用于将互联网协议地址请求传送至受访服务网关的装置和方法
【专利摘要】一种电信系统，其使用互联网协议向移动节点发送数据和从移动节点接收数据。该电信系统包括第一本地接入网络、第二受访接入网络以及无线接入网关，该第一本地接入网络包括本地网关节点，该第二受访接入网络包括受访服务网关节点，而该无线接入网关可使用互联网协议向移动节点发送数据和从移动节点接收数据。该移动节点使用互联网协议通过无线接入网关向第二受访接入网络的受访服务网关传输绑定更新信息。该第二受访接入网络的受访服务网关，响应于该绑定更新信息，从该移动节点的该唯一识别码识别出该移动节点的第一本地接入网络并将该本地互联网协议地址的请求传输至本地网关节点。响应于该请求，本地网关节点为该移动节点分配本地互联网地址。
【专利说明】用于将互联网协议地址请求传送至受访服务网关的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电信系统和应用互联网协议与移动节点进行数据通信的设备的设置方法。更具体地，本发明的【具体实施方式】提供用于向移动节点提供服务的设备，所述移动节点应用互联网协议通信，而互联网协议通常与漫游相关。
【背景技术】
[0002]移动接入网络为进行数据通信的移动节点提供设备，从而在移动节点在接入网络中漫游的同时提供诸如语音通信或互联网浏览的通信服务。另外，移动接入网络为移动节点提供设备，以便漫游至根据第三代合作伙伴计划(3GPP)标准运行的另一移动接入网络，并且如该移动节点接入其本地接入网络一样继续进行数据通信，其中移动接入网络例如根据通用分组无线系统运行的网络，而通用分组无线系统例如由3GP规定的系统。因此，通用分组无线系统(GPRS)标准包括便于使移动节点向另一网络漫游的网络要素，同时该网络要素支持移动节点进行数据通信并接受服务，使得该移动节点似乎被接入其本地接入网络，。
[0003]逐渐的，互联网协议，例如由互联网工程任务组(Internet Engineering TaskForce, IETF)定义的协议，用于向移动节点提供通信服务。因此，无线接入接口技术，例如WIMAX和W1-Fi，为移动节点提供设备从而通过无线接入网关进行数据通信。无线接入网关因此形成非3GPP类网络的移动节点的初始接入点。当移动节点接入无线接入网关时，移动互联网协议为移动节点提供设备，以便获取互联网地址并应用互联网协议进行数据通信，同时，所述移动节点接受漫游相关的服务是所期望的而且通常是必要的，而漫游相关的服务通常更典型地与根据通用分组无线系统运行的网络相关，其中通用分组无线系统例如3GPP GPRS 系统。
【发明内容】
[0004]根据本发明，提供了一种电信系统，其使用互联网协议向移动节点发送数据和从移动节点接收数据。该电信系统包括第一本地接入网络、第二受访接入网络以及无线接入网关，该第一本地接入网络包括本地网关节点，该第二受访接入网络包括受访服务网关节点，而该无线接入网关可使用互联网协议向移动节点发送数据和从移动节点接收数据。该移动节点使用互联网协议通过无线接入网关向第二受访接入网络的受访服务网关传输绑定更新信息。该绑定更新信息包括移动节点的唯一标识码以及移动节点的互联网协议地址的请求，使得所述移动节点似乎被接入所述第一本地接入网络(本地IP地址)。在一个具体实施例中，该唯一识别码为国际移动用户标识(IMSI)号码等。该第二受访接入网络的受访服务网关，响应于该绑定更新信息，从该移动节点的该唯一识别码识别出该移动节点的第一本地接入网络并将该本地互联网协议地址的请求传输至本地网关节点。响应于该请求,本地网关节点为该移动节点分配本地互联网地址。[0005]虽然该移动节点可能已经接入使用IETF协议的非3GPP网络，但是本发明的实施方式可通过将该受访服务网关节点与该移动节点的本地网络中的本地网关节点连接而提供具有由3GPP网络承担的漫游设备的移动节点，使用例如通用分组无线系统(GPRS)隧道协议。
