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CN100369525C - 通信方法和系统 - Google Patents

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CN100369525C CNB2004100737527A CN200410073752A CN100369525C CN 100369525 C CN100369525 C CN 100369525C CN B2004100737527 A CNB2004100737527 A CN B2004100737527A CN 200410073752 A CN200410073752 A CN 200410073752A CN 100369525 C CN100369525 C CN 100369525C
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Abstract

本发明涉及一种用于相连的第一和第二无线网络的通信方法，该方法包括步骤：用一个应用层标识符在第一无线网络中注册移动终端；用一个网络层标识符在第二无线网络中注册该移动终端；将应用层标识符和网络层标识符一起存储，用于将一个通信链路从数据源路由到该移动终端。

Description

通信方法和系统
技术领域
本发明涉及通信领域，更具体地且无限制地涉及双模通信方法和系统。
背景技术
无线局域网(WLAN)是一种有前途的技术，该技术能够作为一种补充技术在热点区域使用于UMTS/GPRS以便提供高带宽和低成本。然而，WLAN与UMTS/GPRS的有效集成还是一个存在的问题。在“Mobility management for an integrated network platform(集成网络平台的移动性管理)”(By Kuladinithi，K.；Konsgen，A.；Aust，S.；Fikouras，N.；Gorg，C.，Mobile and WirelessCommunications Network，2002.4th InternationalWorkshop，Pages：621-625)和“Experimentation of TCP schemesover GPRS & WLAN(GPRS和WLAN上TCP方案的实验)”(By Leang TzehYeu；Liew，J.；Seah，W.K.G.，Mobile and WirelessCommunications Network，2002.4th  InternationalWorkshop，Pages：234-238))中考虑了不同的WLAN/GPRS集成方法。
一个存在的问题是，在由WLAN和UMTS/GPRS共同组成的异构网络中提供基于分组交换的服务。
发明内容
本发明为互相连接的第一和第二无线网络提供一种通信方法。第一无线网络中移动终端的初始网络注册(即，由网络最初识别移动终端的方法)是基于一个应用层标识符执行的，诸如一个永久标识符，特别是移动终端的MSISDN。
例如，一个特定用户的MSISDN能够具有一个的为该用户指定GPRS和WLAN服务的已分配服务描述。作为预定过程的一部分将该MSISDN分配给用户。
利用第二网络分配给移动终端的网络层标识符以执行移动终端和第二无线终端的网络注册，换句话说，将移动终端“挂钩”到网络中以便能够建立通信链路。例如，该网络层标识符是一个临时标识符，比如一个临时的IP地址，特别地是一个WLAN IP地址。注意，术语“应用层和网络层”是指OSI的分层模型。
通常将用于与第一无线网络注册的应用层标识符存储在移动终端内的非易失性存储器中，例如在用户识别模块(SIM)卡中。当移动终端已经从第二无线网络获得其网络层标识符后，它将其网络层标识符发送给第一无线网络，以便和该应用层标识符一起存储在一个映射表中。该映射表用于将一个通信链路从数据源路由到移动终端。
当移动终端从第二无线网络提供的热点覆盖区域移出时，该移动终端将一个相应的消息发送给第一无线网络，以便使在映射表中存储的临时标识符失效。这种方式，保证不会进行通过第二无线网络将通信链路路由到移动终端的尝试，在本例中路由将会失败。由于移动终端本身向第一无线网络通知其已经离开了热点区域，所以显著地降低了切换延迟。
根据本发明的另一更佳实施例，分组数据网关(PDG)用于将应用层标识符映射成网络层标识符。在3GPP TS 23.234“3GPP系统至无线局域网的互联(3GPP system to wireless local area network(WLAN)interworking)”中规定了分组数据网关。在本例中，作为注册过程的一部分将移动终端的MSISDN发送到分组数据网关。由于分组数据网关执行一个WLAN IP地址到移动终端的映射，因此该网关知道这个地址，并且因此执行MSISDN到WLAN IP地址的映射。
根据本发明的更佳实施例，将一个授权认证计帐(AAA)服务器用于执行映射。
根据本发明的更佳实施例，当两个网络可以提供这样一种到移动终端的通信链路时，执行两个网络绑定的实例选择其中的一个网络以便建立一个通信链路。这种选择能够基于任何标准，诸如负载平衡或安全级别。
根据本发明的更佳实施例，根据本发明将执行MSISDN/GPRS IP地址映射的单元重新用于执行MSISDN/WLAN IP地址的映射。
附图说明
以下，通过引用附图的举例方式描述本发明优选实施例，其中：
图1是一个具有已连接的无线网络的通信系统的框图；
图2是一个注册方法流程图的说明；
图3是一个路由方法流程图的说明。
具体实施方式
图1示出包括中等带宽无线网络102和高带宽无线网络104的通信系统100。通过网络连接部件106将中等带宽网络102和高带宽网络104连接。更佳地，网络连接部件106实现一个松散网络连接体系结构。
中等带宽网络102提供全局覆盖，而高带宽网络104提供热点108的覆盖。热点108位于中等带宽网络102的覆盖之内。
网络连接部件106跟存储器110连接。存储器110存储一个用于将永久标识符映射成临时标识符的映射表以便实现路由。下面将对其进行更加详细的解释。
