專利名稱：地址獲取的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地址獲取。它特別是，但并不是專門地，涉及一個移動系統(tǒng)中的移動終端的地址獲取。在一個實施方案中，它涉及一個通用分組無線電業(yè)務(wù)(GPRS)系統(tǒng)中的因特網(wǎng)地址的獲取。
當(dāng)前在因特網(wǎng)中使用的通信協(xié)議被叫做IPv4(互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議版本4)。為了使一個節(jié)點能夠在功能上與因特網(wǎng)互連，它需要一個地址。在IPv4中使用的地址是32比特。該地址可以由一個服務(wù)器來指定。一些節(jié)點可以有存儲在節(jié)點中的靜態(tài)地址并且這樣它們就不需要由一個服務(wù)器來指定一個地址?？商鎿Q地，一些IPv4節(jié)點可以使用一個叫做DHCP(動態(tài)主機配置協(xié)議)的協(xié)議，該協(xié)議中一個DHCP服務(wù)器指定預(yù)定的IP協(xié)議。
當(dāng)一個IPv4節(jié)點經(jīng)一個點到點的通信信道獲得它的連接時，它典型地使用PPPv4(PPP版本4)。PPPv4已經(jīng)被標(biāo)準(zhǔn)化以與32比特地址一起工作，這樣IPv4和PPPv4就是兼容的并且地址可以在兩者之間被協(xié)商。
由IPv4提供的地址的數(shù)量，即32比特提供的地址的數(shù)量，是有限的并且另一個互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IPv6(互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議版本6)已經(jīng)被提出。這個協(xié)議有128比特地址并且這樣就提供了比IPv4的地址數(shù)多得多的地址數(shù)。一個IPv6地址典型地包括一個64比特網(wǎng)絡(luò)前綴(或子網(wǎng)前綴)，后面跟著一個64比特接口標(biāo)識符。
一個點到點協(xié)議，PPPv6，已經(jīng)被設(shè)置成與IPv6一起工作。PPPv6能工作于64比特地址。在一個安排中，一個IPv6節(jié)點使用PPPv6來獲得一個接口標(biāo)識符，構(gòu)造一個基于接口標(biāo)識符的本地鏈路地址并且之后通過發(fā)送一個路由器請求并接收一個路由器公告來使用該本地鏈路地址確定它的全球IPv6地址。所述路由器公告提供實現(xiàn)全球IPv6地址所需要的子網(wǎng)前綴。
PPPv6和IPv6CP協(xié)議在IETF RFC 2472 1998年12月的“PPP上的IP版本6”(“IP version 6 over PPP”，IETF RFC 2472 December 1998)中被描述。IPv6地址體系結(jié)構(gòu)，特別是本地鏈路地址在IETF RFC 23731998年7月的“IP版本6尋址體系結(jié)構(gòu)”(“IP version 6 AddressingArchitecture”，IETF RFC 2373，July 1998)中被描述。
在IPv6中支持兩種類型的地址自動配置無國家的(stateless)和有國家的(stateful)。這些要在下面被描述。