[0006]通过认识到安装的无线接入网络的大部分利用隧道协议例如GPRS隧道协议(GTP)来为移动节点提供漫游服务，已经设计出本发明的一部分。因此，虽然移动节点可通过根据非3GPP GPRS接入协议运行的无线接入网关使用互联网协议通信，但是本发明提供了为移动节点通过使受访网络允许移动节点使用GTP与其本地网络通信而提供漫游服务的设备。通常存在通过移动节点的本地网络与移动节点进行数据通信的要求。因此，为了使移动节点通过其本地网络接收数据，该数据必须通过其本地网络发送或传送。为了通过移动节点的本地网络发送数据，该移动节点必须分配互联网协议地址，使得所述移动节点似乎被接入所述第一本地接入网络(本地IP地址)。通常，当移动节点自其本地网络漫游并使用互联网协议接入无线接入网关时，由于为该移动节点分配了一个新IP地址来接受互联网协议服务，所以不存在为该移动节点分配其本地IP地址的规定。在没有本地IP地址的情况下，可不向移动节点通过本地网络提供具有本地路由的浏览的漫游服务，用于比如收费和合法侦听的操作。
[0007]本发明的实施方式设置该移动节点将其唯一移动标识码例如MSI发送至带有绑定更新信息和本地IP地址请求的无线接入网关。由于该无线接入网关将接入该受访网络且更特别的将接入受访服务网关，所以该无线接入网关将该请求转发至该受访网络的该服务网关。绑定更新信息可根据例如GTP的隧道协议转换为创建载体请求。该受访网络的服务网关为本发明的一部分，其将从所述唯一移动识别码中识别该移动节点的本网络并检测为该移动节点创建载体的请求应使用IETF互联网协议或GTP来发送至其本地网络。因此，根据本发明的实施方式，采用受访服务网关作为互通功能模块以及协议选择模块，以便将接收自无线接入网关的互联网协议信息根据GTP或互联网协议转换为等效信息并将所述信息发送至本地网络从而该移动节点可获取与该移动节点接入其本地网络相同的IP地址，其中该无线接入网关请求得到该移动节点的本地IP地址。
[0008]同时，本发明的【具体实施方式】还可使用GTP为移动节点提供漫游服务，该移动节点使用IETF协议接入非3GPP网络，本发明提出漫游功能模块也可使用未来互联网协议承担，该协议请求获取该移动节点的本地IP地址。因此，如权利要求限定的本发明的实施方式包括将移动节点的IP地址请求使用互联网协议发送至移动节点的本地网络。但是，如上所述，利用GTP可使用现有网络向移动节点提供漫游服务，所述移动节点接入非3GPP网络。
[0009]本发明的更多方面和特征在权利要求中限定。而本发明的其他方面包括移动节点、服务网关节点以及电信系统和通信方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]参照以下附图详细解释本发明的【具体实施方式】，其中使用相同的标号注明相近的部件:
[0011]图1为根据本发明实施方式的电信系统的示意性方块图，该系统包括第一本地接入网络和第二受访接入网络；[0012]图2为根据本发明示例性实施方式运行的如图1所示电信系统的部件的图示；
[0013]图3提供了根据本发明实施方式运行的如图1所示电信系统的更详尽的示例；
[0014]图4为从移动节点路由至本地接入网络的服务网关节点所需的连接的图示；
[0015]图5为示出了信息序列的信息流程图，该信息序列用于为漫游的移动节点提供如接入其本地网络般的地址；以及
[0016]图6为示出了应用代理移动互联网协议运行时的本发明示例性实施方式的示意性方块图。
【具体实施方式】
[0017]概述
[0018]基于互联网协议(IP)的接入技术的飞速发展驱使将基于IP的接入技术的支持引入现有的GPRS/UMTS核心网络，而基于IP的接入技术例如WLAN和WIMAX等。然而，该需要面临的技术挑战是IP接入技术基于IETF定义的协议，而这些协议都是出于诸如非3GPP接入系统的移动性的功能，同时GPRS/UMTS网络之间的漫游服务基于3GPP定义的GTP协议。本发明的实施方式定义用于支持移动节点在GPRS/UMTS网络之间漫游以及接入基于IP接入网络的互通设置。在现有技术中，服务网关仅将IETF协议或3GPP协议作为触发及反馈处理。因而，当服务网关接收到来自于无线接入网关的代理绑定更新时，其将该代理绑定更新转发至本地分组数据网关节点。
[0019]待解决的问题在于使服务网关能够在非3GPP接入侧的IEFT协议和用于与本地网络进行漫游服务的另一侧的3GPP(GTP)协议之间“互通”。为了达到这个目的，提供互通功能以使得服务网关能够在IETF协议和GTP协议之间能够“接口”。此外，设置互通功能以便确定应选择S8a接口(基于GTP)或S8b接口(基于IEFT)协议用于漫游支持。
