專利名稱：對移動終端的ip地址分配的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對移動終端的IP地址分配，尤其涉及對移動終端的IP地址主部分配。
在數(shù)字移動電話網(wǎng)中，如歐洲的GSM(全球移動通信系統(tǒng))系統(tǒng)，可將移動遠程通信網(wǎng)分成兩部分。第一部分被稱為“無線電網(wǎng)絡(luò)”，由基站(BS)和基站控制器(BSC)組成，其中單個BSC控制許多BS。該網(wǎng)絡(luò)的第二部分被稱為“核心網(wǎng)絡(luò)”，包括移動交換中心(MSC)，每個MSC負責許多BSC。MSC類似于通常電話網(wǎng)的交換局。通過核心網(wǎng)絡(luò)在移動終端和因特網(wǎng)服務(wù)提供者(ISP)之間建立的電路交換連接上傳送因特網(wǎng)通信業(yè)務(wù)。
目前正在進行未來的移動通信標準的開發(fā)。特別是，正在開發(fā)一種被稱為通用分組無線電服務(wù)(GPRS)的對GSM的改進方案，以便在GSM中引入分組交換服務(wù)。GPRS的引入將對GSM系統(tǒng)有效地添加一種附加的核心網(wǎng)絡(luò)，通過服務(wù)的GPRS交換節(jié)點(SGSN)和網(wǎng)關(guān)GPRS交換節(jié)點(GGSN)在GPRS核心網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)交換功能。第三代數(shù)字系統(tǒng)也在開發(fā)中，并被稱為通用移動遠程通信系統(tǒng)(UMTS)。UMTS同樣引入到GPRS或類似的分組交換系統(tǒng)。
根據(jù)目前的提議，無論在GSM GPRS還是UMTS系統(tǒng)中，因特網(wǎng)的接入將通過分組交換核心網(wǎng)得到。當一個移動終端請求因特網(wǎng)接入時，通過BS和無線電網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC，等效于傳統(tǒng)的BSC)將該請求導向GGSN。該GGSN可以作為因特網(wǎng)接入服務(wù)器(IAS)起作用，或者將該請求引向一個分離的IAS。通常由因特網(wǎng)服務(wù)提供者(ISP)操作這樣一種分離的IAS，它是獨立于移動網(wǎng)的運營者的。然而，另一種方案，IAS可以由移動網(wǎng)運營者操作。無論如何，該集成的或分離的IAS分配給該呼叫的移動終端一個因特網(wǎng)協(xié)議(IP)地址。依據(jù)現(xiàn)有的因特網(wǎng)協(xié)議版本4(IPv4)，該IP地址有32位。依據(jù)所提議的因特網(wǎng)協(xié)議版本6(IPv6)，該IP地址被增加到128位，包括對因特網(wǎng)唯一地識別IAS的64位路由前綴，還包括對IAS唯一地識別移動終端的64位主前綴。
將所分配的IP地址通過該分組交換核心網(wǎng)絡(luò)和無線電網(wǎng)返回到移動終端，據(jù)此，該移動終端能夠開始因特網(wǎng)對話。假定將移動終端用它的宿主網(wǎng)注冊，當請求因特網(wǎng)接入時，通過該宿主網(wǎng)的GGSN傳送該因特網(wǎng)對話。然而，當移動終端正在“漫游”并用外部網(wǎng)注冊時，則可通過該宿主網(wǎng)的GGSN又可通過該外部網(wǎng)的SGSN進行該因特網(wǎng)對話。
因為現(xiàn)有的數(shù)字網(wǎng)的用戶可能知道，通過移動終端的因特網(wǎng)接入通常是極其慢和不可靠的。這部分地是由于每次開始一個新的傳送對話時需要，一個慢的建立階段在此期間商議包括IP地址的對話參數(shù)。對于慢速(和不可靠)的另一個原因是在分配IP地址的節(jié)點(如IAS)與該移動終端之間的距離可能很大，可能包含一個或多個中間節(jié)點。IP數(shù)據(jù)表必須通過兩端點之間的隧道，通常包含附加的協(xié)議(例如，點對點協(xié)議，層2通過隧道協(xié)議，等)，這消耗了額外的處理和傳輸容量。
雖然當前對于GPRS和UMTS的協(xié)議將導致在移動終端與無線電和核心網(wǎng)絡(luò)之間較快和較可靠的無線電連接，但它們沒有消除在開始因特網(wǎng)對話以前商議IP地址的需要，沒有消除通過該分組交換核心網(wǎng)的一個或多個交換節(jié)點傳送IP數(shù)據(jù)表的需要。
預料在IPv6中，為了對連到一個固定線路的通信網(wǎng)的移動終端商議IP地址主部的目的，將使用兩個因特網(wǎng)控制消息協(xié)議(ICMP)的消息。移動終端建議一個主部可以是一個固定分配給移動終端的主部或者可以是最近由該移動終端所用的主部。所提議的主部被包括在鄰居請求消息中，被該移動站發(fā)送到當前連到相同的固定線路網(wǎng)的其他的移動終端。如果發(fā)覺，另一個被連接的終端當前正使用相同的主部，則其他的移動終端通過將一個鄰居請求消息返回到該新連接的移動終端而作出響應(yīng)。如果該新連接的移動終端接收到這樣一個鄰居請求消息，它必須拒絕原先建議的主部并提議一個新的主部。然后，該移動終端將這個新提議的主部包括在一個鄰居請求消息中，將該過程重復直到一個唯一的主部已被得到為止。
正如已指出的那樣，IPv6的主部產(chǎn)生過程涉及連到固定線路網(wǎng)的移動終端。然而，該過程并不一定容易地應(yīng)用到連到一個移動遠程通信網(wǎng)的移動無線終端的情況中。例如，移動網(wǎng)將不一定為一個移動無線終端提供廣播鄰居請求消息到連到相同網(wǎng)的其他移動終端(GPRS和UMTS并不提供移動終端到移動終端的信號)。雖然或許可能發(fā)送一個鄰居請求消息到移動網(wǎng)，然后將鄰居請求消息廣播到其他的移動終端，這樣一種解決方案將浪費無線電接口資源。
所提議的就涉及IP地址分配來說IPv6的另一個缺點在于，如果一個移動終端被固定地分配一個主部，第三方或許可能跟蹤一個移動終端的移動并由此跟蹤移動終端用戶的移動。假定這樣一個第三方知道分配給一個給定移動終端的主部，并具有分配給各個網(wǎng)絡(luò)的唯一的路由前綴的知識，則他可確定移動終端的當前位置。
依據(jù)本發(fā)明的第一方面，在此提供一種分配IP地址到移動遠程通信網(wǎng)內(nèi)的移動無線終端的方法，該方法包括在無線電鏈路建立期間，在該移動終端與該網(wǎng)絡(luò)之間進行商議，確定該IP地址的一個主部，其中所述的主部可被該移動終端用于產(chǎn)生IP地址，供后來的因特網(wǎng)對話中使用。
本發(fā)明的實施方案使在開始因特網(wǎng)對話以前在一個移動終端上能夠有一個IP地址可用。因此，在因特網(wǎng)對話以前不需要馬上進行另外的IP地址商議。而且，因為初始的商議構(gòu)成無線電鏈路建立的部分，故數(shù)據(jù)傳送要求多半被最佳化了。
最好，該主部由該無線電網(wǎng)提出。更好的做法是，主部是分配給與標準化的空中接口協(xié)議層之一有關(guān)的移動終端的一個標識符。在UMTS的情況下，更好的做法是，將該無線電網(wǎng)絡(luò)臨時身份(RNTI)用作為該主部。
另一種方案是，該主部可由該移動終端提出。例如，該移動終端可以產(chǎn)生隨機提出的主部。在該商議期間，根據(jù)是否具有相同主部的移動終端當前與該網(wǎng)絡(luò)注冊，該網(wǎng)絡(luò)可以接受或拒絕該提議。
依據(jù)本發(fā)明的第二方面，在此提供一種用于在移動遠程通信網(wǎng)內(nèi)給移動無線終端分配IP地址的設(shè)備，該設(shè)備包括在無線電鏈路建立期間為在該終端與該網(wǎng)絡(luò)之間進行商議，在移動無線終端與移動遠程通信網(wǎng)之間進行分配以確定IP地址主部的裝置，該移動終端還包括用于產(chǎn)生IP地址的裝置，該IP地址包括所述的主部，供在后來的因特網(wǎng)對話中使用。
依據(jù)本發(fā)明的第三方面，在此提供一種因特網(wǎng)使能的移動無線終端，該移動終端被安排成與移動遠程通信網(wǎng)商議，以確定IP地址的主部，還將該移動終端安排成產(chǎn)生包含所述主部的IP地址，供在后來的因特網(wǎng)對話中使用。
依據(jù)本發(fā)明的第四方面，在此提供一種在移動遠程通信網(wǎng)內(nèi)對移動無線終端分配IP地址的方法，其中該IP地址包括路由部分和主部，該方法包括利用從移動網(wǎng)發(fā)送到移動終端用于建立終端和網(wǎng)之間無線電鏈路的參數(shù)作為所述的主部。
某些實施方案詳述一種引入所提議的通用包無線電服務(wù)(GPRS)的GSM基的遠程通信系統(tǒng)被簡要地示于

圖1中，并包括許多無線電網(wǎng)，它們可以或者不可以具有重迭的無線電覆蓋。每個無線電網(wǎng)1有它自己的唯一的無線電網(wǎng)絡(luò)身份(ID1到ID4)并包括多個無線電網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)4，每個RNC4依次負責多個基站(BS)5。每個RNC4實際上包括一個集成的IAS(或者其功能)，使RNC4能夠直接地連到因特網(wǎng)。
