CN101743728B - 建立hrpd信号链路的方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种通过非HRPD接入在HRPD接入网络和接入终端之间建立替选HRPD信令链路的方法(10)。其包括：在接入终端(AT)(24)和高速分组数据(HRPD)接入网络(AN)(26)之间提供(12)信号转发功能(SFF)(22)；在接入终端(24)和SFF(22)之间建立(14)数据隧道(28)；经由数据隧道(28)交换(16)HRPD信令消息和HRPD数据；通过读取具有特定标识符的报头并且将该报头映射到该接入终端或网络的地址，由SFF(22)通过非HRPD接入来识别(18)HRPD接入网络(26)和接入终端(24)；以及将到达SFF(22)的HRPD信令消息和HRPD数据从接入终端(24)和HRPD接入网络(26)分别转发(20)到HRPD接入网络(26)和接入终端(24)。方法(10)执行发起和会话建立进程，使切换到HRPD接入网络的过程中的时间、中断和分组丢失最小并且实现无缝移动性。

Description

建立HRPD信号链路的方法
技术领域
本发明涉及一种建立HRPD信号链路的方法，并且更具体地，涉及一种通过非HRPD接入在接入终端和接入网络之间建立替选HRPD信令链路并且在该替选信令链路上预先建立HRPD会话的方法。
背景技术
存在对开发多模式设备的兴趣，该设备能够将数据、语音和视频服务无缝地从一个无线电技术转移到另一无线电技术而不会对用户体验有不利影响。
一种这样的设备是3GPP2-EVDO，其与其他无线标准互操作，诸如3GPP长期演进(LTE)、WLAN、WiMaX等。该类型的技术间切换正在获得特别的关注，原因在于存在对集成不同的空中接口技术的极大兴趣。而且随着主要蜂窝运营商迁转到4G并且较新的运营商在宽带空间中涌现，在4G技术成熟的可预见的未来，对于运营商内漫游以及运营商间漫游，均需要多模式无线电设备。
在诸如LTE的一个技术上发起的实时数据会话，例如VoIP呼叫，可移动或漫游到其中仅HRPD可用的区域中。有必要将VoIP呼叫从LTE无缝地转移到HRPD并且没有长的延迟。
然而，HRPD要求在允许进行/接收任何类型的呼叫之前建立会话。HRPD的初始化和会话建立包括如下步骤，其要求移动设备和HRPD网络之间的信令交换：1.单播接入终端标识符(UATI)指配进程，2.HRPD会话建立进程，3.接入鉴权，4.点对点协议(PPP)建立，和5.IP建立以备未来切换到HRPD。然而，复杂性和成本约束使该移动设备限于典型地具有一个发射机天线，这是现今的标准业界实践。
在上文详细描述的示例中，在该设备在另一无线电接口上活跃地进行发射和接收时，需要存在额外的发射机用于初始化和会话建立的信令交换。
本发明提出了这样的一种方法和解决方案：该方法和解决方案在不必使用两个发射机天线的情况下，通过在非HRPD网络或诸如LTE、WLAN、WiMax等其他空中接口上活动的移动设备，执行HRPD的初始化和会话建立进程，以便于使切换或转移到HRPD网络的过程中的中断和分组丢失最小。
因此，需要通过在非HRPD空中接口(作为示例，该术语包括LTE、WLAN、WiMax等)上活动的移动设备，执行HRPD的初始化和会话建立进程，以便于使切换或转移到HRPD空中接口的过程中的中断和分组丢失最小，这是成本有效的、快速的或者用户友好的并且不需要使用例如，两个发射机天线。
附图说明
在结合附图阅读时，通过参考下面的具体实施方式，将最佳地理解本公开内容的发明方面的实施例，在附图中：
图1是根据本发明的非HRPD接入上的HRPD信令的简化说明。
图2是根据本发明的通过非HRPD接入建立HRPD信号链路的方法的框图。
图3说明了根据本发明的如虚线中的关于3GPP2，A.S0008的HRPD_IOS标准中定义的HRPD IOS架构，其包括信号转发功能和新接口(Axx)。