在無國家地址自動配置中，一個唯一的接口標(biāo)識符被生成或被選中用于一個節(jié)點，它或者是作為一個隨機的64比特號碼或者是作為某個象接口硬件地址那樣的靜態(tài)參數(shù)的一個函數(shù)。之后該節(jié)點執(zhí)行一個被稱作“重復(fù)檢測”的鄰居發(fā)現(xiàn)程序。這是確保在同一個子網(wǎng)中沒有其它節(jié)點正在使用同一個64比特接口標(biāo)識符。在重復(fù)檢測中的第一步是將一個組播分組發(fā)送到(局限在子網(wǎng)內(nèi))作為一個接口標(biāo)識符函數(shù)得出的組播目的地址。該地址被組播來看看它是否能引出一個響應(yīng)。如果有另一個節(jié)點擁有該接口標(biāo)識符，那么它就會響應(yīng)。在這種情況下，挑選另一個接口標(biāo)識符并且重復(fù)執(zhí)行所述程序，直到選中一個唯一的接口標(biāo)識符。如果所述接口標(biāo)識符對該子網(wǎng)來說是唯一的，那么就不會有具有一個完全相同的接口標(biāo)識符的節(jié)點來響應(yīng)，之后該節(jié)點可以獲得一個子網(wǎng)前綴從而構(gòu)造一個完整的IPv6地址。子網(wǎng)前綴由路由器作為路由器公告的一部分或者是對路由器請求的響應(yīng)來通知。按照IETF RFC 24621998年12月的“IPv6無國家地址自動配置”(“IPv6 Stateless AddressAutoconfiguration”，IETF RFC 2462 December 1998)，如果希望避免重復(fù)檢測那么在地址指定過程期間在節(jié)點DupAddrDetectTransmits處的一個控制變量被設(shè)置成零，這樣重復(fù)檢測就不會發(fā)生了。
在有國家的自動配置中，節(jié)點從一個DHCP服務(wù)器處請求它的地址。因為DHCP服務(wù)器保存了被指定地址的記錄，所以它就能夠指定唯一的地址。所以，重復(fù)檢測不是絕對需要的，盡管它可以存在。
移動通信系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展，以便甚至當(dāng)用戶并不靠近一個固定的電話終端時也能夠達(dá)到他們。隨著在辦公室中對多種數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)使用的增長，不同的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)也被引入到移動通信系統(tǒng)中。便攜式計算機使得用戶無論移動到哪里都能夠進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)處理。移動通信網(wǎng)進(jìn)而又給用戶提供一個有效的、到實際數(shù)據(jù)網(wǎng)的接入網(wǎng)用于移動數(shù)據(jù)的傳輸。移動數(shù)據(jù)傳輸被數(shù)字移動通信系統(tǒng)特別好的支持，例如泛歐移動通信系統(tǒng)GSM(全球移動通信系統(tǒng))。
越來越希望移動終端能夠使用因特網(wǎng)。通用分組無線電業(yè)務(wù)(GPRS)已被提出用于將IP連接提供給移動用戶。
GPRS是GSM系統(tǒng)中的一項新業(yè)務(wù)，并且是在ETSI(歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會)的GSM階段2+標(biāo)準(zhǔn)化工作的目標(biāo)之一。一個GPRS網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)示于圖-1。GPRS的運行環(huán)境包括一個或多個子網(wǎng)業(yè)務(wù)區(qū)，區(qū)域之間由一個GPRS骨干網(wǎng)互連。一個子網(wǎng)包括多個分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)節(jié)點SN，在這個應(yīng)用中被稱作正服務(wù)GPRS支持節(jié)點SGSN，每一個節(jié)點與GSM移動通信網(wǎng)(典型地與基站系統(tǒng))以這樣一種方式相連它能夠經(jīng)幾個基站為移動數(shù)據(jù)終端提供分組業(yè)務(wù)，那就是小區(qū)。中間的移動通信網(wǎng)提供在支持節(jié)點和移動數(shù)據(jù)終端之間的分組交換數(shù)據(jù)傳輸。不同的子網(wǎng)進(jìn)而又經(jīng)GPRS網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點GGSN連到一個外部數(shù)據(jù)網(wǎng)，例如連到一個公共交換數(shù)據(jù)網(wǎng)PSPDN。這樣GPRS業(yè)務(wù)就能夠提供移動數(shù)據(jù)終端和外部數(shù)據(jù)網(wǎng)之間的分組數(shù)據(jù)傳輸，此時GSM網(wǎng)充當(dāng)一個接入網(wǎng)。
