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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Mobilkommunikationssysteme und insbesondere
Mobilitätsmanagementtechniken
in solchen Systemen, welche Multimediaanwendungen in einer höchst dynamischen,
Internet-Protokoll basierten Netzwerkumgebung unterstützen.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Beträchtliche
Aufmerksamkeit wurde in Richtung der Umsetzung des Mobiltelekommunikationsdienstes
in Computerdatennetzwerken und insbesondere in Richtung der Möglichkeit,
Kommunikationsinhalt an Mobilfunkknoten zu routen, welche routinemäßig mit
dem Datennetzwerk an unterschiedlichen Anknüpfungspunkten mittels Luftschnittstellen verbinden,
gelenkt. Diese umfassen Mobiltelefone, Personal Digital Assistants
(PDAs), Notebook Computer und andere mobile Funkkommunikationsausrüstung.
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Um
einen mobilen Funkkommunikationsdienst in einem Datennetzwerk zu
ermöglichen,
ist es erstrebenswert (obwohl nicht immer möglich), Mobilfunkknoten zu
erlauben, ihren Verbindungsschichtpunkt der Netzwerkanknüpfung ohne
erneutes Zuweisen einer Netzwerkadresse zu ändern. Gemäß den laufenden Datennetzwerktelekommunikationsstandards
für mobile
Ausrüstung
im Allgemeinen (z.B. die "Mobil-IP"-Standards, welche
durch die Internet Enginieering Task Force (IETF) veröffentlicht werden,
oder die General Packet Radio Service (GPRS)-Standards, welche durch das European
Telecommunication Standards Institute (ETSI) vorgeschlagen werden)
besteht, um die angestrebte Netzwerkadressentransparenz bereitzustellen,
ein Weg darin, "Mobilitätsagenten" einzusetzen. Diese
sind Netzwerkroutingknoten, welche Kommunikationsinhalt im Namen
mobiler Knoten routen, während
sie sich im Netz umher bewegen. Zum Beispiel können gemäß den IETF Mobil-IP-Standards
Mobilitätsagenten
eines Mobilknotens einen "Heimatagenten"-Routingknoten umfassen
und können
auch einen "Auswärtsagenten"-Routingknoten umfassen.
Der Heimatagent ist ein Routingknoten im Subnetzwerk des Mobilknotens,
welcher eine Netzwerkschnittstelle auf dem Link aufrecht erhält, der
durch die "Heimatadresse" des mobilen Knotens
gekennzeichnet ist, welche eine Netzwerkadresse mit der Absicht
ist, dem Mobilknoten für
eine längere
Zeitperiode zugeordnet zu bleiben. Wenn der mobile Knoten weg von
seinem Heimatsubnetzwerk ist, fängt
der Heimatagent Kommunikationsinhalt, welcher an die Heimatadresse des
mobilen Knotens gerichtet ist und tunnelt sie für die Auslieferung an eine "Vorsorge"-Adresse, die dem
mobilen Knoten zugewiesen ist, wenn der mobile Knoten auf einem
fremden Subnetzwerk registriert ist. Die Care-of-Adresse kann die
Adresse eines Fremdagentenroutingknotens in dem fremden Subnetzwerk
sein.
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Entsprechende
Knoten, die mit einem fremdregistrierten mobilen Knoten kommunizieren
wollen, können
ihren Kommunikationsinhalt an die Heimatadresse des mobilen Knotens
adressieren. Codeunabhängig
wird der Kommunikationsinhalt an die Care-of-Adresse des mobilen
Knotens getunnelt und an den mobilen Knoten im fremden Subnetzwerk
geliefert. Normales Routen kann zum Senden des Rückkommunikationsinhalts vom
mobilen Knoten an den entsprechenden Knoten eingesetzt werden.
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Einige
Protokolle auf Linkniveau, welche verwendet werde, um mobile Knotenkommunikationen zu
unterstützen,
umfassen ein Punkt-zu-Punkt Protokoll und ein Funklinkprotokoll.
Protokolle, die typischerweise in nicht mobilen Anwendungen eingesetzt
werden, wie das Internet Protokoll (IP) und das Punkt-zu-Punkt Protokoll
(PPP), sind oben auf einem Mobilprotokoll niedrigerer Schicht aufgesetzt,
wie dem Funklinkprotokoll (RLP), definiert durch das Third Generation
Partnership Project 2 (3GPP2). Insbesondere wenn ein mobiler Knoten
mit einem Gateway im Internet verbindet, wird typischerweise eine Punkt-zu-Punkt
Protokoll (PPP) Sitzung zwischen dem mobilen Knoten und der Gateway-Vorrichtung eingerichtet.
Wie auf diesem Gebiet der Technik bekannt, wird PPP verwendet, um
Netzwerkschichtdatagramme über
einen seriellen Kommunikationslink zu verkapseln. Für weitere
Informationen über
PPP siehe Internet Enginieering Task Force ("IETF")
Request for Comments ("RFC"), RFC-1661, RFC-1662 und
RFC 1663. Das Gateway oder der Tunnelinitiator, initiiert typischerweise
die Einrichtung einer Tunnelverbindung zu einem Tunnelendpunktserver.
Zum Beispiel wird, wenn ein mobiler Knoten mit einem Fremdagenten
verbunden ist, ein verbindungsausgerichteter Punkt-zu-Punkt Kommunikationslink,
wie ein Layer 2 Tunneling Protocol (L2TP) Tunnel, typischerweise
zwischen dem Fremdagenten und dem Heimatagenten, eingerichtet, um
den Transfer von Daten zu und vom mobilen Knoten zuzulassen. Siehe Layer
2 Tunneling Protocol (L2TP), Request for Comment (RFC) 2661, A.
Valencia, et al., Juni 1999.
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In
einer Funkumgebung wird die verlässliche Ende-zu-Ende Übertragung
allgemein durch ein Radio Link Protocol (RLP) bereit gestellt, welches
besonders optimiert ist für
bestimmte Funkübertragungsmedien,
die in Gebrauch sind. Beispiel von RLP Protokollen können in
TIA/EIA IS-707 (für
CDMA) und IS-l35 (für
TDMA) gefunden werden. RLP ist ein verlässliches Linkprotokoll, welches
die neuerliche Übertragung
von einer Quelle zu einem Ziel des Links der verlorenen Steuerpakete
oder verlorener neuer und neuerlich übertragener Datenpakete erlaubt.
Das Schema erlaubt es dem Sender, die unbeantworteten oder negativ
beantworteten Pakete vorsorglich an die Linkschicht neuerlich zu übertragen, als
sich auf neuerliche Ende-zu-Ende Übertragungen durch Protokolle
höherer
Schichten zu verlassen. Dieses Schema kann die Leistung wirkungsvoll
steigern, da es neuerliche Ende-zu-Ende Übertragungen und Transportschichtunterbrechungen
verhindert. Die vorangehenden Routing- Mechanismen können auch für mobile Funkknoten verwendet
werden, die mit einem fremden Subnetzwerk mittels einer Luftschnittstelle
verbunden sind. Jedoch kann ein Problem auftreten, wenn der mobile
Funkknoten aktiv transportiert wird, während er über das Datennetzwerk kommuniziert,
und es ist eine Rufübergabe
von einer Funkbasisstation zur anderen erforderlich. In jenem Fall
kann die alte Basisstation mit einem Fremdagenten verbunden werden,
während
die neue Basisstation mit einem andere Fremdagenten verbunden ist.
Die Rufübergabe
erfordert dann, dass der Kommunikationstunnelendpunkt von der alten
Care-of-Adresse auf die neue Care-of-Adresse übertragen wird.
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Dies
kann Leerstellen erzeugen, welche die rechtzeitige Lieferung des
Gesprächsinhalts
unterbrechen, was die Kommunikationsqualität, insbesondere für Sprachtelefonie,
verschlechtert. Solche Leerstellen ergeben sich aus der Unfähigkeit
des Datennetzwerks, sich gut mit der Luftschnittstelle zu koordinieren,
um so den genauen Zeitpunkt der Übergabe
zu bestimmen. Eine Verzögerung
kann zwischen dem Übergabepunkt
und dem Punkt, an welchem der Heimatagent beginnt, Kommunikationsinhalt
an die neue Care-of-Adresse zu routen, auftreten.
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Dementsprechend
besteht ein Bedarf in einem Datennetzwerkkommunikationssystem, welches
mobile Funkknoten bedient, für
eine verbesserte Rufübergabe
ohne Verlust von Kommunikationsinhalt. Was gefordert ist, ist ein
System und Verfahren, welches nahtlos Kommunikationsinhalt während der Übergabe
routet, so dass der mobile Funkknoten keinen bemerkbaren Kommunikationsinhaltsverlust oder
keine bemerkbare Kommunikationsinhaltverzögerung abgesehen von jener,
welche durch die Luftschnittstelle verursacht wird, wenn überhaupt,
erleidet.
