CN1413034A

CN1413034A - 网络寻呼系统和方法

Info

Publication number: CN1413034A
Application number: CN02143511A
Authority: CN
Inventors: 斯瑞达·古瑞威莱迪; 贝塞特·萨瑞卡雅; 威诺德·库玛·卓伊; 徐小峰
Original assignee: Alcatel NV
Current assignee: Alcatel CIT SA; Alcatel Lucent SAS; Alcatel Lucent NV
Priority date: 2001-10-17
Filing date: 2002-09-26
Publication date: 2003-04-23
Also published as: US7283496B2; US20030076814A1; EP1304835A2; EP1304835A3

Abstract

本发明揭示了一种实现允许将一个通信节点(CN)(任何想要与一个移动节点通信的因特网节点)发送的IP数据报透明地传送给因特网内的一个移动节点的移动IP协议的网络寻呼系统和方法。所揭示的这种IP寻呼协议是移动IP的扩展，允许在不收/发IP数据报时可以节约电池功率的休眠模式操作。所揭示的技术使移动节点可以在休眠和活动模式间改变，节省它的功率资源。在所揭示的本发明中，移动节点只要处于休眠模式就不执行位置更新。在一个优选实施例中，贯彻IP寻呼协议的是一个层3协议，用来查找MN所在的寻呼区和每当有入局业务时通知MN离开休眠模式。所揭示的IP寻呼协议得益于一个链路层触发器，它及时为网络层提供有关在层2内一些事件的进展情况的信息。

Description

网络寻呼系统和方法

相关对照申请

临时专利申请

申请人要求按照35 U.S.C.§119享受2001年10月17日递交的临时专利申请S/N 60/329,934“用于寻呼的层2 API”(“Layer 2 API FORPAGING”)的优先权，该临时专利申请在此列为参考予以引用。

版权的部分放弃

本专利申请的所有内容的版权受美国和其他国家的版权法的保护。在本申请的最初实际申请日期前，其内容作为未发表过的内容受到保护。

技术领域

移动IP规定了一个允许透明地将一个通信节点(CN)(任何想要与一个移动台节点通信的因特网节点)发送的IP数据报传送给因特网内的一个移动节点(MN)的协议。本发明揭示了一种IP寻呼协议，它将移动IP扩展到允许休眠模式操作，即在不收/发IP数据报时可以节约电池。

发明内容

在本发明的环境内，移动节点可以在休眠和活动模式之间转变，以节省功率。移动节点只要处于休眠模式就不执行位置更新。所揭示的IP寻呼协议是一个层3协议，用来在有入局业务时发现相应的MN所在的寻呼区和通知MN离开休眠模式。

本发明的IP寻呼协议得益于一个链路层(层2或L2)操作，如果链路层(层2或L2)可以及时向网络层(层3或L3)提供有关在层2内的事件的进展的信息的话。层2可以用一些触发器(trigger)将信息传送给层3。在本专利中的触发器和与之关联的应用编程接口(applicationprogramming interface，API)可用来实现IETF的IP寻呼协议，允许适当地承转MN的层3接口。在本文件中，触发器定义为在应用编程接口(API)的环境内以C语言实现的回叫(callback)功能。然而，它们也可以用各种其他软件机制实现。

背景技术

还没有文件/建议定义寻呼触发器或者任何有关的API。在一些现有技术中讨论了与触发器有关的越区切换，但这不切合提供旨在节约移动节点的能量的寻呼触发器的特定问题。

现有技术的缺点

还没有现有的建议来定义IP寻呼的触发器和与之关联的API(C语言或其他语言)。

考虑到在近来一些因特网草案中出现的用于越区切换的L2触发器，在定义寻呼触发器和越区切换触发器背后的动机是不同的。层3越区切换和环境传送协议利用越区切换触发器来减少在为移动节点在新的接入点配置一个新的接口中的执行时间。寻呼触发器可用来适当地承转MN的层3配置，检测MN在休眠模式转到另一个子网的移动情况。

发明目的

因此，本发明的目的主要是避免现有技术的这些缺点，作用如下：

(1)使较高的软件层可以获知在L2协议层出现的有效事件；

(2)节省MN的能量资源；

(3)可以将许多L2/L3接口集成一体和加以扩展，而不需要持续监视MN，从而可以减少对MN的轮询。

虽然这些目的不应该理解为对本发明的原理的限制，但一般说来在下面各节中所说明的本发明部分或者完全实现了这些目的。熟悉该技术领域的人员无疑能选择本发明所揭示的一些情况来实现如上所述的这些目的的任何组合。

发明概要

通过触发器将层2内的事件通知较高的层。本发明的一些优选实施例实现了与IP寻呼有关的触发器，以应用编程接口(API)形式定义这些触发器。需由IETF标准化的任何新的IP寻呼协议和IP寻呼协议的可能实现都将得益于在这个文件中所定义的API。定义寻呼API的基本用途可以如下面所列。移动节点(0140)和接入路由器(0120)这些实体如图1(0100)所示。

