CN102640535A - 异构无线通信***中支持空闲模式切换的方法和装置 - Google Patents

异构无线通信***中支持空闲模式切换的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种目标ASN_GW，当检测到SR MS的操作模式将从空闲模式改变到激活模式时，其从SR MS已经向其执行了预登记操作的ASN_GW获得SR MS的HA的地址；当检测到BS将设立与预登记的ASN_GW的路径时，向预登记ASN_GW发送包括HA的地址并且请求将目标ASN_GW设置为SR MS的新的FA的消息；以及设立与HA的数据路径，然后当从预登记的ASN_GW接收到请求将目标ASN_GW登记为SR MS的新FA的消息时将目标ASN_GW登记为SR MS的新的FA。

Description

异构无线通信***中支持空闲模式切换的方法和装置
技术领域
本发明涉及支持空闲模式切换的装置和方法。更具体地，本发明涉及在异构无线通信***中支持空闲模式切换的装置和方法。
背景技术
下一代无线通信***正在演进成用于提供具有多种高速、高性能服务的移动站(MS)的***。下一代无线通信***的代表性示例包括微波存取全球互通(WiMAX)无线通信***、长期演进(LTE)无线通信***等等。它们当中，WiMAX无线通信***基于电气和电子工程师学会(IEEE)802.16无线通信***。
如本领域中众所周知的，MS可以通过配备两个射频(radio)接口单元来接入两个不同的无线通信***。此处，根据所述两个射频接口单元是否可以同时发送数据，MS可以是双射频MS或单射频MS。即，当在特定时间点两个射频接口单元可以同时发送数据时，MS被定义为双射频MS。反之，当在特定时间点两个射频接口单元中仅一个可以发送数据时，MS被定义为单射频MS。然而，在双射频MS和单射频MS两者的情况下，所述两个射频接口单元可以同时接收数据。
如果已经接入了非WiMAX无线通信***的单射频MS检测到来自WiMAX无线通信***的信号，则单射频MS扫描WiMAX信号转发功能(SFF)单元以便执行到WiMAX无线通信***的切换。此处，非WiMAX无线通信***是指不同于WiMAX无线通信***的任何无线通信***。当单射频MS发现WiMAX SFF单元时，它通过WiMAX SFF单元执行向WiMAX无线通信***的预登记操作。当执行此预登记操作时，单射频MS可以立即切换到WiMAX无线通信***，或者可以转变为空闲模式，然后稍后转变为激活模式并切换到WiMAX无线通信***。此处，前者(即，在预登记操作之后单射频MS立即切换的情况)被称为激活模式切换，而后一种(即，在预登记操作之后单射频MS稍后切换的情况)被称为空闲模式切换。
发明内容
技术问题
根据当前WiMAX无线通信***中提出的空闲模式切换，当处于空闲模式中的单射频MS从预登记的接入服务网络网关(ASN_GW)移出，并执行到已连接到另一ASN_GW（即，目标ASN_GW）的基站(BS)的切换时，目标ASN_GW不能知道本地代理(Home Agent,HA)的地址。此处，预登记的ASN_GW是指单射频MS已经向其执行了预登记操作的ASN_GW。
因为如上所述，目标ASN_GW不能知道HA的地址，所以目标ASN_GW不能向HA发送移动互联网协议(MIP)登记请求(RRQ)消息(MIP RRQ消息)。
此外，为了将单射频MS的外地代理(Foreign Agent,FA)从预登记的ASN_GW改变为目标ASN_GW，目标ASN_GW必须与代理MIP(ProxyMIP，PMIP)客户端执行验证操作。然而，在当前WiMAX无线通信***中没有提出与PMIP验证操作有关的过程。
以这种方式，因为目标ASN_GW既不向HA发送MIP RRQ消息又不与PMIP客户端执行验证操作，所以已经接入非WiMAX无线通信***的单射频MS目前不可能实现到WiMAX无线通信***的空闲模式切换。
技术方案
本发明的一方面解决至少以上问题和/或缺点并且提供至少下述优点。因此，本发明的一方面是提供一种用于在异构无线通信***中支持空闲模式切换的装置和方法。
本发明的另一方面是提供一种用于支持单射频移动站(MS)执行从非微波接入全球互通(非WiMAX)无线通信***到WiMAX无线通信***的空闲模式切换。
根据本发明的一方面，提供一种用于在异构无线通信***中通过目标接入服务网络网关(ASN_GW)支持单射频移动站(SR MS)的空闲模式切换的方法。所述方法包括，当检测到SR MS的操作模式将从空闲模式改变到激活模式时，从SR MS已经向其执行了预登记操作的预登记ASN_GW获得SRMS的本地代理(HA)的地址，当检测到基站(BS)将建立与预登记ASN_GW的路径时，向预登记ASN_GW发送包括HA的地址并请求将目标ASN_GW设立为SR MS的新的外地代理(FA)的消息，以及当从预登记ASN_GW接收到消息时，请求将目标ASN_GW登记为SR MS的新的FA，建立与HA的数据路径，然后将目标ASN_GW登记为SR MS的新的FA。
根据本发明的另一方面，提供一种用于在异构无线通信***中通过预登记ASN_GW支持SR MS的空闲模式切换的方法。所述方法包括，当检测到SR MS的操作模式将从空闲模式改变到激活模式时，向SR MS将切换到的目标ASN_GW发送接受SR MS的操作模式从空闲模式改变到激活模式并且包括SR MS的HA的地址的消息，当从目标ASN_GW接收到请求将目标ASN_GW设置为SR MS的新FA时，向目标ASN_GW发送请求将目标ASN_GW登记为SR MS的新FA的消息，以及从目标ASN_GW接收指示目标ASN_GW已经被登记为SR MS的新FA的消息。