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Im
Allgemeinen betrifft die US-Patentanmeldung US 2003/0054812 A1 Abwärtsstrecken-
und Aufwärtsstreckendiversität in einem
Funktelekommunikationsnetzwerk. Die Veröffentlichung löst die Aufwärtsstrecken/Abwärtsstreckenabhängigkeit
zwischen einer mobilen Station und einer Basisstation eines Netzwerks
durch absichtliches Auswählen
unterschiedlicher Basisstationen oder Sektoren einer Basisstation
für die
Aufwärtsstrecken-
und die Abwärtsstreckenübertragungen.
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Im
Allgemeinen offenbart die Internationale Anmeldung WO 02/47317 A1
ein Verfahren des Steuerns des Sendens von Datenpaketen von einer Basisstation
(BS) eines Funkzugangsnetzwerks (RAN) zu einer UE, wo die BS eine
aus einem Satz von BS ist, welche identische Daten an die UE übertragen
und jedes Datenpaket eine Folgenummer aufweist. Das Verfahren umfasst
Ausführen
an einer BS eines Automatic Repetition reQuest (ARQ) Mechanismus
zum erneuten Senden von Datenpaketen, welche irrtümlich durch
die UE empfangen wurden, und bei Erhalt einer ARQ Statusnachricht
von der UE das Befördern
eines Übertragungsfensters
der BS, so dass ihr unterer Bereich das Paket erfasst, welches die
höchste
Folgenummer aufweist, für
die eine RRQ Bestätigung
gerade noch nicht empfangen wurde. Wo eine einzelne BS in die Abwärtsrichtung überträgt und ein
glatter Übergabesatz
für einen
Aufwärtsstreckenumkehrkanal
besteht, können
Abwärtsstreckensendepuffer
der BS des glatten Übergabesatzes
durch den Austausch der ARQ Nachrichten zwischen BS synchronisiert
werden.
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Im
Allgemeinen offenbart die Internationale Anmeldung WO 01/61934 A1
das Übertragen
von Daten gleichzeitig von zwei Basisstationen an einen mobilen
Knoten, zum Beispiel während
der Übergabe
in einem Mobilpaketnetzwerk.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung spricht verschiedene Nachteile des Stands
der Technik an, indem eine nahtlose Migrationslösung einer aktiven Sitzung für ein verlässliches
Protokoll wie das Radiostreckenprotokoll bereitgestellt wird.
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In
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zur nahtlosen Migration
einer aktiven Sitzung eines Funkstreckenprotokolls von einem Ursprung
zu einem Ziel in einem drahtlosen IP-Netz das Entkoppeln des Funkstreckenprotokolls
in mindestens einen Abwärtsstreckenzustand
und einen Aufwärtsstreckenzustand und
das Übertragen
mindestens des Abwärtsstreckenzustandes
von diesem Ursprung zu diesem Ziel in einer ersten Migrationsstufe
und das Übertragen des
Aufwärtsstreckenzustandes
von diesem Ursprung zu diesem Ziel in einer zweiten Migrationsstufe.
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In
einer alternativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst die erste Migrationsstufe des
entkoppelten Funkstreckenprotokolls das Übertragen zu dem Ursprung und
zu dem Ziel eines eine bevorstehende Migration des Abwärtsstreckenzustandes
des Funkstreckenprotokolls von dem Ursprung zu dem Ziel anzeigenden
Signals, bei Empfang dieses Signals durch diesen Ursprung, das Tunneln
von durch den Ursprung segmentierten Abwärtsstreckendaten, wobei die
Daten durch das Ziel an einen Zugriffsterminal kommuniziert werden
müssen,
das Übertragen
von dem Ziel zu dem Ursprung einer Bestätigung, welche die Bereitschaft
des Ziels zum Empfang der Migration des Abwärtsstreckenzustandes des Funkstreckenprotokolls
von dem Ursprung anzeigt, und das Tunneln bei Empfang dieser Bestätigung durch
den Ursprung von vorsegmentierten Abwärtsstreckendaten von dem Ursprung
zu dem Ziel, um durch das Ziel segmentiert zu werden und durch das
Ziel an einen Zugriffsterminal kommuniziert zu werden.
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In
einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst eine zweite Migrationsstufe des
entkoppelten Funkstreckenprotokolls das Übermitteln von dem Ursprung
zu mindestens dem Ziel eines Signals, das anzeigt, dass Rahmenauswahl
durch das Ziel durchgeführt
werden muss, das Übertragen
von der Quelle zum Ziel einer Folgenummer eines nächsten erwarteten
AufwärtsstreckenOktettts,
Weiterleiten von AufwärtsstreckenOktettten
mit niedrigeren Folgenummern als die Folgenummer des nächsten erwarteten
AufwärtsstreckenOktettts
zu dem Ursprung, um durch den Ursprung segmentiert und zu einem
Heimatagenten übermittelt
zu werden, und Weiterleiten von AufwärtsstreckenOktettten mit Folgenummern
größer/gleich
der Folgenummer des nächsten
erwarteten AbwärtsstreckenOktettts
zu dem Ziel, um durch den Ursprung segmentiert und zu einem Heimatagenten übermittelt
zu werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
Lehren der vorliegenden Erfindung können leicht durch Betrachtung
der folgenden genauen Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen
verstanden werden, wobei:
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1 ein
Blockdiagramm der oberen Ebene eines herkömmlichen CDMA hierarchischen Funk-IP-Netzwerks
darstellt;
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2 ein
Blockdiagramm der oberen Ebene einer Netzwerksarchitektur vom Typ
Basisstationrouter (BSR) darstellt, wo eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung angewendet werden kann;
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3 ein
Funktionsdiagramm der oberen Ebene des BSR Netzwerks aus 1 während eines anfänglichen
Zustands darstellt, in welchem ein erster BSR als ein Ursprungs-BSR
für ein
Mobiltelefon fungiert;
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4 ein
Funktionsdiagramm der oberen Ebene des BSR Netzwerks aus 1 während eines Zustands
darstellt, wenn das Mobiltelefon beginnt, ein stärkeres Signal von einem zweiten
BSR (Ziel-BSR) zu empfangen und be schließt, seine Daten vom Ziel-BSR
zu empfangen;
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5 ein
Funktionsdiagramm der oberen Ebene eines Verfahrens zur Mobilität der aktiven
Sitzung für
Abwärtsstreckenfunkstreckenprotokoll (F-RLP)
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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6 ein
Funktionsdiagramm der oberen Ebene des BSR Netzwerks aus 1 nach
dem Übertragen
des F-RLP vom Ursprungs-BSR zum Ziel-BSR darstellt;
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7 ein
Funktionsdiagramm der oberen Ebene eines Verfahrens zur Mobilität der aktiven
Sitzung für
R-RLP gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt; und
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8 ein
Funktionsdiagramm der oberen Ebene des BSR Netzwerks aus 1 nach
dem Übertragen
des F-RLP und R-RLP vom Ursprungs-BSR zum Ziel-BSR darstellt.
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Um
das Verstehen zu ermöglichen,
werden identische Bezugsziffern verwendet, wo möglich, um identische Elemente
zu bezeichnen, welche den Figuren gemein sind.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung stellt in vorteilhafter Weise eine nahtlose
Mobilitätslösung für aktive Sitzungen
für zuverlässige Protokolle
wie ein Funkstreckenprotokoll (RLP) bereit. Obwohl verschiedene Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung in Bezug auf ein RLP Protokoll, welches
in einer flachen Netzwerksarchitektur verwendet wird, die auf Basisstationenrouter
(BSR), beschrieben in einer allgemein zedierten Patentanmeldung
mit dem Titel "A Wirelesss
communications system employing a network active set formed from
base stations operable as primary and secondary agents", beruht, hierin
beschrieben sind, dürfen
die besonderen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung nicht als den Umfang der Erfindung beschränkend behandelt
werden. Es wird von Fachleuten auf diesem Gebiet der Technik und
informiert durch die Lehren der vorliegenden Erfindung geschätzt werden,
dass die Mobilitätslösung für aktive
Sitzungen der vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise in im Wesentlichen
jedem Netzwerk, welches ein zuverlässiges Protokoll fährt, umgesetzt
werden kann, wie ein herkömmliches
CDMA hierarchisches Netzwerk, das RLP einsetzt, oder ein UMTS Netzwerk,
basierend auf dem General Packet Radio Service (GPRS) – Modell,
welches ein Funkstreckensteuerungs-(RLC)-Protokoll einsetzt.