在GPRS系統(tǒng)中，分層的協(xié)議結(jié)構(gòu)，已知為一個傳輸級和一個信令級，已經(jīng)被定義用于傳輸用戶信息和信令。一個傳輸級具有一個分層的協(xié)議結(jié)構(gòu)提供用戶信息的傳輸連同與之相關(guān)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)目刂七^程(例如流量控制、檢錯、糾錯和差錯恢復(fù))。一個信令級包括用于控制和支持傳輸級功能的協(xié)議，例如控制到GPRS網(wǎng)的接入(連接和分離)并控制已建立的網(wǎng)絡(luò)連接的尋路路徑以便支持用戶的移動性。圖-2舉例說明了一個移動數(shù)據(jù)終端MS和一個SGSN之間的GPRS系統(tǒng)的信令級。傳輸級的協(xié)議層與圖-2中直到協(xié)議層SNDCP的那些協(xié)議層是相同的，在該層之上有一個MS和GGSN之間的GPRS骨干網(wǎng)協(xié)議(例如互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IP)(而不是協(xié)議L3MM)。在圖-2中舉例說明的協(xié)議層是-第3層移動性管理(L3MM)支持移動性管理的功能，例如GPRS連接、GPRS分離、安全、路由更新、位置更新、一個PDP上下文(每一個上下文都用一個網(wǎng)絡(luò)層業(yè)務(wù)接入點標(biāo)識符(NSAPI)來編號)的激活、以及一個PDP上下文的去活。
-子網(wǎng)相關(guān)會聚協(xié)議(SNDCP)支持MS和SGSN之間的一個網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議數(shù)據(jù)單元(N-PDU)的傳輸。SNDCP層，例如，管理N-PDU的加密和壓縮。
-邏輯鏈路控制(LLC)層提供一個可靠的邏輯鏈路。LLC獨立于下面提到的無線接口協(xié)議。
-LLC中繼；這個功能轉(zhuǎn)發(fā)一個MS-BSS接口(Um)和一個BSS-SGSN接口(Gb)之間的LLC協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)。
-基站子系統(tǒng)GPRS協(xié)議(BSSSGP)這個層傳送一個BSS和一個SGSS之間的路由信息和與QoS相關(guān)的信息。
-幀中繼，在Gb接口上使用。在SGSN和BSS之間建立一個半永久性的連接用于幾個用戶的LLC PDU的復(fù)用。
-無線鏈路控制(RLC)這個層提供一條獨立于無線電解決方案的可靠鏈路。
-媒體接入控制(MAC)這一層控制與一個無線信道相關(guān)的接入信令(請求和授權(quán))并控制將LLC幀映射進(jìn)一個物理GSM信道。
LLC層的功能可以如下被描述LLC層作用于參考體系結(jié)構(gòu)中的RLC層之上并在MS和它的正服務(wù)SGSN之間建立一條邏輯鏈路。關(guān)于LCC的功能，最重要的要求是對LCC幀中繼的一個可靠管理和對點到點和點到多點尋址的支持。