虽然并不是对本发明的范围的限制，本发明的这些原理在有些情况下可以允许移动节点用这些触发器来：

●在移动节点离开休眠模式时准备配置层3接口；

●在MN转到休眠模式时适当地承转MN的L3配置；

●检测MN的当前L3配置是否可能为无效配置，包括检测MN是否以空闲模式移转到另一个子网。

此外，接入路由器还可能用这些触发器来：

●检测MN的连接状态的改变(休眠/活动/不活动)；

●确定MN是否可接通(即是否不处在不活动模式)；

●在MN离开休眠模式时在它们之间进行通信，以便迅速重新配置MN。

软件触发器实现

熟悉该技术领域的人员可以理解，有多种软件方法来实现软件触发器。因而，本文件没有讨论这些实现寻呼触发器的方式。通常，它们可以用回叫功能或中断或应用层协议实现。每当移动节点决定进入睡眠(休眠)模式或每当MN受到寻呼时，层2可以用在本文件中所定义的触发器将信息传送给层3。层3可以用这信息准备与现有的层3接口断开或者在MN一离开休眠模式就准备配置一个新的层3接口。

附图说明

为了更充分理解本发明的这些优点，以下将结合附图进行详细说明，在这些附图中：

图1-5例示了实现本发明的原理的典型系统配置和在各网元之间的数据流；

图6-8例示了实现本发明的原理的典型方法的流程图；

图9例示了实现本发明的原理的典型触发器组件；

图10-15例示了实现图7所示的这些触发器的典型API方法；

图16-20例示了用于实现图9-15所示的这些API触发器方法的典型数据结构；

图21例示了本发明应用于因特网通信时的概况；

图22例示了本发明应用于计算机可读软件媒介的概况；

图23例示了采用本发明的原理的一些可能信号通信路径的概况；

图24例示了与本发明的原理配合的可行信令方法和编码的概况。

具体实施方式

虽然本发明可以有许多不同形式的具体实施方式，在这里将结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，但所揭示的只应理解为对本发明的原理的例示，而并非说本发明的广泛涵盖情况就局限于所例示的实施例。

下面将具体结合这个优选实施例说明本申请的许多创新的原理，在这个优选实施例中这些创新的原理可以有益地应用于网络寻呼系统和方法的具体问题。然而，应当注意，这个实施例在这里只是许多有益地采用这些创新的原理的一个例子。总的来说，在本申请的说明书中所作的说明并不是对本发明的任何权项有所限制。此外，一些描述可以适合一些独创性的功能而不适合其他的功能。

定义

在本文件中的说明中将使用以下这些定义：

系统方框/程序步骤为非限制性的

本发明可以恰当地用典型系统方框图和程序流程图的一些术语予以说明。虽然这些用语足以使熟悉该技术领域的普通人员理解本发明的原理，但不应该绝对地理解为对本发明的范围有所限制。熟悉该技术领域的人员可以理解，在不损失通用性的情况下可以将一些系统方框图合并和重排，在不损失原理的通用性的情况下可以添加或减去一些程序步骤和重新加以整理，获得同样的效果。因此，可以理解，所附的典型系统方框图和程序流程图只是原理性地示出了本发明的情况，熟悉该技术领域的人员可以根据预定的应用目的进行修改。

触发器可以是异步的

应该理解在这里所例示的寻呼协议的异步性，这样就可以支持异步通知、寻呼和/或事件触发。因此，虽然典型的API和例示的流程图是时序性的，但在本发明中没有将这作为对操作或实现的要求。因此，就最普遍的意义上来说，在这里所例示的这些触发机制应该认为是异步的。

个人计算机为非限制性的

在说明中始终用个人计算机(PC)技术作为例子来例示本发明的原理。所谓‘个人计算机’应该广义地理解为可以用来实现本发明的原理的任何计算装置，本发明的范围并不局限于个人计算机应用。

因特网/内联网为非限制性的

在这里的论述中始终用术语因特网和内联网概括地标示任何网络通信系统或环境。一般来说，术语内联网将标示对一个给定系统或用户是本地的通信，而因特网将描述与在一个较远的地区内的通信。熟悉该技术领域的人员可以理解，这两个术语在现代通信网的环境内是任意的，决不是说对本发明的范围有所限制。

本发明特别预先考虑到在一些实现情形中GUI开发构架(和/或它的运行构件)将通过因特网传送用来驱动GUI的数据。因此，驱动用户接口的应用可以驻留在一个计算机系统内，而描述和控制所用的数据可以存储在其它地方的另一个计算机系统内，通过任何一系列连网协议接入。

应用编程接口为非限制性的

虽然本发明可以部分用一些诸如软件开发工具包(SDK)之类的标准的应用编程接口(API)实现，但并没有要求本发明必需用这些工具实现。还要注意的是，本发明的构架可以并入可以集成入也可以不集成入一个API构架的标准工具箱之类，供标准软件开发构架用。

操作系统为非限制性的

此外，虽然本发明可以有利地用各种微软公司的操作系统(包括各种Windows^TM版本)实现，但不应该理解为将本发明的范围就限制在这些特定的软件。具体地说，如在这里所说明的系统和方法可以广泛用各种系统实现，其中有一些可以采用图形用户界面。这些系统包括例如HP-UX^TM、LINUX^TM、SOLARIS、UNIX^TM(及其变型)等。

