DE60114649T2

DE60114649T2 - Adressvergabe an mobile stationen

Info

Publication number: DE60114649T2
Application number: DE60114649T
Authority: DE
Inventors: Rong Shi; Gerry Foster; Nicola Greco; Jin Yang; Yue Coleen CHEUNG
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Mobility LLC
Priority date: 2000-08-29
Filing date: 2001-05-25
Publication date: 2006-05-18
Anticipated expiration: 2021-05-26
Also published as: EP1316186B1; GB2366705A; AU2001262316A1; ATE308847T1; CN1460349A; JP2004507976A; EP1316186A1; CN1199422C; WO2002019656A1; US20040037242A1; GB2366705B; DE60114649D1; GB0021202D0

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf die Vergabe von Adressen an Kommunikationseinheiten, um anschließend Daten an solche Einheiten weiterzuleiten. Die Erfindung ist insbesondere anwendbar auf ein Adressieren von Kommunikationseinheiten in der Internetprotokoll (IP)-Domain, aber nicht darauf beschränkt.
Hintergrund der Erfindung
Moderne Kommunikationssysteme, sowohl drahtlose wie auch drahtgebundene, haben eine Aufgabe zum Übertragen von Daten zwischen Kommunikationseinheiten. In diesem Zusammenhang umfassen Daten Sprachkommunikation. Solcher Datentransfer muss auf effektive und effiziente Art gewährleistet werden, um den Einsatz von begrenzten Kommunikationsressourcen zu optimieren.
Zur Übertragung von Daten über Kommunikationsnetze wird ein Kommunikationseinheitsadressierungsprotokoll erfordert. Für gewöhnlich werden an die Kommunikationseinheiten Adressen vergeben, die von einer Kommunikationsbrücke, einem Gateway und/oder einem Router gelesen werden, um zu ermitteln, wie die Daten an die adressierte Einheit zu übertragen sind. Die Verbindung zwischen Netzen kennt man für gewöhnlich als Internetworking (oder Internet).
Netze sind häufig in Subnetze aufgeteilt, wobei Protokolle eingerichtet werden, um eine Reihe von Regeln zu definieren, die den ordnungsgemäßen Austausch von Informationen ermöglichen. Gegenwärtig handelt es sich bei den zwei populärsten Protokollen, die zum Übertragen von Daten in Kommunikationssystemen verwendet werden, um: das Transfer Control Protocol (TCP) und das Internet Protocol (IP). In allen Kommunikationssystemen außer den einfachsten arbeiten diese zwei Protokolle meist als ein komplementäres Paar. Der IP-Abschnitt entspricht einem Datentransfer in der Netzschicht des wohlbekannten OSI-Modells und der TCP-Abschnitt einem Datentransfer in der Transportschicht des OSI-Modells. Ihre Funktion ist für die physikalischen und Sicherungsschichten erkennbar und kann somit in allen Standardverkabelungsnetzen, wie z. B. Ethernet, FDDI oder Token-Ring, verwendet werden.
Das Internet Protocol fügt den von der Transportschicht übermittelten Informationen einen Datenheader hinzu. Das sich daraus ergebende Datenpaket ist als ein Internetdatagramm bekannt. Der Header des Datagramms umfasst Informationen, wie z. B. Ziel- und Quell-IP-Adressen, die Versionsnummer des IP-Protokolls usw. Eine IP-Adresse wird an jeden Knoten im Internet vergeben. Sie wird verwen det, um den Standort des Netzes und jeglicher Subnetze zu identifizieren.
Das an jedem Knoten laufende IP-Programm kennt den Standort eines Gateways im Netz, wo das Gateway die miteinander verbundenen Netze verbindet. Dann fließen Daten durch das Internet von Knoten zu Gateway. Sind die zu übertragenden Daten besonders umfangreich, ermöglicht das Internet Protocol auch eine Fragmentierung der Daten in kleinere Einheiten. Wenn ein Datagramm weitergeleitet wird oder wieder zusammengesetzt wird, können sich Fehler ereignen. Wenn sich solche Fehler ereignen, erstattet der Knoten, der den Fehler detektiert, dem Quellknoten Bericht.
Bei der Übertragung vom Quellknoten wird jedes Datagramm gesondert durch das Internet weitergeleitet und die empfangenen Fragmente werden schließlich am Zielknoten wieder zusammengesetzt, bevor die Daten an die entsprechende Kommunikationseinheit übermittelt werden. Die TCP-IP-Versionsnummer hilft Gateways und Knoten dabei, das Datenpaket richtig zu interpretieren.
