在碼分多址通信系統的移動終端中實現tcp/ip業務的方法

2023-04-25 18:08:11

專利名稱:在碼分多址通信系統的移動終端中實現tcp/ip業務的方法
技術領域：
本發明涉及移動通信的數據業務，特別涉及到在碼分多址CDMA移動通信系統的移動終端MS中實現TCP/IP業務的方法。
背景技術：
隨著移動通信網絡的發展，空間接口要求在有限的頻帶上同時支持高容量的語音和數據業務。隨著第三代移動通信網絡標準的制定，移動小區空間接口的數據傳輸率已達到2M或更高，新一代的擴譜碼、多用戶檢測、軟切換、智能天線、軟體無線電等眾多技術的應用，已使空間接口在有限頻帶上實現高容量的數據業務成為可能。其中，TCP/IP業務是數據業務的重要組成部分，也是未來無線通信網絡發展的一個重要方向。
現有CDMA系統中，TCP/IP業務在空間接口的實現一般採用兩種方法一種是建立固定連接，即佔用固定的無線資源。如在CDMATDD系統中，用戶申請TCP/IP業務後，系統可能分別將一個上行時隙的碼道和一個下行時隙的碼道分配給此用戶，用於TCP/IP業務的傳輸，直至此服務終止。另一種是分組連接，即數據報共享信道的形式。此時多個用戶的IP數據報共享一條信道。由於數據業務具有突發性和非實時性，分組連接的效率要比傳統固定連接的效率高。但當數據包小且傳輸頻率又高時，分組連接就要為每一次連接的建立在空間接口上傳輸大量的信令。所以這兩種方法在空間接口上的頻譜效率都不高。又因為它們的傳輸都是基於IP數據報的，雖然可以進行報頭壓縮，但在移動終端(以下也簡稱MS)卻要進行解壓縮，並且要進行複雜的TCP/IP協議簇的處理過程，這一切都使得MS業務處理功能更加複雜。所以，在空間接口採用基於IP數據報的方式來實現MS的TCP/IP業務是不理想的。其實，由於MS不可能也不必要具備電腦的處理能力，它在支持語音業務的同時，對於數據業務僅限於電子郵件、網上瀏覽、電子商務等有限的幾個方面，這對於為不同作業系統、不同應用程式設計的TCP/IP傳輸方式來說顯然是不適合的。

發明內容
本發明的目的在於提供一種在碼分多址通信系統的移動終端中實現TCP/IP業務的方法，其中MS不負責TCP/IP協議簇的處理，TCP/IP協議簇的處理髮起和終止於無線接入網(Radio AccessNetwork，以下也簡稱RAN)中的MS代理應用程式，MS包含RAN中應用程式的映像，在TCP/IP業務中，MS與RAN在空間接口上傳輸應用程式映像數據而不傳輸IP數據報。
較佳地，空間接口無線資源以定長的時間段為周期傳輸應用程式映像數據，並且根據每一當前發送周期內將傳輸的數據量對空間接口無線資源進行重新分配。
本發明的優點在於，MS不必具備TCP/IP協議簇的處理能力就可以享有TCP/IP服務，使TCP/IP協議簇的技術應用和空間接口相分離，從而提高了TCP/IP業務空間接口的頻譜效率，同時又簡化了移動臺為支持TCP/IP業務所需的設備複雜程度。
附圖簡要說明為使本發明的目的、方案及優點更加清楚明白，以下特舉較佳實施例並結合附圖對本發明進一步詳細說明。

圖1是本發明的第一較佳實施例中，MS的TCP/IP業務的實現原理框圖；圖2是本發明的第二較佳實施例中，下行鏈路IP數據報到動態數據池的實現示意圖；圖3是實現本發明的空間接口示意圖。
實施本發明的方式本發明的思想在於，在無線接入網RAN中建立MS應用程式的代理，而MS只包含RAN中代理應用程式的映像。TCP/IP業務根據MS的需求發起或終止於RAN中的MS代理應用程式，這樣在空間接口上就只需傳輸應用程式映像數據，使TCP/IP協議簇的技術應用和空間接口相分離。
較佳地，空間接口無線資源以定長的時間段為周期傳輸應用程式映像數據，並且根據每一當前發送周期內將傳輸的數據量對空間接口無線資源進行重新分配。較佳地，所述的周期可以是碼分多址系統物理幀的整數倍。
較佳地，在所述的RAN中和所述的MS中建立有應用程式映像動態數據池，對應用程式映像數據進行存儲，MS與RAN在空間接口上傳輸應用程式映像數據而不傳輸IP數據報，對於下行鏈路，是RAN中分配給特定MS的應用程式映像動態數據池和此MS間的連接；對於上行鏈路，是MS中的應用程式映像動態數據池和RAN中對應應用程式代理接入點間的連接。