数据结构为非限制性的

本发明在可以体现为一些优选实施例中的各种数据结构。然而，如在这里所说明的这些数据结构的形式只是示范性的。熟悉该技术领域的人员很快会认识到在这种应用中同样也可以采用各种其他数据结构。因此，不应该将在这里所述的数据结构理解为对本发明的范围有所限制。

通信媒介为非限制性的

本发明可以体现为改变网络协议信息在各种通信媒介上的传送。然而，如在这里所说明的这种传输所用的信号格式只是示范性的。熟悉该技术领域的人员很快会认识到在这种应用中同样也可以采用各种其他通信媒介。因此，不应该将在这里所述的通信媒介理解为对本发明的范围有所限制。

触发器为非限制性的

本发明可以体现为用多种软件方法改变触发器的实现。然而如在这里所说明的用来改变这些触发器的具体方法只是示范性的。熟悉该技术领域的人员很快会认识到在这种应用中同样也可以采用其他各种软件方法。因此，不应该将在这里所述的触发器方法理解为对本发明的范围有所限制。

缩写

在本发明的说明中和在将本发明与现有技术的对比中将始终使用以下这些缩写：

寻呼区(Paging Area)

网络可以分成一组称为L2寻呼区的区域。只要MN就在一个寻呼区内运动，它不必执行位置更新。这个寻呼区是指一个如在GPRS或UMTS标准的蜂窝系统中所定义的层2寻呼区。

寻呼台(Paging Agent)

接收到呼入时将寻呼请求分发给MN的节点。

新寻呼区(New Paging Area)

MN刚进入的层2寻呼区。

寻呼请求(Paging Request)

用来通知MN有呼入的层2消息。

接入路由器AR(Access Router)

MN已以它的层3绑定(binding)注册的节点。在这里，AR是一个常指在移动台Ipv6中的“接入路由器”和在移动台IPv4中的“外部台(Foreign Agent)”的统称术语。

层3(Layer-3)

在本文件中，层3是指在OSI组中的网络层，而不是指在2.5G/3G术语中的层3。

层2假设

本发明作了以下有关基本的层2体系结构的假设：

●寻呼和休眠模式完全受层2控制，也就是说，网络(IP)层既不能控制休眠模式又不能不用层2寻呼来寻呼MN。

●是单个IP子网有多个寻呼区。

●网络支持微移动性(micro-mobility)。AR间越区切换在所访问的网络内是可能的。接入路由器下推至SGSN(如在3G网络内那样)。

概括性的系统体系结构(0100)

图1(0100)例示了采用这些假设的本发明的概括性的系统体系结构。在这种系统的环境中，因特网(0110)或其他通信媒介用来通过中间的接入路由器(0120)、接入点(AP)(0130)和/或无线通信媒介(0140)与移动节点(MN)(0150)通信。

引言

本发明的一个用链路层(L2或层2)API进行寻呼的优选实施例规定了在移动网内由层2向层3提供的与寻呼有关的服务。层2可以为较高的层服务，在层2寻呼事件期间将触发器发送给较高的层。层2内的可能事件是早期通知即将出现移动节点休眠模式状态的改变或者移动节点寻呼区的改变。本发明的一个优选实施例为与层2提供的休眠模式有关的服务定义了一个API。为寻呼定义一个层2 API有助于写标准的层3寻呼协议。

所揭示的本发明的这个呈API形式的优选实施例用C’语言规定。这个API是属性和触发器的组合。属性与触发器之间的差别是：属性是有关网络的静态信息，而触发器承载取决于网络当前状态的动态信息。所揭示的API是对IPv6定义的，但是熟悉该技术领域的人员很快就可以理解这并不对本发明的范围有所限制。

触发器可以用许多方式实现：

●一个硬件中断可以是层上事件的指示，一个应用或协议组可以捕捉这个中断。

●操作系统可以在设备驱动器内提供一个系统调用接口或回叫功能，用来使这个应用可以捕捉这些触发器。

●如果在网络内的一个部位可得到这触发器信息，而且如果在其他的实体或节点需要这信息，这信息就可用一个较高层协议传送。

每个触发器的特征是它的名称、出现时间、传送到哪里和触发器内所含的参数。

寻呼协议(L3)

本发明规定了一个IP主机报警协议，它用来自层2的触发器检测MN的休眠模式状态。这个协议假设单个层3子网有多个层2寻呼区的移动性情况。它还假设了在移动台所访问的管区内AR间越区切换是可能的局部微移动性网络。

MN将AR的地址记录为COA。在所访问的管区内的接入路由器维护一个绑定高速缓冲存储器，它通常具有一些由MN的归属IP地址、MN的LCOA、MN的休眠状态、L2寻呼区ID定义的入口。

