BRPI0315174B1 - handoff em modo de repouso em uma rede de dados em pacotes - Google Patents

Abstract

"handoff em modo de repouso em uma rede de dados em pacotes". handoff em repouso não assistido por unidade móvel em um sistema de comunicação sem fio que suporta comunicações de dados em pacotes. enquanto em um modo de repouso, um nodo móvel pode trocar de zonas de pacotes, em que diferentes zonas de pacote são servidas por pelo menos um elemento de infra-estrutura diferente, sem identificar a mudança para o sistema. a mudança de zona de pacote não aciona necessariamente o estabelecimento de um percurso de comunicação para o nodo móvel até que existam dados em pacotes prontos para comunicação. em uma modalidade a assistência de unidade móvel é adaptada ao sistema e é desabilitada no nodo móvel por uma indicação em uma mensagem de parâmetro de sistema transmitida pelo sistema e recebida pelo nodo móvel.

Description

"HANDOFF EM MODO DE REPOUSO EM UMA REDE DE DADOS EM PACOTES" FUNDAMENTO

Campo A presente invenção refere-se de um modo geral ao handoff em repouso (dormant) em uma rede de comunicação sem fio que suporta a transmissão de dados em pacotes e mais especificamente ao handoff em repouso não assistido por estação móvel.

Fundamentos Para transmissões de dados, tais como transmissões de dados em pacotes, os dados são transmitidos através da rede usando endereçamento de protocolo Internet (IP), o que é designado como roteamento IP móvel. Os endereços IP são usados para rotear pacotes provenientes de uma ponta de origem (source endpoint) para um destino por permitir que roteadores emitam pacotes provenientes de interfaces de rede entrantes para interfaces outbound (de saída) de acordo com tabelas de roteamento. As tabelas de roteamento mantêm tipicamente as informações para o próximo salto (next-hop) (interface outbound) para cada endereço IP de destino, de acordo com o número de redes às quais tal endereço IP está conectado. Dessa forma, o endereço IP tipicamente porta junto a si informações que especificam o ponto de ligação do nó IP. Para uma rede de comunicação, isto envolve a formação de uma série de conexões para formar um percurso da origem até o destino. Especificamente, é usado um protocolo ponto-a-ponto (PPP) para estabelecer o percurso. A rede é tipicamente dividida em múltiplas zonas de pacotes, em que cada zona de pacotes serve a uma área geográfica específica. À medida que uma estação móvel (MS) ou outro nó móvel se movimenta através da rede, a MS pode passar de uma zona de pacotes para outra. Tal movimento pode exigir que a MS estabeleça um novo percurso através da zona de pacotes atual e desconecte o percurso anterior. Tal processo é designado como handoff.

Para uma dada estação móvel, quando os dados em pacotes são comunicados ativamente através de um dado percurso, o handoff é efetuado pelo uso das mensagens de sinalização transmitidas entre a MS e a rede para a atividade de dados em pacotes. Durante os períodos em repouso quando o percurso não está sendo usado para atividade de dados em pacotes, a MS tipicamente ajuda o handoff através do provimento de informações de sinalização que identificam a localização atual da MS. 0 handoff durante um período de repouso é designado como "handoff em repouso" e o provimento de informações pela estação móvel durante o handoff em repouso é designado como handoff em repouso "assistido por estação móvel". Em resposta às informações de sinalização, a rede estabelece um novo percurso e desconecta o percurso anterior. 0 handoff em repouso pode ocorrer várias vezes antes que quaisquer dados em pacotes estejam prontos para comunicação para a, ou a partir da, MS. Em tal situação, os percursos são estabelecidos e interrompidos várias vezes, desperdiçando recursos de rede. Adicionalmente, a transmissão da mensagem de sinalização a partir da estação móvel associada ao estabelecimento de cada novo percurso utiliza recursos sem fio.

Existe, portanto, uma demanda pelo provimento de um handoff em repouso eficiente que reduza o uso de recursos da rede IP. Existe também uma demanda pelo provimento de um handoff em repouso eficiente não assistido de móvel que reduza as demandas sobre os recursos da rede sem fio.

Breve Descrição Dos Desenhos A Figura 1 é um diagrama de blocos de um sistema de comunicação de dados. A Figura 2 é um diagrama de blocos de um sistema de comunicação de dados ilustrando múltiplas zonas de pacotes. A Figura 3 é uma porção detalhada de um sistema de comunicação de dados. A Figura 4 é um diagrama de estado ilustrando a operação de um nó móvel em um sistema de comunicação. A Figura 5 é um diagrama que ilustra o fluxo de chamada em um sistema de comunicação. A Figura 6 é um diagrama que ilustra o fluxo de chamada em um sistema de comunicação. A Figura 7 é um fluxograma do processamento de mensagens em um nó móvel. A Figura 8 é um fluxograma do processamento no nó móvel em que a mensagem de parâmetros de sistema identifica critérios de assistência à estação móvel para handoff em repouso. A Figura 9 é um nó móvel. A Figura 10 é um diagrama de blocos de campos em uma mensagem de parâmetros de sistema.

