A method and apparatus in order to avoid the loss of data in the PPP re-negotiation in the Um interface

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】 本発明は、無線データサービスの分野に関する。 特に、本発明は、無線通信装置（ＭＴ２装置）と基地局／移動局交換局（ＢＳ／ＭＳＣ）との間のＵ _mインターフェースを通って地点間プロトコル（ＰＰＰ）中におけるデータの損失を阻止するための新しい改良された方法およびシステムに関する。 【０００２】 【従来の技術】 ネットワーク間、すなわち，個々のローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）の接続は急速に非常にポピュラーなものになって来ている。 インフラストラクチャおよび通常インターネットと呼ばれる関連するプロトコルはよく知られ、広く使用されている。 インターネットにアクセスをる行うためのよく知られているプロトコルは地点間プロトコル（ＰＰＰ）であり、それは地点間を通ってマルチプロトコルデータグラムを転送する標準的な方法を提供し、ここで参考文献としているリクエスト・フォー・コメント（ＲＦＣ）１６６１，Ｗ． シンプソン１９９４
年７月に記載されている。 【０００３】 ＰＰＰは次の３つの主要な要素を含んでいる。 １． マルチプロトコルデータグラムをカプセル化する方法 ２． データリンク接続の設定、構成、テストのためのリンク制御プロトコル（
ＬＣＰ） ３． 異なったネットワーク層プロトコルを設定および構成するためのネットワーク制御プロトコル（ＮＣＰ）のファミリー 図１は無線データ通信システムの高レベルのブロック図であり、移動局端末（
ＴＥ２装置）102 は無線通信システムを介してインターワーキング機能（ＩＷＦ
）108 と通信し、この無線通信システムは無線通信装置（ＭＴ２装置）104 および基地局／移動局交換局（ＢＳ／ＭＳＣ）106 を含んでいる。 図１では、ＩＷＦ
108 はインターネットに対するアクセス点として機能する。 ＩＷＦ108 はＢＳ／
ＭＳＣ106 に結合され、しばしばそれと共同して動作し、このＢＳ／ＭＳＣ106
は技術的に知られているように通常の無線基地局である。 ＴＥ２装置102 はＭＴ
２装置104 に結合され、このＭＴ２装置104 はＢＳ／ＭＳＣ106 およびＩＷＦ10
8 と無線で通信する。 【０００４】 ＴＥ２装置102 とＩＷＦ108 との間のデータ通信を可能にする多くのプロトコルがある。 例えば、通信工業会（ＴＩＡ）／電子工業会（ＥＩＡ）仮標準ＩＳ
- ７０７．５（ここで参考文献としているタイトル“広帯域拡散スペクトルシステム用データサービスオプション”１９９８年２月）ではＴＩＡＥＩＡ ＩＳ-
９５広帯域拡散スペクトルシステムにおけるパケットデータ伝送能力をサポートするための要求を定めている。 ＢＳ／ＭＳＣ106 およびＩＷＦ108 はその一部である。 ＩＳ- ７０７．５はまたＴＥ２装置102 とＭＴ２装置104 との間のリンク（Ｒ _mインターフェース）、ＭＴ２装置104 とＢＳ／ＭＳＣ106 との間のリンク（Ｕ _mインターフェース），およびＢＳ／ＭＳＣ106 とＩＷＦ108 との間のリンク（Ｌインターフェース）における通信プロトコルに対する要求を与えている。 【０００５】 図２にはＩＳ- ７０７．５のリレーモデルの各エンティティにおけるプロトコルスタックの図が示されている。 図２はＩＳ- ７０７．５の図１．４．２．２
-1にほぼ対応している。 図の一番左にプロトコルスタックがあり、通常の垂直フォーマットで示されている。 示されているプロトコル層はＴＥ２装置102 （例えば移動体端末、ラップトップコンピュータまたはパームトップコンピュータ）で動作する。 ＴＥ２装置プロトコルスタックはＲ _mインターフェースによってＭＴ
２装置104 のプロトコルスタックに論理的に接続されるものとして示されている。 ＢＳ／ＭＳＣ106 のプロトコルスタックはＬインターフェースによってＩＷＦ
108 のプロトコルスタックに論理的に接続されるものとして示されている。 【０００６】 図２のプロトコルの動作の１例として、地点間プロトコル（ＰＰＰ _R ）のプロトコル206 は上部層プロトコル202, 204からのパケットを符号化してそれらをＥＩＡ-232プロトコル208 を使用してＲ _mインターフェースを通ってＥＩＡ-232