在MN处于活动模式时，它以与在MIPv6中的相同的方式工作。因此，所有要发给MN的分组将首先传送给AR，再由AR将这些分组用LCOA传送给MN。

在MN处于空闲模式时，AR以一种不同的方式工作。在AR的层3检验在它的绑定高速缓冲存储器内的MN的休眠状态，检测MN是否处于休眠模式。AR在它将分组传送给MN前对MN进行寻呼。在MN响应层2的寻呼后，AR更新它的绑定高速缓冲存储器，再将分组传送给MN。由于假设AR具有在它的子网内所有的在用地址的完全知识，因此不执行MN的地址自配置。

新寻呼模式(0200)

如图2(0200)所示，层2寻呼区在所在子网内公布支持休眠模式和接入路由器(AR)的IP标识符。MN向AR注册(普通MIPv6注册)。MN向归属台(H0me Agent)登记AR的地址。MN可以自由地改变模式(休眠/活动)。这信息用触发器向上传送给AR的层3。AR用这个触发器更新它的绑定高速缓冲存储器，AR可以确定是否有一个直接的L2连接可接通MN或者是否必须在转发分组前寻呼MN。

向一个新寻呼区的移动(0300，0400)

如图3(0300)和图4(0400)所示，在MN移动到一个不同的寻呼区时，它需要确定新的层2寻呼区是否在它用它的层3接口注册的同一个AR覆盖的区域内。在MN移动到一个新寻呼区时，“新寻呼区”触发器从在AR和MN的层2发送给层3。这个触发器含有AR的IP地址的信息。使用这一触发器，MN可以确定它是否需要执行一个新层3注册。利用这个触发器，AR可以确定MN所在的层2寻呼区。

图3(0300)例示了MN在同一个子网内的两个寻呼区之间运动的情况。图4(0400)例示了MN在不同的子网的寻呼区之间运动的情况。

启动移动节点寻呼(0500)

图5(0500)概括地例示了在启动移动节点寻呼时的信号和触发器流。在这里，过程通常以对于一个MN的业务开始(0510)。MN在层3级受到寻呼(0520)。这产生一个层2的寻呼MN消息(0530)。于是对MN进行寻呼(0540)。这引起一个返回的“可接通”或“不可接通”的层2消息(0550)，这消息于是译为一个相应的层3消息(0560)。

在MN处于空闲模式而AR接收到对于MN的业务时，AR在将分组传送给MN前先对它进行寻呼。如果未发现MN(即，MN没有响应层2寻呼)，就在AR将“休眠的MN不可接通”的触发器向上发送给层3(0560)。AR将“ICMP目的地不能接通”消息发回给相应节点，删除MN的绑定高速缓冲存储器入口。如果发现MN，就将“休眠的MN可接通”的触发器在AR.向上发送给层3。此时，AR启动向MN传送分组。

寻呼协议方法

寻呼协议概况(0600)

图6(0600)这个流程图例示了本发明寻呼协议方法的一个优选实施例。与这个寻呼协议关联的通信流如图5(0500)所示。下面将详细说明这个通用程序。

参见图6(0600)，这个触发器程序一般从MN用层2触发器不断地更新接入路由器内它的层2寻呼区位置开始(0601)。这个程序还图示于图3(0300)和4(0400)。利用这个新寻呼区触发器的优点是MN不必离开休眠模式来执行层3注册。在这个实现中，所需的位置更新和注册全部都由层2执行。

MN的层3业务首先由接入路由器截获(0602)。一旦AR检测到MN的业务，它就用层2寻呼对MN进行寻呼(0603)。MN对层2寻呼作出响应(0604)。寻呼的结果通过休眠模式可接通触发器或休眠模式不可接通触发器通知接入路由器(0605)。由于建立了这个连接，接入路由器可以继续和转发这个业务(0606)。这种触发机制的优点是不需要另一个层3机制(或)消息来执行层3寻呼。

MN不可接通(0700)

图7例示了在一个移动节点不可接通时出现的事件的通用程序(0700)。下面将详细说明这个通用程序。

程序以AR截获对MN的呼入开始(0701)。于是，AR向MN最近注册的寻呼区发送一个寻呼请求消息(0702)。这样就执行层2寻呼，但是在这种情况下MN没有对这个寻呼消息作出响应(0703)。AR接收到一个给出寻呼结果(未发现)的层2消息(0704)。于是，在AR的层2将触发器MN不可接通”发送给层2(IP)(0705)。

MN可接通(0800)

图8例示了在发现一个移动节点可接通时出现的事件的通用程序(0800)。下面将详细说明这个通用程序。

程序在AR截获对一个MN的通信时开始(0801)。AR知道MN所在的层2寻呼区，因为每当MN改变层2寻呼区在AR总是触发一个“新寻呼区”触发器(0802)。于是，AR向相应的层2寻呼区发送一个消息，对MN进行寻呼(0803)。如果发现MN，就建立一个连接(0804)。此时，层2在AR给出结果“发现MN”触发器(0805)。现在可以将分组通过信道转送给MN(0806)。

触发器用法(0900)