Descrição Detalhada À medida que a demanda por serviços ampliados, tais como serviços de dados e outros serviços de protocolo Internet (IP), aumenta a complexidade de estabelecimento e manutenção de tais serviços para usuários móveis, isto é, sem fio. Enquanto um usuário móvel não está acessando tais serviços continuamente, tal como quando se movimentando dentro de uma área geográfica, amiúde as conexões são mantidas de forma a facilitar tais serviços de forma a estarem sempre disponíveis em uma base sob demanda. Como exemplo, a conexão de protocolo ponto-a-ponto (PPP) pode ser estabelecida e mantida para um dado usuário móvel mesmo quando tal usuário não estiver recebendo serviços de dados. Enquanto não ocorre comunicação de dados, o usuário móvel pode estar em um modo de repouso. Em um sistema, um móvel no modo de repouso envia uma mensagem de origem, tal como definida pelo cdma2000, a cada vez que ela passa para uma zona de pacotes diferente. As mensagens de origem são usadas principalmente para atualizar as várias conexões entre o nó da função de controle de pacotes (PCF) e o nó de serviços de dados em pacotes (PDSN). As mensagens de origem podem introduzir interferência em um canal de acesso, uma vez que qualquer número de móveis, no modo de repouso, pode também estar cruzando os limites entre as zonas de pacotes. As modalidades que se seguem reduzem a complexidade e desperdício de recursos, enquanto um móvel está em um modo de repouso usando um processo designado como "handoff em repouso não assistido por estação móvel".

Como um exemplo, um sistema que utiliza técnicas de acesso múltiplo por divisão de código (CDMA) consiste no "cdma2000 ITU-R Radio Transmission Technology (RTT) Candidate Submission" (aqui designado como cdma2000) , emitido pela TIA. 0 padrão para o cdma2000 está nas versões preliminares do IS-2000 e foi aprovado pela TIA e o 3GPP2. Outro padrão CDMA é o padrão W-CDMA, tal como incorporado no "3rd Generation Partnership Project" (3GPP) e incorporado nos documentos N— 3G TS 25.211, 3G TS 25.212, 3G TS 25.213 e 3G TS 25.214. A Figura 1 ilustra uma rede de dados em pacotes 100 de acordo com uma modalidade. Note-se que modalidades alternativas podem possuir terminologias diferentes para unidades funcionais similares e podem incorporar diferentes configurações de componentes e unidades funcionais. Para a presente descrição, a rede 100 da Figura 1 e outras figuras detalhadas, serão usadas para definição de um percurso. No entanto, modalidades alternativas podem definir um percurso de acordo com a configuração e funções específicas ali usadas. O sistema de dados em pacotes 100 inclui duas zonas de identificação de sistema (SID) 110 e 120, cada uma possuindo múltiplas zonas de identificação de rede (NID) 112, 114, 116, 122, 124, 126. As SID/NID são usadas em sistemas de voz e de um modo geral identificam uma área de serviço. Como exemplo, uma área de serviço de um MSC pode estar associada a um par de valores (SID, NID).

Para comunicações de dados em pacotes dentro de um sistema que suporta comunicações de dados em pacotes, tal como o sistema 100 da Figura 1, a comunicação e conectividade IP móvel estão descritas em "IP Mobility Support" de C. Perkins, de outubro de 1996, designado como RFC 2002. A Figura 2 ilustra o fluxo de informações em datagramas para um dado nó móvel (MN) 210 ou estação móvel (MS) de acordo com o IP móvel. Como ilustrado, cada nó móvel 210 é um hospedeiro ("host") ou roteador que muda seu ponto de ligação de uma rede ou sub-rede para outra. Um nó móvel pode mudar de localização sem mudar seu endereço IP, podendo continuar a se comunicar com outros nós da Internet em qualquer local usando tal endereço IP, quando a conectividade em camada de enlace para o ponto de ligação estiver disponível. Cada nó móvel 210 possui um agente local (home agent) associado 202. O agente local 202 é um roteador na rede local do nó móvel, que direciona os datagramas para entrega ao nó móvel 210 quando o nó móvel 210 está afastado de sua área local, e mantém informações de localização atuais para o nó móvel 210.

Um agente externo 204 é um roteador em uma rede visitada pelo nó móvel que provê serviços de roteamento para o nó móvel 210 enquanto estiver registrado. O agente externo 204 recebe e entrega os datagramas para o nó móvel 210 que foram direcionados pelo agente local 202 do nó móvel. Para os datagramas enviados por um nó móvel 210, o agente externo 204 pode servir como um roteador default para nós móveis registrados.

Um nó móvel 210 recebe um endereço IP de longo prazo em uma rede local. Tal endereço local é administrado da mesma forma que um endereço IP "permanente" é provido para um hospedeiro estacionário. Quando afastado da rede local, um endereço "aos cuidados de" (care-of-address) é associado ao nó móvel 210 e reflete o ponto de ligação atual do nó móvel. O nó móvel 210 usa o endereço local como o endereço de origem de todos os datagramas IP que ele envia. Quando afastado de sua área local, o nó móvel 210 registra o endereço "aos cuidados de" junto ao agente local 202. Dependendo de método de ligação, o nó móvel 210 irá se registrar diretamente junto a seu agente local 202, ou através de um agente externo 204 que emite o registro para o agente local 202.

Para o sistema 100 da Figura 1, uma configuração típica 300 dentro de cada PZID está ilustrada na Figura 3. Um nó de serviços de dados em pacotes (PDSN) 302 está acoplado aos nós de função de controle de pacotes (PCF) 304 e 310, os quais estão, cada um, acoplados a controladores de estação base (BSCs), o BSCí 306 e o BSC2 312, respectivamente. Um primeiro link de comunicação é definido pelo PDSN 302 para a PCFi 304 para o BSCí 306, em que o BSCí 306 se comunica com o MN 308 dentro da PZID 320 através de uma interface aérea. Quando o nó móvel (MN) 308 se movimenta para outra PZID, tal como a PZID 330, um novo percurso é estabelecido para comunicações de dados em pacotes definido pelo PDSN 302 para a PCF2 310 para o BSC2 312, em que o BSC2 312 se comunica com o MN 308 dentro da PZID 320 através de uma interface aérea. As conexões de percurso do PDSN 302 até a PCFi 304 e PCF2 310 definem conexões A10. As conexões da PCFi 304 para o BSCí 306 e da PCF2 310 para o BSC2 312 definem conexões A8. Uma conexão PPP é estabelecida entre o MN 308 e o PDSN 302. Caso o MN mude de PDSN, uma nova conexão PPP é estabelecida entre o MN e o novo PDSN.

Para chamadas que suportam serviços de dados em pacotes, existe um nó servidor de dados em pacotes (PDSN) que efetua a interface entre a transmissão dos dados na rede fixa e a transmissão dos dados sobre a interface aérea. 0 PDSN faz a interface para a BS através de uma função de controle de pacotes (PCF) , a qual pode ou não estar colocalizada com a BS. Para o sistema de dados em pacotes ilustrado na Figura 3, uma MN 308 pode operar em um dentre pelo menos três estados ou modos.

Tal como ilustrado na Figura 4, existem três estados de serviço de dados em pacotes: o estado ativo/ conectado 402, o estado de repouso 404 e o estado inativo 406. No estado ativo/conectado 402, existe um canal de tráfego fisico entre a estação móvel e a estação base e qualquer das pontas pode enviar dados. No estado de repouso 404, não existe qualquer canal de tráfego fisico entre a estação móvel e a estação base, porém o link PPP entre a estação móvel e o PDSN é mantido. No estado inativo 406, não existe qualquer canal de tráfego entre a estação móvel e a estação base e nenhum link PPP entre a estação móvel e o PDSN. A Figura 4 ilustra as transições entre os estados. A conexão A8 é mantida durante o estado ativo/conectado e liberada durante transição para o estado de repouso ou nulo/inativo. A conexão A10 é mantida durante o estado ativo/conectado e o de repouso. A conexão A10 é terminada quando a estação móvel está no estado inativo 406.

Como parte do suporte para o estado de repouso 404 a interface aérea suporta um indicador de dados prontos para envio (DRS - Data Ready to Send) que é usado na origem. Quando um nó móvel envia uma solicitação de origem com uma opção de serviço de dados em pacotes especificada, ele irá incluir o bit de dados prontos para envio (DRS) . Tal indicador estará ajustado para 1 no estabelecimento inicial de chamada e quando o terminal deseja passar do estado de repouso 404 para um estado ativo 402 indicando que existem dados a serem enviados e uma correspondente solicitação para estabelecimento de um canal de tráfego. 0 bit DRS estará ajustado para 0 para indicar que o terminal passou por um limite de zona de pacotes enquanto em repouso e está enviando a solicitação de origem para atualizar a rede quanto à localização atual.

Quando da recepção de uma mensagem de origem com o bit DRS ajustado para 1, o BSC irá iniciar o procedimento de estabelecimento de chamada. 0 procedimento de estabelecimento de chamada estabelece o percurso para uma comunicação de dados em pacotes para a localização atual do nó móvel. 0 estabelecimento do percurso resulta tipicamente no estabelecimento de um canal de tráfego e o estabelecimento das correspondentes conexões A8 e A10. Quando o BSC recebe uma mensagem de origem com o bit DRS ajustado para 0, o BSC e/ou PCF irão atualizar a conexão A10 entre a PCF e o PDSN.

Quando o MN 308 está no modo de repouso, nenhuma comunicação de dados em pacotes é processada com o PDSN 302. No entanto, o MN 308 continua a enviar mensagens "de origem" a cada vez que o MN 308 passe para uma zona de pacotes diferente. As mensagens de origem são principalmente usadas para atualizar a conexão A10 entre a PCF 304, 310 e o PDSN 302. O MN 308 identifica uma mudança de zona de pacotes por uma identificação da PACKET_ZONE_ID (PZID) contida em uma mensagem de "parâmetros de sistema" transmitida periodicamente pelo BSC 306, 312. Quando o MN 308 identifica uma mudança de PZID, o MN 308 envia uma mensagem de origem identificando a localização atual e a zona de pacotes atual. As mensagens de origem podem causar muita interferência sobre o canal de acesso usado para estabelecer a conexão via rádio, uma vez que pode existir qualquer número de nós móveis, no modo de repouso, passando por limites entre zonas de pacotes.

