CN100536464C - 移动ip系统中的ppp链路协商 - Google Patents
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Abstract
所公开的内容描述了用于在用户终端(UT)和互通功能(IWF)之间建立PPP数据会话的技术。该过程包括：响应于检测来自UT的移动IP数据会话请求而与IWF建立PPP2链路、响应于PPP2链路的建立而检测与UT的PPP1链路、检测PPP2链路失败已发生、以及重新将WCD和UT中的至少一个配置为初始状态。
Description
本申请要求美国临时申请号60/370,033的优先权，后者于2002年4月3日提交，被转让给本发明的受让人并且通过引用被结合于此。
技术领域
本发明涉及无线数据服务，尤其涉及移动IP系统中的PPP链路协商。
背景
互通，即单独局域网(LAN)的连接，很快变得非常普遍。通常被称为“因特网”的基础设施及相关的协议变得普遍公知并且被广泛使用。因特网的核心是互联网协议(IP)，该协议支持本领域公知的LAN之间的数据报路由，并且在征求评述(RFC)791中进一步描述，该评述题为“INTERNET PROTOCOL DARPA INTERNET PROGRAMPROTOCOL SPECIFICATION”，于1981年公布。
IP是一面向数据报的协议，其提供了包括寻址在内的几种服务。IP协议把数据封装到用于传输的IP分组内，并且向分组的头部附着寻址信息。IP头部包含有标识发送和接收主机的32位地址。中间路由器使用这些地址选择一路径，使分组通过网络朝向其所指向的地址的最终目的地。IP定址的基本概念是IP分组的初始前缀可用于普遍的路由决策。例如，地址的前16位可以标识公司A，前20位标识公司A的主要办公室，前26位标识该办公室的以太网上的特定主机，而整个32位标识了在该以太网上的特定主机。再举一个例子，公司A的IP网络中的每个地址的形式(以“由点连接的四个数表示”的形式)都可以是：129.46.xxx.xxx，其中“xxx”是指在0和255之间的任何可允许的整数。
从IP的这个基于前缀的路由特征可见，IP地址包含与特定主机在因特网上的位置有关的隐含地理信息。换言之，每当因特网上的任一路由器接收具有以“129.46”开头的目标IP地址的分组时，路由器就以特定的方向将该分组转发到位于美国加利福尼亚州、圣地亚哥的公司A的网络。这样，IP协议使从世界上的任一因特网节点始发的数据报被路由到世界上的任何其它因特网节点，只要始发方知道目标方的IP地址即可。
随着移动计算和移动因特网接入的普遍发展，需要为诸如使用IP协议的膝上型或掌上型电脑等移动终端提供移动的数据支持。然而，如刚才所提及，因特网路由所使用的IP定址方案包含隐含的地理信息。换言之，如果用户期望使用固定的IP地址来标识他的移动终端，那么在缺乏某些用于将IP分组“转发”到移动终端的技术时，当移动终端远离其“本地”网络(即包含其固定IP地址的网络)时，指向该终端的IP分组不会被路由到该移动终端。
例如，假定用户决定从其在圣地亚哥的公司A的“本地”IP网络中删除其移动用户终端，并且携带该终端一同旅行到Palo Alto(加利福尼亚州)，在那里连到斯坦福大学的IP网络而同时保留其公司分配的固定IP地址。指向移动用户终端的任一IP数据报仍会被路由到公司A的IP网络，因为地理位置信息指出移动用户终端的固定IP地址。这种IP分组不会被传送到远离其“本地”网络的移动用户终端，除非某一机制从中将IP分组从公司A的IP网络转发到移动用户终端在其到PaloAlto斯坦福大学的IP网络当前附着点。
为了满足该需求，RFC 2002指定了能把IP数据报透明地路由到因特网内的移动节点的协议增强，该规定题为“IP移动性支持(IP Mobility Support)”，网络工作组，C.Perkins编辑，IBM，1996年10月公布(可在万维网http://www.rfc.net/rfc2002.html上查到)。通过使用RFC 2002中描述的技术，每个移动节点总是能由其“本地”IP地址所标识，无论其当前到因特网的附着点。当离开其本地IP网络时，移动用户终端可以成为与一“转交(care-of)”地址相关联，从而提供把IP数据报路由到其当前到因特网的附着点所必须的转发信息。RFC