プロトコル210 を動作しているＭＴ２装置のＥＩＡ-232適合ポートに転送する。
ＥＩＡ-232プロトコルの使用に加えて、他のプロトコルも使用可能であり、例えばＵＳＢ／ＩR ＤＡ／ブルーツース(Bluetooth) が使用可能である。 ＭＴ２装置におけるＥＩＡ-232プロトコル210 はパケットを受信してそれらをＰＰＰ _Rプロトコル205 へ転送する。 ＰＰＰ _Rプロトコル205 はＰＰＰフレーム中カプセル化されていたパケットのフレームを解除し、典型的にデータ接続が行われたとき、
それらのパケットをＰＰＰ _Uプロトコル215 へ転送する。 このＰＰＰ _Uプロトコル215 はパケットをＩＷＦ(108) 中に位置されたＰＰＰの仲間へ転送するためにＰＰＰフレームにフレーム化する。 技術的によく知られている無線リンクプロトコル（ＲＬＰ）212 およびＩＳ-95 プロトコル214 はパケットを転送するために使用され、それらのパケットはＰＰＰフレーム中カプセル化され、Ｕ _mインターフェースを通ってＢＳ／ＭＳＣ106 へ送られる。 ＲＬＰは無線リンクプロトコルのファミリーである。 ＲＬＰプロトコル212 はＩＳ-707.2で規定され（タイトル、広帯域拡散スペクトルシステムのためのデータサービスオプション：無線リンクプロトコル、1998年 2月）、ＩＳ-95 プロトコルは上記のＩＳ-95 において規定されている。 ＢＳ／ＭＳＣ106 中の相補型のＲＬＰプロトコル216 とＩＳ-95
プロトコル218 はパケットをリレー層プロトコル220 に送り、Ｌインターフェースを通ってリレー層プロトコル228 へ転送する。 ＰＰＰ _Uプロトコル226 は受信されたパケットのフレームを分解し、それらをネットワーク層プロトコル225 に送り、このネットワーク層プロトコル225 はそれらを上部層プロトコル221 へ転送する。 当業者によく知られているように、ＲＬＰプロトコルを使用する代わりに、ＲＬＰ2 プロトコルを使用することができる。 それは通信工業会（ＴＩＡ）
／電子工業会（ＥＩＡ）中間標準規格ＩＳ-707Ａ.8（タイトル、拡散スペクトルシステムのためのデータサービスオプション：無線リンクプロトコルタンプ２、
1999年 4月）に規定されている。 使用できる他のＲＬＰプロトコルはＲＬＰ3 およびＣＤＭＡ2000に対するＲＬＰである。 【０００７】 ＲＦＣ1661に記載されているように、ＬＣＰパケットは構成リクエスト、構成Ａｃｋ、構成Ｎａｋ、構成排除を含んでいる。 これらのパケットのフォーマットはよく知られており、ＲＦＣ1661中に記載されている。 構成リクエストパケットは構成オプションを折衝するために使用される。 構成オプションは常に同時に折衝される。 【０００８】 構成Ａｃｋパケットは、受信された構成リクエストパケット中の全ての構成オプションが認識され、全ての値が許容される場合に送信される。 構成Ｎａｋパケットは、構成リクエストパケットに応答して、リクエストされた構成オプションが認識可能であるが、値の中の若干のものが許容されない場合に送信される。 構成Ｎａｋパケットのオプションフィールドは構成リクエストパケットからの許容できない構成オプションだけにより満たされている。 全ての構成オプションは常にＮａｋと同時であることに注意すべきである。 構成排除パケットは、受信された構成リクエストが認識することができない、
または折衝のために許容することができない構成オプションを含んでいる。 構成排除のオプションフィールドは構成リクエストからの許容できない構成オプションだけを含んでいる。 【０００９】 以下はＲＦＣ1661に記載された、およびＰＰＰ ＬＣＰプロトコルに対して規定されたよく知られた構成オプションを含んでいる。 １． 最大受信ユニット ２． 承認プロトコル ３． 品質プロトコル ４． マジックナンバー ５． プロトコルフィールド圧縮 ６． アドレスおよび制御フィールド圧縮 インターネットプロトコル制御プロトコル（ＩＰＣＰ）はＰＰＰリンクの両端におけるインターネットプロトコル（ＩＰ）を構成し、エネーブルし、ディスエーブルするために応答可能なネットワーク制御プロトコルである。 ＩＰＣＰはコメントに対するリクエスト（ＲＦＣ）1332（ここで参考文献とする“ＰＰＰインターネットプロトコル制御プロトコル（ＩＰＣＰ）”1992年 5月、G.McGregor）
