CN102204394A - 移交方法以及在该方法中使用的移动终端和归属代理 - Google Patents
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Abstract
提供了一种移交方法，其可以通过减小移动终端与归属代理之间的隧道开销来改善通信效率。当移动终端(UE)(107)从第一访问路由器(104)移交(HO)至第二访问路由器(105)时，并且如果在HO之前和之后由网络支持的IP版本不同，则UE经由第一访问路由器(104)将包含用于分配HO目的地的归属地址的请求的第一消息传送至归属代理(HA)，并且经由第二访问路由器(105)将包含地址获取请求的第二消息传送至归属代理(HA)。HA根据分配请求而向UE传送包含HO目的地的归属地址的第三消息，并且根据地址获取请求而向UE传送包含归属地址的第四消息。
Description
技术领域
本发明涉及一种在支持不同IP版本的网络之间移动的同时执行通信的通信***中的移交方法、以及在该方法中使用的移动终端和归属代理(位置管理服务器)。
背景技术
在传统的移动通信***中，作为用于执行因特网协议通信(IP通信)的移动节点的移动性管理协议，移动IPv4(MIPv4)和移动IPv6(MIPv6)可用。这些技术详细公开在下面的非专利文献1和非专利文献2中。为了使得最初仅在支持IPv6的访问网络中操作的MIPv6也可以在仅支持IPv4的访问网络中操作，可用双栈移动IP(DSMIP)，其详细技术公开在非专利文献3中。
使用基于非专利文献2的MIPv6协议，移动节点向归属代理(位置管理服务器)注册IPv6归属地址(HoAv6)和IPv6转交地址(CoAv6)，并且归属代理管理这些地址之间的关系(绑定)。这里，所有消息基于IPv6协议，并且仅可以从支持IPv6的访问网络使用。通过扩展MIPv6获得DSMIP，并且当移动节点与仅支持IPv4的访问网络连接时，将从该访问网络获取的IPv4转交地址(CoAv4)与HoAv6绑定，从而使得也能够从仅支持IPv4的访问网络使用HoAv6通信。
如果归属代理具有IPv4地址，则DSMIP还通过用包括具有CoAv4的地址字段以及这里描述的归属代理的IPv4地址的IPv4报头封装，实现基于MIPv6的绑定控制消息(绑定更新(BU)或绑定应答(BA))的交换，或者通过将IPv4归属地址(HoAv4)分配给移动节点，实现与仅具有IPv4地址的对端节点(CN)的通信。
下面的专利文献1还公开了实现用于与仅支持IPv4的访问网络连接的移动节点的、基于MIPv6的绑定管理的另一方法。在使用移动电话的移动通信***中也在研究使用类似技术的移交方法。在下面的非专利文献4中，公开了使用DSMIP从3GPP访问网络(例如，LTE)到非3GPP访问网络(例如，无线LAN网络***、WiMAX网络***或3GPP2网络***)的移交方法。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利申请公布No.2005-73271(摘要)
非专利文献
非专利文献1：C.Perkins“IP Mobility Support for IPv4”，IETF RFC3344，2002年8月
非专利文献2：D.Johnson，C.Perkins，J.Arkko“Mobility Support in IPv6”，IETF RFC3775，2004年6月
非专利文献3：Hesham soliman“Mobile IPv6 Support for Dual Stack Hostsand Routers”，draft-ietf-mext-nemo-v4traversal-05.txt，2008年7月
非专利文献4：“Architecture enhancements for non-3GPP accesses(Release8)”，3GPP TS23.402 V8.2.0p.136-139，2008年6月
在上述现有技术中，移动节点简单地检测目标为归属地址HoAv6所属的IPv6前缀的归属链路。也就是说，不检测使用IPv4的归属链路，并且即使当从访问网络获取的IPv4地址(对应于CoAv4)的子网与HoAv4的子网相同时，这样的访问网络也不被认作归属链路，除非从访问网络获取的IPv6前缀与IPv6归属前缀相同。
因此，即使当访问网络实际上可能是IPv4子网形式的归属链路时，使用HoAv4的移动节点也必须将额外的IPv4隧道(tunnel)报头添加至每个分组(绑定控制消息、用户数据)。这导致报头开销增加，从而引起通信效率恶化的问题，尤其在多个移动节点共享有限通信带宽的无线通信***中。
参考图1和图7，详细描述传统移动通信***中的问题。图1示出使用DSMIP的移动通信***的示例性结构(configuration)，其中部署了支持IPv6的访问网络101、仅支持IPv4的访问网络102以及可以经由这些访问网络连接的核心网络103。访问网络分别配备有访问路由器AR 104和AR 105，并且依赖于访问网络***的操作，这些访问路由器可以是IPv6路由器或IPv4路由器。
核心网络103配备有基于DSMIP的归属代理HA 106。移动节点UE 107经由访问网络101与HA 106连接以获取IPv6归属地址(HoAv6)，并随后移动至访问网络102并执行移交处理。
