專利名稱：在無線局域網和蜂窩網絡之間漫游的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在無線局域網(WLAN)和蜂窩網絡之間漫游的方法，特別涉及一種在WLAN和蜂窩網絡之間的改進的漫游方法，其基于移動IP系統(tǒng)互連WLAN和蜂窩網絡以平滑漫游。
背景技術：
通常，基于使用帶寬頻率為2.4GHz的具有最大數據率為11Mbps的IEEE802.11b標準在國內外分配WLAN服務。802.1x用于用戶驗證，并且用于安全的802.11i和用于服務質量的802.11e的標準也正在制定中。
在此，必須考慮WLAN和蜂窩網絡的互連以便通過克服接入點(AP)的覆蓋限制提供靈活的服務。因此，對于分配在世界范圍的WLAN服務的激勵及WLAN和蜂窩網絡的互連已經引起極大關注。
互連WLAN和蜂窩網絡的最可靠方法是使用移動IP。使用移動IP的常用方法是在一次對話中切斷物理層并且再連接它。這一操作根據現有的協議需要花費若干秒。
然而，為了提供諸如圖像或語音通信等實時服務，切斷和再連接的時間必需盡可能的減少。也就是說，當終端從一個網絡移動到另一個網絡時，終端的再驗證和再接入過程必需在短時間內執(zhí)行。因此，非常需要一種在WLAN和蜂窩網絡之間能夠減少為支持可移動性所花費的時間的漫游方法。

發(fā)明內容
相應地，本發(fā)明的主要目的在于提供一種在WLAN和蜂窩網絡之間的漫游方法，通過可以接入WLAN和蜂窩網絡的雙模終端從WLAN服務區(qū)域移動至蜂窩式服務區(qū)域或相反移動時迅速支持漫游，從而減少漫游所需的時間，可以支持適于實時服務的漫游。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種在WLAN和蜂窩網絡之間漫游的方法，其可以盡可能的防止在漫游中的數據丟失，因為與語音服務不同，在數據服務中數據的維護比實時性更重要。
也就是說，本發(fā)明致力于實現在WLAN和蜂窩網絡之間的漫游方法以最小化數據丟失并減少漫游時間。
為了實現本發(fā)明的上述目的，在使用移動IP系統(tǒng)的WLAN和/或蜂窩網絡中的數據通信中，一種在WLAN和蜂窩網絡之間的漫游方法包括第一步驟，識別某一特定移動終端IP地址分配的蜂窩網絡的分組數據服務節(jié)點向位于該移動終端當前服務區(qū)域內的WLAN的接入點管理裝置通知關于該移動終端當前接入狀態(tài)的信息；第二步驟，移動終端新近接入的接入點管理裝置請求更新地址來以其地址替換分組數據服務節(jié)點的地址，根據更新結果，向該移動終端分配IP地址，并且將其通知給分組數據服務節(jié)點；以及第三步驟，從接入點管理裝置接收通知消息的分組數據服務節(jié)點發(fā)送在由移動到接入點管理節(jié)點所導致的漫游過程中獲得的數據，由此實現從蜂窩網絡到WLAN的漫游。
根據本發(fā)明的另一個方面，在使用移動IP系統(tǒng)的WLAN和/或蜂窩網絡中的數據通信中，一種在WLAN和蜂窩網絡之間漫游的方法，包括第一步驟，識別某一特定移動終端IP地址分配的WLAN的接入點管理裝置向位于該移動終端當前服務區(qū)域內的蜂窩網絡的分組數據服務節(jié)點通知該移動終端當前接入狀態(tài)的信息；第二步驟，移動終端新近接入的分組數據服務節(jié)點請求更新地址來以其地址替換接入點管理裝置的地址，根據更新結果，向該移動終端分配IP地址，并且將其通知給接入點管理裝置；以及第三步驟，從分組數據服務節(jié)點接收通知消息的接入點管理裝置發(fā)送在由移動到分組數據服務節(jié)點所導致的漫游過程中獲得的數據，由此實現從WLAN到蜂窩網絡的漫游。