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Um
bei der Beschreibung der verschiedenen Mobiltelefon-IP-Protokolle, die
mit der Umsetzung der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung in Verbindung gebracht werden, zu helfen, stellen die
Erfinder hierin ein herkömmliches hierarchisches
CDMA drahtloses IP-Netzwerk dar. 1 stellt
ein Blockdiagramm hoher Schicht eines herkömmlichen CDMA hierarchischen
Funk-IP-Netzwerks
dar. Das hierarchische CDMA Netzwerk 100 aus 1 umfasst
ein Zugriffsendgerät
(AT) 110, eine Basis-Sender-Empfänger Station (BTS) 115,
einen RAN Router 120, einen Funknetzwerkskontroller (RNC) 125,
ein PDSN 130, ein IP Netzwerk 140 und einen Internet
Service Provider (ISP) 145. Obwohl das CDMA Netzwerk 100 aus 1 des
Weiteren einen RADIUS Authentifikations-, Authorisierungs- und Konten-(AAA)-Server 135 darstellt,
ist der AAA-Server 135 bloß zum Bereitstellen einer vollständigen Beschreibung
des CDMA Netzwerks 100 dargestellt. Da die Funktion des
AAA-Servers 135 eine Hilfsfunktion zu den Konzepten der
vorliegenden Erfindung ist, wird der AAA-Server 135 hierin
nicht beschrieben werden.
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Im
hierarchischen CDMA Netzwerk 100 aus 1 führt die
BTS 115 die Funktion der Schnittstelle zum AT 110 über die
Luftschnittstelle aus. Sie umfasst die Hardware und die Software,
um die digitale Signalverarbeitung auszuführen, die erforderlich ist, um
die Luft- schnittstelle
umzusetzen und um mit Back-end Servern und Routern zu kommunizieren. Die
HCS 115 umfasst auch die RF-Komponenten, die erforderlich
sind, um die Signale drahtlos zu übertragen und um die RF-Signale
vom AT 110 zu empfangen.
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Der
RAN-Router 120 stellt einen gemeinsamen Punkt im CDMA Netzwerk 100 bereit,
wo sich die Backhaul-Schnittstellen von mehreren BTS anschließen können. Diese
Funktion ist erforderlich, um das Routen von Information, welche
von der Luftschnittstelle empfangen wird, zu einem Steuerpunkt für eine Sitzung
zu ermöglichen,
wo die Rahmenauswahl ausgeführt
werden kann. Der RAN Router 120 ermöglicht es auch, Daten zwischen
den BTS und dem ISP 145 in einem globalen Internet zu routen.
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Der
RNC 125 stellt Signal- und Verkehrsverarbeitungssteuerung
für jede
Sitzung bereit. Diese Funktionen umfassen Sitzungseinrichtung und
-freigabe, Rahmenauswahl und Funkstreckenprotokoll (RLP) Verarbeitung.
Wie zuvor erwähnt,
ist RLP ein zuverlässiges
Streckenprotokoll zwischen zum Beispiel dem AT 110 und
dem RNC 125, welches die erneute Übertragung von einer Quelle
zu einem Ziel der Strecke von verlorenen Steuerpaketen oder verlorenen
neuen und erneut übertragenen
Datenpaketen erlaubt. Das Schema erlaubt es dem Sender, die unbestätigten oder
negativ bestätigten
Pakete vorsorglich auf der Streckenschicht erneut zu übertragen,
als sich auf erneute Ende-zu-Ende Übertragungen durch Protokolle
höherer
Schichten zu verlassen. Dieses Schema kann die Leistung wirkungsvoll steigern,
da es neuerliche Ende-zu-Ende Übertragungen
und Transportschichtunterbrechungen verhindert. Der RNC 125 stellt
die Verarbeitung für
die Standardschnittstelle zum PDSN 130 bereit und erlaubt
es den RNC Funktionen, sich mit dem PDSN 130 zu verknüpfen. Der
RNC 125 begrenzt alle Mobilitätsmanagementfunktionen des
Funknetzwerks und ist der Demarkationspunkt zwischen dem Funknetzwerk
und dem IP-Netzwerk 140, welches schließ lich mit dem ISP 145 kommuniziert.
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Das
PDSN 130 begrenzt die Punkt-zu-Punkt Protokolle (PPP),
und/oder erzeugt einen Tunnel zu einem Schicht 2 Tunnelprotokollnetzwerkserver (LNS),
wenn ein L2TP Internet Zugang verwendet wird. Das PDSN 130 ruht
im bedienenden Netzwerk und wird durch das bedienende Netzwerk zugewiesen,
wo das AT 110 eine Servicesitzung beginnt. Das PDSN 130 beendet
ein vorhandenes PPP-Streckenprotokoll
mit dem AT 110. Das PDSN 130 dient als ein Fremdagent
(FA) im Netzwerk 100. Das PDSN 130 hält Streckenschichtinformation
aufrecht und routet Pakete zu externen Paketdatennetzwerken oder
zu einem Heimatagenten (HA) im Falle des Tunnelns zu dem HA. Das
PDSN 130 hält
auch eine Schnittstelle zu dem Backbone IP-Netzwerk 140 aufrecht.
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Das
PDSN 130 hält
eine Dienstliste und einmalige Streckenschichtidentifikation für alle ATs
aufrecht, welche eine aktive Sitzung mit dem PDSN 130 aufweisen.
Das PDSN 130 nützt
diese einmalige Streckenschichtidentifikation, um jedes AT, das
mit dem PDSN 130 verbunden ist, zu referenzieren, und hält eine
Zuordnung zwischen der IP-Adresse des AT und der HA-Adresse und
der Streckenidentifikation aufrecht. Die Streckenschichtzuordnung
wird am PDSN 130 auch aufrecht erhalten, wenn das AT 110 schläft. Wenn
sich das AT 110 auf eine Position bewegt, welche von einem
unterschiedlichen RNC 125 bedient wird, tritt das PDSN 130 mit
einem neuen bedienenden RNC in Verbindung, um eine Übergabe vom
RNC, mit welchem das AT 110 eine aktive Sitzung aufwies,
zu erwirken.
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Im
Gegensatz zu der obigen hierarchischen Architektur des CDMA Netzwerks 100 aus 1 wird eine
flache Netzwerksarchitektur in einer gemeinsam zedierten Patentanmeldung
mit dem Titel "A
wireless communications system employing a network active set formed
from base stations operable as primary and secondary agents", welche die RNC
und PDSN Funktionen gemeinsam mit der Zellenstandortausrüstung in
einem Netzwerkelement vereint, das direkt mit dem Internet verbindet,
vorgeschlagen. Dieses Konzept weist daher das Potential auf, die
Kosten und die Komplexität
des Anwendens eines herkömmlichen
hierarchischem Netzwerks und des Hinzufügens einer flachen Netzwerksarchitektur
zu verringern, da die zentralisierten RNC-Funktionen und die zentralisierten
PDSN-Funktionen in die Zellenstandortausrüstung eingebaut sind. Auch
besteht ein Potential, um die Verzögerung, die durch einen drahtlosen
Benutzer erfahren wird, zu verringern, da die Paketschlangenverzögerungen
am PDSN und am RNC entfernt werden. Solch eine flache Architektur
wird als eine Netzwerkarchitektur vom Typ Basisstationsrouter (BSR)
bezeichnet.
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Zum
Beispiel stellt 2 ein Blockdiagramm hoher Schicht
einer neuartigen Netzwerkarchitektur vom Typ Basisstationsrouter
(BSR) dar, wo eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung angewendet werden kann. Solch eine Netzwerkarchitektur vom
Typ Basisstationsrouter wird in der gemeinsam zedierten US-Patentanmeldung
mit dem Titel "A
wireless communications System employing a network active set formed
from base stations operable as primary and secondary agents" beschrieben. Das
BSR Netzwerk 200 aus 2 umfasst
anschaulich ein Zugriffsendgerät
(AT) 210 (auch als ein Mobiltelefon hierin bezeichnet),
eine Mehrzahl von Basisstationsroutern (BSR) (dargestellt 3 BSR) 2201 –2203 , ein Kernnetzwerk 230, einen
Heimatagenten (HA) 240 und ein IP-Internet 250.
Im BSR Netzwerk 200 aus 2 sind anders
als in herkömmlichen
IP-Netzwerken, Funknetzwerksteuerfunktionen wie Rufzulassungssteuerung,
CDMA Codebaummanagement und Seitenaufrufsteuerung in jedem der Basisstationsrouter 2201 –2203 enthalten. Insbesondere sind unterschiedliche
Basisstationsrouter 2201 –2203 in der Lage, als der primäre Agent
(PA) für
unterschiedliche Mobiltelefone zu dienen, anders als in herkömmlichen
IP-Netzwerksarchitekturen, wo ein einzel ner Funknetzwerkkontroller
(RNC) das Ressourcenmanagement für
alle Mobiltelefone des Satzes von Basisstationen durchführt, die
er steuert. Im BSR Netzwerk 200 aus 2 arbeitet
das Kernnetzwerk 230, um die wirkungsvolle und zeitgerechte
Lieferung der Datenpakete zwischen des BSR 2201 –2203 sicher zu stellen. Das Kernnetzwerk 230 arbeitet
ebenfalls, um die Aufwärtsstreckendaten
von den BSR 2201 –2203 , die für den HA 240 bestimmt
sind, zum IP-Internet 250 zu kommunizieren, welches die
Daten an den HA 240 weiterleitet. In der Abwärtsstreckenrichtung
arbeitet das Kernnetzwerk 230, um Daten, welche vom HA 240 empfangen
wurden, durch das IP-Internet 250, das für das Mobiltelefon 210 eingerichtet
ist, zu den BSR 2201 –2203 zu kommunizieren.
