專利名稱：通過(guò)使用GGSN使WiMAX和3GPP互通的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本說(shuō)明書(shū)屬于無(wú)線通信領(lǐng)域。具體地說(shuō)，本說(shuō)明書(shū)屬于通過(guò)使用網(wǎng)關(guān)GPRS(通用 分組無(wú)線業(yè)務(wù))支持節(jié)點(diǎn)(GGSN)來(lái)實(shí)現(xiàn)全球微波接入互通(WiMAX)和第三代合作伙伴計(jì) 劃(3GPP)系統(tǒng)內(nèi)的互通性的領(lǐng)域。
通過(guò)閱讀下面的詳細(xì)描述并參考附圖，本發(fā)明的各方面將變得更加清楚，在附圖 中相同的標(biāo)記可以表示相似的部件圖1描述了 WiMAX網(wǎng)絡(luò)。圖2A描述了在拜訪地通信網(wǎng)絡(luò)中具有GGSN的第一漫游配置。圖2B描述了在歸屬地通信網(wǎng)絡(luò)中具有GGSN的第二漫游配置。圖3描述了在WiMAX網(wǎng)絡(luò)和3GPP網(wǎng)絡(luò)之間建立連接的過(guò)程。圖4A-4E描述了如何對(duì)層進(jìn)行修改以使得能夠在WiMAX網(wǎng)絡(luò)和3GPP網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn) 行通信。圖5描述了當(dāng)移動(dòng)站從一個(gè)接入服務(wù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)(ASN-GW)移動(dòng)到另一個(gè)ASN-GW時(shí)的 切換過(guò)程。圖6描述了顯示圖5的切換完成前后存在的連接的示圖。圖7描述了當(dāng)移動(dòng)站從一個(gè)ASN-GW移動(dòng)到另一個(gè)ASN-GW時(shí)的不同的切換過(guò)程。圖8描述了顯示圖7的切換完成前后存在的連接的示圖。
具體實(shí)施例方式下面是附圖中示出的本發(fā)明實(shí)施例的詳細(xì)描述。這些實(shí)施例很詳細(xì)以便清楚地傳 達(dá)本發(fā)明。但是，所提供的細(xì)節(jié)數(shù)量并不旨在限制這些實(shí)施例的可以預(yù)料的變形；而是相 反，其目的是覆蓋落入如權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和保護(hù)范圍內(nèi)的所有修改、等價(jià) 形式和替代形式。為了使這些實(shí)施例對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯而易見(jiàn)，設(shè)計(jì)了下面的詳細(xì) 描述。全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)是利用移動(dòng)電話進(jìn)行移動(dòng)通信的標(biāo)準(zhǔn)，其被世界大部分 地區(qū)所采用。GSM移動(dòng)電話使用通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)(GPRS)系統(tǒng)來(lái)傳輸因特網(wǎng)協(xié)議(IP)分 組。GPRS核心網(wǎng)是GPRS系統(tǒng)的主要部分并且還為基于WCDMA (寬帶碼分多址)的3G (第3 代)網(wǎng)絡(luò)提供支持。GPRS核心網(wǎng)是GSM核心網(wǎng)的集成部分。GPRS網(wǎng)絡(luò)所使用的IP協(xié)議被 稱作GPRS隧道協(xié)議(GTP)。這種協(xié)議使得GSM或WCDMA網(wǎng)絡(luò)的終端用戶能夠四處移動(dòng)，同 時(shí)如同來(lái)自于網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(GGSN)的一個(gè)位置那樣繼續(xù)連接到因特網(wǎng)上。通過(guò)將用 戶數(shù)據(jù)從用戶的當(dāng)前服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(SGSN)傳送到正在處理該用戶的會(huì)話的GGSN來(lái) 完成這一功能。網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(GGSN)充當(dāng)GPRS骨干網(wǎng)和外部分組數(shù)據(jù)網(wǎng)(無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和IP 網(wǎng)絡(luò))之間的接口。它把來(lái)自SGSN的GPRS分組轉(zhuǎn)換成合適的分組數(shù)據(jù)協(xié)議(PDP)格式(如IP或X. 25)，并且在相應(yīng)的分組數(shù)據(jù)網(wǎng)上將它們發(fā)送出去。在另一個(gè)方向上，輸入數(shù)據(jù)分組 的PDP地址被轉(zhuǎn)換成目的用戶的GSM地址。這些被重新編址的分組被發(fā)送給負(fù)責(zé)的SGSN。 為了這個(gè)目的，GGSN在它的位置寄存器中存儲(chǔ)用戶當(dāng)前的SGSN地址及其簡(jiǎn)檔。GGSN負(fù)責(zé) IP地址分配，并且是已連接UE (用戶設(shè)備)的缺省路由器。GGSN還執(zhí)行認(rèn)證和計(jì)費(fèi)功能。 