專利名稱：通信系統(tǒng)中的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信，更特別的是涉及諸如互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)網(wǎng)絡(luò)這樣的分組交換網(wǎng)絡(luò)中的終端的移動性。
例如，來自國際電信聯(lián)盟-電信標(biāo)準(zhǔn)區(qū)(ITU-T)的H.323建議規(guī)定了用于多點電話會議和多媒體通信業(yè)務(wù)的終端和設(shè)備。H.323規(guī)定了如何與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備互通。H.323建議沒有規(guī)定或建議對于包括移動終端的功能、結(jié)構(gòu)、協(xié)議等。
互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組(IETF)的移動-IP工作組當(dāng)前正在研究對于移動IP的標(biāo)準(zhǔn)。移動IP標(biāo)準(zhǔn)的主要目標(biāo)是系統(tǒng)能夠在TCP/IP協(xié)議組中工作并提供互聯(lián)網(wǎng)范圍內(nèi)的移動性。
系統(tǒng)對于高層協(xié)議是透明的并允許主機(jī)在移動時保留其IP地址。
不需要對非移動主機(jī)和路由器進(jìn)行改變。
應(yīng)當(dāng)指出，本文中的移動終端不是指有無線接口的移動終端，而是指其附著點從一個固定網(wǎng)絡(luò)改變到另一個固定網(wǎng)絡(luò)的固定終端或用產(chǎn)。
US5,371738公開了支持通過無線接口連接到IP網(wǎng)絡(luò)的終端的移動性的解決方案。根據(jù)這一解決方案，為移動終端和IP網(wǎng)絡(luò)之間的連接使用橋。
這一解決方案的主要問題是只對有一個IP地址和一個媒體接入控制(MAC)地址的終端有效。使用IP地址來標(biāo)識連接到IP網(wǎng)絡(luò)的終端，且可以動態(tài)或永久分配IP地址。另一方面，MAC地址對于每個終端是唯一的。數(shù)據(jù)終端的每個廠商有一個編號序列，其中的編號可以被用來標(biāo)識每個單獨(dú)終端。
例如移動電話這樣的許多終端沒有這樣的地址，所以不能使用該解決方案。
在本文中，可以將一個基站收發(fā)信臺看作一個橋，一端是移動終端，另一端是剩余網(wǎng)絡(luò)。
使用橋有幾個優(yōu)點?；ミB兩個局域網(wǎng)(LAN)的橋知道一個特定的MAC地址連接到哪里，且通過它只將呼叫引導(dǎo)到在橋另一端的終端。橋?qū)τ诟邔訁f(xié)議也是不靈敏的。它監(jiān)視其鏈接的子網(wǎng)的業(yè)務(wù)量、讀取每個分組，但只對于MAC層的源和目的地址。只基于此，橋確定分組來自和去往的子網(wǎng)。這意味著橋可以根據(jù)高層協(xié)議對非兼容的網(wǎng)絡(luò)互連。
也使用路由器來互連局域網(wǎng)，但它們是依賴協(xié)議的且其工作在的層比橋的高。
發(fā)明目的因此，本發(fā)明的目的是提供通過無線接口連接到IP網(wǎng)絡(luò)的終端的移動性。
還可以這樣到達(dá)上述目的，即根據(jù)本發(fā)明使用用于分組交換通信網(wǎng)絡(luò)中的一種設(shè)備，該設(shè)備被用來監(jiān)視到通信網(wǎng)絡(luò)中的移動終端的連接，上述設(shè)備包括一個唯一地址表，其中的地址是在IP層之下的層的地址，使用這些地址來臨時標(biāo)識在連接過程中連接到網(wǎng)絡(luò)的移動終端；用來動態(tài)分配IP地址的裝置，在一個連接過程中這些IP地址被用來臨時標(biāo)識連接到網(wǎng)絡(luò)的一個移動終端。
因此，當(dāng)一個移動終端需要IP地址和低層地址時，也就是當(dāng)該移動終端被連接到網(wǎng)絡(luò)時，根據(jù)本發(fā)明的方法和設(shè)備使得能夠為該移動終端動態(tài)分配這兩個地址。如上所述，低層地址可以是例如MAC地址。