圖1示出一個移動終端7，它位于與給定的無線電網(wǎng)1有關(guān)的小區(qū)內(nèi)。當移動終端7被接通，或者首先進入由無線電網(wǎng)1覆蓋的地理區(qū)域時，終端7開始掃掠網(wǎng)絡(luò)1的廣播信道。通過監(jiān)聽廣播信息，移動終端7能夠選擇一個適當?shù)木W(wǎng)絡(luò)(如果有幾個網(wǎng)可用的話)，并與所選的網(wǎng)同步，將無線電鏈路的各層初始化(也就是，CDMA物理層，媒體接入控制，無線電鏈路控制，和無線電資源控制層)。無線電網(wǎng)1的每個RNC4在預先規(guī)定的廣播信道上廣播一個IP路由前綴，該前綴已預先分配給RNC4并對RNC4是全球范圍唯一的。典型情況下，路由前綴對應(yīng)于RNC ID或者可以是RNC ID和網(wǎng)絡(luò)ID的組合。通過監(jiān)聽廣播信道，移動終端7能夠識別控制RNC4的路由前綴并能夠利用路由前綴順序地產(chǎn)生IP地址。
圖2示出依據(jù)IPv6的IP地址結(jié)構(gòu)。該地址包括含有路由前綴的64位前綴(MSB)。這種前綴被因特網(wǎng)中的路由器用于將IP數(shù)據(jù)表傳送到始發(fā)的RNC4。地址的第二部分(LSB)也是64位長，并表示一個主部，它唯一地識別對于RNC 4的始發(fā)移動終端7。
在空中接口上建立(較低的)通信層期間(也就是，CDMA物理層；媒體接入控制層；無線電鏈路控制層；和無線電資源控制層)，在移動終端7和無線電網(wǎng)1之間商議一個適當?shù)闹鞑?。這種商議由無線電網(wǎng)啟動，提議一個它知道在它的覆蓋區(qū)內(nèi)是唯一的適當?shù)闹鞑?。所提議的主部可以是一個專用的標識符，或者可以服務(wù)于與無線電鏈路的若干層之一有關(guān)的某種其他用途。例如，在UMTS中，目前所提議的是，在注冊期間，無線電網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)分配給每個移動終端一個無線電網(wǎng)絡(luò)臨時身份(RNTI)，它對于注冊的移動終端是唯一的。另一種方案是，可以采用某個其他的唯一身份。無論如何，移動終端接收所提議的主部并能夠?qū)⒋伺c接收到的路由前綴組合，組成一個IP地址供在相繼的因特網(wǎng)對話中使用。
在RNTI被用作主部的情況下，需要指出，在RNC之間轉(zhuǎn)交中，也就是當對移動終端的控制從一個RNC傳送到另一個時，一個新的RNTI被分配給移動終端，結(jié)果產(chǎn)生一個新的IP地址。指向一個以前的IP地址的數(shù)據(jù)表可由無線網(wǎng)1通過隧道到新的地址。
下一代數(shù)字移動遠程通信標準的準確形式，如GPRS和UMTS，還未最后定下來。萬一在最后的協(xié)議中沒有適當?shù)纳矸荩鏡NTI，可用，一種分配一個主部給移動終端7的另一種解決方案可以使移動終端7在利用無線電網(wǎng)1注冊期間能夠產(chǎn)生一個臨時的主部。例如，移動終端7可以產(chǎn)生一個隨機的64位身份，它被發(fā)送到無線電網(wǎng)2。然后，無線電網(wǎng)1能夠檢查是否另一個當前用無線電網(wǎng)1注冊的移動終端7正在使用所提議的主部。如果不是，則無線電網(wǎng)1能夠發(fā)送一個接受消息到移動終端7，如果存在沖突，則無線電網(wǎng)2發(fā)送一個拒絕消息到移動終端7。在后一種情況下，移動終端7可以提議另一個隨機主部，或者無線電網(wǎng)2自己可以提議另一個主部。然而，給出的64位長的主部提供264個不同的選擇，沖突的可能性是小的。
對于RNC還有另一種可能性是利用由移動終端提供的認證或授權(quán)證書作為IP地址主部。這種證書通常被加密，可被移動終端的主因特網(wǎng)服務(wù)提供者(ISP)指定為對于ISP端接的認證。另一種方案是，該證書可對應(yīng)于電子現(xiàn)金支付。被加密的證書可被直接用于提供所需的主部，或者某個功能(如散列功能)可被應(yīng)用于該證書。