服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(SGSN)負(fù)責(zé)從其地理服務(wù)區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)站傳遞數(shù)據(jù)以及向這些移動(dòng)站 傳遞數(shù)據(jù)。它的任務(wù)包括分組路由和傳遞、活動(dòng)性管理(連接/斷開(kāi)和位置管理)、邏輯鏈 路管理以及認(rèn)證和計(jì)費(fèi)功能。第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPP)是電信協(xié)會(huì)組織間的合作，以在國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU) 的國(guó)際移動(dòng)通信-2000項(xiàng)目的范圍內(nèi)建立全球適用的第三代(3G)移動(dòng)電話系統(tǒng)規(guī)范。3GPP 規(guī)范基于演化的全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)規(guī)范，并且可為公眾獲得。一種不同的系統(tǒng)是WiMAX，全球微波接入互通。WiMAX是一種致力于在長(zhǎng)距離上以 各種方式提供無(wú)線數(shù)據(jù)的電信技術(shù)，從點(diǎn)到點(diǎn)的鏈路到全移動(dòng)蜂窩類型接入。作為電纜和 DSL的替代物，WiMAX提供最后一英里無(wú)線寬帶接入的傳送。WiMAX論壇已經(jīng)定義了一種定 義WiMAX網(wǎng)絡(luò)如何與其他網(wǎng)絡(luò)連接的架構(gòu)以及操作這種網(wǎng)絡(luò)的各種其他方面，包括地址分 配、認(rèn)證等。圖1中示出了這種架構(gòu)的概觀。本文定義并使用如下的用于WiMAX網(wǎng)絡(luò)部件 的首字母縮略詞· SS/MS 用戶站/移動(dòng)站· ASN:接入服務(wù)網(wǎng)· BS:基站，屬于 ASN· ASN-Gff =ASN 網(wǎng)關(guān)· CSN:連接服務(wù)網(wǎng)· HA 歸屬地代理，屬于CSN· AAA 認(rèn)證、授權(quán)和記賬服務(wù)器，屬于CSN· NAP 網(wǎng)絡(luò)接入提供商· NSP:網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商加上這些部件之間的多個(gè)相互連接(或參考點(diǎn))，用Rl到R5以及R8標(biāo)注。實(shí)施例包括重用GGSN以實(shí)現(xiàn)WiMAX和3GPP系統(tǒng)之間的互通性的系統(tǒng)和方法。實(shí) 施例包括在WiMAX系統(tǒng)的ASN內(nèi)實(shí)現(xiàn)GPRS隧道協(xié)議(GTP)功能體，以使得能夠在ASN的 ASN網(wǎng)關(guān)(ASN-GW)和3GPP系統(tǒng)的GGSN之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。實(shí)施例還在3GPP系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn) WiMAX AAA服務(wù)器，以使得能夠在ASN-GW和3GPP系統(tǒng)之間進(jìn)行控制信息的通信。圖2A和圖2B顯示了 WiMAX網(wǎng)絡(luò)和3GPP網(wǎng)絡(luò)之間的通信鏈路。圖2A顯示的漫游 配置中GGSN 212在拜訪地通信網(wǎng)絡(luò)(CN)內(nèi)。圖2B顯示的漫游配置中GGSN 212在歸屬地 CN中。如這些圖中所顯示的，GPRS隧道協(xié)議(GTP)功能體210實(shí)現(xiàn)在WiMAX系統(tǒng)的接入服 務(wù)網(wǎng)(ASN) 206中。這用來(lái)便于ASN網(wǎng)關(guān)(ASN-GW)與GGSN之間的通信，以允許WiMAX系統(tǒng) 和3GPP系統(tǒng)之間的互通性。這樣，例如，WiMAX移動(dòng)站(MS) 202與WiMAX基站(BS) 204通信，其中WiMAX基站 (BS) 204是ASN 206的一部分。ASN網(wǎng)關(guān)(ASN-GW) 208在基站和外部3GPP系統(tǒng)之間建立連 接。WiMAX ASN-Gff 208必須實(shí)現(xiàn)GTP功能體210，以支持分組數(shù)據(jù)協(xié)議(PDP)過(guò)程以用于 在ASN-GW 208和GGSN 212之間建立數(shù)據(jù)通路。這些功能體由3GPP的發(fā)行版定義，這些發(fā)
5行版由合作伙伴公布。由ASN 206實(shí)現(xiàn)的GTP功能體210使得能夠與3GPP網(wǎng)絡(luò)中的GGSN 212進(jìn)行通信。當(dāng)MS在多個(gè)ASN-GW之間移動(dòng)時(shí)，該實(shí)現(xiàn)使得MS能夠使用相同的IP地址， 如下面所述。該實(shí)現(xiàn)還允許ASN-GW和GGSN之間的服務(wù)質(zhì)量(QoS)規(guī)則的映射。GGSN 212 可以如圖2A處于拜訪地CN中，或者如圖2B處于歸屬地CN中。在圖2A或圖2B中，拜訪地通信網(wǎng)絡(luò)中的認(rèn)證、授權(quán)和記賬(AAA)代理使得能夠 在ASN-GW和實(shí)現(xiàn)在歸屬地通信網(wǎng)絡(luò)中的WiMAXAAA服務(wù)器216之間進(jìn)行通信。WiMAXAAA 服務(wù)器216存儲(chǔ)諸如根密鑰和計(jì)費(fèi)限額的用戶信息。它還終止擴(kuò)展認(rèn)證協(xié)議(EAP)認(rèn)證。 