Jeder Knoten, der TCP-IP-Kommunikationen verwendet, benötigt eine IP-Adresse, die dann an seine Token-Ring oder Ethernet MAC-Adresse angepasst wird. Die MAC-Adresse ermöglicht es Knoten auf demselben Abschnitt miteinander zu kommunizieren. Damit Knoten in einem anderen Netz miteinander kommunizieren, muss jeder Knoten mit einer IP-Adresse konfiguriert sein.
Bei Knoten in einem TCP-IP-Netz handelt es sich entweder um Hosts oder Gateways. Jeder Knoten, der Anwendersoftware ausführt oder bei dem es sich um ein Endgerät handelt, wird als Host definiert. Jeder Knoten, der im Stande ist, TCP-IP-Pakete zwischen Netzen weiterzuleiten, wird als ein TCP-IP-Gatewayknoten bezeichnet. Dieser Knoten muss für eine physikalische Verbindung mit anderen Netzen über die erforderlichen Netzcontrollerkarten verfügen.
Eine typische IP-Adresse besteht aus zwei Feldern: dem Präfixfeld – eine Netznummer identifiziert das mit derjenigen bestimmten Adresse in Verbindung stehende Netz, und dem Suffixfeld – eine Hostnummer identifiziert den bestimmten Host innerhalb desjenigen Netzes. Die IP-Adresse ist 32 Bits lang und kann deshalb theoretisch 2³² (über vier Milliarden) physikalische Netze adressieren. Ein Problem jedoch, das mit der Verwendung einer Präfixe und Suffixe umfassenden IP-Adresse verbunden ist, liegt in der Entscheidung darüber, wie groß jedes Feld zu machen ist. Ist das Präfix zu klein, werden nur ein paar Netze im Stande sein, mit dem Internet verbunden zu werden. Wird das Präfix jedoch größer gemacht, dann muss das Suffix reduziert werden, was dazu führt, dass ein Netz nur ein paar Hosts zu unterstützen im Stande ist.
Die vorliegende Version des Internetprotokolladressierungsschemas (IPv4) kann ein paar sehr große Netze oder viele kleine Netze erfassen. In der Tat ist es erforderlich, dass eine angemessene Anzahl von Netzen verschiedener Größen unterstützt werden. Jedoch gehen die meisten Organisationen dazu über, über ein IP-Adressierungsschema zu verfügen, das eingerichtet ist, um ein größeres Netz zu erfassen als sie gewöhnlich brauchen, um einer zukünftigen Netzausweitung Rechnung zu tragen.
Als Folge weist die gegenwärtige Version vom Internet Protocol (IPv4) nicht ausreichenden Adressierungsraum auf und zukünftige Versionen werden gegenwärtig entwickelt. Es ist vorgesehen, dass jedes öffentliche landgestützte Mobil funknetz (PLMN) nicht im Stande sein wird, eine eindeutige ständige IP-Adresse an jede MS zu vergeben, die IPv4 verwendet. Darüber hinaus werden, selbst für den Fall, dass in der Zukunft IPv6 eingesetzt werden sollte, viele Netze nach wie vor aus überkommenen Netzen, die IPv4 einsetzen, bestehen.
Eine IP-Adresse kann definiert werden in der Form:
'aaa'. 'bbb'. 'ccc'. 'ddd';
wobei: 'aaa', 'bbb', 'ccc' und 'ddd' ganzzahlige Werte im Bereich 0 bis 255 sind.
Im Internet definiert der 'aaa'. 'bbb'. 'ccc' -Teil für gewöhnlich das Subnetz und das 'ddd' den Host. Solche Nummerierungsschemata sind schwer zu erinnern. Deshalb werden häufig symbolische Namen (meist als Domain-Namen bezeichnet) an Stelle von IP-Adressen verwendet, um einzelne Kommunikationseinheiten zu identifizieren.
Jedes einzelne Netz im Internet verfügt über einen Host, der einen einen Domain Name Server (DNS) genannten Prozess ausführt. Der DNS führt eine Datenbank, die als Directory Information Base (DIB) bezeichnet wird, welche Verzeichnisinformationen für dasjenige Netz umfasst. Wenn ein neuer Host hinzugefügt wird, fügt der System-Manager seinen Namen und seine zugehörige IP-Adresse zur DIB hinzu. Der Host ist dann im Stande, auf das Internet zuzugreifen.
Für gewöhnlich ist der DNS-Server von all den Hosts im Internet über das IP Transportprotokoll erreichbar. Deshalb kann das DNS-Protokoll zum Durchführen einer Adresssuche über das IP übertragen werden.
Die Verzeichnisnetzdienste im Internet ermitteln die IP-Adresse des genannten Zielbenutzers oder Anwenderprogramms. Das hat den Vorteil, dass Benutzer und Anwenderpro gramme im Internet umherwandern können und nicht auf einen bestimmten Knoten und/oder IP-Adresse festgelegt sind.
Auf Grund der jüngsten Entwicklung im Kommunikationsbereich, insbesondere im Internet- und drahtlosen Kommunikationsbereich, besteht ein Bedarf zur Bereitstellung von TCP-IP-Datentransferverfahren in einer drahtlosen Kommunikationsdomain.
Ein bewährtes harmonisiertes Mobilfunkkommunikationssystem ist das GSM (globales System zur mobilen Kommunikation). Eine Steigerung zu dieser zellularen Technologie kann beim Global Packet Radio System (GPRS) beobachtet werden, welches eine paketvermittelte Technik auf einer einfachen zellularen Plattform zur Verfügung stellt, wie z. B. dem GSM. Ein weiteres harmonisiertes drahtloses Kommunikationssystem, das gegenwärtig definiert wird, ist das universelle mobile Telekommunikationssystem (UMTS), welches dazu gedacht ist, eine harmonisierte Norm zur Verfügung zu stellen, unter der zellulare Mobilfunkkommunikationsnetze und Systeme verbesserte Grade an Verbindung und Kompatibilität mit anderen Arten von Kommunikationssystemen und Netzen, welche feststehende Kommunikationssysteme, wie z. B. das Internet, umfassen, zur Verfügung stellen.
Über das Internet zu übertragende Information wird in Pakete zerlegt, wobei Paketvermittlungsrouten zwischen einem Quellknoten und einem Zielknoten festgelegt werden. Also sind GPRS- und UMTS-Netze entwickelt worden, um paketvermittelte Daten zu erfassen, um Internetdienste, wie z. B. Nachrichtendienst, Informationsdienst, Dialogdienst und Castingdienst, zu ermöglichen.
Die meisten Dienste werden von UMTS-Endgeräten initiiert und aktiviert. Jedoch können einige Dienste von einem Internetknoten initiiert werden, zum Beispiel ein Dienst zur Abhaltung einer Fernsprech- oder Videokonferenz, eine Heimautomatisierungsmeldung, Arbeitsverteilung und Informationsübertragung. Diese letztere Arten von Diensten werden im Allgemeinen als internet-initiierte Dienste bezeichnet.
Um diese Dienste zu unterstützen, werden GPRS- und UMTS-Endgeräte als selbstständige Internethosts, die eindeutig durch einen Namen oder eine Adresse identifiziert werden, angesehen und behandelt. In Systemen, die eine begrenzte Anzahl von Adressen verwenden, durch welche einzelne Kommunikationseinheiten identifiziert werden, wird ein Verfahren verwendet, das als dynamische Adressierung bezeichnet wird.
Die dynamische Adressierung erfordert, dass ein Pool an Adressen von einem Adressvergabeserver, zum Beispiel einem Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) Server, geführt wird. Wann immer ein Host mit einem Netz verbunden wird, wird ein Signalisierungsprozess zwischen dem Host und dem DHCP Server durchgeführt, um eine verfügbare IP-Adresse an den Host zu vergeben. Um das zu tun, muss der Host dem DHCP Server seine eindeutige ID senden. Wenn der Signalisierungsprozess deaktiviert wird, wird die IP-Adresse an den Adressierungspool zurückgesendet und wird darauf warten, an andere Endgeräte vergeben zu werden.
Falls eine mobile Station (MS) eine Internetverbindung initiiert, erkennt der DHCP Server die Notwendigkeit zum Identifizieren der MS und informiert üblicherweise einen Domain Name Server (DNS), dass eine neue Internet-Protocol-Adressvergabe stattgefunden hat. Anschließend kann dann der lokale DNS den Domain-Namen der mobilen Station auf eine durch den DHCP vergebene Internet-Protocol-Ad resse abbilden und die Adressinformation an einen Internet Host übermitteln.
Auf Grund der feststehenden Beschaffenheit von typischen IP verwendenden Geräten, wie z. B. vernetzten PCs oder Servern, ist DHCP in der Intranetumgebung weit verbreitet, um IP-Adressen dynamisch an jegliche Hosts zu vergeben, die mit einem Netz verbunden sind.