De acordo com uma modalidade, o nó móvel no modo de repouso pode evitar o envio de uma mensagem de origem a cada vez que ele se movimenta para uma nova zona de pacotes por um processo designado como "handoff em repouso não assistido por estação móvel". Quando o MN 308 está no modo de repouso e não existem quaisquer dados pendentes para comunicação a partir do PDSN 302, o MN 308 não necessita enviar uma mensagem de origem quando de seu movimento para uma nova zona de pacotes e o último link de comunicação (isto é, a conexão A10) é mantido. Quando existem dados destinados para o MN, o PDSN 302 envia a comunicação de dados usando a última conexão A10 usada.

De acordo com a presente modalidade, enquanto estiver em um estado ou modo de repouso, o nó móvel não envia uma mensagem de origem quando de uma mudança de zona de pacotes. Ao contrário, a localização do nó móvel é atualizada quando existem dados entrantes (incoming data) para o nó móvel, ou quando o nó móvel possui dados para envio. Dito de outra forma, no momento em que o sistema receba dados (digamos provenientes da Internet) que se destinam ao nó móvel, o sistema tenta localizar o nó móvel.

Para as comunicações de dados do nó móvel para o sistema, quando o nó móvel transita para o estado ativo e não possui dados para enviar, o nó móvel envia uma mensagem de origem com o bit DRS ajustado para 1. O nó móvel, neste caso, segue um típico fluxo de chamada, tal como definido nos padrões cdma2000.

Para comunicações de dados do sistema para o nó móvel, quando um nó móvel está em um estado de repouso e existem dados entrantes para o móvel, os dados são emitidos do PDSN servidor para a PCF servidora através da conexão A10 atual ativa (isto é, a última conexão A10 usada). Quando no modo de repouso, o nó móvel não envia atualizações de localização através de mensagens de origem a cada vez que entra em uma nova zona de pacotes. Portanto, a localização do nó móvel não é conhecida quando os dados entrantes estiverem prontos para comunicação. 0 nó móvel pode ainda estar na mesma zona de pacotes ou pode estar em uma zona de pacotes diferente.

Considere-se a configuração ilustrada na Figura 3, em que um PDSN 302 suporta múltiplas PCFs, especificamente a PCFi 304 e a PCF2 310. O nó móvel (MN) 308 estabeleceu um link de comunicação de dados em pacotes com o PDSN 302 através do percurso à esquerda. O percurso é definido dentro da zona de pacotes 320 pela conexão A10 entre o PDSN 302 e a PCF "servidora", que é a PCFi 304, a conexão A8 entre a PCFi 304 e o BSCí 306 e a conexão via rádio entre o BSCí 206 e o MN 308. O termo "servidora" se refere aos elementos de infra-estrutura e ao percurso estabelecido para a última comunicação de dados em pacotes ativa. À medida que o MN 308 se movimenta para uma zona de pacotes diferente, tal como a zona de pacotes 330, um novo percurso deve ser estabelecido para processamento de comunicações de dados em pacotes. O novo percurso é definido por: uma conexão A10 entre o PDSN 302 e uma PCF "alvo", a qual é a PCF2 310, uma conexão A8 entre a PCF2 310 e o BSC2 312 e uma conexão via rádio entre o BSC2 312 e o MN 308. 0 termo "alvo" se refere aos elementos de infra-estrutura e percurso que são desejados para facilitar uma nova comunicação de dados em pacotes.

Quando existem dados em pacotes prontos para comunicação ao MN 308, a PCF servidora, que é a PCFi 304, conhece apenas a localização do MN 308 para a última comunicação de dados em pacotes ativa. Os dados em pacotes são processados a partir do PDSN 302 através do percurso servidor, isto é, o percurso PCFi 304. Os elementos de infra-estrutura do percurso servidor iniciam um alerta por paginação (page) para o MN 308. Caso o MN 308 tenha se movimentado para uma nova zona de pacotes, tal como a zona de pacotes 330, o MN 308 não irá responder à mensagem de alerta por paginação (page). O BSCí servidor a seguir solicita ao MSC 314 que alerte o móvel. O MSC 314 pode ordenar a BSCs específicos que alertem o MN 308, pode iniciar um alerta por paginação (page) de inundação (flood page) em uma dada área de serviço, ou pode solicitar que outro MSC (não é mostrado) alerte o MN 308. O alerta por paginação (page) de inundação é usado caso o MSC não saiba onde está o MN, porém necessita alertá-lo; neste caso, o MSC iria ordenar a todos os BSCs (que estão na área de serviço do MSC) que alertassem por paginação (page) o MN. O alerta por paginação (page) de inundação não é comum pois na maior parte do tempo o MSC sabe onde o MN está através dos procedimentos de registro através do ar, tal como definido nos padrões cdma2000. Neste caso, o MSC necessita apenas ordenar a um BSC específico que alerte o MN. Quando da recepção do alerta por paginação (page), o MN 308 responde ao alerta por paginação (page) a partir da nova zona de pacotes 330 através da PCF alvo e BSC, a PCF2 310 e BSC2 312, respectivamente. O MSC 314 autoriza o estabelecimento de um canal de tráfego para o MN 308. Em resposta à autorização do MSC 314, o BSC alvo (BSC2 312) cria uma nova conexão A8 para a PCF alvo (PCF2 310), a qual por sua vez cria uma nova A10 com o PDSN 302.

