CN102571302A - 电路服务通知应用自动重传请求的问题 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于在分组数据网络上通知电路交换事件的装置。该装置包括分组数据调制解调器和互操作接口。分组数据调制解调器被配置来在分组数据无线链路上发送和接收分组数据。分组数据调制解调器具有隧道链路接入控制处理器，其被配置来封装/解封用于与电路交换网络模型的链路接入控制层对应的子层的子集的数据。互操作接口可操作来经由分组数据网络耦接到分组数据调制解调器，并且被配置来通知分组数据调制器该电路交换事件。互操作接口具有链路接入控制/隧道链路接入控制处理器，其被配置来当进行电路交换事件的通知时封装/解封该数据。

Description

电路服务通知应用自动重传请求的问题
技术领域
本发明总体地涉及蜂窝通信领域，以及更具体地涉及排除与在分组数据无线链路上通知移动站进入呼叫相关联的问题的装置和方法。
背景技术
蜂窝电话产业不仅在本国而且在全世界正经历指数性增长。实际上，众所周知，美国超过百分之二十的成人甚至没有传统固定电话。除了不拥有传统电话的成人外，近百分之九十的成人拥有无线电话。
蜂窝电话的使用也日益增多超过传统固定电话使用的覆盖。实际上，每七个成人中就有一个成人现在仅使用蜂窝电话。而在过去，蜂窝电话在固话不可用时或者在紧急情况下才被使用，不过较低的载波速率、家庭套餐的可承受性和免费移动电话间拨打或朋友间拨打的促销促进了蜂窝电话使用上的显著增长。如今，下面的情形并不少见：走入一个公共论坛或机构场所，会注意到那里的大多数人正用蜂窝电话通话。
使用移动电话或移动站通信的能力自上世纪中叶起就可得了。但是，在1990年代期间，提供了所谓的“2G”或者第二代移动电话系统，开始了我们现今普遍享受的布设和使用两方面的大发展。这些初始系统主要是针对各方间语音呼叫的路由(route)和可靠服务而提供的。而且，本领域技术人员将理解，为了维持服务质量，存在与语音数据的发送和接收相关联的众多定时和延时要求。这样，提出了确保这种服务质量的所谓电路交换语音链路。
尽管无线蜂窝网络技术持续提供有关处理语音呼叫能力的改进，但是也存在产业上的巨大拉动来提供分组数据的可靠高效传输。因而，高速分组数据网络上的日益发展并不总是跟随语音网络的发展。业界的一个目标是提出一种能提供可靠语音和高速数据访问两者的更统一的解决方案，但是目前尚未实现此点。因而，通用做法是提供一种移动系统，其在一种类型的电路交换网络，比如CDMA2000 1xRTT上提供语音通信，而在另一种类型的网络，比如LTE上提供高速数据通信，该另一种类型的网络专为分组数据提供，而并不提供用户更喜欢的支持语音通信的服务质量。在不远的将来，这些混合型解决方案将在本领域流行。当前，如上提到的能够在两种截然不同的网络上通信的移动站(即，蜂窝电话)被称作“双模”(dual mode)移动站。
为了提供这样的混合系统，设计者被迫开发用于两个或多个共场(co-fielded)网络产生冲突的情况或需要两个或多个共场网络互操作(interoperate)的情况的协议。
本申请处理一种这样的情况，即专为分组数据通信提供的高速数据网络到电路交换语音网络间的切换，以便处理进入或拨出呼叫，或者需要使用电路交换网络的某些其它事件。
目前，存在用于在高速数据会话期间回退(fallback)到电路交换网络以便处理进入或拨出呼叫的协议。大多数目前的技术遵循“隧道(tunneling)”形式，其中与呼叫相关联的通知数据被封装到在分组数据网络上交换的数据单元序列中。当前规定在向移动站通知电路交换链路上的呼叫时封装诸如寻址和认证信息的关键数据。在发布时间为2010年4月、标题为“E-UTRAN-cdma20001x Connectivity and Interworking Air Interface Specification(E-UTRAN-cdma2000 1x连通和互操作空中接口规范)”的第三代合作伙伴计划2(3GPP2)规范3GPP2C.S0097-0第1.0版本
Figure BDA0000129563990000021
(下文称其为“规范”)中定义了一个这样的协议，将该规范并入本文用于各种目的和意图。该规范可在http://www.3gpp2.org公开获得。该规范规定了一种便利通过任何无线接入技术(radio access technology，RAT)、但不通过高速分组数据(High Rate PacketizedData，HRPD)的cdma2000 1x隧道的兼容性标准，并且包括对演进的陆地无线接入网络(Evolved Terrestrial Radio Access Network，E-UTRAN)和cdma2000 1x互操作的要求。除了架构参考模型、分层隧道模型、以及对设备——尤其是移动站和互操作解决(interworking solution，IWS)——的要求之外，还规定了通用电路服务通知应用(generic circuit services notification application，GCSNA)协议，以经由提供移动站和IWS之间隧道的任何RAT支持移动站和1x电路交换IWS之间的cdma2000 1x电路交换服务的信令事务。GCSNA协议允许已向1x电路交换系统注册了的双模移动站享受在所谓的4G长期演进(LongTerm Evolution，LTE)网络(其采用E-UTRAN作为高速分组数据服务的空中接口)上的分组数据服务的速度利益，同时提供回退协议以使得移动站能够发起和接收在1x电路交换系统上的语音呼叫。
虽然GCSNA提供了从LTE向1x切换的期望特征，发明人还是发现该协议欠缺在恶劣覆盖环境(尤其是可能丢失分组数据单元(PDU)的那些环境)中工作的鲁棒能力。更具体地，因为该规范允许网络设计者拥有基于不同实施方案规定某些关键参数的灵活性，发明人注意到，双模移动站或IWS有可能不止一次接收到相同的分组，而不存在任何形式的重复检测。本领域技术人员将理解，前述不希望发生的重复后果可能引起网络不稳定、移动站死锁、以及处理和定时资源的低效利用。
因此，需要一种能消除双模通信系统中重复分组接收可能性的技术。
此外，需要一种装置和方法来提供双模通信网络上移动站和互操作解决之间的可靠GCSNA隧道事务。
发明内容