无线双模终端112位于中等带宽网络102覆盖之内和热点108中。双模终端112具有一个用于存储永久标识符的非易失性存储器114。例如，非易失性存储器114是一个插在双模移动终端112读卡器中的SIM卡。在该例中，能够将双模终端112的MSISDN，即电话号码用作永久标识符。另外，也能够将IMSI用作永久标识符。
双模终端112具有用于在中等带宽模式中操作的部件116。部件116与非易失性存储器114连接以便从非易失性存储器114中读取永久标识符。
双模移动终端112具有存储器118，该存储器可以是一个用于存储临时标识符的易失性或者非易失性存储器。双模终端112还具有用于在高带宽模式中操作的部件120。部件120与存储器118连接以便写入和读取临时标识符。
在工作时，基于存储在非易失性存储器114中的永久标识符，双模终端112在中等带宽网络102中注册。相应的注册过程由部件116执行。
另外，当双模终端112在热点108中时，双模终端112在高带宽网络104中注册。在注册过程中，高带宽网络104给双模终端112分配一个临时标识符，部件120将其存储在存储器118中。当完成双模终端112在高带宽网络104中的注册过程且已经将临时标识符存储在存储器118中时，从部件120向部件116通知这一点。
相应地，部件116从存储器118读取临时标识符，并且将其发送到中等带宽网络102。中等带宽网络102将双模终端112的永久标识符和临时标识符发送到网络连接部件106，该网络连接部件106将永久标识符和临时标识符存储在存储器110的映射表中。
当数据源122想要将诸如多媒体数据的数据发送到双模终端112时，数据源122给中等带宽网络102提供双模终端112的永久标识符。中等带宽网络102将该永久标识符转发给网络连接部件106以便检查在存储器102中是否有一个有效的临时标识符对应于由数据源122所提供的永久标识符。
换句话说，检查存储器110的映射表是否具有永久标识符和相应的临时标识符。如果在存储器110中没有存储与永久标识符相对应的临时标识符，则从网络连接部件106向中等带宽网络102通知这一点，并且通过中等带宽网络102在数据源122和双模终端112之间建立中等带宽通信链路。
如果网络连接部件106从存储在存储器110中的映射表中检索对应于数据源122所提供的永久标识符的临时标识符，则将临时标识符从网络连接部件106提供给高带宽网络104，并且在高带宽网络104和双模移动终端112之间建立一个高带宽通信链路以便通过网络连接部件106和高带宽网络104将来自数据源122的数据传送到双模终端112。在一个应用中，通过这种方式将一个所谓的MMS消息从数据源122传送到双模终端112。
当双模终端112移出热点108，由部件120对此进行识别，因为来自高带宽网络104的覆盖丢失。将从部件120向部件116通知这一点，相应地该部件116将一个消息发送给中等带宽网络102，该消息表明双模终端112位于高带宽网络104的覆盖之外。基于以下事实这种情况是可能的：中等带宽网络102提供在热点108之外的全局覆盖。
为响应从双模终端112接收的消息，中等带宽网络102将一个命令发送到网络连接部件106以便使存储在存储器110中的临时标识符失效。
注意以下事实是重要的，是双模终端112而不是高带宽网络104启动在存储器110中存储的临时标识符的失效。这种方法确保在存储器110中的临时标识符在最短的延时内失效。因此，当数据源122想将数据发送给双模终端112时，不进行不必要为了通过高带宽网络104建立一个通信链路的尝试，因为双模终端112移出热点108立即反映在存储器110中。
图2示出一个相应的流程图。在步骤200，无线双模终端在中等带宽网络中注册。这是通过双模终端的永久标识符完成的。在步骤202，当双模终端处于热点覆盖中时，该终端在高带宽网络中注册。作为注册过程的一部分，在步骤204双模终端从高带宽网络接收一个临时标识符。
在步骤206中，双模终端将临时标识符发送给中等带宽网络。该临时标识符存储在映射表中以便将通信链路路由到双模终端。在图3中将对路由进行更加详细的解释。
当在步骤210双模终端移出高带宽网络的覆盖时，将一个消息从双模终端发送到中等带宽网络以便表示双模移动终端位于高带宽网络的覆盖区域之外(步骤212)。相应地，存储在映射表中的临时标识符被无效。
图3表示一个相应的路由方法。在步骤300，由中等带宽网络接收一个请求以便建立至移动终端的通信链路。移动终端在请求中由其永久标识符来识别。在步骤302，检查在映射表中是否存在一个对应于永久标识符的有效临时地址。如果存在，则将通过高带宽网络建立一个到移动终端的通信链路以便传送数据(步骤304)。如果与之相反，则通过中等带宽网络建立通信链路(步骤306)。
需要注意的是，本发明尤其适于GPRS中等带宽网络和WLAN高带宽网络的集成。在本例中，将MSISDN用作应用层标识符，并且将WLAN IP地址用作网络层标识符。然而，本发明不局限于任何特定网络标准，而是广泛地适用于具有至少两个无线网络且其中一个提供全局覆盖的通信系统。
在GPRS/WLAN集成的情况下，能够通过IP协议从移动终端将临时标识符传送到GPRS中等带宽网络中。类似地，通过IP协议消息，移动终端能够向对其移出热点覆盖关心的GPRS中等带宽网络发出通知。
另外，移动终端给GPRS中等带宽网络发送一个分组数据协议(PDP)上下文激活请求作为信令消息。PDP上下文激活请求包括已经通过WLAN高带宽网络分配给移动终端的临时IP地址。PDP上下文激活地址包括一个分配给映射表的接入点名称(APN)。
当SGSN接收到PDP上下文激活请求时，基于映射表的APN，该SGSN通过一个域名服务器(DNS)识别映射表的IP地址。然后，该SGSN用IP协议将移动终端的临时IP地址和其MSISDN转发给映射表。类似地，从移动终端向GPRS中等带宽网络发送一个PDP上下文去激活请求，使映射表中的临时IP地址失效。
参考标号：
100通信系统
102中等带宽网络
104高带宽网络
106网络连接部件
108热点
110存储器
112双模终端
114非易失性存储器
116部件
118存储器
120部件
122数据源