根据本发明的另一方面，提供一种用于在异构无线通信***中通过基站(BS)支持单射频移动站(SR MS)的空闲模式切换的方法。所述方法包括，当检测到SR MS的操作模式将从空闲模式改变到激活模式时，请求目标ASN_GW将SR MS的操作模式从空闲模式改变到激活模式，从目标ASN_GW获得SR MS的HA的地址，设立与预登记ASN_GW的路径，以及在设立与预登记ASN_GW的路径之后，接受SR MS从空闲模式转变到激活模式，然后利用目标ASN_GW执行更新基于密文的消息验证码(CMAC)_KEY_COUNT的处理。
根据本发明的又一方面，提供一种用于在异构无线通信***中通过目标ASN_GW支持SR MS的空闲模式切换的方法。所述方法包括，当从BS接收到指示SR MS的操作模式将从空闲模式改变为激活模式的空闲模式退出状态变化请求(IM_Exit_State_Change_Req)消息时，向SR MS已经向其执行了预登记操作的预登记ASN_GW发送接收到的IM_Exit_State_Change_Req消息；从预登记ASN_GW接收包括SR MS的家庭代理(HA)的地址的空闲模式退出状态变化响应(IM_Exit_State_Change_Rsp)消息；向BS发送接收到的IM_Exit_State_Change_Rsp消息，并且从BS接收指示将设立的与预登记ASN_GW的路径的路径登记请求(Path_Reg_Req)消息；向预登记ASN_GW发送包括SR MS的HA的地址并且请求将目的ASN_GW设置为SR MS的新外地代理(FA)的锚数据路径功能重定位请求(Anchor_DPF_Relocate_Req)消息，从预登记ASN_GW接收请求将目的ASN_GW登记为SR MS的新FA的FA登记请求(FA_Register_Req)消息，将目的ASN_GW登记为SR MS的新FA，然后向HA发送登记请求(RRQ)消息以便设立数据路径；当响应于RRQ消息从HA接收到登记响应(RRP)消息时，设立与预登记ASN_GW的路径，然后向预登记ASN_GW发送FA登记响应(FA_Register_Rsp)消息以便利用预登记ASN_GW将目的ASN_GW登记为SR MS的新FA，以及响应于Path_Reg_Req消息向BS发送路径登记响应(Path_Reg_Rsp)消息。
根据本发明的另一方面，提供一种用于在异构无线通信***中通过预登记接入服务网络网关(ASN_GW)支持单射频移动站(SR MS)的空闲模式切换的方法。所述方法包括，当从目的ASN_GW接收到指示SR MS的操作模式将从空闲模式改变为激活模式的空闲模式退出状态变化请求(IM_Exit_State_Change_Req)消息时，向目的ASN_GW发送接受SR MS的操作模式从空闲模式改变到激活模式并且包括SR MS的本地代理(HA)的地址的空闲模式退出状态变化响应(IM_Exit_State_Change_Rsp)消息，当从目的ASN_GW接收到包括SR MS的HA的地址并且请求将目的ASN_GW设置为SR MS的新外地代理(FA)的锚数据路径功能重定位请求(Anchor_DPF_Relocate_Req)消息时，向目的ASN_GW发送FA登记请求(FA_Register_Req)消息，请求将目的ASN_GW登记为SR MS的新FA，以及从目的ASN_GW接收用于利用预登记ASN_GW将目的ASN_GW登记为SR MS的新FA的FA登记响应(FA_Register_Rsp)消息。
根据本发明的另一方面，提供一种用于在异构无线通信***中通过BS支持SR MS的空闲模式切换的方法。所述方法包括，向目的ASN_GW发送指示SR MS的操作模式将从空闲模式改变为激活模式的IM_Exit_State_Change_Req消息，从目标ASN_GW接收包括SR MS的HA的地址的IM_Exit_State_Change_Rsp消息，向目标ASN_GW发送指示将设立与SR MS已经向其执行了预登记操作的预登记ASN_GW的路径的Path_Reg_Req消息；以及响应于Path_Reg_Req消息从目标ASN_GW接收Path_Reg_Rsp消息。
根据本发明的另一方面，提供一种在异构无线通信***中的目标ASN_GW。所述目标ASN_GW包括控制器，用于当检测到SR MS的操作模式将从空闲模式改变到激活模式时从SR MS已经向其执行了预登记操作的ASN_GW获得SR MS的HA的地址，当检测到BS将设立与预登记ASN_GW的路径时，控制发射器向预登记ASN_GW发送包括HA的地址以及请求将目标ASN_GW设置为SR MS的新FA的消息，以及设立与HA的数据路径并且然后当从预登记ASN_GW接收到请求将目标ASN_GW登记为SR MS的新FA的消息时将目标ASN_GW登记为SR MS的新FA。
根据本发明的又一方面，提供一种异构无线通信***中的预登记ASN_GW。所述预登记ASN_GW包括控制器，用于当检测到SR MS的操作模式将从空闲模式改变到激活模式时，控制发射器向SR MS将切换到的目标ASN_GW发送接受SR MS的操作模式从空闲模式改变到激活模式并且包括SR MS的HA的地址的消息，当检测到接收器从目标ASN_GW接收到请求将目标ASN_GW设置为SR MS的新FA的消息时，控制发射器向目标ASN_GW发送请求将目标ASN_GW登记为SR MS的新外地代理(FA)的消息，以及检测接收器从目标ASN_GW接收到指示目标ASN_GW已经登记为SR MS的新FA的消息。
