JP4247227B2 - 改良された流れ制御バッファリング - Google Patents

Description

本出願は、無線通信ネットワークにおける流れ制御の分野に関し、詳細には、本出願は無線プロトコル通信の分野におけるデータバッファリングの分野に関する。

流れ制御の特徴は、第３世代パートナーシッププロジェクト２（「３ＧＰＰ２」）標準によって採用されている。その標準は、無線ネットワーク（ＲＮ）のパケット制御機能（ＰＣＦ）がパケットデータサービングノード（ＰＤＳＮ）からのデータの流れを一時的に停止することを可能にし、３ＧＰＰ２Ａ．Ｓ００１１〜００１７およびその改訂版、および３ＧＰＰ２提案Ａ００−２００４０６０７−０３４（Ａ００−２００４０６０７−０３４ａ、Ａ００−２００４０６０７−０３４ｂ、およびＡ００−２００４０６０７−０３４ｃを含む）に明示され、これらの内容は本明細書において参考として援用される。この提案は、無線ネットワークが流れ制御ＸＯＦＦイベントを送ることによって、モバイルステーションと無線ネットワークとの間のデータ伝送を停止することを可能とする。このＸＯＦＦイベントのきっかけとなるイベントは、ＲＮバッファのオーバーフロー、ハードのハンドオフ、呼び出し（ｐａｇｉｎｇ）の失敗、またはパケットに優先する音声（「ＶＰＯＰ」）、等がある。

提案に従って、ＸＯＦＦイベントの結果として、ＰＤＳＮはＲＮへのデータの流れを一時的に停止し得る。現在のＴＩＡ−８３５−Ｄ（Ｘ．Ｐ００１１Ｄ）の規定においては、任意ではあるが流れ制御バッファ機能がＰＤＳＮに追加されている。これはＰＤＳＮが流れ制御イベントの間中、パケットをバッファすることを可能にし、それは所定の時間、例えば２５秒間継続することができる。

上記の解決策に関する問題点は、バッファが、プッシュ機能上のアプリケーション層リトライタイマーよりも長い時間生じる場合である。特にプッシュ機能は送信されたパケットの送達確認を必要とし、リトライタイマーの期間中にこれらパケットが送達確認されないときには、パケットは再送される。

プッシュイニシエータプロトコル・リトライタイマーは、サービスの種類、エア（ａｉｒ）インターフェイスまたはモバイル装置の処理時間、に応じてセットされることができる。リトライタイマーがＰＤＳＮでのバッファの時間よりも短いときには、重複したパケットがＰＤＳＮに配信され、バッファに蓄えられる。流れ制御のイベントが終了すると、バッファの内容がすべて、余剰のパケットをも含んでモバイル装置に伝送される。

同業者によって認識されるように、余剰のパッケットを送信することは、多くの点から高コストである。余剰のパケットはネットワーク資源を浪費し、これらのパケットを受信し処理することはモバイルステーションの電池寿命を消耗させ、プッシュ機能とＰＤＳＮとの間のネットワークにリースされたラインが存在するときには、余剰のパケットはこれらのリースされたラインのコストを増加させ、かつ重複したパケットはエンドユーザーに対するコストの原因となる。

本システムおよび方法は、ＰＤＳＮの中のバッファタイマーを、プッシュ機能中のリトライタイマーまたはモバイルステーション中のモバイルタイマーである第２のタイマーと、協調させる（ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ）方法を提供することによって、従来技術の欠点を克服する。本システムおよび方法は、プッシュ機能からＰＤＳＮへのデータの流れを選択的に（ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅｌｙ）阻止する。これはリトライタイマーの値またはモバイルタイマーの値を含む制御メッセージをＰＤＳＮに送ることによってなされ、ＰＳＤＮはそれを用いてローリングバッファをセットし、その結果、プッシュ機能によって送られた重複パケットがモバイルステーションに配信されないようにすることができる。バッファは第２のタイマーの値よりも古いパケットを廃棄し、それによってバッファからデータを消去し、リトライによってこのデータを再度取得する。上記の方法は余剰のメッセージがモバイルステーションに送られることを防止し、それによってＰＤＳＮとモバイルステーションとの間のネットワーク資源を節約し、さらにモバイル装置の電池寿命を節約する。制御メッセージはプッシュ機能からまたはモバイル装置からも送ることができる。

モバイルステーションはプッシュ機能リトライの値を指示するプッシュ機能からのメッセージを（プッシュ機能プロトコルを経由して）受信することによって、モバイルタイマーをセットし得る。代替案として、モバイルステーションはその特定のプッシュサービスのためのリトライの値によって修正され得、またはそれをアクセスされたＰＤＳＮからデータベースを経由して受信し得る。追加案として、この複数の方法を通じて、サービス内容が流れ制御をバッファすることを少しでも必要とするか、を指示する（最初はセッションの間）ためのセッティングが適用され得る。このリトライタイマーおよびバッファを要求するセッティングはその後、特定のプッシュサービスがバッファされるのか、またそうであればバッファタイマーの値はいくらであるべきかを指示するために、ＰＤＳＮに送付され得る。

代替案として、パケット制御機能（ＰＣＦ）からの流れ制御イベントの受信にともない、バッファタイマーの値がプッシュ機能に転送されることができ、プッシュ機能はそのアプリケーション層においてバッファタイマーよりも大きな値に、リトライタイマーをセットすることができる。これは、余剰のパケットを削除して、流れ制御イベントの間にデータパケットを再送することを防止し、プッシュ機能からＰＤＳＮにパケットを送るコストに対処する。

さらなる代替案においては、ＰＤＳＮはモバイル装置に対するリトライタイマーの値をデータベースに問い合わせ、得られた値に基づいてローリングバッファをセットすることができる。データベースのオペレータはこの場合、リトライタイマーに対する値をセットし更新する必要がある。これらの値は特定のプッシュサービスを使用する特定のサブスクリプションプロファイルに対して適用され得る。

それ故に本出願は、プッシュ機能、パケットデータサービスノード（ＰＤＳＮ）、パケット制御機能（ＰＣＦ）およびモバイル装置を有するネットワークにおける、流れ制御イベントの間の改善されたバッファリングのための方法を提供し、その方法はＰＤＳＮの中のバッファタイマーを、プッシュ機能、モバイルステーションまたはデータベースのうちの１つから来る、第２のタイマーの値と協調させるステップを含む。