[0020]本发明解决的技术问题及其解决方案的概述如图1所示，其提供了包括两个移动无线网络的电信系统的视图。根据图1所示的示例性实施方式，第一移动通信网络I构成移动节点(MN)2的本地网络。第二移动通信网络4作为该移动节点的受访网络，该移动节点从第一位置6漫游到第二位置8并且接入无线接入网关10。第一移动通信网络I根据3GPP无线接入接口以及核心网络协议与移动节点2进行数据通信。因此，网络要素，例如都通常包括在3GPP无线接入节点16中的本地分组数据网络的网关12、本地用户服务器14和其他无线接入网络组件，根据3GPP标准运行从而与移动节点2进行数据通信。
[0021]类似的，为移动节点2构成受访网络的第二移动通信网络4包括网络要素，该网络要素根据3GPP技术规范运行，出于简化示出本发明的大致示例视图，图1仅示出服务网关20。由于本地网络I和受访网络4两者都根据3GPP技术规范运行，所以本地分组数据网络的网关12和受访服务网关20之间的信号和用户平面数据的数据通信是如信道22所示根据通用分组无线系统的隧道协议进行的。
[0022]如上所述，虽然很多移动通信网络已发展为符合3GPP技术规范，该3GPP技术规范已开发出漫游协议和程序，但是无线网络和固定网络，其他接入接口都已发展而支持IETF定义的互联网协议。如此，将来，移动节点可接入互联网协议网络，该网络不根据3GPP定义的接口和协议运行，而是例如，根据非3GPP协议如WIMAX或WiFi运行的。因此，如图1所示，移动节点2自其本地网络漫游并接入受访网络的非3GPP无线接入网关10。由于互联网协议不包括漫游协议和程序的规定，所以期望移动节点2被提供漫游服务，使得移动节点似乎接入3GPP网络，而3GPP网络例如该受访网络4。因此本发明需解决的技术问题在于为移动节点提供这样的协议，通过允许移动节点MN2获取互联网协议地址，使得移动节点2似乎接入其本地网络1，从而使得该移动节点可通过利用任何可能的GTP类型的隧道协议接入漫游设备。为此，已采用了受访服务网关20并设置其选择合适的协议用于与位于移动节点的本地网络的移动节点的本地网关通信。优选的，为了接收漫游设备，该受访服务网关选择GTP22。另外，该移动节点推迟启动为用户提供通信服务的应用，直至该移动节点收到来自受访服务网关20的本地IP地址。因此，根据如图2所示的示例性实施方式，非3GPP无线接入网关10设置有与受访网络4的受访服务网关20的连接，将该连接22设置为根据互联网协议运行。
[0023]为向移动节点提供本地互联网协议地址(本地IP地址)并选择GTP作为通信载体的提供方式，采用如图1所示的受访服务网关20，其中，该通信载体用于该移动节点的本地网络的互联网数据包通信，同时图2更详尽显示了图1所示的受访服务网关20的各个部分。如图2所示，受访服务网关20包括协议转换功能模块30以及协议互通功能模块32。协议转换功能模块30选择GTP22通信载体或互联网协议通信载体，该通信载体用于进行与本地网络12的移动节点的网关节点的信号数据和用户数据的通信。选择合适的协议，GTP或互联网协议，取决于以下参数:
[0024]移动节点的本地网络是否根据互联网协议运行；
[0025]移动节点使用的接入网络；或
[0026]默认选项，例如，为向移动节点提供漫游设备而优选GTP。
[0027]相反的，如下简短介绍所述，协议互通功能模块32进行在信道24上接收的互联网协议数据以及GTP信道22或/和互联网协议34上接收的互联网协议数据之间的协议转换。根据本技术，移动节点2不启动应用36直到该应用获得本地IP地址。其后，设置协议栈38，当移动节点自其本地网络漫游并接入无线接入网关10时，该协议栈38向该移动节点提供互联网数据包的隧道。为了获取本地IP地址，该移动节点2传输绑定更新信息40，该信息包括指示信息、移动节点唯一识别码52、移动节点获取其本地IP地址54的请求以及其他信息，该指示信息指示该信息为绑定更新50，如将在下文中详述，其他信息可应请求转发该移动节点从而接收其本地IP地址(例如MN-HNP)。然后，绑定更新信息48将通过非3GPP无线接入网关10从移动节点2传输至受访服务网关20。协议互通功能模块32随后接收绑定更新信息48，该协议互通功能模块32根据唯一识别码识别该移动节点的本地网络。例如，该唯一识别码可为国际移动用户标志(MSI)号。移动节点的本地网络一经协议互通功能模块识别，协议转换功能模块30即选择合适的协议与该移动节点的本地网络的网关进行通信。协议互通功能模块32随后将通过载体信道24接收的互联网协议通信转换为合适的协议，例如GTP，从而在载体信道22上与移动节点的本地网络的网关节点进行通信。如以下详细介绍所述，该绑定更新信息随后转换为创建载体信息并转发至移动节点的本地网络,该本地网络随后建立载体并为该移动节点提供本地IP地址，该本地IP地址随后转发回移动节点2从而可启动应用36。以下部分提供更详细的以上参考图1和图2描述的关于整体运行的说明。