WiMAXAAA服務(wù)器216位于AAA GW中，該AAA GW還包括一組移動(dòng)應(yīng)用部分(MAP)功能體218。 MAP功能體218使得能夠與歸屬地位置寄存器(HLR) 220進(jìn)行通信，其中該HLR 220存儲(chǔ)諸 如根密鑰和計(jì)費(fèi)限額的用戶信息。圖2A和圖2B還顯示了不同的計(jì)費(fèi)路徑，根據(jù)GGSN位于拜訪地網(wǎng)絡(luò)還是歸屬地 網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)這些計(jì)費(fèi)路徑。在圖2A中，計(jì)費(fèi)路徑將拜訪地網(wǎng)絡(luò)中的GGSN與OFCS連接起 來(lái)。在圖2B中，計(jì)費(fèi)路徑將歸屬地網(wǎng)絡(luò)中的GGSN與離線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)(OFCS)和在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng) (OCS)連接起來(lái)。這兩個(gè)圖還顯示了可以通過(guò)GGSN連接其他的3GPP網(wǎng)絡(luò)。而且，公共數(shù)據(jù) 網(wǎng)(PDN)也可以通過(guò)GGSN連接進(jìn)來(lái)。因此，一個(gè)實(shí)施例是一種用于WiMAX通信網(wǎng)絡(luò)和3GPP通信網(wǎng)絡(luò)之間的互通的系 統(tǒng)。為了在這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間傳遞數(shù)據(jù)，WiMAX網(wǎng)絡(luò)必須實(shí)現(xiàn)GTP功能體。更具體而言，在 WiMAX網(wǎng)絡(luò)的ASN中實(shí)現(xiàn)的GTP功能體使得能夠在WiMAX網(wǎng)絡(luò)的ASN-GW與3GPP網(wǎng)絡(luò)的GGSN 之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。為了在這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間傳遞控制信息，3GPP網(wǎng)絡(luò)必須在3GPP網(wǎng)絡(luò)中實(shí) 現(xiàn)WiMAX AAA服務(wù)器。在一些配置中，GGSN可以在拜訪地CN中或在歸屬地CN中。下面將 會(huì)更充分地解釋，當(dāng)移動(dòng)站(MS)從一個(gè)ASN-GW移動(dòng)到另一個(gè)時(shí)，GGSN被用在切換過(guò)程中。圖3顯示了用于在連接到WiMAX網(wǎng)絡(luò)的MS和3GPP網(wǎng)絡(luò)之間建立連接的過(guò)程。3GPP CN必須包含WiMAX認(rèn)證、授權(quán)和記賬(AAA)服務(wù)器。如果在3GPP運(yùn)營(yíng)商的當(dāng)前CN中有互 通無(wú)線局域網(wǎng)(I-WLAN) AAA服務(wù)器，則網(wǎng)絡(luò)只需要升級(jí)I-WLAN AAA服務(wù)器的軟件。如果網(wǎng) 絡(luò)將使用現(xiàn)有的歸屬地位置寄存器(HLR)作為簽約數(shù)據(jù)的綜合點(diǎn)并用于產(chǎn)生認(rèn)證向量，那 么應(yīng)該在WiMAX AAA服務(wù)器和HLR之間增加互通(IWK)功能體。歸屬地位置寄存器或HLR 是中央數(shù)據(jù)庫(kù)，其包括每個(gè)被授權(quán)使用GSM核心網(wǎng)的移動(dòng)電話用戶的詳細(xì)信息。參考圖3，用于在連接到WiMAX網(wǎng)絡(luò)的MS和3GPP網(wǎng)絡(luò)之間建立連接的過(guò)程按照 下面的階段出現(xiàn)。在階段1中，MS、BS、AAA客戶端和AAA服務(wù)器參與認(rèn)證和授權(quán)過(guò)程。如 果認(rèn)證方法是擴(kuò)展認(rèn)證協(xié)議-用戶身份模塊(ΕΑΡ-SIM)或EAP-AKA(認(rèn)證和密鑰協(xié)商)，并 且AAA服務(wù)器不能終止認(rèn)證，則AAA服務(wù)器必須與HLR交互以尋求幫助。這個(gè)階段的詳細(xì) 信息在WiMAX網(wǎng)絡(luò)工作組(NWG)發(fā)行版1. 0. 0中有所描述。注意，當(dāng)成功完成認(rèn)證過(guò)程時(shí)，MS的IP地址可以由AAA服務(wù)器分配。這個(gè)IP地 址可以存儲(chǔ)在ASN-GW的動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議(DHCP)代理中。當(dāng)MS發(fā)起DHCP過(guò)程時(shí)，DHCP 代理將該IP地址分配給MS。當(dāng)成功完成認(rèn)證時(shí)，可以將包括服務(wù)質(zhì)量(QoS)和記賬信息的 用戶簡(jiǎn)檔發(fā)送給ASN-GW。在階段2中，為了傳送因特網(wǎng)協(xié)議(IP)上層信令，MS需要建立一個(gè)特別的數(shù)據(jù)通 路以傳遞諸如會(huì)話發(fā)起協(xié)議(SIP)、DHCP和移動(dòng)因特網(wǎng)協(xié)議(MIP)等的上層信令。成功認(rèn)證 之后，MS、ASN-Gff和GGSN可以觸發(fā)初始服務(wù)流(ISF)的建立。在WiMAX NWG發(fā)行版1. 0. 0
