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通过在异构网络之间执行移交来收发IP数据的方法及其装置

申请号 CN201180066657.2 申请日 2011-12-27 公开(公告)号 CN103348734B 公开(公告)日 2016-12-28
申请人 LG电子株式会社; 发明人 李善敦;
摘要 所公开的是用于收发IP数据的方法以及用于其的装置。一种已经在异构网络之间执行移交的终端收发因特网协议(IP)数据的方法包括:终端使用与第一和第二IP版本相对应的IP地址,来收发数据往/来于第一网络的第一网络 节点 的步骤;终端从第一网络的第一网络节点到第二网络执行移交的步骤;终端将包含有关能够由终端支持的IP版本的信息的消息发送给第二网络的第二网络节点的步骤;以及终端使用与能够由终端支持的IP版本相对应的IP地址,来收发数据往/来于第二网络的第二网络节点的步骤,其中与能够由终端支持的IP版本相对应的IP地址可以是在移交之前在第一网络中分配的IP地址,以及第二网络可以相对于第一网络是异质的。
权利要求

1.一种由在异构网络之间执行移交的用户设备UE收发IP数据的方法,所述方法包括:
使用IPv4的IP地址和IPv6的IP地址收发数据往/来于第一网络的第一网络节点
其中,所述IPv4的IP地址和IPv6的IP地址由所述第一网络分配用于所述UE;
其中,所述第一网络和第二网络彼此是异构的,
其中,所述第一网络同时地支持所述IPv4和所述IPv6的数据传输路径;
其中,所述第二网络支持所述IPv4或所述IPv6的数据传输路径;
当确定从所述第一网络的第一网络节点到第二网络的移交之后,将包含有关由所述第一网络分配的所述IPv4和IPv6的消息、有关所述IPv4的IP地址和IPv6的IP地址的信息、和有关在第二网络中由所述UE支持的所述IPv4或所述IPv6的信息发送给所述第二网络的第二网络节点;以及
从所述第二网络的所述第二网络节点接收由所述第二网络分配的所述IPv4的IP地址或所述IPv6的IP地址;
使用由所述第二网络分配的所述IPv4的IP地址或所述IPv6的IP地址,收发数据往/来于所述第二网络的第二网络节点,
其中,由所述第二网络分配的所述IPv4的IP地址等同于在移交之前由所述第一网络分配的所述IPv4的IP地址,或
其中,由所述第二网络分配的所述IPv6的IP地址等同于在移交之前由所述第一网络分配的所述IPv6的IP地址。
2.根据权利要求1所述的收发IP数据的方法,其中,有关由在所述第二网络中的所述UE支持的所述IPv4或所述IPv6的信息被作为分组数据网络-标识PDN-ID传送。
3.根据权利要求1所述的收发IP数据的方法,其中,所述消息进一步包括附加类型信息中的至少一个。
4.根据权利要求1所述的收发IP数据的方法,其中,所述第一网络是长期演进LTE网络,以及所述第二网络是演进的高速分组数据eHRPD网络。
5.根据权利要求4所述的收发IP数据的方法,其中,所述第二网络的第二网络节点是eHRPD服务网关HSGW。
6.根据权利要求1所述的收发IP数据的方法,其中,所述消息是卖方特定网络控制协议VSNCP控制信令类型。
7.根据权利要求2所述的收发IP数据的方法,其中,所述PDN-ID是除了有关由所述UE支持的所述IPv4或所述IPv6的的信息之外,在考虑到与由连接于其的UE请求的AP相对应的接入点名称APN的情况下确定的值。
8.一种用于收发IP数据的用户设备UE,所述UE包括:
第一调制解调器芯片,所述第一调制解调器芯片配置成使用IPv4的IP地址和IPv6的IP地址,将数据发送到第一网络的第一网络节点/从第一网络的第一网络节点接收数据,其中,所述IPv4的IP地址和所述IPv6的IP地址由所述第一网络分配用于所述UE;
其中,所述第一网络和第二网络彼此是异构的,
其中,所述第一网络同时地支持所述IPv4和所述IPv6的数据传输路径;
其中,所述第二网络支持所述IPv4或所述IPv6的数据传输路径;
在确定从所述第一网络的第一网络节点到第二网络的移交之后,IP堆栈模被配置成:
将包含有关由所述第一网络分配的所述IPv4和IPv6的消息、有关所述IPv4的IP地址和IPv6的IP地址的信息、和有关在第二网络中由所述UE支持的所述IPv4或所述IPv6的信息发送给所述第二网络的第二网络节点;以及
从所述第二网络的所述第二网络节点接收由所述第二网络分配的所述IPv4的IP地址或所述IPv6的IP地址;
第二调制解调器芯片,所述第二调制解调器芯片配置成使用由所述第二网络分配的所述IPv4的IP地址或所述IPv6的IP地址,将数据发送到第二网络的第二网络节点/从第二网络的第二网络节点接收数据,
其中,由所述第二网络分配的所述IPv4的IP地址等同于在移交之前由所述第一网络分配的所述IPv4的IP地址,或
其中,由所述第二网络分配的所述IPv6的IP地址等同于在移交之前由所述第一网络分配的所述IPv6的IP地址。
9.根据权利要求8所述的用户设备UE,其中,有关由在所述第二网络中所述UE支持的所述IPv4或所述IPv6的信息被作为分组数据网络-标识PDN-ID传送。
10.根据权利要求8所述的用户设备UE,其中,所述第一调制解调器芯片是长期演进LTE调制解调器芯片,以及所述第二调制解调器芯片是演进的高速分组数据eHRPD调制解调器芯片。

说明书全文

通过在异构网络之间执行移交来收发IP数据的方法及其装置

【技术领域】

