專利名稱：電路服務通知應用自動重傳請求的問題的制作方法
技術領域：
本發明總體地涉及蜂窩通信領域，以及更具體地涉及排除與在分組數據無線鏈路上通知移動站進入呼叫相關聯的問題的裝置和方法。
背景技術：
蜂窩電話產業不僅在本國而且在全世界正經歷指數性增長。實際上，眾所周知，美國超過百分之二十的成人甚至沒有傳統固定電話。除了不擁有傳統電話的成人外，近百分之九十的成人擁有無線電話。蜂窩電話的使用也日益增多超過傳統固定電話使用的覆蓋。實際上，每七個成人中就有一個成人現在僅使用蜂窩電話。而在過去，蜂窩電話在固話不可用時或者在緊急情況下才被使用，不過較低的載波速率、家庭套餐的可承受性和免費移動電話間撥打或朋友間撥打的促銷促進了蜂窩電話使用上的顯著增長。如今，下面的情形并不少見走入一個公共論壇或機構場所，會注意到那里的大多數人正用蜂窩電話通話。使用移動電話或移動站通信的能力自上世紀中葉起就可得了。但是，在1990年代期間，提供了所謂的“2G”或者第二代移動電話系統，開始了我們現今普遍享受的布設和使用兩方面的大發展。這些初始系統主要是針對各方間語音呼叫的路由(route)和可靠服務而提供的。而且，本領域技術人員將理解，為了維持服務質量，存在與語音數據的發送和接收相關聯的眾多定時和延時要求。這樣，提出了確保這種服務質量的所謂電路交換語音鏈路。盡管無線蜂窩網絡技術持續提供有關處理語音呼叫能力的改進，但是也存在產業上的巨大拉動來提供分組數據的可靠高效傳輸。因而，高速分組數據網絡上的日益發展并不總是跟隨語音網絡的發展。業界的一個目標是提出一種能提供可靠語音和高速數據訪問兩者的更統一的解決方案，但是目前尚未實現此點。因而，通用做法是提供一種移動系統， 其在一種類型的電路交換網絡，比如CDMA2000 IxRTT上提供語音通信，而在另一種類型的網絡，比如LTE上提供高速數據通信，該另一種類型的網絡專為分組數據提供，而并不提供用戶更喜歡的支持語音通信的服務質量。在不遠的將來，這些混合型解決方案將在本領域流行。當前，如上提到的能夠在兩種截然不同的網絡上通信的移動站(即，蜂窩電話)被稱作“雙模” (dual mode)移動站。為了提供這樣的混合系統，設計者被迫開發用于兩個或多個共場(co-fielded) 網絡產生沖突的情況或需要兩個或多個共場網絡互操作(interoperate)的情況的協議。本申請處理一種這樣的情況，即專為分組數據通信提供的高速數據網絡到電路交換語音網絡間的切換，以便處理進入或撥出呼叫，或者需要使用電路交換網絡的某些其它事件。目前，存在用于在高速數據會話期間回退(fallback)到電路交換網絡以便處理進入或撥出呼叫的協議。大多數目前的技術遵循“隧道(tunneling)”形式，其中與呼叫相關聯的通知數據被封裝到在分組數據網絡上交換的數據單元序列中。當前規定在向移動站通知電路交換鏈路上的呼叫時封裝諸如尋址和認證信息的關鍵數據。在發布時間為2010 ^4 J3i "E-UTRAN-cdma2000 Ix Connectivity and Interworking Air Interface Specification (E-UTRAN-cdma2000 Ix連通和互操作空中接口規范)，，的第三代合作伙伴計劃2(3GPP2)規范3GPP2C. S0097-0第1. 0版本 (下文稱其為“規范”)中定義了一個這樣的協議，將該規范并入本文用于各種目的和意圖。該規范可在http://www. 3rpp2. org公開獲得。該規范規定了一種便利通過任何無線接入技術(radio access technology，RAT)、但不通過高速分組數據(High Rate Packetized Data, HRPD)的cdma2000 Ix隧道的兼容性標準，并且包括對演進的陸地無線接入網絡(Evolved Terrestrial Radio Access Network, E-UTRAN)和cdma2000 Ix互操作的要求。除了架構參考模型、分層隧道模型、以及對設備——尤其是移動站和互操作解決(interworking solution, IffS)——的要求之外，還規定了通用電路月艮務通知應用(generic circuit services notification application, GCSNA)協議，以經由提供移動站和IWS之間隧道的任何RAT支持移動站和Ix電路交換IWS 之間的cdma2000 Ix電路交換服務的信令事務。GCSNA協議允許已向Ix電路交換系統注冊了的雙模移動站享受在所謂的4G長期演進(Long Term Evolution, LTE)網絡(其采用 E-UTRAN作為高速分組數據服務的空中接口)上的分組數據服務的速度利益，同時提供回退協議以使得移動站能夠發起和接收在Ix電路交換系統上的語音呼叫。雖然GCSNA提供了從LTE向Ix切換的期望特征，發明人還是發現該協議欠缺在惡劣覆蓋環境(尤其是可能丟失分組數據單元(PDU)的那些環境)中工作的魯棒能力。更具體地，因為該規范允許網絡設計者擁有基于不同實施方案規定某些關鍵參數的靈活性，發明人注意到，雙模移動站或IWS有可能不止一次接收到相同的分組，而不存在任何形式的重復檢測。本領域技術人員將理解，前述不希望發生的重復后果可能引起網絡不穩定、移動站死鎖、以及處理和定時資源的低效利用。因此，需要一種能消除雙模通信系統中重復分組接收可能性的技術。此外，需要一種裝置和方法來提供雙模通信網絡上移動站和互操作解決之間的可靠GCSNA隧道事務。

發明內容