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Im
BSR-Netzwerk 200 aus 2, steht
das Mobiltelefon 210 in Kommunikation mit den drei BSR 2201 –2203 , welche einen Netzwerk aktiven Satz (NAS)
des Mobiltelefons 210 umfassen. Auf der Basis sich verändernder
Funkbedingungen kann das Mobiltelefon 210 auswählen, Daten
von einem beliebigen der BSR innerhalb seines NAS zu empfangen. Das
Schalten kann auf einem schnellen Zeitmaßstab auftreten. Innerhalb
des NAS arbeitet einer der BSR 2201 –2203 als ein primärer Agent (PA), während die anderen
BSR als sekundäre
Agenten (SA) fungieren. Der PA dient als Anker für das Mobilitäts- und Funkressourcenmanagement
und führt
Funktionen aus, die ähnlich
dem RNC in herkömmlichen
hierarchischen Netzwerkarchitekturen sind. Obwohl die neuartige
BSR Netzwerkarchitektur, die oben beschrieben ist, die Anzahl der
Komponenten, die in einem IP-Netzwerk erforderlich sind, verringert
und folglich die Kosten, die mit einem IP-Netzwerk verbunden sind,
stark verringert, gibt es in solchen BSR Netzwerkarchitekturen mehr Übergaben
zwischen Basisstationsroutern auf Grund der Bewegung eines Zugriffsendgeräts durch
das Netzwerk und als solches einen Bedarf für eine wirkungsvolle Mobilitätslösung für aktive
Sitzungen für
RLP. Das heißt,
dass in einer BSR Architektur jeder BSR als eine Basisstation, RNC und
PDSN dient. Wenn ein AT sich über BSR
Knoten bewegt, bewegt es sich effektiv über RNCs. Folglich sind AT
Rufzustände
in der Lage, in einem aktiven Zustand bewegt zu werden. Ein abgestufter
Zustandsbewegungslösungsweg
kann gewählt
werden, um eine nahtlose Übergabe
an den neuen BSR zu ermöglichen,
und eine Zwischen-BSR-Schnittstelle
wird eingesetzt, um die Information zwischen BSRs während der
Mobilität
zu tunneln, zu steuern und zu verschicken.
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In
herkömmlichen
CDMA Systemen, im BSR Netzwerk 200 aus 2,
erwirbt ein Mobiltelefon, das in der Nähe des aktiven Satzes von BSR 2201 –2203 aufgedreht wird, ein Pilotsignal von
jedem der BSRs 2201 –2203 und verwendet den Zugriffskanal, um
mit der Basisstation, von welcher es das stärkste Signal empfangen hat,
um eine Sitzung zu beginnen. Wie zuvor erwähnt, dient der BSR, welcher das
stärkste
Signal aufweist (anfänglich
und veranschaulichend BSR 2201 ),
als ein primärer
Agent (PA) und als solcher als ein Zugriffspunkt für das Mobiltelefon 210.
Im BSR Netzwerk 200 aus 2 wird der BSR 2201 als der Ursprungs-BSR betrachtet und
beendet anfänglich
das Funkbasisstationen MAC Protokoll, welches normalerweise in einer
Basisstation einer herkömmlichen
hierarchischen Netzwerkarchitektur aufrecht erhalten wird, das RLP
Protokoll, welches normalerweise in einem RNC einer herkömmlichen
hierarchischen Netzwerkarchitektur aufrecht erhalten wird, als auch
das (Punkt-zu-Punkt) PPP Protokoll, welches normalerweise in einem
Paket ausgebenden Datenknoten (PDSN) einer herkömmlichen hierarchischen Netzwerkarchitektur
aufrecht erhalten wird.
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3 stellt
ein funktionales Diagramm einer hohen Schicht des BSR Netzwerks 200 der 2 während eines
anfänglichen
Zustands dar, in welchem der BSR 2201 als
der PA (Ursprungs-BSR) für das
Mobiltelefon 210 fungiert. Der BSR 2201 aus 3 umfasst
beispielhaft einen MAC/Schedulerfunktionsblock (MAC/SCH1),
einen RLP Funktionsblock (RLP1), einen PPP
Funktionsblock (PPP1) und einen FA Funktionsblock
(FA1). In ähnlicher Weise umfasst BSR 2202 aus 3 beispielhaft
einen MAC/Schedulerfunktionsblock (MAC/SCH2),
einen RLP Funktionsblock (RLP2), einen PPP
Funktionsblock (PPP2) und einen FA Funktionsblock
(FA2).
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Gemäß den verschiedenen
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung wird ein zuverlässiges Protokoll wie RLP in
eine Abwärtsstrecken-RLP (F-RLP)
Komponente und eine Aufwärtsstrecken-RLP
(R-RLP) Komponente entkoppelt. In den Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung, die hierin beschrieben sind, wird das F-RLP als in Richtung
des Datenflusses vom HA 240 zum Mobiltelefon 210 und
das R-RLP als in Richtung des Datenflusses vom Mobiltelefon 210 zum
HA 240 betrachtet. In wenigstens der Ausführungsform
der nahtlosen Mobilitätslösung für aktive
Sitzungen für
RLP aus 3, muss eine Komponente der
BSR Migrationsstrategie das F-RLP und den MAC/Scheduler, die gemeinsam in
einem ausgebenden BSR (Anfänglicher
Quell BSR 2201 ) angeordnet sind,
bewahren, um den Vorteil der Ablaufplanungsleistung zu gewinnen,
um Zeit raubende Mobiltelefon-IP-Registrierungen mit überzogener
Bewegung des FA und als solches des PPP Endpunktes zu vermeiden
und um die Unterbrechung des Datenflusses auf ein Minimum zu beschränken, während der
Einsatz des Backhaul-Rücktransports
durch Tunneln auf einer niedrigen Schicht gehalten wird.
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Das
heißt,
dass anfänglich
alle Verarbeitung der Abwärts-
und Aufwärtsstreckendaten
gemeinsam auf dem BSR 2201 angeordnet
ist. Um die zeitraubenden Mobiltelefon-IP-Registrierungen mit dem Heimatagenten
zu vermeiden, wird die BSR-Bewegung durch Bewegen einzelner BSR-Komponenten des RLP
(z.B. das F-RLP und das R-RLP) in unterschiedlichen Stufen verwirklicht.
Da eine Komponente des RLP zu einem Ziel-BSR migriert wird, teilt
sich die Verarbeitung zwischen mehrfachen BSRs und das Tunneln von
Daten muss ausgeführt
werden. Da Mobilität ein
erwarteter Zustand ist, muss das Tunneln durchgeführt werden,
wenn Komponenten zu dem neuen BSR migrieren. Um den übermäßigen Einsatz
von Backhaul zu minimieren, muss Tunneln auf ein Minimum beschränkt bleiben.
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In
Bezug auf das R-RLP beeinflusst der Ort des Rahmenwählers nicht
den Einsatz von Backhaul. Unabhängig
davon, auf welchem BSR er ruht, müssen alle anderen BSRs innerhalb
des aktiven Satzes ihre Aufwärtsstreckenrahmen
zu dem BSR mit dem Rahmenwähler
(anfänglich
Ursprungs-BSR 2201 ) tunneln. Um
die Scheduling-Leistung in der F-RLP Richtung aufrecht zu erhalten,
wird das gemeinsame Halten des RLP mit dem MAC/Scheduler die meisten Vorteile
erbringen. Wenn das Mobiltelefon 210 einen neuen ausgebenden
BSR (d.h. BSR 2202 ) auswählt, werden
dem Mobiltelefon 210 Daten durch den MAC/Scheduler (d.h.
MAC/SCH2) des neuen BSR ausgegeben. wenn
der Rahmenwähler
und das F-RLP sich gemeinsam zum BSR 2202 bewegen, wird
ein Tunnel erforderlich, um R-RLP Daten zurück zum PPP und zum FA des BSR 2201 zu senden. Dieser Datenfluss besteht
zusätzlich
zum F-RLP Datenfluss (getunnelt von dem PPP zum RLP) und zum R-RLP
Datenfluss (getunnelt vom MAC zum Rahmenwähler). Als solches ist dies
nicht das bevorzugte Verfahren. Mit den Abwärtsstrecken- und Aufwärtsstrecken
RLP Komponenten, die sich getrennt bewegen, folgt die Bewegung des
F-RLP, von der erwartet wird, dass sie oft geschieht, dem Mobiltelefon 210 zu dem
neuen BSR gemeinsam mit dem ausgebenden MAC/Scheduler. Dies erlaubt
es, dass Scheduling-Leistung durch gemeinsames Anordnen des F-RLP
und des MAC/Schedulers erzielt wird. Das R-RLP bewegt sich weniger
oft gemeinsam mit dem PPP und dem FA, wodurch daher kostspielige
Mobiltelefon-IP-Registrierungen und erneute PPP-Verhandlungen verringert
werden.