图7是描述传统移交处理过程的示例的序列图。当移动节点UE 107检测到向访问网络102的移交被启动(步骤S701)时，UE 107开始附接处理(步骤S702)。附接处理包括通过认证服务器HSS/AAA 701的连接认证处理(步骤S703)，并且当连接被允许时，附接处理完成。随后，UE 107使用DHCP协议等获取IPv4地址(IPv4地址分配请求、IPv4地址分配：步骤S704)，并且传送绑定请求消息(绑定更新：BU)以向HA注册作为转交地址(CoAv4)的IPv4地址和预先获取的HoAv6(步骤S705)。
此时，UE 107根据DSMIP协议，使用BU执行IPv4归属地址(HoAv4)分配请求。当通过HoAv4分配请求接收BU时，HA 106在绑定高速缓存(cache)中注册一组HoAv6和CoAv4，并且使用用于HoAv4的分配的绑定响应消息(绑定应答：BA)来向UE 107提供指示(步骤S706)，同时向绑定高速缓存注册一组HoAv4和CoAv4。
这里，UE 107在以IPv4子网形式的归属链路检测(步骤S707)期间将所获取的HoAv4与CoAv4在它们的子网部分上进行比较，这在传统上不执行。结果，当HoAv4和CoAv4在子网部分上相同时，访问网络102可以被认作IPv4形式的归属链路，并且不需要将冗余的IPv4隧道报头分配至与HA 106交换的分组。
如果它们在子网部分上不相同，则因为访问网络102不是归属链路，所以IPv4隧道报头必须被分配至与HA 106交换的每个分组。传统上，因为不以IPv4形式执行归属链路检测，所以IPv4隧道报头被分配至与HA 106交换的每个分组。
优选地，应当在所有情况下都不分配IPv4隧道报头，以减小报头开销。因为移动节点与AR之间的链路被构造为典型无线通信***中的点对点链路，所以即使当一个AR容纳多个移动节点时，也可以将属于不同子网的IPv4地址分配给每个移动节点。
移动节点可以在获取CoAv4之后且在BU传送之前与HA执行如图7中所示的密钥更新处理。例如，在移动节点不支持动态密钥更新的情况下，每当转交地址被改变时，必须执行密钥更新。密钥更新需要牵涉移动节点和HA两者中的加密计算的长时处理，从而，在IPv4形式的归属链路检测之后，在移动节点准备好进行分组的实际传送/接收之前，需要相当长的时间。
发明内容
考虑到上述问题，本发明的目的是提供下面的移交方法、以及该方法中使用的移动节点和归属代理。即，当具有IPv6归属地址的移动节点在使用DSMIP的移动通信***中仅检测到向仅支持Ipv4的访问网络的移交时，在移交处理期间经由移交源访问网络获取IPv4归属地址，并且在移交目标访问网络中将所获取的IPv4归属地址分配给该移动节点。由此，移交目标访问网络可以是归属链路，并且可以减小移动节点与归属代理之间的隧道开销，从而可以改善通信效率。此外，即使当移动节点执行密钥更新处理时，也可以在密钥更新处理之前完成绑定处理。因此，可以在不等待作为耗时处理的密钥更新处理的完成的情况下传送/接收分组。
为了实现上述目的，本发明提供了一种用于在至少两个网络之间移动的移动节点的移交方法，其中每个所述至少两个网络支持唯一且不同的IP版本作为移动节点的协议。该移交方法包括步骤：当移动节点执行从在移交之前当前连接的网络中的第一访问路由器至作为移交目标的另一网络中的第二访问路由器的移交时，并且当移交的目标网络支持的IP版本和移交之前的网络支持的IP版本不同时，移动节点经由第一访问路由器将第一消息传送至归属代理，并且经由第二访问路由器传送第二消息，其中该第一消息包括针对移交的目标网络中的归属地址的分配请求，该第二消息包括地址分配请求；以及归属代理基于包括在第一消息中的针对归属地址的分配请求而将第三消息传送至移动节点，并且基于地址分配请求而将第四消息传送至移动节点，其中该第三消息包括移交的目标网络中的归属地址，该第四消息包括归属地址。通过此设置，可以减小移动节点与归属代理之间的隧道开销，使得可以改善通信效率。此外，即使当移动节点执行密钥更新处理时，也可以在密钥更新处理之前完成绑定处理。因此，可以在不等待作为耗时处理的密钥更新处理的完成的情况下传送/接收分组。
本发明还提供了一种在至少两个网络之间执行移交的移动节点，其中每个所述至少两个网络支持唯一且不同的IP版本作为移动节点的协议。该移动节点包括：当移动节点执行从在移交之前当前连接的网络中的第一访问路由器至作为移交目标的另一网络中的第二访问路由器的移交时，判定单元，其判定移交的目标网络支持的IP版本和移交之前的网络支持的IP版本是否不同；消息产生单元，当判定IP版本不同时，所述消息产生单元产生包括针对移交目标中的归属地址的分配请求的第一消息和包括地址分配请求的第二消息；传送单元，其经由第一访问路由器将所产生的第一消息传送至归属代理，并且经由第二访问路由器传送第二消息；以及接收单元，其基于包括在第一消息中的针对归属地址的分配请求而接收包括移交的目标网络中的归属地址且从归属代理传送的第三消息，并且基于包括在第二消息中的地址分配请求而接收由归属代理传送的包括归属地址的第四消息。通过此设置，可以减小移动节点与归属代理之间的隧道开销，使得可以改善通信效率。此外，即使当移动节点执行密钥更新处理时，也可以在密钥更新处理之前完成绑定处理。因此，可以在不等待作为耗时处理的密钥更新处理的完成的情况下传送/接收分组。