[0028]详细实施例[0029]图3为图1所示网络提供更详尽的实施方式。本地和受访网络包括其他网络要素，例如本地和受访策略控制功能规则模块50和52、本地网络和受访网络的3GPP AAA服务器54和56，各种接口指定SI和S11，其中本地和受访策略控制规则功能模块50和52位于本地网络和受访网络，接口 SI和SIl可根据3GPP进化系统架构运行。受访网络还包括其他网络要素，例如加强分组数据网关(ePDG)58、改进UMTS陆地无线接入网(e_UTRAN)60、服务网关支持节点62以及移动性管理实体(MME) 64，其中该服务网关支持节点根据2G或3G运行。相同的，非3GPP网络可包括如网络要素66、68、70所示的各种接入网关，其中所述各种接入网络可为置信或非置信的，尽管与图1所示的接入网关的唯一不同之处实质上在于非置信无线接入网关可要求具有配备3GPP AAA(认证、鉴权和计费)服务器56和54的接口。
[0030]图4示出移动节点构成的连接，通过该连接向移动节点的本地网络传送本地IP地址的请求。该移动节点根据互联网协议通过接口 S2a、S2b、S2c利用非3GPP系统接入，从而与受访网络的服务网关通信。如下所述，移动节点可根据双栈移动IPv6、代理移动互联网协议或使用外部代理的移动IPv4接入无线接口网关。上述各个情况中皆可请求其他地址信息从而完成本地IP地址的获取并从本地网络接收漫游功能，该接收过程是，当移动节点接入该无线接入网关10时，通过将互联网分组数据从移动节点的本地网络传输到该移动节点进行的。如图4所示，协议互通功能模块和选择功能模块可选择受访网络的服务网关和移动节点的本地网络的网关节点之间的GTP隧道协议。
[0031]图5为示例性的信息流程图过程，通过该流程移动节点从移动节点的本地网络获取本地IP地址。如图5所示，作为第一功能，移动节点根据常规的互联网协议进行认证和鉴权操作，因此不对此步骤多加说明。
[0032]如参照图2所述，移动节点将绑定更新信息发送至无线接入网关10，该绑定更新信息包括移动节点的识别码和对于IP地址的请求。如下简要介绍所述，绑定更新信息将还包括其他信息，例如，在网络根据代理移动IP设置的情况下，绑定更新信息将包括移动节点的本地网络代理(MN-HNP)地址。因此，在信息Ml中，无线接入网关10向受访网络的服务网关20发送代理绑定更新信息，该代理绑定更新信息包括移动节点的唯一标识码、本地IP地址请求和其他信息，例如MN-HNP地址。若服务网关20选择GTP载体，则网关20内的互通功能模块32将绑定更新请求转换为创建默认载体请求，该请求包括移动节点识别码以及本地IP地址请求。若服务网关20选择GTP载体，则网关20内的互通功能模块32将绑定更新请求转换为创建默认载体请求，该创建默认载体请求将包括移动节点标识码和本地IP地址请求，形式为在服务网关节点20和移动节点的本地网络的网关节点12之间的信息M2。根据信息交换M3，本地网关节点12将与本地网络内的策略控制功能模块50协商，从而识别移动节点注册的服务并进行任意合适的计费或安全功能，所述服务包括任意质量的服务协商。在信息M4中，本地网关节点12更新本地注册服务和/或AAA服务器，从而识别出移动节点接入不同的网络并进一步接入不同的无线接入网关。在信息M5中，本地网络的分组数据网关12随后向受访网络中的服务网关节点20发送本地IP地址，并伴随创建默认载体回复信息。受访网络20中的网关内的互通功能模块32将创建默认载体回复信息转换为代理绑定更新确认信息M6，其中创建默认载体响应信息为GTP协议信息，而信息M6包括由分组数据网关分配的本地IP地址。无线分组数据网关10随后使用IP集合完成移动节点2和无线接入网关10之间的隧道协议载体的建立，其中隧道设置完成交换如信息交换M7所示。最终，还从无线接入网关10向移动节点2发送IP地址设置信息，从而在信息M8中完成地址分配。因此，如图5所示，在移动节点和无线接入网关10之间，IP安全(互联网协议安全)隧道60和移动IP隧道62同时配置在无线接入网关10和服务网关节点12之间。但是，在网关节点20之后，隧道协议根据GTP64，因此，尽管受访网关节点20的左侧使用互联网协议，而其右侧使用GTP隧道协议。