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Zum
Beispiel stellt 4 ein Funktionsdiagramm hoher
Schicht des BSR-Netzwerks 200 aus 2 während eines
Zustands dar, wenn das Mobiltelefon 210 beginnt, ein stärkeres Signal
vom BSR 2202 als vom BSR 2201 (Ursprungs-BSR) zu empfangen, und
beschließt,
seine Daten vom BSR 2202 (Ziel-BSR)
zu empfangen. Das heißt, 4 stellt
die BSRs 2201 –2202 während einer Übergabe
vom BSR 2201 zum BSR 2202 dar. In der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung aus 4 wird das F-RLP zum neuen bedienenden
BSR 2202 bewegt, sobald der neue
BSR 2202 der bedienende BSR wird
(d.h. eine Übergabebenachrichtigung,
wie wenn der Datenratensteuerkanal (DCR) auf ihn zeigt). Dies liegt
in der Zielvorgabe, der MAC-Schicht
Daten auf Aufforderung vom Mobiltelefon 210 nicht zu verweigern.
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Die
RLP Migration gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beginnt mit dem Migrieren des F-RLP. Anfänglich gibt
es das F-RLP auf dem Ursprungs-BSR 2201 vor
der Migration. Die Ursprungs-BSR 2201 bewältigt die
gesamten Abwärtsstreckenverkehrsaufgaben
wie neue Daten-Oktette, die von dem PPP (PPP1)
ankommen, negative Bestätigungsnachrichten
(NAKs), die für
verlorene Oktette in den Daten verarbeitet werden und RLP-Rahmen,
die zum MAC/Scheduler (MAC/SCH1) zur drahtlosen Übertragung
zum Mobiltelefon 210 geschickt werden. Das erste Anzeichen,
dass eine Übergabe
zwischen dem Ursprungs-BSR 2201 und dem Ziel-BSR 2202 auftreten
wird, ist der Empfang der Benachrichtigung vom Mobiltelefon, welche
eine Übergabeaufforderung
durch Signale wie dem Datenursprungssteuerkanal (DSC) oder DRC anzeigt. Durch
den Empfang des DSC wird dem Ursprungs-BSR 2201 und
dem Ziel-BSR 2202 der Wunsch des
Mobiltelefons 210 bewusst, durch den Ziel-BSR 2202 versorgt zu werden.
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In
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, welche einen Vorteil aus der frühen Übergabeankündigung
zieht (d.h., welche in der Form eines DSC-Indikators vorliegen kann),
bereiten sich der Ursprungs-BSR 2201 und
der Ziel-BSR 2202 auf die Bewegung
der F-RLP durch Duplizieren jedes herein kommenden Oktetts zum Ursprungs-F-RLP (RLP1) und durch Tunneln der duplizierten Oktette zum
Ziel-RLP (RLP2) gemeinsam mit der Startfolgenummer
des ersten Pakets im Tunnel vor, um es in einem Puffer des Ziel-BSR 2202 zu speichern. Das Ursprungs-F-RLP
(RLP1) überträgt auch
eine Kopie seiner gepufferten Oktette an das Ziel RLP (RLP2), so dass, wenn das F-RLP auf das Ziel-RLP
(RLP2) übertragen
wird, das Ziel-RLP (RLP2) in der Lage ist,
die Daten auf das Mobiltelefon 210 zu übertragen, ohne ein Oktett
zu verlieren und ohne die Oktette aus ihrer Reihenfolge gerissen
zu übertragen.
Das Ziel-RLP (RLP2) wird als in der Vorversorgungsstufe
der Migration stehend betrachtet. Des Weiteren informiert in verschiedenen
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung gemeinsam mit dem Tunneln einer Kopie der
duplizierten Oktette einer Startfolgenummer und einer Kopie der
gepufferten Oktette an das Ziel-RLP (RLP2)
das Ursprungs-F-RLP (RLP1) das Ziel-RLP (RLP2) auch parallel von der RLP Zustandsübertragung,
um so das Verzögern
des Informationsflusses an das Mobiltelefon 210 zu verhindern.
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Nachfolgend
auf die Übertragung
der frühen Übergabeankündigung
(z.B. DSC) wird eine Übergabeankündigung
(d.h. wie ein Datenfunkkanal (DRC)) an alle BSRs innerhalb des aktiven
Satzes kommuniziert. Der DRC zeigt an, dass der neue Versorgungs-BSR
der Ziel-BSR 2202 ist. Alternativ
kann an Stelle, dass einer DRC-Benachrichtigung an alle BSRs komuniziert
wird, die Anzeige, das der neue bedienende BSR der Ziel-BSR 2202 ist, durch die Beendigung der frühen Übergabebenachrichtigung (z.B.
der DSC) beeinflusst werden. Auf solche Weise zeigt der DRC oder
alternativ die Beendigung der frühen
Benachrichtigung (z.B. der DSC) an, dass der neue bedienende BSR
der Ziel-BSR 2202 ist. Wenn der
Ziel-BSR 2202 zum Versorgungs-BSR
wird, überträgt der Ursprungs-BSR 2201 eine letzte Bytesequenzfolgenummer
V(SL) an den Ziel-BSR 2202 .
Die letzte Bytesequenzfolgenummer V(SL)
kennzeichnet das letzte Oktett, welches durch den Ursprungs-BSR 2201 segmentiert wurde. Die F-RLP Verarbeitung (Segmentierung
der Daten) beginnt am Ziel-BSR 2202 mit
dem Auftreten des Oktetts, welches die letzte Bytesequenzfolgenummer
V(SL) aufweist. Alternativ und weil der
Ziel-BSR 2202 eine Kopie empfängt und
vom Status aller Oktette, die in einem Puffer des Ursprungs-BSR 2201 empfangen und behalten wurden, kann
das F-RLP Verarbeiten im Ziel-BSR 2202 unmittelbar
beim Empfang der Übergabebenachrichtigung
oder mit dem Ablauf der frühen Übergabeankündigung
beginnen.
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Zusätzlich zum
Weiterleiten der Kopie der Oktette leitet das RLP (RLP1)
des Ursprungs-BSR alle gepufferten NAKs an das RLP (RLP2)
des Ziel-BSR 2202 weiter. Solcher
Art können
alle NAKs, welche durch die erneute Übertragung eines verlorenen
Oktetts erzeugt werden, durch den Ziel-BSR 2202 ausgegeben
werden. Daher wird das Ursprungs-RLP (RLP1)
nichtausgebend und das Mobiltelefon 210 wird mit Abwärtsstreckendaten
von dem Ziel-RLP (RLP2) versorgt. Solcher
Art sendet der HA 240 nun in die Abwärtsstreckenrichtung Abwärtsstreckendaten
an den FA (FA1) des Ursprungs-BSR 2201 . Der Ursprungs-FA (FA1)
sendet dann die Abwärtsstreckendaten
an das PPP (PPP1) des Ursprungs-BSR 2201 , welcher die Abwärtsstreckendaten an das PPP
(PPP2) des Ziel-BSR 2202 tunnelt. Das
Ziel-PPP (PPP2) kommuniziert dann die Vorwärtsstreckendaten
zum RLP (F-RLP) des Ziel-BSR 2202 ,
welcher dann die Abwärtsstreckendaten
an den MAC/Scheduler (MAC/SCH2) des Ziel-BSR 2202 sendet, welcher schließlich die
Abwärtsstreckendaten
an das Mobiltelefon 210 über Funk kommuniziert.
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In
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, welche keine frühe Benachrichtigung aufweist,
beginnt das RLP (RLP1) des Ursprungs-BSR 2201 mit dem Tunneln der segmentierten
Daten an das RLP (RLP2) des Ziel-BSR 2202 mit dem Empfang des DRC, welcher eine Übergabe
an das Ziel anzeigt. Außerdem
zeichnet der Ursprungs-BSR 2201 eine
Folgenummer V(S) eines Oktetts auf, welches segmentiert wurde, als
der DRC empfangen wurde. Der Ursprungs-BSR 2201 bestimmt
eine zukünftige Folgenummer v(S
+ x) und überträgt beide
Folgenummern an den Ziel-BSR 2202 ,
wodurch die Absicht angezeigt wird, die Migration der F-RLP vor
den Empfang eines Oktetts abzuschließen, welches die zukünftige Folgenummer
V(S + x) aufweist. Der Ziel-BSR 2202 empfängt beide
Folgenummern und aktualisiert die Folgenummer, wenn die Daten ankommen.
Wenn keine Bestätigung
vom Ziel-BSR 2202 erhalten wird,
welche die Zuweisung vor dem Auftreten der zukünftigen Folgenummer V(S + x)
annimmt, geht das Segmentieren in der RLP (RLP1)
der Ursprungs-BSR weiter und die segmentierten Oktette werden von
dem RLP (RLP1) des Ursprungs-BSR 2201 an das RLP (RLP2)
des Ziel-BSR 2202 weiter geleitet.