較佳地，所述的動態數據池至少包含兩個存儲部分，進行TCP/IP業務服務的每一個用戶都在該兩個存儲部分分別有相應的動態存儲區；所述兩個存儲部分以定長的時間段為周期輪流通過空間接口向MS傳輸數據，及存儲準備在下一周期傳輸的數據，空間接口無線資源根據每一當前傳輸的存儲部分中所存儲的數據量進行重新分配。
請參考附圖1，該附圖是本發明的第一較佳實施例中，在CDMA系統中MS的TCP/IP業務的實現方案原理框圖。在CDMA系統中，TCP/IP協議簇終止或發起於RAN中MS應用程式的代理，而MS則需包含RAN中應用程式的映像。對於下行鏈路，MS的TCP/IP協議簇的處理終止於RAN中的代理應用程式並轉化為應用程式映像數據。所有應用程式映像數據由RAN進行存儲(存儲於動態數據池)，應用空中無線接口協議完成和MS間的數據傳輸。對於上行鏈路，從MS到達RAN的應用程式映像數據將以IP數據報的形式發送出去，就象發起者是RAN一樣，只是用的源地址是此MS的IP位址(由RAN分配)。
這樣TCP/IP業務的實現就可分為兩個階段一個階段是RAN中MS代理應用程式和IP網絡間的業務實現，是通過TCP/IP協議簇進行的。另一階段是RAN代理應用程式和MS應用程式映像間的業務實現，實現方法根據應用程式和MS處理能力的不同而不同。此階段數據傳輸是通過網絡空間接口的接入層進行的，其可靠性、保密性由CDMA系統的空間接口協議保證。
RAN與MS的關於TCP/IP業務的空間接口連接，不再是基於傳送IP據報的連接對於下行鏈路來說，是RAN中分配給特定MS的應用程式映像數據池和此MS間的連接；對於上行鏈路來說，是MS中的應用程式映像數據池和RAN中對應應用程式代理接入點間的連接。數據的傳送方式由空間接口的接入層定義實現。
RAN與其它IP網絡的連接，所使用的TCP/IP有關技術與空間接口無關。MS的IP位址的分配、管理、移動等，全部由RAN完成，MS不需要具備任何有關TCP/IP協議簇的處理能力。
在RAN中，針對不同移動用戶分別建有動態存儲器(即動態數據池)，在MS中也有一個動態存儲器，存儲器的大小由無線網絡數據容量，空間接口信道動態分配的周期，及管理方法決定。
無論是在RAN中，還是在MS中，應用程式映像數據存入動態數據池時都可能要進行數據壓縮，經過空間接口後在另一方再進行相應的解壓縮。壓縮可能根據應用程式的不同而有多種格式。
本專利尤其適用於CDMA TDD系統。
TCP/IP業務具有突發性、非實時性的特點。根據非實時性，應用程式映像數據的存儲是周期進行的，周期一般取CDMA系統物理幀的整數倍。根據突發性，空間接口無線資源以存儲周期為時間單位，根據動態數據池所存儲的當前數據量進行重新分配，相當於每一存儲周期組織一次固定連接。這樣可以使無線資源得到充分、合理的利用。因為所傳送數據已不包括TCP/IP協議簇中有關數據報報頭的信息，所以無線資源的利用率得到進一步提高。
圖2是本發明的第二較佳實施例中，下行鏈路IP數據報到動態數據池的實現示意圖，對於下行鏈路，IP數據報到應用程式映像數據池可用圖2的流程實現。
圖2(1)以IP數據報為單位，根據IP協議進行傳輸和處理。
圖2(2)根據TCP/IP協議簇進行網絡層和傳輸層的處理，向RAN中的代理應用程式提供服務。
圖2(3)由代理應用程式產生應用程式映像數據。應用程式映像數據可以是應用程式的可視界面，也可以是在應用程式代理和MS中應用程式映像間定義的特殊數據流，它的生成方式可以隨應用程式和MS處理能力的不同而改變。如MS在Internet網上進行了視頻點播，RAN中的應用程式代理通過TCP/IP協議簇接收從網上傳來的視頻數據，此視頻數據在存入應用程式映像數據池前可能進行數據格式轉換，以適應MS中的播放器(可能為硬體)。這樣MS不需具備TCP/IP協議簇的處理能力，不需要有複雜的作業系統，就可以享受特定的TCP/IP業務服務。此過程把通用的TCP/IP協議簇和空間接口分離開來，使不同廠商可以根據需要在空間接口向MS提供所需的業務。
圖2(4)應用程式映像數據可能壓縮，之後送至動態數據池。動態數據池分為A和B兩部分，進行TCP/IP業務服務的每一用戶都分別在A和B有相應的動態存儲區。當A的數據正在通過空間接口傳輸時，從IP網絡來的數據存儲在B中。當B的數據正在通過空間接口傳輸時，從IP網絡來的數據存儲在A中。
圖2(5)動態數據池中的數據通過空間接口周期地傳至MS。周期過程如(4)。所以每一周期內，在空間接口所傳輸的數據是上一周期在動態數據池中存儲的內容，數據量是已知的定值。