本发明以及其他申请旨在解决上述问题和解决现有技术的其他问题、不足和局限。本发明提供了一种用于为均耦接到电路交换网络和分组数据网络的双模移动站和互操作接口两者排除电路交换回退通知的错误重复消息接收的较好技术。在一个实施例中，一种装置在分组数据网络上提供电路交换事件通知，该装置包括双模移动站，其可操作来耦接到分组数据网络，并被配置来经由分组数据网络上的隧道针对互操作接口发送和接收电路交换回退通知。移动站包括隧道链路接入控制处理器，其被配置来向互操作接口发送电路服务消息，以及被配置来针对来自互操作接口的确认消息的接收而监控分组数据网络，并且被配置来在确认计时器过期后重传该电路服务消息，其中当消息顺序上下文计时器过期后，由隧道链路接入控制处理器排除电路服务消息的重传。
本发明的一个方面关注一种用于在分组数据网络上提供电路交换事件通知的方法，该方法包括：通过可操作来耦接到分组数据网络的双模移动站，经由分组数据网络上的隧道，针对互操作接口发送和接收电路交换回退通知；通过双模移动站内布置的隧道链路接入控制处理器，向互操作接口发送电路服务消息，以及针对来自互操作接口的确认消息的接收而监控分组数据网络，并且在确认计时器过期后重传电路服务消息；以及当消息顺序上下文计时器过期后，由隧道链路接入控制处理器排除电路服务消息的重传。
本发明的另一个方面包括一种用于在分组数据网络上提供电路交换事件通知的装置，该装置具有互操作接口，其可操作来耦接到分组数据网络，并且被配置来经由分组数据网络上的隧道针对双模移动站发送和接收电路交换回退通知。互操作接口具有隧道链路接入控制处理器，其被配置来向双模移动站发送电路服务消息，以及被配置来针对来自双模移动站的确认消息的接收而监控分组数据网络，并且被配置来在确认计时器过期后重传电路服务消息，其中当消息顺序上下文计时器过期后，由隧道链路接入控制处理器排除电路服务消息的重传。
本发明的再一个方面特征在于一种用于在分组数据网络上提供电路交换事件通知的方法，该方法包括：通过可操作来耦接到分组数据网络的互操作接口，经由分组数据网络上的隧道针对双模移动站发送和接收电路交换回退通知；通过互操作接口内布置的隧道链路接入控制处理器，向双模移动站发送电路服务消息，以及针对来自双模移动站的确认消息的接收而监控分组数据网络，并且在确认计时器过期后重传电路服务消息；以及当消息顺序上下文计时器过期后，由隧道链路接入控制处理器排除电路服务消息的重传。
附图说明
参照下述描述及附图，本发明的这些以及其他目的、特征和好处将变得更好理解，在所述附图中：
图1是图示用于在分组数据无线链路上通知双模移动站进入呼叫或其他电路交换事件的当前双模蜂窝架构的框图；
图2是描绘诸如用于通知图1的双模移动站的当前双模隧道参考模型的框图；
图3是描绘根据本发明的改进的双模蜂窝架构的特征的框图；
图4是示出根据本发明的用于双模移动站发起的隧道交换的GCSNA消息顺序流(message sequencing)的流程图；以及
图5是示出根据本发明的用于双模移动站发起的隧道交换的替代的GCSNA消息顺序流的流程图。
具体实施方式
给出如下说明，以使得本领域普通技术人员在特定应用及其要求情境下生产和使用所提供的本发明。但是，本领域技术人员将清楚对优选实施例的各种修改，并且本文限定的通用原理可应用于其他实施例。因而，本发明并不旨在局限于本文示出和描述的特定实施例，而是以与本文公开的原理和新颖特征一致的最宽范围为准。
现在将参考附图描述本发明。各种结构、系统和设备在附图中仅出于说明目的示意性地描绘，以便不以本领域技术人员公知的细节模糊本发明。不过，包含附图是为了描述和解释本发明的说明性示例。本文中所使用的词汇和短语应理解和解释为具有与本领域技术人员对这些词汇和短语的理解一致的含义。不想通过对本文术语或短语的一致性使用来暗示术语或短语的特殊定义，即与本领域普通技术人员理解的惯常和普通含义不同的定义。如果想要使术语或短语具有特殊含义，即，与本领域技术人员理解的含义不同的含义，则在说明书中将以直接和明确给出该短语或术语的特殊定义的定义方式明示地给出这样的特殊定义。
鉴于对于用于在分组无线链路上通知移动站呼叫的目前双模蜂窝架构和相关联的技术的上述背景讨论，将参考图1-2讨论这些蜂窝架构的局限。之后，将参考图3-5给出本发明的讨论。本发明通过提供隧道架构、装置和方法克服了目前的限制和不足，由此贯穿采用GCSNA用于电路交换回退的分组数据网络消除了不必要的处理和分组重复的后果。
考虑图1，其中给出了图示用于在分组数据无线链路109上通知双模移动站101进入呼叫或其他电路交换事件的目前蜂窝架构100的框图。架构100包括移动站101，其具有用于处理电路交换蜂窝应用的电路交换(CS)调制解调器102和用于处理分组数据应用的分组数据(PD)调制解调器104。移动站101经由电路交换无线链路106耦接到电路交换基站107，并且通过分组数据无线链路109耦接到分组数据基站110。
电路交换基站107耦接到移动交换中心114。移动交换中心114耦接到互操作接口112。互操作接口112经由分组数据链路115耦接到分组管理实体(packetized management entity，PME)116。移动交换中心114向/从公共交换电话网络(PSTN)路由(route)呼叫和事件。分组管理实体116耦接到分组数据交换中心118，分组数据交换中心118向/从诸如因特网的分组数据网络路由数据和事件。
在操作时，由移动交换中心114将PSTN上的电路交换呼叫和事件路由到电路交换基站107。由移动站101内的电路交换调制解调器102处理与电路交换无线链路106上发生的呼叫或其他事件相关联的所有控制和业务量。类似地，由分组数据交换中心118将互联网上的分组数据和事件路由到特定分组数据移动性实体116，该特定分组数据移动性实体116接口(interface)到当前分配给移动站101的分组基站110。由移动站101内的分组数据调制解调器104处理与分组数据无线链路109上发生的分组数据或其他事件相关联的所有控制和业务量。
本申请特别感兴趣的是与某些目前双模配置相关联的场景和境况，一个例子是这样的双模移动站101，其能够处理诸如在cdma2000 1xRTT架构中可能存在的码分多址(CDMA)无线链路106上的电路交换呼叫和其他事件，并且其处理诸如在使用E-UTRAN作为分组传输的空中接口的长期演进(LTE)架构中可能存在的分组数据无线链路109上的分组数据和其他事件。如本领域技术人员将理解的，本领域公知cdma2000 1xRTT电路交换架构(或“1x”架构)用于处理电路交换呼叫(“语音呼叫”)；LTE架构也是公知的，并且目前正进入世界各大城市中心，作为超过当前使用的EV-DO分组数据网络的在分组数据通信能力方面的改进。此外本领域技术人员还公知LTE是专用于分组数据的网络。即，LTE不支持诸如传统蜂窝语音呼叫的电路交换事件。LTE确实提供对所谓的基于网际协议的语音(voice over internet protocol，VoIP)呼叫的支持，但是如本领域技术人员将理解的，目前与VoIP技术相关联的不足(例如，抖动)使得从人的因素这一视角来看，非常不可能在移动站中正常使用VoIP。