本发明还提供了一种移动节点的归属代理，该移动节点在支持唯一且不同的IP版本作为移动节点的协议的至少两个网络之间执行移交。所述归属代理包括：当移动节点执行从在移交之前当前连接的网络中的第一访问路由器至作为移交目标的另一网络中的第二访问路由器的移交时，并且当移交的目标网络支持的IP版本和移交之前的网络支持的IP版本不同时，接收单元，其从移动节点接收包括针对移交的目标网络中的归属地址的分配请求的第一消息和包括地址分配请求的第二消息；消息产生单元，其基于第一消息中的针对归属地址的分配请求而产生包括移交目标中的归属地址的第三消息，并且基于地址分配请求产生包括归属地址的第四消息；以及传送单元，其将所产生的第三和第四消息传送至移动节点。通过此设置，可以减小移动节点与归属代理之间的隧道开销，使得可以改善通信效率。此外，即使当移动节点执行密钥更新处理时，也可以在密钥更新处理之前完成绑定处理。因此，可以在不等待作为耗时处理的密钥更新处理的完成的情况下传送/接收分组。
根据本发明的移交方法以及该方法中使用的移动节点和归属代理，可以减小移动节点与归属代理之间的隧道开销，使得可以改善通信效率。此外，即使当移动节点执行密钥更新处理时，也可以在密钥更新处理之前完成绑定处理。因此，可以在不等待作为耗时处理的密钥更新处理的完成的情况下传送/接收分组。
附图说明
图1示出本发明的一个实施例中的通信***的示例性结构。
图2是描述本发明的一个实施例中的示例性移交方法的序列图。
图3示出根据本发明的一个实施例的移动节点的示例性结构。
图4是图示本发明的一个实施例中的移动节点中的示例性处理流程的流程图。
图5示出根据本发明的一个实施例的归属代理的示例性结构。
图6是图示本发明的一个实施例中的归属代理中的示例性处理流程的流程图。
图7示出现有技术。
具体实施方式
下面描述本发明的一个实施例中的详细操作。图1示出本发明的***结构，其中部署了支持IPv6的访问网络101、仅支持IPv4的访问网络102以及移动节点经由这些访问网络而连接的核心网络103。访问网络分别配备有访问路由器AR 104和AR 105，并且依赖于访问网络***的操作，这些访问路由器可以是IPv6路由器或IPv4路由器。
更具体地，依赖于访问网络使用的规范，访问路由器可以称为访问网关(AGW)、移动性锚网关(MAG)、分组数据网关(PDG、增强的分组数据网关：ePDG)、服务网关(SGW)、服务GPRS支持节点(SGSN)等。根据DSMIP，核心网络配备有归属代理(HA)，并且依赖于核心网络使用的规范，此HA可以称为分组数据网络网关(PDN GW)、网关GPRS支持节点(GGSN)等。
在图1中，移动节点UE 107经由访问网络101与HA 106连接以获取IPv6归属地址(HoAv6)，并且随后移动至访问网络102并执行移交处理。
图2是描述本发明的一个实施例中的示例性移交方法的序列图。当移动节点UE 107检测到向访问网络102的移交(步骤S201)时，UE 107检测到范围网络102是仅支持IPv4的网络。可以在向访问网络102的附接期间，或者在附接处理的完成之后且在基于DHCP获取IP地址之前的时间，检测所支持的IP版本，并且UE 107通过至少在获取IP地址之前检测所支持的IP版本，可以获得快速归属链路检测的益处。
这里，由检测所支持的IP版本的UE 107执行的方法包括以下。作为一个方法，可以使用描述访问网络与所支持的IP版本之间的对应关系的数据库用于搜索。通过使用对于访问网络唯一的标识符、使用访问点在信标信号中通告的诸如SSID或基站ID的标识符、或者当可以在移交之前获取访问路由器的标识符(IP地址)时使用这样的标识符，可以识别访问网络。可以预先从网络上的服务器获取数据库，或者UE 107可以根据与各种访问网络的连接历史来设置其本身的数据库。
作为另一方法，可以当在完成附接处理之后立即传送用于IPv6地址获取的路由器恳求(RS)消息之后的特定时段内不能接收到响应时，执行检测。作为又一方法，可以当在完成附接处理之后立即监控链路上的分组并且无法检测到IPv6分组时，执行检测。此外，可以当在附接处理期间从网络提供所支持的IP版本的指示、但提供用以基于DHCP获取IP地址的指令时，或者当仅提供用以基于DHCP获取IP地址的指令而不提供任何关于IP版本的通知时，执行检测。
即，UE 107基于下列项中的至少任何一个是否判定出(检测到)所支持的IP版本上的不同：存储访问网络与访问网络所支持的IP版本之间的关联性的预定数据库的信息；关于是否存在对预定消息(例如，用于IPv6地址获取的RS消息)的响应的接收的信息；关于是否检测到预定分组(IPv6分组)的信息；以及关于是否存在用以依据DHCP获取IP地址的指令的信息。
当检测到访问网络102是仅支持IPv4的网络时，UE 107经由移交的源访问网络101将BU(第一消息)传送至HA 106(步骤S202)。此时，BU包括HoAv4分配请求。BU还可以包括指示UE 107正在执行移交并且指示设定要在移交目标的访问网络102中分配给UE 107的IPv4地址作为稍后分配的HoAv4的信息(例如，标志(此后称为标志X))。代替标志X，使用BU将关于访问网络102的信息的指示(例如，诸如SSID的访问网络的标识符、访问点的标识符和PLMN标识符)提供给HA 106，并且HA 106基于数据库等检测访问网络102支持的IP版本，并且当检测到仅支持IPv4时，可以执行如在添加至BU的标志X的情况中的相同操作。