Der Ursprungs-BSR 2201 wählt dann
eine zweite zukünftige
Folgenummer V(S + nx) aus und leitet die zweite zukünftige Folgenummer
V(S + nx) an den Ziel-BSR 2202 weiter.
Dieser Vorgang wird fortgesetzt, bis der Ziel-BSR 2202 eine Bestätigung an den Ursprungs-BSR 2201 übermittelt,
worin er die Zuweisung vor einer Folgenummer annimmt, die durch
den Ursprungs-BSR 2201 bestimmt
wurde. Das heißt, dass
bei Bestätigung
durch den Ziel-BSR 2202 Oktette, die eine Folgenummer aufweisen,
die geringer als oder gleich, zum Beispiel, in einer ersten Näherung V(S
+ x) sind, weiter in der Ursprungs-BSR 2201 segmentiert
und an die Ziel-BSR 2202 weiter
geleitet werden, jedoch nicht segmentierte Oktette (d.s. PPP-Oktette), welche
eine Folgenummer größer als
V(S + x) (z. B. V(S + x + 1)) aufweisen, von dem PPP (PPP1) der Ursprungs-BSR 2201 an
das PPP (PPP2) der Ziel-BSR 2202 getunnelt werden, um durch das RLP (RLP2) der Ziel-BSR 2202 segmentiert
zu werden. Die segmentierten Oktette werden dann durch den Ziel-BSR 2202 an das Mobiltelefon 210 kommuniziert.
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In
dieser Ausführungsform
wird es, da das Ziel-F-RLP (RLP2) des Ziel-BSR 2202 neue Oktette ausgibt, NAKs für Oktette
mit Folgenummern größer als
die Folgenummer V(S + x), die vom Ursprungs-BSR 2201 kommuniziert
wurde, abwickeln. Das Mobiltelefon 210, und folglich das
R-RLP, kennt den
Status der F-RLP Migration und leitet alle NAKs entweder an das
Ursprungs-F-RLP (RLP1) oder das Ziel-F-RLP
(RLP2) weiter, abhängig vom Ort der Speicherung
des vermissten Oktetts, welcher durch die Folgenummer des vermissten
Oktetts bestimmt werden kann. Das Ursprungs-RLP (RLP1)
wird nun als im Nach-Versorgungszustand
der Migration seiend betrachtet und hält einen Puffer aller Oktette, welche
eine Folgenummer kleiner oder gleich V(S + x) aufweisen, für die NAKs
empfangen werden können.
wahlweise kann das F-RLP (RLP1) des Ursprungs-BSR 2201 einen Timer umfassen, um eine Zeitspanne
für das
F-RLP (RLP1) des Ursprungs-BSR 2201 fest
zu legen, um für
NAKs zu warten, nach der die F-RLP
Instanz der Ursprungs-BSR 2201 gelöscht wird.
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5 stellt
ein Blockdiagramm hoher Schicht eines Verfahrens zur Mobilität einer
aktiven Sitzung für
F-RLP gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar. Das Verfahren 500 beginnt
bei Schritt 502, wo ein Mobiltelefon entscheidet, dass
es Daten von einer unterschiedlichen Quelle (d.h. Ziel-BSR) empfangen
möchte.
Das Verfahren 500 schreitet dann zu Schritt 504 fort.
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Im
Schritt 504 wird eine frühe Übergabebenachrichtigung (d.h.
DSC-Anzeige) an alle Quellen (d.h. BSRs) innerhalb eines aktiven
Satzes verschickt. Das Verfahren 500 schreitet dann zum Schritt 506 weiter.
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Im
Schritt 506 entkoppelt ein ausgebender Ursprung (veranschaulicht
in BSR 2201 in 4)
ein RLP in ein Abwärtsstrecken-RLP
(F-RLP) und in ein Aufwärtsstrecken-RLP
(R-RLP) und bereitet auf die Migration des F-RLP an ein Ziel vor. Insbesondere beginnt
im Schritt 506 das RLP des Ursprungs eine Duplikatskopie
der Abwärtsstreckendaten
und seines Puffers an die RLP des Ziels zu tunneln. Die Daten werden
jedoch zu diesem Zeitpunkt durch das RLP des Ziels nicht verarbeitet.
Das Verfahren 500 schreitet dann zu Schritt 508 voran.
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Im
Schritt 508 wird eine Übergabebenachrichtigung
(z.B. ein DRC) an alle Ursprünge
(d.h. BSRs) innerhalb eines aktiven Satzes geschickt. Der DRC definiert
das Ziel als den neuen ausgebenden Ursprung (veranschaulicht als
BSR 2202 in 4). Das
Verfahren 500 schreitet dann zu Schritt 510 voran.
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Im
Schritt 510 wird der Datenfluss, der an das RLP des Ursprungs
angehalten ist, aber wo die verbleibenden Daten durch das RLP des
Ursprungs verarbeitet werden, an die RLP des Ziels getunnelt. Außerdem übermittelt
der alte Ursprung eine letzte Byte-Oktett-Folgenummer an das Ziel,
welche die Folgenummer eines letzten Oktetts, das durch den alten
Ursprung verarbeitet wird, definiert. Der Ursprung jedoch hält weiter
einen Neuübertragungspuffer,
um NAKs für
Bytes mit einer Folgenummer kleiner als oder gleich wie die letzte
Byte-Oktett-Folgenummer
handzuhaben. Das Verfahren 500 schreitet dann zu Schritt 512 voran.
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In
einer alternativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung können
im Schritt 510 die Inhalte des Neuübertragungspuffers, so vorhanden, die
auf eine NAK oder auf ein Zeitlimit warten, an das Ziel parallel
zum Tunneln der verbleibenden Daten, die durch die RLP des alten
Ursprungs verarbeitet werden, weiter geleitet werden. In diesem
Fall leitet der alte Ursprung empfangene NAKs an das Ziel weiter,
welches dann die erneute Übermittlung
auslöst. Das
Verfahren 500 schreitet dann zu Schritt 512 voran.
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Im
Schritt 512 empfängt
das Ziel die letzte Byte-Oktettt-Folgenummer und beginnt das Verarbeiten
von Oktettten, die eine Folgenummer aufweisen, die höher als
die letzte Byte-Oktettt-Folgenummer ist. Das Verfahren 500 wird
dann beendet.
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6 stellt
ein funktionales Diagramm hoher Schicht des BSR-Netzwerks 200 aus 2 nach
der Übertragung des
F-RLP vom Ursprungs-BSR 2201 auf
den Ziel-BSR 2202 dar (z.B. nachdem das Verfahren 500 abgeschlossen
ist). Wie in 6 gezeigt, sendet der HA 240 Abwärtsstreckendaten
an den FA (FA1) des Ursprungs-BSR 2201 in die Abwärststreckenrichtung. Der Ursprungs-FA
(FA1) sendet dann die Abwärtsstreckendaten
an die PPP (PPP1) des Ursprungs-BSR 2201 , welcher die Abwärtsstreckendaten an das PPP
(PPP2) des Ziel-BSR 2202 tunnelt. Das
Ziel-PPP (PPP2) kommuniziert dann die Abwärtsstreckendaten
an das RLP (F-RLP) des Ziel-BSR 2202 ,
welcher die Abwärtsstreckendaten
an den MAC Scheduler (MAC/SCH2) des Ziel-BSR 2202 sendet, welcher dann schließlich die
Abwärtsstreckendaten
an das Mobiltelefon 210 über Funk vermittelt.
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In
die Aufwärtsstreckenrichtung
sendet das Mobiltelefon 210 Aufwärtsstreckendaten an alle BSRs
im aktiven Satz (veranschaulicht durch BSRs 2201 –2202 in 6). Jeder
der MAC Scheduler (MAC/SCH1-MAC/SCH2) der BSRs 2201 –2202 kommuniziert die empfangenen Daten
an die RLP (veranschaulicht durch R-RLP) des ausgebenden BSR (veranschaulicht
durch BSR 2201 ), welcher die Rahmenauswahl
durchführt.
Der Ziel MAC Scheduler (MAC/SCH2) kommuniziert
ebenfalls richtige Aufwärtsstrecken-MAC-Rahmen
an die RLP (F-RLP) des Ziel-BSR 2202 .
Solch eine Umsetzung verringert die Zeit für neuerliche Übertragungen
in dem Fall, dass eine NAK durch das Mobiltelefon verschickt wird,
da die Ziel F-RLP nicht auf NAKs warten muss, die vom Ursprung weitergeleitet
werden sollen. Solcher Art wird der Rahmenwähler übergangen, da das Ziel bereits
den richtigen Aufwärtsstreckenrahmen empfangen
hat. Die RLP (R-RLP) des Ursprungs-BSR 2201 kommuniziert
die empfangenen Daten an das PPP (PPP1)
des Ursprungs-BSR 2201 , welches
die Daten an den FA (FA1) des Ursprungs-BSR 2201 , welcher die Daten an das Internet 230 und
aufwärts
zum HA 240 kommuniziert. Wie in 6 dargestellt,
sollte beachtet werden, dass ein Kommunikationspfad zwischen der
RLP (R-RLP) des Ursprungs-BSR 2201 und
der RLP (F-RLP) des Ziel-BSR 2202 zum Übertragen
von Information und Daten wie NAKs und vermissten Oktetten und segmentierten
Daten besteht, bevor eine Bestätigung empfangen
wird.