前进到本申请，将采用来自1x和LTE应用两者的示例和术语，这是因为这些是易于理解和普遍使用的技术，利用它们可以有效地教导目前的限制以及如何利用本发明克服这些限制。但是，本发明人注意到，本发明的范围并不局限于1x和LTE，而是扩展到包含这样的双模蜂窝架构：其中所采用的分组数据无线链路109用于移动站101和互操作接口(或“互操作解决”(IWS))112之间的通知服务，从而为从分组数据无线链路109到电路交换无线链路106的回退做准备，以便发起或接收与电路交换链路106相关联的、或需要电路交换应用特有的定时和服务质量属性的语音呼叫或其他事件。
在特定1x和LTE术语中，分组数据移动性实体116称为移动性管理实体(MME)，其是LTE网络的主接入节点。MME接口到称为eNB的许多分组数据基站110。如上面提到的，互操作接口112称为互操作解决(IWS)，负责将诸如1x的电路交换网络接口到LTE网络。因而，当正通过分组数据网络向移动站发送分组数据时，出于本申请的目的，架构100中所示的电路交换元件102、107、112在效用上(effectively)闲置。分组数据正在经由分组数据交换中心118向/从因特网，经过分组数据移动性实体116、经过分组数据基站110、以及在分组数据无线链路109上向/从移动站内的分组数据调制解调器104路由。
但是当以移动站101为目标的适时电路交换事件(例如，呼叫)进入移动交换中心114时，必须通过分组数据无线链路109通知移动站101：为了向前继续，即接受呼叫，其必须以及时的方式停止处理分组数据并回退到电路交换无线链路106。但是，因为电路交换协议和分组数据协议并不等效，设计者正致力于提供允许该通知发生的技术和机制。在1x/LTE环境下采用的一个这样的机制是隧道，藉以将基本电路交换数据(TCSDATA)121封装为在包括链路115、119和109的分组数据网络上发送/接收的更高级别数据分组120中的数据部分，其中，该基本电路交换数据(TCSDATA)121是为了进行与呼叫的发起、接受或拒绝以及向电路交换无线链路106的回退相关联的通知、确认和电路交换参数协商而提供的。因而，如名称所暗示的，电路交换通知数据121采用数据分组作为藉以发送/接收基本电路交换参数的隧道。
互操作接口112进行移动交换中心114和分组数据移动性实体116之间的接口，并且负责与通过隧道传输电路交换数据121相关联的大部分处理。在链路115、119、109上将隧道分组120路由通过移动性实体116和基站110，但是仅要求在端点101、112处理数据121。关于诸如1x的目前电路交换网络，存在大量的网络信息寻址、认证、分段和重组、无线参数等等，这些必须由电路交换事件的端点处理，以便保证服务质量。在1x中，处理该信息的协议层称为链路接入控制(LAC)层。因而，在电路交换调制解调器102内绘制了执行用于电路交换事件的这些操作的LAC层处理器103。类似地，在电路交换基站107内绘制了用于执行基本类似分层处理的LAC处理器108。如本领域技术人员将理解的，如果电路交换事件是移动站101处理的唯一事件，则前述元件103、108对于LAC层所需的处理就够用了。
分组数据调制解调器104和分组数据基站110还包括用于支持分组数据网络上的分层通信的相应的处理元件(未示出)。但是，为了在分组数据网络上提供对于电路交换呼叫和其他事件的通知，在互操作接口112和分组数据调制解调器104两者中都需要隧道链路接入控制(tunneling link access control，TLAC)层处理元件105、113。当然，因为互操作接口112的主要目的是将电路交换网络接口到分组数据网络，由此得出结论，TLAC层信息的处理是必要的。
在广义层面上，诸如因特网浏览、文本消息传递、文件传输的分组数据应用严重依赖于分段消息在网络上的动态路由。即，消息被分割为片段和分组，并且通过各种路线路由到目的地(例如，移动站101)。因而，分组可能次序颠倒地或错误地到达目的地，从而必须重传并且由目的地元件中的装置重组。这正是目前VoIP技术不能将自身顺利推向应用的原因——不能以与满意使用(favored use)相称的时间间隔保证分组送达。另一方面，文件传输中的满意使用的定时需求远不那么苛刻。作为示例，LTE用于数据传输目的非常快，但是不能保证支持语音活动所必需的定时。此外，本领域技术人员将理解，很有可能当在分组数据网络上传输时分组将丢失，以及TLAC层和底层协议包括用于分组数据的可靠端对端通信的规定。本申请感兴趣的是，GCSNA包括自动重复查询(automatic repeat query，ARQ)，也称作自动重复请求的规定，通过ARQ，由发送方重传未被确认的分组。
相反，为了满意的使用，语音呼叫要求一致且专用的端对端服务质量。诸如1x的电路交换协议例如规定了必要的约束和检查，以确保高服务质量。本领域技术人员将理解，主要经由专用链路106来实现该服务质量，专用链路106可能在很长时间段内不携带有意义的信息，但其应是可获得的。
本领域技术人员还将理解，与处理电路交换呼叫和事件相关联的硬件和软件和与处理分组数据和事件相关联的硬件和软件有必要不同。因而，双模移动站101被描绘为具有电路交换调制解调器102和分组数据调制解调器104两者。本领域技术人员还将理解，对目前移动站的设计约束，诸如处理能力和电池寿命，经常限制移动站101，使其仅能处理两个链路106、109之一上的事件。本申请考虑当移动站101正在积极地处理分组数据链路109上的分组数据时的进入/拨出呼叫通知、或移动站101和互操作接口112之间的其它电路交换事件所关联的问题。现在将参考图2更详细地介绍与TLAC层处理相关联的这些和其他复杂性。
图2是描绘诸如用于通知图1的双模移动站101或互操作接口112的目前双模隧道参考模型的框图200。图200示出了互操作接口如何经过各种其他接入技术实体与双模移动站通信，以引发(affect)在如上面参考图1讨论的包括分组数据无线链路的分组数据网络上的电路交换呼叫或其他事件的通知。如在任何分层架构模型中那样，每个端点必需复制每个网络模型层。例如，互操作接口根据诸如1x的电路交换分层协议从移动交换中心接收电路交换事件的通知，1x包括最高层，第3层210，其包括通知信息本身。第3层数据被封装到与隧道链路接入控制层211对应的数据单元中，其又被封装到与通知应用层212相关联的数据单元中，其最终被封装到与电路交换底层(通常是媒体接入层和物理层)213对应的数据单元中。在1x/LTE通知配置中，通知应用层212通常称为通用电路服务通知应用(GCSNA)层，这是因为采用了GCSNA协议。