[0033]参照图3，如图2所示的协议互通功能模块32的实施存在两种可能，该功能模块在有无移动性管理实体(MME)的情况下皆运行。因此，对于互通功能模块存在两种选择:在MME下操作，不在MME下操作。
[0034]如上所述，服务网关节点内的协议选择功能模块(PSF)即负责选择用于S8接口上的漫游协议。该程序如下:
[0035]如果受访服务网关接收(3GPP/GTP)创建默认载体请求(可通过观察信息类型检测得知)，则其默认选择并激活基于GTP的漫游功能。
[0036]如果受访的服务网关接收(IETF)绑定更新信息(例如，在使用PMIP的情况下，代理绑定更新信息)，则其选择并激活基于IETF协议(MIP或PMIP)的漫游功能，除非
[0037]服务网关协议选择功能模块(PSF)将IETF协议失效，且因此协议选择功能模块激活用于漫游的GTP协议。
[0038]受访服务网关内的协议互通功能模块(IWF)接收IETF协议信息(例如，绑定更新信息)。协议选择功能模块使用于漫游的IETF协议功能模块失效，并激活互通功能模块。
[0039]互通功能模块结束IETF信息且随后结束在S2 (a/b/c)接口上的隧道(MIP隧道，PMIP隧道)，并生成/结束3GPP/GTP信息以及S8a接口上的隧道。
[0040]协议互通功能模块可在具有或没有移动性管理功能模块的情况下运行。所述情况包括:
[0041]情况一:有MME参与但不建立3GPP无线载体/SI载体。一旦收到具有IP地址请求(HPLMN为本地路由的流量而分配)的绑定更新信息，协议互通功能模块即生成服务请求(可为仿真寻呼请求)并将其发送至MME。MME通过发送创建(默认)载体请求来回复该受访服务网关。此做法的好处在于重复使用现有基于3GPP接入载体设置中的功能性实体以及漫游功能模块。但是，MME需要能够从服务网关中识别出服务请求，需要从来自于非3GPP接入网络的请求中识别出服务请求。
[0042]情况二:不存在MME参与，一旦收到具有IP地址请求(由HPLMN为本地路由的流量而分配)的绑定更新信息，协议互通功能模块结束该绑定更新信息，直接生成创建(默认)载体请求并将其发送至本地分组数据网关。在收到来自本地分组数据网关作为确认信息的创建(默认)载体回复信息后，协议互通功能模块32生成带有本地分组数据网关为移动节点分配的IP地址的绑定更新确认信息，其中创建(默认)载体回复信息用于连续建立位于VPLMN和HPLMN之间的S8a接口上的GTP隧道。本情况的好处在于避免MME的参与且简化了控制过程，从而缩短了载体设置时间。
[0043]图4示出，当移动节点已漫游时以及支持本地路由的流量时，参与的网络要素、协议和接口。其显示在接口上可考虑三种情况来接入非3GPP接入系统，但仅使用同一漫游接口 S8a(GTP)，因此可预见其他互通的情形，例如代理移动IPv6，双栈移动IP和具有外部代理的移动IPv4。[0044]地址管理实例
[0045]代理移动IPv6
[0046]图6进一步呈现了本发明的实施方式的运行，其中非3GPP无线接入网关根据代理移动IPv6运行。代理移动互联网协议第六版(PMIPv6)已发展至在受访网络内本地管理移动性。因此，当移动节点为MIPv6域时，将MIPv6域地址作为“本地”地址分配，该MIPv6域对应于该移动节点当前接入的受访网络。MIPv6域地址作为MN的本地网络前缀(MN-HNP)。根据PMIPv6提出的标准，分配MN-HNP地址的网络要素为本地移动代理(LMA)，其形成MN-HNP的拓扑锚。在非漫游的情况下或随本地突破漫游的情况下，LMA位于VPLMN内。MN-HNP为VPLMN域(作为PMIPv6域)内的地址。发送至丽的全部流量将由LMA接收，接着通过隧道发送至无线接入网关，然后发送至移动节点。