Claims (4)

1.一种用于相连的第一和第二无线网络的通信方法，该方法包括步骤：
用一个应用层标识符作为永久标识符在第一无线网络中注册移动终端，该第一无线网络提供第一区域的覆盖；
用一个网络层标识符作为临时标识符在第二无线网络中注册该移动终端，该第二无线网络提供第二区域的覆盖；
将应用层标识符和网络层标识符一起存储，用于将一个通信链路从数据源路由到该移动终端；
将应用层标识符从数据源提供给第一无线网络；以及
基于应用层标识符，获得网络层标识符，以便通过第二无线网络建立到该移动终端的通信链路，
其特征在于，
将一个用于执行MSISDN/GPRS IP地址映射的单元重新用于执行MSISDN/WLAN IP地址映射，
第一无线网络是一个蜂窝型中等带宽网络，并且第二无线网络是一个WLAN型较高带宽网络，
并非较高带宽网络而是移动终端通过将消息从移动终端发送到第一无线网络以便指示移动终端已经移出第二区域，发起对存储在映射表中的临时标识符的无效，使得所述临时标识符被无效。
2.一种通信系统，包括：
第一无线网络，用于在第一区域提供覆盖，该第一无线网络具有用于通过应用层标识符作为永久标识符对移动终端进行注册的注册装置；
第二无线网络，用于在第二区域提供覆盖，该第二无线网络具有用于通过网络层标识符作为临时标识符对移动终端进行注册的注册装置；
网络连接部件，用于连接第一和第二无线网络；以及
存储装置，将应用层标识符和网络层标识符一起存储，用于将一个通信链路从数据源路由到该移动终端，
将应用层标识符从数据源提供给第一无线网络的装置；以及
基于应用层标识符，获得网络层标识符，以便通过第二无线网络建立到该移动终端的通信链路的装置，
其特征在于，
将一个用于执行MSISDN/GPRS IP地址映射的单元重新用于执行MSISDN/WLAN IP地址映射的单元，
第一无线网络是一个蜂窝型中等带宽网络，并且第二无线网络是一个WLAN型较高带宽网络，以及
用于在通过将消息从移动终端发送到第一无线网络进行发起后，将存储在映射表中的临时标识符无效的装置，所述消息指示移动终端已经移出第二区域。
3.根据权利要求2的通信系统，其中一个分组数据网关从该移动终端接收一个从第二无线网络获知的网络层标识符，该标识符允许通过将应用层标识符映射到网络层标识符检索应用层标识符。
4.一种用于相连的第一和第二无线网络的移动终端，该无线移动终端包括：
用于用一个应用层标识符作为永久标识符在第一无线网络中注册的装置，该第一无线网络提供第一区域的覆盖；
用于用一个网络层标识符作为临时标识符在第二无线网络中注册的装置，该第二无线网络提供在第二区域的覆盖；以及
用于从数据源建立到移动终端的通信链路的装置，所述数据源将应用层标识符提供给第一无线网络，用于基于应用层标识符，获得网络层标识符，已和网络层标识符一起存储应用层标识符，用于经由第二无线网络将一个通信链路路由到移动终端，
其特征在于，
用于通过将消息从移动终端发送到第一无线网络以便指示移动终端已经移出第二区域，发起对存储在映射表中的临时标识符的无效，使得所述临时标识符被无效的装置。
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