圖2中虛框C內的處理過程和MS中的處理是基本相同的，只是MS中動態數據池中只有一個用戶。MS動態數據池中的數據經空間接口傳輸後，在RAN中要經過代理應用程式的處理，然後經TCP/IP簇的傳輸層、網絡層、鏈路層發送出去。上行鏈路中的應用程式映像數據可能多是應用程式的控制命令，應用程式映像數據的生成可以根據應用程式和MS處理能力的不同而改變。
圖3是實現本發明的空間接口示意圖。從動態數據池到空間接口可參考圖3實現。
如圖3，動態數據池中的數據屬於用戶數據區。根據不同MS的待傳輸的數據量，周期地通知無線資源管理層如何分配無線資源；空中信道的分配也同步周期進行，其周期與存儲周期相同。對於第三代無線通信系統，存儲周期可能取超幀的長度720ms。
類似的，對於上行鏈路，由應用程式映像產生指令或數據流；指令或數據流存儲於MS的動態數據池中；空間接口上行鏈路無線資源與下行鏈路一樣同步、周期地進行分配；通過空間接口無線接入層送至RAN中代理應用程式中相應的業務接入點；由RAN中代理應用程式進行TCP/IP協議簇的處理工作，所用IP位址是MS的IP位址；MS的IP位址的分配、管理、移動等由RAN完成。
本領域的普通技術人員顯然清楚並且理解，本發明所舉的較佳實施例僅用以說明本發明，而並不用以限制本發明，本發明所舉各實施例中的技術特徵，可以任意組合，而並不脫離本發明的思想。根據本發明公開的動態分配通信信道的方法，可以有許多方式修改所公開的發明，並且除了上述的具體給出的優選方式外，本發明還可以有其它許多實施例。因此，凡屬依據本發明構思所能得到方法或改進，均應包含在本發明的權利範圍之內。
權利要求
1.一種在碼分多址通信系統的移動終端中實現TCP/IP業務的方法，其特徵在於，移動終端不負責TCP/IP協議簇的處理，TCP/IP協議簇的處理髮起和終止於無線接入網絡中的移動終端代理應用程式，移動終端包含無線接入網絡中應用程式的映像，在TCP/IP業務中，移動終端與無線接入網絡在空間接口上傳輸應用程式映像數據而不傳輸IP數據報。
2.如權利要求
1所述的方法，其特徵在於，空間接口無線資源以定長的時間段為周期傳輸應用程式映像數據，並且根據每一當前發送周期內將傳輸的數據量對空間接口無線資源進行重新分配。
3.如權利要求
2所述的方法，其特徵在於，所述的周期可以是碼分多址系統物理幀的整數倍。
4.如權利要求
1所述的方法，其特徵在於，在所述的無線接入網絡中和所述的移動終端中建立有應用程式映像動態數據池，對應用程式映像數據進行存儲，移動終端與無線接入網絡在空間接口上傳輸應用程式映像數據而不傳輸IP數據報，對於下行鏈路，是無線接入網絡中分配給特定移動終端的應用程式映像數據池和此移動終端間的連接；對於上行鏈路，是移動終端中的應用程式映像數據池和無線接入網絡中對應應用程式代理接入點間的連接。
5.如權利要求
4所述的方法，其特徵在於，所述的動態數據池至少包含兩個存儲部分，進行TCP/IP業務服務的每一個用戶都在該兩個存儲部分分別有相應的動態存儲區；所述兩個存儲部分以定長的時間段為周期輪流通過空間接口向移動終端傳輸數據，及存儲準備在下一周期傳輸的數據，空間接口無線資源根據每一當前傳輸的存儲部分中所存儲的數據量進行重新分配。
6.如權利要求
1所述的方法，其特徵在於，所述的應用程式映像數據在空間接口上傳輸時，是通過空間接口的接入層進行的，其可靠性、保密性由空間接口協議保證。
7.如權利要求
1所述的方法，其特徵在於，所述的移動終端的IP位址的分配、管理、移動等由無線接入網絡完成。
8.如權利要求
4所述的方法，其特徵在於，所述的無線接入網絡和/或移動終端中的應用程式映像數據在存入動態數據池時可以進行數據壓縮，然後經過空間接口在另一方再進行相應的解壓縮。
專利摘要
在CDMA移動通信系統中，由包含終端應用程式代理的RAN完成TCP/IP協議簇的處理，MS只是RAN中代理應用程式的映像，使MS的設備得到極大簡化。在RAN和MS中建有動態數據池，從而使空間接口的信道分配可以針對不同用戶，周期地根據數據池中已存儲的數據量來進行，提高了空間接口無線資源的利用率。
文檔編號H04L29/06GKCN1141851SQ00814132
公開日2004年3月10日 申請日期2000年8月4日
發明者炬 劉, 劉炬, 李道本 申請人:連宇通信有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan