使用基于IP的接口在TE2装置上支持无线数据业务的方法和设备 |
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| 申请号 | CN201010503308.X | 申请日 | 2006-04-20 | 公开(公告)号 | CN101964826B | 公开(公告)日 | 2014-05-07 |
| 申请人 | 高通股份有限公司; | 发明人 | 厄平德·辛格·巴贝尔; 马尔切洛·利奥伊; 尼什沙尔·阿布罗; | ||||
| 摘要 | 本 申请 涉及使用基于IP的 接口 在TE2装置上支持无线数据业务的方法和设备。无线网络向无线装置指派单个IP地址，所述无线装置将这个IP地址指派给耦合到所述无线装置的TE2装置。所述无线装置推导出私用IP地址以用于与所述TE2装置通信。所述无线装置使用所述单个IP地址来转发在所述TE2装置与所述无线网络之间交换的包。所述无线装置通过(1)针对发送到所述TE2装置的输出包使用所述私用IP地址且(2)对从所述TE2装置接收的输入包执行基于地址的路由或包过滤来与所述TE2装置交换包。所述无线装置通过(1)针对发送到所述无线网络的输出包使用所述单个IP地址且(2)对从所述无线网络接收的输入包执行包过滤来与所述无线网络交换包。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种使用基于因特网协议(IP)的接口提供无线数据业务的装置，其包括： |
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| 说明书全文 | 使用基于IP的接口在TE2装置上支持无线数据业务的方法和设备 [0001] 本申请是发明专利申请“使用基于IP的接口在TE2装置上支持无线数据业务的方法和设备”(申请日：2006年4月20日，优先权日：2005年4月21日，申请号：200680020942.X)的分案申请。 技术领域[0002] 本发明大体上涉及数据通信，且更具体地说，涉及一种用于在TE2装置上支持无线数据业务的方法和设备。 背景技术[0003] 广泛部署无线通信网络，以提供例如语音、包数据等各种通信业务。随着无线数据技术的进步，无线网络和无线装置能够支持多种无线数据业务。此类无线数据业务的实例包含基于地理位置的业务、多媒体流动和广播业务、短消息业务(SMS)和文本消息传递业务等。无线数据业务的范围及其能力正在迅速扩大，并且正不断研发出新的数据应用程序来使用这些业务。 [0004] 无线装置可耦合到TE2装置，且用来提供或支持TE2装置的无线数据业务。所述无线装置可以是蜂窝式电话、用户终端、数据卡或其它某种能够提供对无线数据网络的接入的装置。TE2装置可以是膝上型计算机、个人数字助理(PDA)或其它某种计算装置。术语“TE2装置”和“终端设备”是同义的且可互换使用。无线装置可用各种方式耦合到TE2装置，例如作为嵌入式卡、PCMCIA可移除卡、系绳式电话等。TE2装置可使用各种硬件和/或软件互连来与无线装置通信。在任何情况下，TE2装置均使用无线装置来获得对无线数据网络的接入以便进行一般的因特网访问和/或进行其它形式的数据连接。 [0005] 许多无线数据业务基于以无线装置为中心的设计。对于这些设计，无线数据业务只可供无线装置本身访问，或者可容易地供无线装置使用。此外，无线数据业务通常可使用针对特定无线数据网络技术设计的专有方法来使用，所述技术例如为码分多址(CDMA)、通用移动电信系统(UMTS)、通用分组无线电业务(GPRS)、纯演进数据(EVDO)等。TE2装置通常与无线装置通信且依赖于无线 装置来获得对无线数据业务的访问。 [0006] 非常希望TE2装置能够访问无线装置上可用的大量无线数据业务。出于若干原因，这是有益的。首先，移动用户可能只能够在这些业务在TE2装置上可用的情况下访问无线数据业务。举例来说，无线装置可能嵌入在TE2装置中(例如，以数据卡的形式)，且不能再用作独立装置(例如蜂窝式电话)。TE2装置(而不是无线装置)于是将向移动用户提供用户接口，且无线数据业务将需要可经由TE2装置来访问。第二，使得相同无线数据业务既可在TE2装置上可用又可在无线装置上可用将允许最终应用程序更加全面地利用可用的无线数据业务。 [0007] 因此，此项技术中需要一种用于在TE2装置上支持无线数据业务的方法和设备。 发明内容 [0008] 本文描述用于使用基于因特网协议(IP)的接口在耦合到无线装置的TE2装置上支持无线数据业务和数据连接的技术。无线网络通常向所述无线装置指派单个IP地址。无线装置用此单个IP地址配置无线装置内的Um接口，并且还将此单个IP地址指派给TE2装置。所述Um接口用于与无线网络通信。TE2装置使用所述单个IP地址来从无线网络获得数据/IP连接。无线装置推导私用IP地址以供其用来与TE2装置通信，并用此私用IP地址来配置无线装置内的Rm接口。Rm接口用于与TE2装置通信。所述无线装置可通过在Um接口上安装IP包过滤器来使用基于IP的接口与无线网络通信。无线装置可通过在Rm接口上安装IP包过滤器来使用基于IP的接口或使用其它某种机制与TE2装置通信。 [0009] 此后，无线装置使用所述单个IP地址转发TE2装置与无线网络之间所交换的包。这些包并不希望发给无线装置，因为它们不与Um和/或Rm接口上所安装的任何IP包过滤器匹配。无线装置可通过以下方式经由Rm接口来与TE2装置交换数据：(1)将私用IP地址用作发送给TE2装置的输出包的源地址；且(2)对从TE2装置接收的输入包执行基于地址的路由或包过滤。无线装置也可通过以下方式经由Um接口来与无线网络交换数据：(1)将单个IP地址用作发送给无线网络的输出包的源地址；且(2)对从无线网络接收的输入包执行包过滤。 [0011] 通过结合附图阅读下文阐述的详细描述，将更容易明白本发明的特征和本质，在附图中相同参考标记始终相应地进行指示。 [0012] 图1展示示范性无线部署。 [0013] 图2展示示范性协议堆栈。 [0014] 图3展示针对传输、网络和链路层的数据封装。 [0015] 图4展示用于经由无线装置向TE2装置提供数据/IP连接的配置。 [0016] 图5展示用于用单个IP地址向TE2装置提供无线数据业务和数据/IP连接的配置。 [0017] 图6展示用于用多个IPv4地址向TE2装置提供无线数据业务和数据/IP连接的配置。 [0018] 图7展示用于用IPv6子网向TE2装置提供无线数据业务和数据/IP连接的配置。 [0019] 图8展示具有TE2装置和无线装置的另一配置。 [0020] 图9展示由无线装置执行以便使用基于IP的接口在TE2装置上支持无线数据业务的过程。 [0021] 图10展示TE2装置和无线装置的方框图。 具体实施方式[0022] 本文使用词语“示范性”来意指“用作实例、例子或说明”。没有必要将本文中描述为“示范性”的任何实施例或设计理解为比其它实施例或设计优选或有利。 [0023] 图1展示部署100，其中无线装置120与无线网络130通信以获得无线数据业务。无线装置120还可称为移动站(MS)、用户设备(UE)、用户终端、订户单元或其它某种术语。 无线网络130包含基站142、包数据实体144和IP网关150。基站142为无线装置120提供无线电通信。包数据实体144控制基站142与IP网关150之间的包传输。IP网关150支持用于无线网络130中的无线装置的数据业务。举例来说，IP网关150可负责为无线装置建立、维持和终止PPP(点对点协议)会话，且可进一步向无线装置指派动态IP地址。IP网关150可耦合到数据网络160a、因特网160b和/或其它数据网络。IP网关150可与耦合到这些数据网络的各种实体(例如，远程主机170)通信。 [0024] 还可将无线网络130视为由无线电网络140和包数据网络组成的。无线电网络140包含基站142和包数据实体144，且支持无线电通信。包数据网络包含IP网关150，且支持无线电网络140与外部数据网络之间的包交换通信。 [0025] 无线网络130可以是CDMA网络，在此情况下将包数据实体144称为包控制功能(PCF)且将IP网关150称为包数据服务节点(PDSN)。无线网络130还可以是UMTS网络，在此情况下将包数据实体144称为服务GPRS支持节点(SGSN)，且将IP网关150称为网关GPRS支持节点(GGSN)。无线网络130还可以是无线局域网(WLAN)，其提供对有限地理区域的通信覆盖。举例来说，无线网络130可以是IEEE 802.11网络或蓝牙个人区域网(BT-PAN)。一般来说，无线网络130可以是无线广域网(WWAN)(例如，CDMA或UMTS网络)或者WLAN(例如，IEEE 802.11网络或BT-PAN)。 [0026] 无线装置120可经由有线连接(如图1所示)或无线连接耦合到TE2装置110。有线连接可以是经由串行总线，比如通用串行总线(USB)、RS232/EIA232接口、个人计算机存储卡国际联盟(PCMCIA)接口、IEEE-1394总线、外围组件互连(PCI)总线、共用存储器、进程间通信(IPC)(例如消息队列和事件)等。无线连接可以是经由IEEE 802.11、蓝牙等。 [0027] 在“附接的”配置中，在TE2装置110耦合到无线装置120的情况下，移动用户可经由TE2装置110获得各种业务(例如，IP连接和/或无线数据业务)。为了获得这些业务，TE2装置110与无线装置120通信，无线装置120进一步与无线网络130通信。无线装置120提供无线电通信以获得所需业务，且TE2装置110支持针对所需业务的端对端通信。 [0028] 图2展示用于经由无线装置120和无线网络130在TE2装置110与远程主机170之间进行数据通信的示范性协议堆栈200。协议堆栈包含传输层、网络层、链路层和物理层。 [0029] TE2装置110和远程主机170可使用传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)或传输层处的其它某种协议来通信。TCP和UDP通常在网络层处在因特网协议(IP)之上操作。将传输层数据(例如，用于TCP和/或UDP)封装在IP包中，经由无线装置120、无线电网络140和IP网关150在TE2装置110与远程主机170之间交换所述IP包。 [0030] TE2装置110与无线装置120之间的链路层可以是以太网或其它某种协议。 无线装置120与无线网络130之间的链路层通常依赖于无线网络技术。对于CDMA网络，用PPP通过无线电链路协议(RLP)来实施链路层。无线装置120维持与IP网关150的PPP会话以进行数据会话，且经由RLP与无线电网络140通信以进行数据交换。RLP在空中链路接口(例如，IS-2000或IS-856)之上操作。无线电网络140经由依赖于技术的接口(例如，用于CDMA网络的“R-P”接口)与IP网关150通信，所述接口在物理层之上操作。IP网关150经由IP通过链路层和物理层与远程主机170通信。 [0031] 图3展示针对传输、网络和链路层的数据单元的格式和封装。对于传输层处的TCP，将数据作为TCP片段来发送，其中每一片段包含TCP标头和TCP有效载荷。TCP标头包含源端口和目的地端口，其中端口指示与有效载荷中的数据相关联的逻辑信道。对于网络层处的IP，将数据作为IP包(或数据报)来发送，其中每一IP包包含IP标头和IP有效载荷。IP标头分别针对源节点和目的地节点对于IP包包含源IP地址和目的地IP地址。IP有效载荷可携带TCP片段或其它某种数据。将IP包封装在链路层(例如，以太网)帧中。每一链路层帧通常包含用于网络层数据的标头(例如，具有源地址和目的地地址)和有效载荷。 [0032] 图4展示用于经由无线装置120a向TE2装置110a提供数据/IP连接的配置400，其分别是图1中的TE2装置110和无线装置120的一个实施例。在TE2装置110a处，应用程序410和套接口412通过数据协议堆栈414执行。套接口是在网络上运行的两个应用程序之间的双向通信路径的一个端点，且被赋予端口编号，使得例如TCP等传输层协议可为待发送的数据识别应用程序。TE2装置110a经由接口418与无线装置120a通信。在无线装置120a处，应用程序420和套接口422通过数据协议堆栈424执行。对于图4所示的实施例，每一装置处的数据协议堆栈利用在IP之上操作的TCP和/或UDP。一般来说，数据协议堆栈可针对任何数目的层来实施任何协议组合。无线装置120a经由Rm接口428a与TE2装置110a通信，并经由Um接口428b与无线网络130通信，其中Rm和Um中的“m”代表移动。 [0033] 无线网络130通常针对其Um接口428b向无线装置120a指派单个IPv4(IP版本4)地址。将这个IP地址表示为a.b.c.d。无线装置120a又向TE2装置110a指派IP地址a.b.c.d，TE2装置110a接着能够使用此IP地址来获得一般数据/IP连接。所有无线专用协议仍然在无线装置120a中运行。将具有目的地IP地址a.b.c.d 的输入IP包从无线网络130发送到无线装置120a，且在Um接口428b上接收。无线装置120a将这些IP包通过Rm接口428a转发给TE2装置110a。类似地，将由TE2装置110a产生的输出IP包从接口 418发送到Rm接口428a。无线装置120a接着将这些IP包转发给Um接口428b，Um接口 428b接着将这些IP包发送到无线网络130。 [0034] 可使用基于目的地IP地址的标准IP路由实现在无线装置120a处的Rm与Um接口之间转发IP包。对于每一IP包，从IP包中提取目的地IP地址，且搜索路由表中的条目以找出最佳输出接口以到达此目的地IP地址。或者，可将Rm和Um接口桥接在一起，因为在每一方向上只有一个针对IP包的业务路径。桥接允许将第一接口“粘合”到第二接口，使得始终将在第一接口上接收到的IP包在不经过IP路由的情况下转发到第二接口。在对于在第一接口上接收到的所有IP包只有一个可能的数据路径的情况下，桥接是最佳选择。桥接可以是单向的或双向的。 [0035] 配置400允许TE2装置110a重新使用指派给无线装置120a的IPv4地址，且连接到无线网络130以获得一般数据/IP连接。然而，配置400可能不允许TE2装置110a访问通常只能供无线装置120a使用的无线数据业务。这些无线数据业务可能只能通过特殊协议和建立到无线装置120a中的数据处理能力来访问。这些特殊协议可在无线装置120a处由数据协议堆栈424和/或在数据协议堆栈424之上运行的应用程序420处理。为了使得这些无线数据业务可在TE2装置110a上可用，无线装置120a将需要在本地获得对业务的访问，并且接着通常将使用专有或标准化接口把业务转发到TE2装置110a。 [0036] 如果无线装置120a访问并转发针对TE2装置110a的无线数据业务，那么在TE2装置110a中运行的应用程序410应能够与在无线装置120a中运行的应用程序420通信。此外，在无线装置120a中运行的应用程序420应能够从无线网络130接收数据、处理接收到的数据并向TE2装置110a提供特定业务。这全部需要经由以下三个通信路径双向交换数据的能力：(1)经由接口418、428a和428b从TE2装置110a到无线网络130；(2)经由接口418和428a从无线装置120a到TE2装置110a；和(3)经由Um接口428b从无线装置120a到无线网络130。 [0037] 无线广域网通常向无线装置120a提供单个IPv4地址。在此情况下，无法用单个IPv4地址使用标准IP路由将IP包发送到三个不同的目的地(到接口418、428a和428b)。无线广域网可能能够向无线装置120a指派多个IP地址。在此情况 下，无线装置120a可配置一个或多个Um接口、向无线装置上的每一Um接口指派唯一IP地址并向TE2装置110a上的接口418指派唯一IP地址。可接着使用基于包中的目的地IP地址的路由将从无线网络接收的包转发到TE2装置110a或无线装置120a上的数据协议堆栈。然而，TE2装置110a与无线装置120a之间的通信路径仍然需要能够交换IP包。此外，多个IP地址可用本身并不确保TE2装置110a能始终获得无线数据业务。举例来说，所需无线数据业务可能只能从附接网络点(且因此通过例如Um接口428b的特定网络接口)获得，所述附接网络点还用来向TE2装置110a提供一般数据/IP连接。由于TE2装置110a已经在所述网络接口(其能够提供所需的无线数据业务)上使用由无线网络指派的IP地址，因而发送到此IP地址的IP包仍然需要选择性地路由到不同目的地——TE2装置110a和无线装置120a。 [0038] 图5展示用于用单个指派的IP地址经由无线装置120b为TE2装置110b提供无线数据业务和数据/IP连接的配置500。TE2装置110b和无线装置120b分别是图1中的TE2装置110和无线装置120的另一实施例。在TE2装置110b处，应用程序510和套接口 512通过数据协议堆栈514执行。TE2装置110b经由接口518与无线装置120b通信。在无线装置120b处，应用程序520和套接口522通过数据协议堆栈524和路由层526执行。 通常将路由层526实施为IP网络层的一部分，且路由层526为通过IP网络接口接收的IP包提供路由功能性。无线装置120b经由Rm接口528a来与TE2装置110b通信，且经由Um接口528b来与无线网络130通信。 [0039] 无线网络130向无线装置120b指派单个IPv4地址a.b.c.d，无线装置120b又将此IP地址指派给TE2装置110b。TE2装置110b能够如上文针对图4中的配置400描述那样使用此IPv4地址获得一般数据/IP连接。所有无线专用协议仍然在无线装置120b中运行。 [0040] 配置500允许TE2装置110b使用基于IP的接口经由无线装置120b获得各种无线数据业务。这可通过提供表1中列出的通信路径来实现。可如下文描述那样实施每一通信路径。 [0041] 表1 [0042] [0043] [0044] 通信路径1 [0045] 对于通信路径1，TE2装置110b可使用上文针对图4中的配置400描述的机制来与无线网络130通信。无线装置120b从无线网络130接收去往IP地址a.b.c.d的输入IP包，并简单地将这些IP包转发给TE2装置110b(除非这些IP包被过滤，如下文描述)。如本文中使用的，“去往”给定IP地址的IP包是指以所述IP地址作为目的地IP地址的IP包。无线装置120b还将从TE2装置110b接收的输出IP包转发到无线网络130(除非这些IP包是去往无线装置120b的，同样如下文描述的)。 [0046] 通信路径2 [0047] 对于通信路径2，无线装置120b可通过使Rm接口528a成为用于正在无线装置120b中运行的应用程序520的完全起作用接口(而不是作为简单通过桥)而经由基于IP的接口来与TE2装置110b通信。完全起作用的Rm接口528a允许应用程序520向TE2装置110b发送IP包，并接收由TE2装置110b向应用程序520发送的IP包。 [0048] 可通过向Rm接口528a指派一个表示为w.x.y.z的IP地址而使得这个接口完全起作用。此IP地址可以是私用IPv4地址，因为Rm接口528a不需要与公共数据网络中的节点通信。私用IP地址是处于指定用作私用IP地址的IP地址范围内的IP地址，其例如为具有为10的网络部分字节的A类地址或具有为192.168的网络部分字节的B类地址。Rm接口528a的IP地址还可以是链路本地IPv6(IP版本6)地址，其在指派给无线装置120b的IPv6子网内，如下文描述。 [0049] 通过Rm接口528a运行的应用程序520与TE2装置110b通信，且可能与其它TE2装置通信。所述TE2装置可经由点对点链路(例如USB)或无线链路(例如IEEE 802.11或Bluetooth)耦合到Rm接口528a。在任何情况下，无线装置120b均可负责向所有与所述无线装置通信的TE2装置指派IP地址。无线装置120b可 为其自身推导私用IP地址。此私用IP地址应当在所有耦合到Rm接口528a的TE2装置的IP地址中是唯一的，使得能唯一地识别每一接口。无线装置120b可使用任何可用机制推导唯一私用IP地址，所述机制例如为针对IPv4的地址解析协议(ARP)、针对IPv6的重复地址检测(DAD)等。ARP和DAD在此项技术中是众所周知的。 [0050] 无线装置120b用私用IP地址w.x.y.z来配置Rm接口528a。Rm接口528a接着进入UP状态，这意味着接口连接到网络，被指派了可用的IP地址，且可与网络交换数据。无线装置120b处的应用程序520于是能够经由Rm接口528a来与TE2装置110b处的应用程序510交换数据。应用程序510和应用程序520可提前被告知指派给Rm接口528a的私用IP地址w.x.y.z，或者可通过配置而具备此IP地址。 [0051] 在Rm接口528a上运行的应用程序520使用任何可用机制明确绑定到Rm接口。举例来说，大多数套接口API使用bind()函数调用来支持这种类型的绑定。无线装置120b还用主机路由条目来更新其路由表，以指示所有去往IP地址a.b.c.d的IP包均经由Rm接口528a送出到TE2装置110b。这允许将源IP地址为w.x.y.z的由应用程序520发送到TE2装置110b上的应用程序510的IP包从Rm接口528a而不是Um接口528b送出。这还允许在无线装置120b使用路由机制而不是上述桥接机制的情况下，将经由Um接口528b接收且去往IP地址a.b.c.d的输入IP包经由Rm接口528a路由到TE2装置110b。 [0052] 无线装置120b可通过针对Rm接口528a执行基于地址的路由或包过滤而从TE2装置110b接收IP包。对于基于地址的路由，应用程序510通过将目的地IP地址为w.x.y.z的IP包发送到Rm接口528a而与应用程序520通信。无线装置120b经由Rm接口528a接收这些IP包，从这些IP包中提取目的地IP地址w.x.y.z，且使用标准的基于IP地址的路由来沿数据协议堆栈524路由这些IP包。基于地址的路由可因此正确地将去往私用IP地址的IP包路由到无线装置120b处的正确目的地，所述私用IP地址是针对Rm接口528a而配置的。 [0053] 对于包过滤，无线装置120b在Rm接口528a中安装IP包过滤器。针对期望从TE2装置110b接收IP包的无线装置120b处的应用程序520而用恰当参数界定这些IP包过滤器。举例来说，这些过滤器参数可包含以下各项中的任一者或任一组合： [0054] ·IPv4-版本、源IP地址、目的地IP地址、地址范围、协议和业务类型(TOS)； [0055] ·IPv6-版本、源IP地址、目的地IP地址、地址范围、业务类别、流标签和下一标头； [0056] ·UDP-源端口、目的地端口和端口范围；和 [0057] ·TCP-源端口、目的地端口和端口范围。 [0058] 业务类型是1字节的整数值，其指出给定通信情形中的具体业务。先前已经就整数值与业务之间的映射达成一致。IPv6业务类别是类似的。 [0059] 一般来说，任何协议标头中的任何字段均可用作过滤器参数。举例来说，可针对其它标头形成过滤器参数，所述标头例如为封装安全协议(ESP)、认证标头(AH)、IPv6路由标头扩展等。可针对不同的应用程序、套接口等使用不同的IP包过滤器，且可用不同参数组界定所述过滤器。可界定任何数目的IP包过滤器，且每一IP包过滤器可与任何参数组相关联。 [0060] 向经由Rm接口528a接收的IP包应用IP包过滤器。将去往私用IP地址w.x.y.z并与IP包过滤器的参数匹配的IP包沿数据协议堆栈524发送到接收方应用程序520。可将去往私用IP地址w.x.y.z但并不与安装在Rm接口528a上的任何IP包过滤器的参数匹配的IP包(其被称为“不匹配”IP包)转发到Um接口528b并发送到无线网络130，正如其它输出IP包一样。不匹配IP包可能是因为没有应用程序或套接口正在无线装置120b处通过Rm接口528a收听。 [0061] 对于Rm接口528a来说，包过滤具有优于基于地址的路由的若干优点。首先，只将与过滤器参数匹配的IP包向上传递到应用程序520并通过无线装置120b来处理。由于无线装置120b产生私用IP地址w.x.y.z作为虚假IP地址，因而可能存在具有此相同IP地址的合法节点。此合法节点可能可供TE2装置110b经由无线网络130接入，且TE2装置110b可与此节点交换IP包。因此，将不匹配IP包转发给无线网络130确保了这些IP包可到达既定的接收方节点。第二，包过滤提供了选择无线装置120b可从TE2装置110b接收的不同类型的IP包的较大灵活性。无线装置120b可用私用IP地址w.x.y.z以及其它多播和广播IP地址来终止由TE2装置110b发送到Rm接口528a的IP包。 [0062] 举例来说，媒体流动应用程序通常通过以下方式加入使用因特网群组管理协议(IGMP)的多播群组：向唯一识别所述群组的多播IP地址发送IGMP包。通常向这个多播群组中的每一成员指派单播IP地址。媒体流动应用程序服务器使用 多播IP地址向所述群组的所有成员发送IP包。包过滤允许无线装置120b终止去往单播IP地址w.x.y.z的IP包以及去往所述群组的多播IP地址的IP包。作为另一实例，为了支持文本消息传递，Rm接口528a上的数据协议堆栈524可能需要处理去往邮件服务器的IP包。可通过过滤特殊标记的IP包或具有特殊电子邮件接收方的IP包来实现这种效果。 [0063] 也可将基于地址的路由视为包过滤的特殊情况，其中目的地IP地址w.x.y.z是仅有的过滤器参数。 [0064] 通信路径3 [0065] 对于通信路径3，无线装置120b可通过在Um接口528b上应用包过滤而经由基于IP的接口来与无线网络130通信。如上文针对配置400描述的，无线网络130向无线装置120b指派IP地址a.b.c.d，无线装置120b接着将这个IP地址指派给TE2装置110b，以便支持用于所述TE2装置的数据/IP连接。因此，无线装置120b无法对其自身使用这个IP地址，但Um接口528b应当保持配置有这个IP地址，以便代表TE2装置110b发送和接收IP包。假设在Um接口528b上接收的且去往IP地址a.b.c.d的输入IP包是针对TE2装置 110b的，且应当被路由到Rm接口528a并转发给TE2装置110b。因此，这些输入IP包无法从Um接口528b直接向上传递到无线装置120b处的数据协议堆栈524。 [0066] 无线装置120b可通过安装IP包过滤器而经由Um接口528b接收IP包。需要通过Um接口528b发送和/或接收IP包的应用程序520和套接口522可在Um接口中安装适当的IP包过滤器。每一IP包过滤器与用来过滤输入IP包的一组参数相关联。可使用上述过滤器参数中的任一者。 [0067] 对于输入业务，Um接口528b中的每一IP包过滤器可基于用于所述过滤器的参数来过滤从无线网络130接收到的IP包。每一IP包过滤器可将与所述过滤器的所有参数匹配的每一IP包转发给适当的应用程序520。对于输出业务，应用程序520或其相关联的套接口522可经由Um接口528b发送IP包。 [0068] 作为实例，支持基于位置的业务且在无线装置120b处在数据协议堆栈524之 [0069] 上运行的应用程序520x可安装具有以下参数的IP包过滤器： [0070] ·IP目的地地址＝a.b.c.d [0071] ·TCP源端口＝<无线网络130中的GPS服务器的端口编号>。 [0072] 在本文中，术语“基于位置的”和“GPS”可互换使用。此IP包过滤器将识 别出由GPS服务器发送给无线装置120b的任何输入IP包，并将把这些IP包传递到应用程序520x，而不是将其转发给TE2装置110b。应用程序520x可从无线网络130接收IP包，并处理这些IP包，以提取相关位置信息。如果需要，应用程序520x还可经由Um接口528b向GPS服务器发送响应和/或数据。 [0073] 对于不可靠的通信，例如对于UDP，套接口只向无线网络130送出数据，而不从无线网络接收数据。因此，对于经由Um接口528b进行的来自无线装置120b的单向传输，不需要进行过滤。对于双向传输，套接口可在Um接口528b上安装IP包过滤器，以便接收由无线网络130发送的IP包。对于可靠的通信，例如对于TCP，套接口向无线网络130送出数据，并且还从无线网络接收数据(例如，为了承认输出TCP业务)。因此，对于可靠的通信，在两个方向上均存在数据交换。由于协议堆栈524可能无法确定应用程序期望进行什么操作，因而可作出一般假设：向无线网络130发送数据的每个套接口均将最终需要从无线网络接收数据。接着，可为无线装置120b处的需要与无线网络130通信的每一应用程序520安装IP包过滤器。如果应用程序或套接口只需要向无线网络130发送数据而不从无线网络接收任何数据，那么可省略包过滤。 [0074] 无线装置120b还可使用无线网络130采用的技术所独有的协议与无线网络130通信。因此，通信路径3可以是基于IP的通信路径或网络特定的通信路径。 [0075] 图6展示用于用多个指派的IPv4地址经由无线装置120c为TE2装置110c提供无线数据业务和数据/IP连接的配置600。TE2装置110c和无线装置120c分别是图1中的TE2装置110和无线装置120的另一实施例。在TE2装置110c处，应用程序610和套接口612通过数据协议堆栈614执行。TE2装置110c经由接口618与无线装置120c通信。在无线装置120c处，应用程序620和套接口622通过数据协议堆栈624和路由层626执行。 无线装置120c经由Rm接口628a与TE2装置110c通信，并经由Um接口628b和628c两者与无线网络130通信。 [0076] 对于图6所示的实施例，向无线装置120c指派两个IPv4地址，所述地址表示为a.b.c.d和e.f.g.h。无线装置120c向TE2装置110c指派IP地址a.b.c.d并用这个IP地址配置Um接口628b。无线装置120c对其自身使用IP地址e.f.g.h，并用这个IP地址配置Um接口628c。Um接口626b可与TE2装置110c的Rm接口628a桥接。Um接口626b可保持配置有指派给TE2装置110c的IP地址a.b.c.d。Um接口628c可保持处于具有IP地址e.f.g.h的UP状态，并且可支持无线装置120c 处的各种应用程序620和套接口622。 [0077] 无线装置120c可通过以下方式经由基于IP的接口来与无线网络130通信：经由Um接口628c使用其IP地址e.f.g.h发送和接收IP包。无线装置120c不需要对经由Um接口628c接收到的IP包执行包过滤。无线装置120c可能需要使用指派给TE2装置110c的IP地址a.b.c.d。举例来说，如果无线数据业务只能从仅可经由IP地址a.b.c.d接入的域获得，那么可能是这样的情况。接着，无线装置可通过以下方式经由Um接口628b使用IP地址a.b.c.d来交换IP包：将上文在图5中描述的技术应用于无线装置120b与无线网络130之间的通信路径3。 [0078] 无线装置120c可通过以下方式经由基于IP的接口来与TE2装置110c通信：使得Rm接口628a成为具有私用IP地址w.x.y.z的完全起作用接口，如上文针对图5描述的。TE2装置110c可通过以下方式经由基于IP的接口来与无线装置120c通信：针对无线装置 120c处的Rm接口628a执行基于地址的路由或包过滤，同样如上文针对图5描述的。 [0079] 图7展示用于用IPv6子网经由无线装置120d为TE2装置110d提供无线数据业务和数据/IP连接的配置700。TE2装置110d和无线装置120d分别是图1中的TE2装置 110和无线装置120的另一实施例。在TE2装置110d处，应用程序710和套接口712通过数据协议堆栈714执行。TE2装置110d经由接口718与无线装置120d通信。在无线装置 120d处，应用程序720和套接口722通过数据协议堆栈724和路由层726执行。无线装置 120d经由Rm接口728a与TE2装置110d通信，且经由Um接口728b与无线网络130通信。 [0080] 对于图7所示的实施例，向无线装置120d指派IPv6子网前缀，所述前缀覆盖一定范围的IPv6地址。无线装置120d产生两个唯一识别符id1和id2，并将这些识别符附加到所指派的IPv6子网前缀，以分别产生两个唯一IPv6地址IPv6subnet:id1和IPv6subnet:id2。无线装置120d将第一IPv6地址IPv6subnet:id1指派给Um接口728b，并将第二IPv6地址IPv6subnet:id2指派给Rm接口728a。无线装置120d不需要向Rm接口728a编造或伪造私用IP地址。无线装置120d还向耦合到Rm接口728a的TE2装置提供IPv6子网前缀。这些TE2装置可在子网上使用此IPv6子网前缀产生额外的IPv6地址。 举例来说，TE2装置110d可为其自身产生识别符(id3)并形成具有IPv6子网前缀和识别符的IPv6地址，其表示为IPv6subnet:id3。无线装置120d使用重复地址检测来确保由耦合到Rm接口 728a的TE2装置产生的识别符对于子网是唯一的。 [0081] Um接口728b可保持处于具有其自身IPv6地址的UP状态中。在路由表中针对指派给TE2装置110d的IPv6地址添加主机路由条目，使得可将经由Um接口728b接收且去往此IPv6地址的IP包路由到Rm接口728a并发送到TE2装置110b。可对Rm接口728a执行包过滤，以俘获从TE2装置110b接收的广播和特定多播包。 [0082] 图5到7展示可使用基于IP的接口经由无线装置120向TE2装置110提供无线数据业务和数据/IP连接的一些示范性配置。还可基于本文中提供的描述来实施其它配置。举例来说，可产生多个私用IPv4地址或IPv6地址，并将其指派给Rm接口。每一IP地址可支持各种各样的应用程序或功能性。如果TE2装置110是支持IPv4和IPv6两者的双堆栈主机，那么还可同时向Rm接口指派IPv4地址和IPv6地址两者。 [0083] 无线数据业务 [0084] 图8展示具有TE2装置110e和无线装置120e的配置800，其分别包含TE2装置110b和无线装置120b的所有元件。无线装置120e进一步实施超文本传送协议(HTTP)服务器820、简单邮件传送协议(SMTP)服务器822和动态主机配置协议(DHCP)服务器824。 HTTP服务器820支持在无线装置120e与TE2装置110e之间传送内容。SMTP服务器822支持基于电子邮件的应用程序。DHCP服务器824支持用于TE2装置110e的动态IP配置。无线装置120e可实施不同的和/或其它服务器以支持用于TE2装置110e的其它业务。TE2装置110e具有网页浏览器810、基于位置的/GPS应用程序812、媒体流动应用程序814和在应用程序510内运行的电子邮件客户端816。TE2装置110e还可支持不同的和/或其它末端应用程序。下文描述配置800所支持的一些示范性无线数据业务。 [0085] 基于位置的业务。通常将用于基于位置的应用程序的协议构建到无线装置120e中。因此，TE2装置110e通常无法直接访问基于位置的业务。无线装置120e基于技术特定协议从无线网络130获得位置信息，并将此信息转译成容易使用的位置参数。TE2装置110e可接着从无线装置120e获得位置参数，并使用这些参数来支持在TE2装置110e中运行的基于位置的应用程序。 [0086] 在TE2装置110e中运行的移动用户或GPS应用程序812可起始与无线装置120e的通信，以访问基于位置的业务且/或获得位置信息。GPS应用程序812可为 基于网页的应用程序，其允许用户使用在TE2装置110e中运行的网页浏览器810来查询位置信息。GPS应用程序812可接着向指向在无线装置120e中运行的HTTP服务器820的URL发送HTTP获取请求。GPS应用程序812通过TCP/IP堆栈运行，且可直接将HTTP获取请求发送到用于Rm接口528a的私用IP地址w.x.y.z，或者可使用指向Rm接口528a的特殊URL。 [0087] HTTP服务器820从TE2装置110e接收HTTP获取请求，且与GPS实体826通信，以获得所请求的位置信息。GPS实体826可能已经根据先前查找将所请求的位置信息存储(或高速缓存)在本地存储器中，或者可能决定从无线网络130获得新的位置信息。GPS实体826通过Um接口528b(例如，使用技术特定协议)与无线网络130中的适当GPS服务器通信，以获得新的位置信息(例如，以执行位置确定)。GPS实体826接着将所述(新的或高速缓存的)位置信息提供给HTTP服务器820。HTTP服务器820接着用发送到IP地址a.b.c.d的HTTP响应满足来自TE2装置110e的请求。将此HTTP响应通过Rm接口528b送出，因为路由表中针对IP地址a.b.c.d的主机路由条目指示所有去往此IP地址的输出IP包将通过Rm接口528b送出。 [0088] TE2装置110e处的GPS应用程序812从HTTP服务器820接收HTTP响应，从这个响应中提取位置参数，并将所提取的位置参数提供给网页浏览器810。网页浏览器810可使用所述位置参数向用户显示位置特定内容，例如为旅馆、饭店等。 [0089] 多媒体流动和广播业务。无线网络130可具有专门机制来发现和登记流动媒体业务。举例来说，无线网络130可以是支持IP多播但不支持IGMP登记多播群组的EVDO网络。在TE2装置110e中运行的媒体流动应用程序814通常使用IGMP消息，以便加入和离开群组并接收多播内容。无线装置120e接收这些IGMP消息，处理所述消息，并代表TE2装置110登记所需内容。此外，应用程序814在众所周知的多播IP地址上收听以获得编程信息。无线装置120e可从由无线网络130发送的特定信令中接收此信息，且将信息发送到适当的多播IP地址，并经由Rm接口528a发送到TE2装置110e处的媒体流动应用程序814。 [0090] 文本消息传递。无线网络130可支持文本消息传递，其也通称为短消息业务(SMS)或短数据猝发(SDB)。文本消息传递是指允许通过无线网络130中的信令信道发送较小文本消息的技术。这会节省系统资源，所述系统资源最后可将分派给用来发送较大量数据的业务信道。文本消息传递通常使用信令信道中的未用 带宽将与文本消息相关联的数据通过无线网络130发送到例如无线装置120e等接收方目的地。 [0091] TE2装置110e处的移动用户用与常规电子邮件消息相同的方式使用常规电子邮件客户端816或网页浏览器810通过无线网络130发送小文本消息是理想和方便的。通常使用TCP/IP上的SMTP来传送常规的电子邮件消息。对于携带短文本消息的输出电子邮件消息，TE2装置110e可用特殊标记发送这些电子邮件消息，或将其发送到目的地地址中的特殊域名。SMTP服务器822可从TE2装置110e接收这些电子邮件消息，且可使用例如SMS或SDB等网络特定技术通过无线网络130发送电子邮件消息。对于针对TE2装置110e的输入电子邮件消息，无线装置120e可从无线网络130接收SMS消息，从SMS消息中提取文本，形成含有所提取文本的基于IP的电子邮件消息，并将这些电子邮件消息经由Rm接口528a发送到在TE2装置110e中运行的电子邮件客户端。 [0092] 使用DHCP的动态地址指派。TE2装置110e可使用AT命令和PPP来建立数据会话并从无线装置120e获得IP地址及其它配置信息。在这种情况下，TE2装置110e上的接口518的行为类似拨号调制解调器接口。如果此信息可使用DHCP或LAN环境中通常使用的其它标准协议动态地获得IP配置，那么接口518可像基于IP的接口一样起作用。由于无线网络130通常并不支持例如DHCP等基于LAN的地址指派方案，因而这种功能性可由无线装置120e支持。 [0093] 对于具有DHCP的动态IP配置，TE2装置110e首先广播来自接口518的DHCPDISCOVER消息。在无线装置120e处经由Rm接口528a接收这个消息，并将其转发给DHCP服务器824。DHCP服务器824处理所述DHCPDISCOVER消息并(如果需要的话)使用网络技术特定程序从无线网络130获得IP配置。DHCP服务器824接着将DHCPOFFER消息发送到TE2装置110e。这个响应消息可含有：(1)TE2装置110e可用作其IP地址的IP地址a.b.c.d；(2)TE2装置110e可用来在其子网外部发送IP包的IP地址，其可以是图1中的IP网关150的IP地址；和(3)DHCP服务器824的IP地址，其可以是无线装置120e编造或伪造的IP地址。TE2装置110e此后可使用如DHCPOFFER消息中所宣告的编造IP地址将DHCP消息发送到DHCP服务器824。经由RM接口528a接收这些DHCP消息，并使用路由或包过滤将其提供给DHCP服务器824。 [0094] 一般来说，本文中描述的技术和配置允许TE2装置使用基于IP的接口经由附 接的无线装置获得无线数据业务。上文已经针对特定配置800描述了一些示范性无线数据业务。也可向TE2装置提供其它业务。 [0095] 所述无线数据业务可能是以无线装置为中心的，且可能需要特殊的装置和/或协议来经由无线网络获得。本文中描述的技术可向TE2装置隐藏这些复杂事物。在TE2装置中运行的末端应用程序可使用基于IP的接口经由无线装置获得这些无线数据业务。这些末端应用程序可采用通过基于IP的框架操作的标准的基于IP的协议(例如网页浏览器)。