本發明以及其他申請旨在解決上述問題和解決現有技術的其他問題、不足和局限。本發明提供了一種用于為均耦接到電路交換網絡和分組數據網絡的雙模移動站和互操作接口兩者排除電路交換回退通知的錯誤重復消息接收的較好技術。在一個實施例中，一種裝置在分組數據網絡上提供電路交換事件通知，該裝置包括雙模移動站，其可操作來耦接到分組數據網絡，并被配置來經由分組數據網絡上的隧道針對互操作接口發送和接收電路交換回退通知。移動站包括隧道鏈路接入控制處理器，其被配置來向互操作接口發送電路服務消息，以及被配置來針對來自互操作接口的確認消息的接收而監控分組數據網絡， 并且被配置來在確認計時器過期后重傳該電路服務消息，其中當消息順序上下文計時器過期后，由隧道鏈路接入控制處理器排除電路服務消息的重傳。本發明的一個方面關注一種用于在分組數據網絡上提供電路交換事件通知的方法，該方法包括通過可操作來耦接到分組數據網絡的雙模移動站，經由分組數據網絡上的隧道，針對互操作接口發送和接收電路交換回退通知；通過雙模移動站內布置的隧道鏈路接入控制處理器，向互操作接口發送電路服務消息，以及針對來自互操作接口的確認消息的接收而監控分組數據網絡，并且在確認計時器過期后重傳電路服務消息；以及當消息順序上下文計時器過期后，由隧道鏈路接入控制處理器排除電路服務消息的重傳。本發明的另一個方面包括一種用于在分組數據網絡上提供電路交換事件通知的裝置，該裝置具有互操作接口，其可操作來耦接到分組數據網絡，并且被配置來經由分組數據網絡上的隧道針對雙模移動站發送和接收電路交換回退通知。互操作接口具有隧道鏈路接入控制處理器，其被配置來向雙模移動站發送電路服務消息，以及被配置來針對來自雙模移動站的確認消息的接收而監控分組數據網絡，并且被配置來在確認計時器過期后重傳電路服務消息，其中當消息順序上下文計時器過期后，由隧道鏈路接入控制處理器排除電路服務消息的重傳。本發明的再一個方面特征在于一種用于在分組數據網絡上提供電路交換事件通知的方法，該方法包括通過可操作來耦接到分組數據網絡的互操作接口，經由分組數據網絡上的隧道針對雙模移動站發送和接收電路交換回退通知；通過互操作接口內布置的隧道鏈路接入控制處理器，向雙模移動站發送電路服務消息，以及針對來自雙模移動站的確認消息的接收而監控分組數據網絡，并且在確認計時器過期后重傳電路服務消息；以及當消息順序上下文計時器過期后，由隧道鏈路接入控制處理器排除電路服務消息的重傳。


參照下述描述及附圖，本發明的這些以及其他目的、特征和好處將變得更好理解， 在所述附圖中圖1是圖示用于在分組數據無線鏈路上通知雙模移動站進入呼叫或其他電路交換事件的當前雙模蜂窩架構的框圖；圖2是描繪諸如用于通知圖1的雙模移動站的當前雙模隧道參考模型的框圖；圖3是描繪根據本發明的改進的雙模蜂窩架構的特征的框圖；圖4是示出根據本發明的用于雙模移動站發起的隧道交換的GCSNA消息順序流 (message sequencing)的流程圖；以及圖5是示出根據本發明的用于雙模移動站發起的隧道交換的替代的GCSNA消息順序流的流程圖。
具體實施例方式給出如下說明，以使得本領域普通技術人員在特定應用及其要求情境下生產和使用所提供的本發明。但是，本領域技術人員將清楚對優選實施例的各種修改，并且本文限定的通用原理可應用于其他實施例。因而，本發明并不旨在局限于本文示出和描述的特定實施例，而是以與本文公開的原理和新穎特征一致的最寬范圍為準。現在將參考附圖描述本發明。各種結構、系統和設備在附圖中僅出于說明目的示意性地描繪，以便不以本領域技術人員公知的細節模糊本發明。不過，包含附圖是為了描述和解釋本發明的說明性示例。本文中所使用的詞匯和短語應理解和解釋為具有與本領域技術人員對這些詞匯和短語的理解一致的含義。不想通過對本文術語或短語的一致性使用來暗示術語或短語的特殊定義，即與本領域普通技術人員理解的慣常和普通含義不同的定義。如果想要使術語或短語具有特殊含義，即，與本領域技術人員理解的含義不同的含義， 則在說明書中將以直接和明確給出該短語或術語的特殊定義的定義方式明示地給出這樣的特殊定義。鑒于對于用于在分組無線鏈路上通知移動站呼叫的目前雙模蜂窩架構和相關聯的技術的上述背景討論，將參考圖1-2討論這些蜂窩架構的局限。之后，將參考圖3-5給出本發明的討論。本發明通過提供隧道架構、裝置和方法克服了目前的限制和不足，由此貫穿采用GCSNA用于電路交換回退的分組數據網絡消除了不必要的處理和分組重復的后果。考慮圖1，其中給出了圖示用于在分組數據無線鏈路109上通知雙模移動站101進入呼叫或其他電路交換事件的目前蜂窩架構100的框圖。架構100包括移動站101，其具有用于處理電路交換蜂窩應用的電路交換(⑶)調制解調器102和用于處理分組數據應用的分組數據(PD)調制解調器104。移動站101經由電路交換無線鏈路106耦接到電路交換基站107，并且通過分組數據無線鏈路109耦接到分組數據基站110。電路交換基站107耦接到移動交換中心114。移動交換中心114耦接到互操作接口 112。互操作接口 112經由分組數據鏈路115耦接到分組管理實體(packetized management entity, PME)116。移動交換中心114向/從公共交換電話網絡(PSTN)路由(route)呼叫和事件。分組管理實體116耦接到分組數據交換中心118，分組數據交換中心118向/從諸如因特網的分組數據網絡路由數據和事件。在操作時，由移動交換中心114將PSTN上的電路交換呼叫和事件路由到電路交換基站107。由移動站101內的電路交換調制解調器102處理與電路交換無線鏈路106上發生的呼叫或其他事件相關聯的所有控制和業務量。類似地，由分組數據交換中心118將互聯網上的分組數據和事件路由到特定分組數據移動性實體116，該特定分組數據移動性實體116接口(interface)到當前分配給移動站101的分組基站110。由移動站101內的分組數據調制解調器104處理與分組數據無線鏈路109上發生的分組數據或其他事件相關聯的所有控制和業務量。本申請特別感興趣的是與某些目前雙模配置相關聯的場景和境況，一個例子是這樣的雙模移動站101，其能夠處理諸如在cdma2000 IxRTT架構中可能存在的碼分多址 (CDMA)無線鏈路106上的電路交換呼叫和其他事件，并且其處理諸如在使用E-UTRAN作為分組傳輸的空中接口的長期演進(LTE)架構中可能存在的分組數據無線鏈路109上的分組數據和其他事件。如本領域技術人員將理解的，本領域公知cdma2000 IxRTT電路交換架構(或“lx”架構)用于處理電路交換呼叫(“語音呼叫”)；LTE架構也是公知的，并且目前正進入世界各大城市中心，作為超過當前使用的EV-DO分組數據網絡的在分組數據通信能力方面的改進。此外本領域技術人員還公知LTE是專用于分組數據的網絡。S卩，LTE不支持諸如傳統蜂窩語音呼叫的電路交換事件。LTE確實提供對所謂的基于網際協議的語音 (voice over internet protocol,VoIP)呼叫的支持，但是如本領域技術人員將理解的，目前與VoIP技術相關聯的不足(例如，抖動)使得從人的因素這一視角來看，非常不可能在移動站中正常使用VoIP。前進到本申請，將采用來自Ix和LTE應用兩者的示例和術語，這是因為這些是易于理解和普遍使用的技術，利用它們可以有效地教導目前的限制以及如何利用本發明克服這些限制。