Es ist jedoch offensichtlich, dass solch eine Anordnung in einer drahtlosen Domain unzulässig ist, wenn die kommunizierende Einheit, die eine IP-Adresse benötigt, nicht physikalisch mit dem Internet verbunden ist. Bei solch drahtloser Technologie muss die mobile Station eine logische Verbindung mit dem Internet vorher aufgebaut haben, um eine IP-Adresse zugeordnet und Zugriff auf Internetdienste, Informationen und Anwendungen bekommen zu haben. Diese logische Verbindung wird im Allgemeinen als ein Paketdatenprotokoll (PDP)-Kontext bezeichnet.
Darüber hinaus wird es, da die Einheiten zur drahtlosen Kommunikation nicht ständig mit dem Internet verbunden sein werden, viele Gelegenheiten geben, wenn die MS sich in einem Modus befinden wird, wo kein PDP-Kontext mit dem Internet hergestellt worden ist. In solchen Fällen kann der Internet Host Daten zu einem bestimmten Domain-Namen der mobilen Station nicht übertragen, bis eine entsprechende IP-Adresse vergeben wird. Solch ein problematisches Szenario ereignet sich immer für internet-initiierte Dienste, wenn die MS nicht vorher auf das Netz zugegriffen hat und eine IP-Adresse vom DHCP an sie vergeben (und aufrecht erhalten) worden ist.
In dem gegenwärtig von der Europäischen Standardisierungsbehörde für Telekommunikation (ETSI) entwickelten 3^rd Generation cellular Packet data Protocol (3GPP) "Technische Spezifikation 23.060 v3.3.0 für UMTS; GPRS Dienstbeschreibung; Stufe 2, April 2000" wird spezifiziert, dass ein Gateway die Aktivierung eines PDP-Kontexts für eine mobile Station anfordern kann, nachdem das Gateway ein Paket von einer mobilen Station empfangen hat, welche keinen PDP-Kontext hat herstellen lassen.
Jedoch gibt es in der Technischen Spezifikation keine Erkennung eines Wunsches zum Erlangen oder, was das betrifft, einen Hinweis darauf, wie eine IP-Adresse für eine MS erlangt wird, um das erste Paket von Daten im Falle, wenn der Internet Host den Dienst initiiert, zuzustellen, insbesondere wenn die MS durch einen Domain-Namen identifiziert wird.
Zusammengefasst, es tritt eine problematische Situation auf, wenn an eine Einheit zur drahtlosen Kommunikation keine IP-Adresse vergeben worden ist und der Internet Host eine Kommunikation initiiert. Ohne dass eine IP-Adresse an die MS vergeben worden ist, verfügt ein lokaler DNS-Server über keine Mittel, die MS-Adresse (Domain-Name oder andere), wie durch den Internet Host identifiziert, einer MS-IP-Adresse zuzuordnen.
Insbesondere muss der Internet Host die MS-IP-Adresse von dem hierarchischen DNS erlangen, bevor irgendein IP-Paket an die MS gesendet wird, falls sie durch ihren entsprechenden Domain-Namen identifiziert wird. Als Folge besteht ein Bedarf, ein Kommunikationssystem und Verfahren zur Adressierung von Kommunikationseinheiten zur Verfügung zu stellen, wobei die oben erwähnten Nachteil(e) abgeschwächt werden können.
Ein Beispiel für ein Kommunikationssystem, das ein Paketdatennetz und ein mobiles Kommunikationsnetz umfasst, wird in der Patentanmeldungsveröffentlichung WO 00/21254 des Vertrags über die internationale Zusammenarbeit auf dem Gebiet des Patentwesens (PCT) offenbart. In dem in der WO 00/21254 offenbarten System wird, wenn das mobile Kommunikationsnetz eine Nachricht vom Paketdatennetz empfängt, das vom mobilen Teilnehmer vorgesehen ist, eine verfügbare Mobilkommunikationsnetzpaketadresse aus einem Pool von Paketadressen dynamisch an den mobilen Teilnehmer vergeben. Sodann werden Pakete unter Verwendung derjenigen dynamisch vergebenen Adresse an den mobilen Teilnehmer weitergeleitet.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß einem ersten Aspekt der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Vergabe einer Adresse an eine mobile Station, die in einem drahtlosen Kommunikationssystem arbeitet, gemäß Anspruch 1 zur Verfügung gestellt.
