CN1783844B - 在无线分组数据服务网络中定制数据会话重试机制 - Google Patents

Abstract

在一个实施例中，提供一种方案，用于在无线分组数据服务网络(112)中定制移动通信设备的数据会话重试机制。当检测到已经由位于无线分组数据服务网络(112)中的节点(206、208)返回原因码(404)时，询问结构(400)来确定是否将原因码映射到与设备的数据会话重试机制相关的标记(406)。响应确定了接收到的原因码(404)映射为临界原因码，使移动通信设备(116)数据会话重试机制失效，从而防止还有朝向网络的信令消息。

Description

在无线分组数据服务网络中定制数据会话重试机制

技术领域

本专利申请通常涉及无线分组数据服务网络。更具体地，并且不是作为限制，本申请涉及一种定制无线分组数据服务网络中的无线设备数据会话重试机制的方案。

背景技术

无线分组数据服务网络中的无线资源是稀少的。当即使在其接收到某个拒绝码之后数据中心移动设备继续与网络基础设施协商建立数据会话时，这种重复的尝试会导致网络中信令负载的增加，从而对网络的整体性能产生负作用。

发明内容

在一个实施例中，提供了一种用于在无线分组数据服务网络中定制无线设备数据会话重试机制的方案。根据检测到由位于无线分组数据服务网络中的节点返回了原因码；询问结构，以确定是否将原因码映射到与设备的数据会话重试机制相关的标记，所述标记用于将所述原因码识别为操作用于触发所述移动通信设备数据会话重试功能失效的临界原因(critical cause)码。响应确定了将接收到的原因码映射为临界原因码，使移动通信设备的数据会话重试机制失效，从而避免了继续流向网络的信令消息。

在另一个实施例中，公开了一种移动通信设备，包括：检测装置，用于检测由节点返回原因码，节点位于移动通信设备可操作的无线分组数据服务网络中；询问装置，用于询问结构以确定是否将原因码映射到与移动通信设备的数据会话重试机制相关的标记；以及无效装置，用于响应确定了将原因码映射为结构中的临界原因码，使移动通信设备的数据会话重试机制无效。

在又一个实施例中，公开了一种无线分组数据服务网络，包括：服务节点，操作用于服务移动通信设备，用于与公共分组交换网络建立数据会话；网关节点，位于服务节点和公共分组交换网络之间；以及结构，具有数据库，数据库用于将由无线分组数据服务网络中的节点产生的原因码映射到与移动通信设备的数据会话重试功能相关的标记，其中标记操作用于将原因码识别为触发移动通信设备的数据会话重试功能无效的临界原因码。

附图说明

结合附图，参考下面的详细说明，可以更完全地理解本专利申请的实施例。

图1示出了实现本专利申请实施例的包括无线分组数据服务网络的典型网络环境；

图2A示出了根据实施例可操作移动通信设备的典型无线分组数据服务网络的附加细节；

图2B-2D示出了根据实施例所使用的各种信令过程的消息流程图；

图3示出了根据实施例在服务移动通信设备中可操作图2A所示的无线分组数据服务网络的原因码的典型列表；

图4示出了用于将无线分组数据服务网络的原因码映射到与无线通信设备的数据会话重试机制相关的标记的典型结构；

图5示出了根据一个实施例可操作用于定制其数据会话重试机制的移动通信设备的软件结构视图；

图6示出了移动通信设备中用于定制数据会话重试机制的实施例的流程图；以及

图7示出了根据一个实施例可操作用于定制其数据会话重试机制的移动通信设备的方框图。

具体实施方式

现在结合如何最佳实现并使用实施例的各种示例，来说明本专利申请的系统和方法。全文和多个附图的视图中使用类似的参考数字来表示类似或对应的部分，其中各种组件不一定按比例画出。现在参考附图，尤其是图1，示出了包括实现本专利申请实施例的无线分组数据服务网络112的典型网络环境100。可以是分组交换网络的企业网络12包括一个或多个地理位置并作为局域网(LAN)、广域网(WAN)或城域网(MAN)等进行组织，用于服务多个公司用户。作为企业网络102的一部分而设置的多个应用服务器104-1到104-N可操作用于提供或实现例如电子邮件、视频邮件、因特网访问、集体数据访问、消息、日历和安排、信息管理等的内部和外部服务主机。因此，尽管未在图1中示出，例如桌面计算机、膝上型计算机、掌上计算机等的各种个人信息设备操作用于连接到关于企业网络102中所支持的服务的一个或多个应用服务器104-i，i＝1，2，…，N。