邏輯鏈路層的業(yè)務(wù)接入點(SAP)是一個點，其中LLC層給第3層協(xié)議(示于圖-2的SNDCP層)提供業(yè)務(wù)。LLC層的鏈路用一個數(shù)據(jù)鏈路連接標(biāo)識符(DLCI)來標(biāo)識，所述標(biāo)識符在每一個LLC幀中的地址字段中被傳送。所述DLCI包括兩個元素業(yè)務(wù)接入點標(biāo)識符(SAPI)和終端端點標(biāo)識符(TEI)。所述TEI標(biāo)識一個GPRS用戶并且通常是一個臨時的邏輯鏈路標(biāo)識TLLI。該TEI還能是另一個用戶的標(biāo)識，例如是一個國際移動用戶標(biāo)識碼IMSI，但是通常避免在無線通路上傳輸IMSI。當(dāng)一個用戶連接到一個GPRS網(wǎng)上時，在MS和SGSN之間建立一條邏輯鏈路。這樣可以說MS有一個進(jìn)行中的呼叫。這條邏輯鏈路在MS和SGSN之間有一個路由，用TLLI標(biāo)識符來指示。這樣TLLI就是一個臨時的標(biāo)識符，其中的SGSN來分配某一條邏輯鏈路以及IMSI。SGSN將TLLI發(fā)送給與一條邏輯鏈路的建立有關(guān)的MS，該TLLI在后面經(jīng)這條邏輯鏈路進(jìn)行的信令和數(shù)據(jù)的傳輸中作為一個標(biāo)識符來使用。
經(jīng)一條邏輯鏈路進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸如下面所解釋地被實現(xiàn)。用一個SNDCP功能處理來自MS或要發(fā)送給MS的數(shù)據(jù)，并且該數(shù)據(jù)被發(fā)送給LLC層。LLC層將數(shù)據(jù)插入LLC幀的信息字段中。一個幀的地址字段包括例如一個TLLI。LLC層將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給RLC，RLC刪除不必要的信息并將數(shù)據(jù)分段成與MAC兼容的一個形式。MAC層激活無線電資源程序以便獲得一個無線電業(yè)務(wù)通路用于傳輸。在無線電業(yè)務(wù)通路另一側(cè)的一個對應(yīng)的MAC單元接收該數(shù)據(jù)并將它向上轉(zhuǎn)發(fā)到LLC層。最后，數(shù)據(jù)被從LLC層發(fā)送到SNDCP，在該層用戶數(shù)據(jù)被完全恢復(fù)并被轉(zhuǎn)發(fā)到下一個協(xié)議層。
GPRS系統(tǒng)已經(jīng)基于IPv4被提出。這樣一個系統(tǒng)典型地是基于移動臺(MS)的，每一個移動臺包括用戶終端設(shè)備(TE)和一個移動終端(MT)。TE典型地包括一個PPP客戶并且經(jīng)PPPv4與MT中的一個PPP服務(wù)器通信。為了使TE能夠在功能上與因特網(wǎng)相連，PPP客戶典型地從PPP服務(wù)器請求一個IPv4地址。一旦接收到這個請求，MT就啟動一個GPRS“激活PDP上下文”請求而不指定一個PDP地址(如果需要，則這之前將是一個GPRS附帶請求)。這使得SGSN將一個“創(chuàng)建PDP上下文”請求發(fā)送給一個GGSN，它仍然帶著一個空的PDP地址字段。GGSN選擇一個IPv4地址作為PDP地址，并且將它在“創(chuàng)建PDP上下文響應(yīng)”消息中返回給SGSN，SGSN在“激活PDP上下文接受”中將它發(fā)送給MT。于是PPP服務(wù)器在一個PPP配置確認(rèn)消息中將這個IPv4地址發(fā)送給該TE。
也已經(jīng)提出支持IPv6的GPRS系統(tǒng)。涉及這樣一個系統(tǒng)的協(xié)議棧示于圖-3。和在IPv4中的安排一樣，一個GPRS移動臺典型地包括用戶終端設(shè)備(TE)和一個移動終端(MT)。在給GPRS移動臺提供IPv6連接的情況下，目標(biāo)是在TE和GGSN之間協(xié)商一個IPv6的128比特地址。應(yīng)注意到TE可以是運行一個標(biāo)準(zhǔn)PC操作系統(tǒng)的一臺標(biāo)準(zhǔn)計算機。同樣，它也可以不是。TE和MT通過使用一個點到點協(xié)議例如PPPv6來通信。當(dāng)運行于TE中的一個PPP客戶啟動與運行于MT上的一個PPP服務(wù)器的PPP建立時，地址獲取程序啟動。在PPP客戶和PPP用戶之間協(xié)商的一個地址被傳送給GGSN/SGSN。