当经由访问网络101接收到包括HoAv4分配请求(和上述标志X)的BU时，HA 106传送包括要分配给UE 107的HoAv4的BA(第三消息)(步骤S203)，并且经由HSS/AAA 701指示AR 105将从UE 107发出的地址分配请求(例如，基于DHCP协议)传输至HA 106(HoA分配指令：步骤S204)，其中，UE 107试图执行对AR 105的附接处理或者已经开始了对AR 105的附接处理。这里，此指令可以直接传送至AR 105而不经由HSS/AAA 701，或者可以经由除了HSS/AAA 701之外的节点传送至AR 105。
当基于DHCP执行地址获取/分配时，接收指令的AR 105使能DHCP中继功能(DHCP中继开始：步骤S205)。UE 107接收BA并获取HoAv4。可替代地，HA 106可以指示接收DHCP请求的AR 105开始PMIP协议并将PBU传送至HA 106。这使得能够使用在诸如3GPP的规范中使用的标准PMIP隧道进行通信。这里，依赖于网络以及UE 107的能力和预订情况，或者为了减小由网络装置进行的处理上的负担的目的，HA 106可以选择DHCP或PMIP。
此时，如果UE 107仍未开始至访问网络102的附接处理，则UE 107开始附接处理。当在附接处理中分配IP地址时，HSS/AAA701指示AR 105分配从HA 106提供的HoAv4。当由UE 107进行的附接处理完成、但无法获取IP地址时，如图2中所示，例如，将基于DHCP的地址分配请求消息(IPv4地址分配请求)传送至访问网络102的AR 105(步骤S206)。
当接收到地址分配请求消息时，AR 105根据已经预先经由HSS/AAA 701从HA 106接收的指令，将地址分配请求消息传输至HA 106(步骤S207)。HA 106识别来自UE 107的地址分配请求消息，并且将具有经由其中描述的访问网络101预先分配的HoAv4的地址获取响应消息(IP地址分配(HoAv4))传送至AR 105(步骤S208)，并且AR 105将地址获取响应消息传送至UE 107(步骤S209)。
这里注意，HA 106可以如下地识别出所接收的地址分配请求消息来自UE 107。AR 105将在附接处理期间获取的UE 107的标识符(例如，网络访问标识符：NAI)与由由附接处理建立的通信载体(bearer)(在3G访问***中，分配载体ID)相关联，并且存储这种关联性。因为在由附接处理建立的通信载体上传输由UE 107传送的地址分配请求消息，所以AR 105可以识别出所接收的地址分配请求消息是从UE 107传送的，并且获取预先存储的UE107的标识符(例如，NAI)。AR 105将包含UE 107的标识符(NAI)的地址分配请求消息或PBU传输或传送至HA 106。DHCP消息具有“客户端字段”，用以传达其中的NAI，并且PBU类似地具有传达NAI的选项。HA 106获取将UE 107的标识符(NAI)包含在其中的消息，并且可以识别从UE 107传送的该消息。
由此，UE 107确认从访问网络102分配的地址和经由访问网络101获取的HoAv4的子网(或地址本身)相同，即，访问网络102是归属链路。在当之前经由访问网络101获取HoAv4时标志X被包括在BU中的情况下，UE 107可以省略访问网络102是归属链路的确认(即，归属链路检测)。这可以减小UE 107中的处理上的负担并且可以减小移交时间。
实施本发明的移动节点可以挂起(suspend)地址分配步骤之前的附接处理，并且经由访问网络101执行HoAv4发布(步骤S202)。HA 106经由访问网络101将所分配的HoAv4提供给HSS/AAA 701，并且HSS/AAA 701指示AR 105当恢复附接处理时分配HoAv4。当在移交目标访问网络102中基于DHCP分配IPv4地址时，HSS/AAA701指示AR 105将来自UE 107的DHCP请求传输至HA 106或者激活用以将PBU传送至HA 106的PMIP处理。
当也从访问网络102获取与HoAv4相同的地址时，UE 107根据传统移交过程传送BU以向HA 106注册HoAv6与HoAv4的绑定，并且从HA 106接收BA。这里，当预先经由访问网络101传送用以HoAv4获取的BU，并且与HA 106交换BA时，可以在HA 106中产生HoAv6与HoAv4的绑定。
由此，可以在访问网络102获取与HoAv4相同的地址之后省略BU/BA交换，从而可以减小移交时间。此外，BU/BA交换的这种优化使得能够立即传送/接收分组，因此，与移动节点UE需要密钥更新处理的情况相比，减小移交时间的优势显著。这是因为虽然必须在BU/BA交换之前执行密钥更新处理(因为密钥交换处理是要更新IPsec密钥以保护BU/BA)，但是通过省略BU/BA交换，可以在完成移交处理之后的任何时间执行密钥更新处理。
可以将指示提供给HA 106，以便通过将这样的信息(例如，标志)并入用于经由访问网络101获取HoAv4的BU中，指示在随后与仅支持IPv4的访问网络的连接的每个情况下都以类似的方式分配HoAv4。接收到此，HA 106和HSS/AAA 701将指示目标访问网络中的AR在随后由UE 107进行的附接处理期间分配HoAv4(步骤S204)，并且AR执行步骤S205以及后续步骤的处理。由此，UE 107不需要每次执行移交时都传送请求，从而可以始终减小UE 107与HA 106之间的隧道开销，因而可以改善通信效率，并且即使当UE107执行密钥更新处理时，也可以在密钥更新处理之前完成绑定处理，并且可以在不等待耗时的密钥更新处理完成的情况下传送/接收分组。
