TWI408982B - 在無線通訊網路與行動裝置間同步維持封包資料通訊協定上下文狀態的方法及相關之行動裝置 - Google Patents

在無線通訊網路與行動裝置間同步維持封包資料通訊協定上下文狀態的方法及相關之行動裝置 Download PDF

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Description

在無線通訊網路與行動裝置間同步維持封包資料通訊協定上下文狀態的方法及相關之行動裝置
本發明係有關於無線通訊網路之行動裝置，尤指一種在無線通訊網路與行動裝置間同步維持封包資料通訊協定(packet data protocol,PDP)上下文狀態的方法及相關之行動裝置。
在目前有支援通用封包無線服務(General Packet Radio Service,GPRS)的全球行動通訊系統(Global System for Mobile communications,GSM)網路(下文簡稱為GSM/GPRS網路)中，當行動裝置(或稱使用者設備(user equipment))與網路兩者至少有其一不支援雙重傳輸模式(dual transfer mode,DTM)時，將導致行動裝置無法與網路同時進行電路交換連結(circuit-switched connection)與封包交換連結(packet-switched connection)。在GSM/GPRS網路中，電路交換連結如GSM通話連結，可提供語音通話服務；封包交換連結如GPRS連結，可提供資料傳輸服務。因此，在不支援雙重傳輸模式的情形下，行動裝置在與網路建立GSM通話連結後，便無法建立GPRS連結，如此在某些情況下，將使得網路與行動裝置間無法同步維持PDP上下文狀態(PDP context status)。
第1圖係顯示在先前技術中，行動裝置與GSM/GPRS網路間如何發生PDP上下文狀態不同步的問題。在第1圖之流程中，一開始行動裝置內即有已啟動(activated)之PDP上下文，用於封包交換服務(在GSM/GPRS網路中，即為GPRS服務)。接著，在步驟11中，若使用者要進行GSM通話，例如打電話或是接電話，行動裝置一方面執行GPRS暫停程序(GPRS suspension procedure，參見3GPP TS 44.018，第3.4.25節)，要求網路將封包交換服務暫停，另一方面進行通話連結程序，以與網路建立GSM通話連結。在GSM通話連結建立後，於步驟12中，若使用者不想再使用封包交換服務，而欲關閉PDP上下文，則行動裝置會執行PDP上下文關閉程序(PDP context deactivation procedure，參見3GPP TS 24.008，第6.1.3.4節)，以嘗試送出一關閉PDP上下文要求訊息(Deactivate PDP Context Request message)，並啟動計時器T3390，等待網路的回應。然而，由於此時GSM通話連結已建立，行動裝置無法建立GPRS連結以將該關閉PDP上下文要求訊息送至網路，所以一直到計時器計數完畢時，行動裝置都還不會收到網路的回應。依據3GPP TS 24.008，第6.1.3.4.3節所述，此時行動裝置會重送關閉PDP上下文要求訊息，並重設及啟動計時器T3390，如此反覆執行。在計時器T3390第五次計數完畢之後，行動裝置便在其本地端關閉PDP上下文，以釋放所配置之相關無線資源及刪除PDP上下文之相關資訊。「在本地端關閉」(deactivate locally)意指行動裝置未與網路連線以同步完成PDP上下文關閉程序，而僅單方面執行關閉，因此網路並不知道行動裝置已關閉PDP上下文。接著，在步驟13中，在使用者要結束GSM通話時，行動裝置執行通話切斷程序，而在步驟14中，網路會執行GPRS回復(GPRS resumption)，並在後續送到行動裝置的無線資源通道釋放訊息(RR Channel Release message)中註明是否回復成功。若GPRS回復成功，行動裝置便判斷將不會執行GPRS回復，因而也不會執行路由區更新程序(routing area updating procedure，參見3GPP TS 24.008，第4.7.5.1節)，此時便會造成問題：行動裝置內之PDP上下文實際上已關閉，但網路之PDP上下文卻仍處於啟動狀態，因而使得行動裝置與網路間PDP上下文狀態不同步。隨後當行動裝置想要建立GPRS連結時，網路可能不予理會，而造成行動裝置無法使用GPRS服務的問題。