正如上面提到的，在IPv6的情況下，地址協(xié)商涉及要被實現(xiàn)的重復(fù)檢測。所以，對于GPRS，這涉及經(jīng)無線接口發(fā)送組播分組。盡管在傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)中這不存在問題，但是在GPRS和其它無線系統(tǒng)的情況下，經(jīng)無線接口的組播是不希望的。
盡管在傳統(tǒng)的IPv6有線網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)提出將DupAddrDetectTransmits變量設(shè)置成零以便避免重復(fù)檢測的發(fā)生(見上)，但是GPRS系統(tǒng)不一定控制TE，所以不能保證這是一個可用的選項。
除了重復(fù)檢測外，基于組播分組的其它鄰居發(fā)現(xiàn)程序也會發(fā)生。或者GGSN或TE IPv6?？梢栽谏舷挛闹卸皇窃谥貜?fù)檢測中發(fā)送鄰居發(fā)現(xiàn)消息，例如試著找到在同一個子網(wǎng)中的另一個節(jié)點的第2層(L2)地址以便將一個分組發(fā)送給它。
按照本發(fā)明的第一個方面，提供了一種在一個通信網(wǎng)內(nèi)獲取一個網(wǎng)絡(luò)地址的方法，該方法包括的步驟有建立一個實體，該實體包括與一個子網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)地址有關(guān)的信息；在第一個節(jié)點和第二個節(jié)點之間創(chuàng)建一條鏈路，該鏈路具有子網(wǎng)內(nèi)唯一的一個鏈路標(biāo)識符；基于所述鏈路標(biāo)識符確定一個網(wǎng)絡(luò)地址用于該第一個節(jié)點；通過所述實體檢驗該確定的網(wǎng)絡(luò)地址是否是唯一的；以及如果該確定的網(wǎng)絡(luò)地址是唯一的就接受該網(wǎng)絡(luò)地址。
優(yōu)選地，所述鏈路標(biāo)識符是基于標(biāo)識該節(jié)點之一的信息被靜態(tài)生成?？商鎿Q地，它可以由其中一個節(jié)點隨機生成。
優(yōu)選地，該網(wǎng)絡(luò)地址是從鏈路標(biāo)識符和一個網(wǎng)絡(luò)前綴得出的。優(yōu)選地，所述網(wǎng)絡(luò)前綴通過一個在該第一個和第二個節(jié)點之間自動發(fā)送的路由器公告來獲得?？商鎿Q地，所述網(wǎng)絡(luò)前綴可以通過一個在該第一個和第二個節(jié)點之間發(fā)送的路由器請求來獲得。該路由器請求可以被發(fā)送到一個本地鏈路地址。優(yōu)選地有多個網(wǎng)絡(luò)前綴。優(yōu)選地多個網(wǎng)絡(luò)地址被創(chuàng)建用于一個或多個節(jié)點。
優(yōu)選地第一個節(jié)點是一個移動臺。優(yōu)選地第二個節(jié)點是一個網(wǎng)關(guān)。它可以是一個GGSN。所述實體可以包括該第一個和第二個節(jié)點中的一個節(jié)點或這兩個節(jié)點。
優(yōu)選地，該實體包括的關(guān)于網(wǎng)絡(luò)地址的信息可以是一個子網(wǎng)內(nèi)鏈路標(biāo)識符或網(wǎng)絡(luò)地址的列表。在這樣一個實施方案中，該實體可以包括一個網(wǎng)關(guān)，例如一個GGSN。在這種情況下，所述列表可以被包含在網(wǎng)關(guān)內(nèi)或可以由網(wǎng)關(guān)來訪問。該列表可以包括先前已經(jīng)被指配給節(jié)點的鏈路標(biāo)識符或者可以包括唯一的且先前沒有被指定的鏈路標(biāo)識符。在另一個實施方案中，該實體是一個移動臺。在這種情況下，關(guān)于網(wǎng)絡(luò)地址的信息可以是移動臺具有一個標(biāo)識符，可以用于創(chuàng)建一個唯一的網(wǎng)絡(luò)地址。這個信息可以指示(隱含地)其它移動臺具有不同的標(biāo)識符，可以用于創(chuàng)建不同的網(wǎng)絡(luò)地址。