に記載されている。 【００１０】 ＩＰＣＰ構成オプションは次のものを含んでいる。 １． ＩＰアドレス； ２． ＩＰ圧縮プロトコル；および ３． ＩＰアドレス ＩＰＣＰはリンク制御プロトコル（ＬＣＰ）として同じオプション折衝機構を使用する。 【００１１】 ＬＣＰおよびＩＰＣＰ構成オプションの折衝は、Ｒ _mインターフェースおよびＵ _mインターフェース両者に対して別々に行われる。 すなわち、Ｒ _mインターフェースとＵ _mインターフェースの一方を通るＬＣＰまたはＩＰＣＰ構成オプションの折衝は、Ｒ _mインターフェースとＵ _mインターフェースの他方を通るＬＣ
ＰまたはＩＰＣＰ構成オプションの折衝から分離される。 それ故、無線通信装置（ＭＴ２装置）はＲ _mおよびＵ _mインターフェースを通って別々に構成オプションを折衝しなければならない。 無線通信装置（ＭＴ２装置）は自動車であるため、無線通信装置（ＭＴ２装置）は異なるＩＷＦ108 によってサービスされる区域に移動する可能性がある。 このような事態が生じた場合に、ハンドオフが行われ、ＭＴ２装置をサービスのために新しいＩＷＦ108 に引き渡す。 ハンドオフが行われたとき、ＬＣＰおよびＩＰＣＰリンクは上述したようにＵ _mインターフェースを通って折衝されなければならない。 Ｒ _mおよびＵ _mインターフェースに対するＰＰＰ折衝は独立しているから、ＰＰＰ折衝はＵ _mインターフェースにおいてのみ行われる必要がある。 【００１２】 【発明が解決しようとする課題】 Ｕ _mインターフェースのＰＰＰ折衝中、データはＵ _mインターフェースを通って転送されることはできない。 しかしながら、ＴＥ２装置はＲ _mインターフェースを通ってＭＴ２装置にデータを送り続けることができる。 したがって、Ｕ _mインターフェースを通ってデータを転送できなくても、Ｒ _mインターフェースを通ってＭＴ２装置がデータを受信することが可能である。 ＰＰＰ再折衝が長い時間にわたって継続するならば、ＭＴ２装置はもはやＲ _mインターフェースを通って受信されたデータを処理することができなくなり、データの損失が生じる。 【００１３】 【課題を解決するための手段】 本発明の第１の実施形態は、ＰＰＰ再折衝がＵ _mインターフェースを通って行われるとき、Ｒ _mインターフェースを通ってＴＥ２装置102 から送られるデータ流を制御することのできる方法および無線通信装置（ＭＴ２装置）104 である。
データ流制御は、ＭＴ２装置104 とＴＥ２装置102 との間の物理的なインターフェースの電気シグナリングを操作することによって、あるいはソフトウエアデータ流制御ＸＯＮ／ＸＯＦＦを使用することによってＭＴ２装置104 により実行されることができる。 【００１４】 本発明の第２の実施形態は、Ｕ _mインターフェースのＰＰＰ再折衝中にＭＴ
２装置104 においてＴＥ２装置102 から受信されたデータをバッファするための方法および無線通信装置（ＭＴ２装置）104 である。 【００１５】 本発明の第３の実施形態は、Ｕ _mインターフェースのＰＰＰ再折衝が行われるとき、ＭＴ２装置104 においてデータをバッファするための方法および無線通信装置（ＭＴ２装置）104 である。 自由な（自由に使用できる）バッファスペースの量が予め定められたしきい値よりも小さいとき、ＭＴ２装置104 はとＴＥ２
装置102 に対するデータ流制御を実行する。 Ｕ _mインターフェースのＰＰＰ再折衝が行われないとき、ＴＥ２装置102 のＲ _mインターフェースを通るデータ流の制御はディスエーブルされ、それによってデータがＴＥ２装置102 からＭＴ２装置104 へ流れることを可能にする。 【００１６】 このようにして、本発明はＰＰＰ再折衝中のデータの損失を阻止する改良された無線通信装置と、改良されたデータの損失の阻止方法を提供する。 【００１７】 【発明の実施の形態】 これらおよびその他の本発明の利点は、添付図面を参照する以下の好ましい実施形態の詳細な説明によってさらに明瞭にされるであろう。 技術的に知られているように、地点間（ＰＰＰ）リンクによって通信を設定するために、データリンク接続を設定し、構成し、テストするためのリンク制御プロトコル（ＬＣＰ）パケットは、各ＰＰＰリンク、すなわちＲ _mおよびＵ _mインターフェースを通って交換されなければならない。 折衝されなかったオプションは、ＲＦＣ1661によって特定されているように予め定められたデフォルト値を使用する。 同様にＩＰＣＰ構成オプションと折衝し構成するためのＩＰＣＰパケットは、