6中已經(jīng)定義了用于在MS、基站(BS)和ASN-GW之間建立連接的過(guò)程，在這里可以再次使用。 但是，為了支持與GGSN的交互，ASN-GW必須支持3GPP中定義的GTP-C。PDP激活過(guò)程可以 出現(xiàn)在ASN-GW和GGSN之間，如3GPP TS29. 060中描述的。MS和ASN使用ISF來(lái)傳遞延遲 容許控制業(yè)務(wù)，如基于標(biāo)準(zhǔn)的IP配置管理，以及IP客戶端應(yīng)用信令(如DHCP DISCOVERY、 外國(guó)代理、廣告、移動(dòng)IP注冊(cè)、路由器通告、SIP信令等)。DHCP地址可以由GGSN分配，該 GGSN將該DHCP地址發(fā)送給ASN-GW。在階段3中，MS和ASN通過(guò)使用DHCP可以繼續(xù)進(jìn)行IP地址分配過(guò)程。在階段4 中，服務(wù)流(SF)和數(shù)據(jù)通路(DP)建立過(guò)程出現(xiàn)在MS、BS、ASN-GW和GGSN之間。這個(gè)過(guò)程 已經(jīng)定義在WiMAX NWG發(fā)行版1.0.0中，在這里可以再次使用。為了支持與GGSN的交互， ASN-GW應(yīng)當(dāng)支持3GPP中定義的GTP-C。ASN-GW和GGSN之間還可能出現(xiàn)第二分組數(shù)據(jù)協(xié)議 (PDP)激活過(guò)程，如3GPP TS29. 060中描述的。在階段5中，服務(wù)流和數(shù)據(jù)通路建立之后，一旦有與這種服務(wù)相關(guān)的業(yè)務(wù)，就可以 在對(duì)等體之間、對(duì)等體和代理之間、對(duì)等體和服務(wù)器之間傳送這種業(yè)務(wù)。ASN-GW和GGSN之 間的數(shù)據(jù)路由機(jī)制將遵守3GPP發(fā)行版中定義的GTP-U。這意味著，ASN-GW也應(yīng)支持GTP-U。 MS和ASN-GW之間的數(shù)據(jù)路由機(jī)制已經(jīng)在WiMAX NWG發(fā)行版1. 0. 0中有所定義。在階段6 中，BS、ASN-Gff和GGSN可以是計(jì)費(fèi)點(diǎn)，并且可以向AAA客戶端、AAA代理以及最后向AAA服 務(wù)器報(bào)告計(jì)費(fèi)記錄。然后，AAA服務(wù)器可以通過(guò)離線記賬向離線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)(OFCS)報(bào)告計(jì)費(fèi) 數(shù)據(jù)記錄(CDR)，通過(guò)在線記賬向在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)(OCS)報(bào)告CDR。在控制層面，為了實(shí)現(xiàn)用于WiMAX和3GPP之間的通信的實(shí)施例，在各個(gè)層上增加 了各種功能。圖4A顯示了認(rèn)證和授權(quán)協(xié)議層。在圖4A-4E的所有圖中，有陰影的單元表示 增加到現(xiàn)有技術(shù)的層上的功能。從而，向WiMAX AAA服務(wù)器和HLR上增加了功能。具體地， 向WiMAX AAA服務(wù)器和HLR上增加用來(lái)傳送信號(hào)和消息的移動(dòng)應(yīng)用部分(MAP)、事務(wù)處理能 力應(yīng)用部分(TCAP)、信令連接控制部分(SCCP)以及信令承載。圖4B顯示了針對(duì)現(xiàn)有的R4 參考點(diǎn)的活動(dòng)性和QoS協(xié)議層。圖4C顯示了針對(duì)非R4參考點(diǎn)的活動(dòng)性和服務(wù)質(zhì)量(QoS) 協(xié)議層。圖4D顯示了針對(duì)現(xiàn)有的R4接口的用戶面(User Plane)。圖4E顯示了針對(duì)非R4 接口的用戶面。因此，在這些層上向ASN-GW和GGSN增加的是GTP、用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP)、 Ll =物理層以及L2 =媒體接入控制(MAC)層?？紤]當(dāng)移動(dòng)站(MS)移動(dòng)并從一個(gè)ASN-GW切換到另一個(gè)的情況。當(dāng)出現(xiàn)這種切 換時(shí)，為了支持?jǐn)?shù)據(jù)的連續(xù)性，新的ASN-GW通過(guò)拆除丨日Rag (Rag是ASN-GW和GGSN之間的 接口)或通過(guò)在這兩個(gè)ASN-GW之間重新建立R4連接來(lái)重建新的Rag。WiMAX NWG發(fā)行版 1.0.0描述了 R6和Rl的重建。圖5顯示了建立R4連接的過(guò)程。在這種情況下，ASN-GWl是 月艮務(wù) ASN-GW, ASN-GW2 是目標(biāo) ASN-GW, MS 從 ASN-Gffl 移動(dòng)至Ij ASN-GW2。ASN—GW1 禾口 ASN—GW2 可以協(xié)商以確定它們是否能在第一和第二 ASN-GW之間建立R4數(shù)據(jù)通路。如果能建立R4 數(shù)據(jù)通路，那么就不需要破壞ASN-GWl和GGSN之間的當(dāng)前Rag。另一方面，如果不能在第一 和第二 ASN-GW之間建立R4數(shù)據(jù)通路，那么在GGSN和ASN-GW2之間建立新Rag，然后破壞 GGSN和ASN-Gffl之間的舊Rag。圖5顯示了第一切換過(guò)程中的注冊(cè)和注銷(xiāo)，其中，在ASN-GWl和ASN-GW2之間建立 R4通路，并且不破壞ASN-GWl和3GPP中的GGSN之間的連接。步驟如下(1)在切換準(zhǔn)備階段，MS向服務(wù)BS發(fā)送M0B_H0-IND (移動(dòng)切換指示消息)，以通知給服務(wù)BS選擇的多個(gè)目標(biāo)BS中的一個(gè)。