上面说明的协议没有规定在AR的层3怎样得到MN所在的层2寻呼区和MN的状态(休眠/不活动/活动/其他)的知识。层2触发器就是用来填补这个缺口。

在协议所用的触发器定义为如图9(0900)所示，通常可以定义为：

●MN寻呼(MN Paged)(0910)[MN得到L2寻呼请求时颁发]；

●新寻呼区(New Paging Area)(0920)[L2寻呼区改变时颁发]；

●新寻呼模式(New Paging Mode)(0930)[MN改变它的模式(活动/休眠/不活动)时颁发]；

●休眠MN可接通(Dormant MN Reachable)(0940)[网络检测到一个休眠MN可接通时颁发]；

●休眠MN不可接通(D0rmant MN N0t Reachable)(0950)[网络失去一个休眠MN的线索时颁发]。

熟悉该技术领域的人员可以理解在不失通用性的情况下可以对这个清单进行增、减。

网络寻呼API(Network Paging API)(1000-1500)

如图10(1000)概括地所示出的那样，所揭示的寻呼API设计成能用作一个层3休眠模式主机报警协议。虽然所揭示的API是以在别处定义的触发器为基础的，但是任何层3寻呼协议可以利用这些层2触发器。

在所揭示的网络寻呼API内的这些通用元含有以下触发部件：

●MN寻呼(MN Paged)(1010)；

●新寻呼区(New Paging Area)(1020)；

●新寻呼模式(New Paging Mode)(1030)；

●休眠MN可接通(Dormant MN Reachable)(1040)；以及

●休眠MN不可接通(D0rmant MN Not Reachable)(1050)。

虽然可以对这个清单进行增减，但这只是按实现的具体情况决定，并不有损于本发明的总体范围。下面对每个触发子系统进行详细说明。

MN寻呼(1100)

如图11(1100)所示，这个触发器(1101)必须在得到一个寻呼请求时就发送给MN。它接收地址的接入点和寻呼区的ID是这个触发器的参数。

新寻呼区(1200)

如图12(1200)概括地所示出的那样，这个触发器(1201)在MN发现它已改变层2寻呼区时就必须发送给在MN的层3。新寻呼区ID作为参数发送。

在这里，层2每当MN在休眠模式改变层2寻呼区时就通知在跟踪台(tracking agent)和移动主机的层3。必须将这个回叫返回在跟踪台和移动主机的层3。新寻呼区ID返回给呼叫功能。

在MN的回叫功能可以等效地定义为

Paging_Area_ID new_paging_area(L2APIReturnCode^*code)；

在跟踪台的回叫功能可以等效地定义为

Paging_Area_ID new_paging_area

(L2_address^*MN，L2APIReturnCode^*code)；

新寻呼模式(1300)

如图13(1300)概括示出的那样，层2每当它改变它的模式(休眠/活动/不活动)时必须通知在MN的层3。如果可以用这个触发器(1301)，就可以取消寻呼注册消息。在MN的回叫可以等效地定义为

int new_paging_mode_trigger(L2APIReturnCode^*code)；

在跟踪台的回叫功能可以等效地定义为

int new_paging_mode_trigger

(L2_address^*MN_address，L2APIReturnCode^*code)；

MN的地址以由MN_address标注的地址返回。回叫的返回值可以通常规定为

●0对于休眠模式

●1对于活动模式

●2对于不活动模式

休眠MN可接通(1400)

如图14(1400)概括地所示出的那样，在MN重新连接到网络上时，触发器(1401)就应该发送给在MN已注册了其层3接口的接入路由器的层3。这个触发器应该只有在MN在层2的状态从“不可接通”改变为“可接通”时才发送给层3。

这在寻呼MN和从MN接收应答时发送给跟踪台的层3。对于这个触发器的回叫功能可以等效地定义为

void pagingReply((L2_address^*MN，L2APIReturnCode^*code)；

休眠MN不可接通(1500)

如图15(1500)概括地所示出的那样，在网络检测到MN不可接通时就应该在接入路由器的层3发送这个触发器(1501)。这个触发器应该只有在MN在层2的状态从“可接通”改变为“不可接通”时才发送给层3。

这个触发器在对MN进行寻呼和在“最大寻呼时间(MAX PAGINGTIME)”内没有从MN接收到应答时发送给跟踪台的层3。对于这个触发器的回叫功能可以等效地定义为

void pagingTimeout((L2_address^*MN，L2APIReturnCode^*code)；

数据结构(1600-2000)

概述

触发器定义为回叫功能。一些应用寄存有回叫功能，在层2触发器被触发时就进行通知。这些触发器功能形成数据块，在这个意义上，使这些应用在它们调用这些触发器API的点形成数据块，直到触发器被触发。

所揭示的示范性的API假设字符是8比特宽的，而整数为16比特宽的。在API中使用的所有字符串(或)字符阵列是标准的以“空白”符号终止的C’字符串。回叫用来定义API。可以定义一个回叫数据库，每个回叫表示层2 API的一个功能。可以方便地通过利用线程或过程提供在处理这些触发器中的并发性。在本文件中给出的构件的数据类型用来作为例子，而不是绝对的要求。

典型的数据结构(1600)