因为可以在基于本发明的移交处理期间从源访问网络101获取IPv4归属地址的UE 107可以获知UE正连接到的访问网络可能是归属链路，所以可以省略要执行的基于DHCP的IPv4地址获取，这是因为将分配与已经获取的IPv4归属地址相同的地址。由此，可以减小由DHCP协议处理导致的等待时间和数据处理时间，使得可以减小移交时间。
这里，在由于诸如对管理核心网络103的运营商与管理访问网络的运营商之间的合约(contract)的限制的原因、访问网络102不可能是归属链路的情况下，HA 106无法经由访问网络102提供分配给UE 107的归属地址。关于访问网络102是否可以是归属链路的信息(此后称为归属链路设置能力信息)可以由认证服务器HSS/AAA 701或其他管理服务器管理。HA 106可以向这些服务器询问归属链路设置能力信息，并随后获取这种信息。
在HA 106可以在经由访问网络101从UE 107接收BU之后且在传送BA之前获取归属链路设置能力信息的情况下，即使当UE 107在接收BA之后立即在访问网络102中执行地址获取处理(即，附接处理中的DHCP)时，UE107也可以获取正确分配的归属地址。然而，当管理归属链路设置能力信息的服务器位于远处，或者为了访问必须建立安全通信路径时，HA 106获取该信息可能花费时间。
在这种情况下，即使在UE 107接收到BA并执行地址获取处理时的时间段期间也无法获取归属链路设置能力信息，并且尽管访问网络102实际上可能是归属链路，HA 106也无法将AR 105设置为DHCP中继，或者无法指示当接收到DHCP请求时将PBU传送至HA 106，从而UE 107可以接收刚由访问网络102中的本地DHCP服务器分配的IP地址。
结果，即使访问网络实际上可能是归属链路，UE 107都将其辨识为外部链路，并且施行(force)涉及隧道开销的通信。为了避免这种问题，可以延迟BA传送，直到HA 106可以获取归属链路设置能力信息为止。然而，这不是有利的，因为在等待BA接收时可能降低UE 107的通信状态质量，这是因为其在移交处理期间，并且UE 107可以从访问网络101断开。
为了解决上述问题，意在经由访问网络101接收BA并在访问网络102中开始地址获取处理的UE 107重试获取地址几次，尽管UE 107典型地仅通过DHCP处理获取地址一次。随后，当UE 107可以获取与通过BA获取的归属地址相同的地址时，UE 107完成DHCP处理。这可以解决因为在BA的延迟期间通信链路断开而导致BA接收失败并因此归属地址获取失败的问题，或者使用本地IP地址的涉及隧道开销的通信被施行的其它问题，尽管访问网络实际上可能是归属链路。此外，上述处理可以消除密钥更新处理，从而可以执行使用归属地址的直接通信。
即，在HA 106从数据库等获取用于确定移交的目标访问网络是否可以被设置为归属链路的信息(归属链路设置能力信息)的同时，UE 107传送(重试)归属地址分配请求预定的次数。
这里，在HA 106未获取归属链路设置能力信息并从而无法确定移交的目标访问网络是否可以被设置为归属链路的情况下，要被传送的BA可以包括指示移交的目标访问网络正被检验其是否可以被设置为归属链路的标志。当接收到具有此标志的BA时，UE 107重试DHCP处理，直到可以获取归属地址为止。即，HA 106从预定服务器(例如，HSS/AAA701)获取关于移交的目标访问网络是否可以被设置为归属链路的信息(归属链路设置能力信息)，并且在HA 106正试图获取归属链路设置能力信息的同时，该标志被添加至BA，该标志指示正对移交的目标访问网络检验该访问网络是否可以被设置为归属链路。
这里注意，当UE 107附接至访问网络102时或者例如通过将所述信息或标志包括在地址获取响应消息中，将此标志或者关于与由此标志指示的信息类似的信息的指示可以提供给UE 107，并且，可以提供关于是否归属链路设置能力的结果的另一指示。由此，即使当获取归属链路设置能力信息花费时间时，也可以延迟这种指示，以便提高UE 107可以获取通知的概率。
可以对UE 107重复地址获取的尝试的次数，或者对UE 107重复尝试的时间段提供最大值。在HA 106可以获取归属链路设置能力信息发现访问网络102不可能是归属链路的情况下，HA 106使用BA将指示提供给UE 107，使得已经获取的IP地址被设置为访问网络102中使用的地址(例如，可以提供用于该通知的标志)。
由此，即使当尝试次数未达到预定最大值或者未经过预定时段时，也可以完成由UE 107进行的地址获取处理，并且在那时已经获取的IP地址可以被设置为访问网络102中分配的地址，因此可以在短时内完成移交处理。
接下来参考图3和图5，下面描述根据本发明的一个实施例的移动节点UE和归属代理HA的示例性操作。图3示出了根据本发明的一个实施例的移动节点的示例性结构。传送/接收单元301和302分别对应于用于与访问网络101和102连接的通信接口，并且这些单元实施比IP层低的通信协议处理以及调制解调处理。IP处理单元303实施IP层处理，并且MIP处理单元304基于DSMIP实施移动IP协议处理。