2002通过提供转交地址向“本地代理”的注册而实现这一点。该本地代理通过使用称为“IP穿梭”的技术来转发指向移动终端的IP数据报。IP穿梭包括本地代理将包含转交地址的新IP头部附着于任一到达的IP分组，所述到达的IP分组具有与移动用户终端的本地IP地址相对应的目标地址。在到达转交地址后，转交地址处的“外地代理”剥去IP穿梭头部，并将IP分组传送到移动用户，在其当前到因特网的附着点的终端。
这样，RFC 2002的技术为希望重定位它们的移动终端到因特网的附着点的用户提供了移动的数据服务，而无须改变移动终端的IP地址。这个能力具有几个优点。首先，它能自因特网其它地方的节点始发以便向移动用户终端发送周期性的“推”服务，无论它在哪里。这种服务可以包括股票查询或电子邮件。这就不需要移动用户“拨入”或以其它方式联系其本地网络来检取信息。而且，它使移动终端能根据需要而经常重定位，而无须任何始发方跟踪移动终端当前位于哪里。
为了提高移动用户终端的移动自由度，许多移动用户一般会使用诸如蜂窝或便携式电话这样的无线通信设备(有时称为“WCD”)或者模拟无线通信设备(有时称为“移动站”)作为到陆基因特网的接入点。这里使用的“移动站”是指公共无线射频网络中要在运动期间或者在未特指点处的停顿期间使用的任一订户站。移动站包括便携式单元(例如手持个人电话、无线调制解调器等)以及安装在交通工具内的单元、以及无线本地环(WLL)电话。
存在许多能在移动用户终端和互通功能(IWF)或内部接口间进行数据通信的协议。例如，电信工业联盟(TIA)/电子工业联盟(EIA)临时标准IS-707.5，题为“Data Service Options for Wideband Spread Spectrum Systems：Packet DataServices”，于1998年2月公布，其定义了用于支持TIA/EIA IS-95宽带扩频系统上的分组数据传输能力的要求。IS-707.5指定了一分组数据承载体服务，该服务可用于经由基站/移动交换中心(BS/MSC)在移动终端和IWF间通信。它提供了可应用于多个分组数据服务的过程，所述服务包括RFC 2002的移动IP服务以及在CDPD-1995中描述的蜂窝数字分组数据(CDPD)，CDPD-1995题为“Cellular DigitalPacket Data System Specification，Version 1.1”，由CDPD论坛于1995年1月29日公布。
CDPD是一模拟移动电话系统(AMPS)蜂窝数据服务，它包括某些它自身对移动性的支持。CDPD在许多显著的方面不同于移动IP。最特别的是，CDPD调制解调器具有属于CDPD网络的所分配的IP地址。因此尽管CDPD调制解调器可以在CDPD网络内漫游，然而它不能像支持移动IP的终端可以在其“本地”网络外使用其“本地”IP地址那样，在CDPD网络外使用其IP地址。
IS-707.5还提供了对移动用户终端和无线通信设备之间(Rm接口)、无线通信设备和BS/MSC之间(Um接口)、以及BS/MSC和IWF之间的链路上的通信协议的要求。
无线通信网络向用户提供了许多灵活性，因为它们允许便携式通信设备的用户从无线网络所服务的区域内的任何位置连到因特网，所述便携式通信设备比如个人数字助理、膝上型电脑、电话以及其它设备。例如，在移动用户终端使用RF链路与智能基站通信的个人通信系统中，智能基站向移动终端提供到分组数据交换网(PDSN)的接入，通过该接入作出到IWF的连接。
PDSN提供了对因特网、内联网以及无线应用协议(WAP)服务器的接入。PDSN充当简单互联网协议和移动互联网用户的接入网关。它为虚拟的专用联网提供了外部代理支持和分组传输。它还充当一认证、授权和核算(AAA)客户机。
移动IP
IPv4(互联网协议版本4)假定一个节点的互联网协议(IP)地址唯一地标识了该节点到因特网的附着点。因此，节点必须位于由其IP地址指明的网络上，以便接收指向它的数据报；否则指向该节点的数据报会不可被传送。
为使节点改变其附着点而不丧失其通信能力，目前一般必须采用以下两个机制中的一个：a)每当节点改变其附着点时都必须改变其IP地址，或b)主机特定的路由必须遍布大多数因特网路由结构而被传播。这两种可选方案通常都是不可接受的。第一种方案使节点在其改变位置时不可能维持传输和较高层的连接。第二种方案具有明显且严重的规模问题，在考虑到装备有移动通信设备的移动计算机的规模爆炸性发展时尤其有关。