In einem zweiten Aspekt der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Kommunikationssystem gemäß Anspruch 9 zur Verfügung gestellt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun in Bezug auf die Begleitzeichnungen beschrieben werden, in denen:
1 eine internet-initiierte Dienstanordnung einer IP-Adressierung auf dem Stand der Technik veranschaulicht;
2 ein Bockdiagramm eines entsprechenden GPRS- oder UMTS-Netzbetreibers Domainnetz, das angepasst ist, um die erfinderischen Ideen der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu unterstützen, veranschaulicht; und
3 ein Meldungsablaufdiagramm zum Durchführen einer Domain-Name auf IP-Adressabbildung gemäß den erfinderischen Ideen der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
Wie vorher erörtert, werden Domain-Namen meist verwendet, um kommunizierende Einheiten, z. B. MSs in UMTS- oder GPRS-Netzen, zu identifizieren. 1 veranschaulicht eine internet-initiierte Dienstanordnung 10 auf dem Stand der Technik, um einem Gateway GPRS Servingknoten (GGSN) 26 zu ermöglichen, eine IP-Adresse für eine mobile Station basierend auf einem bekannten Domain-Namen anzufordern.
Die internet-initiierte Dienstanordnung 10 umfasst einen Internet Host 12, der über eine Verbindung 20 mit eines Netzbetreibers Netzdomain 18 verbunden ist. Des Netzbetreibers Netzdomain 18 umfasst:

(i) ein Kernnetz, und zwar ein GGSN 26; und
(ii) ein Zugangsnetz 36, und zwar einen GPRS- (oder UMTS-) Basisstationscontroller (BSC) und/oder eine Basisfunkstation (BTS).

Das GGSN 26 ist zuständig für eine GPRS- (oder UMTS-) Verbindung mit einem öffentlichen paketvermittelten Netz (PSDN), wie z. B. dem Internet 22. Das GGSN führt auch eine Routing- und Tunnelingfunktion für Verkehr innerhalb des GPRS-Kernnetzes aus.
Des Netzbetreibers Netzdomain 18 umfasst auch einen lokalen DNS 24 mit einer Abbildungstabelle, der Domain-Namenadressen auf IP-Adressen für Kommunikationseinheiten abbildet, die in des Netzbetreibers Netzdomain 18 arbeiten. Für das Szenario, bei dem ein drahtloses Kommunikationssystem mit einem drahtgebundenen Kommunikationssystem verbunden ist, würde der lokale DNS 24 die Domain-Namenadressen der MS auf ihre entsprechenden IP-Adressen abbilden. Darüber hinaus umfasst des Netzbetreibers Netzdomain 18 einen über eine Verbindung 32 mit dem GGSN 26 verbundenen DHCP 30, um eine dynamische Vergabe von IP-Adressen zu ermöglichen.
Darüber hinaus ist der Internet Host 12 mit einem globalen DNS-Server 14 über eine Verbindung 16 verbunden. Der globale DNS-Server 14 ist mit dem lokalen DNS-Server 24 in des Netzbetreibers Netzdomain 18 über eine Verbindung 38 verbunden. Die Verbindungen 16, 20 und 38 sind über das Internet 22 ausgeführte Verbindungen.
Wenn eine Domain-Namen (DN)-Adressierung verwendet wird, um eine MS 40 in einer internet-initiierten Dienstsituation zu identifizieren, muss der Internet Host 12 (Dienstinitiator) eine DNS-Suche durchführen, um die IP-Adresse der MS 40 zu erhalten. Die DNS-Anfrage wird von DNS-Servern durchgeführt. Deshalb fordert der Internet Host 12 eine IP-Adresse an, die dem Domain-Namen der MS vom globalen DNS 14 entspricht, der mithin den lokalen DNS 24 pollt. Der lokale DNS 24 stellt dann die entsprechende IP-Adresse aus seiner Abbildungstabelle 28 dem Internet Host 12 über den globalen DNS 14 zur Verfügung.
Solch eine Vorgehensweise, nämlich eine IP-Adresse zu erhalten, die einem Domain-Namen in einem drahtlosen Kommunikationssystem entspricht, ist nicht möglich, wenn IP-Adressen dynamisch vergeben werden. Das ist eine Funktion davon, dass die MS 40 mit dem Netz verbunden ist, aber keine IP-Adresse an sie vergeben worden ist auf Grund dessen, dass kein früherer Datentransfer stattgefunden hat. Infolgedessen wird die DIB nur über Details eines Domain-Namen ohne eine entsprechende IP-Adresse verfügen.