图4是根据本发明的用于随时间通过非HRPD接入建立HRPD信号链路的流程图，该图包括用于每个接入终端(AT)、信号转发功能(SFF)、接入网络(AN)、接入网络-AAA(AN-AAA)和时间a～h的列，说明了如何打开或建立链路。
图5是根据本发明的用于随时间通过非HRPD接入关闭(或停止)HRPD信号链路的流程图，该图包括用于每个接入终端(AT)、信号转发功能(SFF)、接入网络(AN)、接入网络-AAA(AN-AAA)和时间a～f的列，说明了如何停止或终止链路。
图6是示出根据本发明的随时间通过使用TCP/IP的非HRPD接入交换HRPD信令的流程图，该图包括用于每个接入终端(AT)、信号转发功能(SFF)、接入网络(AN)、接入网络-AAA(AN-AAA)利时间a～c的列。
图7是如此处详细描述的如HRPD标准IS856定义的协议结构的说明，其说明了缺省信令路径和缺省数据路径。
图8是示出根据本发明的如图7中的HRPD标准IS856定义的协议结构的环境说明，包括信令适配协议(SAP)和处于打开(操作)位置的信令路径。
图9是根据本发明的图8中的信令适配协议和处于打开状态(操作)中的示例性信令路径的实施例。
图10是根据本发明的图8中的信令适配协议和处于打开状态(操作)中的示例性信令路径的可替选的第二实施例。
图11是根据本发明的图8中的信令适配协议和处于打开状态(操作)中的示例性信令路径的可替选的第三实施例。
图12示出了根据本发明的图8中的信令适配协议的接入终端状态机，其包括关闭状态、建立状态和打开状态，说明了如何打开和关闭替选链路。
图13示出了根据本发明的图8中的信令适配协议的接入网络状态机，其包括关闭状态、建立状态和打开状态，说明了如何打开和关闭替选链路。
图14是根据本发明的用于随时间通过非HRPD空中接口建立HRPD信号链路的流程图，该图包括用于每个替选链路、信令网络协议(SNP)、信令适配协议(SAP)、接入网络(AN)和时间a～l的列。
图15是根据本发明的用于将HRPD消息和HRPD数据转换到可通过非HRPD接入传送的通用容器上的信令适配方法的实施例的框图。
具体实施方式
参考图1和2，示出了通过非HRPD接入在HRPD接入网络和接入终端之间建立替选HRPD信令链路的方法10。方法10通常包括提供步骤12、建立步骤14、交换步骤16、识别步骤18和转发步骤20。更详细地，方法10包括：在接入终端(AT)24和高速分组数据(HRPD)接入网络(AN)26之间提供12信号转发功能(SFF)22；在接入终端24和SFF 22之间建立14数据隧道28；经由数据隧道28交换16HRPD信令消息和HRPD数据；通过读取包括HRPD扇区识别、接入终端识别和流识别的报头并且将该报头映射到接入终端和接入网络之一的地址，由SFF 22通过非HRPD接入来识别18HRPD接入网络26和接入终端24；并且将到达SFF 22的HRPD信令消息和HRPD数据从接入终端24和HRPD接入网络26分别转发20到HRPD接入网络26和接入终端24。有利地，方法10执行发起和会话建立进程，使切换到HRPD接入网络的过程中的时间、中断和分组丢失最小并且实现无缝移动性。
更详细地，方法10执行关于HRPD的发起和会话建立进程。例如，在使用中，诸如移动设备的AT 24在非HRPD接入(诸如3GPP长期演进(LTE)、无线局域网(WLAN)和WIMax)上是活动的。方法10适于使针对HRPD接入网络的切换过程中的时间、中断和分组丢失最小并且使用户体验最大。在一个实施例中，HRPD信令消息位于TCP/IP链路上，具有新定义的报头以唯一识别HRPD接入网络。此外，方法10特别适于在多模式设备或接入终端中使用，其中HRPD作为一种接入技术。换言之，方法10提供HRPD利非HRPD空中接口技术之间的无缝移动性。
下文详细描述了在本申请通篇中使用的术语和缩写的简要定义。除非明确说明，否则所有这样的术语和缩写具有其常见的普通含义。此处的定义以清楚为目的。
1.演进数据最优化或演进数据被简写为EV-DO或EVDO或1xEV。