本出願は、プッシュ機能、パケットデータサービスノード（ＰＤＳＮ）、パケット制御機能（ＰＣＦ）およびモバイル装置を有するネットワークにおける、流れ制御イベントの間の改善されたバッファリングのための方法をさらに提供し、その方法はモバイルステーションまたはプッシュ機能の何れかからＰＤＳＮに制御メッセージを送るステップと、ＰＣＦからの流れ制御イベントメッセージをＰＤＳＮで受信するステップと、ＰＤＳＮからのバッファタイマーの値をプッシュ機能に転送するステップと、プッシュ機能のリトライタイマーをバッファタイマーの値よりも大きな値にセットするステップとを含む。

本出願は、流れ制御イベントの間の改善されたバッファリングのためのシステムをさらに提供し、そのシステムはモバイルタイマーを有するモバイルステーションと、モバイルステーションと無線で通信する無線ネットワークとを備え、またそのシステムはベースステーションと、流れ制御イベントの間無線装置へのデータの流れを中断することができるパケット制御機能（ＰＣＦ）と、ＰＣＦと通信し流れ制御イベントの間モバイルステーションのために受信されたデータを蓄えるための、バッファタイマーを有するバッファ、を有するパケットデータサービングノード（ＰＤＳＮ）と、ＰＤＳＮと通信し送達未確認（ｕｎａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｄ）パケットを再送する時を指示するリトライタイマーを有するプッシュ機能とを含み、そのシステムはバッファタイマーをモバイルタイマーまたはリトライタイマーのいずれかと協調させて、余剰のメッセージを除去する。

本発明は、さらに以下の手段を提供する。

（項目１）
プッシュ機能、バッファを有するパケットデータサービングノード（ＰＤＳＮ）、パケット制御機能（ＰＣＦ）およびモバイル装置を有するネットワークにおける、流れ制御イベントの間の改善されたバッファリングのための方法であって、
該ＰＤＳＮの中の該バッファのためのバッファタイマーを、該プッシュ機能からのリトライタイマーの値と協調させるステップと、
該リトライタイマーの値を有する制御メッセージを、該プッシュ機能から該ＰＤＳＮに送るステップと、
流れ制御イベントの間に該リトライタイマーの値よりも古いパケットを廃棄するために、該ＰＤＳＮの中の該バッファタイマーをセットするステップと
を包含する方法。

（項目２）
上記協調させるステップは、ポイントツーポイントプロトコルセッションの確立のときまたはポイントツーポイントプロトコルの変更のときに行われる、項目１に記載の方法。

（項目３）
上記制御メッセージは、送達確認が受信される前に伝送されることができるパケットの最大数に対する値をさらに含む、項目１または項目２に記載の方法。

（項目４）
上記制御メッセージは、上記装置によって使用されるエアインターフェイスに関する情報を含む、項目１から項目３までのいずれか一項に記載の方法。

（項目５）
上記制御メッセージは、モバイル装置の種類の指示を含む、項目１から項目４までのいずれか一項に記載の方法。

（項目６）
上記ＰＤＳＮは上記ＰＣＦから受信した流れ制御タイマーの値を無視する、項目１から項目５までのいずれか一項に記載の方法。

（項目７）
上記ＰＤＳＮにバッファしないことを告げるバッファインディケータを、上記ＰＣＦから受信するステップと、
上記モバイルステーションが上記ＰＤＳＮにバッファするように告げるときには、上記ＰＣＦからの上記メッセージをオーバーライドするステップと、
をさらに包含する、項目１から項目６までのいずれか一項に記載の方法。

（項目８）
上記セットするステップは、上記バッファタイマーを調節するためにソースＩＰアドレスを使用することをさらに包含する、項目１から項目７までのいずれか一項に記載の方法。

（項目９）
上記セットするステップは、上記バッファタイマーを調節するために、パケットのプロトコルを使用することをさらに包含する、項目１から項目８までのいずれか一項に記載の方法。

（項目１０）
プッシュ機能、バッファを有するパケットデータサービングノード（ＰＤＳＮ）、パケット制御機能（ＰＣＦ）およびモバイル装置を有するネットワークにおける、流れ制御イベントの間の改善されたバッファリングのための方法であって、
該ＰＤＳＮの中の該バッファのためのバッファタイマーを、該モバイルステーションからのモバイルタイマーの値と協調させるステップを包含し、
該協調させるステップは、
該モバイルタイマーの値を有する該制御メッセージを、該モバイルステーションから該ＰＤＳＮに送ることと、
流れ制御イベントの間に該モバイルタイマーの値よりも古いパケットを廃棄するために、該ＰＤＳＮの中の該バッファタイマーをセットすることと、
を包含する、方法。

（項目１１）
上記モバイルタイマーの値は、上記モバイルステーション上に用意される、項目１０に記載の方法。

（項目１２）
上記モバイルタイマーの値は、上記ＰＤＳＮから受信される、項目１０または項目１１に記載の方法。

（項目１３）
上記モバイルタイマーの値は、上記プッシュ機能から受信される、項目１０から項目１２までのいずれか一項に記載の方法。

（項目１４）
上記ＰＤＳＮにバッファしないことを告げるバッファインディケータを、上記ＰＣＦから受信するステップと、
上記モバイルステーションが上記ＰＤＳＮにバッファするように告げるときには、上記ＰＣＦからの上記メッセージをオーバーライドするステップと、
をさらに包含する、項目１０から項目１３までのいずれか一項に記載の方法。

（項目１５）
上記セットするステップは、上記バッファタイマーを調節するために、ソースＩＰアドレスを使用することをさらに包含する、項目１０から項目１４までのいずれか一項に記載の方法。

（項目１６）
上記セットするステップは、上記バッファタイマーを調節するために、パケットのプロトコルを使用することをさらに包含する、項目１０から項目１５までのいずれか一項に記載の方法。