根据本发明的又一方面，提供一种异构无线通信***中的BS。所述BS包括控制器，用于当检测到SR MS的操作模式将从空闲模式改变到激活模式时，请求目标ASN_GW将SR MS的操作模式从空闲模式改变到激活模式，从目标ASN_GW获得SR MS的HA的地址，设立与预登记ASN_GW的路径，接受SR MS从空闲模式转变到激活模式，然后利用目标ASN_GW执行更新基于密文的消息验证码(CMAC)_KEY_COUNT的过程。
根据本发明的又一方面，提供一种异构无线通信***中的目标ASN_GW。所述目标ASN_GW包括发射器和接收器。所述接收器从BS接收指示MS的操作模式将从空闲模式改变到激活模式的IM_Exit_State_Change_Req消息，所述发射器向SR MS已经向其执行了预登记操作的预登记ASN_GW发送接收到的IM_Exit_State_Change_Req消息。所述接收器从预登记ASN_GW接收包括SR MS的HA的地址的IM_Exit_State_Change_Rsp消息。所述发射器向BS发送接收到的IM_Exit_State_Change_Rsp消息，并且所述接收器从BS接收指示将与预登记ASN_GW设立的路径的Path_Reg_Req消息。所述发射器向预登记ASN_GW发送包括SR MS的HA的地址并且请求将目标ASN_GW设置为SR MS的新FA的Anchor_DPF_Relocate_Req消息。所述接收器从预登记ASN_GW接收请求将目标ASN_GW登记为SR MS的新FA的FA_Register_Req消息。当目标ASN_GW已经登记为SR MS的新FA时，所述发射器向HA发送RRQ消息以便设立数据路径。所述接收器响应于RRQ消息从HA接收RRP消息，并且当已经设立了与预登记ASN_GW的路径时，所述发射器向预登记ASN_GW发送FA_Register_Rsp消息以便通过预登记ASN_GW将目标ASN_GW登记为SR MS的新FA。所述发射器响应于Path_Reg_Req消息向BS发送Path_Reg_Rsp消息。
根据本发明的再一方面，提供一种异构无线通信***中的预登记ASN_GW。所述预登记ASN_GW包括发射器和接收器。当所述接收器从目标ASN_GW接收到指示SR MS的操作模式将从空闲模式改变到激活模式的IM_Exit_State_Change_Req消息时，所述发射器向目标ASN_GW发送接受SR MS操作模式从空闲模式改变到激活模式并且包括SR MS的HA的地址的IM_Exit_State_Change_Rsp消息。当所述接收器从目标ASN_GW接收到包括SR MS的HA的地址并且请求将目标ASN_GW设置为SR MS的新FA的Anchor_DPF_Relocate_Req消息时，所述发射器向目标ASN_GW发送请求将目标ASN_GW为SR MS的新FA的FA_Register_Req消息。所述接收器从目标ASN_GW接收用于通过预登记ASN_GW将目标ASN_GW登记为SR MS的新FA的FA_Register_Rsp消息。
根据本发明的再一方面，提供一种异构无线通信***中的BS。所述BS包括发射器和接收器。所述发射器向目标ASN_GW发送指示SR MS的操作模式将从空闲模式改变到激活模式的IM_Exit_State_Change_Req消息。所述接收器从目标ASN_GW接收包括SR MS的HA的地址的IM_Exit_State_Change_Rsp消息。所述发射器向目标ASN_GW发送指示将设立与SR MS已经向其执行了预登记操作的预登记ASN_GW的路径的Path_Reg_Req消息。所述接收器响应于Path_Reg_Req消息从目标ASN_GW接收Path_Reg_Rsp消息。
通过以下结合附图、公开了本发明的示范性实施例的详细描述，本发明的其它方面、优点和显著的特征对于本领域技术人员将变得明显。
有益效果
如上所述，本发明实现在异构无线通信***中的SR MS的空闲模式切换。具体地，本发明的示范性实施例使已经接入了非WiMAX无线通信***的SR MS得以执行到WiMAX无线通信***的空闲模式切换，从而提高服务质量。
附图说明
通过下面结合附图的描述，本发明的特定示范性实施例的上述方面、特征和优点将更加明显，附图中：
图1是示出根据本发明示范性实施例的异构无线通信***的视图；
图2是示出根据本发明示范性实施例的空闲模式切换方法的信号流程图；
图3A和图3B是示出根据本发明示范性实施例的图2中的目标接入服务网络网关(ASN_GW)230的操作过程的流程图；
图4是示出根据本发明示范性实施例的图2中的预登记ASN_GW 240的操作过程的流程图；以及
图5是示出根据本发明示范性实施例的WiMAX无线通信***中的ASN_GW的内部结构的框图。
贯穿附图，应当注意，相似的参考数字用于描述相同的或相似的元件、特征和结构。
具体实施方式
提供参考附图的以下描述以帮助全面地理解由权利要求书和它们的等效物定义的本发明的示范性实施例。以下描述包括各种细节以帮助理解，但是这些将被认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员将认识到，可以对这里描述的实施例做出各种变化和修改而不脱离本发明的范围和精神。此外，为了清楚和简明，可能省略公知的功能和结构的描述。
以下说明书和权利要求书中使用的术语和词语不局限于书面意义，而是仅仅被发明人使用来使得能够清楚且一致地理解本发明。因此，本领域技术人员显然可知，本发明的示范性实施例的以下说明仅仅是为了示例的目标提供，而不是为了限制由所附的权利要求书和它们的等效物定义的本发明。
应当理解，除非上下文明显指出，否则单数形式“一个”、“一”和“该”包括多个涉及的对象。因而，例如，“组件表面”的指代包括指代一个或多个这样的表面。