[0001] 本发明涉及一种用于收发IP数据的方法,并且更具体而言,涉及通过在异构网络之间执行移交来收发IP数据的方法及其装置。【背景技术】
[0002] 图1示出移动通信系统的E-UMTS(演进的通用移动电信系统)的网络结构。
[0003] E-UMTS是从传统的通用移动电信系统(UMTS)演进而来的系统,以及其标准化当前由3GPP(第三代合作伙伴计划)来处理。E-UMTS可以被称作长期演进(LTE)系统。
[0004] E-UMTS网络可以主要划分为E-UTRAN(演进的UMTS陆上无线电接入网络)和核心网(CN)。E-UTRAN包括用户设备(UE)、eNB104和接入网关(AG),其位于网络的末端,并且连接到外部网络。AG可以划分为用于处理用户业务的部分以及用于处理控制业务的部分。用于处理新用户业务的AG可以经由新接口与用于处理控制业务的另一AG通信。根据eNB,至少一个小区存在。用于传送用户业务或者控制业务的接口可以设置在eNB之间。核心网(CN)可以包括用于其它UE的用户注册的节点和AG。也可以使用用于在E-UTRAN和CN之间区别的接口。一个或多个E-UTRAN可移动性管理实体(MME)/服务网关(S-GW)可以位于网络的末端,并且连接到外部网络。
[0005] 在UE和网络之间的无线电接口协议的层可以基于在通信系统中广泛公知的OSI(开放系统互连)标准模型的三个较低层划分为第一层L1、第二层L2和第三层L3。属于第一层L1的物理层使用物理信道来提供信息传输服务。位于第三层处的无线电资源控制(在下文中,简写为“RRC”)层用作在UE和网络之间控制无线电资源的作用。为此,RRC层使能在UE和网络之间交换RRC消息。RRC层可以分布地位于包括e节点B、AG等的网络节点处,或者可以独立地位于e节点B或者AG处。
[0006] 图2示出基于3GPP无线电接入网络标准的在UE和E-UTRAN之间的无线电接口协议的结构中的控制平面的结构。
[0007] 图2的无线电接口协议平地划分为物理层PHY、数据链路层和网络层,并且垂直地划分为用于传送数据信息的用户面、以及用于传送控制信令的控制平面。图2的协议层可以基于在通信系统领域中公知的开放系统互连(OSI)标准模型的三个较低层划分为第一层(L1)、第二层(L2)和第三层(L3)。
[0008] 物理层PHY是第一层,其通过使用物理信道对上层提供信息传输服务。物理层经由传输信道与位于较高级别的媒体接入控制(MAC)层连接,并且在MAC层和物理层之间的数据经由传输信道传送。在不同的物理层之间,即,在发射机和接收机的物理层之间,数据经由物理信道传送。
[0009] 第二层的媒体接入控制(MAC)层经由逻辑信道对与上层相对应的无线电链路控制(RLC)层提供服务。第二层的RLC层支持可靠的数据传输。RLC层的功能可以在MAC层中作为功能实现。在这种情况下,RLC层可以不存在。第二层的分组数据汇聚协议(PDCP)层执行报头压缩,以减少具有相对大尺寸并且包含不必要的控制信息的IP分组报头的大小,以便在具有窄带宽的无线电通信间隔中有效地发送IP分组,诸如IPv4(因特网协议版本4)或者IPv6(因特网协议版本6)分组。此外,PDCP层可以对诸如RRC信号和/或用户数据的控制信号执行完整性保护和加密。
[0010] 位于第三层的最上面上的无线电资源控制(在下文中,简写为“RRC”)层仅在控制平面中定义,以及与无线电承载器的配置、重新配置和释放相关联,以负责控制逻辑、传输和物理信道。在这种情况下,无线电承载器指的是由第二层提供用于在UE和UTRAN之间数据传输的服务。当UE的RRC层连接到无线电网络的RRC层时,UE处于RRC连接模式之中,并且否则,处于空闲模式之中。
[0011] 比RRC层更高的非接入层(NAS)层执行会话管理和移动管理。属于NAS层的演进的会话管理(eSM)部分执行默认承载器管理和专用的承载器管理,以控制UE以使用来自网络的分组服务(PS)。当特定分组数据网络(PDN)最初接入时,默认承载器资源由网络分配。在这里,网络分配IP地址给UE,使得UE能够使用数据业务,以及给默认承载器分配QoS。
[0012] LTE支持二个类型的承载器,也就是说,具有保证的比特速率(GBR)QoS(其保证用于数据传输和接收的特定带宽)的承载器、以及具有尽而为的QoS的非GBR承载器。非GBR承载器被作为默认承载器分配。在专用的承载器的情况下,具有GBR或者非GBR QoS的承载器可以分配。【发明内容】
[0013] 【技术问题】
[0014] 被设计以解决该问题的本发明的目的在于一种在已经在异构网络之间执行移交的UE处收发IP(因特网协议)数据的方法。
[0015] 本发明的另一目的是提供一种用于通过在异构网络之间执行移交来收发IP数据的UE。
[0016] 由本发明解决的技术问题不局限于以上的技术问题,并且本领域技术人员可以从以下的描述中理解其它技术问题。
[0017] 【技术的解决方案】
[0018] 本发明的目的可以通过提供用于在异构的网络之间执行移交的UE处收发IP数据的方法来实现,该方法包括:使用与第一和第二IP版本相对应的IP地址,UE收发数据往/来于第一网络的第一网络节点;UE从第一网络的第一网络节点移交到第二网络;UE将包含有关在第一和第二IP版本之间由UE支持的IP版本信息的消息发送给第二网络的第二网络节点;以及使用与由UE支持的IP版本相对应的IP地址,UE收发数据往/来于第二网络的第二网络节点,其中与由UE支持的IP版本相对应的IP地址是在移交之前在第一网络中分配的IP地址,以及第二网络相对于第一网络是异构的。有关由UE支持的IP版本的信息可以被作为PDN-ID(分组数据网络-标识)传送。该消息可以进一步包括附加类型信息和PDN类型信息中的至少一个。该UE可以支持一个IP版本,以及PDN类型可以包括第一和第二IP版本。第一网络可以是LTE(长期演进)网络,以及第二网络可以是eHRPD(演进的高速分组数据)网络。第二网络的第二网络节点可以是HSGW(eHRPD服务网关)。该消息可以属于[s1]VSNCP(卖方特定网络控制协议)控制信令类型。PDN-ID可以是除了有关由UE支持的IP版本的信息之外,在考虑到与由连接到其的UE请求的AP相对应的APN(接入点名称)的情况下确定的值。
[0019] 在本发明的另一个方面中,在此处所提供的是一种收发IP数据的UE,包括:第一调制解调器芯片,其配置成使用与第一和第二IP版本相对应的IP地址来将数据发送到第一网络的第一网络节点/从第一网络的第一网络节点接收数据,以及控制UE以从第一网络的第一网络节点到第二网络执行移交;IP堆栈模块,其配置成将包含有关在第一和第二IP版本之间由UE支持的IP版本的信息的消息发送给第二网络的第二网络节点;以及第二调制解调器芯片,其配置成使用与由UE支持的IP版本相对应的IP地址来将数据发送到第二网络的第二网络节点/从第二网络的第二网络节点接收数据,其中与由UE支持的IP版本相对应的IP地址是在移交之前在第一网络中分配的IP地址,以及第二网络相对于第一网络是异构的。有关由UE支持的IP版本的信息可以被作为PDN-ID传送。第一调制解调器芯片可以是LTE调制解调器芯片,以及第二调制解调器芯片可以是eHRPD调制解调器芯片。
[0020] 【有益效果】
[0021] 在按照本发明的实施例中,由于eHRPD网络被告知IPv4作为UE的IP版本性能,所以eHRPD网络不需要执行不必要的IPv6无状态地址自动配置(SLAAC)过程,防止无线电资源浪费。此外,用户可以被分配以及使用更宽的带宽,并且因此,可以改善由网络提供的服务的用户的满意。此外,当UE是连接到网络的多个PDN时,UE经由IP报头来指示来自于多个PDN之中的特定PDN的ID,以便降低标识特定PDN的操作的负载,以及显著地提高UE的处理速度。
[0022] 本发明的效果不局限于以上描述的效果,并且从以下的描述中,在此处没有描述的其它效果对于本领域技术人员来说将变得显而易见。【附图说明】
[0023] 附图被包括以提供对本发明进一步的理解,其示出本发明的实施例,并且与说明书一起用以解释本发明的原理。在附图中:
[0024] 图1示出作为移动通信系统的演进的通用移动电信系统(E-UMTS)的结构;
[0025] 图2示出基于3GPP无线电接入网络标准的在UE和E-UTRAN之间的无线电接口协议的结构中的控制平面结构;
[0026] 图3示出在LTE中经由IPv6无状态地址自动配置(SLAAC)过程来全球地分配唯一的IPv6地址的示范性方法;
[0027] 图4示出用于操作LTE系统和eHRPD系统的示范性系统结构;
[0028] 图5示出在异构网络之间(例如,在LTE网络和eHRPD网络之间)的UE的移交过程;
[0029] 图6是示出支持在异构网络之间移交的UE的配置的框图;以及
[0030] 图7示出在异构网络之间(例如,在LTE网络和eHRPD网络之间)的UE的移交的另一示范性过程。【具体实施方式】
[0031] 现在在下文中将参考附图来更加充分地描述本发明,其中示出本发明的实施例。然而,本发明可以以许多不同的形式来实施,并且不应该理解为限制在此处阐述的实施例。
而是,提供一些实施例,使得本公开将是全面的和完整的,并且将充分地传达本发明的范围给本领域技术人员。虽然以下的描述通过示例来集中于3GPP LTE/LTE-A给出,这完全是示范性的,并且因此,不应该理解为限制本发明。
[0032] 在一些情形中,为了防止本发明的概念模糊,已知技术的结构和装置将省略,或者基于每个结构和装置的主要功能,将以框图的形式示出。此外,只要可能,相同的附图标记将贯穿附图使用,并且该说明书涉及相同的或者类似的部件。
[0033] 在以下的描述中,术语“终端”可以以术语“用户设备(UE)”、“移动站(MS)”、“高级MS(AMS)”等来替换。术语“基站(BS)”可以以术语“节点B”、“演进的节点B(e节点B或者eNB)”、“接入点(AP)”等来替换。虽然以下的描述集中于3GPP LTE/LTE-A,但是这仅是示范性的,并且因此,不应该理解为限制本发明。将参考所附的附图来描述本发明的优选实施例。然而,本发明可以以许多不同的形式来实施,并且不应该理解为限制在此处阐述的实施例。而是,提供了一些实施例,使得本公开将是全面的和完整的,并且将充分传达本发明的范围给本领域技术人员。虽然以下的描述通过示例来集中于IEEE(电气与电子工程师协会)802.16和3GPP给出,这完全是示范性的,并且因此,不应该理解为限制本发明。
[0034] 在一些情形中,为了防止本发明的概念模糊,已知技术的结构和装置将省略,或者基于每个结构和装置的主要功能,将以框图的形式示出。此外,只要可能,相同的附图标记将贯穿附图使用,并且说明书涉及相同的或者类似的部件。
[0035] 在以下的描述中,术语“终端”可以以术语“用户设备(UE)”、“移动站(MS)”、“高级MS(AMS)”等来替换。术语“基站(BS)”可以以术语“节点B”、“演进的节点B(e节点B或者eNB)”、“接入点(AP)”等来替换。
[0036] 在移动通信系统中,UE可以经由下行链路来接收信息,以及经由上行链路来发送信息。由UE传送或者接收的信息包括数据和控制信息,以及各种物理信道按照由UE传送或者接收的信息的类型和目的来存在。
[0037] 本发明提出在从UMTS演进的E-UMTS中用于保证IP地址连续性,同时改进无线电资源利用的方法。具体地,当UE使用二个调制解调器芯片(例如,LTE调制解调器芯片和CDMA调制解调器芯片)来支持双模式时,如果调制解调器芯片(例如,LTE调制解调器芯片)的一个相对于用于PDN的IPv4和IPv6同时支持数据路径,而另一个(例如,CDMA调制解调器芯片)仅支持用于针对PDN的IPv4或者IPv6的数据路径,在异构网络(例如,LTE网络和CDMA网络)之间移交期间,不必要的开销会产生。本发明提出了一种用于解决这个问题的方法。
[0038] 在解释本发明的各种实施例之前,简要地描述PDN类型。存在三个类型的PDN:IPv4、IPv6和IPv4v6。现在将描述按照每个PDN类型的地址分配方法。
[0039] 在提供基于IP的分组服务(或者IP数据服务)的LTE系统(或者LTE网络)中,UE在附加过程期间经由PDN连接过程而产生默认承载器激活,以及可以经由这个过程被从网络分配IP地址。
[0040] 网络和UE支持IPv4PDN类型是强制性的。IPv4PDN类型可以指定以下的二种方法,使得UE可以经由所述方法之一来分配IP地址。在第一个方法中,网络经由NAS信号(例如,激活默认承载器上下文激活)来分配IP地址给UE。按照第二方法,IP地址可以在UE的附加过程之后经由动态主机配置协议(DHCP)过程被分配给UE。在这种情况下,任意值,诸如“0.0.0.0”被指定为NAS信号的IP地址,以及分配给UE。UE在附加过程结束之后被按照DHCP过程(RFC1541)分配IP地址。
[0041] 关于IPv6PDN类型,网络执行IPv6SLAAC过程用于全球IPv6地址分配。具体地,UE通过在附加过程或者PDN连接过程中,在默认承载器激活期间经由NAS信号被分配64-比特接口标识符(IID)被分配128-比特全球IPv6地址,然后经由IPv6SLAAC过程被分配64-比特前缀。
[0042] 在IPv4v6PDN类型的情况下,同时应用相对于IPv4PDN类型和IPv6PDN类型的以上提及的地址分配方法。
[0043] 为了参考,IPv4地址具有16比特的大小,并且表示为由点“.”区别的四个地点值,诸如2341.128.2.1,以及一个地点值是在0至255范围内的十进制数。IPv6地址具有128比特的大小,并且表示为由冒号“:”区别的八个地点值,诸如2001:a121:e43:f2e4:2e0:91ff:fe10:4f5b,以及一个地点值是十六进制数。在这里,双冒号“::”用于连续的0,诸如2001:0:
0:0:2e0:91ff:fe10:4f5b。也就是说,2001::2e0:91ff:fe10:4f5b对应于2001:0:0:0:2e0:
91ff:fe10:4f5b。
[0044] 将给出在LTE系统中由网络分配IPv6地址给UE的方法的详细说明。LTE使用定义RFC(例如,RFC4862)的IPv6SLAAC,以及通过应用限制给IPv6SLAAC来提供分配IPv6地址给UE的方法。例如,IPv6地址分配方法经由包括3GPP TS23.401和TS24.301中定义的默认承载器激活的附加过程来描述。
[0045] 图3示出在LTE系统中经由IPv6SLAAC过程来全球地分配唯一的IPv6地址的示范性方法。
[0046] 参考图3,UE发送其标识信息(例如,国际移动站身份号(IMSI))给网络节点(例如,MME)以从LTE网络提供有IP数据服务。UE可以通过经由附加过程在网络中注册其标识信息(例如,IMSI)从网络提供有服务。为此,UE可以在附加请求过程期间经由eNB将包括标识信息及其性能信息的附加请求传送给MME(S305)。在这里,UE可以经由PDN连接过程将包括PDN类型信息(即,有关由UE请求以使用的IP版本的信息(例如IPV6))和接入点名称(APN)信息(例如,APN=“X”)的PDN连接性请求传送给网络节点(例如,MME)(S305)。在这里,APN是当UE接入移动网络以执行数据通信时指定必需的目标的字符串,并且可以指示IP域信息,经由其UE接收基于IP的数据服务。
[0047] 在收到来自UE的网络附加请求时,网络节点(例如,MME)可以将包括UE的标识信息(例如IMSI)的更新位置请求消息传送给另一网络节点(例如,归属订户服务器(HSS)),以便注册UE的当前位置(S310)。HSS可以记录UE的标识信息,以及基于UE的标识信息经由更新位置确认消息来将UE的订阅信息传送给MME(S315)。UE的订阅信息可以包括能够由UE使用的IP地址、PDN类型等。当UE接入LTE网络时,如果MME没有变化,则步骤S310和S315可以被省略。
[0048] MME使能服务网关(S-GW)(在图3中未示出)位于在UE和PDN GW之间,以及使能PDN GW以基于从HSS接收的订阅信息(例如,PDN类型)和从UE接收的附加请求(例如,PDN类型)来产生默认承载器。在这个过程期间,MME获取信息,诸如UE的IP地址(S320)。在图3中,IPv6对应于由UE请求并且分配给UE的PDN类型,以及PDN GW分配IPv6地址给UE(S320)。例如,PDN GW可以将IPv6地址[前缀=A:B:C:D IID=1:2:3:4]分配给UE。
[0049] 在这里,PDN GW(P-GW)将128-比特IPv6地址(即,64-比特前缀和64-比特IID)分配给UE,以及可以经由NAS信号(例如,激活默认EPS承载器上下文请求消息)将64-比特IID(例如,IID=1:2:3:4)和APN信息(例如,APN=’X’)发送给UE(S325)。在附加过程(或者默认承载器激活)结束之后,UE被分配64-比特IID(例如,IID=1:2:3:4)。
[0050] 作为对激活默认EPS承载器上下文请求消息的响应,UE能够通过将激活默认EPS承载器上下文接受消息发送给MME将附加过程的结束用信号通知给MME(S330)。UE使用分配给其的64-比特IID(例如,IID=1:2:3:4)和64-比特前缀(例如,fe80::)来产生链接-本地地址(LLA)(S335)。UE使用LLA与属于相同的子网(或者相同的网络链路)的另一UE(或者路由器)通信。例如,如果从PDN GW分配的IID是1:2:3:4,则由UE产生的LLA将是fe80::1:2:3:4。
[0051] 随后,UE可以从网络节点(例如,PDN GW)接收与ICMPv6消息相对应的路由器广告(RA)消息(S345)。接收RA消息的方法包括其中UE接收周期地从eNB传送的RA消息的方法、以及其中UE发送路由器请求(RS)(其请求RA)给PDN GW(S340)和接收作为对RS的响应的RA消息的方法。此时,当PDN GW在附加过程期间分配IID给UE时分配给UE的64-比特前缀可以使用RA的可选字段传送给UE(S345)。UE和PDN GW可以以彼此相距1个跳跃的距离而属于相同的子网络(或者相同的链路),以及诸如RS和RA的消息使用LLA作为源地址和目标地址。
[0052] 在步骤S340中从UE发送的RS消息的目的地地址(例如,ff02::2)可以指示在相同的链路本地(链路本地范围所有路由器多播地址)中的所有路由器。当UE发送RS消息给PDN GW时,UE不知道PDN GW的目的地地址,并且因此,UE可以使用RS消息的目的地地址ff02:2以获得RA消息。在这里,由于PDN GW从UE接收RS消息,以及接收的RS消息的源地址对应于从PDN GW分配的IID,PDN GW在RA消息中嵌入与接收的IID相对应的前缀值,以及将RA消息发送给UE。由于UE在RFC中经由这个过程知道路由器的存在,所以该过程被称作路由器发现过程。
[0053] 使用在从PDN GW获得的RA消息中包括的64-比特前缀值以及经由接入过程分配的64-比特IID,所述UE被分配128-比特全球IPv6地址(S350)。也就是说,通过使用分配给其的IID执行IPv6SLAAC,UE被分配全球地址(S350)。全球唯一的前缀在LTE系统中被分配给UE。
为了参考,在LLA使用由网络节点(例如,PDN GW)分配的IID时,全球IPv6地址的较低64-比特值(即,IID)可以使用任意值,其没有从网络节点(例如,PDN GW)分配。
[0054] 使用从PDN GW分配的IP地址,UE可以经由IPv6数据路径发送/接收数据(S355)。为了更新[s2]分配给UE的IPv6地址,PDN GW可以以特定间隔来周期地将RA消息发送给UE(S360)。
[0055] UE可以经由额外的PDN连接性过程、通过与多个PDN GW连接来被提供有来自多个PDN GW的数据传输/接收服务。在这种情况下,UE可以另外地分配IP地址,以及可以使用多个PDN连接来将数据发送到多个PDN GW/从多个PDN GW接收数据。
[0056] 虽然图3示出经由PDN连接性过程连接到单个PDN GW以发送/接收数据,但是UE可以经由额外的PDN连接性过程被连接到多个PDNGW以将数据发送到多个PDN GW/从多个PDN GW接收数据。在这种情况下,UE可以另外分配IP地址。UE可以通过执行用于多个PDN GW中的每个的图3的过程,使用多个PDN连接来将数据发送到多个PDNGW/从多个PDN GW接收数据。
[0057] 将给出采用演进的高速分组数据(eHRPD)的系统的描述,演进的高速分组数据(eHRPD)被开发以使能CDMA的HRPD技术(或者1x-EVDO技术)(其是3GPP2技术)以在LTE的核心网中处理。
[0058] 图4示出用于LTE系统和eHRPD系统的相互操作的系统架构。
[0059] 参考图4,eHRPD服务网关(HSGW)在连接到eHRPD系统(或者eHRPD网络)的UE和LTE网络的PDN GW之间提供数据路径,以及对用户数据收费。具体地,HSGW使用代理移动IPv6(PMIPv6)来保持用于UE的IP服务连续性。例如,当UE执行从LTE网络到eHRPD网络移交(或者切换)时,HSGW使用PMIP经由PDN GW来获得在LTE网络中使用的UE的IP地址,然后将该IP地址重新分配给UE。这使能UE以使用在LTE网络中使用的IP地址在eHRPD网络中执行通信,并且因此,用户数据可以无缝地传送/接收。
[0060] 在图4中,演进的接入网络(eAN)提供无线电资源分配和eHRPD网络的控制,以及演进的分组控制功能(ePCF)将UE的数据发送给HSGW,以及控制UE的数据传输。
[0061] 图5示出在异构网络之间的UE的移交(例如,从LTE网络到eHRPD网络的移交)的示范性过程。
[0062] 参考图5,为了从LTE网络接收IP数据服务,UE找到LTE小区,以及将其标识信息(例如,国际移动站身份(IMSI))发送给网络节点(例如,MME)。UE经由附加过程在网络中注册其标识信息(例如,IMSI)以便从网络接收服务。为了注册,UE可以经由eNB将包括标识信息及其性能信息的附加请求传送给网络节点(例如,MME)(S505)。在这里,UE可以经由PDN连接性过程将包括PDN类型(即,由UE请求和使用的IP版本(例如,IPv4v6))、APN(例如,APN=’X’)和请求类型(例如,请求类型=初始接入)的PDN连接性请求发送给MME(S505)。