此外，远程服务器106与企业网络102连接，用于使公司用户能够从远程位置使用适当的移动通信设备(MCD)116来访问或实现任意服务。可以通过外部IP网络建立居于中间具有端到端加密的安全通信线路，即，例如因特网108的公共分组交换网络，以及可经由包括基站(BS)114的适当无线网络基础设施来操作MCD116的无线分组数据服务网络112。在一个实施例中，可以将可靠的中继网络110设置在因特网108和无线分组数据服务网络112之间。按照示例，MCD116可以是能够接收并发送消息、网络浏览、与公司应用服务器连接等的手持设备。

为了本专利申请，可以在任意公知或迄今未知的移动通信技术和网络协议中实现无线分组数据服务网络112，只要分组交换数据服务可用于传输分组信息。例如，由通用分组无线业务(GPRS)网络组成无线分组数据服务网络112，通用分组无线业务(GPRS)网络为使用基于全球移动通信运营商网络的蜂窝基础设施的移动设备提供分组无线访问。在另一个实施例中，无线分组数据服务网络112包括综合数字增强网(EDGE)网络、改进数据率GSM服务(IDEN)、码分多址(CDMA)网络或任意的第三代(3G)网络。通过提供典型示例，将结合基于GPRS的运营商网络示出本专利申请的教益，然而本领域的技术人员可以容易地理解到并不因此限制本专利申请的范围。

图2A示出了根据实施例可操作移动通信设备的典型无线分组数据服务网络的附加细节。如图所示，参考数字202表示可作为无线分组数据服务网络来操作MCD116的GPRS网络，MCD116配备了例如网络浏览、电子邮件、文件传输协议或FTP、telnet等的多个数据中心用户应用210。基站114经由空间接口使用可用的无线层协议来服务于MCD116。

GPRS使用分组交换技术来按照有效的方式在GSM无线网络上传输高速和低速的数据以及信令.分组交换表示只当用户实际发送或接收数据时才使用GPRS无线资源.除了将无线信道提供给例如MCD116的移动数据用户使用固定的时间段之外，可以在多个用户之间共享可用的无线信道.因此，GPRS设计用于支持从间歇和突发数据传输(例如网络浏览)到偶尔大量数据的传输(例如FTP).GPRS无线信道的分配可以是灵活的：可以为每一个时分多址(TDMA)帧分配从1到8无线接口时隙，并且独立分配上行链路和下行链路.各种无线信道编码方案可用于允许各种数据位传输率.

为了实施分组交换数据传输服务，将两个附加网络节点设置在GSM网络中。与归属位置寄存器(HLR)204相连并与电路交换蜂窝网络的移动交换中心(MSC)位于相同等级的服务GPRS支持节点(SGSN)206可操作用于与BS114相连并跟踪例如MCD116的用户的GPRS用户位置。此外，SGSN206负责执行安全功能并处理MCD116的访问控制。网关GPRS支持节点(GGSN)208提供与外部分组交换IP网络108的交互，并可操作用于经由基于IP的GPRS主干网络与例如SGSN206的一个或多个SGSN相连。

为了访问分组数据服务，MCD116通过执行公知的GPRS附加(GPRSAttach)来使网络知道其存在。此后，为了发送和接收分组数据，MCD116激活其要使用的分组数据地址。该操作使MCD116在相应的GGSN中“可见”，并随后可以开始与外部数据网络的交互。例如数据具有GPRS特定协议信息的公知封装和隧道方法来在MCD116和外部数据网络之间透明地传输用户数据，并在MCD116和GGSN208之间透明地传输。

为了访问GPRS网络202并开始数据传输，因此在激活MCD116和网络之间的分组数据协议(PDP)上下文之前实现各种信令过程。图2B-2D示出了根据实施例在GPRS网络202中使用的各种信令过程的多个消息流图。具体参考图2B，说明了附加信令过程。在附加过程中，MCD116经由附加请求消息220将例如国际移动台标识号(IMSI)的标识以及附加类型(例如GPRS附加)提供给SGSN206。当SGSN206获得MCD116的标识时，其向HLR204检索订户信息。如果找不到订户信息，SGSN206将附加拒绝应答消息返回给MCD116。如果在HLR204中找到了必需的订户信息，SGSN206接受附加请求消息220并且将例如分组暂时移动台标识或P-TMSI的新标识分配给MCD116。然后在从SGSN206接收的P-TMSI中推导出暂时逻辑链路标识符(TLLI)。由MCD116使用推导出的TLLI来使GPRS网络在随后的信令或数据过程中识别其自身。