圖1是描述本發(fā)明的移動IP系統(tǒng)概念的流程圖；圖2是描述當與圖1所示的基于移動IP操作的蜂窩網絡互連的WLAN單獨操作時的概念的流程圖；圖3示出根據本發(fā)明的最佳實施例在WLAN和蜂窩網絡之間的漫游方法中，在執(zhí)行從圖1所示的蜂窩網絡到圖2所示的WLAN的漫游時的網絡互連方法的流程圖；圖4示出根據本發(fā)明的最佳實施例在WLAN和蜂窩網絡之間的漫游方法中，在執(zhí)行從圖2所示的WLAN到圖1所示的蜂窩網絡的漫游時的網絡互連方法的流程圖；圖5示出在圖3和圖4中生成并發(fā)送的Con-Inform消息的格式；以及圖6示出在圖3和圖4中生成并發(fā)送的Con-Notify消息的格式。
具體實施例方式
將參考隨附的附圖具體描述根據本發(fā)明最佳實施例的在WLAN和蜂窩網絡之間的漫游方法。
圖1是描述本發(fā)明的移動IP系統(tǒng)概念的流程圖。參考圖1，分組數據服務節(jié)點PDSN1和PDSN2(110111和112)是位于用于執(zhí)行分組數據切換功能的CDMA 2000 1x網絡的蜂窩網絡中的節(jié)點。本地代理(HA)120是位于網絡中的位置登記裝置，在移動終端(MT)11通過PDSN 110請求位置登記時用于登記位置。在此，HA 120包括多個IP地址資源，其基于位置登記請求消息將該多個IP地址資源鏈接到PDSN 110和MT 11的識別信息，并動態(tài)的分配IP地址且產生地址登記請求消息、地址更新請求消息和地址刪除請求消息作為更新所分配的IP地址的地址更新消息。域名服務器(DNS)130是地址管理裝置，用于基于來自HA 120的地址更新消息(即，地址登記請求消息、地址更新請求消息或地址刪除請求消息)登記、更新或刪除分配給MT 11的地址。
下面將參考圖1描述移動IP系統(tǒng)的概念。
當具有特定主機名(han)的用戶MT 11通過PDSN1 111向HA120請求位置登記時(S201和S202)，HA 120基于來自PDSN1的位置登記請求消息將IP地址資源中的一個(ip1)分配給相應的MT 11(S203)，通過鏈接為MT 11的主機名han所分配的IP地址資源ip1和當前接入PDSN1 111的識別信息來登記位置(S204)，以及基于位置登記請求消息向DNS 130請求han:ip1的IP地址登記(S205)。DNS130響應該請求登記han:ip1(S206)。
當接入PDSN1 111并且登記其位置和IP地址資源的MT 11移動并通過PDSN2 112向HA 120請求以主機名han和所分配的IP地址ip1進行位置登記時(S207和S208)，HA 120基于來自PDSN2 112的位置登記請求消息識別所登記的han:ip1的PDSN已由PDSN1 111變?yōu)镻DSN2 112，并且通過將han:ip1鏈接到PDSN2 112的識別信息登記位置(S209)。
HA 120根據位置登記請求消息分配IP地址資源，登記所分配的IP地址，確認接收了所登記的han:ip1的位置登記請求消息，并且計算非接收時間(S210)。當非接收時間超過一預定時間時(S211)，HA 120向DNS 130請求刪除所登記的han:ip1(S212)。DNS 130基于刪除請求消息刪除han:ip1登記信息(S213)，并向HA 120通知刪除完成以便將該已分配的地址資源ip1動態(tài)地分配給另一終端(S214)。
圖2是描述當與圖1所示的基于移動IP操作的蜂窩網絡互連的WLAN單獨操作時的概念的流程圖。在圖2中，參考標記12表示諸如筆記本PC等具有WLAN通信功能的移動終端，參考標記20表示移動終端12為進行通信而無線接入的接入點，以及參考標記30表示在移動終端12的數據通信過程中用于驗證和收費的驗證/收費服務器。
當移動終端12接入接入點20時(S251)，其根據802.1x驗證過程被驗證/收費服務器30驗證(S252)。在此，802.1x是包括MD-5、TLS、SRP和OTP在內的現有方法中的一種。
在完成驗證過程后，接入點20發(fā)送消息接入-請求(開始)以通知驗證/收費服務器30收費開始以便開始收費(S253)，并且向移動終端12提供數據服務直到在S251中的接入結束(S254)。