但是，本發明人注意到，本發明的范圍并不局限于Ix和LTE，而是擴展到包含這樣的雙模蜂窩架構其中所采用的分組數據無線鏈路109用于移動站101和互操作接口 (或“互操作解決”(IWS)) 112之間的通知服務，從而為從分組數據無線鏈路109到電路交換無線鏈路106的回退做準備，以便發起或接收與電路交換鏈路106相關聯的、或需要電路交換應用特有的定時和服務質量屬性的語音呼叫或其他事件。在特定Ix和LTE術語中，分組數據移動性實體116稱為移動性管理實體(MME)，其是LTE網絡的主接入節點。MME接口到稱為eNB的許多分組數據基站110。如上面提到的， 互操作接口 112稱為互操作解決(IWS)，負責將諸如Ix的電路交換網絡接口到LTE網絡。 因而，當正通過分組數據網絡向移動站發送分組數據時，出于本申請的目的，架構100中所示的電路交換元件102、107、112在效用上(effectively)閑置。分組數據正在經由分組數據交換中心118向/從因特網，經過分組數據移動性實體116、經過分組數據基站110、以及在分組數據無線鏈路109上向/從移動站內的分組數據調制解調器104路由。但是當以移動站101為目標的適時電路交換事件(例如，呼叫)進入移動交換中心114時，必須通過分組數據無線鏈路109通知移動站101 為了向前繼續，即接受呼叫，其必須以及時的方式停止處理分組數據并回退到電路交換無線鏈路106。但是，因為電路交換協議和分組數據協議并不等效，設計者正致力于提供允許該通知發生的技術和機制。在 lx/LTE環境下采用的一個這樣的機制是隧道，藉以將基本電路交換數據(TCSDATA) 121封裝為在包括鏈路115、119和109的分組數據網絡上發送/接收的更高級別數據分組120中的數據部分，其中，該基本電路交換數據(TCSDATA) 121是為了進行與呼叫的發起、接受或拒絕以及向電路交換無線鏈路106的回退相關聯的通知、確認和電路交換參數協商而提供的。因而，如名稱所暗示的，電路交換通知數據121采用數據分組作為藉以發送/接收基本電路交換參數的隧道。互操作接口 112進行移動交換中心114和分組數據移動性實體116之間的接口， 并且負責與通過隧道傳輸電路交換數據121相關聯的大部分處理。在鏈路115、119、109上將隧道分組120路由通過移動性實體116和基站110，但是僅要求在端點101、112處理數據 121。關于諸如Ix的目前電路交換網絡，存在大量的網絡信息尋址、認證、分段和重組、無線參數等等，這些必須由電路交換事件的端點處理，以便保證服務質量。在Ix中，處理該信息的協議層稱為鏈路接入控制(LAC)層。因而，在電路交換調制解調器102內繪制了執行用于電路交換事件的這些操作的LAC層處理器103。類似地，在電路交換基站107內繪制了用于執行基本類似分層處理的LAC處理器108。如本領域技術人員將理解的，如果電路交換事件是移動站101處理的唯一事件，則前述元件103、108對于LAC層所需的處理就夠用了。分組數據調制解調器104和分組數據基站110還包括用于支持分組數據網絡上的分層通信的相應的處理元件(未示出)。但是，為了在分組數據網絡上提供對于電路交換呼叫和其他事件的通知，在互操作接口 112和分組數據調制解調器104兩者中都需要隧道鏈路接入控制(tunneling link access control,TLAC)層處理元件105、113。當然，因為互操作接口 112的主要目的是將電路交換網絡接口到分組數據網絡，由此得出結論，TLAC層信息的處理是必要的。在廣義層面上，諸如因特網瀏覽、文本消息傳遞、文件傳輸的分組數據應用嚴重依賴于分段消息在網絡上的動態路由。即，消息被分割為片段和分組，并且通過各種路線路由到目的地(例如，移動站101)。因而，分組可能次序顛倒地或錯誤地到達目的地，從而必須重傳并且由目的地元件中的裝置重組。這正是目前VoIP技術不能將自身順利推向應用的原因——不能以與滿意使用(favored use)相稱的時間間隔保證分組送達。另一方面，文件傳輸中的滿意使用的定時需求遠不那么苛刻。作為示例，LTE用于數據傳輸目的非常快， 但是不能保證支持語音活動所必需的定時。此外，本領域技術人員將理解，很有可能當在分組數據網絡上傳輸時分組將丟失，以及TLAC層和底層協議包括用于分組數據的可靠端對端通信的規定。本申請感興趣的是，GCSNA包括自動重復查詢(automatic repeat query, ARQ)，也稱作自動重復請求的規定，通過ARQ，由發送方重傳未被確認的分組。相反，為了滿意的使用，語音呼叫要求一致且專用的端對端服務質量。諸如Ix的電路交換協議例如規定了必要的約束和檢查，以確保高服務質量。本領域技術人員將理解， 主要經由專用鏈路106來實現該服務質量，專用鏈路106可能在很長時間段內不攜帶有意義的信息，但其應是可獲得的。本領域技術人員還將理解，與處理電路交換呼叫和事件相關聯的硬件和軟件和與處理分組數據和事件相關聯的硬件和軟件有必要不同。因而，雙模移動站101被描繪為具有電路交換調制解調器102和分組數據調制解調器104兩者。本領域技術人員還將理解， 對目前移動站的設計約束，諸如處理能力和電池壽命，經常限制移動站101，使其僅能處理兩個鏈路106、109之一上的事件。本申請考慮當移動站101正在積極地處理分組數據鏈路 109上的分組數據時的進入/撥出呼叫通知、或移動站101和互操作接口 112之間的其它電路交換事件所關聯的問題。現在將參考圖2更詳細地介紹與TLAC層處理相關聯的這些和其他復雜性。圖2是描繪諸如用于通知圖1的雙模移動站101或互操作接口 112的目前雙模隧道參考模型的框圖200。圖200示出了互操作接口如何經過各種其他接入技術實體與雙模移動站通信，以引發(affect)在如上面參考圖1討論的包括分組數據無線鏈路的分組數據網絡上的電路交換呼叫或其他事件的通知。如在任何分層架構模型中那樣，每個端點必需復制每個網絡模型層。例如，互操作接口根據諸如Ix的電路交換分層協議從移動交換中心接收電路交換事件的通知，Ix包括最高層，第3層210，其包括通知信息本身。第3層數據被封裝到與隧道鏈路接入控制層211對應的數據單元中，其又被封裝到與通知應用層212 相關聯的數據單元中，其最終被封裝到與電路交換底層(通常是媒體接入層和物理層)213 對應的數據單元中。在lx/LTE通知配置中，通知應用層212通常稱為通用電路服務通知應用(GCSNA)層，這是因為采用了 GCSNA協議。在復制與無線技術相稱的底層208-209的其他接入技術實體所采用的一個或多個底層鏈路上傳遞底層數據單元。