根據(jù)第一優(yōu)選實施方案，根據(jù)本發(fā)明的方法還包括步驟通過請求從網(wǎng)絡(luò)中另一個終端到移動終端的連接，來啟動IP和低層地址的分配；以及建立通過基站收發(fā)信臺到移動終端的連接，使用臨時分配的IP和低層地址標(biāo)識該移動終端。
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的一個終端請求到移動終端的連接時，執(zhí)行上述步驟。
根據(jù)第二優(yōu)選實施方案，根據(jù)本發(fā)明的方法包括步驟通過請求從移動終端到網(wǎng)絡(luò)中另一個終端的連接，來啟動IP和低層地址的分配；建立通過基站收發(fā)信臺到該移動終端的連接，使用臨時分配的IP和低層地址標(biāo)識該移動終端。
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的一個移動終端請求到網(wǎng)絡(luò)中另一個終端的連接時，執(zhí)行上述步驟。
上面規(guī)定的設(shè)備還可以包括一個IP地址表，該表被臨時分配給連接到網(wǎng)絡(luò)的終端。
還公開了一種分組交換網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)包括根據(jù)上面的至少一個設(shè)備。該網(wǎng)絡(luò)還包括一個節(jié)點，該節(jié)點含有被根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備使用的多個IP地址。
根據(jù)本發(fā)明，基站收發(fā)信臺可以被看作是橋的一個變體，但只是從網(wǎng)絡(luò)側(cè)的，由于連接到該網(wǎng)絡(luò)的移動臺并不象有一個IP地址和一個MAC地址的終端一樣本身作為一個子網(wǎng)工作。因此它提供了上面提到的與橋有關(guān)的優(yōu)點。
根據(jù)本發(fā)明的解決方案是獨(dú)立于所使用的終端類型和無線協(xié)議的。它可以被應(yīng)用于例如GSM系統(tǒng)、藍(lán)牙和DAMPS以及其它類型的分組交換通信網(wǎng)絡(luò)。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的越區(qū)切換過程的流程圖。
本領(lǐng)域中常見的是，路由器5保留一個每個子網(wǎng)中的IP地址和MAC地址表以便于在子網(wǎng)1、3之間選路。因此，在由路由器連接的子網(wǎng)之間的連接的建立要求所包含的終端既有IP地址又有MAC地址。
同樣，一個或多個例如移動電話的移動終端可以被連接。為了將這樣的終端連接到網(wǎng)絡(luò)，要使用基站收發(fā)信臺15、17?；臼瞻l(fā)信臺被連接到各自的子網(wǎng)并提供到移動終端的無線連接。子網(wǎng)1還包括一個無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)19。一般地，利用所使用的無線標(biāo)準(zhǔn)定義的方式將一個移動終端標(biāo)識在一個基站收發(fā)信臺和一個RNC中。例如，在GSM中使用了國際移動用戶標(biāo)識(IMSI)。當(dāng)需要一條連接時，RNC為移動終端預(yù)留了一個信道。信道的種類依賴于所使用的標(biāo)準(zhǔn)，例如，在GSM系統(tǒng)中它是一個時隙，在FDM系統(tǒng)中，它是一個頻率等。
在

圖1A和1B中，每個基站收發(fā)信臺15、17有分別有兩個時隙TS1、TS2和TS3、TS4。圖中給出了使用第一個基站收發(fā)信臺15中的第一個時隙TS1，從移動終端13到其它子網(wǎng)中的第一個終端9的一條連接。