在本發(fā)明的一個實施方案中，其中該實體是一個網(wǎng)關(guān)，唯一性的檢驗可以由網(wǎng)關(guān)通過參考列表或從中選擇來實現(xiàn)，所述列表是先前被指定的鏈路標(biāo)識符的列表或網(wǎng)絡(luò)地址的列表或鏈路標(biāo)識符的列表。優(yōu)選地唯一性的檢驗可以由網(wǎng)關(guān)通過參考一個路由表來實現(xiàn)。可替換地，該網(wǎng)關(guān)可以參考一個相鄰高速緩存器。優(yōu)選地路由表或該相鄰高速緩存器被合并到網(wǎng)關(guān)中。在另一個實施方案中，唯一性的檢驗可以由網(wǎng)關(guān)通過參考一個還沒有被指定的預(yù)定的網(wǎng)絡(luò)地址的列表或從中選擇來實現(xiàn)?？商鎿Q地，如果該實體是一個移動終端，那么唯一性的檢驗可以由該移動終端通過參考與它包含的網(wǎng)絡(luò)地址有關(guān)的信息并確定它有一個可用于創(chuàng)建唯一的網(wǎng)絡(luò)地址的鏈路標(biāo)識符來實現(xiàn)。
優(yōu)選地該鏈路標(biāo)識符在該第一個和第二個節(jié)點之間從一個發(fā)送方被傳送給一個接收方。
接收方可以不檢驗發(fā)送的鏈路標(biāo)識符的唯一性，但是改而生成一個不同的鏈路標(biāo)識符，該標(biāo)識符被檢驗唯一性。如果所述鏈路標(biāo)識符不唯一，那么接收方可以自己選擇一個唯一的接口標(biāo)識符，將它發(fā)送給發(fā)送方。
優(yōu)選地鏈路是一個將第一個節(jié)點和第二個節(jié)點相連的專用通路。該鏈路可以專門地連接第一個節(jié)點和第二個節(jié)點。該鏈路可以是一個上下文例如一個PDP上下文。
優(yōu)選地通信網(wǎng)包括多個子網(wǎng)。
優(yōu)選地通信網(wǎng)是一個GPRS系統(tǒng)。該通信網(wǎng)可以基于IPv6。在這種情況下，網(wǎng)絡(luò)地址是一個IPv6地址。
按照本發(fā)明的第二個方面，提供了一個通信網(wǎng)包括一個子網(wǎng)；一個第一個節(jié)點和一個第二個節(jié)點；一個實體，該實體包括與子網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)地址有關(guān)的信息，所述實體能夠在第一個節(jié)點和第二個節(jié)點之間創(chuàng)建一條鏈路，該鏈路具有子網(wǎng)內(nèi)唯一的一個鏈路標(biāo)識符，并且所述實體能夠基于所述鏈路標(biāo)識符確定一個網(wǎng)絡(luò)地址用于該第一個節(jié)點；其中該實體能夠檢驗該確定的網(wǎng)絡(luò)地址是否是唯一的以及如果該確定的網(wǎng)絡(luò)地址是唯一的就接受該網(wǎng)絡(luò)地址。
按照本發(fā)明的第三個方面，提供了一個移動終端與本發(fā)明第二個方面的通信網(wǎng)一起工作。
按照本發(fā)明的第四個方面，提供了一個計算機程序產(chǎn)品包括一個計算機可讀媒體，其上具有
計算機可執(zhí)行代碼裝置以建立一個實體，該實體包括與一個子網(wǎng)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)地址有關(guān)的信息；計算機可執(zhí)行代碼裝置以在第一個節(jié)點和第二個節(jié)點之間創(chuàng)建一條鏈路，該鏈路具有子網(wǎng)內(nèi)唯一的一個鏈路標(biāo)識符；計算機可執(zhí)行代碼裝置以基于所述鏈路標(biāo)識符確定一個網(wǎng)絡(luò)地址用于該第一個節(jié)點；計算機可執(zhí)行代碼裝置以使得該實體能夠檢驗所確定的網(wǎng)絡(luò)地址是否是唯一的；以及計算機可執(zhí)行代碼裝置以在該確定的網(wǎng)絡(luò)地址是唯一的情況下接受該網(wǎng)絡(luò)地址。