還有另一種可能性是使用在無線電鏈路建立階段內(nèi)在移動終端和RNC之間發(fā)送的某種其他的消息。另外，一種散列功能可被應(yīng)用于該消息，所得到的檢查和被用作主部。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認識到，對以上所描述的實施方案可作各種修改而不偏離本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種在移動遠程通信網(wǎng)內(nèi)分配IP地址給移動無線終端的方法，該方法包括在該移動終端與該網(wǎng)絡(luò)之間進行商議以確定該IP地址的主部，其中所述的主部可被該移動終端用于產(chǎn)生IP地址，供在后來的因特網(wǎng)對話中使用。
2.依據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該主部是由該無線電網(wǎng)提出的。
3.依據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中該主部是分配給與標準化的空中接口協(xié)議層之一相關(guān)的該移動終端的標識符。
4.依據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中該移動網(wǎng)是一個UMTS網(wǎng)、將該無線電網(wǎng)絡(luò)臨時身份(RNTI)用作該主部。
5.依據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該主部是由該移動終端提出的。
6.依據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中該移動終端產(chǎn)生一個隨機提議的主部。
7.依據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在無線電鏈路建立階段期間，將該移動終端與該移動網(wǎng)之間發(fā)送的認證或授權(quán)證書用作該主部或用于產(chǎn)生該主部。
8.依據(jù)以前的權(quán)利要求中任一項的方法，其中所述的商議在該移動終端與該移動網(wǎng)之間的無線電鏈路建立期間進行。
9.依據(jù)以前的權(quán)利要求中任一項的方法，其中該移動網(wǎng)包括一個無線電網(wǎng)絡(luò)部分并由該無線電網(wǎng)絡(luò)控制將主部分配給該移動終端。
10.依據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中將主部分配給該移動宿主是由無線電網(wǎng)絡(luò)的無線電網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)控制的。
11.一種用于在移動無線電通信網(wǎng)內(nèi)將IP地址分配給移動無線電終端的設(shè)備，該設(shè)備包括為了在終端和網(wǎng)絡(luò)之間商議以確定IP地址主部而在移動無線終端和移動遠程通信網(wǎng)之間進行分配的裝置，該移動終端還包括用于產(chǎn)生IP地址的裝置，該IP地址包含所述的主部，供在后來的因特網(wǎng)對話中使用。
12.一種因特網(wǎng)使能的移動無線終端，該移動終端被安排成與移動遠程通信網(wǎng)進行商議以確定IP地址的主部，還將該移動終端安排成產(chǎn)生IP地址，該IP地址包含所述的主部，供在后來的因特網(wǎng)對話中使用。
13.一種在移動遠程通信網(wǎng)內(nèi)將IP地址提供給移動無線終端的方法，其中該IP地址包括一個路由部分和一個主部。該方法包括利用從該移動網(wǎng)發(fā)送到該移動終端的一個參數(shù)作為所述的主部。
14.依據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中所述的參數(shù)是無線電網(wǎng)絡(luò)臨時身份(RNT I)。
15.一種基本上如前參考附圖所描述的分配IP地址的方法。
16.一種基本上如以前參考附圖所描述的分配IP地址的設(shè)備。
全文摘要
一種在移動遠程通信網(wǎng)1內(nèi)分配因特網(wǎng)協(xié)議(IP)地址給移動無線終端7的方法。在終端7和網(wǎng)絡(luò)1之間的無線電鏈路建立期間,進行商議提供移動終端IP地址主部,其中主部在無線電網(wǎng)絡(luò)1內(nèi)是唯一的,在UMTS網(wǎng)的情況下,主部是RNTI。
文檔編號H04L12/28GK1367974SQ00805640
公開日2002年9月4日 申請日期2000年3月3日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月31日
發(fā)明者H·T·維蘭德, T·M·諾爾德曼 申請人:艾利森電話股份有限公司