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CN1618249A - 在分组数据网络中注册终端设备的方法 - Google Patents

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CN1618249A CN01815888.9A CN01815888A CN1618249A CN 1618249 A CN1618249 A CN 1618249A CN 01815888 A CN01815888 A CN 01815888A CN 1618249 A CN1618249 A CN 1618249A
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Abstract

本发明涉及用于在支持终端设备移动性的分组数据网络(AN)中注册终端设备的方法。给所述的终端设备(UE)分配一个用于接收数据分组的地址，其方式是，由所述终端设备(UE)把一个分配给它的标识(IMSI)经移动无线通信系统(PLMN)传输给所述的网络(AN)，而且由终端设备(UE)和网络(AN，RAN)按照统一的方法借助所述的标识(IMSI)来计算所述的地址(NI：IMSI)。

Description

在分组数据网络中注册终端设备的方法
本发明涉及一种用于在支持终端设备移动性的分组数据网络中注册终端设备的方法。
为了在这种分组数据网络中运行数据终端设备，需要给该网络内的每个这种数据终端设备分配一个地址，该地址可以插入到每次在所述网络上传输的数据分组中，以便在网络内把数据分组正确地转发给设定的接收终端设备。因特网协议版本4譬如为每个连接的计算机使用了一个地址，该地址可以被描述成通过点隔开的数字序列，其中所述的数字在被划分成层级的系统中以一种与德国邮政所采用的邮区编号系统相类似的方法描述了计算机的地点。这种层级结构允许以正确的方向给网络的路由节点传输所要转发的数据分组，而无需为此详细知道该网络的整体结构。
然而，如果在不同的地点使用终端设备，而且该终端设备因所述的网络结构而必须具有不同的地址，那么，这种网络中的地址反映了该网络的地理结构这个事实将会带来问题。若假设具有地址为a1.b1.c1.d1(其中a1，b1，c1，d1均是小于255的自然数)的终端设备不是通过其所属的节点a1.b1.c1，而是需要在另一地点通过节点a1.b2.c2进行工作的话，则该终端设备可能把那些也能到达其目的地的数据分组误运输到该网络中；但这种数据分组所要到达的目标计算机的应答将会被该计算机送到目标地址a1.b1.c1.d1。由于所述的终端设备不是位于该地点，所以所述的应答会扑空；通信将不会实现。
为了至少部分地消除该问题，已经研制移动-IP-协议。以匹配的形式，该协议也是因特网协议版本6标准的组成部分。该协议规定，当终端设备通过一个不是其本地节点的节点而在网络内被注册时，给其分配一个第二地址，即所谓的转交地址。该转交地址被传输给所述终端设备的本地节点处的所谓的本地代理。该本地代理于是就能够针对该终端设备而截取通向本地节点的某些、也即设有其第一地址的数据分组，并且采用包封的形式把设有转交地址的该数据分组转发给位于其实际地点处的终端设备。
在支持终端设备移动性的分组数据网络中，譬如上述的移动-IP-网络中，终端设备的注册是与巨大的信令耗费联系在一起的，这种耗费损害了网络用于有用数据的传输容量。一方面，在接受所述终端设备同网络的联系时必须在网络内找到一个空闲的地址，该地址可以被分配给所述的终端设备，而不会存在与在所述网络处运行的其它终端设备产生冲突的危险，另一方面，当找到该地址时必须把它传输给所述的终端设备，以便该终端设备能够给由其发送的分组装上一个正确的发送方地址，而且还必须把所述找到的地址通知给本地代理，以便该本地代理能正确地转发被发送给所述第一地址的分组。
当终端设备经移动无线网的无线连接与分组数据网络通信时，这种缺点是非常有防碍的，因为此处的传输带宽特别对于传输那些对系统的功能性重要的信息  譬如必须通过高效地防止传输差错而传输的地址是较紧张的。
本发明的任务在于提供如下一种方法，它允许以低的信令耗费在分组数据网络中注册移动终端设备。
该任务由具有权利要求1所述特征的方法来解决。该方法是基于以下思想，即在注册终端设备时，许多通信网希望从所述的终端设备传输一个至少在该网络内表征所述终端设备或其用户的标识，其中，该标识-尤其在长途通信网的情况下-可以被用来给用户分配和计划对网络的使用，或者-在计算机网络的情况下-被用来检验用户是否有权访问网络和可能还有其中可用的数据库存。该标识无论如何也必须从终端设备传输给网络。因此，该标识中所含的专用信息-不必专门传输-可以被考虑用来计算地址。通过不但由网络而且还由终端设备按照统一的方法执行所述的计算，最后两者都将拥有所述终端设备的相同地址，而不必事先已把该地址从网络传输给所述的终端设备。
优选的改进方案由从属权利要求给出。
所述方法的可逆性也是值得追求的，以便确保不会给两个终端设备分配同一个地址。