圖3示出根據本發(fā)明的最佳實施例在WLAN和蜂窩網絡之間的漫游方法中，在執(zhí)行從圖1所示的蜂窩網絡到圖2所示的WLAN的漫游時的網絡互連方法的流程圖。
圖4示出根據本發(fā)明的最佳實施例在WLAN和蜂窩網絡之間的漫游方法中，在執(zhí)行從圖2所示的WLAN到圖1所示的蜂窩網絡的漫游時的網絡互連方法的流程圖。
在圖3和圖4所示的實施例中，蜂窩網絡是CDMA 2000 1x網絡，圖3所示的基站控制器(BSC)410、分組數據服務節(jié)點(PDSN)420以及本地代理(HA)430表示圖1所示的蜂窩網絡的節(jié)點，接入點(AP)510和接入點管理裝置(APM)520表示圖2所示的WLAN的節(jié)點。APM 520作為管理AP 510并支持移動性的節(jié)點被新近設置在WLAN中以具有與PDSN 420相對應的功能，以及驗證/收費服務器(AAA)440是用于對蜂窩網絡和WLAN的用戶進行驗證并收費的服務器。此外，移動終端(MT)10是雙模終端，其可以接入圖1所示的蜂窩網絡和圖2所示的WLAN，并采用移動IP堆棧。PDSN 420和APM 520作為節(jié)點被操作用于執(zhí)行在每個網絡中的基于移動IP的切換功能以便支持MT 10的移動性。
下面將參考圖3描述從蜂窩網絡到WLAN的漫游方法。
位于蜂窩網絡中的MT 10通過包含基站和PDSN 420的BSC 410執(zhí)行信道和R-P的建立。也就是說，MT 10訪問BSC 410來執(zhí)行雙向信道建立(CH建立)(S301)，并且已建立信道的BSC 410執(zhí)行與PDSN 420的雙向R-P建立(S302)，其已由現有技術披露。
此后，MT 10和PDSN 420執(zhí)行點對點協議(PPP)驗證(S303)。相應的，PDSN 420分別向HA 420和AAA 440發(fā)送接入請求并接收響應以使HA 430和AAA 440可以執(zhí)行相關功能(S304)。該過程也已由現有技術披露。
MT 10的移動IP堆棧執(zhí)行與PDSN 420的預定過程以接收IP地址(MIP請求和通告(advertisement))(S305)。
在執(zhí)行S305的與移動IP有關的協議后，MT 10利用網絡接入標識符(NAI)、ID和密碼通過PDSN 420向HA 430請求位置登記(登記請求)(S306和S307)。HA 430向AAA 440發(fā)送接入請求消息接入請求以開始收費(S308)，并且接收響應消息接入響應(S309)。作為結果，當AAA 440和HA 430的用戶驗證和移動IP登記成功時，HA 430通過PDSN 420和BSC 410向MT 10分配IP地址作為對S306和S307的響應(S310和S311)。除了與AAA 440相關的處理之外，S306到S311的過程，即位置登記和IP地址分配的過程與S201到S206的過程是一樣的，并且因此省略了其細節(jié)性的描述。
通過S311，MT 10當前接入的PDSN 420檢測MT 10的當前位置(即，基站區(qū)域)和登記響應，并通過圖5所示的Con-Inform消息向作為在該區(qū)域內的AP 510的管理設備的APM 520通知MT 10的當前接入狀態(tài)(S312)。
參考圖5，Con-Inform消息包括協議版本及其長度(例如，1字節(jié))、消息標識符及其長度(例如，2字節(jié))、分組長度及其長度(例如，2字節(jié))、發(fā)送方IP地址及其長度、客戶端MAC地址及其長度、用戶ID及其長度、用戶NAI及其長度、用戶密碼及其長度、從0到2048的序列號及其長度(例如，2字節(jié))，及其他。
當MT 10移動至WLAN區(qū)域來接入，其根據802.1x通過AP 510和APM 520被驗證(S313和S314)。在此，當APM 520在S312接收MT 10的信息時，其利用其地址作為轉交地址(COA)請求更新HA430的聯編表(漫游登記)(S315)。