如图16(1600)概括地所示出的那样，在本发明内可以实现的一整套典型的数据结构包括以下这些：

层3网络地址数据结构(1610)；

层2网络地址数据结构(1620)；

寻呼区ID数据结构(1630)；和/或

层2 API出错状态数据结构(1640)。

熟悉该技术领域的人员可以理解这些典型的结构可以予以增、减，这并不丧失本发明的原理的通用性。以下这节将说明这个优选实施例的具体情况。

数据类型的格式

如在此所说明的原语数据类型符合POSIX格式。POSIX格式是定义API的标准格式。例如，uintN_t意味着是一个严格为N’个比特的无符号整数。

IPv6/IPv4地址(1700)

如图17(1700)所示，这种数据结构含有一系列十六个8比特元，构成一个128比特IPv6地址。IPv6地址以网络字节次序存储。

对于IPv6(1701)来说，层3地址定义为如图17(1704)所示。对于IPv4来说，层3地址定义为如图17(1703)所示。或者，可以使用其它的网络地址结构(1702)。

在所有情况下，“network_addr”是为编址结构(1705)决定(typecast)的，用于如图17(1706，1707，1708)所示系统。

层2地址(1800)

如图18(1800)所示，这种结构假设(1801)层2地址的长度为64比特(1802)。如果一个专用L2具有不同的长度，就应该加以定义(1803)。

寻呼区ID(1900)

如图19(1900)所示，典型的API假设(1901)寻呼区ID长度为64比特(1902)。如果寻呼区ID的长度不同，就应该按此改变(1903)。返回码(2000)

如图20(2000)所示，可以通过回叫返回的一列出错码可以定义为：

tVpedef enum

{

L2_TRIGGER_RETURN＝0

L2_TRIGGER_ERR_NOT_DEFINED，

L2_TRIGGER_ERR_SECURITY，

L2_TRIGGER_ERR_NOT_SUPPORTED，

L2_TRIGGER_ERR_CANNOT_REGISTER_HERE，

L2_TRIGGER_ERR_TIMED_OUT，

L2_TRIGGER_ERR_ALREADY_REGISTERED，

L2_TRIGGER_ERR_NOT_REACHABLE

}L2APIReturnCode；

下面将详细说明这些出错状态条件。以下为参照图20在返回出错码时的原因的说明。

L2 TRIGGER RETURN(2001)

这个码在成功捕捉到触发器时返回。

L2 TRIGGER ERR NOT DEFINED(2002)

这个码在一个操作试图寄存一个未定义的回叫时返回。

L2 TRIGGER ERR SE CURITY(2003)

如果由于安全原因L2阻止L3捕捉触发器，就返回这个出错。

L2 ERR NOT SUPPORTED(2004)

在L3试图寄存一个定义明确的而得不到下面的L2支持的触发器时返回这个出错码。

L2 TRIGGER ERR CANNOT REGISTER HERE(2005)

如果在这个部位不允许触发器的回叫就返回这个出错码，调用这个功能。

L2 TRIGGER TIMED OUT(2006)

如果在寄存回叫后一定时间内没有出现触发器就返回这个出错码。L2不再记忆这个回叫。

L2 TRIGGER ALREADY REGISTERED(2007)

如果一个应用已经寄存了这个回叫和如果两个或更多个应用不能寄存同一个回叫就返回这个出错码。

L2 TRIGGER ERR NOT REACHABLE(2008)

如果一个应用试图捕捉一个对于具有在层2内“不可接通”状态的MN的触发器就返回这个出错码。这可能是因为MN没有执行位置/定期更新。

属性

概述

属性传送网络的诸如处理速度限制、执行专用任务所需的时间和专用机制hey随动之类的动作性能。它们不随时间改变。所揭示的实施例定义了一组与寻呼有关的属性。属性不是用来管理网络，而是用来定义网络的性能。层3可以从这些属性大概了解层2的限制和性能。

标识属性

在这个示范性的实施例中只定义了一个基本的属性组，但是熟悉该技术领域的人员可以很容易利用本发明的原理予以扩展。

对休眠模式的支持(SUPPORT FOR DORMANT MODE)

●1如果层2具有对寻呼的支持；

●0其他

最大寻呼时间(MAX PAGING TIME)

●这个字段以微秒表示。

寻呼类型(PAGING TYPE)

●0如果它使用时隙寻呼；

●1其他(即，如果可以在任何时间进行寻呼)。

对广播寻呼的支持(SUPPORT FOR BROADCAST PAGING)

●0如果MN需要一个专用的寻呼信道；

●1其他(即，MN也可以响应广播寻呼)

接入属性的API

虽然有多种属性接入方法，但一种优选的API接入方法使用函数原型

char^*get_L2_attribute(int id)；

属性的ID应该为回叫函数的自变量。多种属性存储的方法为熟悉该技术领域的人员所周知。属性通常可以存储在一个个前后相继的文件内。

本发明的优选系统环境

分布式网络应用(2100)

如图21(2100)概括地示出的那样，本发明(2110)可以概括地描述为允许通过因特网(2120)在一个归属台(2130)与一个任意的无线设备(2140)之间用一个专门为限制移动节点(2140)的能量消耗设计的网络寻呼协议进行通信。

计算机软件媒介(2200)