移动IP是使膝上型电脑或其它移动计算机单元(这里称为“移动节点”)能在不同位置处的各个子网间漫游的协议，而同时维持因特网和/或WAN的连接性。如果没有移动IP或相关的协议，移动节点在漫游过各个子网时会不能保持连接状态。这是因为任何节点通过因特网通信所需的IP地址都是位置特定的。每个IP地址具有一个字段，其指定了节点所驻留其上的特定子网。如果用户期望携带通常附着于一个节点的计算机并且与其一同漫游，使其能通过不同的子网，它就不能使用他的本地基IP地址。结果，游历了几个国家的商人不能仅仅使其计算机漫游过几个地理上不同的网络段或无线节点，而同时保持在因特网上的连接。这在便携式计算设备的时代是不可接受的事。
为了解决这一问题，开发并即将实现移动IP协议。移动IP的一种实现在网络工作组的RFC 2002中描述，由C.Perkins编辑，1996年10月。移动IP也在J.Solomon的文章“Mobile IP Unplugged”中描述，Prentice Hall出版社。这些索引都通过引用被结合于此。
移动IP提供了一种方法，使IP话务能找到对于因特网的附着点改变的节点。IP地址蕴含了特定节点的地理/拓扑位置；例如，目标地址为129.46.x.x的全部IP分组都会被转发到圣地亚哥。如果移动用户希望使用这些地址之一并且经由某些其它因特网服务提供商连到因特网，该地址会是拓扑上不正确的，分组将不可能找到所述的移动终端，因为它们会被发送到公司网络，而不是被发送到属于移动终端所附着的因特网服务提供商(ISP)的网络。移动IP提供了一种将这些分组转发到移动节点而不考虑其位置的机制。
简单IP和移动IP间最显著的差异在于，简单IP呼叫仅要求协商点对点协议(PPP)，而移动IP呼叫要求建立PPP并且发生移动节点注册。简单IP呼叫具有在PPP协商期间作出的IP地址分配，而移动IP呼叫在移动IP注册期间作出IP地址分配。
PPP协议在题为“The Point-to-Point Protocol(PPP)”的出版物中详细描述，由Simpson，W.编辑，STD 51，RFC 1661，1994年7月。
为了维持连接性，当移动用户进入或离开蜂窝边界时，在卫星或地面的蜂窝网络中，无线链路必须从旧的收发机断开，并被重新连到新的收发机。为了开始一新的链路，移动用户和蜂窝收发机传递链路控制消息，用于在移动用户和蜂窝收发机之间协商要在新链路上使用的选项的随后数据的协商链路选项。几个链路控制信号交换数据并且协商要用于传递数据的参数。在协商完成后，移动用户能使用无线信号进行通信。不幸的是，重连接过程可能失败，导致没有任何到移动用户的连接。当这种情况发生时，移动用户终端会被锁定。这会阻止建立新的呼叫，直到用户终端被重启为止。
需要更有效地执行移动用户终端的移动IP注册，使无线通信设备充当用户终端的代理，以便为用户终端建立移动IP支持，并且避免与常规技术相关的问题。
概述
所公开的内容描述了用于在用户终端(UT)和互通功能(IWF)之间建立PPP数据会话的技术。该过程包括：响应于检测来自UT的移动IP数据会话请求而与IWF建立PPP2链路、响应于PPP2链路的建立而检测与UT的PPP1链路、检测PPP2链路失败已发生、以及重新将WCD和UT中的至少一个配置为初始状态。
附图简述
图1说明了示例性的无线通信系统；
图2示出无线通信系统的协议栈；
图3示出为了在常规系统中建立IP数据会话所必须的Rm和Um接口上的流程。
图4示出按照本发明一实施例建立IP数据会话所必须的Rm和Um接口上的流程。
图5是说明与各个Rm和UmPPP链路的状态有关的信息的状态机。
详细描述
移动IP过程和环境包括因特网，在因特网上移动节点(例如膝上型电脑)能通过本地代理和外地代理经调停而远程地通信。一般而言，本地代理和外地代理是执行适当移动IP功能的路由器或其它网络连接设备，就像由软件、硬件和/或固件所实现的那样。本地代理是位于用户终端通常驻留之处的路由器或其它因特网连接设备。外部代理是任何其它的路由器或其它因特网连接设备。插入其本地网络段的特定移动节点通过其指定的本地代理与因特网通信。当这一移动节点漫游时，它通过可用的外地代理经由因特网进行通信。可以推测，在地理上不同的位置上有许多可用的外地代理能经由移动IP协议进行宽带扩频因特网连接。