通常，互操作接口與電路交換底層209通信，并且移動站通過其分組數據無線鏈路與分組數據底層208通信。如上面提到的，互操作接口通過經隧道傳輸通知而將電路交換事件通過其分組數據無線鏈路通知給移動站。電路交換通知數據的這種封裝在第3層201進行，并且通過分組數據無線鏈路和居間鏈路發送到移動站。其他接入技術實體引發從電路交換到分組數據鏈路的底層轉換(translation)， 從而該通知在分組數據底層207處通過分組數據被移動站接收。因為這由移動站內的分組數據調制解調器進行處理，所以除了普通分組數據的接收和發送所需要的之外，不再需要額外的處理或資源。但是，移動站內的分組數據調制解調器必須還提供針對互操作接口中的對應層210-212中的每一個的處理。因而，僅僅出于電路交換通知的目的，移動站內的分組數據調制解調器就必須提供用于通知應用層206、TLAC層205和第3層204的處理資源。本領域技術人員將理解，GCSNA協議規定了 GCSNA1XCIRCUITSERVICE(GCSNA Ix電路服務)消息216，其被用來在IWS和移動站之間通過隧道傳輸所述Ix封裝的電路交換數據。為了提供 ARQ，GCSNA1XCIRCUITSERVICE 消息 216 包括 MESSAGESEQUENCE (消息順序) 字段(未示出)和ACKREQUIRED (要求ACK)字段217。根據該協議，如果發送方(即，移動站或 IWS)發送斷言了(asserted)ACKREQUIRED 字段 217 的 GCSNA1XCIRCUITSERVICE 消息 216，則發送方應該起動確認計時器(未示出)，稱作L2ACKTIMER(L2ACK計時器)。如果該計時器在接收到來自接收方的GCSNAL2ACK(GCSNA L2ACK)消息218之前過期，則發送方可以重新發送先前發送過的GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息216。GCSNAL2ACK消息218包括 ACKSEQUENCE (ACK順序)字段(未示出)，其被設置為正被確認的GCSNA1XCIRCUITSERVICE 消息216的MESSAGESEQUENCE字段的值。該MESSAGESEQUENCE字段是6比特模64的數。類似地，規范要求，基于斷言了ACKREQUIRED 字段 217 的 GCSNA1XCIRCUITSERVICE 消息216的接收，接收方(S卩，移動站或IWS)將GCSNAL2ACK消息218發送回發送方，并且額外地啟動GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER(GCSNA順序上下文計時器)(未示出)并存儲所接收的MESSAGESEQUENCE字段的值。如果在GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER過期之前接收到另一 GCSNA1XCIRCUITSERVIC 消息 216，則接收方應該將該 GCSNA1XCIRCUITSERVICE 消息 216 視為重復消息，并應該將其丟棄。但是，規范要求GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER 和 L2ACKTIMER 的值，以及未被確認的GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息216的允許重傳次數是特定于實施方案的。即，規范允許網絡設計者指定允許重傳次數、在重傳前等待接收者確認GCSNA1XCIRCUITSERVICE 消息216的時間、以及接收方將所接收的具有相同MESSAGESEQUENCE字段值的 GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息216作為重復消息丟棄的時間。在高級別，規范進行控制的這一級別表現為規定GCSNA分組的可靠發送和接收， 同時也支持網絡設計上的靈活性。但是，本發明人發現了該規范要求的方法的幾個不足，其可能導致移動站或IWS的死鎖，以及其當然可能導致不必要的網絡擁堵和處理資源的過度利用。例如，考慮一種網絡實施方案，其中將L2ACKTIMER的值設置為160毫秒(ms)， 并且將GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER的值設置為300ms，兩者均為用于目前網絡的實際可行的值。接下來，考慮在時間t = 0，IWS發送斷言了 ACKREQUIRED 217的 GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息216，并且由移動站在通知應用層206接收消息216。根據該規范，IWS將L2ACKTIMER設置為160ms。所接收的消息216被向上轉發經過TLAC層205以進行尋址和認證驗證，然后一直到第3層204以處理所封裝的Ix數據。此外，根據該規范，移動站將 GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER 設置為 300ms，并且向 IWS 回傳 GCSNAL2ACK 消息 218。現在考慮GCSNAL2ACK消息218未被IWS成功接收，即在分組數據網絡上發生了導致GCSNAL2ACK消息218丟失的情況。這樣，在時間t = 160ms, L2ACKTIMER 過期，并且 IWS 重傳斷言了 ACKREQUIRED 217 的 GCSNA1XCIRCUITSERVICE 消息 216，并且啟動第二 L2ACKTIMER。該重傳被移動站成功接收，并且因為GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER未過期，所以移動站將重傳的 GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息216作為重復消息拒絕，并且向IWS回傳第二 GCSNAL2ACK消息 218。GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER 繼續運行。還考慮第二 GCSNAL2ACK消息218也丟失了。這樣，在時間t = 320，IffS重傳(現在是第三次發送)斷言了 ACKREQUIRED 217的 GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息216，并且再次設置L2ACKTIMER。該第三次發送也被移動站成功接收，但是因為 GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER(最初基于第一次 GCSNA1XCIRCUITSERVICE 消息216的接收被設置為300ms)已經過期，所以移動站接受該GCSNA1XCIRCUITSERVICE 消息216，將其作為一個新的GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息216而不是重復的 GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息216，并且將該重傳數據向上轉發經過TLAC層205到達第3 層204以進行處理。結果，移動站的第3層204被提供了重復的Ix數據，并被要求將該數據作為新的 Ix事件處理。這是問題，并且本領域技術人員將理解，這樣的一組條件在目前網絡上是可能的，并且可能導致移動站死鎖，或者至少導致資源的低效利用。考慮一天使用期間預期的回退場景的數目，這樣的利用浪費了時間和電池功率。本發明人還注意到，如果在一段時間由許多移動站發起通信以向單個IWS通知Ix呼叫發起，則上面提到的場景將發生更大數量級的后果。因而，需要用于處理在采用GCSNA的雙模系統中的ARQ的改進的技術。結果，提供本發明，以通過提供一種技術，藉以排除允許接收重復GCSNA消息的場景，來克服上面提到的局限以及其它局限。下面將參考圖3-5討論本發明。現在轉向圖3，圖3給出了描繪根據本發明的改進的雙模蜂窩架構300的框圖。 架構300包括移動站301，其具有用于處理電路交換蜂窩應用的電路交換(⑶)調制解調器 302和用于處理分組數據應用的分組數據調制解調器304。移動站301經由電路交換無線鏈路306耦接到電路交換基站307，并且通過分組數據無線鏈路309耦接到分組數據基站 310。電路交換基站307耦接到移動交換中心314。移動交換中心314耦接到互操作接口 312。互操作接口 312經由分組數據鏈路315耦接到分組管理實體(PME) 316。移動交換中心314向/從公共交換電話網絡(PSTN)路由呼叫和事件。分組管理實體316耦接到分組數據交換中心318，分組數據交換中心318向/從諸如因特網的分組數據網絡路由數據和事件。在操作時，由移動交換中心314將PSTN上的電路交換呼叫和事件路由到電路交換基站307。由移動站301內的電路交換調制解調器302處理與電路交換無線鏈路306上發生的呼叫或其它事件相關聯的所有控制和業務量。類似地，由分組數據交換中心318將因特網上的分組數據和事件路由到特定分組數據移動性實體316，該特定分組數據移動性實體316接口到當前分配給移動站301的分組基站310。由移動站301內的分組數據調制解調器304處理與分組數據無線鏈路309上發生的分組數據或其它事件相關聯的所有控制和業務量。本發明的一個實施例考慮一種雙模移動站301，其能夠處理諸如在cdma2000 IxRTT架構中可能存在的碼分多址(CDMA)無線鏈路306上的電路交換呼叫和其他事件，并且其處理諸如在使用E-UTRAN作為分組傳輸的空中接口的長期演進(LTE)架構中可能存在的分組數據無線鏈路309上的分組數據和其他事件。本發明的其它實施例包括基本上與 lx/LTE雙模系統所采用的類似的、需要電路交換回退的、互斥的無線鏈路和架構。這些實施例擴展到包含雙模蜂窩架構，其中所采用的分組數據無線鏈路309用于移動站301和互操作接口(或“互操作解決”(IWS))312之間的通知服務，從而為從分組數據無線鏈路309 到電路交換無線鏈路306的回退做準備，以便發起、接收或以其他方式提供與電路交換鏈路306相關聯的、或需要電路交換應用特有的定時和服務質量屬性的語音呼叫或其他事件的通知。在特定的Ix和LTE術語中，分組數據移動性實體316稱為移動性管理實體(MME)， 其是LTE網絡的主接入節點。MME接口到許多稱為eNB的分組數據基站310。互操作接口 312負責將諸如Ix的電路交換網絡接口到LTE網絡。因而，當正通過分組數據網絡向移動站發送分組數據時，出于本申請的目的，架構300中所示的電路交換元件302、307、312在效用上空閑。正在將分組數據向/從因特網經由分組數據交換中心318，經過分組數據移動性實體316、經過分組數據基站310、以及在分組數據無線鏈路309上向/從移動站內的分組數據調制解調器304路由。當以移動站301為目標的適時電路交換事件(例如，呼叫)進入移動交換中心314 時，必須通過分組數據無線鏈路309通知移動站301 為了向前繼續，即接受呼叫，其必須以及時的方式停止處理分組數據并回退到電路交換無線鏈路306。在針對lx/LTE系統的實施例中，根據本發明的架構300采用隧道，藉以將基本電路交換數據(TCSDATA)321封裝為在包括鏈路315、319、309的分組數據網絡上發送/接收的更高級別數據分組320中的數據部分，該基本電路交換數據(TCSDATA)321是為了進行與呼叫的發起、接受或拒絕以及向電路交換無線鏈路306的回退相關聯的通知、確認和電路交換參數協商而提供的。因而，電路交換通知數據321采用數據分組作為藉以發送/接收基本電路交換參數的隧道。互操作接口 312進行移動交換中心314和分組數據移動性實體316之間的接口， 并且負責與通過隧道傳輸電路交換數據321相關聯的大部分處理。在鏈路315、319、309上將隧道分組320路由通過移動性實體316和基站310，但是僅要求在端點301、312處理數據321。在cdma2000 IxRTT實施例中，在電路交換調制解調器302內繪制的LAC層處理器 303處理該信息，以進行用于電路交換事件的這些操作。類似地，在電路交換基站307內繪制了用于執行基本類似分層處理的LAC處理器308。分組數據調制解調器304和分組數據基站310還包括用于支持分組數據網絡上的分層通信的相應的處理元件(未示出)。但是，為了在分組數據網絡上提供電路交換呼叫和其他事件的通知，在互操作接口 312和分組數據調制解調器304兩者中都提供了隧道鏈路接入控制(TLAC)層處理元件305、313。在一個實施例中，架構300采用GCSNA協議，以提供自動重復查詢(automatic repeat query，ARQ)，也稱作自動重復請求，藉以由發送方重傳未被確認的分組。但是，與諸如參考圖1討論的系統100的目前系統不同，根據本發明的架構300將GCSNA協議和規范的要求擴展到將移動GCSNA順序上下文計時器(mobile GCSNA sequence context timer) MXGSCT 320包含在移動站301的TLAC處理器305中，并且將IWS GCSNA順序上下文計時器 (IffS GCSNA sequence context timer) IXGSCT 321 包含于互操作接口 312 的 LAC/TLAC 處理器313中。操作上，當如上面參考圖2所描述的，移動站301發送斷言了 ACKREQUIRED字段 217 的 GCSNA1XCIRCUITSERVICE 消息 216 時，除了啟動 L2ACKTIMER 外，移動站 301 還啟動MXGSCT 320，其中 MXGSCT 320 的值等于 GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER，并且在 MXGSCT 320 期滿時移動站301停止未被確認的GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息216的重傳。類似地，當如上面參考圖2所描述的，互操作接口 312發送斷言了 ACKREQUIRED 217的GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息216時，除了啟動它的L2ACKTIMER外，互操作接口 312 還啟動 IXGSCT 321，其中 IXGSCT 321 的值等于 GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER，并且當 IXGSCT 321期滿時互操作接口 312停止未被確認的GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息216的重傳。根據本發明的計時器320、321被配置來執行上面討論的功能和操作。計時器320、 321包括用于執行所述根據本發明的功能和操作的邏輯、電路、器件或微碼(即，微指令或原生指令)，或邏輯、電路、器件或置于非瞬時性存儲器介質中的微碼的組合，或等效元件。 計時器320、321內的用于完成這些功能和操作的元件可以與移動站301和/或互操作接口 312中的用于執行其它功能和/或操作的其他電路、微碼等共用。根據本申請的范圍，微碼是用于指多個微指令的術語。微指令(也稱為原生指令)是單元執行級別上的指令。例如， 微指令直接由精簡指令集計算機(RISC)微處理器執行。對于復雜指令集計算機(CISC)微處理器，復雜指令被翻譯為相關聯的微指令，該相關聯的微指令直接由CISC微處理器內的一個或多個單元執行。在一個實施例中，L2ACKTIMER、GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER、禾口 GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息216的允許重傳次數的值由互操作接口 312在初始化期間經由GCSNA1XPARAMETERS(GCSNA Ix參數)消息(未示出)傳送到移動站。經由MSGSCT 320 和 IXGSCT 321，排除了在GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER過期后重傳未被確認的GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息216的場景。本發明提供幾個采用這些計時器320、321的實施例。一個實施例限制重傳次數少于將超過GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER的值的次數。例如，如果如參考圖2所討論的例子中那樣，將 GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER 設置為 300ms，并且將 L2ACKTIMER 設置為 160ms， 則根據本發明的重傳次數被限制為一次重傳。參考圖4-5 —般性地討論該實施例。參考圖4，給出了流程圖400，其示出了用于由雙模移動站發起的隧道交換的根據本發明的GCSNA消息順序流。流程開始于塊402，在塊402，根據本發明的移動站注冊到或者以其他方式初始化到上面參考圖3描述的雙模架構網絡300中。接下來，將參考lx/LTE 雙模架構系統討論GCSNA協議示例，但是本發明人注意到，這樣的示例僅僅是示范性的，并且是用于使用公知的目前技術來教導本發明的。然后，流程前進到塊404。在塊404，根據本發明的IWS向移動站發送GCSNA1XPARAMETERS消息，其包括用于 L2ACKTIMER、GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER、以及允許重傳次數的值。根據一個實施例的允許重傳次數小于當使用L2ACKTIMER的值時將超過GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER的值的次數。然后，流程前進到塊406。在塊406，Ix信令事件發生，諸如發起語音呼叫，其要求從LTE分組數據網絡回退到電路交換Ix網絡。然后，流程前進到塊408。在±夬408，移動站301啟動MXGSCT 320，MXGSCT 320被設置為 GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER 的值。然后，流程前進到塊 410。在塊410，移動站 301 在斷言了 ACKREQUIRED 字段的 GCSNA1XCIRCUITSERVICE 消息中發送封裝了 TLAC的Ix第3層分組數據單元(PDU)。然后，流程前進到塊412。在塊412，移動站301使用GCSNA1XPARAMETERS消息中提供的值啟動L2ACKTIMER。 然后，流程前進到判決塊414。在判決塊414，進行評估以確定移動站是否接收到來自IWS的有效的GCSNAL2ACK 消息。如果否，則流程前進到判決塊416。如果是，則流程前進到塊420。在判決塊416，移動站301確定其L2ACKTIMER是否已過期。