如图22(2200)概括地示出的那样，本发明预先考虑了以各种计算机可读媒介体现的软件的分布特性，无论它们处在一个或多个归属台(2211)还是其他网络设备内，这些设备通过因特网(2221)用一系列对于一个或多个主接入路由器(2231)、路由器(2241)和/或基站路由器(2251)软件部分的软件协议与一个或多个在以一个计算机可读媒介体现的协同软件协议下工作的合作无线设备(2261)通信。

信号编码(2300，2400)

熟悉该技术领域的人员清楚，本发明所提出的协议和方法可以用多种方式编码，所得到的包括这些协议的信号可以在多种联网环境内发送。本发明特别预先考虑了在这里所说明的协议和与之关联的方法将应用于网络信令方法，产生一些唯一信号流，可以用来改变通用IP信令的微移动性网络的可移植性。

在这个环境内，图23(2300)的通用信号流图是可适用的。在这里，一个归属台(home agent)(2310)或者其他网络设备通过因特网(2320)经一系列一个或多个主接入路由器(2330)、路由器(2340)和/或基站路由器(2350)与一个或多个无线电设备(2360)通信。

如图24(2400)所示，在这个环境中的信令相应于如上面所说明的本发明的协议，因此通常可以采用：

●MN寻呼触发器信令结构装置(2401)

●新寻呼区触发器信令结构装置(2402)；

●新寻呼模式触发器信令结构装置(2403)；

●休眠MN可接通触发器信令结构装置(2404)；和/或

●休眠MN不可接通触发器信令结构装置(2405)。

熟悉该技术领域的人员可以认识到这个信令清单可以有所增、减而无损于它的通用性。

结论

本发明揭示了一种实现允许将一个通信节点(CN)(任何想要与一个移动节点通信的因特网节点)发送的IP数据报透明地传送给因特网内的一个移动节点(MN)的移动IP协议的网络寻呼系统和方法。所揭示的这种IP寻呼协议是移动IP的扩展，允许在不收/发IP数据报时可以节约电池功率的休眠模式操作。所揭示的技术使移动节点可以在休眠和活动模式之间改变，节省它的功率资源。

在所揭示的本发明中，移动节点只要处于休眠模式就不执行位置更新。在一个优选实施例中，贯彻IP寻呼协议的是一个层3协议使用来查找MN所在的寻呼区和每当有入局业务时通知MN离开休眠模式。在一些优选实施例中本发明定义了一种新的寻呼协议，使用来自层2的触发器适当地承转层3接口。所揭示的IP寻呼协议得益于一种链路层(层2或L2)触发器，它及时为网络层(层3或L3)提供有关在层2内一些事件的进展情况的信息。

本发明的一个优选实施例考虑了一个用于IP寻呼的C语言的层2API。这个API以回叫功能的形式出现，但是可以用多种其他装置实现。每当在层2内出现一个有效事件时，用可以用回叫功能实现的触发器通知上面的层。网络和上层协议可以用这些回叫微调层3协议。寻呼API为从层2发送给层3的与休眠模式有关的信息定义了一些回叫功能。所揭示的API还定义了一组规定支撑网络的静态性能的属性。每种层2技术都可以用这个分层结构来确定它的性能和限制。

虽然在附图中例示和在详细说明中说明了本发明的优选实施例，但是很清楚，本发明并不局限于所揭示的这些实施例，在不背离以下权利要求书所述及并明确的本发明的精神的情况下可以进行种种调整、修改和替换。