有益的是，在制造时在世界范围内(而不是只在分组数据网络内)把所述的标识明确地分配给每个终端设备，其原因在于，此后-譬如在漫游的范围内-也可以在分组数据网络中注册任意的、通常在外部网络中使用的终端设备。
如果所述的终端设备是移动终端设备，则尤其将它的IMSI(国际移动用户识别号码)提供作为标识。
可以简单地通过把终端设备的标识和分组数据网络的标识串接起来而形成所述终端设备的地址。
下面借助附图来详细讲述实施例。其中：
图1以能够采用本发明的分组数据网络为例示出了一种接入网的方案，移动终端设备通过该接入网可以访问诸如因特网等网络，
图2示出了在注册终端设备时在该终端设备和接入网之间交换的最重要消息的顺序。
从图1可以看出，接入网AN具有多个网关服务器GS，所述的服务器可以构造在国家的不同地方，并分别具有通往网络NW、例如因特网的接口。所述的网关服务器GS在功能上是相互独立的；它们可以多重地存在，以便使通向网络NW的接入通路对各个终端设备UE而言不会太长。
因特网只是网络NW的一个例子，可以采用此处所述的接入网AN来用于其接入交换。另一种应用譬如是把公司员工的移动终端设备UE连接到公司自己的网络NW。
接入网AN包括一个基于IP的无线接入网RAN，该接入网支持经通信系统PLMN来连接终端设备UE。此处没有详细讨论的连接终端设备的其它可能性有：无线LAN，有线连接的宽带业务，例如xDSL，FTTx或者宽带有线电视CATV。
所述的无线通信系统PLMN具有一种由诸如GSM或UMTS等移动无线标准所公知的蜂窝结构，这在附图中没有详细示出。它包括多个基站BS，这些基站分别被分配给一个叫做小区的地理区域，并可以与停留在该小区内的终端设备进行通信。由基站控制器分别控制与其相连的多个基站。所述的基站控制器被连接在无线接入网RAN的节点上。
图2简要地示出了在无线接入网RAN中注册终端设备UE的过程。当终端设备UE想要在接入网RAN中注册，以便与网络NW或与连接在该接入网上的其它终端设备交换数据时，则它必须为此首先在移动无线通信系统的所述层上登录。所述登录过程的流程是针对各种移动无线通信标准，例如GSM、UMTS等而详细规定的，因此这里无需详细讲述。对本发明重要的是，在图2中由箭头1表示的该登录过程中，由终端设备UE向移动无线通信系统PLMN传输一个标识，该标识允许所述的移动无线通信系统确定终端设备的身份，并对该终端设备使用移动无线通信系统PLMN的资源的权利进行检验。所述的标识至少包括所述终端设备的IMSI(国际移动用户识别号码)。
登录到移动无线通信系统PLMN中通常还包括：把一个在此被称为网络识别符NI的移动无线通信网标识传输给终端设备UE(箭头2)，该标识可以使终端设备或其用户识别出该终端设备是利用多个可能被选择的系统中的哪一个而被登录的。
如果标识检验的结果为肯定而且终端设备可以使用所述的移动无线通信系统PLMN，以及如果移动无线通信系统PLMN还确定出由终端设备UE所请求的通信连接是一个经无线接入网RAN的分组数据连接，那么在一个用箭头3所示的消息中把所述由终端设备UE发送的标识IMSI和所述的网络识别符NI传送给接入网RAN。
因此，所述的终端设备UE和接入网RAN都知道所述的两个标识IMSI和NI。通过把所述的两个标识连接成一个字符串-其第一部分是网络识别符NI和其第二部分是IMSI，这两个标识符相互独立地构成一个地址。通过无线电传输地址-该地址必须被费事地防止传输差错并从而需要一个大大超过原本地址字符数的信息量-是不必要的。
由于IMSI根据规定明确地表征了每个在世界范围内存在地移动无线终端设备，所以如此产生的地址必是一次性的。因此它用于接入网内的数据线，而不需要检验该地址是否已经被分配给另一个终端设备。从而避免了因这种检验或搜寻一个尚未分配的地址而带来的信令耗费。
因此，如此产生的地址可以直接在其生成之后被终端设备用作发送方标识，以用于从其发送给网络NW的数据分组(由箭头4表示)或用于经网络NW发送给终端设备UE的数据分组，而无需事先在终端设备UE和无线接入网RAN之间的无线电通路上以任何方式告知所述需要采用的地址。产生这种地址只是基于如下信息，即：该信息的无线传输对于终端设备登录到移动无线通信系统PLMN中无论如何都是必要的。

Claims (5)

1、用于在支持终端设备移动性的分组数据网络中注册终端设备的方法，其中给所述的终端设备分配一个用于接收数据分组的地址，其特征在于，由所述终端设备把一个分配给它的标识传输给所述的网络，而且由终端设备和网络按照统一的方法借助所述的标识来计算所述的地址。
2、按权利要求1的方法，其特征在于，所述用于计算地址的方法是可逆的。
3、按权利要求1或2的方法，其特征在于，在制造时在世界范围内把所述的标识明确地分配给每个终端设备。
4、按上述权利要求之一的方法，其特征在于，所述方法被用于作为终端设备的移动无线终端设备，而且所述的标识是所述移动无线终端设备的IMSI。
5、按上述权利要求之一的方法，其特征在于，通过把终端设备的标识和分组数据网络的标识串接起来而形成所述的地址。
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