因此，响应附加请求消息220，SGSN206通过发送更新GPRS位置请求消息222来更新HLR204的MCD116当前位置。响应之，HLR204通过插入订户数据请求消息224将与MCD116相关的订户信息发送到SGSN206，插入订户数据请求消息224由SGSN206经由确认消息226确认。此后，HLR204经由更新GPRS位置确认消息228确认SGSN206的位置更新完成。因为在HLR204中找到了正确的订户信息，SGSN206将附加接收消息230和P-TMSI发送到MCD116。响应之，MCD116返回附加完成消息232和从P-TMSI中推导出的TLLI来确认P-TMSI的接收。

在成功执行附加过程之后，MCD116在移动性管理(MM)上下文上输入就绪状态，移动性管理上下文是包括订户信息和MCD标识的记录并在MCD116和SGSN206中都建立的.此后，MCD116经由用于与外部数据网络进行通信的激活信令过程来激活PDP上下文.图2C示出了激活信令过程的消息流图.MCD116操作用于指定由GPRS基础设施用来唯一识别数据会话的业务标识符(TI)和网络服务接入点标识符(NSAPI).在其它实施中，MCD116在消息中包括接入点名称(APN)，接入点名称(APN)指导SGSN206来选择使用的特定GGSN.作为示例，MCD116可以将例如具有TI、NSAPI、APN、请求服务质量(QoS)等参数的激活PDP上下文请求消息250发送到SGSN206.当使消启、有效时，SGSN206将产生PDP上下文请求消息252和通过追加MCD116的标识和NSAPI而组成的隧道标识符(TID)发送到适当的GGSN208.GGSN208使产生PDP上下文请求消息252中的参数有效，并且如果接受了请求，没有误码地返回产生PDP上下文响应消息254.此后，SGSN206将激活PDP上下文接受消息256发送到MCD116，以表示已经激活请求的数据会话.

在到达外部分组数据网络之前，封装来自应用层的用户数据。如图2D所示，首先在子网络(SN)单位数据消息262中在MCD116和SGSN206之间隧道传输用户数据260。然后，利用GPRS隧道协议(GTP)隧道分组数据单元(T-PDU)消息264，在SGSN206和GGSN208之间隧道传输用户数据260。此后，GGSN208提取用户数据266并将其发送到外部分组数据网络。

从上述说明中可以理解到，根据在例如基于GPRS的网络202的无线分组数据服务网络中激活PDP上下文，执行各种信令过程。此外，网络中的信令行为的方式和模式可以取决于网络的状态和条件，例如资源的可用性、信令负载、阻塞、物理装置的完整性等。因此，根据能够影响由移动设备触发的PDP激活过程的网络条件以及MCD相关的信息(例如网络忙、无效APN输入、GGSN故障、默认或未授权的订户等)，网络管理基础设施操作用于发出表示不同网络响应的多个原因码。

图3示出了根据一个实施例在服务移动通信设备中可操作图2A所示的无线分组数据服务网络的原因码的典型列表。如表300所示，原因码(CC)列302示出了多个原因码，每一个在相关列304中具有对应条目，提供CC的解释。例如，当接受激活PDP上下文请求消息时，允许通过将包括CC#26(可以由n位整数表示)的激活PDP上下文拒绝消息发送到MCD，网络拒绝MCD触发的上下文激活以表示资源不足。类似地，如果用户认证失败，发出CC#29。表300的其它CC条目可类似地操作用于表示相应的网络响应。

如在本专利申请的背景部分所述，当接收例如表示PDP上下文失败的某个原因码时，数据中心移动设备继续重试与网络建立数据会话，其重发逻辑继续向网络发送信令消息，从而增加了其信令负载。根据本发明申请的教益，提供一种方案，其中根据原因码的功能定制移动设备的数据会话重试机制，从而减少这种网络中的信令负载。

图4示出了一种典型结构，用于将无线分组数据服务网络的原因码映射到与无线通信设备的数据会话重试机制相关的标记或标志(indicium)。本质上，将与运营商网络相关的原因码子集识别为“临界”原因码，该原因码被映射到“未重试”标志，以表示当从网络接收到这种原因码时使数据会话重试机制的重发逻辑失效。在一个实施例中，可以将结构400设置为与集成在例如MCD116的移动设备中的库相关的可配置资源文件。在另一个实施例中，将可配置库/结构400规定为运营商网络的基础设施的一部分，例如与GGSN相关的一部分。

如图4所示，基于运营商(carrier by carrier)来设置CC列404，用于针对运营商列402中的运营商识别各种临界码.在重试机制标记列406中，给每一个CC标上是否要使数据会话重试机制失效的适当标志.需要理解，还可以基于移动通信设备来配置这种数据.后面将详细说明，为了定制其重发逻辑，根据新PDP上下文激活或现有PDP上下文的状态，MCD的通信传输协议栈操作用于询问结构400.