本发明的示范性实施例包括一种用于在异构无线通信***中支持空闲模式切换的装置和方法。具体地，本发明的示范性实施例包括一种用于从非微波接入全球互通(非WiMAX)无线通信***到WiMAX无线通信***的单射频移动站(SR MS)空闲模式切换的装置和方法。此处，SR MS是指通过配备有两个射频接口单元而能够接入两个不同的无线通信***的MS，在特定时间点两个射频接口单元中仅一个可以发送数据。虽然，SR MS可以在特定时间点仅通过一个单元发送数据，但是SR MS的两个射频接口单元两者可以总是同时接收数据。在本发明的示范性实施例中，将在SR MS将切换到的无线通信***是例如WiMAX无线通信***的假设之下描述空闲模式切换装置和方法。然而，对本领域技术人员显而易见的是，在本发明中提出的空闲模式切换装置和方法也可以用于SR MS将切换到除WiMAX无线通信***以外的无线通信***的情况。
图1示出根据本发明示范性实施例的异构无线通信***。
参照图1，异构无线通信***包括WiMAX无线通信***100、互联网协议核心网络(IP核心N/W)110、非WiMAX无线通信***120、以及SR MS130。关于这个，应当注意，为了描述的方便起见，在图1中将SR MS 130简单地示出为MS 130。
WiMAX无线通信***100包括基站(BS)101、102、接入服务网络网关(ASN_GW)103、以及WiMAX信号转发功能(SFF)单元104。此处，ASN_GW是可以包括寻呼控制器(PC)、锚数据路径功能(ADPF)单元、代理移动互联网协议(PMIP)客户端、验证器等等(未示出)的控制站。即，ASN_GW 103、PC、ADPF单元、PMIP客户端和验证器可以实现为各个分离实体或者一个集成实体。PC管理空闲模式MS并且当接收到指定给空闲模式MS的数据时执行寻呼操作。验证器为MS执行验证操作并生成安全密钥。在本发明的该示范性实施例中，为了描述的方便起见假定ASN_GW 103、PC、ADPF单元、PMIP客户端和验证器实现为一个集成实体。
当处于接入非WiMAX无线通信***120的状态中的SR MS 130检测到来自WiMAX无线通信***100的信号时，它扫描WiMAX SFF单元104以便执行到WiMAX无线通信***100的切换。SR MS 130通过使用R9接口与WiMAX SFF单元104通信。此处，WiMAX SFF单元104用作一种BS以将接入非WiMAX无线通信***120的SR MS 103连接到WiMAX无线通信***100。
当SR MS 130发现WiMAX SFF单元104时，它通过WiMAX SFF单元104执行向WiMAX无线通信***100的预登记操作。当执行此预登记操作时，SR MS 130可以立即切换到WiMAX无线通信***100，或者可以转变为空闲模式，然后转变为激活模式并稍后切换到WiMAX无线通信***100。此处，前者(即，在预登记操作之后SR MS 130立即切换的情况)对应于激活模式切换，而后一种(即，在预登记操作之后SR MS 130稍后切换的情况)对应于空闲模式切换。
在SR MS 130到WiMAX无线通信***100的空闲模式切换情况下，当处于空闲模式中的SR MS 130从预登记ASN_GW移动到连接到另一ASN_GW（即，目标ASN_GW）的BS时，目标ASN_GW必须能够向本地代理(HA)发送移动互联网协议(MIP)登记请求(RRQ)消息，并且必须与PMIP客户端执行验证操作以便将SR MS 130的外地代理(FA)从预登记ASN_GW改变为目标ASN_GW。此处，预登记的ASN_GW是指SR MS 130已经向其执行了预登记操作的ASN_GW。
然而，在传统技术的WiMAX无线通信***中，当处于空闲模式中的SR MS移动到连接到除预登记的ASN_GW以外的目标ASN_GW的BS时，因为目标ASN_GW无法得知HA的地址所以它不能向HA发送MIP RRQ消息，并且因为不存在与PMIP验证操作有关的过程所以也不能改变SR MS的FA。因此，在传统技术的WiMAX无线通信***中，已经接入非WiMAX无线通信***的SR MS不可能实现到WiMAX无线通信***的空闲模式切换。
因此，本发明的示范性实施例包括一种空闲模式切换方法，该方法使已经接入非WiMAX无线通信***的SR MS能够实现到WiMAX无线通信***的空闲模式切换，并且下面将参照图2描述这种空闲模式切换方法的示范性实施例。
图2示出根据本发明示范性实施例的在异构无线通信***中的空闲模式切换方法。
在描述图2之前，假定每个控制站，即，目标ASN_GW和预登记ASN_GW的每一个被实现为结合了ASN_GW、PC、ADPF单元、PMIP客户端和验证器的一个实体。此外，应当注意，为了描述的方便起见，在图2中SR MS 210示出为MS 210。
参照图2，为了从空闲模式转变为激活模式，在步骤211中SR MS 210向BS 220发送测距请求(RNG_REQ)消息。此处，SR MS 210是将要从非WiMAX无线通信***切换到WiMAX无线通信***的SR MS。RNG_REQ消息包括测距目标指示、PC标识符、基于密文的消息验证码(Cipher-basedMessage Authentication Code，CMAC)_KEY_COUNT、以及基于散列的消息验证码(Hashed Message Authentication Code，HMAC)/CMAC元组。