[0047]如熟知互联网协议的技术人员所知，移动IPv6不包括外部代理以便进行路径优化，其中漫游到受访网络的移动节点可使用受访网络分配的转交地址传输互联网协议数据包，从而避免不得不将互联网协议数据包传输回到其本地网络。移动IPv6不使用外部代理。但是，建议为受访网络内的移动节点使用代理，由此移动节点可漫游至受访网络的不同接入点且在所述不同接入点上获取地址，从而允许将互联网协议数据包通过受访网络传输到移动节点。出于此目的，移动节点被分配移动节点本地网络代理(MN-HNP)，MN-HNP指向受访网络内的LMA。其后，LMA将转交地址分配至移动节点，从而移动节点可移动至不同接入点。如此，本发明配有代理移动IP的又一示例性实施方式包括位于受访网络的本地移动代理。本实施例中，发送至移动节点的流量的路径不同于上述的路径，区别在于该流量在由受访网络中的LMA接收之前必须路由通过本地网络中的本地网关节点。为了使此改进与本发明的实施方式配合，该协议互通功能模块执行隧道转换协议，该协议考虑MN-HNP从而通过本地网络的移动节点传输IP数据包。图6示出一示例。
[0048]为了在本地管理移动性(有效)，LMA (本地移动代理)位于VPLMN内，例如，共同位于服务网关中，而无线接入网关(WAG)位于VPLMN中的非3GPP接入网络内。在此情况下，发送至丽的流量的路径不同于一般情况，区别在于该流量在由VPLMN中的LMA接收之前必须路由通过HPLMN内的本地网关，即，移动节点已漫游至受访接入网络，但是流量通过HPLMN路由。为此,必须进行以下操作:
[0049]应用/服务使用的地址必须属于HPLMN(而不是前述情况中的VPLMN地址/PMIPv6域)。
[0050]本地服务网关必须作为本地代理服务，而在传输至LMA前所有流量必须发送至该本地代理，然后在发送至MN之前传输至无线接入网关。
[0051]以下为下行通信路径:从通信节点(CN)到移动节点(MN)。
[0052]CN = >HPLMN 内的本地 PDN 网关=>GTP 隧道=>LMA (VPLMN) = >PMIP 隧道=>M网关= >丽
[0053]为了解决上述问题，需做以下改变:
[0054]PMIP无线接入网关向丽发出路由宣告，其中丽与非3GPP接入网络连接，无线接入网关位于非3GPP接入网络中但是配有PMIP的移动节点不使用该地址(否则在PMIP情况下使用该地址)配置其服务/应用。带有作宣告的本地网络前缀本地接入网络链接，即，丽，不接受该NHP作为“本地地址”。[0055]取而代之，无线接入网关将包含有本地IP地址请求和PMIP域地址的代理绑定更新信息发送至LMA。
[0056]当LMA收到该代理绑定更新信息时，其进行以下操作:
[0057]注册PMIP域地址(MN-NHP)，待用于LMA和无线接入网关的PMIP隧道。
[0058]包括本地IP地址请求的创建(默认)载体请求的创建和传输，该过程通过受访服务网关中的协议互通功能模块传输至HPLMN中的本地TON网关。
[0059]一旦收到创建(默认)载体请求并在检查QoS的hPCRF策略和收费/服务接入规定后，本地网关分配移动节点的本地地址并返回创建(默认)载体回复信息并将其发送至VPLMN中的受访服务网关。因此，在本地分组数据网关和受访服务网关之间生成GTP隧道。
[0060]一旦收到创建(默认)载体回复信息，LMA(VPLMN中的受访服务网关)便使用其互通功能模块来生成并发送代理绑定更新回复信息到无线接入网关(在S2b的情况下可为PDG)，其中该代理绑定更新回复信息带有分配的本地IP地址。因此，PMIP隧道设置在无线接入网关和LMA之间。
[0061]无线接入网关将移动节点的本地IP地址封装至其路由器宣告中，随后移动节点将获取该路径广播。
[0062]例如，从CN发送到移动节点的数据包将被:
[0063]发送至HPLMN，由于MN使用HPLMN地址。
[0064]PDN网关截取该数据包(由于该数据包首先到达HPLMN的GGSN)。
[0065]PDN网关按以下步骤在GTP隧道中封装该数据包:
[0066]外部IP报头:目的地址:VPLMN中的受访服务网关(LMA)，源地址:PDN地址
[0067]UDP 报头
[0068]GTP报头(受访服务网关和作为端点的PDN WG)
[0069]内部IP报头:目的地址、移动节点的本地IP地址、源地址、CN地址。
[0070]当数据包达到VPLMN中的受访服务网关(LMA)时，受访服务网关将来自GTP隧道的数据包解封装，随后将内部IP数据包封装至PMIP隧道。
[0071]外部IP报头:目的地址、移动节点的代理转交地址(无线接入网关)、源地址:LMA地址。
[0072]内部IP报头:目的地址、移动节点的本地IP地址、源地址:CN地址
[0073]上行数据传输-反向隧道
[0074]当移动节点向CN发送数据包而未被本地介入网络中的出口接口拦截时，需要反向隧道，而所述拦截的原因在于作为移动节点的本地PLMN的地址的源地址与作为VPLMN的初始网络域的地址不匹配。