（項目１７）
上記ＰＤＳＮの中の上記バッファは、ローリングバッファである、項目１０から項目１６までのいずれか一項に記載の方法。

（項目１８）
プッシュ機能、バッファを有するパケットデータサービングノード（ＰＤＳＮ）、パケット制御機能（ＰＣＦ）およびモバイル装置を有するネットワークにおける、流れ制御イベントの間の改善されたバッファリングのための方法であって、
該ＰＤＳＮの中の該バッファのためのバッファタイマーを、データベースからの蓄えられたタイマーの値と協調させるステップを包含し、
該協調させるステップは、
該ＰＤＳＮから該データベースに該蓄えられたタイマーの値を問い合わせることと、
流れ制御イベントの間に該蓄えらえた値よりも古いパケットを廃棄するために、該ＰＤＳＮの中の該バッファタイマーをセットすることと、
を包含する方法。

（項目１９）
上記データベースは、認定およびアカウント（ＡＡＡ）データベースの一部分である、項目１８に記載の方法。

（項目２０）
上記データベースは、上記プッシュ機能から上記蓄えられたタイマーの値を受信する、項目１８または項目１９に記載の方法。

（項目２１）
上記ＰＤＳＮの中の上記バッファはローリングバッファである、項目１８から項目２０までのいずれか一項に記載の方法。

（項目２２）
プッシュ機能、パケットデータサービングノード（ＰＤＳＮ）、パケット制御機能（ＰＣＦ）およびモバイル装置を有するネットワークにおける、流れ制御イベントの間の改善されたバッファリングのための方法であって、
該ＰＣＦからの流れ制御イベントメッセージを該ＰＤＳＮで受信するステップと、
該ＰＤＳＮからのバッファタイマーの値を該プッシュ機能に転送するステップと、
該プッシュ機能のリトライタイマーを該バッファタイマーの値よりも大きな値にセットするステップと、
を包含する方法。

（項目２３）
上記セットするステップは、上記モバイル装置に対するサービスのタイプに基づいて上記リトライタイマーの値を遅らせる、項目２２に記載の方法。

（項目２４）
上記セットするステップは、上記モバイル装置の処理の遅れに基づいて上記リトライタイマーの値を遅らせる、項目２２または項目２３に記載の方法。

（項目２５）
流れ制御イベントの間の改善されたバッファリングのためのシステムであって、
モバイルタイマーを有するモバイルステーションと、
該モバイルステーションと無線によって通信する無線ネットワークであって、ベースステーションと、該流れ制御イベントの間、該無線装置へのデータの流れを中断することのできるパケット制御機能（ＰＣＦ）とを含む無線ネットワークと、
該ＰＣＦと通信するパケットデータサービングノード（ＰＤＳＮ）であって、該流れ制御イベントの間、該モバイルステーションのための受信されたデータを蓄える、バッファタイマーを有するバッファを有するパケットデータサービングノードと、
該ＰＤＳＮと通信するプッシュ機能であって、送達未確認のパケットを再送する時を指示するためのリトライタイマーを有するプッシュ機能と、を備え、
余剰のメッセージを消去するために、該バッファタイマーを該モバイルタイマーまたは該リトライタイマーと協調させる、システム。

（項目２６）
上記協調は、上記モバイルタイマーまたは上記リトライタイマーに対する値を含む制御メッセージが上記ＰＤＳＮに送られることを含み、
上記ＰＤＳＮの中の上記バッファタイマーは、流れ制御イベントの間に上記リトライタイマーの値よりも古いパケットを廃棄するようにセットされる、項目２５に記載のシステム。

（項目２７）
上記制御メッセージは上記プッシュ機能から送られる、項目２５または項目２６に記載のシステム。

（項目２８）
上記制御メッセージは上記モバイル装置から送られる、項目２５から項目２７までのいずれか一項に記載のシステム。

（項目２９）
協調させることは、ポイントツーポイントプロトコルセッションの確立のときに行われる、項目２５から項目２８までのいずれか一項に記載のシステム。

（項目３０）
上記バッファタイマーの上記協調は、上記プッシュ機能からのパケットのＩＰソースアドレスに基づいて上記バッファタイマーを調節することを含む、項目２５から項目２９までのいずれか一項に記載のシステム。

（項目３１）
上記バッファタイマーの上記協調は、上記プッシュ機能からのパケットのプロトコルに基づいて上記バッファタイマーを調節することを含む、項目２５から項目３０のいずれか一項に記載のシステム。

（項目３２）
協調させることは、
上記ＰＤＳＮに制御メッセージを送ることと、
上記ＰＣＦからの流れ制御イベントメッセージを上記ＰＤＳＮで受信することと、
上記ＰＤＳＮでのバッファタイマーの値を上記プッシュ機能に転送することと、
上記リトライタイマーを上記バッファタイマーの値よりも大きい値にセットすることと
を含む、項目２５から項目３１までのいずれか一項に記載のシステム。

（項目３３）
上記制御メッセージは上記プッシュ機能から送られる、項目３２に記載のシステム。

（項目３４）
上記制御メッセージは上記モバイル装置から送られる、項目３２に記載のシステム。

（項目３５）
モバイル装置に対するリトライタイマーの値を有するデータベースをさらに備え、
上記ＰＤＳＮは、該データベースに上記リトライタイマーの値を問い合わせし、流れ制御イベントの間に上記リトライタイマーの値よりも古いデータを上記バッファから廃棄するために、上記バッファタイマーをセットする、項目２５から項目３４までのいずれか一項に記載のシステム。

本出願は添付の図面を参照することにより、より良く理解される。

図面を参照することによって、図１は常時接続部品（ａｌｗａｙｓ-ｏｎ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）を有する無線システムの図である。同業者によって認識されるように、本システムおよび方法は、常時接続を必要とせず、プッシュサービスは一般に常時接続を必要としない。図１を引用する以下の記述は、本システムおよび方法が使用されることができるシステムの１つの典型の、単なる例示にすぎない。

常時接続モバイルステ−ション（ＭＳ）１０はインターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワーク３０上で、少なくとも１つの常時接続アクセスプロバイダネットワーク（ＡＰＮ）を経由し、以下に記述するプッシュ機能およびプッシュイニシエータを含むバックエンドインフラストラクチャと協調して、プッシュ機能４０と通信する。複数のプッシュイニシエータは以下に記述するように、プッシュ機能４０と通信する。