Caso ambas as PCFs, a PCF servidora (PCFi 304) e a PCF alvo (PCFi 310) estiverem conectadas ao mesmo PDSN 302, o percurso de serviço é interrompido. Em tal caso a conexão A10 antiga entre o PDSN 302 e a PCF servidora é removida quando a nova conexão A10 com a PCF alvo é estabelecida. Todos os novos dados em pacotes destinados para o MN 308 são processados através do percurso alvo no lado direito.

Caso ambas as PCFs, alvo e servidora, estiverem conectadas a PDSNs diferentes, então é efetuado o restabelecimento da camada de enlace (PPP) e novo registro IP móvel entre o MN 308 e o PDSN alvo (o PDSN conectado à PCF alvo). Além disso, é estabelecida uma nova conexão A10 entre a PCF alvo e o PDSN alvo. A conexão A10 anterior entre a PCF servidora e o PDSN servidor é rompida ou abandonada quando um temporizador de tempo de vida de registro (Trp) expira. A Figura 5 ilustra o fluxo de chamada para o caso em que o MN 308 se movimenta para uma nova zona de pacotes 330, a qual é servida pelo mesmo PDSN 302 que a zona de pacotes 320 anterior. Como foi acima indicado, o percurso servidor está na zona de pacotes 320, enquanto que o percurso alvo está na zona de pacotes 330. Presumindo-se que o MN 308 já efetuou o registro, antes que a sessão de dados em pacotes transitasse para o modo de repouso, e que a conexão A10 entre a PCF servidora e o PDSN não tenha expirado, o fluxo de chamada é definido da seguinte forma: 1) 0 PDSN 302 recebe dados em pacotes destinados para o MN 308 . 2) 0 PDSN 302 emite os dados em pacotes para a PCF servidora (PCFi 304) através da conexão A10 existente, isto é, através do percurso servidor. 3) O BSC servidor (BSCí 306) no percurso servidor alerta por paginação (page) o MN 308. 4) Como o MN 308 passou para outra zona de pacotes 330, não ocorre resposta ao alerta por paginação (page) a partir do MN a partir da zona de pacotes 320. 5) O BSC servidor (BSCí 306) solicita ao MSC 314 que alerte o MN 308 e configure um canal de tráfego. 6&7) O MSC 314 inicia um alerta por paginação (page) para o MN 308 para configurar um canal de tráfego. 8) O BSC alvo (BSC2 312) alerta por paginação (page) o MN 308 através da conexão via rádio, isto é, através do ar (OTA). 9) O MN 308 responde ao alerta por paginação (page) a partir da nova zona de pacotes 330. 10) A resposta ao alerta por paginação (page) é emitida pelo BSC alvo (BSC2 312) para o MSC 314. 11) 0 MSC 314 autoriza o BSC alvo (BSC2 312) a atribuir um canal de tráfego para o MN 308. 12) A conexão A10 para o PDSN 302 é atualizada pela PCF alvo (PCF2 310) . 13) Todos os dados futuros para o MN 308 enquanto na zona de pacotes 330 passam através da PCF alvo (PCF2 310) . O MN 308 pode mover-se para uma nova zona de pacotes em que a nova zona de pacotes não é servida pelo PDSN 302, mas sim servida por um PDSN alvo (não é mostrado) . Em tal caso, o percurso alvo será estabelecido de modo a incluir o novo PDSN. A Figura 6 ilustra o fluxo de chamada para tal caso, quando o MN 308 move-se para uma nova zona de pacotes, a qual é servida por um PDSN diferente (não é mostrado). 1) O PDSN 302 recebe dados em pacotes para o MN 308. 2) O PDSN 302 emite os dados em pacotes para a PCF servidora (PCFi 304) através da conexão A10 existente no percurso servidor. 3) O BSCí 306 alerta por paginação (page) o MN 308. 4) Não ocorre resposta ao alerta por paginação (page) a partir do MN 308 a partir da zona de pacotes 320. 5) O BSC servidor (BSCí 306) solicita ao MSC 314 que alerte o MN 308 e configure um canal de tráfego. 6&7) O MSC 314 inicia um alerta por paginação (page) para o MN 308 para configurar um canal de tráfego. 8) O BSC alvo (não é mostrado) na nova zona de pacotes (não é mostrada) alerta por paginação (page) o MN 308 OTA. 9) O MN 308 responde ao alerta por paginação (page) na nova zona de pacotes. 10) A resposta ao alerta por paginação (page) é emitida pelo BSC alvo para o MSC 314. 11) O MSC 314 autoriza o BSC alvo a atribuir um canal de tráfego para o MN 308. 12) Uma conexão A10 para o PDSN é estabelecida pela PCF alvo no percurso alvo, isto é, associada ao BSC alvo. 13) Ο ΜΝ 308 restabelece um estado PPP com o PDSN alvo e também efetua o registro IP móvel. 14) Todos os dados em pacotes futuros passam pelo PDSN alvo e PCF alvo enquanto o MN 308 está na nova zona de pacotes. A conexão A10 antiga no percurso servidor entre o PDSN servidor 302 e a PCF servidora (PCFi 304) expira quando o temporizador de tempo de vida do registro (Trp) expira. A Figura 7 ilustra o processamento 500 no MN 308, em que o MN 308 recebe uma mensagem de parâmetros do sistema na etapa 502. Para o modo de repouso (etapa 504) o processamento continua até a etapa 506 para determinar se um alerta por paginação (page) foi recebido no MN 308. Caso contrário, se o MN 308 não está no modo de repouso, o processamento continua para a etapa 508 para envio de uma mensagem para o sistema identificando a localização do MN 308, tal como uma mensagem de origem. Note-se que modalidades alternativas podem prover mensagens e/ou métodos alternativos para que o MN 308 identifique uma nova localização. Da etapa 506, caso nenhum alerta por paginação (page) seja recebido, o MN 308 permanece no modo de repouso, caso contrário o MN 308 responde ao alerta por paginação (page) na etapa 508. A Figura 8 ilustra o processamento 600 no MN 308 quando a mensagem de parâmetros do sistema identifica critérios de assistência à estação móvel para o handoff em repouso. Os critérios de assistência à estação móvel podem especificar os critérios para identificação da localização do MN 308, tal como uma mensagem de origem para o sistema. O MN 308 recebe uma mensagem de parâmetros do sistema na etapa 602. Para o modo de repouso (etapa 604) o processamento continua até a etapa 606 para determinar se os critérios de assistência à estação móvel são atendidos. Quando os critérios de assistência à estação móvel são atendidos, o MN 308 identifica a localização atual, por exemplo pelo envio de uma mensagem para o sistema na etapa 608. A mensagem de parâmetros do sistema de acordo com uma modalidade inclui um campo de critérios de assistência à estação móvel. É usado um código para selecionar um dentre múltiplos critérios. Em uma primeira modalidade, o campo é um campo de um bit que habilita ou desabilita o handoff em repouso assistido por estação móvel. Em uma segunda modalidade, o campo é um campo de múltiplos bits (multibit) que permite que diferentes critérios acionem o nó móvel para identificar uma localização atual. Em uma terceira modalidade, uma combinação da primeira e segunda, o campo é um campo de múltiplos bits (multibit) , em que um bit habilita ou desabilita o handoff assistido por estação móvel. Quando o bit indica que o handoff assistido por estação móvel está habilitado, então outros bits são usados para indicar critérios de assistência à estação móvel. Como exemplo, tal como ilustrado na Figura 10, o campo 800 inclui um primeiro campo (ou bit) 802 para habilitar ou desabilitar o handoff assistido por estação móvel. Quando habilitado, o nó móvel envia uma mensagem de origem, ou algum outro identificador de localização, quando da mudança de zona de pacotes. Quando desabilitado, o nó móvel não envia uma mensagem quando da mudança de zona de pacotes.