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Nachdem
das F-RLP vom Ursprungs-BSR 2201 zum
Ziel-BSR 2202 migriert ist, kann
das R-RLP vom Ursprungs-BSR 2201 zum
Ziel-BSR 2202 übertragen werden. Vor der Migration
des R-RLP zum Ziel-BSR 2202 arbeitet
das R-RLP an dem Ursprungs-BSR 2201 in
der Versorgungsstufe. Das heißt,
dass die Aufwärtsstreckenoktette
vom Mobiltelefon 210 an jedem BSR 2201 –2202 innerhalb des aktiven Satzes empfangen
werden, jedoch die Rahmenauswahl findet weiterhin am Ursprungs-BSR 2201 statt. Nachdem die Rahmenauswahl abgeschlossen
ist, werden die NAKs zum richtigen ausgebenden F-RLP weiter geleitet,
wie oben beschrieben, und die Daten werden an das ausgebende Aufwärts-PPP
(PPP1) in der Ursprungs-BSR 2201 gesandt.
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Wenn
eine Entscheidung gefallen ist, das R-RLP von dem Ursprungs-BSR 2201 an den Ziel-BSR 2202 zu übertragen,
informiert der Ursprungs-BSR 2201 den
Ziel-BSR 2202 von der nächsten erwarteten
Aufwärtsfolgenummer
V(R), die durch den Ziel-BSR 2202 empfangen
werden soll. Der Ursprungs-BSR 2201 informiert
auch alle anderen BSRs im aktiven Satz, dass die Rahmenauswahl nun im
Ziel-BSR 2202 statt findet. Das
heißt,
dass in dieser Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wenn das R-RLP bewegt wird, die Rahmenauswahl auf
einen Ziel-BSR im Wesentlichen gleichzeitig bewegt wird.
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In
dem Augenblick, wo die R-RLP im Ursprungs-BSR 2201 nicht
austeilend mit der Folgenummer V(R) wird, tritt der Ursprungs-BSR 2201 in die Nach-Ausgabestufe ein, wo er
seinen Puffer für die
erneute Ablaufplanung aufrecht erhält und fort fährt, alle
Oktette mit Folgenummern vor V(R) zu empfangen. Alle neueren Oktette
(Oktette mit Folgenummern größer als
V(R)) werden in Richtung des R-RLP des Ziel-BSR 2202 geschickt,
welcher seinen eigenen Puffer für
die erneute Ablaufplanung aufrecht erhält. Es sollte beachtet werden,
dass keine Zustel lung der Oktette in Richtung des HA 240 vom Ziel-BSR 2202 auftreten soll, bis der Ziel-BSR 2202 eine Anzeige vom R-RLP des Ursprungs-BSR 2201 empfängt, dass alle seine Oktette
entweder zugestellt worden sind oder während des Wartens auf Empfang
das Zeitlimit überschritten
haben.
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Das
R-RLP des Ziel-BSR 2202 bleibt
sich der letzten Folgenummer V(R-1) bewusst, welche in dem R-RLP
des Puffers für
die erneute Ablaufplanung des Ursprungs-BSR 2201 gehalten
wird, so dass alle "alten" Oktette (Oktette
mit einer Folgenummer kleiner als V(R)) durch das R-RLP des Ziel-BSR 2202 zum R-RLP des Ursprungs-BSR 2201 weiter geleitet werden können. Jedes
R-RLP muss seinen jeweiligen Puffer für die erneute Ablaufplanung
aufrecht erhalten und die Folgenummern, welche das nächste Oktett
zur Lieferung an das Netzwerk kennzeichnen, aktualisieren. Das R-RLP
des Ziel-BSR hält
auch den F-RLP Status
aktuell und leitet NAKs entsprechend den F-RLP Erfordernissen, die zuvor besprochen wurden,
weiter. Außerdem
verständigt,
wenn das Oktett, welches die Folgenummer V(R-1) aufweist, an das
PPP (PPP1) des Ursprungs-BSR 2201 kommuniziert wird, der Ursprungs-BSR 2201 den Ziel-BSR 2202 und
das PPP (PPP1) des Ursprungs-BSR 2201 erwartet nun, dass der Uplink-Datenursprung
des Ziel-BSR 2202 von der Folgenummer
V(R) und höher ist.
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7 stellt
ein Blockdiagramm einer hohen Schicht eines Verfahrens zur Mobilität für R-RLP
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar. Das Verfahren 700 beginnt
in Schritt 702, wenn eine Entscheidung getroffen wird,
das R-RLP von einem Ursprung zu einem Ziel zu übertragen. Das Verfahren 700 schreitet
dann zu Schritt 704 voran.
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Im
Schritt 704 informiert der Ursprung alle anderen Ursprünge (d.h.
BSRs) im aktiven Satz, dass die Rahmenauswahl nun im Ziel statt
findet, und informiert das Ziel über
das nächste
erwartete Oktett in der Abfolge V(R). Das Verfahren 700 schreitet dann
zu Schritt 706 voran.
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Im
Schritt 706 fährt
der Ursprung (d.h. der Ursprungs-BSR 2201 ) fort, seinen eigenen Puffer für die erneute
Ablaufplanung aufrecht erhalten, und fährt fort, jedes Oktett mit
Folgenummern vor V(R) zu empfangen. Das Verfahren 700 schreitet
dann zu Schritt 708 voran.
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Im
Schritt 708 hält
das Ziel (d.h. BSR 2202 ) seinen
eigenen Puffer für
die erneute Ablaufplanung aufrecht, und alle neueren Oktette (Oktette
mit einer Folgenummer größer als
V(R)) werden in Richtung der RLP des Ziels geleitet. Das Verfahren 700 schreitet
dann zu Schritt 710 voran.
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Im
Schritt 710 informiert, wenn alle Daten durch den Ursprung
ausgeliefert worden sind oder wenn erneutes Ablaufsteuern das Zeitlimit
während des
Wartens auf Daten überschritten
hat, der Ursprung das Ziel, dass das R-RLP des Ursprungs abgeschlossen
worden ist und das R-RLP des Ursprungs gelöscht ist. Das heißt zum Beispiel,
dass keine Lieferung von Oktetten in Richtung des Netzwerks vom
Ziel-BSR 2202 erfolgen darf, bis
der Ziel-BSR 2202 eine Anzeige
vom R-RLP des Ursprungs-BSR 2201 empfängt, dass
alle seine Oktette entweder geliefert worden sind oder während des Wartens
auf Empfang das Zeitlimit überschritten
haben. Das Verfahren 700 schreitet dann zu Schritt 712 voran.
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Im
Schritt 712 empfängt
das Ziel die Anzeige, dass der Ursprung das Senden von Daten in Richtung
des Netzwerks abgeschlossen hat und beginnt, Daten in seinem Puffer
für die
erneute Ablaufsteuerung in Richtung des Netzwerks zu kommunizieren.
Das Verfahren 700 wird dann abgeschlossen.
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8 stellt
ein funktionales Diagramm hoher Schicht des BSR Netzwerks 200 aus 2 nach
der Übertragung des
F-RLP und R-RLP vom Ursprungs-BSR 2201 auf
den Ziel-BSR 2202 dar. Wie in 8 in der
Aufwärtsstreckenrichtung
gezeigt, werden R-RLP Daten vom Mobiltelefon 210 an alle
BSRs 2201 –2203 im
aktiven Satz gesandt. Jeder der MAC Scheduler (MAC/SCH1-MAC/SCH3) der BSRs 2201 –2203 kommuniziert die empfangenen Daten
an das RLP (veranschaulicht durch R-RLP3)
des ausgebenden BSR (veranschaulicht durch BSR 2202 ),
welcher die Rahmenauswahl durchführt.
Das Ziel-RLP (RLP3) des Ziel-BSR 2202 kommuniziert die empfangenen Daten
an das PPP (PPP2) des Ziel-BSR 2202 , welcher die Daten an das PPP (PPP1) des Ursprungs-BSR 2201 tunnelt.
Das PPP (PPP1) des Ursprungs-BSR 2201 kommuniziert die Daten an den FA (FA1) des Ursprungs-BSR 2201 ,
welcher die Daten an das Intranet 230 und aufwärts zum
HA 240 kommuniziert.
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In
der Abwärtsstreckenrichtung
ist der Datenfluss im Wesentlichen umgekehrt. Insbesondere Daten
vom HA 240 werden an den FA (FA1)
des Ursprungs-BSR 2201 kommuniziert.