移动节点通常驻留在(或者“是基于”)使其网络实体能通过本地代理在因特网上通信的网络段上。本地代理无须直接连到因特网。
移动节点会从其本地基网络段被删除，并且漫游到远程网络段。远程网络段一般会通过充当外地代理的路由器与因特网通信。移动节点可以通过各种恳求和广告来标识外地代理，所述恳求和广告形成了移动IP协议的一部分。当移动节点与远程网络段接合时，外地代理将注册请求中继到本地代理。然后，本地和外地代理协商移动节点到外地代理的附着条件。例如，附着可以被限制在一段时间，比如两个小时。当协商成功完成后，本地代理更新一内部“移动绑定表”，该表指定了与移动节点的标识相关联的外地代理的IP地址。而且，外部代理更新一内部“访客表”，该表指定了移动节点地址、本地代理地址等。实际上，移动节点的本地基IP地址已经被转换成外部代理的IP地址。
现在，假定移动节点希望从其新位置向相应的节点发送一消息。来自移动节点的输出消息于是被分组化，并且按照标准互联网协议，通过外部代理在因特网上被转发到相应的节点。如果相应的节点希望向移动节点发送一消息——无论是应答来自移动节点的消息还是因为任何其它原因——它将该消息定址到在其本地代理处的移动节点的IP地址。然后，该消息的分组通过因特网最终被转发到本地代理。从其移动性绑定表可见，本地代理辨认出移动节点不再附着于本地网络段。于是，它按照移动IP协议封装来自相应节点(被定址到本地网络段上的移动节点)的分组，并将这些经封装的分组转发到移动节点的“转交”(C.O.)地址。C.O.地址是外地代理的IP地址。然后，外地代理解开封装，并将消息转发到外地代理处的移动节点。
建立点对点(PPP)链路
图1说明了无线数据通信系统的高级框图。移动用户终端102经由无线通信系统110与互通功能(IWF)108(例如因特网)通信。通信系统110包括无线通信设备(WCD)104和基站/移动交换中心(BS/MSC)106。BS/MSC 106可以是本领域公知的常规无线基站或网关。BS/MSC 106以已知方式连到IWF 108，一般通过分组数据交换网(PDSN)。PDSN是连到基站的设备，并且充当到因特网的接入节点。为讨论起见，基站和PDSN被认为是单个单元，下面由参考数字106来说明。
用户终端102一般经由有线串行连接耦合到无线通信设备104。通信设备104与PDSN 106和IWF 108进行无线通信。
图2是IS-707.5网络模型的每个实体中的协议栈示意图。图2基本对应于IS-707.5的图1.4.2.2-1。在图的最左面是在用户终端102(例如移动终端、膝上型或掌上型电脑)上运行的协议层的协议栈201，它以常规的垂直格式示出。由多个协议层202、204、206和208组成的用户协议栈20l被说明为通过有线的Rm接口逻辑上连到无线通信设备协议栈203，后者包括协议层210、212以及214、215a、215b和215c。无线通信设备104被说明为通过Um空中接口逻辑上连到PDSN协议栈205(对应于BS/MSC(PDSN)106)，后者包括协议层216、218和220。PDSN协议栈205又被说明为通过已知的(例如有线的)接口L连到IWF 108协议栈207，后者包括多个协议层222、224、226、227和228。
下面说明图2的操作的一个例子。上层协议202实体，比如在用户终端102上运行的应用程序，需要通过因特网发送IP分组。一个示例应用是诸如NetscapeNavigator或微软Internet Explorer等web浏览器。Web浏览器请求一通用资源定位器(RUL)，比如“http://www.companya.com”。域名系统(DNS)协议也是一上层协议202，它将文本的主机名“www.companya.com”转换成32位的数字IP地址。超文本传输协议(HTTP)也是上层协议202，它为所请求的URL构造一GET消息，并且还指定了传输控制协议(TCP)会被用来发送该消息，以及TCP端口80用于HTTP操作。