在复制与无线技术相称的底层208-209的其他接入技术实体所采用的一个或多个底层链路上传递底层数据单元。通常，互操作接口与电路交换底层209通信，并且移动站通过其分组数据无线链路与分组数据底层208通信。如上面提到的，互操作接口通过经隧道传输通知而将电路交换事件通过其分组数据无线链路通知给移动站。电路交换通知数据的这种封装在第3层201进行，并且通过分组数据无线链路和居间链路发送到移动站。
其他接入技术实体引发从电路交换到分组数据链路的底层转换(translation)，从而该通知在分组数据底层207处通过分组数据被移动站接收。因为这由移动站内的分组数据调制解调器进行处理，所以除了普通分组数据的接收和发送所需要的之外，不再需要额外的处理或资源。但是，移动站内的分组数据调制解调器必须还提供针对互操作接口中的对应层210-212中的每一个的处理。因而，仅仅出于电路交换通知的目的，移动站内的分组数据调制解调器就必须提供用于通知应用层206、TLAC层205和第3层204的处理资源。
本领域技术人员将理解，GCSNA协议规定了GCSNA1XCIRCUITSERVICE(GCSNA 1x电路服务)消息216，其被用来在IWS和移动站之间通过隧道传输所述1x封装的电路交换数据。为了提供ARQ，GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息216包括MESSAGESEQUENCE(消息顺序)字段(未示出)和ACKREQUIRED(要求ACK)字段217。根据该协议，如果发送方(即，移动站或IWS)发送断言了(asserted)ACKREQUIRED字段217的GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息216，则发送方应该起动确认计时器(未示出)，称作L2ACKTIMER(L2ACK计时器)。如果该计时器在接收到来自接收方的GCSNAL2ACK(GCSNA L2ACK)消息218之前过期，则发送方可以重新发送先前发送过的GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息216。GCSNAL2ACK消息218包括ACKSEQUENCE(ACK顺序)字段(未示出)，其被设置为正被确认的GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息216的MESSAGESEQUENCE字段的值。该MESSAGESEQUENCE字段是6比特模64的数。
类似地，规范要求，基于断言了ACKREQUIRED字段217的GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息216的接收，接收方(即，移动站或IWS)将GCSNAL2ACK消息218发送回发送方，并且额外地启动GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER(GCSNA顺序上下文计时器)(未示出)并存储所接收的MESSAGESEQUENCE字段的值。如果在GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER过期之前接收到另一GCSNA1XCIRCUITSERVIC 消息216，则接收方应该将该GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息216视为重复消息，并应该将其丢弃。
但是，规范要求GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER和L2ACKTIMER的值，以及未被确认的GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息216的允许重传次数是特定于实施方案的。即，规范允许网络设计者指定允许重传次数、在重传前等待接收者确认GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息216的时间、以及接收方将所接收的具有相同MESSAGESEQUENCE字段值的GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息216作为重复消息丢弃的时间。
在高级别，规范进行控制的这一级别表现为规定GCSNA分组的可靠发送和接收，同时也支持网络设计上的灵活性。但是，本发明人发现了该规范要求的方法的几个不足，其可能导致移动站或IWS的死锁，以及其当然可能导致不必要的网络拥堵和处理资源的过度利用。
例如，考虑一种网络实施方案，其中将L2ACKTIMER的值设置为160毫秒(ms)，并且将GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER的值设置为300ms，两者均为用于目前网络的实际可行的值。接下来，考虑在时间t＝0，IWS发送断言了ACKREQUIRED 217的GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息216，并且由移动站在通知应用层206接收消息216。根据该规范，IWS将L2ACKTIMER设置为160ms。所接收的消息216被向上转发经过TLAC层205以进行寻址和认证验证，然后一直到第3层204以处理所封装的1x数据。此外，根据该规范，移动站将GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER设置为300ms，并且向IWS回传GCSNAL2ACK消息218。
现在考虑GCSNAL2ACK消息218未被IWS成功接收，即在分组数据网络上发生了导致GCSNAL2ACK消息218丢失的情况。
这样，在时间t＝160ms，L2ACKTIMER过期，并且IWS重传断言了ACKREQUIRED 217的GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息216，并且启动第二L2ACKTIMER。该重传被移动站成功接收，并且因为GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER未过期，所以移动站将重传的GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息216作为重复消息拒绝，并且向IWS回传第二GCSNAL2ACK消息218。GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER继续运行。