Der FA (FA1) kommuniziert die Daten an das
PPP1, welches die Daten an das PPP (PPP2) des Ziel-BSR 2202 tunnelt.
Das PPP (PPP2) des Ziel-BSR 2202 kommuniziert die Daten an das RLP
(RLP2) des Ziel-BSR 2202 ,
welcher die Daten an den MAC Scheduler (MAC/SCH2)
des Ziel-BSR 2202 kommuniziert,
welcher die Daten über Funk
an das Mobiltelefon 210 überträgt.
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Es
sollte beachtet werden, dass, obwohl verschiedene Ausführungsformen
einer RLP Mobilitätslösung einer
aktiven Sitzung gemäß der vorliegenden Erfindung
oben beschrieben worden sind, die zwei RLP Migrationszustände, die
unter Umsetzung eines zweistufigen RLP-Übergangsprozesses
der zwei definierten Zustände
von einem Ursprung zu einem Ziel migriert werden, aufweisen, alternative
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung die Migration der zwei RLP Migrationszustände, F-RLP
und R-RLP, in einer einzigen Stufe unter Umsetzung wenigstens der
Verfahren für
die Migration, oben beschrieben, umfassen können.
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Wie
zuvor erwähnt,
kann in Netzwerken, welche Ausführungsformen
einer RLP Mobilitätslösung gemäß der vorliegenden
Erfindung umsetzen, ein Mobiltelefon eine Mehrzahl von Übergaben
in einer relativ kurzen Zeitspanne erfordern. Solcher Art können verschiedene
Ausführungsformen
der RLP Mobilitätslösung der
vorliegenden Erfindung wahlweise einen Timer zum Entscheiden, wann
das R-RLP von einem Ursprung zu einem Ziel, zum Beispiel einem Ursprungs-BSR
zu einem Ziel-BSR übertragen
werden soll, umfassen. Insbesondere nach der Übertragung des F-RLP von einem
Ursprungs-BSR auf einen Ziel-BSR kann der Ursprungs-BSR einen Timer starten,
welcher ablaufen muss, bevor das R-RLP im Ursprungs-BSR auf einen
Ziel-BSR übertragen
werden kann. Das heißt,
wenn ein Mobiltelefon entscheidet, dass es bevorzugen würde, Daten
von einem Ziel-BSR zu empfangen (d.h. da das Mobiltelefon ein stärkeres Signal
vom Ziel-BSR empfängt),
wird das F-RLP im Ursprungs-BSR auf den Ziel-BSR übertragen.
Jedoch kurz nach der Übertragung
des F-RLP vom Ursprungs-BSR auf den Ziel-BSR kann das Mobiltelefon
danach umkehren, um ein stärkeres
Signal vom ursprünglichen
Ursprungs-BSR zu empfangen oder auf einen nachfolgenden BSR treffen,
von welchem es ein stärkeres
Signal empfängt.
Auf solche Weise kann in Ausführungsformen
mit RLP-Mobilitätslösungen,
welche einen Timer zum Steuern der Übertragung des R-RLP einsetzen,
das R-RLP im Ursprungs-BSR für
eine Zeitspanne gehalten werden, die für das Mobiltelefon lang genug
ist, um ein stärkeres
Signal wiederum vom Ursprungs-BSR zu erhalten oder um ein stärkeres Signal
von einem nachfolgenden, zweiten Ziel-BSR zu erzielen. Im ersteren Fall
würde das
R-RLP im Ursprungs-BSR verbleiben und das F-RLP kann zum Ursprungs-BSR
zurück kehren.
Im letzteren Fall würde
das F-RLP vom Ziel-BSR auf den nachfolgenden zweiten Ziel-BSR übertragen
und, wenn der Timer abläuft,
würde das R-RLP
vom Ursprungs-BSR
direkt auf den nachfolgenden zweiten Ziel-BSR übertragen, was daher die Notwendigkeit
ausschließt, das
R-RLP auf den ersten Ziel-BSR zu übertragen. Auf solche Weise
kann der wahlweise Timer, welcher in verschiedenen Ausführungsformen
der RLP-Mobilitätslösungen gemäß der vorliegenden
Erfindung eingearbeitet ist, dazu dienen, die Anzahl der Male, welche
das R-RLP übertragen
werden muss, zu verringern.
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In ähnlicher
Weise kann ein Timer wahlweise eingesetzt werden, um zu steuern,
wenn das F-RLP von einem Ursprung zu einem Ziel, zum Beispiel von einem
Ursprungs-BSR zu
einem Ziel-BSR übertragen
wird. Insbesondere und wie oben beschrieben, kann ein Mobiltelefon
sich zwischen mehreren Datenursprüngen eines aktiven Satzes in
kurzer Zeit bewegen und kann sich sogar zwischen verschiedenen Sätzen hin
und her bewegen. Auf solche Weise kann ein Mobiltelefon entscheiden,
dass es bevorzugt, Daten von einem Ziel zu empfangen (d.h., da das
Mobiltelefon ein stärkeres
Signal vom Ziel als vom Ursprung empfängt). Kurz darauf kann das
Mobiltelefon zurück
kehren, um ein stärkeres
Signal vom ursprünglichen
Ursprung zu empfangen, oder kann auf ein nachfolgendes Ziel treffen,
von welchem es ein stärkeres
Signal empfängt.
Auf solche Weise kann in Ausführungsformen
der RLP-Mobilitätslösungen, welche
einen Timer zum Steuern der Übertragung des
F-RLP einsetzen, das F-RLP im Ursprungs-BSR für einen längeren Zeitraum, der für das Mobiltelefon lang
genug ist, um ein stärkeres
Signal vom Ursprung wiederum zu erhalten oder ein stärkeres Signal
von einem nachfolgenden zweiten Ziel zu erzielen, gehalten werden.
Im ersteren Fall würde
das F-RLP im Ursprung verbleiben, bis der Timer abläuft, während dessen
sich das Mobiltelefon entscheiden kann, wiederum Daten vom Ursprung
zu empfangen. Im letzteren Fall würde das F-RLP wiederum im Ursprung
verbleiben, bis der Timer abläuft,
und nur nach dem Ablaufen des Timers würde das F-RLP auf ein Ziel übertragen,
von welchem das Mobiltelefon sein stärkstes Signal empfängt. Auf
solche Weise kann der wahlweise Timer, welcher in den verschiedenen
Ausführungsformen der
RLP-Mobilitätslösungen gemäß der vorliegenden
Erfindung eingearbeitet ist, dazu dienen, die Anzahl der Male, welche
das F-RLP übertragen
werden muss, zu verringern.
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Wie
von der obigen Offenbarung angezeigt, können F-RLP und R-RLP von einem
Ursprung zu einem Ziel und zu einem nachfolgenden Ziel gleichzeitig
oder einzeln und mit veränderlichen
Verzögerungen
bewegt werden. Insbesondere können
F-RLP und R-RLP, wie oben beschrieben, von einem Ursprung zu einem
ersten Ziel und nachfolgend zu einem zweiten Ziel übertragen
werden oder alternativ kann das F-RLP auf ein erstes Ziel, dann
auf ein zweites Ziel übertragen
werden und nachfolgend kann das R-RLP entweder auf das erste Ziel und dann
auf das zweite Ziel oder direkt auf das zweite Ziel übertragen
werden. Das heißt,
dass gemäß den verschiedenen
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung die Komponenten des RLP, die hierin definiert
sind, nämlich
F-RLP und R-RLP, zwischen Ursprüngen
und Zielen gleichzeitig, einzeln oder in jeder Kombination davon, übertragen
werden können.
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Obwohl
verschiedene Ausführungsformen einer
RLP-Migrationslösung
für eine
aktive Sitzung der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf eine BSR-Netzwerkarchitektur
dargestellt worden sind, werden jene Fachleute auf diesem Gebiet
der Technik mit der Information aus den Lehren der vorliegenden
Erfindung zu schätzen
wissen, dass die Konzepte einer RLP-Migrationslösung für eine aktive Sitzung der vorliegenden
Erfindung in im Wesentlichen jedem Netzwerk angewendet werden können, welches
ein zuverlässiges
Protokoll wie ein Funkstreckenprotokoll (RLP) umsetzt. Insbesondere
und zum Beispiel können
die Konzepte einer RLP-Migrationslösung für eine aktive Sitzung der vorliegenden
Erfindung im herkömmlichen
hierarchischen CDMA-Funk-IP-Netzwerk 100 aus 1 angewendet
werden, um aktiv eine RLP-Sitzung zwischen verschiedenen RNCs 125 zu
migrieren, welche durch, zum Beispiel, die Mobilität des Zugriffsendgeräts 110 veranlasst
wird.
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Während das
Vorangehende auf verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung gerichtet ist, können
andere und weitere Ausführungsformen
der Erfindung ausgestaltet werden, ohne vom Grundumfang derselben
abzuweichen. Auf solche Weise muss der richtige Umfang der Erfindung
gemäß den Ansprüchen, welche
folgen, bestimmt werden.