為了能這樣工作，移動終端13必須有一個MAC地址和一個IP地址。根據(jù)本發(fā)明，RNC19包括一個MAC地址表，其中的MAC地址被用來在需要時動態(tài)分配給終端。這意味著根據(jù)本發(fā)明，必須為每個RNC預(yù)留一個MAC編號序列。子網(wǎng)必須包括一個動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議(DHCP)主機(jī)21，其中包括一個IP地址表，RNC借用其中的地址以根據(jù)本發(fā)明進(jìn)行臨時分配。優(yōu)選地，RNC19保留多個可以在需要時被動態(tài)分配給終端的空閑IP地址，以避免由于每建立一個呼叫時請求一個新IP地址所引起的延遲?？商娲兀梢詫⒄麄€IP地址表保留在RNC19中。
當(dāng)需要時，將一個MAC地址和一個IP地址與每個時隙相關(guān)聯(lián)，或?qū)嶋H上是與每個移動終端相關(guān)聯(lián)，這樣該終端就可以被其它終端訪問。根據(jù)本發(fā)明，移動終端不知道自己的MAC和IP地址。這些地址只被網(wǎng)絡(luò)用來在連接存在時標(biāo)識移動終端。
RNC19監(jiān)視每條連接。當(dāng)RNC確定移動終端正在移出其當(dāng)前連接到的基站收發(fā)信臺所覆蓋的區(qū)域而進(jìn)入另一個基站覆蓋區(qū)域時，RNC就通過通知新基站它應(yīng)當(dāng)接管到移動終端13的連接來命令一個越區(qū)切換。RNC19通知新基站關(guān)于已經(jīng)動態(tài)分配給移動終端13的MAC地址和IP地址。
圖1B給出了越區(qū)切換完成之后的情況。從移動終端13到其它子網(wǎng)2中的終端9的連接現(xiàn)在只經(jīng)過第二個基站17。
當(dāng)經(jīng)過第二個基站的連接已經(jīng)建立時，就在第一個基站中將與MAC和IP地址的關(guān)聯(lián)清除。根據(jù)GSM標(biāo)準(zhǔn)，在越區(qū)切換之后將該關(guān)聯(lián)保留一段時間，以便如果越區(qū)切換失敗，則將連接移回第一個基站。
如果需要一個新的越區(qū)切換，則以同樣方式進(jìn)行。
圖2給出了根據(jù)本發(fā)明建立到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的一個移動終端13的呼叫的過程。
步驟S21RNC19檢測到了對于移動終端13的一個進(jìn)入呼叫。該呼叫可能是同一子網(wǎng)或另一子網(wǎng)中的一個終端做出的。
步驟S22RNC19檢索要被動態(tài)分配給移動終端13的一個IP地址和MAC地址。根據(jù)本發(fā)明，RNC19包括一個有此用途的MAC地址表。IP地址通常在DHCP服務(wù)器21中找到。
步驟S23RNC19通知BTS15關(guān)于已經(jīng)被動態(tài)分配給移動終端13的MAC和IP地址，并命令BTS15建立一條到移動終端13的連接，使用上述MAC和IP地址來標(biāo)識該移動終端13并在一個特定時隙上建立一條連接。
步驟S24連接被建立且數(shù)據(jù)被發(fā)送和路由。
圖3給出了建立來自移動終端13的一個呼叫的過程。
步驟S31移動終端13通過經(jīng)由BTS15發(fā)信號給RNC19來請求一條連接。
步驟S32RNC19為BTS15分配一個IP地址和一個MAC地址。這些地址將被動態(tài)分配給移動終端13要被連接的信道。根據(jù)GSM標(biāo)準(zhǔn)，該信道與移動終端發(fā)信號給RNC19使用的信道不同。根據(jù)其它標(biāo)準(zhǔn)，可以使用相同信道。
步驟S33連接被建立。在該連接中，利用動態(tài)分配的IP和MAC地址標(biāo)識移動終端13。
步驟S34數(shù)據(jù)被發(fā)送和接收直到連接結(jié)束。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的越區(qū)切換過程的流程圖。當(dāng)此過程開始時，移動終端被連接到如圖1A所示的網(wǎng)絡(luò)中的另一個終端9，即通過第一個BTS15。
步驟S41RNC19通知新BTS17關(guān)于已經(jīng)被動態(tài)分配給移動終端13的MAC和IP地址，并命令其在一個特定時隙TS4上接管與移動終端13的通信。
步驟S43新BTS17建立到移動終端13的連接。