还考虑第二GCSNAL2ACK消息218也丢失了。
这样，在时间t＝320，IWS重传(现在是第三次发送)断言了ACKREQUIRED 217的GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息216，并且再次设置L2ACKTIMER。该第三次发送也被移动站成功接收，但是因为GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER(最初基于第一次GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息216的接收被设置为300ms)已经过期，所以移动站接受该GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息216，将其作为一个新的GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息216而不是重复的GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息216，并且将该重传数据向上转发经过TLAC层205到达第3层204以进行处理。
结果，移动站的第3层204被提供了重复的1x数据，并被要求将该数据作为新的1x事件处理。这是问题，并且本领域技术人员将理解，这样的一组条件在目前网络上是可能的，并且可能导致移动站死锁，或者至少导致资源的低效利用。考虑一天使用期间预期的回退场景的数目，这样的利用浪费了时间和电池功率。本发明人还注意到，如果在一段时间由许多移动站发起通信以向单个IWS通知1x呼叫发起，则上面提到的场景将发生更大数量级的后果。因而，需要用于处理在采用GCSNA的双模系统中的ARQ的改进的技术。
结果，提供本发明，以通过提供一种技术，藉以排除允许接收重复GCSNA消息的场景，来克服上面提到的局限以及其它局限。下面将参考图3-5讨论本发明。
现在转向图3，图3给出了描绘根据本发明的改进的双模蜂窝架构300的框图。架构300包括移动站301，其具有用于处理电路交换蜂窝应用的电路交换(CS)调制解调器302和用于处理分组数据应用的分组数据调制解调器304。移动站301经由电路交换无线链路306耦接到电路交换基站307，并且通过分组数据无线链路309耦接到分组数据基站310。
电路交换基站307耦接到移动交换中心314。移动交换中心314耦接到互操作接口312。互操作接口312经由分组数据链路315耦接到分组管理实体(PME)316。移动交换中心314向/从公共交换电话网络(PSTN)路由呼叫和事件。分组管理实体316耦接到分组数据交换中心318，分组数据交换中心318向/从诸如因特网的分组数据网络路由数据和事件。
在操作时，由移动交换中心314将PSTN上的电路交换呼叫和事件路由到电路交换基站307。由移动站301内的电路交换调制解调器302处理与电路交换无线链路306上发生的呼叫或其它事件相关联的所有控制和业务量。类似地，由分组数据交换中心318将因特网上的分组数据和事件路由到特定分组数据移动性实体316，该特定分组数据移动性实体316接口到当前分配给移动站301的分组基站310。由移动站301内的分组数据调制解调器304处理与分组数据无线链路309上发生的分组数据或其它事件相关联的所有控制和业务量。
本发明的一个实施例考虑一种双模移动站301，其能够处理诸如在cdma2000 1xRTT架构中可能存在的码分多址(CDMA)无线链路306上的电路交换呼叫和其他事件，并且其处理诸如在使用E-UTRAN作为分组传输的空中接口的长期演进(LTE)架构中可能存在的分组数据无线链路309上的分组数据和其他事件。本发明的其它实施例包括基本上与1x/LTE双模系统所采用的类似的、需要电路交换回退的、互斥的无线链路和架构。这些实施例扩展到包含双模蜂窝架构，其中所采用的分组数据无线链路309用于移动站301和互操作接口(或“互操作解决”(IWS))312之间的通知服务，从而为从分组数据无线链路309到电路交换无线链路306的回退做准备，以便发起、接收或以其他方式提供与电路交换链路306相关联的、或需要电路交换应用特有的定时和服务质量属性的语音呼叫或其他事件的通知。
在特定的1x和LTE术语中，分组数据移动性实体316称为移动性管理实体(MME)，其是LTE网络的主接入节点。MME接口到许多称为eNB的分组数据基站310。互操作接口312负责将诸如1x的电路交换网络接口到LTE网络。因而，当正通过分组数据网络向移动站发送分组数据时，出于本申请的目的，架构300中所示的电路交换元件302、307、312在效用上空闲。正在将分组数据向/从因特网经由分组数据交换中心318，经过分组数据移动性实体316、经过分组数据基站310、以及在分组数据无线链路309上向/从移动站内的分组数据调制解调器304路由。
当以移动站301为目标的适时电路交换事件(例如，呼叫)进入移动交换中心314时，必须通过分组数据无线链路309通知移动站301：为了向前继续，即接受呼叫，其必须以及时的方式停止处理分组数据并回退到电路交换无线链路306。在针对1x/LTE系统的实施例中，根据本发明的架构300采用隧道，藉以将基本电路交换数据(TCSDATA)321封装为在包括链路315、319、309的分组数据网络上发送/接收的更高级别数据分组320中的数据部分，该基本电路交换数据(TCSDATA)321是为了进行与呼叫的发起、接受或拒绝以及向电路交换无线链路306的回退相关联的通知、确认和电路交换参数协商而提供的。因而，电路交换通知数据321采用数据分组作为藉以发送/接收基本电路交换参数的隧道。
互操作接口312进行移动交换中心314和分组数据移动性实体316之间的接口，并且负责与通过隧道传输电路交换数据321相关联的大部分处理。在链路315、319、309上将隧道分组320路由通过移动性实体316和基站310，但是仅要求在端点301、312处理数据321。在cdma2000 1xRTT实施例中，在电路交换调制解调器302内绘制的LAC层处理器303处理该信息，以进行用于电路交换事件的这些操作。类似地，在电路交换基站307内绘制了用于执行基本类似分层处理的LAC处理器308。