有鑑於此，本發明之一目的，在於提供一種在無線通訊網路與行動裝置間同步維持PDP上下文狀態(PDP context status)的方法及相關之行動裝置，藉以避免先前技術會導致PDP上下文狀態於雙方產生不同步的情形。
在本發明之一實施例中，揭露了一種與無線通訊網路同步維持PDP上下文狀態的方法，使用於一行動裝置之中，該行動裝置與無線通訊網路間已啟動一用於封包交換服務之PDP上下文。該方法包含：當與無線通訊網路建立一電路交換連結時，要求無線通訊網路將封包交換服務暫停；在該電路交換連結建立後，關閉該PDP上下文；以及在該電路交換連結切斷後，當自無線通訊網路接收封包交換服務之回復通知時，通知該PDP上下文之關閉狀態予無線通訊網路。
在本發明之另一實施例中，揭露了一種行動裝置，可與無線通訊網路間同步維持PDP上下文狀態。行動裝置與無線通訊網路間已啟動一用於封包交換服務PDP上下文。該行動裝置包含：暫停要求手段，用以在行動裝置與無線通訊網路建立一電路交換連結時，要求無線通訊網路將封包交換服務暫停；PDP上下文關閉手段，用以在該電路交換連結建立後，關閉該PDP上下文；以及狀態通知手段，用以在該電路交換連結切斷後，當自無線通訊網路接收封包交換服務之回復通知時，將該PDP上下文之關閉狀態通知予無線通訊網路。
本節所述之各實施例，皆應用於行動裝置(例如但不限於手機)與無線通訊網路(例如但不限於GSM/GPRS網路)兩者至少有其一不支援雙重傳輸模式(dual transfer mode)的情形。此處所謂無線通訊網路不支援雙重傳輸模式的情況，不一定是整個網路都不支援，有可能只是部分網路設備如某些細胞(cell)不支援。因此，當行動裝置是經由不支援雙重傳輸模式的網路設備與網路互連時，本發明依然適用。以下將配合圖示，詳述這些實施例。
在GSM/GPRS網路中，若行動裝置有支援GPRS功能，每隔一段時間即需執行路由區更新程序(routing area updating procedure)，以告知網路其目前所在之路由區。在其他某些特定情形下，例如當行動裝置判斷須執行GPRS回復(GPRS resumption)時，行動裝置亦會執行路由區更新程序，如3GPP TS 24.008之第4.7.5.1節所述。然而，依前面「先前技術」一節中所述，在第1圖的步驟14中，若網路在GSM通話結束後將GPRS回復成功並告知行動裝置，則行動裝置便判斷不需執行GPRS回復，因而也不會執行路由區更新程序，而造成行動裝置與網路間PDP上下文狀態不同步。有鑑於此，在本發明之一實施例中，新增加行動裝置需執行路由區更新程序的一個特定情形，亦即，若行動裝置先前已於本地端將PDP上下文關閉，則行動裝置亦需執行路由區更新程序，如第2圖流程之步驟21、22所示。在步驟21中，行動裝置判斷先前已於本地端關閉PDP上下文，於是在步驟22中執行路由區更新程序，以發出路由區更新要求訊息(Routing Area Update Request message)至網路，而此訊息內含可顯示目前行動裝置內之PDP上下文狀態(此時為關閉狀態)的資訊元件(information element)，因此在網路回應路由區更新接收訊息(Routing Area Update Accept message)至行動裝置後，行動裝置與網路間即可達成同步之PDP上下文狀態，如第2圖所示。
第3圖係依據本發明之一實施例，所繪示之在無線通訊網路與行動裝置間同步維持PDP上下文狀態的方法的流程圖。此方法係使用於行動裝置中。在執行此方法前，行動裝置與無線通訊網路間已啟動用於第一封包交換服務之第一PDP上下文。在步驟31中，當行動裝置與無線通訊網路建立一電路交換連結(如語音通話連結)時，行動裝置要求無線通訊網路將第一封包交換服務暫停。當無線通訊網路為GSM/GPRS網路時，該電路交換連結可為GSM通話連結，而行動裝置可執行GPRS暫停程序(GPRS suspension procedure，參見3GPP TS 44.018，第3.4.25節)，以要求GSM/GPRS網路將第一封包交換服務暫停。