2.高数据速率(HDR)和高速分组数据(HRPD)通常意指用于通过无线电信号无线传输数据的通讯标准。HRPD可提供宽带互联网接入和包括实时数据服务的多种数据服务，如互联网协议语音(VoIP)。
3.EVDO使用复用技术，诸如CDMA(码分多址)以及频分双工(FDD)来使发射的数据量最大。其由第三代合作伙伴项目2(3GPP2)标准化，作为CDMA2000标准族的一部分并且已由世界上许多移动电话服务提供商采用，并且特别地那些先前使用CDMA网络的提供商。在2006年9月的题为“cdma2000 High Rate Packet Data Air InterfaceSpecification”的3GPP2 C.S0024-A中和在TIA-IS-856(还被称为IS856)中提供了CDMA2000高速分组数据(HRPD)EVDO(演进数据最优化)的更详细的描述。
4.HRPD会话意指接入终端(AT)和接入网络(AN)之间的共享状态。不同于打开会话，AT不能在没有打开的会话的情况下与AN通信。
5.连接或专用无线电连接意指空中链路的特定状态，其中AT被指配前向业务信道、反向业务信道和关联的媒体接入控制信道。
6.如此处使用的，HRPD缩写通常意指和包括，例如，HDR、EV-DO、EVDO、1xEV、CDMA、CDMA2000演进数据最优化(EVDO)、标准TIA-IS-856、3GPP2HRPD互操作性规范A.S0008、基于cdma2000无线IP网络的标准TIA-IS-835等。
7.3G意指第三代蜂窝技术
8.3GPP意指第三代合作伙伴项目，开发GSM标准及其演进的标准化团体
9.3GPP2意指第三代合作伙伴项目2，开发cdma2000开发方案的标准化团体
10.4G意指第四代宽带无线技术
11.WiMAX意指全球微波接入互操作性
12.TCP意指传输控制协议(TCP/IP的一部分)
13.IP是互联网协议(TCP/IP的一部分)
在一个实施例中，方法20包括在HRPD空中接口上建立业务信道之前，通过非HRPD接入预先建立HRPD会话。为了执行非HRPD接入和HRPD接入之间的切换，需要在切换之前建立HRPD会话(在适当的射频下)。如IP语音(VoIP)的实时服务中的问题在于，HRPD会话建立耗用数秒的时间段，这可在通信中引入不可接受的间断。为了支持非HRPD和HRPD接入之间的低延时(低建立时间)活动会话切换，方法20提供了一种解决方案和有效进程，用于在射频天线从非HRPD接入转变到HRPD接入之前，在非HRPD接入上预先建立HRPD会活。
如此处使用的术语“HRPD接入”至少包括HRPD空中接口、HRPD接入网络和HRPD核心网络之一，其中该接入网络包括无线电网络控制器、(一个或多个)基站等，其中该核心网络包括分组数据服务网络(PDSN)、移动IP归属代理、移动IP外地代理等，并且如此处使用的术语“非HRPD接入”至少包括非HRPD空中接口、非HRPD接入网络和非HRPD核心网络之一。
在一个实施例中，方法20包括在HRPD空中接口上建立业务信道之前，通过在非HRPD接入上活动的HRPD多模式接入终端鉴权和预先建立HRPD会话(其中该HRPD多模式接入终端是移动设备，其实现除HRPD接入技术之外的一个或不止一个接入技术)。优选地，这包括在建立业务信道之前，获得HRPD的所有协议层的UATI指配、协议子类型协商和协议配置参数协商。为了执行非HRPD和HRPD之间的活动会话切换，可能需要接入终端借助于UATI指配自接入网络获得UATI，在HRPD接入网络和接入终端之间协商协议子类型和协议配置参数。然而，在如VoIP的已知的实时服务中，这些进程可耗用不可接受的时间段(不利的用户体验)并且可在通信中引起不可接受的间断。如上文使用的，活动会话意指接入终端正在专用无线电连接上发送和接收用户数据。
有利地，为了支持非HRPD和HRPD接入之间的低延时(通信中的间断减至最小)活动会话切换，该方法包括在射频天线从非HRPD接入转变到HRPD接入之前，在处于非HRPD接入上时建立有效进程以获得HRPD UATI、HRPD协议子类型和配置参数。