分组数据调制解调器304和分组数据基站310还包括用于支持分组数据网络上的分层通信的相应的处理元件(未示出)。但是，为了在分组数据网络上提供电路交换呼叫和其他事件的通知，在互操作接口312和分组数据调制解调器304两者中都提供了隧道链路接入控制(TLAC)层处理元件305、313。
在一个实施例中，架构300采用GCSNA协议，以提供自动重复查询(automatic repeat query，ARQ)，也称作自动重复请求，藉以由发送方重传未被确认的分组。但是，与诸如参考图1讨论的系统100的目前系统不同，根据本发明的架构300将GCSNA协议和规范的要求扩展到将移动GCSNA顺序上下文计时器(mobile GCSNA sequence context timer)MXGSCT 320包含在移动站301的TLAC处理器305中，并且将IWS GCSNA顺序上下文计时器(IWS GCSNA sequence context timer)IXGSCT 321包含于互操作接口312的LAC/TLAC处理器313中。
操作上，当如上面参考图2所描述的，移动站301发送断言了ACKREQUIRED字段217的GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息216时，除了启动L2ACKTIMER外，移动站301还启动MXGSCT 320，其中MXGSCT 320的值等于GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER，并且在MXGSCT 320期满时移动站301停止未被确认的GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息216的重传。
类似地，当如上面参考图2所描述的，互操作接口312发送断言了ACKREQUIRED 217的GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息216时，除了启动它的L2ACKTIMER外，互操作接口312还启动IXGSCT 321，其中IXGSCT321的值等于GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER，并且当IXGSCT 321期满时互操作接口312停止未被确认的GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息216的重传。
根据本发明的计时器320、321被配置来执行上面讨论的功能和操作。计时器320、321包括用于执行所述根据本发明的功能和操作的逻辑、电路、器件或微码(即，微指令或原生指令)，或逻辑、电路、器件或置于非瞬时性存储器介质中的微码的组合，或等效元件。计时器320、321内的用于完成这些功能和操作的元件可以与移动站301和/或互操作接口312中的用于执行其它功能和/或操作的其他电路、微码等共用。根据本申请的范围，微码是用于指多个微指令的术语。微指令(也称为原生指令)是单元执行级别上的指令。例如，微指令直接由精简指令集计算机(RISC)微处理器执行。对于复杂指令集计算机(CISC)微处理器，复杂指令被翻译为相关联的微指令，该相关联的微指令直接由CISC微处理器内的一个或多个单元执行。
在一个实施例中，L2ACKTIMER、GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER、和GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息216的允许重传次数的值由互操作接口312在初始化期间经由GCSNA1XPARAMETERS(GCSNA 1x参数)消息(未示出)传送到移动站。
经由MSGSCT 320和IXGSCT 321，排除了在GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER过期后重传未被确认的GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息216的场景。
本发明提供几个采用这些计时器320、321的实施例。一个实施例限制重传次数少于将超过GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER的值的次数。例如，如果如参考图2所讨论的例子中那样，将GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER设置为300ms，并且将L2ACKTIMER设置为160ms，则根据本发明的重传次数被限制为一次重传。参考图4-5一般性地讨论该实施例。
参考图4，给出了流程图400，其示出了用于由双模移动站发起的隧道交换的根据本发明的GCSNA消息顺序流。流程开始于块402，在块402，根据本发明的移动站注册到或者以其他方式初始化到上面参考图3描述的双模架构网络300中。接下来，将参考1x/LTE双模架构系统讨论GCSNA协议示例，但是本发明人注意到，这样的示例仅仅是示范性的，并且是用于使用公知的目前技术来教导本发明的。然后，流程前进到块404。
在块404，根据本发明的IWS向移动站发送GCSNA1XPARAMETERS消息，其包括用于L2ACKTIMER、GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER、以及允许重传次数的值。根据一个实施例的允许重传次数小于当使用L2ACKTIMER的值时将超过GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER的值的次数。然后，流程前进到块406。
在块406，1x信令事件发生，诸如发起语音呼叫，其要求从LTE分组数据网络回退到电路交换1x网络。然后，流程前进到块408。
在块408，移动站301启动MXGSCT 320，MXGSCT 320被设置为GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER的值。然后，流程前进到块410。
在块410，移动站301在断言了ACKREQUIRED字段的GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息中发送封装了TLAC的1x第3层分组数据单元(PDU)。然后，流程前进到块412。
在块412，移动站301使用GCSNA1XPARAMETERS消息中提供的值启动L2ACKTIMER。然后，流程前进到判决块414。