此后，當MT 10請求時，APM 520發(fā)送在S315中更新的所分配的IP地址來管理MT 10(DHCP請求及響應)(S316)。該地址是從APM520向MT 10發(fā)送數據所需的。
APM 520利用圖6所示的Con-Notify消息向S312中發(fā)送數據的PDSN 420通知漫游已經執(zhí)行(S317)。
如圖6所示，Con-Notify消息包括協議版本及其長度(例如，1字節(jié))、消息標識符及其長度(例如，2字節(jié))、分組長度及其長度(例如，2字節(jié))、發(fā)送方IP地址及其長度、連接上下文及其長度、從0到2048的序列號及其長度(例如，2字節(jié))，及其他。
最后，在S317中接收Con-Notify消息的PDSN 420向APM 520發(fā)送漫游過程中獲得的數據(間隔數據轉發(fā))(S318)。
下面將參考圖4描述從WLAN到蜂窩網絡的漫游方法。
位于WLAN中的MT 10接入AP 510(S601)，并且根據801.1驗證過程通過AAA來驗證(S602)。
MT 10的移動IP堆棧執(zhí)行與APM 520的預定過程來接收IP地址(MIP請求和通告)(S603)。
在執(zhí)行S603中的與移動IP有關的協議后，MT 10利用NAI值、ID和密碼通過APM 520向HA 430請求位置登記(登記請求)(S604和S605)。HA 430向AAA 440發(fā)送接入請求消息接入請求以開始收費(S606)，并接收響應消息接入響應(S607)。作為結果，當AAA 440和HA 430的用戶驗證和移動IP登記成功時，HA 430通過APM 520和AP 510向MT 10分配IP地址作為對S604和S605的響應(S608和S609)。
S604到S609的過程，即位置登記和IP地址分配的過程與S306到S311的過程是一樣的。也就是說，AP 510和APM 520作為WLAN的構成節(jié)點與作為蜂窩網絡的構成節(jié)點的基站/BSC 410和PDSN 420具有相似/相同的功能。
通過S609，MT 10當前接入的APM 520檢測MT 10的當前位置(即，AP區(qū)域)和登記響應，并通過圖5所示的Con-Inform消息向用于該區(qū)域內的基站/BSC 410的PDSN 420通知MT 10的當前接入狀態(tài)(S610)。
當MT 10移動至蜂窩網絡區(qū)域，位于蜂窩網絡中的MT 10通過BSC 410和PDSN 420執(zhí)行如圖3的S301到S303所示的信道建立和R-P建立(S611和S612)。此后，MT 10和PDSN 420執(zhí)行PPP驗證(S613)。
在此，當PDSN 420在S610中接收關于MT 10的信息，其利用其地址作為COA請求更新HA 430的聯編表(漫游登記)(S614)。其與圖3的S315相對應。
當MT 10請求時，PDSN 420發(fā)送在S614中更新的所分配的IP地址來管理MT 10(DHCP請求和響應)(S615)。該地址是從PDSN 420向MT 10發(fā)送數據所需的。
PDSN 420利用圖6所示的Con-Notify消息向S610中發(fā)送數據的APM 520通知漫游已經執(zhí)行(S616)。最后，在S616中接收Con-Notify消息的APM 520向PDSN 420發(fā)送在漫游過程中獲得的數據(間隔數據轉發(fā))(S617)。S615到S617的過程與圖3所示的S316到S318的過程相對應。
本發(fā)明并不局限于前面提到的實施例。例如，本發(fā)明可以在WLAN的使用頻率為5GHz帶寬的802.11a中應用。也就是說，本發(fā)明可以以各種形式實現而不背離本發(fā)明的本質特征的精神。