在一个实施例中，图1中的数据隧道是安全的以便于使接入网络上的安全攻击的可能性最小并且保护接入终端的私密性。
在另一实施例中，该方法包括允许传递来自非HRPD空中接口接入终端和针对非HRPD空中接口接入终端的HRPD接入信道消息的步骤。该特征例如，可减少执行从非HRPD网络到HRPD网络的切换所耗用的时间。在该实施例中，所期望的是，HRPD上的所需用于获得HRPD业务信道的接入进程被回避，因此有利地改进切换过程中的用户体验。
如本领域的技术人员应理解的，接入网络可包括基站控制器、无线电网络控制器、多个前端设备等。可以理解，基站经由一个或多个收发信机提供接入终端和接入网络之间的射频(RF)接口。接入网络与HRPD接入终端交换信令消息以便于建立会话，维护会话等。
在另一实施例中，该方法可包括：提供接入终端和SFF之间的接口；以及提供SFF和接入网络之间的接口。在该实施例中，SFF可被定义为独立模块或特征，以便于基于接入网络负载和运营商网络布局易化接入网络实现和可升级性。有利地，接入终端和SFF之间的接口可支持不同的接入终端厂商和SFF厂商之间的互操作性。同样地，被定义在SFF和HRPD接入网络之间的接口提供和支持不同的HRPD接入网络厂商和SFF厂商之间的互操作性。
在优选实施例中，该方法包括：将HRPD接入终端识别映射到非HRPD网络指配的IP地址。为了保持非HRPD网络不必处理HRPD特定信息，重要的是，在接入终端和SFF之间建立的数据隧道上使用通用传送机制，并且TCP/IP提供该选项。用于识别HRPD接入中的接入终端的识别有必要被映射到TCP/IP域，其中使用IP地址。该特征实现了该功能。
而且在优选实施例中，该方法包括通过将扇区ID映射到HRPD接入网络的IP地址，由基于IP的SFF路由封装的消息。从接入终端到达SFF的HRPD信令消息需要被转发到HRPD接入网络，并且从接入网络到达SFF的HRPD信令消息需要被转发到接入终端。然而，对于每个HRPD接入网络具有一个SFF是不切实际的。期望的是一个SFF服务于许多个HRPD接入网络。该特征将扇区ID唯一识别的HRPD网络标识映射到HRPD网络的IP地址，该IP地址是接入网络中的可到达的IP地址。
参考图3，该图说明了如虚线中的关于3GPP2，A.S0008的HRPD_IOS标准中定义的HRPD IOS架构，此处通过引用将其并入。图3还包括信号转发功能。有利地，在该图和应用背景下的SFF提供HRPD和非HRPD之间的快速的和可靠的切换，以及成本有效的解决方案。更详细地，为了(通过利用非HRPD接入来交换HRPD信令消息和数据)预先建立HRPD会话，有必要定义替选路径。该方法和SFF提供：替选路径，使得非HRPD接入不必处理HRPD特定信息和基于非HRPD的数据隧道上的TCP/IP；通过非HRPD在TCP/IP上发送的HRPD信令消息被路由到正确的接入网络和接入终端；从TCP/IP域到HRPD域的转化；以及保护接入网络免受攻击的安全性。
图4是用于随时间通过非HRPD空中接口建立HRPD信号链路的流程图，该图包括用于每个接入终端(AT)、信号转发功能(SFF)、接入网络(AN)、接入网络-AAA(AN-AAA)和时间a～h的列，说明了如何打开链路。
更详细地，项a～h提供了随时间的顺序详细流。在时间a处，AT建立IP连接。该IP连接是在非EVDO空中接口上建立的。在时间b处，AT在IP承载上向信号转发功能发送替选链路打开请求消息。该替选链路打开请求消息包含移动站标识。在时间c处，信号转发功能在得到替选链路打开请求消息时自AN-AAA获得接入终端认证。在时间d处，信号转发功能触发移动设备的鉴权以便于在接入终端和信号转发功能之间建立安全的数据隧道。在时间e处，在信号转发功能和接入终端之间创建安全的数据隧道。在时间f处，信号转发功能向接入网络发送Axx-替选链路打开请求消息。在时间g处，接入网络利用Axx-替选链路打开响应消息对信号转发功能进行响应。在项h处，信号转发功能将替选链路打开响应消息转发到接入终端。