在判决块414，进行评估以确定移动站是否接收到来自IWS的有效的GCSNAL2ACK消息。如果否，则流程前进到判决块416。如果是，则流程前进到块420。
在判决块416，移动站301确定其L2ACKTIMER是否已过期。如果是，则流程前进到块418。如果否，则流程前进到块414，在块414，移动站继续等待确认。
在判决块418，因为L2ACKTIMER已过期，所以移动站301确定未决GCSNAL2ACK消息的数目是否少于允许重传次数。如果是，则流程前进到块410，在块410，重传GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息。如果否，则流程前进到块420。
在块420，方法完成。
本发明人注意到，图4的方法400同样适用于根据本发明的从IWS到移动站的1x信令事件(诸如呼叫通知)的发起。在这种情况下，IWS发送和重传GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息，并监控其L2ACKTIMER、IXGSCT321、和重传次数。
现在参考图5，给出了流程图500，其示出了用于由双模移动站发起的隧道交换的根据本发明的替代性GCSNA消息顺序流。本发明人注意到，因为给定L2ACKTIMER的规定值，图4的流程400限制允许重传次数少于将超过GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER的值的次数，所以有利的是，一并消除了对未决L2ACK数目的跟踪并替代地利用MXGSCT 320作为主计时器，来排除对重传的GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息的重复检测。因而，流程开始于块502，在块502，根据本发明的移动站注册到或者初始化到上面参考图3描述的双模架构网络300中。然后，流程前进到块504。
在块504，根据本发明的IWS向移动站发送GCSNA1XPARAMETERS消息，其包括用于L2ACKTIMER和GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER的值。然后，流程前进到块506。
在块506，1x信令事件发生，诸如发起语音呼叫，其要求从LTE分组数据网络回退到电路交换1x网络。然后，流程前进到块508。
在块508，移动站301启动MXGSCT 320，MXGSCT 320被设置为GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER的值。然后，流程前进到块510。
在块510，移动站301在断言了ACKREQUIRED字段的GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息中发送封装了TLAC的1x第3层分组数据单元(PDU)。然后，流程前进到块512。
在块512，移动站301使用GCSNA1XPARAMETERS消息中提供的值启动L2ACKTIMER。然后，流程前进到判决块514。
在判决块514，进行评估以确定移动站是否接收到来自IWS的有效的GCSNAL2ACK消息。如果否，则流程前进到判决块516。如果是，则流程前进到块520。
在判决块516，移动站301确定其L2ACKTIMER是否已过期。如果是，则流程前进到判决块518。如果否，则流程前进到判决块514，在判决块514，移动站继续等待确认。
在判决块518，因为L2ACKTIMER已过期，所以移动站301确定MXGSCT 320是否已过期。如果否，则流程前进到块510，在块510，重传GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息。如果是，则流程前进到块520。
在块520，方法完成。
本发明人注意到，图5的方法500同样适用于根据本发明的从IWS到移动站的1x信令事件(诸如呼叫通知)的发起。在这种情况下，IWS发送和重传GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息，并监控其L2ACKTIMER、IXGSCT 321和重传次数。
本发明人注意到，图5的方法500同样适用于根据本发明的从IWS到移动站的1x信令事件(诸如呼叫通知)的发起。在这种情况下，IWS发送和重传GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息，并监控其L2ACKTIMER和IXGSCT。
尽管参考公开了本地消息顺序上下文计时器和重传次数的使用的图3-5的实施例讨论了本发明，但是同样可预期其他实施例。例如，通过使用GCSNA1XPARAMETERS消息，初始化后的系统组件(移动站或IWS)可以接收值，S，从而一起消除GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER的使用。根据一个实施例，如果存在2S-1个未完成的确认，则发送器将在2S-1次发送后停止发送相同的GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息。类似地，接收器将在接收了2S个GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息后将GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息视为新消息。
本发明的部分和对应的详细描述以软件或对计算机存储器中数据比特的操作的算法和符号表示给出。本领域普通技术人员通过这些描述和表示将他们工作的实质有效传达给其他本领域普通技术人员。算法，作为这里使用的术语，以及如一般使用的，被认为是导致希望结果的自洽的步骤序列。这些步骤是那些需要对物理量进行物理操作的步骤。通常，尽管并不必然，这些量采取能够被存储、传输、组合、比较和进行其他操作的光、电或磁信号的形式。已经证实，有时，主要由于习惯使用，将这些信号称为比特、值、元素、符号、字符、项、数值等是便利的。
但是，应牢记，所有这些和类似术语均与适当物理量相关联，并且仅仅是施加于这些量的便利标记。除非特别声明，或者由讨论显而易见，否则诸如“处理”或“计算”或“确定”或“显示”等的术语指的是计算机系统、微处理器、中央处理单元或类似电子计算设备的动作和处理，其将表示为计算机系统寄存器和存储器中的物理、电子量的数据操作和转换成类似地表示为计算机系统存储器或寄存器或其他这样的信息存储装置、发送或显示设备中的物理量的其他数据。