当从SR MS 210接收到RNG_REQ消息时，在步骤213中，BS 220向目标ASN_GW发送指示SR MS 210请求从空闲模式转变为激活模式的空闲模式退出状态变化请求((IM_Exit_State_Change_Req)消息。此处，IM_Exit_State_Change_Req消息包括关于BS 220的BS_INFO，以及PC标识(ID)。当从BS 200接收IM_Exit_State_Change_Req消息时，在步骤215中目标ASN_GW 230向预登记ASN_GW 240发送接收到的IM_Exit_State_Change_Req消息。
当从目标ASN_GW 230接收到IM_Exit_State_Change_Req消息时，在步骤217中，预登记ASN_GW 240接受将SR MS 210的操作模式从空闲模式改变为激活模式，并且响应于IM_Exit_State_Change_Req消息向目标ASN_GW 230发送空闲模式退出状态变化响应(IM_Exit_State_Change_Rsp)消息。此处，IM_Exit_State_Change_Rsp消息包括验证密钥(AK)、空闲保持信息和MS信息。空闲保持信息表示关于SR MS 210的空闲模式操作的信息，并且MS信息包括锚ASN ID、验证器ID、以及Anchor_MM_Context。新提出的用于向目标ASN_GW通知HA 250的地址的参数Anchor_MM_Context包括HA 250的地址，即，MIP4信息[HA IP地址]。举例来说，Anchor_MM_Context可以以TLV(类型，长度，值)的形式包括在IM_Exit_State_Change_Rsp消息中。此外，锚ASN ID表示SR MS 210的锚ASN的ID，并且验证器ID表示验证器的ID。
由于目标ASN_GW 230从预登记ASN_GW 240接收IM_Exit_State_Change_Rsp消息，所以它可以获得SR MS 210的HA地址。在步骤219中目标ASN_GW向BS 220发送接收到的IM_Exit_State_Change_Rsp消息。
当从目标ASN_GW 230接收到IM_Exit_State_Change_Rsp消息时，在步骤221中BS 220向目标ASN_GW 230发送路径登记请求(Path_Reg_Req)消息以便建立与ADPF单元的路径。当从BS 220接收到Path_Reg_Req消息时，在步骤223中目标ASN_GW 230向预登记ASN_GW 240发送ADPF重定位请求(Anchor_DPF_Relocate_Req)消息以便将目标ASN_GW 230自身设立为SR MS 210的新FA。Anchor_DPF_Relocate_Req消息包括Anchor_MM_Context，并且Anchor_MM_Context包括MS移动性模式(Mobility Mode，MM)和MIP4信息。此处，包括在Anchor_MM_Context中的MS移动性模式和MIP4信息是用于在PMIP客户端中生成登记请求(RRQ)消息的信息，MS移动性模式表示移动互联网协议(移动IP)的类型，并且MIP4信息包括源FA的地址和目标FA的地址。
当从目标ASN_GW 230接收到Anchor_DPF_Relocate_Req消息时，预登记ASN_GW 240确定包括在Anchor_DPF_Relocate_Req消息中的源FA的地址是否有效。如果确定源FA的地址有效，则在步骤225中预登记ASN_GW240向目标ASN_GW 230发送请求将目标ASN_GW 230登记为新FA的FA登记请求(FA_Register_Req)消息。此处，FA_Register_Req消息包括RRQ消息和MIP密钥。
当从预登记ASN_GW 240接收到FA_Register_Req消息时，在步骤227中，目标ASN_GW 230将它自己登记为SR MS 210的新FA，并且向HA 250发送RRQ/Proxy绑定更新(PBU)消息以便建立与HA 250的数据路径。当从目标ASN_GW 230接收到RRQ/PBU消息时，在步骤229中，HA 250设立与目标ASN_GW 230的数据路径，然后响应于RRQ/PBU消息向目标ASN_GW 230发送登记响应(RRP)/代理绑定确认(Proxy BindingAcknowledgement，PBA)消息。
当从HA250接收到RRP/PBA消息时，在步骤231中，目标ASN_GW 230设立与ADPF单元的路径，然后响应于Path_Reg_Req消息向BS 220发送路径登记响应(Path_Reg_Rsp)消息。当从目标ASN_GW 230接收到Path_Reg_Rsp消息时，在步骤233中，BS 220接受SR MS 210从空闲模式转变为激活模式，然后向SR MS 210发送测距响应(RNG_RSP)消息。此处，RNG_RSP消息包括位置更新Rsp、寻呼信息、PC ID和HMAC/CMAC元组。位置更新Rsp是指示SR MS 210的位置已经更新的消息，并且寻呼信息表示关于SR MS 210的寻呼的信息。
此外，当向BS 220发送Path_Reg_Rsp消息时，在步骤235中，目标ASN_GW 230响应于FA_Register_Req消息向预登记ASN_GW 240发送FA登记响应(FA_Register_Rsp)消息以便将它自己登记为SR MS 210的新FA。此处，FA_Register_Rsp消息包括RRP消息。