图5示出了根据一个实施例操作用于定制其数据会话重试机制的移动通信设备的软件结构视图。经由可靠、安全和无缝且与无线分组数据服务网络的持续连接，多层传输栈(TS)506操作用于提供一种针对包括电子邮件的任意集体数据的通用数据传输协议。如图5的实施例所示，集成层(integration layer)504A可操作作为MCD的无线层502和传输栈506之间的接口。类似地，将另一个集成层504B设置用于传输栈506和例如电子邮件508、日历/安排510、联系管理512和浏览器514的MCD上支持的用户应用507之间的接口。尽管未具体示出，传输栈506也可以与MCD操作系统相接口。在另一个实施例中，可以将传输栈506设置作为数据通信客户端模块的一部分，可操作作为移动设备上的主机独立虚拟机器。

传输站506的底层(层1)可作为与无线网络分组层的接口进行操作。层1处理图1所示的典型网络环境100中的基本服务协作。例如，当MCD从一个运营商网络漫游到另一个时，层1证实分组被中继到正确的无线网络以及来自前一个网络的任意分组被路由到当前网络。最上一层(层4)向MCD上所支持的服务展示各种应用接口。剩下的两层，层2和层3，分别负责数据报分段/组合和安全、压缩和路由。

设置作为软件环境一部分提供的可配置CC资源文件516，操作用于与传输栈506以及MCD无线层502进行通信。在一个实施例中，CC资源文件516包括例如上述图4所述实施例的可询问库结构，该结构包括临界原因码和MCD数据会话重试机制之间的适当映射。可以根据CC资源文件516的例示来动态地配置库结构的内容。传输栈506可操作用于当调用MCD数据会话重试机制时在适当的条件下访问并询问CC资源库。此外，可以将标记描述符(即“重试”/“未重试”)传输到用户接口和无线之间的集成层，其中集成层管理重试机制。

图6示出了在移动通信设备中定制数据会话重试机制操作的实施例的流程图。当MCD的传输栈检测到没有建立PDP上下文或丢失(例如，因为设备在覆盖区域之外，因为超时而拆卸PDP上下文等)(方框602)时，传输栈询问CC资源文件结构/库(方框604)。在一个实施例中，在调用MCD重传逻辑之前，传输栈可以询问结构/库，或进行等待，直到已经尝试几次重传之后。确定网络发出的CC是否是映射到与MCD数据会话重试机制相关的“未重试”标志的临界原因码(方框606)。如果不是，MCD数据会话重试机制的重传逻辑继续尝试建立PDP上下文(方框608)。否则，使数据会话重试机制失效或无效(方框610)。按照典型实施例，使数据会话重试机制无效，直到CC结构/库(已经作为观察者访问无线层)决定可以重新激活重试机制。

图7示出了根据一个实施例可操作用于定制其数据会话重试机制的移动通信设备的方框图.本领域技术人员可以认识到，根据参考尽管MCD116的实施例包括类似于图7所示的设置，对于示出的各种模块，在硬件、软件或固件中可以存在多种变化和修改.因此，应该将图7的设置作为示例而不是对本专利申请实施例的限制.为MCD116实施例的整体控制而设置的微处理器702可操作用于与通信子系统704相连，通信子系统704包括接收机708和发射机714以及相关组件，例如一个或多个本地振荡器(L0)模块710和例如数据信号处理器(DSP)712的处理模块.对通信领域的技术人员是显而易见的，通信模块704的特殊设计取决于移动设备要操作的通信网络.在一个实施例中，可以利用语音和数据通信来操作通信模块704.然而，无论特殊设计如何，由天线706通过BS114接收的信号被提供给接收机708，接收机708执行例如信号放大、频率下转换、滤波、信道选择、模拟到数字(A/D)转换等的公共接收功能.类似地，例如由DSP712处理要传输的信号，包括调制和编码，并提供给发射机714用于进行数字到模拟(D/A)转换、频率上转换、滤波、放大和经由天线116在空中接口上发射.