支持TE2装置的基于IP的接口的一些益处包含： [0096] ·TE2装置中的末端应用程序可采用数据应用程序开发者众所周知的、高度稳定的且已证明功能性的基于IP的协议。 [0097] ·末端应用程序可重新使用基于标准IP协议的许多现有应用程序。 [0098] ·末端应用程序可使用标准化且众所周知的用户界面，例如基于网页浏览器的用户界面，其被用户普遍使用且非常流行。这些用户界面需要基于IP的框架以便向用户提供内容。 [0099] 所述基于IP的接口是统一的并且不依赖于以下各项：(1)无线装置的类型、结构和制造商；(2)无线装置支持并用来访问所需的无线数据业务的无线技术；(3)TE2装置的环境或操作系统；和(4)TE2装置与无线装置之间的物理互连。 [0100] 图9展示由无线装置120执行以使用基于IP的接口在TE2装置110上支持无线数据业务的过程900。首先，无线装置120将其IP地址a.b.c.d指派给TE2装置110并用这个IP地址配置其Um接口(方框910)。TE2装置110使用IP地址a.b.c.d来获得一般数据/IP连接。无线装置120推导私用IP地址w.x.y.z，并用这个IP地址配置其Rm接口(方框912)。无线装置120使用IP地址w.x.y.z来与TE2装置110通信。在无线装置120处通过Rm接口运行的应用程序绑定到此Rm接口。 [0101] 此后，无线装置120使用用于通信路径1的IP地址a.b.c.d转发在TE2装置110与无线网络130之间交换的数据(方框914)。这个数据并不意图发送到无线装置120，因为其并不与安装在Um接口上的任何包过滤器匹配。无线装置120还可通过以下方式经由用于通信路径2的Rm接口与TE2装置交换数据：(1)针对发送到TE2装置110的输出包使用IP地址w.x.y.z；且(2)对从TE2装置110接收的输入包执行基于地址的路由或包过滤(方框916)。无线装置120还可通过以下方式经由用于通信路径3的Um接口与无线网络130交换数据：(1)针对发送到无线网络130的输出包使用IP地址a.b.c.d；且(2)对从无线网络接收的输 入包执行包过滤(方框918)。 [0102] 图10展示TE2装置110和无线装置120的方框图。TE2装置110包含控制器1010、存储器1012和接口单元1014。控制器1010为TE2装置110执行处理，并进一步指导TE2装置内的各种单元的操作。控制器1010可针对动态IP配置实施DHCP客户端(例如PPP客户端等其它类似协议)，执行处理以与无线装置120和/或无线网络130交换IP包等。存储器单元1012存储由控制器1010使用的程序代码和数据。接口单元1014提供用于与无线装置120通信的接口，且可对IP和链路层(例如，以太网)执行处理。接口单元1014可用软件(例如，通过控制器1010)或硬件实施。 [0103] 无线装置120包含用于与无线网络130通信的无线调制解调器、控制器1040、存储器1042和接口单元1044。在无线调制解调器的传输路径上，通过编码器1022处理(例如，格式化、编码和交错)将由无线装置120发送的数据和信令，并通过调制器(Mod)1024对其进行进一步处理(例如，调制、扩频、信道化和扰频)以获得数据小片流。发射器单元(TMTR)1032接着调节(例如，转换成模拟、过滤、放大和升频转换)所述数据小片流，以产生上行链路信号，所述信号经由天线1036发射。在接收路径上，通过天线1036接收在无线网络130(例如，CDMA或UMTS网络)中由基站发射的下行链路信号，并将所述信号提供到接收器单元(RCVR)1038。接收器单元1038调节(例如，过滤、放大和降频转换)所接收的信号，并对经调节的信号进一步数字化以获得数据样本。解调器(Demod)1026处理(例如，去扰频、去扩频、信道化和解调)所述样本以获得符号。解码器1028进一步处理(例如，去交错和解码)所述符号，以获得经解码的数据。可通过调制解调器处理器1020实施编码器1022、调制器1024、解调器1026和解码器1028。这些单元根据无线网络130所使用的无线技术(例如，W-CDMA或IS-2000)执行处理。 [0104] 控制器1040指导无线装置120内的各种单元的操作。控制器1040可实施图9所示的过程900，且可实施图4到8所示的各种服务器和应用程序。存储器单元1042存储由控制器1040及其它单元使用的程序代码和数据。接口单元1044提供用于与TE2装置110和/或无线网络130通信的接口，可实施Rm接口和/或Um接口，且可针对IP和链路层执行处理。 [0105] 本文中描述的用于使用基于IP的接口在TE2装置上支持无线数据业务的技术 可通过各种方式来实施。举例来说，这些技术可用硬件、软件或其组合来实施。对于硬件实施方案，用于所述技术的处理单元可在一个或一个以上专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、其它经设计以执行本文中描述的功能的电子单元或其组合内实施。 [0106] 对于软件实施方案，可用执行本文中描述的功能的模块(例如，程序、功能等)来实施所述技术。可将软件代码存储在存储器单元(例如，图10中的存储器单元1042)中并由处理器(例如，控制器1040)执行。存储器单元可在处理器内或处理器外部实施。 [0107] 本文中包含标题以供参考并帮助查找特定部分。这些标题并不意图限制下文中所描述的概念的范围，且这些概念可适用于整个说明书的其它部分。 [0108] 提供先前对所揭示实施例的描述是为了使所属领域的技术人员能够制作或使用本发明。所属领域的技术人员将容易了解对这些实施例的各种修改，且本文中所界定的一般原理可在不偏离本发明精神或范围的情况下应用于其它实施例。因此，本发明并不意图局限于本文所展示的实施例，而是符合与本文所揭示的原理和新颖特征一致的最广泛范围。 |
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