Note-se que, de acordo com uma modalidade, o sistema pode responder à identificação de localização proveniente do nó móvel pela determinação sobre se deve estabelecer o percurso alvo ou manter o percurso servidor. 0 sistema pode efetuar tal determinação com base em se existem comunicações de dados em pacotes pendentes para o MN 308, na carga do sistema, no histórico de uso de dados em pacotes do MN 308, ou qualquer um dentre uma diversidade de critérios de desempenho e operação do sistema.

Fazendo ainda referência à Figura 10, o campo 800 inclui um campo 804 que identifica os critérios de assistência à estação móvel quando a assistência à estação móvel está habilitada no campo 802. O campo de critérios de assistência à estação móvel 804 pode especificar os critérios de mudança para acionar o nó móvel para enviar um identificador de localização para o sistema.

Um nó móvel 700 capaz de operação em uma ou múltiplas das modalidades acima descritas está ilustrado na Figura 9. O nó móvel 700 inclui um barramento de comunicação 720 acoplado a múltiplos módulos funcionais. O nó móvel 700 inclui conjunto de circuitos de recepção 702 e conjunto de circuitos de transmissão 708 para interação com o sistema através do radioenlace, OTA. Um processador 712 controla a operação do nó móvel 700 e opera para armazenar e recuperar informações a partir do armazenamento de memória 710. Tais informações podem incluir dados, instruções para leitura por computador, etc. Uma unidade de seleção de modo 704 identifica acionadores para colocar o nó móvel 700 em um dentre vários estados operacionais. A unidade de seleção de modo 704 controla a colocação do nó móvel 700 em um estado de repouso e em um estado ativo com relação à comunicação de dados em pacotes. Uma unidade de controle de handoff em repouso 706 determina a operação apropriada enquanto no estado de repouso. Em uma modalidade, o controle de handoff em repouso 706 determina tal operação a partir da mensagem de parâmetros do sistema recebida. Dito de outra forma, a operação de repouso se adapta ao sistema e à condição atual. Em outra modalidade, o controle de handoff em repouso 706 é predeterminado e não se adapta ao sistema em resposta à mensagem de parâmetros do sistema.