TCP协议也是一上层协议202，它打开了到DNS端口80所指定的IP地址的连接，并且发送HTTP GET消息。TCP协议规定该IP协议会用于消息传输。IP协议204将TCP分组发送到所指定的IP地址。点对点协议(PPP)，即链路层协议206，对IP/TCP/HTTP分组进行编码，并且使用中继层EIA-232协议208将它们通过Rm接口发送到无线通信设备104上的EIA-232兼容的端口上。PPP包含两个协议：链路控制协议(LCP)和互联网协议控制协议(IPCP)。这两个协议必需独立地协商。首先协商LCP协议。一旦设立，则协商IPCP协议。一旦已经完成IPCP协商，就实施移动IP注册，此时PDSN 106向用户终端102分配一IP地址。
无线通信设备104上的EIA-232协议210把所发送的PPP分组传递到无线链路协议(RLP)212和IS-95协议214的组合用于通过Um空中接口传输到PDSN 106。RLP协议212在IS-707.2中定义，而IS-95协议214在上述IS-95中定义。PDSN 106上的补充中继层协议栈，包括RLP协议216和IS-95协议218的组合，通过Um空中接口接收PPP分组，并且通过有线的PDSN(到IWF中继层协议228的IWF接口L)将它们传递到无线通信中继层协议220。无线通信中继层协议220和IWF中继层协议228在TIA/EIA IS-658中描述，该标准题为“Data Services InterworkingFunction Interface Standard for Wideband Spread Spectrum Digital CellularSystem”。
IWF 108的链路层中的PPP协议226对来自用户终端102的PPP分组进行解码，并用于终止用户终端102和IWF 108之间的PPP连接。经解码的分组从PPP协议226被传递到IWF 108的网络层协议224中的IP协议用于检验，并且进一步被路由到IP分组头部中由用户终端102指定的IP地址(这里是www.companya.com的IP地址)。如果在IWF 108有要执行的任何上层协议任务，比如TCP，则它们由上层协议222执行。
假定用户终端102所产生的IP分组的最终目的地并非IWF 108，分组就通过IWF 108的网络层协议224、PPP协议226和中继层协议228被转发到因特网上的下一路由器(未示出)。这样，来自用户终端102的IP分组就通过无线通信设备104、PDSN 106和IWF 108被传送到它们最终在因特网上的目的地，从而按照IS-707.5标准中继模型为用户终端102提供了无线分组数据服务。
如图2所示，IS-707.5标准提供了在用户终端102和IWF 108之间链路上的通信协议的要求，包括对Rm、Um和L接口的要求。这些要求和过程可用于支持RFC2002中描述的移动IP服务。然而，IS-707.5不提供用于在第一实例中建立移动IP服务的过程。换言之，IS-707.5提供了用于支持移动IP服务的框架，但不提供用于协商移动IP服务、或者向移动IP服务的本地代理和外地代理注册用户终端102的过程。
为了通过点对点链路建立通信，PPP链路的每一端都必须首先发送链路层控制协议(LCP)分组以配置和检测数据链路。在建立了链路后，必须认证对等方。然后，PPP必须发送网络层控制协议(NCP)分组以选择和配置一个或多个网络层协议。一旦已经配置了所选的网络层协议之一，来自每个网络层协议的数据报就可以通过链路被发送。链路会为通信保持配置，直到明确的LCP或NCP分组关闭该链路，或者直到某些外部事件发生(不活动定时器到期或网络管理员干涉)为止。
建立移动IP连接
用户终端102会从一个PDSN移到另一个PDSN。这会在例如用户终端102是在运动中的火车或飞机上操作的膝上型电脑的情况下发生。非常希望为用户终端保持相同的IP地址，并且确保不同PDSN间的切换或转移对于用户终端是透明的，且允许用户继续在因特网上无干扰地运行程序。
图3示出用户终端102(比如膝上型电脑)和无线通信设备104(比如web启用的蜂窝电话)之间、以及常规系统中无线通信设备104和PDSN 106之间的通信链路。用户终端102和无线通信设备104之间的接口一般包括经由RS232串行连接的有线连接，这称为Rm接口。无线通信设备104和PDSN 106之间的连接是无线空中接口，被称为Um接口。