常時接続ＭＳ１０は第１の常時接続訪問（ｖｉｓｉｔｉｎｇ）ＡＰＮ ２０Ｖと通信し、ついで第２の常時接続サービングＡＰＮ ２０Ｓに受け渡される（ｈａｎｄｅｄ ｏｆｆ）。常時接続サービングＡＰＮ ２０Ｓは、ホームＡＰＮ ６０、ホームＩＰネットワーク７０、およびブローカネットワーク８０を含むバックエンドインフラストラクチャと通信する。代替案としては、常時接続ＭＳ １０は常時接続サービングＡＰＮ ２０Ｓを経由して、バックエンドインフラストラクチャと直接に通信することができる。

常時接続のサービングＡＰＮ ２０Ｓおよび訪問ＡＰＮ ２０Ｖの両者は、無線ネットワーク（ＲＮ）２２Ｓおよび２２Ｖのような公知の構成要素を含む。サービングＡＰＮ ２０Ｓの例において示されるように、公知の構成要素はモバイルスイッチングセンタ（ＭＳＣ）２３Ｓを含み、これはソースＲＮ２２ＳをホームＡＰＮ ６０のホームロケーションレジスタ（ＨＬＲ）６２と、シグナリングシステム７（ＳＳ７）ネットワーク５０を経由して、接続する。またユーザサ−ビスリモート認証（ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）ダイヤル（ＲＡＤＩＵＳ）２４Ｓが公知であり、これはホームＩＰネットワーク７０およびブローカネットワーク８０の中のそれぞれの対応するＲＡＤＩＵＳ部品ホームＲＡＤＩＵＳ ７４およびブローカＲＡＤＩＵＳ ８４と通信する。

またホームＩＰネットワーク７０およびブローカネットワーク８０は公知であり、これらはプッシュ機能４０が備わる同じＩＰネットワーク３０上で通常はアクセスされ得る。ＩＰネットワークは、インターネットまたはプライベートＩＰネットネットワークまたはイントラネットなどの、いかなるネットワークでも可能である。

これらの公知の構成要素の作動のさらなる詳細は、ＴＩＡ/ＥＩＡ/ＩＳ−２０００−１、ＴＩＡ/ＥＩＡ/ＩＳ−２０００−２、ＴＩＡ/ＥＩＡ/ＩＳ−２０００−３、ＴＩＡ/ＥＩＡ/ＩＳ−２０００−４、ＴＩＡ/ＥＩＡ/ＩＳ−２０００−５、３ＧＰＰ２Ｃ．Ｓ０００１、３ＧＰＰ２Ｃ．Ｓ０００２、３ＧＰＰ２Ｃ．Ｓ０００３、３ＧＰＰ２Ｃ．Ｓ０００４、３ＧＰＰ２Ｃ．Ｓ０００５、ＴＩＡ/ＥＩＡ/ＩＳ−７０７、３ＧＰＰ２Ｃ．Ｓ００１７、３ＧＰＰ２Ｘ．Ｓ００１１−Ｃ、３ＧＰＰ２Ａ．Ｓ００１１〜００１７およびこれらの改訂版に見ることができ、これらは本明細書において参考として援用される。

常時接続ＡＰＮ ２０Ｓの中の公知の部品に追加して、常時接続サービングパケットデータサービングノード（ＰＤＳＮ）２５Ｓもまた公知である。常時接続サービングＰＤＳＮ ２５Ｓは、常時接続訪問ＡＰＮ ２０Ｖの常時接続ターゲットＰＤＳＮ ２５Ｖを経由して、常時接続ＭＳ １０と協動して動作する。

第１の局面の実施形態の代替案においては、ＡＰＮの２０Ｓおよび２０Ｖは常時接続の種類（ｖａｒｉｅｔｙ）である必要はなく、むしろ常時接続ＭＳ １０と通信する少なくとも１つのＡＰＮが常時接続の形式であることで十分であり、常時接続ＭＳおよび常時接続ＡＰＮの両者がともに本出願に従って備えられる。同業者にとっては、上記は３ＧＧＰ無線ＬＡＮ、ダイヤルアップ、その他などのすべての抑制された（ｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄ）パケットデータネットワークに適用されることができる。

ここで図２を参照する。図２はプッシュ機能２０７とモバイルステ−ション１０との間でのデータパケットを伝達するための、例示的システムのデータ流れ図を示す。図２の例はＥメールに対するものである。しかしながら、同業者によって認識されるように、いかなるデータサ−ビスも使用されることができる。プッシュ機能２０７はモバイルステーション１０に送達確認されたパケットを送付するための、いかなるアプリケーションサーバーでも可能である。

プッシュイニシエータ２０６は図２の例において、エクスチェンジモジュール２０１でＥメールを受信する。エクスチェンジモジュール２０１はつぎにＥメールメッセージをデスクトップＥメール２０３およびエンタープライズサーバー２０５の両者に提供する。エンタープライズサーバー２０５はＥメールメッセージをモバイルステーション１０に伝達する責任を負う。

エンタープライズサーバー２０５はＥメールメッセージをネットワーク３０を経由して伝達する。このようなネットワークは、上述したように、現状技術において公知であり、インターネット、イントラネット、プライベートＩＰネットワーク、または同業者にとって公知の他のネットワークを含むことができる。

ネットワーク３０はつぎに、メッセージをプッシュ機能２０７に伝え、プッシュ機能はメッセージを通信チャンネル２０９を経由してＰＤＳＮ２１４に送達する。一部のアプリケーションにおいては、ＰＤＳＮ２１４とプッシュ機能２０７との間には、ファイヤウォールが存在することができる。パケットデータクラスタ２１３は複数のＰＤＳＮと接続することができ、したがってプッシュ機能２０７は複数のＰＤＳＮ２１４と接続することができる。

パケットデータサービングノード２１４が少なくともＥメールメッセージの一部を含むパケットを受信するときには、それはパケットを無線ネットワーク２２Ｖを経由してモバイルステーション１０に伝える。無線ネットワーク２２Ｖは、パケット制御機能（ＰＣＦ）２１５およびベースステーション２１７を備える。同業者にとって公知であるように、無線ネットワーク２２Ｖの他の部品が存在することができるが、簡略化のために図２から除かれている。

通信チャンネル２０９はいかなる通信チャンネルを含むことができ、一実施形態においてはプッシュ機能２０７とＰＤＳＮ２１４との間のリースされた回線を含む。認識されるように、リースされた回線２０９を経由して流れるデータの量は、オペレータに対するリースされた回線のコストを決定する。