[0063] 在接收到来自UE的附加请求时,MME可以将包括UE的标识信息(例如,IMSI)的更新位置请求消息传送给另一网络节点(例如,AAA/HSS))以执行位置更新过程,以便注册UE的当前位置(S510)。S-GW执行与P-GW(PDN-GW)的PDN建立过程(例如,IP地址分配),以及MME与S-GW执行PDN建立过程(S515)。在这里,P-GW可以相对于由UE请求和使用的IP版本(例如,IPv4v6)将IPv4地址和IPv6地址分配给UE(S515)。例如,P-GW可以将[前缀=A:B:C:DIID=1:2:3:4]的IPv6地址和A.A.A.A的IPv4地址分配给UE。
[0064] P-GW将128-比特IPv6地址(即,64-比特前缀加64-比特IID)分配给UE。在这里,P-GW可以经由NAS信号(例如,激活默认EPS承载器上下文请求消息)将IPv6地址的64-比特IID(例如,IID=1:2:3:4)、IPv4地址、APN(例如,APN=’X’)和PDN类型(例如,IPv4v6)传送给UE(S520)。作为对激活默认EPS承载器上下文请求消息的响应,UE可以将激活默认EPS承载器上下文接受消息发送给MME以通知MME该附加过程已经结束(S525)。
[0065] UE可以使用分配给其的IPv4地址(例如,A.A.A.A)经由IPv4数据路径来将数据发送到P-GW/从P-GW接收数据(S530)。然后,UE使用分配给其的IID来执行IPv6SLAAC以分配IPv6地址(S535)。UE使用分配给其的IPv6地址、经由IPv6数据路径将数据发送到P-GW/从P-GW接收数据(S540)。
[0066] UE可以使用IPv4地址和IPv6地址来决定从网络(UE当前从其接收数据服务)移交到异构网络(S545)。以下的描述是基于UE决定从LTE网络(UE当前从其接收数据服务)移交到eHRPD网络的假设。在异构网络之间的这个移交可以通过服务eNB的指令或者按照UE的决定来执行。
[0067] 如果UE由网络指令以执行移交,UE可以通过从LTE网络明确地接收指示移交或者移动到CDMA网络的RRC消息,诸如,“MobilityFromEUTRACommand”或者“RRCConnectionRelease”消息来决定以执行移交。当UE从其接收服务的网络的小区不再可利用时(例如,当小区由于接收信号强度显著地低于特定阈值而被认为丢失时),UE可以决定移交到异构网络(例如,eHRPD网络),以便继续数据通信。
[0068] 在确定移交时,UE可以获得和驻扎与异构网络(例如,eHRPD网络)相对应的小区(S550)。在这里,UE可以经由特定消息(例如,卖方特定网络控制协议(VSNCP)控制信令)被附加到eHRPD网络。UE可以将附加类型指定为“移交”,以及将与AP(在LTE网络中UE已经连接到其)相对应的APN(APN=’X’)和分配给其的PDN类型指定为IPv4v6,以保持在LTE网络中使用的数据服务。UE可以将包括PDN类型、APN和附加类型的“VSNCP-Config-Req”消息传送给网络节点(例如,HSGW)(S555)。在这里,UE也可以在LTE网络中发送有关先前分配给其的IP地址的信息(S555)。
[0069] 在这个过程期间,UE可以将PDN标识符(PDN-ID)分配给UE连接到其的PDN。当UE附加给多个PDN时,UE可以使用PDN-ID、在网络连接之间区别。此外,PDN-ID被附加给每个产生的数据,使得标识相应的数据经由其传送/接收的PDN。UE可以进一步在“VSNCP-Config-Req”消息中包括PDN-ID,以及将“VSNCP-Config-Req”消息传送给网络节点(例如,HSGW)(S555)。
[0070] 在接收到附加请求(即,“VSNCP-Config-Req”消息)时,HSGW经由代理绑定更新过程来通知P-GW该UE连续地使用分配给其的服务(S560)。P-GW作为对HSGW的响应来发送代理绑定确认(S565)。然后,HSGW可以将在LTE网络中使用的相同的IP地址(即,IPv4地址和IPv6地址)分配给UE。也就是说,HSGW可以将包括PDN类型、分配给UE的IPv4地址和IPv6地址以及APN的“VSNCP-Config-Ack”消息发送给UE(S570)。
[0071] 此外,HSGW可以在“VSNCP-Config-Ack”消息中嵌入PDN-ID,以及将其发送给UE(S575),以及UE可以将包括PDN-ID的“VSNCP-Config-Ack”消息作为确认响应发送给HSGW(S580)。
[0072] 然后,UE可以使用与在LTE网络中使用的相同的IPv4地址、经由IPv4数据路径来将数据发送到eHRPD网络/从eHRPD网络接收数据(S585)。UE可以分配与在LTE网络中使用的相同的IID。使用分配给其的IID,UE经由IPv6SLAAC被分配IPv6地址(S590)。经由这个过程,UE可以使用与在LTE网络中使用的相同的IPv6地址、经由IPv6数据路径来将数据发送到HRPD网络/从HRPD网络接收数据。
[0073] 即使UE从eHRPD网络移交回到LTE网络,UE也可以经由类似于以上描述的过程的方法被分配相同的IP地址,并且因此,服务连接性可以保持。