DHCP处理单元305实施DHCP协议处理(客户端功能)。移交控制单元306基于从传送/接收单元301和302获得的通信状态，判定或检测移交可行性或执行移交的时刻，将执行移交的指令传送至MIP处理单元304、传送/接收单元301和302、DHCP处理单元305等以控制移交处理。归属地址获取单元307是本发明的特征部分，并且下面参考图4描述此单元的示例性操作，同时提及***操作。
移交控制单元306判定移交是否开始(步骤S401)。当判定移交开始时，归属地址获取单元307从移交控制单元306接收移交处理的开始指令，并且检测移交目标网络(访问网络102)是否是仅支持IPv4的访问网络(步骤S402)。上面已经描述了检测方法，从而省略其描述。当判定移交目标网络是仅支持IPv4的访问网络时，归属地址获取单元307指示MIP处理单元304经由移交源访问网络(访问网络101)传送用以请求IPv4归属地址(HoAv4)的BU。
此时，MIP处理单元304可以向BU添加请求将分配在移交目标网络中的地址设置为归属地址的信息(例如，标志)。MIP处理单元304传送请求IPv4归属地址的BU(具有标志)(步骤S403)，并且BU经由IP处理单元303和传送/接收单元301而被发送至访问网络101并且被传输至HA 106。作为响应，MIP处理单元304经由传送/接收单元301和IP处理单元303从HA 106接收BA，获取包含在BA中的IPv4归属地址(HoAv4)并且向归属地址获取单元307告知该地址。
接收此，归属地址获取单元307指示移交控制单元306开始向访问网络102的附接处理，并且移交控制单元306指示传送/接收单元302开始附接处理(步骤S405)。在附接处理期间，当从访问网络102分配IP地址时，传送/接收单元302将IP地址传输至IP处理单元303用于设置。在附接处理期间未分配IP地址但在完成附接处理之后使用DHCP获取IP地址的情况下，移交控制单元306从传送/接收单元302接收附接处理完成的指示，指示DHCP处理单元305开始IP地址获取。
DHCP处理单元305经由IP处理单元303和传送/接收单元302将DHCP请求消息发送至访问网络102，并且经由传送/接收单元302和IP处理单元303获取包括所分配的IPv4地址的DHCP响应消息作为响应(步骤S405)。在IP处理单元303中设置如此获取的IP地址。最后，移交控制单元306指示传送/接收单元301开始从访问网络101的分离(detach)处理(步骤S406)，并且移交处理以分离处理的完成为结束。这里注意，在步骤S402，如果访问网络不是仅支持IPv4的访问网络，则执行常规移交处理。可以省略或者可以根据来自网络的指令执行分离处理(步骤S406)。
如上所述，传统地，将在附接处理期间或通过DHCP处理获取的IP地址与由归属地址获取单元307经由访问网络101获取的IP地址进行比较，并且进行关于访问网络是否可能是归属链路的判定。然而，因为已经接受在归属地址获取时传送的来自UE 107的请求，所以保证访问网络102中分配的IP地址与归属地址相同，从而不需要执行对归属链路的判定，这是本发明的主要特征。
参考图5，下面描述根据本发明的一个实施例的HA。图5示出了根据本发明的一个实施例的HA的示例性结构。传送/接收单元501对应于用于与核心网络103中的节点通信的通信接口，并且此单元实施比IP层低的通信协议处理和调制解调处理。IP处理单元502实施IP层处理，并且MIP处理单元503基于DSMIP实施移动IP协议处理。PMIP处理单元504实施PMIP协议处理。DHCP处理单元505实施DHCP协议处理(服务器功能)。归属地址分配单元506是本发明中的特征部分，并且下面参考图6描述此单元的示例性操作，同时提及***操作。
MIP处理单元503判定是否经由传送/接收单元501和IP处理单元502接收到来自UE 107的BU(步骤S601)。在接收到BU的情况下，检查是否存在针对IPv4归属地址的分配请求(以及标志，其请求将在目标访问网络中分配给UR 107用于UR 107的移交的IP地址设置为这里分配的IPv4归属地址)(步骤S602)，并且如果它们存在，则归属地址分配单元506向UE 107分配IPv4归属地址(HoAv4)并传送BA，同时经由IP处理单元502和传送/接收单元501将指示让AR 105操作作为DHCP中继的消息传送至认证服务器HSS/AAA 701(DHCP请求传输指令：步骤S604)。接收此消息，认证服务器HSS/AAA 701将期望的指令发布至AR 105。
随后，经由传送/接收单元501和IP处理单元502将从AR 105传输的来自UE 107的DHCP请求消息传输至DHCP处理单元505(DHCP请求获取：步骤S605)，并且DHCP处理单元505从归属地址分配单元506获取要被分配的IP地址，将该IP地址并入DHCP响应消息中，并且经由IP处理单元502和传送/接收单元501传送其(HoAv4分配：步骤S606)，并且将该消息经由操作作为DHCP中继的AR 105传输至UE 107。这里，所接收的DHCP请求消息包括UE 107的标识符(例如，网络访问标识符：NAI)，从而HA 106可以识别来自UE 107的DHCP请求。