図３はモバイルステーションとプッシュイニシエータとの間の様々なプロトコルに対するプロトコルスタックを示す。この図中に見られるように、フィジカル層はプッシュイニシエータ、プッシュ機能、ＰＤＳＮの最も低いレベルから無線ネットワーク/ＰＣＦまでの間に広がる。ＲＡＮでは、フィジカル層はエアインターフェイスとなる。

同様に、リンク層はプッシュイニシエータ、プッシュ機能およびＰＤＳＮの間に広がる。ＰＤＳＮではリンク層は、モバイル装置とＰＤＳＮとの間にあるポイントツーポイントプロトコルセッション層と、無線ネットワークとモバイル装置との間にある無線リンクプロトコルとに分割される。

図３の例におけるネットワーク層は、インターネットプロトコル（ＩＰ）層であり、トランスポート層はユーザーデータグラム（ｄａｔａｇｒａｍ）プロトコル/トランスミッションコントロールプロトコル（ＵＤＰ/ＴＣＰ）である。

好適な実施形態においては、プッシュイニシエータはプッシュイニシエータプロトコルを通じてプッシュ機能２０７と通信し、プッシュ機能２０７はプッシュ機能プロトコルを通じてモバイルステーション１０と通信する。認識されるように、プッシュイニシエータプロトコルおよびプッシュ機能プロトコルは、ＵＤＰ層のトップのトランスポートである。

アプリケーションプロトコルの上のグロ−バルメッセージはプッシュイニシエータとモバイルステーション１０との間に存在し、プッシュ機能とプッシュイニシエータ接続との間のキュー（ｑｕｅｕｅ）ハンドラーとしての役割をはたす。

再度図２を参照することによって、同業者によって認識されるように、流れ制御が存在するときには、ネットワーク資源は浪費され得、ネットワーク、ユーザーおよびオペレータに対するコストは増加する。特に、ＰＣＦ２１５は、流れ制御イベントが発生した事実をＰＤＳＮに通信する能力を有する。このメッセージとともに、現在の提案のもとでは、ＰＣＦは流れ制御イベントの時間長さを指示するために流れ制御イベントタイマーの値を送り、ＰＤＳＮに対してデータをバッファするか否かを指示することができる。ＰＤＳＮ２１４がデータをバッファするように指示されるときには、モバイルステーション１０向けに到着するすべてのデータが蓄えられ得る。認識されるように、バッファタイマーはしかしながら流れ制御タイマーとは異なり得、したがってバッファタイマーが流れ制御タイマーよりも短いときには、パケットは廃棄され得る。代替案の実施形態においては、流れ制御タイマーは一切ＰＤＳＮに送付され得ず、ＰＤＳＮのバッファタイマーはそれ故に流れ制御イベントよりも短くあり得、その結果パケットが廃棄される。

しかしながら、プッシュ機能２０７はリトライタイマーを含み、それは、プッシュ機能２０７から送付されたパケットに対する送達確認が受信される前に期限が終了するときには、そのパケットを再送する原因となる。

例示的な例においては、ＰＣＦ２１５は、ＰＤＳＮ２１４に対して流れ制御イベントが開始したことを指示し得、また任意ではあるがＰＤＳＮに流れ制御タイマーに対する値を送付し得る。これは例えば、１５秒であり得る。ＰＤＳＮはこれを受けて１５秒のタイマーの値を有するバッファを生成し得、その結果モバイルステーション１０に送られる全てのデータを、この時間間隔の間バッファする。他のバッファの値が可能であり、バッファタイマーは流れ制御タイマーとは異なることができる。

プッシュ機能２０７はしかしながら、５秒間のみのリトライタイマーを有し得る。この場合には、プッシュ機能２０７は、流れ制御イベントのごく初期にメッセージを送るときには、このデータパケットに対する送達確認は受信せずに、５秒後にそれを再送する。再度、それはこのデータ対する送達確認を第２のリトライタイマーの時間中に受信せず、再びパケットを送る。その結果ＰＤＳＮ２１４バッファは、同じパケットの３個のバージョンを含む。

流れ制御イベントが終了したとき、バッファの内容は次いでモバイルステーション１０に送られ、モバイルステーション１０は同じパケットの３個のコピーを受信する。認識されるように、流れ制御イベントは、ＰＤＳＮ２１４に送られるＸＯＮメッセージに基づいて終了することができ、または流れ制御タイマーはＰＣＦまたはＰＤＳＮのいずれかにおいて、期限を終了することができる。理想的には、モバイルステーション１０は最初のパケットを送達確認し、２個の余剰のパケットを廃棄する。

同業者によって認識されるように、余剰のパケットを送ることはネットワーク資源を浪費する。リースされた回線２０９の容量は、余剰のメッセージに対して必要となる。さらに、ベースステーション２１７とモバイルステーション１０との間の限られたエアインターフェイスは、これらの余剰のメッセージを伝えることが要求される。またモバイルステーション１０は余剰のメッセージを受信し処理することを要求され、これはモバイルステーション１０の電池の無駄な使用およびエンドユーザーへの不当な請求の原因となる。

それ故にバッファが指示されたときには、ＰＤＳＮ２１４のバッファタイマーおよびプッシュ機能２０７のリトライタイマーを同期させることが望ましい。さらに、バッファが指示されないときには、プッシュ機能２０７のリトライタイマーをバッファタイマーに対応するようにセットすることが望ましい。

ここで図４を参照する。第１の実施形態において、モバイルステーション１０に関してポイントツーポイントプロトコル（ＰＰＰ）セッション４０２を制定するとき、またはＰＰＰセッションを変更するときに、同期設定が行われることができる。ＰＤＳＮ２１４とプッシュ機能２０７との間で制御パケット４０１が、様々な情報を含んで送信されることができ、その情報は送達確認が要求される前にプッシュ機能が送ることのできる最大のパケット数、またはパケットの送達確認のタイムアウト（ｔｉｍｅｏｕｔ）の値を含む。これはまたリトライのタイムアウトとしても参照される。

リトライのタイムアウトは、全ての装置に対して固定（ｓｔａｔｉｃ）の値とすることも、また装置の種類およびモバイルステーション１０とベースステーション２１７との間のエアインターフェイスに基づいて、個別の値とすることも可能である。マイクロプロセッシング遅れに基づく値がまた、リトライタイマーの値に組み込まれることができる。