该进程有利地提供建立替选信令链路的有效方式，并且优选地其可包括用于网络执行鉴权和建立安全隧道的手段。此外，其可包括提供发现接入网络是否支持替选链路上的HRPD信令的有效方法的机制，无须通过明确手段通知接入网络能力，而该明确手段可能是耗时的和昂贵的。
如此处使用的，接入网络-AAA(AN-AAA)意指接入网络-鉴权、授权、和计费。
鉴权意指确认请求服务的用户是所请求的网络服务的有效用户。经由标识和认证的呈递来完成鉴权。认证类型的示例是密码、一次性令牌(token)、数字证书和电话号码(主叫/被叫)。
授权意指基于用户所请求的服务的鉴权和当前系统状态向用户批准特定类型的服务(包括“无服务”)。授权可基于限制，例如一天中时间的限制，或者物理位置限制，或者针对相同用户的多次登录的限制。授权确定向用户批准的服务的本质。服务类型的示例包括，但不限于：IP地址过滤、地址指配、路由指配、QoS/差异化服务、带宽控制/业务管理、针对特定端点的强制隧道传送和加密。
计费意指跟踪用户的网络资源消耗。该信息可用于管理、规划、记帐或其他目的。实时计费意指与资源消耗同时递送的计费信息。分批计费意指保存计费信息直至其在晚些时间被递送。计费中收集的典型信息是用户标识、所递送服务的本质、服务何时开始及其何时结束。
图5是根据本发明的随时间关闭(或停止)基于非HRPD空中接口的HRPD信号链路的流程图，该图包括用于每个接入终端(AT)、信号转发功能(SFF)、接入网络(AN)、接入网络-AAA(AN-AAA)和时间a～f的列，说明了如何停止链路。
在优选实施例中并且更详细地，在时间a处，AT已建立接入终端和信号转发功能(SFF)之间的安全数据隧道。在时间b处，AT在IP承载上向SFF发送替选链路关闭请求消息。在时间c处，在接收到替选链路关闭请求时，信号转发功能发起关闭接入终端和接入网络之间的替选链路连接的进程，并且向接入网络发送Axx-替选链路关闭请求消息。在时间d处，接入网络以Axx-替选链路关闭响应消息进行响应。在时间e处，SFF完成关闭替选链路的进程并且向接入终端发送替选链路关闭响应。并且，在时间f处，关闭接入终端和SFF之间的安全数据隧道。如此处使用的，IP承载意指使用TCP/IP作为用于端到端传送协议的机制的数据传送。
在一个实施例中，这提供了用于关闭或停止基于非HRPD空中接口的HRPD接入网络和接入终端之间的替选信令链路，确保在接入终端和接入网络上运行的信令适配状态机的同步的可靠进程。
图6是示出根据本发明的随时间通过使用TCP/IP的非HRPD空中接口交换HRPD信令的流程图，该图包括用于每个接入终端(AT)、信号转发功能(SFF)、接入网络(AN)、接入网络-AAA(AN-AAA)和时间a～c的列。
更详细地并且在优选实施例中，在时间a处，AT已在接入终端和信号转发功能(SFF)之间建立了安全数据隧道。在时间b处，AT在IP承载上向SFF发送替选链路消息的消息。该替选链路消息具有封装的HRPD信令消息，该封装的HRPD信令消息具有用于SFF确定应将该消息转发到哪个接入网络的报头信息。并且，在时间c处，在接收到替选链路消息时，SFF将该消息转发到适当的接入网络。这提供了用于通过非HRPD接入透明地交换HRPD信令消息和HRPD数据的机制，而不需要非HRPD网络解释和处理HRPD特定信息。
参考图15，示出了用于将HRPD消息和HRPD数据转换到可通过非HRPD接入传送的通用容器上的信令适配方法50的可替选的实施例。方法50包括步骤：提供52HRPD协议，其包括信号适配协议(SAP)，该SAP包括打开状态、建立状态和缺省关闭状态；请求54打开基于非HRPD接入的替选HRPD信令链路；在进入打开状态时激活56替选HRPD信令链路；将HRPD信令消息和HRPD无线电链路协议(RLP)数据适配58(和封装)到非HRPD接入上；在没有建立HRPD业务信道的情况下，经由该替选HRPD信令链路在接入终端和HRPD接入网络之间交换60HRPD信令消息和HRPD数据；以及通过插入包括扇区识别、流识别和接入终端识别的报头基于非HRPD接入来识别62HRPD接入网络和接入终端。该方法执行发起和会话建立进程，使切换到HRPD接入网络的过程中的时间、中断和分组丢失最小并且实现无缝移动性。