[0074] 图6是示出按照本发明的支持在异构网络之间移交的UE的配置的框图。
[0075] 参考图6,UE可以包括LTE调制解调器芯片610、CDMA调制解调器芯片620和IP堆栈模块630。
[0076] LTE调制解调器芯片610使用LTE来发送和处理信号,以及支持双IP。具有LTE调制解调器功能的LTE调制解调器芯片610可以支持IPv4或者IPv6版本,或者同时支持二个IP版本,诸如用于一个PDN连接的IPv4v6。由于LTE调制解调器芯片610可以支持双IP,所以当从LTE网络接收服务时,UE可以使用用于一个PDN连接的IPv4和IPv6这两者将服务提供给用户。
[0077] CDMA调制解调器芯片620使用CDMA来发送和处理信号,以及支持单个IP。因此,当UE从eHRPD网络接收服务时,CDMA调制解调器芯片620可以仅使用IPv4和IPv6版本中的一个来提供数据服务给用户。CDMA调制解调器芯片620提供eHRPD调制解调器功能和应用处理器(AP)功能。CDMA调制解调器芯片620对于一个PDN仅支持用于一个IP版本(即,IPv4或者IPv6)的数据路径。CDMA调制解调器芯片620包括MSM6800。
[0078] 虽然图6示出CDMA调制解调器芯片620包括执行双模式控制的双模式控制器625,但是本发明不受限于此,以及双模式控制器625可以设置在LTE调制解调器芯片610的内部、或者LTE和CDMA调制解调器芯片610和620的外部。
[0079] IP堆栈模块630支持UE的IP服务。例如,IP堆栈模块630可以是Windows操作系统,以及可以在智能电话中作为应用处理器(AP)来实现。虽然IP堆栈模块630可以设置在LTE和CDMA调制解调器芯片610和620中的每个中,可以使用设置在LTE和CDMA调制解调器芯片610和620中的每个外部的AP来提供IP服务,如图6所示。
[0080] 将给出当使用特定无线电接入技术(也就是说,LTE)的UE支持用于一个PDN连接的IPv4和IPv6数据路径这两者而使用eHRPD的UE可以仅支持一个IP版本时的移交过程的描述。如上参考图5所述,最初接入LTE网络的UE可以同时地支持IPv4和IPv6,并且因此,UE将IPv4v6指定为PDN类型以从LTE网络分配IPv4地址和IPv6地址,以及执行数据传输/接收。如果UE移交到eHRPD网络,则UE尝试在LTE网络中将PDN类型(IPv4v6)发送给eHRPD网络以实现服务连接性。
[0081] 在这种情形下,当UE经由CDMA调制解调器芯片620(其可以仅支持相对于一个IP版本(例如,IPv4)的数据路径)移交到eHRPD网络时,即使UE通过将PDN类型IPv4v6用信号通知给eHRPD网络来请求eHRPD网络以建立PDN连接,仅IPv4版本也可以由用户(例如,应用或者应用程序)来实际地使用。因此,用于IPv6地址分配的IPv6SLAAC过程(图3的S350和图5的S590)变为不必要。因此,尽管UE不能使用IPv6地址,但是如果网络不必要地执行发送RA广告(图3的S345和S350)给UE的过程,则无线电资源被显著地浪费。
[0082] 因此,将给出在异构网络(例如,LTE网络和eHRPD网络)之间移交期间,当UE经由二个无线电接入技术中的一个,例如LTE,相对于用于PDN连接的IPv4和IPv6的二个IP版本,来同时支持数据路径,以及按照另一个(例如,在eHRPD网络中使用的无线电接入技术),相对于用于PDN连接的仅一个IP版本,来仅支持数据路径时,防止会出现的无线电资源浪费的方法的描述。
[0083] 具体地,按照本发明,当UE从LTE网络移交到eHRPD网络并且附加到eHRPD网络时,UE使用指示数据路径的IP版本的PDN-ID(其可以由UE支持)来请求eHRPD网络以建立PDN连接,因为LTE网络支持相对于用于一个PDN连接的IPv4和IPv6的两个数据路径,而eHRPD网络仅支持相对于IPv4或者IPv6的一个数据路径。为了实现这些,当附加到eHRPD网络时,根据由UE支持的IP版本的数据路径的性能,UE使用不同的PDN-ID。
[0084] 当由UE使用的用于PDN连接性请求的PDN-ID对应于不支持IPv6的PDN-ID时,网络节点(在图5中的HSGW)不执行IPv6地址分配过程(IPv6SLAAC)和IPv6地址更新操作。也就是说,在从LTE网络移交到eHRPD网络之后,UE通知网络节点(例如,HSGW)是否UE同时地支持与由UE支持的数据路径相对应的IP版本的IPv4和IPv6版本[s3],使得网络节点(例如,HSGW)没有不必需地浪费无线电资源。
[0085] 表1示出使用由本发明提出的PDN-ID的按照UE的IP版本的数据路径的性能。为了参考,PDN-ID按照3GPP2具有在0至14范围内的值。假设与PDN-ID值相对应的按照IP版本的PDN-ID值和数据路径性能由UE和网络预先共享。
[0086] [表1]
[0087]
[0088] UE使用IPv4v6的PDN类型来接入LTE网络,因为相对于IPv4和IPv6的数据路径被同时地支持(假设UE使用‘APN_A’的APN来附加到LTE网络)。当UE移交到eHRPD网络并且仅支持用于IPv4的数据路径时,UE可以通知eHRPD网络当接入eHRPD网络时,仅相对于IPv4的数据传输使用‘1’作为PDN-ID值来支持,如表1所示。在LTE网络中,与IPv4和IPv6相对应的IP地址被分配给UE,以及用于IPv6地址的IPv6SLAAC被执行。然而,在UE已经移交到的eHRPD网络中,仅IPv4地址被分配给UE,并且作为额外的IPv6地址分配过程的IPv6SLAAC被省略,因为eHRPD网络不具有IPv6性能。在表1中,APN_A、APN_B等表示特定APN。