如果是，則流程前進到塊418。如果否，則流程前進到塊414，在塊414，移動站繼續等待確認。在判決塊418，因為L2ACKTIMER已過期，所以移動站301確定未決GCSNAL2ACK 消息的數目是否少于允許重傳次數。如果是，則流程前進到塊410，在塊410，重傳 GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息。如果否，則流程前進到塊420。在塊420，方法完成。本發明人注意到，圖4的方法400同樣適用于根據本發明的從IWS到移動站的Ix 信令事件(諸如呼叫通知)的發起。在這種情況下，IWS發送和重傳GCSNA1XCIRCUITSERVICE 消息，并監控其L2ACKTIMER、IXGSCT321、和重傳次數。現在參考圖5，給出了流程圖500，其示出了用于由雙模移動站發起的隧道交換的根據本發明的替代性GCSNA消息順序流。本發明人注意到，因為給定L2ACKTIMER的規定值， 圖4的流程400限制允許重傳次數少于將超過GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER的值的次數， 所以有利的是，一并消除了對未決L2ACK數目的跟蹤并替代地利用MXGSCT 320作為主計時器，來排除對重傳的GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息的重復檢測。因而，流程開始于塊502， 在塊502，根據本發明的移動站注冊到或者初始化到上面參考圖3描述的雙模架構網絡300 中。然后，流程前進到塊504。在塊504，根據本發明的IWS向移動站發送GCSNA1XPARAMETERS消息，其包括用于 L2ACKTIMER 和 GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER 的值。然后，流程前進到塊 506。在塊506，Ix信令事件發生，諸如發起語音呼叫，其要求從LTE分組數據網絡回退到電路交換Ix網絡。然后，流程前進到塊508。在±夬508，移動站301啟動MXGSCT 320，MXGSCT 320被設置為 GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER 的值。然后，流程前進到塊 510。在塊510，移動站 301 在斷言了 ACKREQUIRED 字段的 GCSNA1XCIRCUITSERVICE 消息中發送封裝了 TLAC的Ix第3層分組數據單元(PDU)。然后，流程前進到塊512。在塊512，移動站301使用GCSNA1XPARAMETERS消息中提供的值啟動L2ACKTIMER。 然后，流程前進到判決塊514。在判決塊514，進行評估以確定移動站是否接收到來自IWS的有效的GCSNAL2ACK 消息。如果否，則流程前進到判決塊516。如果是，則流程前進到塊520。在判決塊516，移動站301確定其L2ACKTIMER是否已過期。如果是，則流程前進到判決塊518。如果否，則流程前進到判決塊514，在判決塊514，移動站繼續等待確認。在判決塊518，因為L2ACKTIMER已過期，所以移動站301確定MXGSCT 320是否已過期。如果否，則流程前進到塊510，在塊510，重傳GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息。如果是， 則流程前進到塊520。在塊520，方法完成。
本發明人注意到，圖5的方法500同樣適用于根據本發明的從IWS到移動站的Ix 信令事件(諸如呼叫通知)的發起。在這種情況下，IWS發送和重傳GCSNA1XCIRCUITSERVICE 消息，并監控其L2ACKTIMER、IXGSCT 321和重傳次數。本發明人注意到，圖5的方法500同樣適用于根據本發明的從IWS到移動站的Ix 信令事件(諸如呼叫通知)的發起。在這種情況下，IWS發送和重傳GCSNA1XCIRCUITSERVICE 消息，并監控其L2ACKTIMER和IXGSCT。盡管參考公開了本地消息順序上下文計時器和重傳次數的使用的圖3-5的實施例討論了本發明，但是同樣可預期其他實施例。例如，通過使用GCSNA1XPARAMETERS 消息，初始化后的系統組件(移動站或IWS)可以接收值，S，從而一起消除 GCSNASEQUENCECONTEXTTIMER的使用。根據一個實施例，如果存在2s—1個未完成的確認，則發送器將在2s—1次發送后停止發送相同的GCSNA1XCIRCUITSERVICE消息。類似地，接收器將在接收了 2s 個 GCSNA1XCIRCUITSERVICE 消息后將 GCSNA1XCIRCUITSERVICE 消息視為新消息。本發明的部分和對應的詳細描述以軟件或對計算機存儲器中數據比特的操作的算法和符號表示給出。本領域普通技術人員通過這些描述和表示將他們工作的實質有效傳達給其他本領域普通技術人員。算法，作為這里使用的術語，以及如一般使用的，被認為是導致希望結果的自洽的步驟序列。這些步驟是那些需要對物理量進行物理操作的步驟。通常，盡管并不必然，這些量采取能夠被存儲、傳輸、組合、比較和進行其他操作的光、電或磁信號的形式。已經證實，有時，主要由于習慣使用，將這些信號稱為比特、值、元素、符號、字符、項、數值等是便利的。但是，應牢記，所有這些和類似術語均與適當物理量相關聯，并且僅僅是施加于這些量的便利標記。除非特別聲明，或者由討論顯而易見，否則諸如“處理”或“計算”或“確定”或“顯示”等的術語指的是計算機系統、微處理器、中央處理單元或類似電子計算設備的動作和處理，其將表示為計算機系統寄存器和存儲器中的物理、電子量的數據操作和轉換成類似地表示為計算機系統存儲器或寄存器或其他這樣的信息存儲裝置、發送或顯示設備中的物理量的其他數據。還請注意，軟件實施的本發明的方面通常被編碼在某種形式的程序存儲介質上或者通過某種類型的傳輸介質實施。程序存儲介質可以是電子的(例如，只讀存儲器、快閃只讀存儲器、電可編程只讀存儲器、隨機存取存儲器)、磁的(例如，軟盤或硬盤驅動)或光的 (例如致密盤只讀存儲器、或“CD ROM”)，并且可以是只讀的或隨機存取的。類似地，傳輸介質可以是金屬跡線(trace)、雙絞線、同軸電纜、光纖或本領域公知的某些其他適當的傳輸介質。本發明不為這些任何給定實施方面所限。上面討論的具體實施例僅僅是示例性的，本領域技術人員將理解，他們可以容易地使用所公開的概念和具體實施例作為設計或修改用于執行本發明相同目的的其他結構的基礎，并且在不背離權利要求限定的本發明范圍的情況下，可以進行各種改變、替代和更改。
權利要求
1.一種用于在分組數據網絡上提供電路交換事件通知的裝置，該裝置包括雙模移動站，可耦接到分組數據網絡，被配置來經由所述分組數據網絡上的隧道，針對互操作接口發送和接收電路交換回退通知，所述移動站包括隧道鏈路接入控制處理器，被配置來向所述互操作接口發送電路服務消息，以及被配置來針對來自所述互操作接口的確認消息的接收而監控所述分組數據網絡，并且被配置來在確認計時器過期后重傳所述電路服務消息，其中當消息順序上下文計時器過期后，由所述隧道鏈路接入控制處理器排除所述電路服務消息的重傳。
2.如權利要求1所述的裝置，其中通過將允許重傳次數設置為少于當采用所述確認計時器時將超過所述消息順序上下文計時器的次數來排除重傳。
3.如權利要求1所述的裝置，其中所述隧道鏈路接入控制處理器包括本地消息順序上下文計時器，其被設置為所述消息順序上下文計時器的值，并且其基于所述電路服務消息的初始發送而被啟動，以及本地確認計時器，其被設置為所述確認計時器的值，并且其基于所述電路服務消息的初始發送而被啟動。
4.如權利要求1所述的裝置，其中所述雙模移動站與CDMA2000IxRTT協議兼容以支持電路交換服務，并且與E-UTRAN協議兼容以支持分組數據服務，所述隧道鏈路接入控制處理器采用通用電路服務通知應用協議，以支持所述電路交換回退通知的發送和接收。
5.一種用于在分組數據網絡上提供電路交換事件通知的方法，該方法包括通過可操作來耦接到分組數據網絡的雙模移動站，經由所述分組數據網絡上的隧道， 針對互操作接口發送和接收電路交換回退通知；通過雙模移動站內布置的隧道鏈路接入控制處理器，向所述互操作接口發送電路服務消息，以及針對來自所述互操作接口的確認消息的接收而監控所述分組數據網絡，并且在確認計時器過期后重傳所述電路服務消息；以及當消息順序上下文計時器過期后，由所述隧道鏈路接入控制處理器排除所述電路服務消息的重傳。
6.如權利要求5所述的方法，其中所述排除包括將允許重傳次數設置為少于當采用所述確認計時器時將超過所述消息順序上下文計時器的次數。
7.如權利要求5所述的方法，其中所述隧道鏈路接入控制處理器包括本地消息順序上下文計時器，其被設置為所述消息順序上下文計時器的值，并且其基于所述電路服務消息的初始發送而被啟動，以及本地確認計時器，其被設置為所述確認計時器的值，并且其基于所述電路服務消息的初始發送而被啟動。
8.如權利要求5所述的方法，其中所述雙模移動站與CDMA2000IxRTT協議兼容以支持電路交換服務，并且與E-UTRAN協議兼容以支持分組數據服務，其中所述隧道鏈路接入控制處理器采用通用電路服務通知應用協議，以支持所述電路交換回退通知的發送和接收。
9.一種用于在分組數據網絡上提供電路交換事件通知的裝置，該裝置包括互操作接口，可操作來耦接到分組數據網絡，被配置來經由所述分組數據網絡上的隧道針對雙模移動站發送和接收電路交換回退通知，所述互操作接口包括隧道鏈路接入控制處理器，被配置來向所述雙模移動站發送電路服務消息，以及被配置來針對來自所述雙模移動站的確認消息的接收而監控所述分組數據網絡，并且被配置來在確認計時器過期后重傳所述電路服務消息，其中當消息順序上下文計時器過期后，由所述隧道鏈路接入控制處理器排除所述電路服務消息的重傳。
10.如權利要求9所述的裝置，其中通過將允許重傳次數設置為少于當采用所述確認計時器時將超過所述消息順序上下文計時器的次數來排除重傳。
11.如權利要求9所述的裝置，其中所述隧道鏈路接入控制處理器包括本地消息順序上下文計時器，其被設置為所述消息順序上下文計時器的值，并且其基于所述電路服務消息的初始發送而被啟動，以及本地確認計時器，其被設置為所述確認計時器的值，并且其基于所述電路服務消息的初始發送而被啟動。
12.如權利要求9所述的裝置，其中所述互操作接口與CDMA2000IxRTT協議兼容以支持電路交換服務，并且與E-UTRAN協議兼容以支持分組數據服務，所述隧道鏈路接入控制處理器采用通用電路服務通知應用協議，以支持所述電路交換回退通知的發送和接收。
13.一種用于在分組數據網絡上提供電路交換事件通知的方法，該方法包括通過可操作來耦接到分組數據網絡的互操作接口，經由所述分組數據網絡上的隧道， 針對雙模移動站發送和接收電路交換回退通知；通過互操作接口內布置的隧道鏈路接入控制處理器，向所述雙模移動站發送電路服務消息，以及針對來自所述雙模移動站的確認消息的接收而監控所述分組數據網絡，并且在確認計時器過期后重傳所述電路服務消息；以及當消息順序上下文計時器過期后，由所述隧道鏈路接入控制處理器排除所述電路服務消息的重傳。
14.如權利要求13所述的方法，其中所述排除包括將允許重傳次數設置為少于當采用所述確認計時器時將超過所述消息順序上下文計時器的次數。
15.如權利要求13所述的方法，其中所述隧道鏈路接入控制處理器包括本地消息順序上下文計時器，其被設置為所述消息順序上下文計時器的值，并且其基于所述電路服務消息的初始發送而被啟動，以及本地確認計時器，其被設置為所述確認計時器的值，并且其基于所述電路服務消息的初始發送而被啟動。
16.如權利要求13所述的方法，其中所述互操作接口與CDMA2000IxRTT協議兼容以支持電路交換服務，并且與E-UTRAN協議兼容以支持分組數據服務，其中所述隧道鏈路接入控制處理器采用通用電路服務通知應用協議，以支持所述電路交換回退通知的發送和接收。
全文摘要
提供了一種用于在分組數據網絡上通知電路交換事件的裝置。該裝置包括分組數據調制解調器和互操作接口。分組數據調制解調器被配置來在分組數據無線鏈路上發送和接收分組數據。分組數據調制解調器具有隧道鏈路接入控制處理器，其被配置來封裝/解封用于與電路交換網絡模型的鏈路接入控制層對應的子層的子集的數據。互操作接口可操作來經由分組數據網絡耦接到分組數據調制解調器，并且被配置來通知分組數據調制器該電路交換事件。互操作接口具有鏈路接入控制/隧道鏈路接入控制處理器，其被配置來當進行電路交換事件的通知時封裝/解封該數據。
文檔編號H04L1/16GK102571302SQ20121000516
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月9日 優先權日2011年1月7日
發明者安東尼.李 申請人:美商威睿電通公司