通常，当用户终端接收到一连接信号时，这会立即触发Rm接口上的PPP协商会话。一旦PPP已经在Rm链路上协商，PPP协商会话就会在Um接口上发生。
在已知的系统中，因特网数据会话在用户终端102向无线通信设备104发出一命令以开始数据会话时开始。该命令一般包括“ATDT#777”或等价的命令信号。该命令警告无线通信设备104开始一指令序列以便在用户终端102和PDSN 106之间建立连接。在呼叫设立期间，PPP会话或链路通过协商阶段以便在链路(即Rm链路和Um链路)的各端建立适当的通信协议。用户终端102和无线通信设备104之间的链路称为PPP1链路。无线通信设备104和PDSN 106之间的链路称为PPP2链路。
参照图3，其中Y轴表示时间，在从用户终端102接收到开始命令(例如“ATDT#777”)后，无线通信设备104向终端102发送“连接”信号。此后，终端102和设备104实施LCP和IPCP协商以便在PPP1链路上的两个设备间建立通信链路。在LCP和IPCP协商完成后，设备104向终端102返回一“流程控制”命令。只要流程控制有效，“流程控制”命令就阻止终端102向设备104发送数据。
一旦建立了终端102和设备104间的通信链路，设备104就通过Um空中接口与PDSN 106通信以建立PPP2链路。设备104和PDSN 106通过Um空中接口实施LCP和IPCP协商。在LCP和IPCP协商完成后，通过Um链路传送移动IP(MIP)注册。在MIP注册过程期间，向终端102分配一IP地址。
在Um链路上的IPCP协商后，要求通过PPP1链路实施进一步的IPCP协商。在无线通信设备104和PDSN 106间建立的PPP2协议不同于用户终端102和无线通信设备104间建立的PPP1协议的情况下，需要该进一步的协商。
一旦在Rm和Um链路上完成了全部协商，就删除流程控制，并且在用户终端102和PDSN 106之间传送数据。
该方法的一个问题在于，如果任一PDSN和/或基站拒绝接受来自无线通信设备的初始呼叫或者出于某种原因丢弃呼叫(例如由于差的无线链路)，则终止用户终端处的呼叫连接会有很大的困难。一个结果是来自该移动设备的随后呼叫在没有先重启用户终端102前不能作出，因为不能正确地清除系统资源。这个条件对于语音和数据呼叫都是如此。
图4示出为按照本发明一实施例建立IP数据会话所必须的Rm和Um接口上的流程。当用户终端102希望开始一IP数据会话时，它向无线通信设备104发送一会话开始命令(例如“ATDT#777”或等价物)。在接收到会话开始命令后，设备104与PDSN 106通信以便通过Um接口建立PPP链路。不像常规的系统那样，当前的解决方案不首先通过Rm链路建立PPP链路。而是首先通过Um链路建立PPP链路。设备104和PDSN 106实施LCP和IPCP协商以便为Um接口建立期望的PPP协议。一旦已经完成通过Um接口的LCP和IPCP协商，MIP注册(包括IP地址)就能被发送到用户终端102。
在无线通信设备104接收到MIP注册信息后，设备104通过Rm接口向用户终端102发送一连接命令。于是，终端102和设备104实施LCP和IPCP协商以便通过Rm接口建立PPP1协议链路。由PDSN 106建立的用户终端102的MIP IP地址被发送到终端102，作为IPCP协商会话的一部分。一旦已经建立了PPP1协议，PPP1协议选项就与通过Um接口建立的PPP2协议选项相比较。如果PPP1和PPP2协议选项互相匹配，则在用户终端102和PDSN 106之间建立IP数据会话。
如果PPP1和PPP2协议选项互相不匹配，则通过Um接口实施进一步的LCP和IPCP协商会话。然后新的PPP2选项与PPP1协议选项相比较。如果PPP1和新的PPP2协议选项互相匹配，则在用户终端102和PDSN 106之间建立IP数据会话。如果相应的协议选项仍不匹配，则PDSN 106发送一“拆卸”信号以便终止用户终端102和PDSN106之间的连接。
在所说明的实施例中，当用户终端102开始一拨号联网会话时，在已经完成Um协商会话并且为用户终端102分配了一个地址以前，没有连接信号被发回用户终端102。一旦分配了地址，该信息就被发送到无线通信设备104，然后从设备104向用户终端102发送一连接信号以便开始设立PPP1协议的过程。于是用户终端102能维持IP会话，并且通过无线链路将数据发送到PDSN 106或从中接收数据。