工業(yè)可應用性綜上所述，在WLAN和蜂窩網絡之間的漫游方法通過減少漫游時間可以支持更適于實時服務的漫游，并可防止在漫游過程中的數據丟失。也就是說，本發(fā)明可以最小化數據丟失和減少漫游所需的時間。
權利要求
1.在使用移動IP系統(tǒng)的WLAN和/或蜂窩網絡中的數據通信中，一種在WLAN和蜂窩網絡之間漫游的方法，包括第一步驟，識別對一個特定移動終端的IP地址分配的蜂窩網絡的分組數據服務節(jié)點向位于該移動終端當前服務區(qū)域內的WLAN的接入點管理裝置通知關于該移動終端當前接入狀態(tài)的信息；第二步驟，移動終端新近接入的接入點管理裝置請求更新地址來以其地址替換分組數據服務節(jié)點的地址，根據更新結果向該移動終端分配IP地址，并且將其通知給分組數據服務節(jié)點；以及第三步驟，從接入點管理裝置接收通知消息的分組數據服務節(jié)點發(fā)送在由移動到接入點管理節(jié)點所導致的漫游過程中獲得的數據，由此實現從蜂窩網絡到WLAN的漫游。
2.在使用移動IP系統(tǒng)的WLAN和/或蜂窩網絡中的數據通信中，一種在WLAN和蜂窩網絡之間漫游的方法，包括第一步驟，識別對一個特定移動終端的IP地址分配的WLAN的接入點管理裝置向位于該移動終端當前服務區(qū)域內的蜂窩網絡的分組數據服務節(jié)點通知關于該移動終端當前接入狀態(tài)的信息；第二步驟，移動終端新近接入的分組數據服務節(jié)點請求更新地址來以其地址替換接入點管理裝置的地址，根據更新結果向該移動終端分配IP地址，并且將其通知給接入點管理裝置；以及第三步驟，從分組數據服務節(jié)點接收通知消息的接入點管理裝置發(fā)送在由移動到分組數據服務節(jié)點所導致的漫游過程中獲得的數據，由此實現從WLAN到蜂窩網絡的漫游。
3.根據權利要求1或2的方法，其中第一步驟中的通知消息包括協議版本及其長度、消息標識符及其長度、分組長度及其長度、發(fā)送方IP地址及其長度、客戶端MAC地址及其長度、用戶ID及其長度、用戶NAI及其長度、用戶密碼及其長度、序列號及其長度。
4.根據權利要求1或2的方法，其中第二步驟中的通知消息包括協議版本及其長度、消息標識符及其長度、分組長度及其長度、發(fā)送方IP地址及其長度、連接上下文及其長度、序列號及其長度。
5.根據權利要求1或2的方法，其中分組數據服務節(jié)點和接入點管理裝置執(zhí)行基于移動IP的切換功能以支持移動終端的可移動性。
6.根據權利要求1或2的方法，其中移動終端為雙模終端，其可以接入蜂窩網絡和WLAN兩者且采用移動IP堆棧。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在WLAN和蜂窩網絡之間漫游的方法，其基于移動IP系統(tǒng)互連WLAN和蜂窩網絡以平滑漫游。在使用移動IP系統(tǒng)的WLAN和/或蜂窩網絡中的數據通信中，一種在WLAN和蜂窩網絡之間漫游的方法，包括如下步驟識別某一特定移動終端IP地址分配的蜂窩網絡的分組數據服務節(jié)點向位于該移動終端當前服務區(qū)域內的WLAN的接入點管理裝置通知關于該移動終端當前接入狀態(tài)的信息，移動終端新近接入的接入點管理裝置請求更新地址來以其地址替換分組數據服務節(jié)點的地址，根據更新結果向該移動終端分配IP地址，并且將其通知給分組數據服務節(jié)點；以及從接入點管理裝置接收通知消息的分組數據服務節(jié)點發(fā)送在由移動到接入點管理節(jié)點所導致的漫游過程中獲得的數據，由此實現從蜂窩網絡到WLAN的漫游。以類似的方式，可以實現從WLAN到蜂窩網絡的漫游。
文檔編號H04L12/28GK1625868SQ02828953
公開日2005年6月8日 申請日期2002年11月29日 優(yōu)先權日2002年5月14日
發(fā)明者申容式, 柳時勳, 李東學 申請人:Sk電信有限公司