第１の実施形態において、ＰＤＳＮ２１４は、流れ制御イベントが開始したか、または停止したか、任意ではあるが流れ制御タイマーの値、また任意ではあるがＰＤＳＮがパケットをバッファする必要があるか、を中継するＰＣＦ２１５からメッセージを受信することができる。代替案としては、流れ制御タイマーの値はＰＤＳＮで固定の値（ｓｔａｔｉｃａｌｌｙ）にセットすることができる。ＰＤＳＮ２１４は、ＰＣＦによって送られたバッファインディケータに基づいてバッファタイマーをセットすることまたは固定の値にセットするよりもむしろ、プッシュ機能２０７のリトライタイマーの値に基づくバッファタイマーによるローリングバッファを、代わりに生成することができる。ローリングバッファはバッファタイマーの値よりも長くバッファの中に存在したパッケットを廃棄する。流れ制御イベントが終了したときに、バッファの内容はモバイルステーションに送られる。

上記の効果は、リトライタイマーの値よりも古い全てのパケットは廃棄され、リトライによってプッシュ機能２０７によって送られたパケットが最後にモバイルステーション１０に転送される。モバイルステーション１０はこうしていかなる余剰のパケットをも受信することがなく、ＰＤＳＮとモバイルステーション１０との間のネットワーク資源を節約し、さらにモバイルステーション１０の電池寿命を節約する。

一実施形態においては、ＰＣＦ２１５は、流れ制御タイマーの期限終了の前に流れ制御イベントが終了することを指示するために、ＸＯＮメッセージをＰＤＳＮ２１４に中継することができる。ＰＤＳＮ２１４はその後、バッファタイマーの期限終了の前に、バッファされているパケットの送信を開始することができる。

上記の方法は既存技術に対する改良を提示するが、しかしある種の状況下においては、以下に示すように、より大きな解決の構成要素となり得る。プッシュ機能２０７とＰＤＳＮ２１４との間のメッセージは、やはりコストを有し、多くの場合余剰のメッセージを送ることによるこのコストを回避することが望ましい。上記の解決策はプッシュ機能２０７がリトライに際し全てのパケットを送ることをやはり要求し、その結果通信チャンネル２０９のような資産を使用する。

再度図４を参照することによって、代替案においては、ＰＤＳＮ２１４はプッシュ機能２０７からの制御パケット４０１をいったん受信し、この制御パケットのインストラクションを蓄える。その後、ＰＣＦ２１５から流れ制御イベントを受信したときに、ＰＤＳＮは流れ制御イベントバッファタイマーの値および既知のときには流れ制御タイマーの値を、メッセージ４０３の中でプッシュ機能２０７に転送する。プッシュ機能２０７へのこのメッセージは、また流れのＸＯＮ/ＸＯＦＦ情報を含み、バッファタイマーよりも大きな値をリトライタイマーにセットするように、プッシュ機能に伝える。

流れ制御イベント上で、任意ではあるがＰＣＦ２１５は、流れ制御タイマーをＰＤＳＮに伝送し、ＰＤＳＮは次いでバッファタイマーの値をプッシュ機能２０７に送る。プッシュ機能２０７はこのとき、バッファタイマーの期限が終了するまで、または流れ制御イベントが終了したことを知るまでは、パケットを再送することを試みない。プッシュ機能は流れ制御イベントが終了したことを、ＰＤＳＮ２１４によって送られたＸＯＮメッセージを通じて、またはプッシュ機能がＰＤＳＮ２１４から流れ制御タイマーを受信したときにはプッシュ機能中の流れ制御タイマーの期限終了によって知り得る。これを行うことによって、余剰のメッセージは通信チャンネル２０９を通じて送られず、ＰＤＳＮ２１４の中のバッファはモバイルステーション１０に送られる余剰のメッセージを含まない。

同業者によって認識されるように、プッシュ機能２０７はリトライタイマーを、流れ制御タイマーまたはバッファタイマーに基づく固定された値に必ずしもセットする必要はない。リトライタイマーが流れ制御タイマーおよびバッファタイマーよりも長い限りにおいては、メッセージはいつでも再送される可能性がある。プッシュ機能は最適のリトライタイマーを決定するために、サービスの種類およびモバイルの処理遅れをこのように考慮に入れることができる。

ここで図５を参照することによって、さらなる代替案の実施形態において、ＰＤＳＮはプッシュ機能２０７との通信に依頼するよりもむしろ、データベース５０１からリトライの値を取得することができる。好ましくは、リトライタイマーの値はＰＰＰセッションに対しては固定された値であり、サブスクリプションベース上にＰＰＰセッションが制定されたときに、ＰＤＳＮはデータベース５０１からリトライの値を取得する。

同業者によって認識されるように、データベース５０１は全てのリトライの値に対して簡単な固定された値を含むことができ、またはオペレータが装置の種類およびエアインターフェイスを知りこれらのパラメータに基づいてリトライタイマーをセットするときには、より複雑な値をとることができる。一部の事例においては、ＰＤＳＮ２１４はモバイルステーション１０に対する１個のバッファを維持するのみでよく、この事例においてはバッファタイマーはデータベース５０１から得られる最も長いリトライタイマーの値にセットされることができる。他の実施形態においては、ＰＤＳＮは、到来する（ｉｎｃｏｍｉｎｇ）パケットのソースアイデンティファイヤアドレスに基づく異なるタイマーを有することができる。この事例においては、それぞれのバッファは異なるバッファタイマーを有することができる。

好適な実施形態においては、データベース５０１は認証（ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）、認定（ａｕｔｈｏｒｉｚａｔｉｏｎ）およびアカウント（ａｃｃｏｕｎｔｉｎｇ）データベース（ＡＡＡ）であり、図１に見られるようにホームＩＰネットワーク７０の部分である。