[0075]该反向隧道如下:
[0076]丽= > 无线接入网关=>PMIP反向隧道= > 受访服务网关(LMA) = >GTP隧道=>本地数据包网关。
[0077]为了设置反向隧道，无线接入网关使用代理CoA将始于移动节点的数据包作为源地址封装，并将受访服务网关(LMA)地址作为目的地址封装。
[0078]当其到达受访服务网关时，该受访服务网关将该数据包解封装并使用GTP隧道将内部IP数据包封装。[0079]上述的整体说明如图6所示。在图6中，如上例所述，移动节点2传输IP数据包80，该数据包80包括LMA82的目的地址以及移动节点代理接管地址84的源地址。该IP数据包80还包括指示该数据包在构成绑定更新信息86的字段、提供移动节点的唯一识别码88的字段以及标识本地IP地址90请求的字段。如上所述，移动节点2通过非3GPP无线接入网关10将该绑定更新数据包发送至受访服务网关节点20。针对代理移动IP的此示例，代表该绑定更新信息80的该IP数据包由本地移动代理92传输，本地移动代理92替代IP数据包80的目的地址，并且形成IP数据包80.1，IP数据包80的目的地址带有受访网关的地址以及作为MN-HNP94、96的源地址，该IP数据包80.1传输至受访服务网关。其后，如参照图5所述，该受访服务网关将代理绑定更新数据包80.1解读为创建默认载体请求并使用字段88中的移动节点的唯一识别码识别本地网络，从而识别本地分组数据网络网关12。如前例所述，其后，本地分组数据网关分配本地IP地址，该本地IP地址通过移动代理92使用MN-HNP地址传输至移动节点2，该MN-HNP地址由移动节点的转交地址所替代。
[0080]获取本地IP地址后，移动节点启动应用并例如与通信节点100通信。所以，当执行通过本地网络传输来自通信节点100的IP数据包102的操作时，该通信节点包括移动节点分配在目的字段104的本地地址以及位于源地址字段106中的通信节点源地址，其数据位于负载字段108。在本地网关节点12中，本地网关通过将IP数据包102传输至受访服务网关20、经由受访服务网关将IP数据包102传输至本地移动代理92，随后通过将IP数据包102装入IP数据包而完成，所述IP数据包的目的字段具有MN-HNP地址，同时其源地址字段为移动节点本地IP地址110、112。在本地移动代理92中，目的地址字段110由移动节点的代理转交地址所替代，同时源地址112由本地移动代理地址所替代。因此移动节点2通过对传输的IP数据包114解封装来从非3GPP无线接入网关10接收数据包102。
[0081]其他实施例
[0082]使用MIPv4FA在S2a上的初始接入从而接入非3GPP接入系统
[0083]使用CMIP在S2c上的初始接入从而接入非3GPP接入系统
[0084]针对设置特定载体的情况，除了来自服务网关的触发信息应为创建特定载体请求而不请求新IP地址之外，均相似。
[0085]在不离开本发明范围的情况下，可对上述实施方式进行各种改变。
【权利要求】
1.一种电信系统，其配置以提供使用互联网协议与移动节点进行数据通信的设备，所述系统包括: 第一本地接入网络，其包括本地网关节点； 第二受访接入网络，其包括受访服务网关节点；以及 无线接入网关，其可操作以采用互联网协议与所述移动节点进行数据通信， 其中，所述移动节点可操作以采用所述互联网协议通过所述无线接入网关向所述第二受访接入网络的所述受访服务网关节点传输绑定更新信息，所述绑定更新信息包括所述移动节点的唯一标识码以及所述移动节点的互联网协议地址的请求，使得所述移动节点似乎被接入所述第一本地接入网络，并且， 所述第二受访接入网络的所述受访服务网关节点可操作以，响应于所述绑定更新信息，从所述移动节点的所述唯一识别码识别出第一本地接入网络为所述移动节点的本地网络并且将所述互联网协议地址的所述请求传输至所述本地网关节点，所述本地网关节点响应于所述请求为所述移动节点分配本地互联网地址。
2.如权利要求1所述的电信系统，其中，所述第二受访接入网络的所述受访服务网关节点包括: 协议互通功能模 块，其可操作以将根据所述互联网协议接收的所述绑定更新信息转换为通过隧道协议通信的形式，所述隧道协议用于在所述第一接入网络内与所述本地网关节点进行数据通信。