此外，当向SR MS 210发送RNG_RSP消息时，在步骤237中，BS 220向目标ASN_GW 230发送CMAC_Key_Count更新(CMAC_Key_Count_Update)消息以便更新CMAC_KEY_COUNT。当从BS220接收到CMAC_Key_Count_Update消息时，在步骤239中，目标ASN_GW向预登记ASN_GW 240发送接收到的CMAC_Key_Count_Update消息。当从目标ASN_GW 230接收到CMAC_Key_Count_Update消息时，在步骤241中，预登记ASN_GW 240更新CMAC_KEY_COUNT，然后响应于CMAC_Key_Count_Update  消息向目标ASN_GW 230发送CMAC_Key_Count_Ack消息。
当从预登记ASN_GW 240接收到CMAC_Key_Count_Ack消息时，在步骤243中目标ASN_GW向BS 220发送接收到的CMAC_Key_Count_Ack消息。当从目标ASN_GW 230接收到CMAC_Key_Count_Ack消息时，在步骤245中BS 220响应于Path_Reg_Rsp消息向目标ASN_GW 230发送Path_Reg_Ack消息。
接下来，将参考示出图2中的目标ASN_GW 230的操作过程的图3A和图3B。
参照图3A和图3B，当在步骤311中目标ASN_GW 230从BS 220接收到IM_Exit_State_Change_Req消息时，进行到步骤313。在步骤313中，目标ASN_GW 230向预登记ASN_GW 240发送从BS 220接收到的IM_Exit_State_Change_Req消息，并且进行到步骤315。在步骤315中，目标ASN_GW从预登记ASN_GW 240接收IM_Exit_State_Change_Rsp消息，并且进行到步骤317。在步骤317中，目标ASN_GW 230向BS 220发送从预登记ASN_GW 240接收到的IM_Exit_State_Change_Rsp消息，并且进行到步骤319。
在步骤319中，目标ASN_GW 230从BS 220接收Path_Reg_Req消息，并且进行到步骤321。在步骤321中，目标ASN_GW 230向预登记ASN_GW240发送Anchor_DPF_Relocate_Req消息，并且进行到步骤323。在步骤323中，目标ASN_GW 230从预登记ASN_GW 240接收FA_Register_Req消息，并且进行到步骤325。在步骤325中，目标ASN_GW 230向HA 250发送RRQ/PBU消息，并且进行到步骤327。在步骤327中，目标ASN_GW 230从HA 250接收RRP/PBA消息，并且进行到步骤329。在步骤329中，目标ASN_GW 230向BS 220发送Path_Reg_Rsp消息，并且进行到步骤331。
在步骤331中，目标ASN_GW 230向预登记ASN_GW 240发送FA_Register_Rsp消息，并且进行到步骤333。在步骤333中，目标ASN_GW230从BS 220接收CMAC_Key_Count_Update消息，并且进行到步骤335。在步骤335中，目标ASN_GW 230向预登记ASN_GW 240发送接收到的CMAC_Key_Count_Update消息，并且进行到步骤337。在步骤337中，目标ASN_GW 230从预登记ASN_GW 240接收CMAC_Key_Count_Ack消息，并且进行到步骤339。在步骤339中，目标ASN_GW 230向BS 220发送接收到的CMAC_Key_Count_Ack消息，并且进行到步骤341。在步骤341中，目标ASN_GW 230从BS 220接收Path_Reg_Ack消息。
接下来，将参考示出图2中的预登记ASN_GW 240的操作过程的图4。
参照图4，在步骤411中，预登记ASN_GW 240从目标ASN_GW 230接收IM_Exit_State_Change_Req消息，并进行到步骤413。在步骤413中，预登记ASN_GW 240向目标ASN_GW 230发送IM_Exit_State_Change_Rsp消息，并且进行到步骤415。在步骤415中，预登记ASN_GW 240从目标ASN_GW 230接收Anchor_DPF_Relocate_Req消息，并且进行到步骤417。在步骤417中，预登记ASN_GW 240向目标ASN_GW 230发送FA_Register_Req消息，并且进行到步骤419。在步骤419中，预登记ASN_GW240从目标ASN_GW 230接收FA_Register_Rsp消息，并且进行到步骤421。在步骤421中，预登记ASN_GW 240从目标ASN_GW 230发送CMAC_Key_Count_Update消息，并且进行到步骤423。在步骤423中，预登记ASN_GW 240向目标ASN_GW 230发送CMAC_Key_Count_Ack消息。
接下来，将参考示出根据本发明示范性实施例的WiMAX无线通信***中的ASN_GW的内部结构的图5。
参照图5，ASN_GW包括控制器511、接收器513、存储器515和发射器517。控制器511控制ASN_GW的总体操作。具体地，当ASN_GW是目标ASN_GW时，控制器511控制ASN_GW以执行如图2和图3中所述的操作。此外，当ASN_GW是预登记ASN_GW时，控制器511控制ASN_GW以执行如图2和图4所述的操作。上面已经详细地描述了作为目标ASM_GW的ASN_GW的操作和作为预登记ASN_GW的ASN_GW的操作，所以此处将省略其详细描述。
存储器515存储ASN_GW执行以上操作所需的各种数据，接收器513从诸如BS和HA的外部实体接收消息，并且发射器517向诸如BS和HA的外部实体发送消息。