Os exemplos acima descritos apresentam métodos para handoff em repouso que evitam a assistência à estação móvel. O handoff em repouso não assistido por estação móvel apresenta alguns desafios e propicia algumas opções para operação. Em primeiro lugar, caso o nó móvel tenha se movimentado para uma nova zona de pacotes e a conexão A8 ainda aponta para a PCF servidora, os dados em pacotes são primeiramente enviados para a PCF servidora. 0 percurso alvo é a seguir estabelecido e os dados em pacotes são enviados para o nó móvel através do percurso alvo. Quando os dados em pacotes chegam no nó móvel, alguns pacotes, tais como aqueles emitidos para a PCF servidora, podem ser perdidos. A quantidade de perda de pacotes é proporcional ao retardo na atualização das conexões de rede. No pior caso, tal retardo inclui a latência de paging, o tempo para configurar a conexão A8 com a PCF alvo, o tempo para configurar a conexão A10 com o PDSN alvo, o tempo para restabelecer o PPP e o tempo para novo registro IP móvel. Dessa forma, existe o potencial para comunicações de dados em pacotes imprecisas e incompletas quando da mudança de zonas de pacotes.

Em segundo lugar, quando um nó móvel não responde à mensagem de alerta por paginação (page) enviada pelo BSC servidor, o BSC servidor solicita ao MSC que alerte o nó móvel. Em resposta, o MSC pode iniciar um alerta por paginação (page) de inundação. Dependendo da área coberta pelo MSC, a área do alerta por paginação (page) de inundação pode ser ampla e, portanto, consumir um excesso de recursos da rede. Existe, portanto, uma compensação entre a desabilitação do handoff em repouso assistido por estação móvel e a operação eficiente e precisa do sistema.

Ademais, a habilitação do handoff em repouso assistido por estação móvel introduz interferência sobre o canal de acesso, mesmo quando não existem quaisquer dados em pacotes prontos para comunicação com o nó móvel. Portanto, a desabilitação do handoff em repouso assistido por estação móvel pode causar perda de pacotes proporcional ao tempo necessário para configurar a nova conexão A8 com a PCF alvo e pode consumir recursos da rede, especialmente se for usado paging de inundação para detectar a posição do móvel. O provedor de serviço pode, portanto, decidir por selecionar entre o handoff em repouso assistido e não assistido por estação móvel de modo a atender às exigências de um dado sistema.

Em uma modalidade, o provedor de serviço habilita o handoff em repouso não assistido por estação móvel através das mensagens de sinalização. Dessa forma, a mensagem de sinalização, tal como a mensagem de parâmetros do sistema, irá identificar os critérios para um nó móvel enviar uma mensagem de origem, ou de alguma outra forma identificar uma localização para o sistema. Os critérios podem ser uma mudança de SID, NID e/ou PZID, ou alguma combinação de tais. Tipicamente, no handoff em repouso assistido por estação móvel, o nó móvel envia uma mensagem de origem a cada vez que a PZID muda. A PZID é recebida em uma mensagem de parâmetros do sistema transmitida OTA pelo BSC em cada zona de pacotes. A mensagem de parâmetros do sistema poderia ser ampliada de modo a incluir uma mudança de critérios. 0 nó móvel seria então instruído, através da mensagem de parâmetros do sistema, a enviar uma mensagem de origem apenas quando de uma mudança de SID, ou quando de uma mudança de NID e SID, etc.

De acordo com outra modalidade, a área SID é definida como a área servida por um PDSN. Dessa forma, as perdas de pacotes são minimizadas, uma vez que o retardo de tempo para estabelecer o percurso alvo é menor que aquele para estabelecer um percurso alvo através de um novo PDSN.

Os versados na técnica notarão que as informações e sinais podem ser representados usando-se quaisquer dentre uma diversidade de diferentes tecnologias e técnicas. Como exemplo, os dados, instruções, comandos, informações, sinais, bits, símbolos e chips que possam ter sido mencionados por toda a descrição acima podem ser representados por tensões, correntes, ondas eletromagnéticas, campos ou partículas eletromagnéticas, campos ou partículas ópticas, ou quaisquer combinações de tais.

Os versados na técnica notarão também que os vários exemplos de blocos lógicos, módulos, circuitos e etapas de algoritmos descritos em conexão com as modalidades aqui descritas podem ser implementados na forma de hardware eletrônico, software de computadores, ou combinações de tais. Para ilustrar claramente tal intercambialidade de hardware e software, vários exemplos de componentes, blocos, módulos, circuitos e etapas foram acima descritos de um modo geral em termos de sua funcionalidade. Se tal funcionalidade é implementada na forma de um hardware ou software depende da aplicação e restrições de projeto específicas impostas ao sistema como um todo. Os versados na técnica podem implementar a funcionalidade descrita de diversas formas para cada aplicação específica, porém tais decisões de implementação não devem ser interpretadas como um afastamento do escopo da presente invenção.