3.如权利要求1或2所述的电信系统，其中，所述第二受访接入网络的所述受访服务网关节点包括: 协议转换功能模块，其可操作以根据所述第一接入网络的配置，在互联网协议和隧道协议之间选择以用于所述受访服务网关节点和所述第一接入网络中的所述本地网关节点之间的通信。
4.如权利要求2所述的电信系统，其中，响应于从所述移动节点接收的所述绑定更新请求，所述受访服务网关节点可操作以使用所述隧道协议向所述第一接入网络的所述本地网关节点发送创建载体请求信息，所述创建载体请求信息带有所述移动节点的本地互联网协议地址的请求，所述服务网关节点可操作以响应于此提供所述移动节点的所述本地互联网协议地址。
5.如任一上述权利要求所述的电信系统，其中，所述第二受访网络包括移动性管理实体，且一旦收到来自所述移动节点的所述绑定更新请求，所述协议互通功能模块可操作以生成服务请求并将所述服务请求发送至所述移动性管理实体，所述移动性管理实体可操作以生成由所述受访服务网关节点发送至本地网关节点的所述创建载体请求。
6.如任一上述权利要求所述的电信系统，其中，所述隧道协议为第三代合作伙伴项目定义的通用分组无线系统的隧道协议。
7.移动节点，其使用互联网协议向用户提供通信服务，在所述移动节点从第一本地接入网络漫游到第二受访接入网络并接入无线接入网关之后， 所述移动节点被设置以使用所述互联网协议通过所述无线接入网关向所述第二受访接入网络的受访服务网关节点发送绑定更新信息，所述绑定更新信息包括所述移动节点的唯一标识码以及所述移动节点的互联网协议地址的请求，使得所述移动节点似乎被接入所述第一本地接入网络，以及 响应于所述绑定更新信息，所述移动节点从所述第二受访接入网络的所述受访服务网关接收本地互联网协议地址，所述受访服务网关节点从所述移动节点的所述唯一识别码识别出所述第一本地接入网络为所述移动节点的本地网络且将所述绑定更新信息传输至所述本地网关节点，而所述本地网关节点为所述移动节点分配所述本地互联网地址。
8.如权利要求7所述的移动节点，其中，所述移动节点包括应用处理器以及无线通信接口装置，所述应用处理器可操作以根据应用程序向所述用户提供所述通信服务， 所述无线通信接口装置可操作以从所述无线接入网关获取第一互联网协议地址，用于向所述受访服务网关节点发送所述绑定更新信息，以及 所述无线通信接口装置可操作以接收由所述本地网关节点分配的所述本地互联网协议地址，其中所述应用处理器和所述通信接口装置使用所述本地互联网协议地址为所述用户提供所述通信服务。
9.服务网关节点，构成移动接入网络的部分，响应于绑定更新信息，所述服务网关节点提供带有互联网协议地址的移动节点，使得所述移动节点似乎被接入本地接入网络，所述绑定更新信息包括所述移动节点的唯一标识码以及本地网关协议地址的请求，所述服务网关节点， 响应于所述绑定更新信息，从所述移动节点的所述唯一标识码识别出所述移动节点的所述本地网络，采用互联网协议通过无线接入网关向所述移动接入网络的所述服务网关节点传输所述绑定更新信息，所述无线接入网络接入有移动节点， 向所述移动节点的本地接入网络的本地网关节点传输所述互联网协议地址的请求，所述本地网关节点响应于所述请求为所述移动节点分配本地互联网协议地址，并向所述移动节点发送接收自所述本地接入网络的所述本地互联网协议地址。
10.一种响应于移动节点使用互联网协议与所述移动节点进行数据通信方法，所述移动节点从第一本地接入网络漫游至第二受访接入网络并接入与所述第二受访接入网络连接的无线接入网关，所述方法包括: 使用所述互联网协议通过所述无线接入网关从所述移动节点将绑定更新信息传输至所述第二受访接入网络的受访服务网关节点，所述绑定更新信息包括所述移动节点的唯一标识码以及所述移动节点的互联网协议地址的请求，使得所述移动节点似乎被接入所述第一本地接入网络，且 响应于所述绑定更新信息，从所述移动节点的所述唯一识别码中识别出所述第一本地接入网络为所述移动节点的所述本地网络， 将所述互联网协议地址的所述请求传输至所述本地网关节点， 响应于对所述本地网关节点的请求，为所述移动节点分配本地互联网协议地址，以及 通过所述无线接入网关将所述本地互联网协议地址传输至所述移动节点。
【文档编号】H04W60/00GK104038926SQ201410211097
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2008年6月26日 优先权日:2007年6月26日
【发明者】陈晓保 申请人:法国电信公司