Ｒ _mおよびＵ _mインターフェースを通って交換されなければならない。 折衝されなかったオプションはＲＦＣ1332によって特定されているように予め定められたデフォルト値を使用する。 【００１８】 ＲＦＣ1661およびＲＦＣ1332に記載されているように、ＬＣＰパケットおよびＩＰＣＰパケットは、構成リクエスト、構成−Ａｃｋ、構成−Ｎａｋ、および構成排除を含んでいる。 これらのパケットのフォーマットはよく知られており、
ＲＦＣ1661およびＲＦＣ1332に記載されている。 【００１９】 構成オプション折衝はＲ _mインターフェースおよびＵ _mインターフェースの両者に対して別々に行われる。 ＲＦＣ1661およびＲＦＣ1332に記載されているように、構成リクエストパケットはリクエストされている全てのオプションのリストを含み、構成−Ａｃｋパケットは送信者が承認しているオプションのリストを含んでいる。 【００２０】 無線通信装置（ＭＴ２装置）104 は典型的には移動体であるから、ＭＴ２装置104 とＩＷＦ108 との間の通信は移動体のＭＴ２装置の現在の位置に応じて必要に応じて他のＩＷＦ108 にハンドオフされる。 ハンドオフ技術はよく知られている。 ハンドオフが行われるとき、ＰＰＰ Ｕ _mインターフェースは再折衝されなければならない。 すなわち、ＬＣＰおよびＩＰＣＰ構成オプションは再折衝されなければならない。 再折衝中はデータはＵ _mインターフェースを通って送られることはできない。 しかしながら、Ｕ _mインターフェースの折衝はＲ _mインターフェースとは独立して行われるから、Ｒ _mインターフェースはハンドオフ後の再折衝を受ける必要はない。 その結果、ＴＥ２装置102 はＭＴ２装置104 にデータを送り続けることが可能であり、一方、ＭＴ２装置104 はＰＰＰ再折衝に関係しているからＵ _mインターフェースを通ってデータを送ることはできない。 再折衝が過度に長い時間続けられ、一方、ＴＥ２装置102 がＲ _mインターフェースを通ってＭＴ２装置104 にデータを送り続けるならば、明らかにデータは失われる。 【００２１】 図３は本発明の第１の実施形態の処理を示している。 この処理は例えばファームウエアまたはソフトウエアにより行われることができる。 【００２２】 ステップＳ310 において、ＰＰＰ Ｕ _mインターフェースの状態がチェックされて再折衝が今行われているか否かが決定される。 再折衝が行われている場合には、ステップＳ320 が行われ、ＰＰＰ Ｒ _mインターフェースにおけるデータ流制御がエネーブルにされ、ＴＥ２装置102 はＭＴ２装置104 にデータを転送しない。 データ流制御は例えばＭＴ２装置104 によって行われ、ＲＳ232 インターフェースにおけるＴＥ２装置102 への信号の送信のためクリアをオフに切換える。 技術的によく知られているように、ＴＥ２装置102 のような装置は、信号を送信するクリアがオフであるときにはＲＳ232 インターフェースを通ってデータを転送することはできない。 【００２３】 ステップＳ310 において、ＰＰＰ Ｕ _mインターフェースにおいて再折衝が行われていないことが決定された場合には、ステップＳ330 が行われ、るデータ流制御がディスエーブルにされる。 すなわち、ＴＥ２装置102 から出力されるデータ流制御は行われない。 これは例えば、ＲＳ232 インターフェースにおけるＴ
Ｅ２装置102 への信号の送信のためにクリアをオンに切換えることによって行われる。 技術的によく知られているように、ＴＥ２装置102 のような装置は、信号を送信するクリアがオンであるときにはＲＳ232 インターフェースを通ってのみ信号を転送することができる。 【００２４】 ステップＳ320 または330 が実行された後、正常な処理が続けられる。 図４
は本発明の別の実施形態を示している。 ステップＳ410 はＰＰＰ Ｕ _mインターフェースにおいて再折衝が行われているか否かを決定するために行われる。 再折衝が行われている場合には、ステップＳ420 が行われ、ＴＥ２装置102 からＲ _mインターフェースを通って受信されたデータをバッファさせる。 【００２５】 ステップＳ410 において、ＰＰＰ Ｕ _mインターフェースにおいて再折衝が行われていないことが決定された場合には、ステップＳ430 が行われ、Ｒ _mインターフェースから受信されたデータはバッファされず、その代わりにＰＰＰ Ｕ _mインターフェースを通る後続する伝送が処理される。 さらに、ステップＳ430