尽管已经参考本发明的特定示范性的实施例和附图对本发明进行了示出和描述，但是本领域技术人员应当理解，可以对本发明做出形式和细节上的各种修改，而不脱离由所附权利要求书和它们的等效物所定义的本发明的精神和范围。

Claims (21)

1.一种用于在异构无线通信***中通过目标接入服务网络网关(ASN_GW)支持单射频移动站(SR MS)的空闲模式切换的方法，所述方法包括：
当检测到SR MS的操作模式将从空闲模式改变到激活模式时，从SR MS已经向其执行了预登记操作的预登记ASN_GW获得SR MS的本地代理(HA)的地址；
当检测到基站(BS)将设立与预登记ASN_GW的路径时，向预登记ASN_GW发送包括HA的地址并请求将目标ASN_GW设立为SR MS的新外地代理(FA)的消息；以及
当从预登记ASN_GW接收到请求将目标ASN_GW登记为SR MS的新FA的消息时，设立与HA的数据路径，然后将目标ASN_GW登记为SR MS的新FA。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述从预登记ASN_GW获得SR MS的HA的地址包括：
向预登记ASN_GW发送请求将SR MS的操作模式从空闲模式改变为激活模式的消息；
从预登记ASN_GW接收指示SR MS的操作模式从空闲模式到激活模式的改变被接受并且包括SR MS的HA的地址的消息。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述从预登记ASN_GW接收到的、请求将目标ASN_GW登记为SR MS的新FA的消息包括当目标ASN_GW通过预登记ASN_GW将目标ASN_GW登记为SR MS的FA时使用的登记请求消息。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述将目标ASN_GW登记为SR MS的新FA包括：在响应消息中包括登记响应消息，以及响应于从预登记ASN_GW接收到的、请求将目标ASN_GW登记为SR MS的新FA的消息，向预登记ASN_GW发送具有包括在其中的登记响应消息的响应消息。
5.如权利要求1所述的方法，还包括：
当在将目标ASN_GW登记为SR MS的新FA之后从BS接收到指示基于密文的消息验证码(CMAC)_KEY_COUNT将被更新的消息时，向预登记ASN_GW发送请求更新CMAC_KEY_COUNT的消息；以及
当从预登记ASN_GW接收到指示CMAC_KEY_COUNT已经更新的消息时，向BS发送指示CMAC_KEY_COUNT已经更新的消息。
6.一种用于在异构无线通信***中通过预登记接入服务网络网关(ASN_GW)支持单射频移动站(SR MS)的空闲模式切换的方法，所述方法包括：
当检测到SR MS的操作模式将从空闲模式改变为激活模式时，向SR MS将切换到的目标ASN_GW发送接受SR MS的操作模式从空闲模式到激活模式的改变并且包括SR MS的本地代理(HA)的地址的消息；
当从目标ASN_GW接收到请求将目标ASN_GW设立为SR MS的新外地代理(FA)的消息时，向目标ASN_GW发送请求将目标ASN_GW登记为SR MS的新FA的消息；以及
从目标ASN_GW接收指示目标ASN_GW已经被登记为SR MS的新FA的消息。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述请求将目标ASN_GW登记为SR MS的新FA的消息包括当目标ASN_GW通过预登记ASN_GW将目标ASN_GW登记为SR MS的新FA时使用的登记请求消息。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述指示目标ASN_GW已经被登记为SR MS的新FA的消息包括响应于登记请求消息的登记响应消息。
9.如权利要求6所述的方法，还包括：
从目标ASN_GW接收请求更新基于密文的消息验证码(CMAC)_KEY_COUNT的消息；以及
更新CMAC_KEY_COUNT，然后向目标ASN_GW发送指示CMAC_KEY_COUNT已经更新的消息。
10.一种用于在异构无线通信***中通过基站(BS)支持单射频移动站(SR MS)的空闲模式切换的方法，所述方法包括：
当检测到SR MS的操作模式将从空闲模式改变为激活模式时，请求目标接入服务网络网关(ASN_GW)将SR MS的操作模式从空闲模式改变为激活模式；
从目标ASN_GW获得SR MS的本地代理(HA)的地址；
设立与预登记ASN_GW的路径；以及
在设立与预登记ASN_GW的路径之后，接受SR MS从空闲模式转变为激活模式，然后利用目标ASN_GW执行更新基于密文的消息验证码(CMAC)_KEY_COUNT的过程。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述设立与预登记ASN_GW的路径包括：
向目标ASN_GW发送用于设立与预登记ASN_GW的路径的登记请求消息；以及
响应于登记请求消息从目标ASN_GW接收响应消息。
12.如权利要求10所述的方法，其中所述利用目标ASN_GW更新CMAC_KEY_COUNT包括：
向目标ASN_GW发送指示CMAC_KEY_COUNY将被更新的消息；以及
从目标ASN_GW接收指示CMAC_KEY_COUNT已经更新的消息。
13.一种用于在异构无线通信***中通过目标接入服务网络网关(ASN_GW)支持单射频移动站(SR MS)的空闲模式切换的方法，所述方法包括：