In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die nachstehend beschrieben wird, wird die Teilnehmeridentitätsnummer des Teilnehmers (ISDN-Nummer oder IMSI – im anschließenden Text für gewöhnlich als "Endgerätnummer" bezeichnet) an Stelle des IP-Adressabschnitts in der DIB verwendet, um das Endgerät eindeutig zu identifizieren.
Bezieht man sich nun auf 2, wird ein Blockdiagramm eines entsprechenden Netzbetreibers Netzdomain 18 dargestellt, die angepasst ist, um die erfinderischen Ideen der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu unterstützen. Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird in Bezug auf eine drahtlose Domain, wie z. B. GPRS- oder UMTS-Technologie, beschrieben.
Des Netzbetreibers Netzdomain umfasst nun einen lokalen DNS 50, der mit einem GGSN 62 über eine gemäß den bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung angepasste Signalisierungsschnittstelle Gdns 62 verbunden ist. Der GGSN 62-Abschnitt des Kernnetzes umfasst eine PDP-Kontexttabelle 64 zum Speichern von Einzelheiten darüber, ob an entsprechende MSs in dem bestimmten drahtlosen System eine IP-Adresse vergeben worden ist und deshalb eine gegenwärtige IP-Verbindung hergestellt wurde.
Der lokale DNS 50 umfasst eine Anzahl von Prozessen zum Einleiten der PDP-Kontextanfrage nach Empfangen einer DNS-Suche und einer modifizierten Abbildungstabelle 54. Die modifizierte Abbildungstabelle 54 umfasst eine Liste von Domain-Namen 56 entsprechend einzelnen MS-Endgerätnummern 58 für jede MS in dem bestimmten drahtlosen System.
Die Signalisierungsschnittstelle Gdsn 60 überträgt Signalisierungsinformation zwischen des Netzbetreibers Netzdomain DNS 50 und dem GGSN 62. Über diese Schnittstelle 60 sendet des Netzbetreibers Netzdomains DNS 50 PDP-Kontextanfragen an das GGSN 62 und empfängt IP-adressbezogene Information vom GGSN 62.
Zweckmäßigerweise leitet der DNS 50 in dem Fall, wo eine DNS-Anfrage durch den Internet Host 12 initiiert worden ist und eine IP-Adresse an die MS entsprechend dem angeforderten Domain-Namen nicht vergeben worden ist, die PDP-Kontextanforderung des DHCP 30 über das GGSN 62 und die Gdns Schnittstelle ein. Nachdem das GGSN 62 die Anforderung bearbeitet, wird eine an die MS vergebene IP-Adresse an den lokalen DNS 50 über die Schnittstelle Gdns zurückgesendet.
Bezieht man sich nun auf 3, wird ein Meldungsablaufdiagramm zum Durchführen einer Domain-Name auf IP-Adressabbildung gemäß den erfinderischen Ideen der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt.
Das Meldungsablaufdiagramm beginnt in Schritt 100 dadurch, dass des Netzbetreibers Netzdomain und insbesondere der DNS 50 eine Adressabbildungsanfrage entsprechend einem bereitgestellten Domain-Namen vom Internet Host 12 empfangen. Der Domain-Name entspricht einer mobilen Station, die in einem GPRS oder UMTS drahtlosen Kommunikationssystem arbeitet.
Basierend auf dem bereitgestellten Domain-Namen lokalisiert der DNS 50 die entsprechende "Endgerätnummer" 58 der MS mit demjenigen Domain-Namen 56 aus der Adressabbildungstabelle 54, wie in Schritt 102 dargestellt. Diese Anforderung leitet den IP-Adresssuchvorgang ein, wie in Schritt 104. Als Teil des IP-Adresssuchvorgangs sendet der DNS 50 eine PDP-Kontextanfrageanforderung an das GGSN 62 mit der entsprechenden "Endgerätnummer" 58, wie in Schritt 106 dargestellt.
Falls eine IP-Adresse vorher an die mit demjenigen Domain-Namen verbundene MS vergeben worden ist, und zwar ein PDP-Kontext für diejenige bestimmte "Endgerätnummer" hergestellt worden ist, dann empfängt der DNS 50 die PDP-Kontextinformation vom GGSN 62, wie in Schritt 108 dargestellt. In solch einem Fall wird die IP-Adresse aus dem PDP-Kontext extrahiert, wie in Schritt 110, und der DNS 50 antwortet dem Internet Host 12 mit der zugehörigen IP-Adresse, wie in Schritt 111 und 116 dargestellt, demzufolge der Vorgang beendet wird.