Os vários exemplos de blocos lógicos, módulos e circuitos aqui descritos em conexão com as modalidades aqui apresentadas podem ser implementados ou efetivados por meio de um processador de uso geral, um processador de sinais digitais (DSP), um circuito integrado de aplicação específica (ASIC), arranjo de portas programável em campo (FPGA) ou outros dispositivos lógicos programáveis, portas individuais ou lógica de transistores, componentes de hardware individuais, ou quaisquer combinações de tais projetadas para efetuar as funções aqui descritas. Um processador de uso geral pode ser um microprocessador, porém como alternativa o processador pode ser qualquer processador, controlador, microcontrolador, ou máquina de estado convencional. Um processador pode também ser implementado na forma de uma combinação de dispositivos de computação, por exemplo, uma combinação de um DSP e um microprocessador, uma pluralidade de microprocessadores, um ou mais microprocessadores em conjunto com um núcleo DSP, ou qualquer outra configuração similar.

As etapas de um método ou algoritmo descritos em conexão com as modalidades aqui apresentadas podem ser efetivadas diretamente em hardware, em um módulo de software executado por um processador, ou em uma combinação de ambos. Um módulo de software pode residir em uma memória RAM, memória flash, memória ROM, memória EPROM, memória EEPROM, registradores, disco rígido, um disco removível, um CD-ROM, ou qualquer outra forma de meio de armazenamento conhecido pelos versados na técnica. Um exemplo de meio de armazenamento pode ser acoplado ao processador de tal forma que o processador possa ler informações provenientes do, e gravar informações no, meio de armazenamento. Como alternativa, o meio de armazenamento pode estar integrado ao processador. 0 processador e o meio de armazenamento podem residir em um ASIC. 0 ASIC pode residir em um terminal de usuário. Como alternativa, o processador e o meio de armazenamento podem residir na forma de componentes individuais em um terminal de usuário. A descrição acima das modalidades preferidas é provida para permitir que os versados na técnica efetivem ou façam uso da presente invenção. As diferentes modificações dessas modalidades ficarão prontamente claras para os versados na técnica e os princípios gerais aqui definidos podem ser aplicados a outras modalidades sem se afastar do espírito ou escopo da invenção. Dessa forma, a presente invenção não deve ser limitada às modalidades aqui apresentadas, devendo estar de acordo com o escopo mais amplo, consistente com os princípios e características novos aqui descritos.

REIVINDICAÇÕES

Claims (4)

1. Método para um nó móvel (308) suportar comunicações de dados em pacotes, compreendendo as etapas de: entrar em um modo de repouso de operação (404) ; receber uma mensagem de parâmetros de sistema identificando uma zona de pacotes (502); o método caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: ignorar a mensagem de parâmetros de sistema enquanto no modo de repouso de operação, em que ignorar a mensagem de parâmetros de sistema compreende determinar critérios de assistência à estação móvel para o modo de repouso, em que os critérios de assistência à estação móvel são identificados pela mensagem de parâmetros de sistema compreendendo um campo de múltiplos bits (multibit) na mensagem de parâmetros de sistema, no qual um bit (802) no campo de múltiplos bits (multibit) é utilizado para habilitar handoff assistido por estação móvel; transmitir um identificador de localização, caso os critérios de assistência à estação móvel sejam atendidos; ignorar a mensagem de parâmetros de sistema enquanto no modo de repouso, caso os critérios de assistência à estação móvel não sejam atendidos; receber um alerta por paginação (page) para uma comunicação de dados em pacotes; e responder ao alerta por paginação (page).

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os critérios de assistência à estação móvel correspondem a uma mudança em pelo menos um dentre uma pluralidade de identificadores de zona de pacotes.

3. Nó móvel (308) suportando comunicações de dados em pacotes, compreendendo: dispositivos para entrar em um modo de repouso de operação (404); dispositivos para receber uma mensagem de parâmetros de sistema identificando uma zona de pacotes (502) ; o nó móvel caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: dispositivos para ignorar a mensagem de parâmetros de sistema enquanto no modo de repouso de operação que compreendem dispositivos para determinar critérios de assistência à estação móvel para o modo de repouso, em que os critérios de assistência à estação móvel são identificados pela mensagem de parâmetros de sistema compreendendo um campo de múltiplos bits (multibit) (800) na mensagem de parâmetros de sistema, no qual um bit (802) no campo de múltiplos bits (multibit) é utilizado para habilitar handoff assistido por estação móvel; dispositivos para transmitir um identificador de localização, caso os critérios de assistência à estação móvel sejam atendidos; dispositivos para ignorar a mensagem de parâmetros de sistema enquanto no modo de repouso, caso os critérios de assistência à estação móvel não sejam atendidos; dispositivos para receber um alerta por paginação (page) para uma comunicação de dados em pacotes; e dispositivos para responder ao alerta por paginação (page).

4. Nó móvel, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que os critérios de assistência à estação móvel correspondem a uma mudança em pelo menos um dentre uma pluralidade de identificadores de zona de pacotes.