[0089] 当作为连接到LTE网络的多个PDN的UE移交到eHRPD网络时,多个PDN-ID被按照连接的PDN(即,APN)来使用。具体地,如果仅与IPv4相对应的数据路径可以用作使用用于移交到eHRPD网络的APN_A的数据路径,则与数据路径相对应的PDN-ID‘,1’用于连接,如表1所示。如果可用于APN_B的数据路径对应于IPv6,则‘5’可以用于额外的连接。
[0090] 将给出按照由本发明参考图7提出的IP版本、基于数据路径性能使用PDN-ID例子的描述。
[0091] 图7示出在异构网络(例如,从LTE网络到eHRPD网络)之间的UE的移交的另一示范性过程。
[0092] 对于图7的过程,假设1)在LTE网络中接入特定APN(例如,表1的APN_A)、接收IPv4和IPv6地址以及执行通信的过程中,UE移交到eHRPD网络,以及IPv4或者IPv6被支持用于一个PDN,2)指示与IP版本相对应的数据路径的性能的PDN-ID在UE和网络之间隐含地一致,以及3)相对于IPv4和IPv6的两个数据路径在LTE网络中被支持用于一个PDN支持,而仅与IPv4相对应的数据路径在eHRPD网络中被支持。
[0093] 参考图7,步骤S705和S750对应于图5的S505和S550。然而,APN被假设为是APN_A。UE可以经由VSNCP控制信令被附加到eHRPD网络。
[0094] UE将附加类型指定为“移交”,以及将与AP(在LTE网络中UE已经连接到其)相对应的APN(在这里,APN_A)指定为IPv4v6,以便保持在LTE网络中使用的服务。按照表1,UE将‘1’作为PDN-ID值来使用,因为UE仅支持IPv4数据路径(S755)。UE可以将包括PDN类型、APN(例如,APN_A)、附加类型和PDN-ID(即,PDN-ID=’1’)的‘VSNCP-Config-Req’消息发送给网络节点(例如,HSGW)(S755)。在这里,UE也可以在LTE网络中发送有关先前分配给其的IP地址的信息(S755)。
[0095] 在接收到附加请求(即‘,VSNCP-Config-Req’消息)时,HSGW经由代理绑定更新过程来通知PDN GW该UE连续地使用分配给其的服务,以及将在LTE网络中使用的相同的IP地址分配给UE。在这个过程期间,UE可以使用在LTE网络中使用的相同的IPv4地址来与eHRPD网络通信。
[0096] 由于UE将‘1’指定为PDN-ID值(也就是说,用于IPv6的数据路径性能被不支持),所以HSGW没有不必需地将用于IPv6SLAA的消息,诸如“路由器广告”发送给UE。以这样的方式,UE将与可以由UE支持的IPv4相对应的IP版本性能通知给eHRPD网络,并且因此,eHRPD网络不执行不必要操作,诸如IPv6SLAAC,防止无线电资源浪费。这使能将更宽的带宽分配给用户以改善在使用从网络接收的服务中的用户满意度。当UE是连接到网络的多个PDN时,UE经由IP报头来指示来自多个PDN之中的特定PDN的ID,以便降低标识特定PDN的操作负载,以及显著地提高UE的处理速度。UE减小由于数据处理的传输延迟,改善在使用从网络接收的服务中的用户满意度。
[0097] 由于HSGW经由代理绑定更新/代理绑定确认过程来保持IPv4地址和IPv6地址,即使UE从eHRPD网络移交回到LTE网络,UE也可以使用在eHRPD网络中使用的IP地址,经由类似于以上提及的过程的方法,在LTE网络中执行数据传输/接收。
[0098] 虽然图7示出UE从LTE网络移交到eHRPD网络,但是图7的过程还可以应用于UE从eHRPD网络移交到LTE网络的情形。
[0099] 虽然图5和7示出将UE连接到单个PDN的过程,但是UE可以经由额外的PDN连接过程来接入多个PDN GW(P-GW),以将数据发送到多个PDN GW/从多个PDN GW接收数据。在这种情况下,UE可以另外分配IP地址,并且可以使用多个PDN连接来将数据发送到多个PDN GW/从多个PDN GW接收数据。
[0100] 在下文描述的本发明的实施例是本发明的元素和特点的组合。除非另作说明,元素或者特点可以被选择性地考虑。每个元素或者特点可以在无需与其它的元素或者特点结合的情况下实践。此外,本发明的实施例可以通过组合元素和/或特点的一部分来构成。在本发明的实施例中描述的操作顺序可以重新布置。任何一个实施例的一些结构可以被包括在另一实施例中,以及可以以另一实施例的相应的结构来替换。对于本领域技术人员来说显而易见的是,在所附的权利要求书中未明确地相互引用的权利要求可以以与本发明的实施例组合来呈现,或者在本申请提交之后,通过随后的修改被包括作为新的权利要求。
[0101] 本领域技术人员应该理解,除了在此处阐述的那些之外,在不脱离本发明的精神和基本特征的情况下,本发明可以以其它特定方式来实现。以上的实施例因此在所有方面中解释为说明性的和非限制性的。本发明的范围将由所附的权利要求及其合法的等效,不由以上的描述来确定,以及落入在所附的权利要求的含义和等效范围内的所有变化意欲涵盖在其中。
[0102] 【工业可应用性】
[0103] 以上描述的IP数据收发方法及其装置可以以各种方式在工业上使用。
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