(2)服務(wù)BS —接收到M0B_H0-IND，就向服務(wù)ASN-GW發(fā)送R6H0_Cnf (切換確認(rèn))消息。(3)服務(wù)ASN-GW向MS將要切換至的目標(biāo)ASN-GW發(fā)送H0_Cnf。(4)目標(biāo)ASN-GW向MS將要切換至的目標(biāo)BS發(fā)送H0_Cnf。(5)目標(biāo)BS向目標(biāo)ASN-GW回復(fù)H0_ACK (切換應(yīng)答)。(6)目標(biāo) ASN-GW 向服務(wù) ASN-GW 回復(fù) H0_ACK。(7)服務(wù) ASN-GW 向服務(wù) BS 回復(fù) H0_ACK。(8)在目標(biāo)BS和目標(biāo)ASN-GW之間注冊(cè)R6數(shù)據(jù)通路。(9)在服務(wù)ASN-GW和目標(biāo)ASN-GW之間注冊(cè)R4數(shù)據(jù)通路。(10)注銷(xiāo)服務(wù)BS和服務(wù)ASN-GW之間的R6數(shù)據(jù)通路。(11) MS向目標(biāo)BS發(fā)送RNG-REQ (測(cè)距請(qǐng)求)。(12)MS和目標(biāo)BS之間的網(wǎng)絡(luò)重入過(guò)程完成(13)，(14)，(15)成功完成網(wǎng)絡(luò)重入之后，目標(biāo)BS可以向目標(biāo)ASN-GW發(fā)送H0_ Complete,目標(biāo)ASN-GW可以向服務(wù)ASN-GW發(fā)送H0_Complete，服務(wù)ASN-GW可以向服務(wù)BS 發(fā)送 H0_Complete。圖6顯示了切換前后的配置，其中，虛線箭頭是舊通路(切換前)，實(shí)線箭頭是新 通路(切換后)。這樣，切換前，連接是從MS到BS2到ASN-GWl到3GPP CN中的GGSN。切 換后，連接是從MS到BS3到ASN-GW2到ASN-GWl到GGSN。注意，保留了原來(lái)的Rag，并且在 ASN-Gffl和ASN-GW2之間建立了 R4連接。圖7顯示了當(dāng)不能在這兩個(gè)ASN-GW之間建立R4數(shù)據(jù)通路時(shí)的切換過(guò)程。在這種 情況下，在ASN-GW2和GSSN之間建立新Rag，并且破壞舊Rag。可以在GGSN和ASN-GW2之 間使用PDP更新過(guò)程以建立新Rag。在這種情況下的切換過(guò)程如下(1)在切換準(zhǔn)備階段，MS向服務(wù)BS發(fā)送M0B_H0-IND，以向服務(wù)BS選擇的多個(gè)目 標(biāo)BS中的一個(gè)通知切換。(2)服務(wù)BS —接收到M0B_H0-IND，就向服務(wù)ASN-GW發(fā)送R6H0_Cnf消息。(3)服務(wù)ASN-GW向MS將要切換至的目標(biāo)ASN-GW發(fā)送H0_Cnf。(4)目標(biāo)ASN-GW向MS將要切換至的目標(biāo)BS發(fā)送H0_Cnf。
(5)目標(biāo) BS 向目標(biāo) ASN-Gff 回復(fù) H0_ACK。(6)目標(biāo) ASN-GW 向服務(wù) ASN-GW 回復(fù) H0_ACK。(7)服務(wù) ASN-GW 向服務(wù) BS 回復(fù) H0_ACK。(8)在目標(biāo)BS和目標(biāo)ASN-GW之間注冊(cè)R6數(shù)據(jù)通路。(9)在目標(biāo)ASN-GW和GGSN之間注冊(cè)Rag數(shù)據(jù)通路。這里，可以在目標(biāo)ASN-GW和 GGSN之間使用更新PDP上下文請(qǐng)求/響應(yīng)。(10)注銷(xiāo)服務(wù)ASN-GW和目標(biāo)ASN-GW之間的Rag數(shù)據(jù)通路。這里可以在服務(wù) ASN-Gff和GGSN之間使用刪除PDP上下文請(qǐng)求/響應(yīng)。這個(gè)過(guò)程可以由GGSN觸發(fā)。(11)注銷(xiāo)服務(wù)BS和服務(wù)ASN-GW之間的R6數(shù)據(jù)通路。(12) MS 向目標(biāo) BS 發(fā)送 RNG-REQ。(13)MS和目標(biāo)BS之間的網(wǎng)絡(luò)重入過(guò)程完成
(14)，(15)，(16)成功完成網(wǎng)絡(luò)重入之后，目標(biāo)BS可以向目標(biāo)ASN-GW發(fā)送H0_ Complete,目標(biāo)ASN-GW可以向服務(wù)ASN-GW發(fā)送H0_Complete，服務(wù)ASN-GW可以向服務(wù)BS 發(fā)送 H0_Complete。圖8顯示了切換前后的配置，其中，虛線箭頭是舊通路(切換前)，實(shí)線箭頭是新通 路(切換后)。這樣，切換前，連接是從MS到BS2到ASN-GWl到3GPP CN中的GGSN。切換 后，新通足各是從MS至Ij BS3至Ij ASN-GW2至Ij GGSN。因此，一個(gè)實(shí)施例是一種能夠與3GPP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的WiMAX通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)包 括ASN內(nèi)的第一ASN-GW，用于在基站和位于3GPP網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的WiMAX AAA服務(wù)器之間傳送控制 信息。