在步驟32中，在該電路交換連結建立後，行動裝置於本地端關閉第一PDP上下文。行動裝置可依據內部設定自動執行關閉，或是依使用者之要求，來執行此關閉動作。若無線通訊網路為GSM/GPRS網路，則行動裝置係於執行PDP上下文關閉程序(PDP context deactivation procedure，參見3GPP TS 24.008，第6.1.3.4節)期間，重複五次發出關閉PDP上下文要求訊息(Deactivate PDP Context Request message)但皆未在計時器T3390所設定時間內收到網路回應時，才於本地端關閉第一PDP上下文。
在步驟33中，在該電路交換連結切斷後，若行動裝置自無線通訊網路接收到第一封包交換服務之回復通知，而得知第一封包交換服務已回復成功，則行動裝置通知第一PDP上下文之關閉狀態予無線通訊網路，以使行動裝置與網路間之PDP上下文狀態同步化。當無線通訊網路為GSM/GPRS網路時，行動裝置可透過執行路由區更新程序，發出一路由區更新要求訊息，以將第一PDP上下文之關閉狀態通知GSM/GPRS網路。此路由區更新要求訊息之部分內容如第4圖所示(參見3GPP TS 24.008，表格9.4.14)，其中PDP上下文狀態(PDP context status)之資訊元件識別碼(information element identifier,IEI)為32，可用來記錄第一PDP上下文的目前狀態(此時為關閉狀態)。因此，網路在收到此路由區更新要求訊息後，便可藉由內含之PDP上下文狀態的資訊元件，將第一PDP上下文之狀態更新，以與行動裝置保持同步。
較佳地，在步驟32中，行動裝置還儲存一關閉記錄，以顯示行動裝置已於本地端關閉第一PDP上下文；在步驟33中，行動裝置則依據該關閉記錄，將第一PDP上下文之關閉狀態通知無線通訊網路。
第3圖之實施例可推廣至行動裝置與無線通訊網路間同時已啟動兩個或以上之PDP上下文的情形。以下以兩個PDP上下文為例：除了第一PDP上下文，行動裝置與網路間還已啟動用於第二封包交換服務之第二PDP上下文。在此例中，第3圖之各步驟係調整如下：步驟31中，當行動裝置與網路建立電路交換連結時，行動裝置要求網路將第一與第二封包交換服務暫停；步驟32中，在電路交換連結建立後，行動裝置於本地端關閉第一與第二PDP上下文；步驟33中，在電路交換連結切斷後，若行動裝置自網路接收到第一與第二封包交換服務之回復通知，則行動裝置將第一與第二PDP上下文之關閉狀態通知網路。若為GSM/GPRS網路，則行動裝置只需執行一次路由區更新程序，便可同時將第一與第二PDP上下文之關閉狀態通知GSM/GPRS網路。這是因為，在路由區更新要求訊息中，PDP上下文狀態之資訊元件可同時記錄多個PDP上下文之目前狀態，如第5圖所示(參見3GPP TS 24.008，表格10.5.148)，其中每個NSAPI(即network service access point identifier，網路服務接取點識別碼)為一個位元，用來代表一個PDP上下文的狀態，0代表關閉，1代表啟動(不過在目前的技術規格中，NSAPI(0)~NSAPI(4)是保留不使用的)。由於只需執行一次路由區更新程序，而不須執行兩次PDP上下文關閉程序，就能將第一與第二PDP上下文的關閉狀態通知網路，因此可節省行動裝置與網路間訊號傳輸(signaling)的工作量。至於當行動裝置與網路間同時已啟動兩個以上之PDP上下文時的作法，則可依上述步驟類推。
第6圖係本發明之行動裝置之一實施例的方塊圖，其中，該行動裝置60可與一無線通訊網路間同步維持PDP上下文狀態，並包含一暫停要求手段61、一PDP上下文關閉手段62及一狀態通知手段63。在此實施例中，行動裝置60與該無線通訊網路間已啟動用於第一封包交換服務之第一PDP上下文。暫停要求手段61可在行動裝置60與網路建立一電路交換連結時，要求網路將第一封包交換服務暫停。PDP上下文關閉手段62可在該電路交換連結建立後，於行動裝置60本地端關閉第一PDP上下文。在該電路交換連結切斷後，若行動裝置60自網路接收到第一封包交換服務之回復通知，則狀態通知手段63可將第一PDP上下文之關閉狀態通知網路。當網路為GSM/GPRS網路時，狀態通知手段63可透過執行路由區更新程序，發出一路由區更新要求訊息，以將第一PDP上下文之關閉狀態通知GSM/GPRS網路。