有利地，该方法提供了一种用于通过非HRPD技术的专用无线电连接交换HRPD信令消息和HRPD数据的机制或过程，其可降低能够执行非HRPD无线技术和HRPD蜂窝技术之间的活动会话切换的多模式接入终端的开发成本。
为了提供背景，以根据诸如2006年9月的题为“cdma2000 HighRate Packet Data Air Interface Specification”的3GPP2 C.S0024-A中的已知方法发送或接收HRPD信令消息，需要建立专用无线电连接。该专用无线电连接被定义为空中链路的特定状态，其中AT被指配前向业务信道、反向业务信道和关联的媒体接入控制信道。在其中实现HRPD无线技术和非HRPD无线技术的多模式移动设备中，当非HRPD位于专用无线电连接上时，使HRPD技术也同时位于专用无线电连接上是昂贵的和多余的。
为了使具有诸如HRPD的一个技术的多模式接入终端执行从非HRPD无线技术到HRPD无线技术的活动会话切换(其中活动会话意指接入终端正在专用无线电连接上发送和接收用户数据)，根据3GPP2C.S0024A需要建立HRPD会话，其包括在接入终端和HRPD接入网络之间在专用无线电连接上交换的HRPD信令消息和HRPD数据。然而，具有两个专用无线电连接在实现时是昂贵的并且技术上是复杂的。
方法50提供了一种用于通过专用非HRPD无线电连接交换HRPD信令消息和HRPD数据的成本有效的方法和机制，其降低能够执行非HRPD无线技术和HRPD技术之间的活动会话切换的多模式接入终端的开发成本。
在优选实施例中，方法50可进一步包括在没有建立HRPD业务信道的情况下，提供基于非HRPD接入的HRPD会话、HRPD点对点(PPP)和HRPD互联网协议(IP)会话的预先建立。为了使具有诸如HRPD的一个技术的多模式接入终端执行从非HRPD无线技术到HRPD无线技术的活动会话切换，在3GPP2 C.S0024A下需要建立HRPD会话、PPP会话和IP会话，其包括在接入终端和HRPD接入网络之间在专用无线电连接上交换的HRPD信令消息和HRPD数据。在其中实现HRPD无线技术和非HRPD无线技术的多模式移动设备中，并且当非HRPD位于专用无线电连接上时，使HRPD技术也同时位于专用无线电连接上是高成本的和技术上多余的并且使用宝贵的空中时间。该预先建立特征允许一种能够执行非HRPD无线技术和HRPD蜂窝技术之间的活动会话切换的多模式接入终端。
在又一优选实施例中，方法50包括在没有HRPD接入信道进程的情况下执行业务建立。这有利地提供了通过非HRPD网络上的替选链路发射HRPD接入信道消息的手段，使得回避用于获得业务信道的HRPD的接入信道进程。
作为背景，当前的实现方案，诸如HRPD 3GPP2 C.S0024A标准，需要接入信道进程，诸如交换接入信道消息，其在从非HRPD到HRPD的活动会话切换中引入额外的时间。通常，发送接入信道消息以便于获得关于HRPD接入网络和接入终端之间的专用无线电连接的业务信道指配。
为了减少执行从非HRPD网络到HRPD网络的活动会话切换所耗用的时间，在优选实施例中，在不执行接入进程的情况下发送接入信道消息，因此有效地回避该进程。这提供了有效切换并且改进切换过程中的用户体验。
在又一实施例中，方法50可包括提供包括接入终端的标识的替选链路打开请求消息并且连接是IP连接，如图12～14所示。该特征提供了其中在替选链路打开请求消息中发送接入终端的标识的有利进程，使得接入网络可验证接入终端的认证并且可选地执行鉴权和验证进程以便于确保基于非HRPD网络的接入终端和接入网络之间的安全通信链路。