还请注意，软件实施的本发明的方面通常被编码在某种形式的程序存储介质上或者通过某种类型的传输介质实施。程序存储介质可以是电子的(例如，只读存储器、快闪只读存储器、电可编程只读存储器、随机存取存储器)、磁的(例如，软盘或硬盘驱动)或光的(例如致密盘只读存储器、或“CDROM”)，并且可以是只读的或随机存取的。类似地，传输介质可以是金属迹线(trace)、双绞线、同轴电缆、光纤或本领域公知的某些其他适当的传输介质。本发明不为这些任何给定实施方面所限。
上面讨论的具体实施例仅仅是示例性的，本领域技术人员将理解，他们可以容易地使用所公开的概念和具体实施例作为设计或修改用于执行本发明相同目的的其他结构的基础，并且在不背离权利要求限定的本发明范围的情况下，可以进行各种改变、替代和更改。

Claims (16)

1.一种用于在分组数据网络上提供电路交换事件通知的装置，该装置包括：
双模移动站，可耦接到分组数据网络，被配置来经由所述分组数据网络上的隧道，针对互操作接口发送和接收电路交换回退通知，所述移动站包括：
隧道链路接入控制处理器，被配置来向所述互操作接口发送电路服务消息，以及被配置来针对来自所述互操作接口的确认消息的接收而监控所述分组数据网络，并且被配置来在确认计时器过期后重传所述电路服务消息，其中当消息顺序上下文计时器过期后，由所述隧道链路接入控制处理器排除所述电路服务消息的重传。
2.如权利要求1所述的装置，其中通过将允许重传次数设置为少于当采用所述确认计时器时将超过所述消息顺序上下文计时器的次数来排除重传。
3.如权利要求1所述的装置，其中所述隧道链路接入控制处理器包括：
本地消息顺序上下文计时器，其被设置为所述消息顺序上下文计时器的值，并且其基于所述电路服务消息的初始发送而被启动，以及
本地确认计时器，其被设置为所述确认计时器的值，并且其基于所述电路服务消息的初始发送而被启动。
4.如权利要求1所述的装置，其中所述双模移动站与CDMA2000 1xRTT协议兼容以支持电路交换服务，并且与E-UTRAN协议兼容以支持分组数据服务，所述隧道链路接入控制处理器采用通用电路服务通知应用协议，以支持所述电路交换回退通知的发送和接收。
5.一种用于在分组数据网络上提供电路交换事件通知的方法，该方法包括：
通过可操作来耦接到分组数据网络的双模移动站，经由所述分组数据网络上的隧道，针对互操作接口发送和接收电路交换回退通知；
通过双模移动站内布置的隧道链路接入控制处理器，向所述互操作接口发送电路服务消息，以及针对来自所述互操作接口的确认消息的接收而监控所述分组数据网络，并且在确认计时器过期后重传所述电路服务消息；以及
当消息顺序上下文计时器过期后，由所述隧道链路接入控制处理器排除所述电路服务消息的重传。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述排除包括：
将允许重传次数设置为少于当采用所述确认计时器时将超过所述消息顺序上下文计时器的次数。
7.如权利要求5所述的方法，其中所述隧道链路接入控制处理器包括：
本地消息顺序上下文计时器，其被设置为所述消息顺序上下文计时器的值，并且其基于所述电路服务消息的初始发送而被启动，以及
本地确认计时器，其被设置为所述确认计时器的值，并且其基于所述电路服务消息的初始发送而被启动。
8.如权利要求5所述的方法，其中所述双模移动站与CDMA2000 1xRTT协议兼容以支持电路交换服务，并且与E-UTRAN协议兼容以支持分组数据服务，其中所述隧道链路接入控制处理器采用通用电路服务通知应用协议，以支持所述电路交换回退通知的发送和接收。
9.一种用于在分组数据网络上提供电路交换事件通知的装置，该装置包括：
互操作接口，可操作来耦接到分组数据网络，被配置来经由所述分组数据网络上的隧道针对双模移动站发送和接收电路交换回退通知，所述互操作接口包括：
隧道链路接入控制处理器，被配置来向所述双模移动站发送电路服务消息，以及被配置来针对来自所述双模移动站的确认消息的接收而监控所述分组数据网络，并且被配置来在确认计时器过期后重传所述电路服务消息，其中当消息顺序上下文计时器过期后，由所述隧道链路接入控制处理器排除所述电路服务消息的重传。
10.如权利要求9所述的装置，其中通过将允许重传次数设置为少于当采用所述确认计时器时将超过所述消息顺序上下文计时器的次数来排除重传。
11.如权利要求9所述的装置，其中所述隧道链路接入控制处理器包括：
本地消息顺序上下文计时器，其被设置为所述消息顺序上下文计时器的值，并且其基于所述电路服务消息的初始发送而被启动，以及
本地确认计时器，其被设置为所述确认计时器的值，并且其基于所述电路服务消息的初始发送而被启动。
12.如权利要求9所述的装置，其中所述互操作接口与CDMA2000 1xRTT协议兼容以支持电路交换服务，并且与E-UTRAN协议兼容以支持分组数据服务，所述隧道链路接入控制处理器采用通用电路服务通知应用协议，以支持所述电路交换回退通知的发送和接收。
13.一种用于在分组数据网络上提供电路交换事件通知的方法，该方法包括：
通过可操作来耦接到分组数据网络的互操作接口，经由所述分组数据网络上的隧道，针对双模移动站发送和接收电路交换回退通知；
通过互操作接口内布置的隧道链路接入控制处理器，向所述双模移动站发送电路服务消息，以及针对来自所述双模移动站的确认消息的接收而监控所述分组数据网络，并且在确认计时器过期后重传所述电路服务消息；以及
当消息顺序上下文计时器过期后，由所述隧道链路接入控制处理器排除所述电路服务消息的重传。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述排除包括：
将允许重传次数设置为少于当采用所述确认计时器时将超过所述消息顺序上下文计时器的次数。
15.如权利要求13所述的方法，其中所述隧道链路接入控制处理器包括：
本地消息顺序上下文计时器，其被设置为所述消息顺序上下文计时器的值，并且其基于所述电路服务消息的初始发送而被启动，以及
本地确认计时器，其被设置为所述确认计时器的值，并且其基于所述电路服务消息的初始发送而被启动。
16.如权利要求13所述的方法，其中所述互操作接口与CDMA20001xRTT协议兼容以支持电路交换服务，并且与E-UTRAN协议兼容以支持分组数据服务，其中所述隧道链路接入控制处理器采用通用电路服务通知应用协议，以支持所述电路交换回退通知的发送和接收。
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