代替在与IPv4归属地址的分配相同的时间发布的、指示让AR 105操作作为DHCP中继的消息，归属地址分配单元506可以在AR 105接收到DHCP请求时将指示发布PBU的消息传送至HA 106。在此情况下，PMIP处理单元504接收PBU消息，从归属地址分配单元506获取归属地址，并且将该地址包含在PBA消息中用于传送。同样，在此情况下，因为PBU包括UE 107的标识符(例如，NAI)，所以HA 106可以识别用于UE 107的地址分配。
以上说明描述了移动节点使用DHCP请求消息和DHCP响应消息来获取IP地址的情况。这里的DHCP请求消息是指用以开始IP地址获取处理的消息，包括DHCP协议形式的DHCP DISCOVER消息、或者当DHCP服务器已经被阐明(clarify)时或当DHCP DISCOVER消息的传送被跳过时的DHCPREQUEST消息。这里的DHCP响应消息是指在IP获取处理中将关于IP地址的指示提供给移动节点的消息，包括DHCP协议形式的DHCP ACK消息或DHCP OFFER消息。接收到DHCP响应消息，移动节点可以设置IP地址并且在该接口中关联包含在该消息中的设定值以开始通信。
注意，HA 106可以基于例如从策略服务器获取的(或者预先布置的)有关QoS和记账的策略或规则(或网络环境)(诸如策略和计费规则功能(PCRF))，判定访问网络102是否可能是归属链路。例如，仅当UE 107预订使得能够免费指派归属地址(或者使得能够免费指派归属链路)的计划时，才允许设定，或者，当由于核心网络103与访问网络102之间的通信容量的限制(由漫游合约等决定)而将要减小报头开销时，UE 107与其连接的访问网络可以被肯定地(positively)指派(设置)为归属链路。
UE 107经由访问网络101传送至HA 106的HoAv4分配请求可以包括UE 107唯一地产生的IPv4地址。在此情况下，HA 106将从UE 107报告的IPv4地址设置为实际的IPv4归属地址(HoAv4)或者一次(once)分配HoAv4，并且交换(例如，网络地址转换：NAT)从UE 107报告的IPv4地址与HA 106在实际通信中分配的HoAv4，由此可以实施UE 107与外部节点之间的通信。
在传送(步骤S203)包括要分配给UE 107的HoAv4的BA之前，HA 106可以从PCRF请求用于HoAv4的有关QoS和记账的策略(或规则)的分配。此外，在响应中(或者在与步骤S204相同的时刻)，PCRF可以将访问网络102中的QoS/记账策略发布至AR 105。由此，可以基于适当的QoS/记账策略执行通信。
上面的描述具体例示了3GPP访问网络与非3GPP访问网络之间的移交。然而，在不执行附接过程的情况下，如在3GPP访问网络之间的移交中，并且当网络侧(例如，PGW或SGW)判定访问网络102是仅支持IPv4的网络并且UE 107不具有IPv4地址时，例如，可以在移交过程的结尾(即，在无线载体的建立之后)使用DHCP过程将关于IPv4地址的指示提供给UE 107(不管是否存在来自UE 107的请求，推出-通知(push-notice))，或者，可以在移交过程期间将关于IPv4地址的指示提供给UE 107。
作为由UE 107执行的检测所支持的IP版本的方法，可以从外部节点获取有关访问网络102支持的IP类型的信息用于使用。例如，可以从分发(distribute)访问网络信息的服务器获取有关访问网络102支持的IP类型的信息，并且可以在移交之前与访问网络中的IP类型进行比较。
HA 106可以将标志(例如，标志Y)并入经由访问网络101传送至UE 107的BA(包括所分配的HoAv4)中，指示经由访问网络102分配的地址的标志是归属地址。接收到包括标志Y的BA，UE 107辨识出在连接期间移交的目标访问网络102可能是归属链路，并且使用已经获取的IPv4归属地址(HoAv4)开始在移交的目标访问网络102中通信，而不等待已经开始的DHCP过程的完成(或者，通过省略应当开始的DHCP处理或者虽然开始该处理，但不等待其完成)。由此，可以减小由DHCP协议处理导致的等待时间以及由DHCP协议处理导致的负担，从而可以减小移交时间。
注意，上述实施例的说明中使用的每个功能块可以典型地实施为作为集成电路的LSI。这些块可以被分别设置为一个芯片，或者一个芯片可以包括部分或全部功能块。依赖于集成度，LSI可以称为IC(集成电路)、***LSI、超LSI和极LSI。用于集成电路的技术不限于LSI，而是，可以使用专用电路或通用处理器实现集成电路。可以使用能够在制造LSI之后编程的FPGA(现场可编程门阵列)以及能够重构LSI内部的电路单元的连接和设定的可重构处理器。此外，如果通过半导体技术或衍生技术的发展，取代LSI的集成电路的技术变为可用，则可以使用这种技术自然地集成功能块。例如，生物技术可以应用至其。
工业适用性
根据本发明的移交方法以及在该方法中使用的移动节点和归属代理，可以减小移动节点与归属代理之间的隧道开销以改善通信效率，并且，即使当移动节点执行密钥更新处理时，也可以在密钥更新处理之前完成绑定处理。因此，可以在作为移交目标的网络中传送/接收分组，而不等待作为耗时处理的密钥更新处理的完成，并且因此，对于在支持不同IP版本的网络之间移动的同时执行通信的通信***中的移交方法以及在该方法中使用的移动节点和归属代理，本发明是有效的。
Claims (14)
1.一种用于在至少两个网络之间移动的移动节点的移交方法，其中所述至少两个网络中的每一个支持唯一且不同的IP版本作为所述移动节点的协议，所述移交方法包括步骤：