步驟S44當(dāng)通過新BTS17的連接已被建立時，移動終端13通過新BTS17發(fā)信號“越區(qū)切換結(jié)束”給RNC19。
步驟S45RNC19命令舊BTS15清除與MAC和IP地址的關(guān)聯(lián)。如圖1C所示，這是越區(qū)切換后的情況。
如果終端再次移動從而需要另一個越區(qū)切換，則以同樣方式進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.一種方法，用來建立去往或來自一個分組交換通信網(wǎng)絡(luò)中的移動終端的連接，該移動終端通過一個基站收發(fā)信臺被連接到上述網(wǎng)絡(luò)，該方法的特征在于步驟·為該移動終端分配一個臨時IP地址和根據(jù)IP層之下層的協(xié)議的一個臨時地址，在連接過程中用這兩個地址來標(biāo)識該移動終端，·將上述地址存儲到基站收發(fā)信臺中；
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括步驟·通過請求從網(wǎng)絡(luò)中另一個終端到移動終端的連接來啟動IP和低層地址的分配；·通過基站收發(fā)信臺建立到該移動終端的一條連接，使用臨時分配的IP和低層地址來標(biāo)識該移動終端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括步驟·通過請求從該移動終端到網(wǎng)絡(luò)中另一個終端的連接來啟動IP和低層地址的分配；·通過基站收發(fā)信臺建立到該移動終端的一條連接，使用臨時分配的IP和低層地址來標(biāo)識該移動終端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3的任何一個的方法，其中利用通信網(wǎng)絡(luò)中的RNC來分配IP和低層地址。
5.用于一個分組交換通信網(wǎng)絡(luò)中的一種設(shè)備，該設(shè)備被用來監(jiān)視到該通信網(wǎng)絡(luò)中的移動終端的連接，其特征在于該設(shè)備包括一個唯一地址表，其中的地址是IP層之下層的地址，這些地址被用來在連接過程中臨時標(biāo)識連接到網(wǎng)絡(luò)的一個移動終端；用來動態(tài)分配IP地址的裝置，這些IP地址被用來在連接過程中臨時標(biāo)識連接到網(wǎng)絡(luò)的一個移動終端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的設(shè)備，其中上述低層地址表包括MAC地址。
7.一個分組交換網(wǎng)絡(luò)的特征在于它包括根據(jù)權(quán)利要求5或6的至少一個設(shè)備。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的網(wǎng)絡(luò)，還包括一個設(shè)備，該設(shè)備包括一個IP地址表，該表中的IP地址被用來臨時分配給連接到該網(wǎng)絡(luò)的終端。
全文摘要
可以這樣使能通過一個無線接口連接到一個IP網(wǎng)絡(luò)的終端的移動性,即為該終端分配一個臨時IP地址和根據(jù)一個IP層之下層的協(xié)議的一個臨時地址,如MAC地址,并將上述地址存儲到基站收發(fā)信臺中,在連接過程中上述地址標(biāo)識了該移動終端。還公開了使能一個分組交換通信網(wǎng)絡(luò)中的移動性的一種設(shè)備,實際上是一個RNC,該設(shè)備包括一個唯一地址表,其中的地址是在IP層之下的層的地址,這些地址被用來在連接過程中臨時標(biāo)識連接到網(wǎng)絡(luò)的一個移動終端,該設(shè)備還包括用來動態(tài)分配IP地址的裝置,該IP地址用來在連接過程中臨時標(biāo)識連接到網(wǎng)絡(luò)的一個移動終端。
文檔編號H04L12/28GK1330825SQ9981461
公開日2002年1月9日 申請日期1999年12月13日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月17日
發(fā)明者O·格蘭貝里, S·亞歷克休斯 申請人:艾利森電話股份有限公司