較佳地，PDP上下文關閉手段62還在行動裝置62內儲存一關閉記錄，以顯示行動裝置62已於本地端關閉第一PDP上下文；狀態通知手段63則依據該關閉記錄，將第一PDP上下文之關閉狀態通知網路。
若行動裝置60與網路間同時已啟動第一與第二PDP上下文，以分別用於第一與第二封包交換服務，則暫停要求手段61在前述電路交換連結建立時，要求網路將第一與第二封包交換服務都暫停；PDP上下文關閉手段62在該電路交換連結建立後，於行動裝置60本地端關閉第一與第二PDP上下文；在該電路交換連結切斷後，若行動裝置60自網路接收到第一與第二封包交換服務之回復通知，則狀態通知手段63將第一與第二PDP上下文之關閉狀態通知網路。當網路為GSM/GPRS網路時，狀態通知手段63只需執行一次路由區更新程序，便可同時將第一與第二PDP上下文之關閉狀態通知GSM/GPRS網路。理由已於前文說明，不再贅述。
請注意，前述之暫停要求手段61、PDP上下文關閉手段62及狀態通知手段63可利用硬體、韌體(即硬體裝置、電腦指令與資料的組合，電腦指令與資料係以唯讀軟體形式存於硬體裝置)或電子系統等方式實施。硬體之實例包含類比電路、數位電路及混合電路(mixed circuit)，如微電路(microcircuit)、微晶片(microchip)或矽晶片等。電子系統之實例包含系統晶片(System on Chip,SoC)、系統封裝(System in Package,SiP)或模組電腦(Computer on Module,CoM)等。
以上所述係利用較佳實施例詳細說明本發明，而非限制本發明之範圍。凡熟知此類技藝人士皆能明瞭，可根據以上實施例之揭示而做出諸多可能變化，仍不脫離本發明之精神和範圍。
11~14．．．先前技術中導致行動裝置與GSM/GPRS網路間發生PDP上下文狀態不同步的步驟流程
21~22．．．依據本發明之一實施例，相較於第1圖所新增之步驟
31~33．．．在無線通訊網路與行動裝置間同步維持PDP上下文狀態的方法之一實施例流程
60．．．行動裝置
61．．．暫停要求手段
62．．．PDP上下文關閉手段
63．．．狀態通知手段
第1圖係顯示在先前技術中，行動裝置與GSM/GPRS網路間如何發生PDP上下文狀態不同步的問題。
第2圖係顯示本發明之一實施例如何處理行動裝置與GSM/GPRS網路間PDP上下文狀態不同步的問題。
第3圖係依據本發明之一實施例，所繪示之在無線通訊網路與行動裝置間維持同步之PDP上下文狀態的方法的流程圖。
第4圖係顯示路由區更新要求訊息之部分內容。
第5圖係顯示PDP上下文狀態之資訊元件的格式。
第6圖係本發明之行動裝置之一實施例的方塊圖。
31~33．．．在無線通訊網路與行動裝置間同步維持PDP上下文狀態的方法之一實施例流程

Claims (10)

  1. 一種與一無線通訊網路同步維持封包資料通訊協定上下文狀態(PDP context status)的方法，使用於一行動裝置之中，其中該行動裝置與該無線通訊網路間已啟動一用於一第一封包交換服務之第一PDP上下文，該方法包含：當與該無線通訊網路建立一電路交換連結時，要求該無線通訊網路將該第一封包交換服務暫停；在該電路交換連結建立後，關閉該第一PDP上下文；以及在該電路交換連結切斷後，當自該無線通訊網路接收該第一封包交換服務之回復通知時，通知該第一PDP上下文之關閉狀態予該無線通訊網路。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該關閉步驟更包含儲存一關閉記錄，以顯示該行動裝置已於本地端關閉該第一PDP上下文；在該通知步驟中，係依據該關閉記錄，通知該第一PDP上下文之關閉狀態予該無線通訊網路。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該無線通訊網路為一支援通用封包無線服務(General Packet Radio Service,GPRS)的全球行動通訊系統(Global System for Mobile communications,GSM)網路；該通知步驟係透過執行一路由區更新程序(routing area updating procedure)，將該第一PDP上下文之關閉狀態通知予該無線通訊網路。