はＰＰＰ Ｒ _mインターフェースからすでに受信され、バッファされ他データのバッファからの列を解除させ、ＰＰＰ Ｕ _mインターフェースを通る次に送られたデータを処理させる。 ステップＳ420 または430 のいずれかが実行された後、正常な処理が続けられる。 【００２６】 ＴＥ２装置102 のデータ流制御を行わない図４の実施形態はデータの損失を遅延させるだけでよい。 ＰＰＰ Ｕ _mインターフェースにおいて再折衝が十分に長い時間行われている場合には、ＭＴ２装置104 そのバッファスペースを使い尽くしてデータが失われるであろう。 【００２７】 図５は、図４の実施形態の変形を示しており、それにおいては図４の処理の実行に加えて、残っている利用可能なバッファスペースの量を決定し、それに対応してデータ流制御を行う処理が含まれている。 ステップＳ510 においてはＰＰ
Ｐ Ｕ _mインターフェースにおいて再折衝が行われているか否かを決定する。 再折衝が行われている場合には、ステップＳ520 が行われ、ＴＥ２装置102 からＲ _mインターフェースを通って受信されたデータをバッファさせる。 【００２８】 ステップＳ530 において、自由なバッファスペースの量が決定される。 ステップＳ540 において、自由なバッファスペースの量がしきい値と比較される。 バッファスペースの量がしきい値よりも小さい場合にはステップＳ550 が実行されてＲ _mインターフェースを通るＴＥ２装置102 のデータ流制御をエネーブルにし、処理はステップＳ510 に戻ってＰＰＰ Ｕ _mインターフェースにおいて再折衝が連続して行われているか否かが決定される。 ステップＳ540 において、自由なバッファスペースの量がしきい値以上であることが決定された場合には、データ流制御はエネーブルにされず、処理はステップＳ510 に戻り、ＰＰＰ Ｕ _mインターフェースにおいて再折衝が連続して行われているか否かが決定される。 【００２９】 ステップＳ510 でＰＰＰ Ｕ _mインターフェースにおいて再折衝が行われていないことが決定された場合には、ステップＳ560 において以前にＰＰＰ Ｕ _mインターフェースの再折衝中にバッファされたデータが処理される。 それから、
ステップＳ570 でデータ流制御がディスエーブルされ、正常な動作が続けられることを確実にする処理が行われる。 【００３０】 しきい値の好ましい値は例えばメモリの大きさ、プロセッサの速度、データ速度、予想されるピークトラヒック負荷等を含む要因を考慮に入れたハードウエアおよびソフトウエアの構成に依存するが、要因は上記のものに限定されない。 【００３１】 以上、本発明を現在好ましいと考えられる実施形態に関連して説明したが、
本発明は開示された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の技術的範囲に含まれる種々の変形および均等な構成を包含することを意図していることを理解すべきである。 【図面の簡単な説明】 【図１】 無線データ通信装置によりインターネットのようなネットワークに端末装置を接続する無線通信システムの高レベルのブロック図。 【図２】 各エンティティのプロトコルスタックを示す図。 【図３】 ＰＰＰ Ｕ _mインターフェースの状態が変更されたことをＭＴ２装置が検出したとき行われる処理を示す本発明の第１の実施形態のフロー図。 【図４】 ＰＰＰ Ｕ _mインターフェースの状態が変更されたことをＭＴ２装置が検出したとき行われる処理を示す本発明の第２の実施形態のフロー図。 【図５】 利用可能な自由なバッファスペースの量に基づいてＴＥ２装置のデータ流制御が行われる処理を示す本発明の第２の実施形態の変形のフロー図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ， ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｅ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ， ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 リオイ、マルセロ アメリカ合衆国、カリフォルニア州 92122 サン・ディエゴ、ナンバ−1924、 チャーマント・ドライブ 7588 Ｆターム(参考） 5K034 AA06 DD01 EE03 EE09 FF02 FF05 GG06 KK02 LL01 5K067 AA23 BB02 BB21 EE02 EE10 EE16 HH21