該系統(tǒng)進(jìn)一步包括在ASN內(nèi)實(shí)現(xiàn)GTP功能的GTP機(jī)制，用于使得第一 ASN-GW能夠在 其自身與3GPP網(wǎng)絡(luò)的GGSN之間傳送數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施例中，第一 ASN-GW通過(guò)位于3GPP網(wǎng)絡(luò)的拜訪地網(wǎng)絡(luò)中的AAA代理服 務(wù)器與WiMAX AAA服務(wù)器進(jìn)行通信。在一些實(shí)施例中，第一 ASN-GW支持第一 ASN-GW與3GPP 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的WiMAX AAA服務(wù)器之間的計(jì)費(fèi)路徑。一些實(shí)施例響應(yīng)于來(lái)自移動(dòng)站的信號(hào)，通過(guò) 與GGSN和第二 ASN-GW進(jìn)行通信來(lái)實(shí)現(xiàn)切換過(guò)程。在一個(gè)實(shí)施例中，第一 ASN-GW實(shí)現(xiàn)用于 在第一 ASN-GW和第二 ASN-GW之間建立鏈路的切換過(guò)程?；蛘?，在相同或不同的實(shí)施例中， 第一 ASN-GW可以實(shí)現(xiàn)用于在3GPP網(wǎng)絡(luò)的GGSN和第二 ASN-GW之間建立鏈路的切換過(guò)程。另一個(gè)實(shí)施例是一種能夠與WiMAX網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的3GPP通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括 WiMAX AAA服務(wù)器，用于在其自身和WiMAX網(wǎng)絡(luò)的第一 ASN-GW之間傳送控制信息。該系統(tǒng) 進(jìn)一步包括GGSN，通過(guò)WiMAX網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)的GTP功能體，在其自身和第一 ASN-GW之間傳送 數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施例中，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括用于實(shí)現(xiàn)MAP功能的MAP機(jī)制，用于使得WiMAX AAA服務(wù)器和3GPP系統(tǒng)的HLR之間能夠進(jìn)行通信。而且，在一些實(shí)施例中，GGSN響應(yīng)于來(lái) 自移動(dòng)站的信號(hào)，通過(guò)與第一 ASN-GW進(jìn)行通信和與第二 ASN-GW進(jìn)行通信來(lái)實(shí)現(xiàn)切換過(guò)程 的步驟。在一個(gè)切換過(guò)程中，在第一 ASN-GW和第二 ASN-GW之間建立鏈路。在另一個(gè)切換 過(guò)程中，在GGSN和WiMAX網(wǎng)絡(luò)中的第二 ASN-GW之間建立鏈路。又一個(gè)實(shí)施例是一種使得能夠在WiMAX網(wǎng)絡(luò)和3GPP網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行通信的方法。該 方法包括在WiMAX網(wǎng)絡(luò)的ASN中實(shí)現(xiàn)GTP功能體，以使得能夠在ASN的第一 ASN-GW與3GPP 網(wǎng)絡(luò)的GGSN之間進(jìn)行用戶數(shù)據(jù)通信。該方法進(jìn)一步包括在3GPP網(wǎng)絡(luò)的歸屬地網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn) WiMAX AAA服務(wù)器，WiMAX AAA服務(wù)器使得能夠在WiMAX網(wǎng)絡(luò)和3GPP網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行控制信 息ifif曰ο該方法還可以包括通過(guò)在第一 ASN-GW和WiMAX AAA服務(wù)器之間實(shí)現(xiàn)AAA代理服 務(wù)器，來(lái)使得這二者之間能夠進(jìn)行通信，其中AAA代理服務(wù)器位于3GPP網(wǎng)絡(luò)的拜訪地網(wǎng)絡(luò) 中。在一些實(shí)施例中，該方法包括在WiMAX AAA服務(wù)器和3GPP網(wǎng)絡(luò)的歸屬地網(wǎng)絡(luò)的HLR之 間提供MAP功能體。該方法還可以包括在第一 ASN-GW和WiMAXAAA服務(wù)器之間提供計(jì)費(fèi)路 徑。該方法還可以包括在WiMAX AAA服務(wù)器和3GPP網(wǎng)絡(luò)中的OFCS之間提供計(jì)費(fèi)路徑。在 一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括實(shí)現(xiàn)切換過(guò)程，以將移動(dòng)站從第一 ASN-GW切換至第二 ASN-GW。 在另一個(gè)實(shí)施例中，該方法包括在3GPP網(wǎng)絡(luò)的GGSN和第二 ASN-GW之間建立接口。相同或 另一個(gè)實(shí)施例還可以包括在第一 ASN-GW和第二 ASN-GW之間建立R4數(shù)據(jù)通路。本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)在一些實(shí)施例中進(jìn)行了詳細(xì)描述。應(yīng)該理解，在不脫離如所 附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和保護(hù)范圍的前提下，本文可以做出各種變化、替代和改造。