Falls beim Stellen einer PDP-Kontextanforderung in Schritt 106, der PDP-Kontext für die entsprechende "Endgerätnummer" nicht hergestellt worden ist, aktiviert der DNS 50 eine PDP-Kontextanforderung an das GGSN, wie in Schritt 112 dargestellt. Die Verwendung des DNS, um eine PDP-Kontextanforderung zu aktivieren, ermöglicht die Domain-Name auf dynamische Adressabbildung, wohingegen die Verwendung eines GGSN, das eine Aktivierung einer PDP-Kontextanforderung anfordert, nur zulässt, dass eine IP-Adresse bei Empfang eines IP-Pakets vergeben wird.
Beachtenswert ist jedoch, dass die PDP-Kontextanforderung die neue Funktion der "Endgerätnummer" der zugehörigen MS umfasst, um eine leichte Handhabung von späteren DNS-Anfrageanforderungen vorteilhaft zu ermöglichen.
Das GGSN zusammen mit dem DHCP 30 vergeben eine IP-Adresse entsprechend dem Domain-Namen der MS. Das GGSN überträgt die IP-Adresse an den DNS 50 über die Signalisierungsschnittstelle Gdns 60, wie in Schritt 114 dargestellt. Die IP-Adresse wird dann aus dem PDP-Kontext durch den DNS 50 extrahiert. Der DNS 50 antwortet dem Internet Host 12 mit der zugehörigen IP-Adresse, wie in Schritt 116 dargestellt, demzufolge der Vorgang beendet wird.
Zwar findet die vorliegende Erfindung besondere Anwendung in einem drahtlosen Kommunikationssystem, wie z. B. den UMTS- oder GPRS-Systemen, die von der ETSI entwickelt werden, zum Kommunizieren mit einer feststehenden Datenkom munikation, wie z. B. dem Internet in einem PSDN, doch würde es sich für einen Fachmann leicht verstehen, dass die vorliegende Erfindung in anderen drahtlosen/feststehenden Anordnungen verwendet werden könnte.
Zusammengefasst bezieht sich die vorliegende Erfindung allgemein auf ein Verfahren und Vorrichtung zur Vergabe von Adressen, insbesondere Internet-Protocol-Adressen, in einem Kommunikationssystem, das ein drahtloses System mit einem feststehenden System verbindet. Vorzugsweise empfängt ein Domain Name Server von eines Netzbetreibers Netzdomain eine Adressabbildungsanfrage von dem feststehenden Kommunikationssystem und lokalisiert einen entsprechenden Endgerätbezeichner (Endgerätnummer) der mobilen Station in Erwiderung auf die gestellte Adressabbildungsanfrage. Vorzugsweise umfasst die Adressabbildungsanfrage einen der mobilen Station zugeordneten Domain-Namen.
Der Domain Name Server ermittelt dann, ob eine Adresse, vorzugsweise eine Internet-Protocol-Adresse, für die mobile Station vergeben worden ist. In Erwiderung auf eine negative Ermittlung aktiviert der Domain Name Server eine Adressvergabeanforderung, die vorzugsweise an ein Gateway gesendet wird. Das Gateway (isoliert oder vorzugsweise in Verbindung mit einem DHCP) vergibt dann eine (IP) Adresse entsprechend dem entsprechenden Endgerätbezeichner der mobilen Station.
Die hier beschriebenen erfinderischen Ideen beschreiben unter anderem auch ausführlich eine modifizierte Adressabbildungstabelle, vorzugsweise zur Verwendung in einem einer GPRS/UMTS Domain zugehörigen Domain Name Server. Darüber hinaus wird eine Signalisierungsschnittstelle zwischen vorzugsweise einem Domain Name Server und einem Gateway, zum Beispiel einem GGSN, für (IP) Adressanfrageübertragungen zur Verfügung gestellt. Bei der Adressanfrageübertragung handelt es sich vorzugsweise um eine Paketdatenprotokollkontextanfrage. In dem Fall, wo eine (IP) Adresse nicht vorher an eine mobile Station vergeben worden ist, wird ein Mittel zum Einleiten einer (IP) Adressvergabe im Fall von internet-initiierten Diensten zur Verfügung gestellt.
Die vorliegende Erfindung findet besondere Anwendung in drahtlosen Kommunikationssystemen, wie z. B. den UMTS- oder GPRS-Systemen. Jedoch sind die hier umfassten erfinderischen Ideen ebenso anwendbar auf alternative feststehende und drahtlose Kommunikationssysteme. Zwar werden die besonderen und bevorzugten Ausführungen der vorliegenden Erfindung oben beschrieben, doch ist es offensichtlich, dass Änderungen und Modifikationen für solche erfinderischen Ideen von einem Fachmann leicht angebracht werden könnten.