Claims

1.一种网络寻呼系统，所述网络寻呼系统包括：

(a)归属台装置；

(b)因特网IP装置；

(c)网络寻呼协议装置；

(d)无线设备装置；

其中

所述归属台装置在所述网络寻呼协议装置的指导下通过所述因特网装置与所述无线设备装置通信；以及

所述因特网IP装置还包括一个或多个主接入路由器、路由器和/或基站路由器。

2.权利要求1的网络寻呼系统，其中所述网络寻呼协议装置包括：

(a)MN寻呼触发装置；

(b)新寻呼区触发装置；

(c)新寻呼模式触发装置；

(d)休眠MN可接通触发装置；以及

(e)休眠MN不可接通触发装置；

其中

所述触发装置将移动IP通信协议扩充到根据网络可用性和所述MN的状态通知所述MN和/或接入路由器(AR)。

3.权利要求1的网络寻呼系统，其中所述网络寻呼协议装置通过一个应用编程接口(API)实现。

4.权利要求2的网络寻呼系统，其中所述触发装置通过一个应用编程接口(API)实现。

5.权利要求1的网络寻呼系统，其中所述归属台装置也是一个无线设备装置。

6.权利要求1的网络寻呼系统，其中所述网络寻呼协议装置分布在对主接入路由器、路由器和基站路由器进行操作的软件内。

7.权利要求1的网络寻呼系统，其中所述通信通过因特网进行。

8.权利要求1的网络寻呼系统，其中所述系统的一个或多个组成部分是在一个个人计算机(PC)上实现的。

9.权利要求1的网络寻呼系统，其中所述系统的一个或多个组成部分是在一个无线无线电收发信机上实现的。

10.权利要求1的网络寻呼系统，其中所述无线设备通过一个接入点(AP)与一个接入路由器(AR)通信。

11.一种网络寻呼方法，所述方法包括下列步骤：

(1)在通过一个MN寻呼API装置接收到一个寻呼请求时异步地触发一个移动节点(MN)；

(2)在一个移动节点(MN)通过一个新寻呼区API装置发现它已经改变层2寻呼区时异步地触发所述移动节点(MN)；

(3)在一个移动节点(MN)通过一个新寻呼模式API装置改变模式时异步地触发所述MN；

(4)在一个移动节点(MN)层2状态通过一个休眠MN可接通API装置从“不可接通”改变为“可接通”时异步地触发一个接入路由器(AR)；以及

(5)在一个移动节点(MN)层2状态通过一个休眠MN不可接通API装置从“可接通”改变为“不可接通”时异步地触发一个接入路由器(AR)；

其中

所述触发通过在一个因特网IP装置上的通信实现；

所述通信出现在一个归属台装置和一个无线设备装置之间；以及

所述通信在一个网络寻呼协议装置的指导下进行。

12.权利要求11的网络寻呼方法，其中所述网络寻呼协议装置还包括：

(a)层3网络地址结构；

(b)层2网络地址结构；

(c)寻呼区ID结构；以及

(d)层2 API出错状态结构；

其中

所述结构将移动IP通信协议扩充到改变所述归属台装置与所述无线设备装置之间的网络寻呼功能。

13.权利要求11的网络寻呼方法，其中所述网络寻呼协议装置通过一个应用编程接口(API)实现。

14.权利要求11的网络寻呼方法，所述归属台装置也是一个无线设备装置。

15.权利要求11的网络寻呼方法，其中所述网络寻呼协议装置分布在对主接入路由器、路由器和基站路由器进行操作的软件内。

16.权利要求11的网络寻呼方法，其中所述通信通过因特网进行。

17.权利要求11的网络寻呼方法，其中所述方法的一个或多个步骤是在一个个人计算机(PC)上实现的。

18.权利要求11的网络寻呼方法，其中所述方法的一个或多个步骤是在一个无线无线电收发信机上实现的。

19.权利要求11的网络寻呼方法，其中所述方法的一个或多个步骤是在一个无线无线电收发信机上实现的。

20.权利要求11的网络寻呼方法，其中所述无线设备通过一个接入点(AP)与一个接入路由器(AR)通信。

21.一种具有提供网络寻呼功能的计算机可读程序代码装置的计算机可用媒介，所述计算机可读程序装置包括：

(1)在通过一个MN寻呼API装置接收到一个寻呼请求时异步地触发一个移动节点(MN)的计算机程序代码装置；

(2)在一个移动节点(MN)通过一个新寻呼区API装置发现它已经改变层2寻呼区时异步地触发所述移动节点(MN)的计算机程序代码装置；

(3)在一个移动节点(MN)通过一个新寻呼模式API装置改变模式时异步地触发所述移动节点(MN)的计算机程序代码装置；

(4)在一个移动节点(MN)层2状态通过一个休眠MN可接通API装置从“不可接通”改变为“可接通”时异步地触发一个接入路由器(AR)的计算机程序代码装置；以及

(5)在一个移动节点(MN)层2状态通过一个休眠MN不可接通API装置从“可接通”改变为“不可接通”时异步地触发一个接入路由器(AR)的计算机程序代码装置；

其中

所述触发通过在一个因特网IP装置上的通信实现；

所述通信在一个网络寻呼协议装置的指导下进行。

22.权利要求21的计算机可用媒介，其中所述网络寻呼协议装置还包括：

(a)层3网络地址结构；

(b)层2网络地址结构；

(c)寻呼区ID结构；以及

(d)层2 API出错状态结构；

其中

23.权利要求21的计算机可用媒介，其中所述网络寻呼协议装置通过一个应用编程接口(API)实现。

24.权利要求21的计算机可用媒介，其中所述归属台装置也是一个无线设备装置。

25.权利要求21的计算机可用媒介，其中所述网络寻呼协议装置分布在对主接入路由器、路由器和基站路由器进行操作的软件内。

26.权利要求21的计算机可用媒介，其中所述通信在因特网上进行。

27.权利要求21的计算机可用媒介，其中所述媒介与个人计算机(PC)兼容。

28.权利要求21的计算机可用媒介，其中所述媒介与无线无线电收发信机兼容。

29.权利要求21的计算机可用媒介，其中所述触发在无线无线电收发信机上实现。

30.权利要求21的计算机可用媒介，其中所述无线设备通过一个接入点(AP)与一个接入路由器(AR)通信。

31.一种网络寻呼编码传播的信号数据流，所述信号数据流利用以下装置构成：

(1)MN寻呼触发器信令结构装置；

(2)新寻呼区触发器信令结构装置；

(3)新寻呼模式触发器信令结构装置；

(4)休眠MN可接通触发器信令结构装置；和/或

(5)休眠MN不可接通触发器信令结构装置；

其中

所述信号至少部分通过无线通信装置传送；以及

所述编码信号通过因特网在一个分布式网络的两个节点之间传送。