本發(fā)明的實(shí)施例可以達(dá)到多個(gè)目的，但是并不是落入所附權(quán)利要求范圍內(nèi)的每個(gè)實(shí) 施例都要達(dá)到每個(gè)目的。此外，本申請(qǐng)的保護(hù)范圍并不旨在局限于本說(shuō)明書(shū)描述的過(guò)程、機(jī) 器、加工、物質(zhì)組合、模塊、方法、步驟的特定實(shí)施例。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員從本發(fā)明所公開(kāi) 的內(nèi)容很容易意識(shí)到現(xiàn)有的或以后將被開(kāi)發(fā)的過(guò)程、機(jī)器、加工、物質(zhì)組合、模塊、方法或步 驟等同于并且落入權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍。因此，所附權(quán)利要求旨在將這樣的過(guò)程、機(jī)器、 加工、物質(zhì)組合、模塊、方法或步驟包括在其保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種用于使得能夠在全球微波接入互通(WiMAX)網(wǎng)絡(luò)和第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPP)網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行通信的方法，包括在所述WiMAX網(wǎng)絡(luò)的接入服務(wù)網(wǎng)(ASN)中實(shí)現(xiàn)通用分組無(wú)線服務(wù)(GPRS)隧道協(xié)議(GTP)功能體，以使得能夠在所述ASN的第一ASN網(wǎng)關(guān)(ASN GW)和所述3GPP網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(GGSN)之間進(jìn)行用戶數(shù)據(jù)的通信；以及在所述3GPP網(wǎng)絡(luò)的歸屬地網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)WiMAX認(rèn)證、授權(quán)和記賬(AAA)服務(wù)器，所述WiMAX AAA服務(wù)器用來(lái)使得能夠在所述WiMAX網(wǎng)絡(luò)和所述3GPP網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行控制信息的通信。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括通過(guò)在所述第一ASN-GW和所述WiMAX AAA服 務(wù)器之間實(shí)現(xiàn)AAA代理服務(wù)器，來(lái)使得能夠在這二者之間進(jìn)行通信，所述AAA代理服務(wù)器位 于所述3GPP網(wǎng)絡(luò)的拜訪地網(wǎng)絡(luò)中。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括在所述WiMAXAAA服務(wù)器和所述3GPP網(wǎng)絡(luò)的 歸屬地網(wǎng)絡(luò)的歸屬地位置寄存器(HLR)之間提供移動(dòng)應(yīng)用部分(MAP)功能體。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括在所述第一ASN-GW和所述WiMAX AAA服務(wù)器 之間提供計(jì)費(fèi)路徑。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括在所述WiMAXAAA服務(wù)器和所述3GPP網(wǎng)絡(luò)中 的離線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)(OFCS)之間提供計(jì)費(fèi)路徑。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括在所述WiMAXAAA服務(wù)器和所述3GPP網(wǎng)絡(luò)中 的在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)(OCS)之間提供計(jì)費(fèi)路徑。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括實(shí)現(xiàn)切換過(guò)程，以將移動(dòng)站從所述第一 ASN-Gff 切換到第二 ASN-GW。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述切換過(guò)程包括在所述3GPP網(wǎng)絡(luò)的GGSN和所述 第二 ASN-GW之間建立接口。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述切換過(guò)程包括在所述第一ASN-GW和第二 ASN-Gff之間建立R4數(shù)據(jù)通路。