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之方法，其中該路由區更新程序包含發出一路由區更新要求訊息(Routing Area Update Request message)至該無線通訊網路，其中該路由區更新要求訊息包含一顯示該第一PDP上下文狀態之資訊元件(information element)。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該無線通訊網路為一支援通用封包無線服務(General Packet Radio Service,GPRS)的全球行動通訊系統(Global System for Mobile communications,GSM)網路；該行動裝置與該無線通訊網路間還已啟動一用於一第二封包交換服務之第二PDP上下文，該方法還包含：當該電路交換連結建立時，要求該無線通訊網路將該第二封包交換服務暫停；以及在該電路交換連結建立後，關閉該第二PDP上下文；其中，在該電路交換連結切斷後，當自該無線通訊網路接收該第一與第二封包交換服務之回復通知時，透過執行一路由區更新程序，以將該第一與第二PDP上下文之關閉狀態通知予該無線通訊網路。
  6. 一種行動裝置，可與一無線通訊網路同步維持封包資料通訊協定(PDP)上下文狀態，其中該行動裝置與該無線通訊網路間已啟動一用於一第一封包交換服務之第一PDP上下文，該行動裝置包含：一暫停要求手段，用以在該行動裝置與該無線通訊網路建立一電路交換連結時，要求該無線通訊網路將該第一封包交換服務暫停；一PDP上下文關閉手段，用以在該電路交換連結建立後，關閉該第一PDP上下文；以及一狀態通知手段，用以在該電路交換連結切斷後，當自該無線通訊網路接收該第一封包交換服務之回復通知時，將該第一PDP上下文之關閉狀態通知予該無線通訊網路。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之行動裝置，其中該PDP上下文關閉手段還儲存一關閉記錄，以顯示該行動裝置已關閉第一PDP上下文；該狀態通知手段係依據該關閉記錄，將該第一PDP上下文之關閉狀態通知予該無線通訊網路。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之行動裝置，其中該無線通訊網路為一支援通用封包無線服務(General Packet Radio Service,GPRS)的全球行動通訊系統(Global System for Mobile communications,GSM)網路；該狀態通知手段係透過執行一路由區更新程序，將該第一PDP上下文之關閉狀態通知予該無線通訊網路。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之行動裝置，其中該路由區更新程序包含發出一路由區更新要求訊息至該無線通訊網路，其中該路由區更新要求訊息包含一顯示該第一PDP上下文狀態之資訊元件。
  10. 如申請專利範圍第6項所述之行動裝置，其中該無線通訊網路為一支援通用封包無線服務(General Packet Radio Service,GPRS)的全球行動通訊系統(Global System for Mobile communications,GSM)網路；該行動裝置與該無線通訊網路間還已啟動一用於一第二封包交換服務之第二PDP上下文；該暫停要求手段在該電路交換連結建立時，還要求該無線通訊網路將該第二封包交換服務暫停；該PDP上下文關閉手段在該電路交換連結建立後，還關閉該第二PDP上下文；在該電路交換連結切斷後，當自該無線通訊網路接收該第一與第二封包交換服務之回復通知時，該狀態通知手段透過執行一路由區更新程序，將該第一與第二PDP上下文之關閉狀態通知予該無線通訊網路。
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