一MS和一個(gè)PDSN之間的分組數(shù)據(jù)通信；和其中，所述第一PDSN Id號(hào)碼的選擇包括無論哪一PCF被分配，則所述第一PDSN Id號(hào)碼都被選擇。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述PDSN Id號(hào)碼記錄的產(chǎn)生包括產(chǎn)生一個(gè)表格，所述表格具有與所述IP地址互相參考的一個(gè)有序序列的PDSN Id號(hào)碼。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中所述第一PDSN Id號(hào)碼的選擇包括所述第一MS Id除以表格中(n)個(gè)PDSN數(shù)。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述第一PDSN的選擇包括選擇等于當(dāng)?shù)谝籑S Id除以n時(shí)商數(shù)中余數(shù)的那個(gè)PDSN Id號(hào)碼。
13.如權(quán)利要求12所述的方法還包括通過被分配的PCF，在所述第一MS和與被選擇的PDSN Id號(hào)碼相應(yīng)的IP地址之間路由分組數(shù)據(jù)通信。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中所述第一PCF被連接到與第二PDSN Id號(hào)碼相應(yīng)的一個(gè)IP地址，但是不連接到與第一PDSN標(biāo)識(shí)號(hào)碼相應(yīng)的IP地址；并且所述方法還包括在第一PDSN Id號(hào)碼已經(jīng)被計(jì)算出之后重選一個(gè)替換的PDSN Id號(hào)碼。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，一個(gè)替換PDSN Id號(hào)碼的再選擇包括改變所述第一PDSN Id號(hào)碼，把那個(gè)被改變的第一PDSN Id號(hào)碼除以n，并且選擇等于商數(shù)中余數(shù)的那個(gè)PDSN Id號(hào)碼。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，為了一個(gè)替換PDSN Id號(hào)碼的再選擇，所述第一PDSN Id號(hào)碼被隨機(jī)改變。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述第一PDSN Id號(hào)碼被改變＂1＂。
18.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，一個(gè)替換PDSN Id號(hào)碼的再選擇包括從表格中刪除第一PDSN Id號(hào)碼和相關(guān)的IP地址；把所述第一MS Id除以剩留于表格中的PDSN數(shù)目；和選擇等于商數(shù)中余數(shù)的那個(gè)PDSN Id號(hào)碼。
19.一個(gè)用于傳送分組數(shù)據(jù)的無線通信系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括第一移動(dòng)站(MS)具有一個(gè)唯一標(biāo)識(shí)號(hào)碼(Id)，所述第一MS具有用于無線分組數(shù)據(jù)通信的一個(gè)收發(fā)信機(jī)；m多個(gè)分組控制功能(PCF)，其每一個(gè)具有用于與MS進(jìn)行分組數(shù)據(jù)通信的一個(gè)端口和用于與一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)地址進(jìn)行分組數(shù)據(jù)通信的一個(gè)端口；n多個(gè)分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn)(PDSN)，其每一個(gè)具有用于與PCF進(jìn)行分組數(shù)據(jù)通信的一個(gè)端口，每個(gè)PDSN具有一個(gè)唯一IP地址和一個(gè)唯一號(hào)碼；其中，每個(gè)PCF包括一個(gè)表格，該表格具有與IP地址互相參考的一個(gè)有序序列的n個(gè)PDSN Id號(hào)碼；和其中，每個(gè)PCF響應(yīng)于所述第一MS Id選擇用于與所述第一MS進(jìn)行分組數(shù)據(jù)通信的一個(gè)第一PDSN Id號(hào)碼。
20.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中，響應(yīng)于表示在表格中的PDSN數(shù)目，每個(gè)PCF選擇所述第一PDSN Id號(hào)碼。
21.如權(quán)利要求20所述的系統(tǒng)，其中，通過把所述第一MS Id除以表格中(n)個(gè)PDSN數(shù)，所述PCF選擇第一PDSN Id號(hào)碼。
22.如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中，通過選擇等于當(dāng)所述第一MS Id除以n時(shí)商數(shù)中余數(shù)的那個(gè)PDSN Id號(hào)碼，所述PCF選擇第一PDSNId號(hào)碼。
23.如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中，一個(gè)第一PCF被連接到與第二PDSN Id號(hào)碼相應(yīng)的一個(gè)IP地址，并且其中所述第一PCF未被連接到與第一PDSN Id號(hào)碼相應(yīng)的IP地址；并且其中，在第一PDSN Id號(hào)碼已經(jīng)被計(jì)算出之后，所述第一PCF重選一個(gè)替換PDSN Id號(hào)碼。
24.如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中，一個(gè)替換PDSN Id號(hào)碼的第一PCF再選擇包括改變所述第一PDSN Id號(hào)碼，把那個(gè)被改變的第一PDSN Id號(hào)碼除以n，并且選擇等于商數(shù)中余數(shù)的那個(gè)PDSN Id號(hào)碼。
25.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中，所述第一PCF隨機(jī)改變第一PDSN Id號(hào)碼用于一個(gè)替換PDSN Id號(hào)碼的再選擇。
26.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中，所述第一PCF把所述第一PDSNId號(hào)碼改變“1”。
27.如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中，所述第一PCF通過從表中刪除所述第一PDSN Id號(hào)碼和相關(guān)的IP地址、把所述第一MS Id除以剩留于表格中的PDSN數(shù)目以及選擇等于商數(shù)中余數(shù)的那個(gè)PDSN Id號(hào)碼來重選一個(gè)替換PDSN Id號(hào)碼。
全文摘要
一種在無線通信系統(tǒng)中用于PDSN(分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(diǎn))初始分配和重新選擇的方法被提供。該方法在第三代(3G)CDMA無線接入網(wǎng)(RAN)內(nèi)部的PCF(分組控制功能)中被實(shí)現(xiàn)。該方法論減少了當(dāng)一個(gè)移動(dòng)站(MS)漫游到一個(gè)不同的分組區(qū)域/PCF時(shí)重新建立的點(diǎn)到點(diǎn)(PPP)數(shù)。該方法產(chǎn)生與PDSN互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)地址互相參考的PDSN識(shí)別號(hào)碼的一個(gè)表格，其與每個(gè)PCF一起存在。使用MS IMSI(國際移動(dòng)站標(biāo)識(shí)符)作為執(zhí)行選擇的一個(gè)密鑰來從表中選擇一個(gè)PDSN Id號(hào)碼。本發(fā)明方法論處理PDSN選擇中的前向后向兼容性、可伸縮性、可靠性和負(fù)載分享的問題。
文檔編號(hào)H04L29/12GK1436414SQ01810995
公開日2003年8月13日 申請(qǐng)日期2001年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月11日
發(fā)明者N·N·陳, H·巴斯利爾, V·朱爾卡, R·古斯塔夫森 申請(qǐng)人:艾利森電話股份有限公司