10.一種能夠與第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPP)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的全球微波接入互通 (WiMAX)通信系統(tǒng)，包括ASN內(nèi)的第一接入服務(wù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)(ASN-GW)，用于在基站和位于所述3GPP網(wǎng)絡(luò)中的WiMAX 認(rèn)證、授權(quán)和記賬(AAA)服務(wù)器之間傳送控制信息；通用分組無(wú)線服務(wù)(GPRS)隧道協(xié)議(GTP)機(jī)制，用于在所述ASN中實(shí)現(xiàn)GTP功能體， 以使得所述第一 ASN-GW能夠在其自身和所述3GPP網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(GGSN)之間 傳送數(shù)據(jù)。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述第一ASN-GW通過(guò)AAA代理服務(wù)器與所述 WiMAX AAA服務(wù)器進(jìn)行通信，所述AAA代理服務(wù)器位于所述3GPP網(wǎng)絡(luò)的拜訪地網(wǎng)絡(luò)中。
12.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述第一ASN-GW支持所述第一 ASN-GW和所述 3GPP網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所述WiMAX AAA服務(wù)器之間的計(jì)費(fèi)路徑。
13.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述第一ASN-GW響應(yīng)于來(lái)自移動(dòng)站的信號(hào)，通過(guò) 與所述GGSN和第二 ASN-GW通信來(lái)實(shí)現(xiàn)切換過(guò)程。
14.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述第一ASN-GW實(shí)現(xiàn)用于在所述第一 ASN-GW和第二 ASN-GW之間建立鏈路的切換過(guò)程。
15.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述第一ASN-GW實(shí)現(xiàn)用于在所述3GPP網(wǎng)絡(luò)的所 述GGSN和所述第二 ASN-GW之間建立鏈路的切換過(guò)程。
16.一種能夠與全球微波接入互通(WiMAX)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的第三代合作伙伴計(jì)劃 (3GPP)通信系統(tǒng)，包括WiMAX認(rèn)證、授權(quán)和記賬(AAA)服務(wù)器，用于在其自身和所述WiMAX網(wǎng)絡(luò)的第一接入服 務(wù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)(ASN-GW)之間傳送控制信息；網(wǎng)關(guān)通用分組無(wú)線服務(wù)(GPRS)支持節(jié)點(diǎn)(GGSN)，用于利用實(shí)現(xiàn)在所述WiMAX網(wǎng)絡(luò)中的 GTP功能體來(lái)在其自身和所述第一 ASN-GW之間傳遞數(shù)據(jù)。
17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括移動(dòng)應(yīng)用部分(MAP)機(jī)制，用于實(shí)現(xiàn)MAP功 能，以使得能夠在所述WiMAX AAA服務(wù)器和所述3GPP網(wǎng)絡(luò)的歸屬地位置寄存器(HLR)之間 進(jìn)行通信。
18.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述第一GGSN響應(yīng)于來(lái)自移動(dòng)站的信號(hào)，通過(guò)與 所述第一 ASN-GW進(jìn)行通信以及與第二 ASN-GW進(jìn)行通信來(lái)實(shí)現(xiàn)切換過(guò)程的步驟。
19.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述GGSN實(shí)現(xiàn)用于在所述第一ASN-GW和第二 ASN-Gff之間建立鏈路的切換過(guò)程的步驟。
20.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述GGSN實(shí)現(xiàn)用于在所述GGSN和所述WiMAX網(wǎng) 絡(luò)中的第二 ASN-GW之間建立鏈路的切換過(guò)程。全文摘要
實(shí)施例包括通過(guò)重用GGSN以實(shí)現(xiàn)WiMAX和3GPP系統(tǒng)之間的互通性的系統(tǒng)和方法。實(shí)施例包括在WiMAX系統(tǒng)的ASN內(nèi)實(shí)現(xiàn)GTP功能體，以使得能夠在ASN的ASN網(wǎng)關(guān)(ASN-GW)和3GPP系統(tǒng)的GGSN之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。實(shí)施例還在3GPP系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)WiMAX AAA服務(wù)器，以使得能夠在ASN-GW和3GPP系統(tǒng)之間進(jìn)行控制信息的通信。
文檔編號(hào)H04W84/12GK101911821SQ200880123097
公開(kāi)日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2008年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日
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