如果在IP会话期间，Um接口上的链路被断开，则把“无载波”信号返回到无线通信设备104，但是不影响用户终端设置。终端102可以继续向无线通信设备104发送数据。设备104会将发送的数据保存在数据缓冲器中，直到重建空中接口Um上的连接为止。这样，无线通信设备104和空中接口Um实际上对于用户终端102是透明的。
所述实施例的一个优点是在网络间的切换期间实现的。一般有服务不同地理区域的多个PDSN。例如，单单在美国本土就可能有三个或四个PDSN。用户终端102及其相关的无线通信设备104位于诸如汽车、火车或飞机这样的运动交通工具中。因此，用户终端可以在PDSN间移动，例如从PDSN1到PDSN2。从PDSN1到PDSN2必须有平滑的切换以便使丧失连接的可能性最小。在这种情况下，有必要将PPP2链路从PDSN1切换到PDSN2。必须在PDSN2上建立新的PPP2链路。这也要求PDSN 2上的新移动IP注册。如果PDSN 1上协商的选项对于PDSN 2不改变，则无须通过Rm接口再同步PPP2链路。这样，从PDSN 1到PDSN 2存在切换的事实对于用户终端102完全透明。
图5是包含与各个Rm和UmPPP链路的状态有关的信息的状态机。如果遇到失败情况，状态机就包含与链路有关的全部信息，使状态机能处理不同的失败条件而不对用户终端102造成负面影响。过去，失败条件会产生误差信号，误差信号有害地影响了用户终端102的操作，通常要求重启它以便清除该误差。在示例性实施例中，状态机记住每个Um和Rm链路的状态，并且在需要维持或重建链路时应用所保存的值。
图5的状态图表示出在无线通信设备104上运行的软件程序。软件控制协商过程。圈510表示在系统等待用户终端102发送开始(例如ATDT#777)信号时的起动或初始状态。当无线通信设备104从用户终端102接收初始信号时，系统通过路径515从状态0转变到圈520表示的状态1。在状态1，系统通过Um接口开始LCP和IPCP协商，并且执行移动IP注册过程。一旦建立了Um PPP2链路并且完成了移动IP注册，该状态信息就通过路径525传递到圈530所表示的状态2。在这一点上，Um链路上的协商已经完成。下一步是通过Rm接口协商PPP1链路。无线通信设备104将连接信号发回用户终端102，系统开始在Rm接口上协商PPP1链路。如果Rm和Um链路上的选项都相同，则设置完成，系统通过路径535移到圈540所表示的状态3。如果各个链路上的选项不同，系统就通过路径545移到圈550所表示的状态4。在该状态下，必须重新协商并修改Um接口上的PPP2链路，使其与PPP1链路有相同的选项。实际情况是，在很高百分比的时间里，一般超出90％的时间，在Rm和Um上协商相同的选项。如果有必要重新协商Um链路，它是基于在PPP1链路上建立的选项。如果最终协商下来的PPP2链路与在PPP1链路上有相同的选项，系统就通过路径555转移到状态3(圈540)。如果不能建立与PPP1链路有相同选项的PPP2链路，则系统通过路径565返回到状态0(圈510)，连接丢失。
每条链路都表示在设立过程的各个阶段的误差状态条件。如果误差在呼叫丢失的过程中的任何点处发生，系统就知道沿着相应的误差路径返回到状态0(圈510)。一旦系统返回到状态0，无线通信设备104即就绪并可用于接收新的呼叫。
虽然上面已经描述了本发明的各个实施例，然而应该理解，它们只是以示例形式给出，而不是限制。对于本领域的技术人员显而易见的是，这里可作出形式上和细节上的各种改变，而不背离本发明的精神和范围。
例如，除了使用硬件的配置以外，本发明的实现可以体现在软件中，适于例如被配置成保存软件(即计算机可读程序代码)的计算机可使用的(例如可读)媒质。程序代码能实现这里所公开的系统和技术的功能或制造或其两者。例如，这可以通过使用通用编程语言(例如C或C++)、包括Verilog HDL，VHDL在内的硬件描述语言(HDL)等等来实现，或者通过其它可用的编程和/或电路(即图解的)捕获工具来实现。程序代码可以分布在任何已知的计算机可使用媒质中，包括半导体、磁盘、光盘(例如CD-ROM、DVD-ROM)，并且作为体现在计算机可使用(例如可读)传输媒质(例如载波或任何其它媒质，包括数字的、光学的或基于模拟的媒质)中的计算机数据信号。这样，可以通过包括因特网和内联网在内的通信网络发送代码。