微处理器702还与例如辅助输入/输出(I/O)718、串行端口720、显示器722、键盘724、扬声器726、麦克风728、随机访问存储器(RAM)730、短程通信子系统732以及通常表示为参考数字733的其它设备子系统的设备子系统接口。为了控制访问，在与微处理器702进行通信中还提供订户身份模块(SIM)或可移动用户身份模块(RUIM)接口734。在一个实施例中，可以利用具有多个关键配置744和例如标识符和订户相关数据的其它信息746的SIM/RUIM卡来操作SIM/RUIM接口734。

可以在例如闪存735的永久存储模块(即非易失性存储器)中实现操作系统软件和传输栈软件。在一个实施例中，可以将闪存735划分为不同区域，例如，计算机程序736的存储区域和例如设备状态737、地址簿739、其它个人信息管理(PIM)数据741的数据存储区以及通常表示为参考数字743的其它数据存储区域。此外，根据本专利申请用于定制MCD数据会话重试机制的教益，可以将CC资源文件结构748(例如连同库一起)提供作为持久存储器的一部分，用于存储运营商特定CC映射。

相信从上述详细的说明中，本专利申请的实施例的操作和结构将变得显而易见。尽管将示出并说明的典型实施例作为优选实施例来提取特征，容易理解到，在不脱离下面权利要求书所提出的本发明范围之下可以做出各种变化和修改。

Claims (11)

1.一种用于定制与移动通信设备(116)相关的数据会话重试功能的方法，包括：

检测已经由位于所述移动通信设备(116)可操作的无线分组数据服务网络(112)中的节点(206，208)返回的原因码(404)；

询问结构(400)来确定是否将原因码(404)映射到与所述移动通信设备数据会话重试功能相关的标记(406)，所述标记(406)用于将所述原因码(404)识别为操作用于触发所述移动通信设备数据会话重试功能失效的临界原因码；以及

响应确定了将所述原因码(404)映射为所述结构(400)中的临界原因码，使所述移动通信设备的数据会话重试功能失效。

2.根据权利要求1所述的用于定制与移动通信设备(116)相关的数据会话重试功能的方法，其中，所述无线分组数据服务网络(112)包括通用分组无线业务(GPRS)、全球移动系统(GSM)的综合数字增强网(EDGE)网络、第三代(3G)网络、改进数据率GSM服务(IDEN)和码分多址(CDMA)网络之一。

3.根据权利要求1或2所述的用于定制与移动通信设备(116)相关的数据会话重试功能的方法，其中，所述原因码(404)表示从下面组中选出的条件，该组包括：所述无线分组数据服务网络(112)中的信令负载条件、对于所述移动通信设备(116)的无效接入点名称(APN)、对于所述移动通信设备(116)的无效分组数据协议(PDP)地址、对于所述移动通信设备的用户认证失败以及所述无线分组数据服务网络(112)激活拒绝。

4.根据权利要求1所述的用于定制与移动通信设备(116)相关的数据会话重试功能的方法，其中，所述结构(400)可设置作为具有对于多个原因码的可配置映射数据库的固件块。

5.根据权利要求4所述的用于定制与移动通信设备(116)相关的数据会话重试功能的方法，其中，基于运营商来配置所述可配置的映射数据库。

6.根据权利要求4所述的用于定制与移动通信设备(116)相关的数据会话重试功能的方法，其中，基于移动通信设备来配置所述可配置的映射数据库。

7.一种无线分组数据服务网络(112)，包括：

服务节点(206)，操作用于服务移动通信设备(116)，用于建立与公众分组交换网络(108)的数据会话；

网关节点(208)，位于服务节点(206)和所述公众分组交换网络(108)之间；以及

结构(400)，具有数据库，用于将由所述无线分组数据服务网络(112)中的节点(206、208)产生的原因码(404)映射到与所述移动通信设备的数据会话重试功能相关的标记(406)，所述标记(406)用于将所述原因码(404)识别为操作用于触发所述移动通信设备数据会话重试功能失效的临界原因码。

8.根据权利要求7所述的无线分组数据服务网络(112)，其中，所述的原因码(404)表示从下面组中选出的条件，该组包括：所述无线分组数据服务网络(112)中的信令负载条件、对于所述移动通信设备(116)的无效接入点名称(APN)、对于所述移动通信设备(116)的无效分组数据协议(PDP)地址、对于所述移动通信设备的用户认证失败以及所述无线分组数据服务网络(112)拒绝激活。

9.根据权利要求7或8所述的无线分组数据服务网络(112)，其中，所述结构(400)可设置作为具有对于多个原因码的可配置映射数据库的固件框。

10.根据权利要求9所述的无线分组数据服务网络(112)，其中，基于运营商来配置所述可配置的映射数据库。

11.根据权利要求9所述的无线分组数据服务网络(112)，其中，基于移动通信设备来配置所述可配置的映射数据库。

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