Eine solche Modifikation könnte bei der Vergabe einer Internet-Protocol-Adresse gemacht werden, die von dem Gateway ausgeführt wird, einem DHCP, einem anderen Gerät, das mit dem Gateway betriebsbereit verbunden ist oder jeglicher Kombination davon.
Somit wird ein Kommunikationssystem und Verfahren zum Adressieren von Kommunikationseinheiten zur Verfügung gestellt, das einige der oben genannten Nachteile abschwächt.

Claims

Verfahren zur Vergabe einer Adresse an eine mobile Station (40), die in einem drahtlosen Kommunikationssystem (18) arbeitet, um eine Kommunikationsverbindung mit einem feststehenden Kommunikationssystem (22) zu ermöglichen, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Empfangen einer Adressabbildungsanfrage vom feststehenden Kommunikationssystem (22); Lokalisieren eines entsprechenden Endgerätbezeichners der mobilen Station (40) in Erwiderung auf die gestellte Adressabbildungsanfrage; Ermitteln, ob eine Adresse für die mobile Station (40) vergeben worden ist; und wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch Umfassen der Schritte: Aktivieren einer Paketdatenprotokollkontext-Vergabeanforderung in Erwiderung auf eine negative Ermittlung; und Vergeben eines Paketdatenprotokollkontexts mit einer Adresse entsprechend dem entsprechenden Endgerätbezeichner der mobilen Station (40).
Verfahren zur Vergabe einer Adresse an eine mobile Station (40) nach Anspruch 1, wobei es sich bei der Adresse um eine Internet-Protocol-Adresse handelt.
Verfahren zur Vergabe einer Adresse an eine mobile Station (40) nach Anspruch 1, wobei die Schritte zum Empfangen und Lokalisieren durch einen Domain Name Server ausgeführt werden.
Verfahren zur Vergabe einer Adresse an eine mobile Station (40) nach Anspruch 3, wobei die empfangene Adressabbildungsanfrage einem Domain-Namen der mobilen Station (40) entspricht.
Verfahren zur Vergabe einer Adresse an eine mobile Station (40) nach Anspruch 4, wobei es sich bei der Adresse um eine Internet-Protocol-Adresse handelt und der Schritt zur Vergabe eine Internetprotokolladresse durch ein Gateway oder dynamisches Hostkonfigurationsprotokoll ausgeführt wird, wobei das Verfahren darüber hinaus die Schritte umfasst: Übertragen eines Internetprotokolladresspakets durch das Gateway zum Domain Name Server; Extrahieren der Internetprotokolladresse aus dem Internetprotokolladresspaket durch den Domain Name Server; und dem feststehenden Kommunikationssystem mit der zugehörigen Internetprotokolladresse zu antworten.
Verfahren zur Vergabe einer Adresse an eine mobile Station (40) nach Anspruch 1, wobei die Anfrage von einem Internethost empfangen wird.
Verfahren zur Vergabe einer Adresse an eine mobile Station (40) nach Anspruch 1, wobei der Schritt zum Ermitteln, ob eine Adresse für die mobile Station (40) vergeben worden ist, einen Schritt zum Senden einer Internetprotokolladressanfrage mit einem entsprechenden Endgerätbezeichner umfasst.
Vorrichtung zur Vergabe einer Adresse an eine mobile Station (40), die in einem drahtlosen Kommunikationssystem (18) arbeitet, um eine Kommunikationsverbindung mit einem feststehenden Kommunikationssystem (22) zu ermöglichen, wobei die Vorrichtung umfasst: Mittel zum Empfangen einer Adressabbildungsanfrage vom feststehenden Kommunikationssystem (22); Mittel zum Lokalisieren eines entsprechenden Endgerätbezeichners der mobilen Station (40) in Erwiderung auf die gestellte Adressabbildungsanfrage; Mittel zum Ermitteln, ob eine Adresse für die mobile Station (40) vergeben worden ist; und wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie darüber hinaus umfasst: Mittel zum Aktivieren einer Paketdatenprotokollkontext-Vergabeanforderung in Erwiderung auf eine negative Ermittlung; und Mittel zur Vergeben eines Paketdatenprotokollkontexts mit einer Adresse entsprechend dem entsprechenden Endgerätbezeichner der mobilen Station (40).