可以理解，由上述系统和技术实现的功能和/或提供的结构可以在内核(例如微处理器内核)中表示，所述内核体现在程序代码中，并且可以被变换成作为集成电路产品的一部分的硬件。此外，所述系统和技术可以体现为硬件和软件的组合。这样，本发明不应受到上述任一示例性实施例所限制，而应该仅按照权利要求及其等价物来定义。
Claims (18)
1.一种用于在用户终端UT和互通功能IWF间建立PPP数据会话的无线通信设备WCD，所述无线通信设备包括：
响应于检测来自所述UT的移动IP数据会话请求而与所述IWF建立第二PPP链路的装置；
响应于第二PPP链路的建立而检测与所述UT的第一PPP链路的装置；
用于检测第二PPP链路失败已发生的装置；以及
用于当检测到第二PPP链路失败已发生时将所述WCD和所述UT中的至少一个重新配置为初始状态的装置。
2.如权利要求1所述的无线通信设备，其特征在于，所述失败在第二PPP链路建立之后发生。
3.如权利要求1所述的无线通信设备，其特征在于，所述失败在第一PPP建立之前发生。
4.如权利要求1所述的无线通信设备，其特征在于，所述失败响应于所述WCD超时而发生。
5.如权利要求1所述的无线通信设备，其特征在于，所述失败响应于所述WCD检测到数据会话请求的结束而发生。
6.如权利要求1所述的无线通信设备，其特征在于，还包括：用于在第一PPP链路建立之后在第一PPP链路的选项与第二PPP链路的选项之间执行第一比较的装置。
7.如权利要求6所述的无线通信设备，其特征在于，还包括：用于响应于所述第一比较而重建第二PPP链路的装置。
8.如权利要求7所述的无线通信设备，其特征在于，还包括：用于在第二PPP链路重建之后在第一PPP链路的选项与第二PPP链路的选项之间执行第二比较的装置。
9.如权利要求8所述的无线通信设备，其特征在于，用于检测第二PPP链路失败已发生的所述装置将第一PPP链路的选项与第二PPP链路的选项之间的任何不匹配标识为失败。
10.一种在无线通信设备WCD中在用户终端UT和互通功能IWF间建立PPP数据会话的方法，所述方法包括下述步骤：
响应于检测来自所述UT的移动IP数据会话请求而与所述IWF建立第二PPP链路；
响应于第二PPP链路的建立而检测与所述UT的第一PPP链路；
检测第二PPP链路失败已发生；以及
当检测到第二PPP链路失败已发生时，将所述WCD和所述UT中的至少一个重新配置为初始状态。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述失败在第二PPP链路建立之后发生。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述失败在第一PPP建立之前发生。
13.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述失败响应于所述WCD超时而发生。
14.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述失败响应于所述WCD检测到数据会话请求的结束而发生。
15.如权利要求10所述的方法，其特征在于，还包括：在第一PPP链路建立之后，在第一PPP链路的选项与第二PPP链路的选项之间执行第一比较。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，还包括：响应于所述第一比较而重建第二PPP链路。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括：在第二PPP链路重建之后，在第一PPP链路的选项与第二PPP链路的选项之间执行第二比较。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，在检测到第二PPP链路失败已发生时，将所述第二比较时的任何不匹配标识为失败。
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