当所述移动节点执行从在移交之前当前连接的网络中的第一访问路由器至所述移交的目标网络中的第二访问路由器的移交时，并且当所述目标网络支持的IP版本和所述移交之前的网络支持的IP版本不同时，
所述移动节点经由所述第一访问路由器将第一消息传送至归属代理，并且经由所述第二访问路由器将第二消息传送至所述归属代理，其中所述第一消息包括针对所述目标网络中的归属地址的分配请求，所述第二消息包括地址分配请求；以及
所述归属代理基于包括在所述第一消息中的针对归属地址的分配请求而将第三消息传送至所述移动节点，并且基于所述地址分配请求将第四消息传送至所述移动节点，其中所述第三消息包括所述移交的目标网络中的归属地址，所述第四消息包括所述归属地址。
2.如权利要求1所述的移交方法，其中，所述第一消息包括要基于所述地址分配请求而在所述移交的目标网络中分配的地址与由所述分配请求分配的归属地址相同的请求。
3.如权利要求1或2所述的移交方法，其中，当所述归属代理不具有用于判定所述移交的目标网络是否可被设置为归属链路的信息时，
所述移动节点将包括所述地址分配请求的所述第二消息传送预定次数。
4.如权利要求1所述的移交方法，其中，当所述归属代理不具有用于判定所述移交的目标网络是否可被设置为归属链路的信息时，
所述归属代理向所述第三消息添加标志，所述标志指示正执行关于所述移交的目标网络是否可被设置为归属链路的判定。
5.如权利要求1所述的移交方法，
其中
所述归属代理将所述第三消息传送至所述移动节点，所述第三消息还包括指示所述移交的目标网络中分配的地址与所述归属地址相同的信息，以及
当所述移动节点接收到包括所述信息的所述第三消息时，所述移动节点使用包括在所述第三消息中的归属地址开始在所述移交的目标网络中的通信，而不等待所述第四消息的接收。
6.一种在至少两个网络之间执行移交的移动节点，其中所述至少两个网络中每一个支持唯一且不同的IP版本作为所述移动节点的协议，所述移动节点包括：
当所述移动节点执行从在移交之前当前连接的网络中的第一访问路由器至所述移交的目标网络中的第二访问路由器的移交时，
判定单元，被设置为判定所述目标网络支持的IP版本和所述移交之前的网络支持的IP版本是否不同；
消息产生单元，被设置为当判定所述IP版本不同时，产生包括针对所述目标网络中的归属地址的分配请求的第一消息和包括地址分配请求的第二消息；
传送单元，被设置为经由所述第一访问路由器将所产生的第一消息传送至归属代理，并且经由所述第二访问路由器传送所述第二消息；以及
接收单元，被设置为基于包括在所述第一消息中的针对归属地址的分配请求而接收从所述归属代理传送的包括所述移交的目标网络中的归属地址的第三消息，并且基于包括在所述第二消息中的所述地址分配请求而接收由所述归属代理传送的包括所述归属地址的第四消息。
7.如权利要求6所述的移动节点，其中，所述第一消息包括要在所述移交的目标网络中分配的地址与由所述分配请求分配的归属地址相同的请求。
8.如权利要求6或7所述的移动节点，其中，所述判定单元基于下列项中至少任何一项判定IP版本是否不同：存储网络与关于由所述网络支持的IP版本的信息的关联性的预定数据库的信息；关于所接收的响应是否基于预定消息的传送的信息；关于是否检测到预定分组的信息；以及关于是否存在用以获取IP地址的指令的信息。
9.如权利要求6所述的移动节点，其中，当所述移动节点接收到指示所述归属代理不具有用于判定所述移交的目标网络是否可以被设置为归属链路的信息的指示时，
所述传送单元将包括所述地址分配请求的所述第二消息传送预定次数。
10.如权利要求6所述的移动节点，
其中
当所述接收单元接收到还包括指示在所述移交的目标网络中分配的地址与所述归属地址相同的信息的第三消息时，
所述移动节点使用包括在所述第三消息中的归属地址开始在所述移交的目标网络中的通信，而不等待所述第四消息的接收。
11.一种移动节点的归属代理，所述移动节点在支持唯一且不同的IP版本作为所述移动节点的协议的至少两个网络之间执行移交，所述归属代理包括：
当所述移动节点执行从在移交之前当前连接的网络中的第一访问路由器至所述移交的目标网络中的第二访问路由器的移交时，并且当所述目标网络支持的IP版本和所述移交之前的网络支持的IP版本不同时，
接收单元，被设置为从所述移动节点接收包括针对所述移交的目标网络中的归属地址的分配请求的第一消息和包括地址分配请求的第二消息；
消息产生单元，被设置为基于所述第一消息中的针对归属地址的分配请求而产生包括移交目标中的归属地址的第三消息，并且基于所述地址分配请求产生包括所述归属地址的第四消息；以及
传送单元，其将所产生的第三和第四消息传送至所述移动节点。
12.如权利要求11所述的归属代理，其中，所述第一消息包括要在所述移交的目标网络中分配的地址与由所述分配请求分配的归属地址相同的请求。
13.如权利要求12所述的归属代理，还包括获取单元，其从预定服务器获取用于判定所述移交的目标网络是否可以被设置为归属链路的信息，其中
当所述获取单元不获取所述信息时，
所述消息产生单元将向所述第三消息添加标志，所述标志指示正执行关于所述移交的目标网络是否可被设置为归属链路的判定。
14.如权利要求11所述的归属代理，其中，所述消息产生单元产生所述第三消息，其包括指示在所述移交的目标网络中分配的地址与所述归属地址相同的信息。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110928 |