当从基站(BS)接收到指示SR MS的操作模式将从空闲模式改变为激活模式的空闲模式退出状态变化请求(IM_Exit_State_Change_Req)消息时，向SR MS已经向其执行了预登记操作的预登记ASN_GW发送接收到的IM_Exit_State_Change_Req消息；
从预登记ASN_GW接收包括SR MS的本地代理(HA)的地址的空闲模式退出状态变化响应(IM_Exit_State_Change_Rsp)消息；
向BS发送接收到的IM_Exit_State_Change_Rsp消息，并且从BS接收指示将设立与预登记ASN_GW的路径的路径登记请求(Path_Reg_Req)消息；
向预登记ASN_GW发送包括SR MS的HA的地址并且请求将目标ASN_GW设立为SR MS的新外地代理(FA)的锚数据路径功能重定位请求(Anchor_DPF_Relocate_Req)消息；
从预登记ASN_GW接收请求将目标ASN_GW登记为SR MS的新FA的FA登记请求（FA_Register_Req）消息；
将目标ASN_GW登记为SR MS的新FA，然后向HA发送登记请求(RRQ)消息以便设立数据路径；
当响应于RRQ消息从HA接收登记响应(RRP)消息时，设立与预登记ASN_GW的路径，然后向预登记ASN_GW发送FA登记响应(FA_Register_Rsp)消息以便通过预登记ASN_GW将目标ASN_GW登记为SR_MS的新FA；以及
响应于Path_Reg_Req消息向BS发送路径登记响应(Path_Reg_Rsp)消息。
14.如权利要求13所述的方法，还包括：
从BS接收基于密文的消息验证码(CMAC)_Key_Count更新(CMAC_Key_Count_Update)消息，其指示CMAC_KEY_COUNT将被更新；
向预登记ASN_GW发送接收到的CMAC_Key_Count_Update消息；
当从预登记ASN_GW接收到指示CMAC_KEY_COUNT已经更新的CMAC_Key_Count确认(CMAC_Key_Count_Ack)消息时，向BS发送接收到的CMAC_Key_Count_Ack消息；以及
响应于Path_Reg_Rsp消息从BS接收路径登记确认(Path_Reg_Ack)消息。
15.一种用于在异构无线通信***中通过预登记接入服务网络网关(ASN_GW)支持单射频移动站(SR MS)的空闲模式切换的方法，所述方法包括：
当从目标ASN_GW接收到指示SR MS的操作模式将从空闲模式改变为激活模式的空闲模式退出状态变化请求(IM_Exit_State_Change_Req)消息时，向目标ASN_GW发送接受SR MS的操作模式从空闲模式改变到激活模式并且包括SR MS的本地代理(HA)的地址的空闲模式退出状态变化响应(IM_Exit_State_Change_Rsp)消息；
当从目标ASN_GW接收包括SR MS的HA的地址并且请求将目标ASN_GW设立为SR MS的新外地代理(FA)的锚数据路径功能重定位请求(Anchor_DPF_Relocate_Req)消息时，向目标ASN_GW发送FA登记请求(FA_Register_Req)消息，请求将目标ASN_GW登记为SR MS的新FA；以及
从目标ASN_GW接收用于通过预登记ASN_GW将目标ASN_GW登记为SR MS的新FA的FA登记响应(FA_Register_Rsp)消息。
16.如权利要求15所述的方法，还包括：
从目标ASN_GW接收基于密文的消息验证码(CMAC)_Key_Count更新(CMAC_Key_Count_Update)消息，其指示CMAC_KEY_COUNT将被更新；以及
更新CMAC_KEY_COUNT，然后向目标ASN_GW发送指示CMAC_KEY_COUNT已经更新的CMAC_Key_Count确认(CMAC_Key_Count_Ack)消息。
17.一种用于在异构无线通信***中通过基站(BS)支持单射频移动站(SR MS)的空闲模式切换的方法，所述方法包括：
向目标接入服务网络网关(ASN_GW)发送指示SR MS的操作模式将从空闲模式改变为激活模式的空闲模式退出状态变化请求(IM_Exit_State_Change_Req)消息；
从目标ASN_GW接收包括SR MS的本地代理(HA)的地址的空闲模式退出状态变化响应(IM_Exit_State_Change_Rsp)消息；
向目标ASN_GW发送指示将设立与SR MS已经向其执行了预登记操作的预登记ASN_GW的路径的路径登记请求(Path_Reg_Req)消息；以及
响应于Path_Reg_Req消息从目标ASN_GW接收路径登记响应(Path_Reg_Rsp)消息。
18.如权利要求17所述的方法，还包括：
向目标ASN_GW发送基于密文的消息验证码(CMAC)_Key_Count更新(CMAC_Key_Count_Update)消息，其指示CMAC_KEY_COUNT将被更新；
从目标ASN_GW接收指示CMAC_KEY_COUNT已经更新的CMAC_Key_Count确认(CMAC_Key_Count_Ack)消息；以及
响应于Path_Reg_Rsp消息向目标ASN_GW发送路径登记确认(Path_Reg_Ack)消息。
19.一种被适配为执行权利要求1到5以及权利要求13到14中的一个的方法的目标接入服务网络网关(ASN_GW)。
20.一种被适配为执行权利要求6到9以及权利要求15到16中的一个的方法的预登记接入服务网络网关(ASN_GW)。
21.一种被适配为执行权利要求10到12以及权利要求17到18中的一个的方法的基站(BS)。
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