代替案としては、データベース５０１は、データセッションが制定される時に、プッシュ機能２０７からリトライタイマーの値を受信することができる。

再度図４を参照することによって、さらなる代替案の実施形態は、ＰＰＰセッション４０２の制定の間またはＰＰＰセッションの間の他の時間に、モバイルステーション１０からの値をＰＤＳＮにセットすることである。モバイルステーション１０はそのプッシュ機能のリトライタイマーを好適に反映させる１つ以上のモバイルタイマーを有する。一部の事例においては、モバイルステーション１０はこれらのリトライタイマーの値をＰＰＰ開始の時点ですでに知り、新しいメッセージ６０１を通じてＰＤＳＮに、モバイルステーション１０のために働く全てのプッシュ機能の全てのタイムアウトを通知することができる。モバイルステーション１０は、図４のメッセージ６０３に見られるように、モバイルステーション中にプログラムされるときまたはモバイルステーションのために用意されるときには、これらの値を一定の値として知ることができる。代替案としては、モバイルステーション１０はこれらの値を、ＰＤＳＮ２１４からメッセー６０７を通じて、またはプッシュ機能２０７からメッセージ６０５を通じて知り得る。プッシュ機能が異なるプロトコルを使用するときには、様々なプロトコルに対する様々な値が、メッセージ６０１の中でＰＤＳＮに送られることができる。メッセージ６０１はそれ故に、一実施形態においては、様々なプロトコルを識別するためのプロトコルアイデンティファイヤを含むことができる。

このようにメッセージ６０１はモバイルステーションタイマーを含み、ＰＤＳＮ２１４に送られることができる。上述のとおり、ＰＣＦ２１５が流れ制御イベントが開始されたことを指示し、流れ制御タイマーをＰＤＳＮ２１４に送るときには、ＰＤＳＮ２１４はそのバッファタイマーをモバイルステーション１０から受信された値にセットするか、または代替案として流れ制御イベントをプッシュ機能に送り、プッシュ機能にそのリトライタイマーをＰＤＳＮの選定したバッファタイマーにセットさせることができる。

一実施形態においては、ＰＤＳＮ２１４はバッファパラメータをモバイルステーション１０からのメッセージ６０１または他の制御パラメータに基づいてセットすることができる。これらの他の制御パラメータは、モバイルステーションまたはＰＣＦの何れかからのバッファインディケータを含むことができ、それはＰＤＳＮが自身のバッファタイマーをセットすることができるモバイルタイマーの値と共に、バッファするかどうかを指示する。

同業者によってさらに認識されるように、様々な要因に基づいて、個別の要求に基づく仕様（ｃｕｓｔｏｍｉｚａｔｉｏｎ）が行われることができる。例えばＰＤＳＮは、プッシュ機能によってデータベースから受信された値を、またモバイルステーションからは、到来するパケットのソースＩＰアドレスがプッシュ機能ＡのＩＰアドレスであるときにはバッファタイマーの値をそのパケットに対する最初の値にセットするように、告げられることができる。到来するパケットのＩＰソースアドレスがプッシュ機能ＢのＩＰアドレスであるときには、ＰＤＳＮはバッファタイマーの値をそのパケットの第２の値にセットするように告げられることができる。到来するパケットのＩＰソースアドレスがプッシュ機能ＣのＩＰアドレスであるときには、ＰＤＳＮはそのプッシュ機能から到着する全てのデータを廃棄するように告げられることができる。様々な組み合わせがそれ故に、データのバッファを個別の要求に応じて行うために使用されることができる。モバイルステーションはまた、明確化のために、バッファが全く必要ないことをＰＤＳＮ２１４に指示し得る。さらに、上述したとおり、プッシュ機能から送られる異なるプロトコルが、異なるバッファタイマーを要求することができる。

上記の記述はそれ故に、無線ネットワークにおける流れ制御イベントの間の、余剰のパケットのコストを削減するための方法およびシステムを説明する。ＰＤＳＮの中のバッファタイマーは、余剰のメッセージを削除するためにＰＤＳＮの中にローリングバッファを生成することによって、または余剰のメッセージを送ることを避けるためにリトライタイマーを流れ制御タイマーと同期させることによって、プッシュ機能の中のリトライタイマーと同期させられる。

上記の記述はＧＰＲＳ、無線ＬＡＮ、イントラネット（ＩｎｔｒａＰＬＭＮ−公共地上モバイルネットワーク）を支えるワイヤラインネットワーク、ＧＧＳＮ（ＧＰＲＳゲートウェイサービングノード）、または同業者にとって公知の他のネットワークなどの、コストの制約を受ける全てのネットワークにおいて履行されることができる。これらの事例においては、ＰＤＳＮはＧＧＳＮに対応し、ＰＣＦはベースステーションコントロ−ラを備えるＰＣＵ（パケットコントロールユニット）に対応する。

本出願の上述された実施形態は、好適な実施形態の例示として意味されており、本出願の範囲を制限することを意図するものではない。同業者にとって極めて明白な、様々な変更が本発明の範囲の中で企てられる。本出願の範囲に対する唯一の制限は、添付の請求項において述べられる。

無線常時接続ＩＰ通信に対するシステムの実施形態を示す。 モバイルステーションと通信するプッシュ機能に対する通信経路の例示的図である。 プッシュイニシエータとモバイルステーションとの間の移送を示すプロトコルスタックである。 プッシュ機能、ＰＤＳＮと無線装置との間に送られるメッセージを示す図である。 データベースを含む、図２に示す通信経路の実施形態の代替案である。

符号の説明

１０ モバイルステーション
２０Ｓ、２０Ｖ、３０、５０、６０、７０、８０ ネットワーク
２２Ｓ、２２Ｖ 無線ネットワーク
４０、２０７ プッシュ機能
２０９ 通信チャンネル
２１４ パケットデータサービングノード（ＰＤＳＮ）
２１５ パケット制御機能（ＰＣＦ）
４０１、６０１ 制御メッセージ
４０２ ポイントツーポイントプロトコル
４０３ バッファタイマーの値
５０１ データベース

Claims (26)