图7是如HRPD标准IS856定义的协议结构的说明，此处通过引用将其并入。图7还示出了如此处详细描述的缺省信令路径。该图示出了具有模块化设计的HRPD分层架构，其允许针对协议、软件和独立协议协商的部分更新。
下面详细描述了图7中示出的协议堆栈层的一般讨论。开始于底部右侧并且向上移动，物理层提供了关于前向和反向链路信道的信道结构、频率、功率输出、调制和编码规范并且提供了支持进程的协议。媒体接入控制(MAC)层定义了支持用于在物理层上进行接收和发射的进程的协议。安全层提供了支持鉴权和加密服务的协议。连接层提供了支持空中链路连接建立和维护服务的协议。会话层提供了支持协议协商、协议配置和会话状态维护服务的协议。流层提供了支持不同的应用流的复用的协议。应用层提供了支持用于传送HRPD协议消息的缺省信令应用和用于传送用户数据的缺省分组应用的应用协议。对于更多的细节，参考HRPD标准IS856。
图8是示出根据本发明的如图7中HRPD标准IS856定义的协议结构的环境说明，包括信令适配协议(SAP)和处于打开(操作)位置中的信令路径。SAP提供
图9、10和11示出了图8中的信令适配协议的三个实施例和处于打开(操作)状态中的示例性信令路径。
在一个实施例中，SNP协议消息和RLP分组被转发到SAP，其在图9中的实线信令路径中示出。
为了在没有建立HRPD接入网络和多模式接入终端之间的专用无线电通信的情况下执行HRPD会话建立，例如，该方法有利地提供了用于通过信令网络协议(SNP)将HRPD协议堆栈的所有七个层生成的信令消息转发到信令适配协议的进程。因此，通过1)将HRPD的所有层生成的HRPD信令消息从SNP转发到信令适配协议(图9中的左侧实线信号路径)；以及2)将通过无线电链路协议(RLP)生成或传递的HRPD数据转发到信令适配协议(通过图9中的右侧的信令路径)，使对诸如IS-56A HRPD标准的已知实现方案的技术影响最小。而且，
在图9和10中，示出了控制开关的SAP状态，该开关类似于双极开关，其提供了两个软件连接开关，以允许信号沿缺省路径行进(虚线中，关闭状态)或者沿实线信令路径行进的操作状态。
在第二实施例中，如图10所示，信令链路协议-D(SLP-D)协议消息和RLP分组被转发到SAP。为了在没有建立HRPD接入网络和多模式接入终端之间的专用无线电通信的情况下执行HRPD会话建立，该方法有利地提供了用于通过信令网络协议(SNP)和信令链路协议(SLP-D)将HRPD协议堆栈的所有七个层生成的信令消息转发到信令适配协议的进程。通过将HRPD的所有层生成的HRPD信令消息通过SLP转发到信令适配协议，使SAP不执行信令消息的排序和重传，并且因此简化了信令适配协议进程。此外，通过无线电链路协议(RLP)生成或传递的HRPD数据被转发到信令适配协议。
在第三实施例中，如图11所示，流协议的分组被转发到SAP。为了在没有建立HRPD接入网络和多模式接入终端之间的专用无线电通信的情况下执行HRPD会话建立，该方法有利地提供了用于通过信令网络协议(SNP)和信令链路协议(SLP-D)以及流协议将HRPD协议堆栈的所有七个层生成的信令消息转发到信令适配协议的进程。通过将HRPD的所有层生成的HRPD信令消息通过流协议转发到信令适配协议，使SAP不执行信令消息的排序和重传以及流标识符的包含和解释，这进一步简化了信令适配协议进程。此外，通过无线电链路协议(RLP)生成或传递的HRPD数据通过流协议被转发到信令适配协议，进一步简化了信令适配协议的开发。
图12和13示出了信令适配协议的接入终端和接入网络状态机，在图9中该状态机包括关闭状态、建立状态和打开状态，说明了如何打开替选链路。该方法有利地提供了从非HRPD替选链路有效地变换到缺省HRPD信令链路的进程及其相反的进程。该方法中定义的状态变换和消息确保使HRPD网络和多模式接入终端同步的有效方法。此外，该特征的另一优点在于其在没有明确信令的情况下提供由接入网络确定信令适配协议支持和替选链路支持的机制，这减少了HRPD和非HRPD无线系统的射频资源使用。