1. ネットワークにおいて、流れ制御イベントの間に改善されたバッファリングを行う方法であって、前記ネットワークは、モバイルステーションと、バッファを有するパケットデータサービングノード（ＰＤＳＮ）とを有し、
   前記方法は、
   前記ＰＤＳＮにおいてパケットを受信するステップと、
   前記ＰＤＳＮにおいて前記受信されたパケットをバッファリングするステップと、
   前記ＰＤＳＮにおいて制御メッセージを受信するステップであって、前記制御メッセージは、前記ネットワークにおけるサーバまたは前記モバイルステーションからのタイマー値を含む、ステップと、
   前記タイマー値を用いて前記ＰＤＳＮにおける前記バッファのバッファタイマーを設定するステップと
   を含み、
   流れ制御イベントの間、前記設定された値よりも古いパケットは廃棄される、方法。
2. 前記設定ステップは、ポイントツーポイントプロトコルセッションの確立のとき、または、ポイントツーポイントプロトコルセッションの変更のときに起こる、請求項１に記載の方法。
3. 前記制御メッセージは、送達確認が受信される前に送信されることができるパケットの最大数に対する値をさらに含む、請求項１または請求項２に記載の方法。
4. 前記制御メッセージは、前記モバイルステーションによって使用されるエアインターフェイスに関する情報を含む、請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の方法。
5. 前記制御メッセージは、前記モバイルステーションのタイプを示すものを含む、請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の方法。
6. 前記タイマー値は、前記モバイルステーションから受信される、請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の方法。
7. 前記タイマー値は、前記モバイルステーション上で提供されるタイマー値である、請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の方法。
8. 前記タイマー値は、前記サーバから受信される、請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の方法。
9. 前記バッファタイマーを設定するステップは、
   格納されているタイマー値を得るために前記ＰＤＳＮからデータベースに問い合わせをするステップと、
   前記データベースからの前記格納されているタイマー値を用いて前記タイマー値を設定するステップと
   を含む、請求項１に記載の方法。
10. 前記データベースは、認証、承認、アカウンティング”ＡＡＡ”データベースの一部分である、請求項９に記載の方法。
11. 前記データベースは、前記サーバから前記格納されているタイマー値を受信する、請求項９または請求項１０に記載の方法。
12. 前記タイマー値を用いて前記バッファタイマーを設定するステップは、
    前記ＰＤＳＮにおいて無線ネットワークのパケット制御機能（ＰＣＦ）から流れ制御イベントメッセージを受信するステップと、
    前記バッファタイマー値を前記ＰＤＳＮから前記サーバに転送するステップと、
    前記サーバにおいてリトライタイマーを設定するステップと
    を含む、請求項１に記載の方法。
13. 前記リトライタイマーを設定するステップは、前記サーバにおいてリトライタイマー値を前記バッファタイマー値よりも大きい値に設定するステップを含む、請求項１２に記載の方法。
14. 前記設定するステップは、前記モバイルステーションに対するサービスのタイプに基づいて前記リトライタイマー値を遅延させる、請求項１３に記載の方法。
15. 前記設定するステップは、前記モバイルステーションの処理遅延に基づいて前記リトライタイマー値を遅延させる、請求項１３または請求項１４に記載の方法。
16. 前記ＰＤＳＮは、前記無線ネットワークの前記パケット制御機能（ＰＣＦ）から受信される流れ制御タイマー値を無視する、請求項１から請求項１５までのいずれか一項に記載の方法。
17. 前記ＰＤＳＮにバッファにしないことを告げるバッファインディケータを、前記無線ネットワークの前記パケット制御機能（ＰＣＦ）から受信するステップと、
    前記モバイルステーションが前記ＰＤＳＮにバッファするように告げるときには、前記無線ネットワークの前記パケット制御機能（ＰＣＦ）からの前記メッセージをオーバーライドするステップと
    をさらに含む、請求項１２から請求項１６までのいずれか一項に記載の方法。
18. 前記設定するステップは、前記バッファタイマーを調整するために、ソース・インターネットプロトコル”ＩＰ”アドレスを使用することをさらに含む、請求項１から請求項１７までのいずれか一項に記載の方法。
19. 前記設定するステップは、前記バッファタイマーを調整するために、パケットのプロトコルを使用することをさらに含む、請求項１から請求項１８までのいずれか一項に記載の方法。
20. 前記ＰＤＳＮにおける前記バッファは、ローリングバッファである、請求項１から請求項１９までのいずれか一項に記載の方法。
21. 流れ制御イベントの間に改善されたバッファリングを行うシステムであって、
    前記システムは、
    モバイルタイマーを有するモバイルステーションと、
    前記流れ制御イベントの間、前記モバイルステーションへのデータの流れを中断することが可能な無線ネットワークのパケット制御機能（ＰＣＦ）と、
    前記モバイルステーションと無線で通信する無線ネットワークであって、前記無線ネットワークは、ベースステーションと、前記ＰＣＦから流れ制御イベントメッセージを受信し、前記流れ制御イベントの間に前記モバイルステーションに対して受信されたデータを格納するためにバッファを有するパケットデータサービングノード（ＰＤＳＮ）とを含み、前記バッファは、バッファタイマーを有する、無線ネットワークと、
    前記ＰＤＳＮから転送されたバッファタイマー値を受信するサーバであって、送達未確認のパケットを再送する時を指示するために前記バッファタイマー値より大きい値に設定されるリトライタイマーを有するサーバと
    を含み、
    前記システムは、前記サーバまたは前記モバイルステーションから前記ＰＤＳＮに送信される制御メッセージに含まれるタイマー値を用いて前記バッファタイマーを設定し、流れ制御イベントの間、前記設定された値よりも古いパケットを廃棄するように構成されている、システム。
22. 前記システムは、
    モバイルステーションに対するリトライタイマー値を有するデータベースをさらに含み、
    前記ＰＤＳＮは、前記リトライタイマー値を得るように前記データベースに問い合わせを行い、流れ制御イベントの間、前記バッファからの前記リトライタイマー値よりも古いデータを廃棄ように前記バッファタイマーを設定するように構成されている、請求項２１に記載のシステム。
23. 前記システムは、ポイントツーポイントプロトコルセッションの確立のとき、前記バッファタイマーを設定するように構成されている、請求項２１または請求項２２に記載のシステム。
24. 前記システムは、前記サーバからのパケットのインターネットプロトコル”ＩＰ”ソースアドレスに基づいて前記バッファタイマーを調整することによって、前記バッファタイマーを設定するように構成されている、請求項２１から請求項２３までのいずれか一項に記載のシステム。
25. 前記システムは、前記サーバからのパケットのプロトコルに基づいて前記バッファタイマーを調整することによって、前記バッファタイマーを設定するように構成されている、請求項２１から請求項２４までのいずれか一項に記載のシステム。
26. 請求項２１から請求項２５までのいずれか一項に記載のシステムを介してパケットデータサービスノード（ＰＤＳＮ）と通信するようにワイヤレスネットワーク内で動作可能なモバイルステーションを含む通信システム。

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