图14是根据本发明的用于随时间通过非HRPD空中接口建立HRPD信号链路的流程图，该图包括用于每个替选链路、信令网络协议(SNP)、信令适配协议(SAP)、接入网络(AN)和时间a～l的列。在优选实施例中，方法50进一步包括提供用于通过SAP请求和激活替选链路的消息序列。该特征有利地提供用于在没有建立专用HRPD无线电连接的情况下以成本有效的方式建立和适配HRPD信令消息的手段。该方法还可提供与诸如在3GPP2-C.S0024A标准下已实现和部署的HRPD接入网络和移动设备的后向兼容性。
更详细地，该流程图示出了在HRPD标准C.S0024A中已定义的其他协议的背景中的信令适配协议的动态行为。在时间a处，移动设备开机。在时间b处，信令网络协议激活信令适配协议。在时间c处，信令适配协议初始化其本地变量并且进入关闭状态。在时间d处，当在替选链路上专用信道可用时，将该情况通知SNP。在时间e处，SNP将替选链路上的可用性设定为真。在时间f处，SNP检测到需要向网络发送信令消息。其通过发送SAP.替选链路激活来激活替选链路上的信令。在时间g处，SAP向网络发送替选链路打开请求消息。在时间h处，SAP进入建立状态并且更新适当的变量。在时间i处，网络在其建立替选链路上的信令链路之后发送替选链路打开响应消息。这可牵涉安全数据隧道建立等。在时间j处，SAP进入打开状态并且设定适当的变量。在时间k处，SAP向SNP发送SAP.替选链路打开指示的指示。并且在时间l处，SNP将替选链路打开状态设定为真。
应当理解，此处公开的本发明的概念可具有许多修改。在一定程度上，该修改落入所附权利要求及其等效物的范围内，本专利申请将涵盖该修改。

Claims (7)

1.一种通过非HRPD接入在HRPD接入网络和接入终端之间建立替选HRPD信令链路的方法，包括：
通过非HRPD接入来预先建立HRPD会话，所述非HRPD接入被定义为非HRPD空中接口、非HRPD接入网络和非HRPD核心网络中的至少一个；
在接入终端和高速分组数据(HRPD)接入网络之间提供信号转发功能(SFF)；
在所述接入终端和所述SFF之间建立数据隧道；
经由所述数据隧道交换HRPD信令消息和HRPD数据；
通过读取报头并且将所述报头映射到所述接入终端和所述HRPD接入网络的其中一个的地址，由所述SFF通过非HRPD接入来识别所述HRPD接入网络和所述接入终端，所述报头包括HRPD扇区识别、接入终端识别和流识别；以及
将到达所述SFF的所述HRPD信令消息和所述HRPD数据从所述接入终端和所述HRPD接入网络分别转发到所述HRPD接入网络和所述接入终端。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括下述步骤：在HRPD空中接口上建立业务信道之前，从非HRPD接入进行鉴权和预先建立HRPD会话。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述数据隧道是安全的。
4.如权利要求1所述的方法，进一步包括下述步骤：允许通过非HRPD接入在所述接入终端和所述HRPD接入网络之间的HRPD接入信道消息传递事务。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述HRPD接入网络包括基站控制器和无线电网络控制器中的至少一个。
6.如权利要求1所述的方法，进一步包括：关闭所述接入终端和所述SFF之间的所述数据隧道。
7.如权利要求1所述的方法，进一步包括下述各项中的至少一个：在所述HRPD接入网络和所述SFF之间提供接口；在所述SFF和所述HRPD接入网络之间提供接口；将所述HRPD接入终端识别映射到由所述非HRPD网络指配的IP地址；以及，通过将扇区ID映射到所述HRPD接入网络的IP地址，由SFF通过IP来路由封装的消息。
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