按照本發(fā)明的第五個方面，提供了一種在GPRS系統(tǒng)中一個節(jié)點獲取一個IP網(wǎng)絡(luò)地址的方法，該方法包括的步驟有所述節(jié)點經(jīng)一條無線鏈路將一個網(wǎng)絡(luò)地址請求發(fā)送給一個網(wǎng)關(guān)來請求一個唯一的接口標(biāo)識符；所述網(wǎng)關(guān)接收該請求并確定一個唯一的接口標(biāo)識符；所述網(wǎng)關(guān)向該節(jié)點確認(rèn)該接口標(biāo)識符是唯一的；所述節(jié)點采用該接口標(biāo)識符；所述網(wǎng)關(guān)將一個網(wǎng)絡(luò)前綴發(fā)送給該節(jié)點；并且所述節(jié)點將該接口標(biāo)識符和所述網(wǎng)絡(luò)前綴組合起來從而產(chǎn)生IP網(wǎng)絡(luò)地址。
優(yōu)選地所述節(jié)點生成一個接口標(biāo)識符并將它在網(wǎng)絡(luò)地址請求中發(fā)送。優(yōu)選地所述網(wǎng)關(guān)檢驗該發(fā)送的接口標(biāo)識符是否是唯一的。
按照本發(fā)明的第六個方面，提供了一種在GPRS系統(tǒng)中一個節(jié)點獲取一個IP網(wǎng)絡(luò)地址的方法，該方法包括的步驟有所述節(jié)點經(jīng)一條無線鏈路將一個網(wǎng)絡(luò)地址請求發(fā)送給一個網(wǎng)關(guān)來請求一個唯一的接口標(biāo)識符；所述網(wǎng)關(guān)接收該請求；所述網(wǎng)關(guān)將一個響應(yīng)發(fā)送給該節(jié)點；所述節(jié)點創(chuàng)建它自己的接口標(biāo)識符；所述網(wǎng)關(guān)將一個網(wǎng)絡(luò)前綴發(fā)送給該節(jié)點；并且所述節(jié)點將該接口標(biāo)識符和所述網(wǎng)絡(luò)前綴組合起來從而產(chǎn)生IP網(wǎng)絡(luò)地址。
優(yōu)選地所述節(jié)點選擇一個接口標(biāo)識符并將它連同網(wǎng)絡(luò)地址請求發(fā)送給所述網(wǎng)關(guān)?？商鎿Q地，該節(jié)點不選擇一個接口標(biāo)識符并且發(fā)送不帶有這樣一個標(biāo)識符的網(wǎng)絡(luò)地址。優(yōu)選地由網(wǎng)關(guān)發(fā)送的、對網(wǎng)絡(luò)地址請求的響應(yīng)不包括一個接口標(biāo)識符。缺少標(biāo)識符可以向節(jié)點指示它應(yīng)該選擇它自己的接口標(biāo)識符。該節(jié)點可以將它創(chuàng)建的接口標(biāo)識符發(fā)送給網(wǎng)關(guān)以便讓網(wǎng)關(guān)確定它是否是唯一的。
優(yōu)選地網(wǎng)絡(luò)地址請求是一個上下文激活請求。優(yōu)選地接口標(biāo)識符是一個PDP上下文。優(yōu)選地接口標(biāo)識符標(biāo)識節(jié)點的通信鏈路。它可以標(biāo)識與一個移動終端相連的終端設(shè)備，例如一臺計算機。該終端設(shè)備可以在一個PPPv6連接的末端。
優(yōu)選地所述方法涉及節(jié)點和一個PPP服務(wù)器之間的協(xié)商。所述PPP服務(wù)器可以設(shè)置在一個移動終端內(nèi)。節(jié)點和移動終端可以是鏈接在一起的獨立的單元。可替換地它們可以包括一個集成單元。
優(yōu)選地所述網(wǎng)關(guān)扮演一個代理的角色并截取對唯一的接口標(biāo)識符的請求或任何其它的鄰居請求，并且之后通過參考它維護(hù)的一個路由表或相鄰高速緩存器來檢驗接口標(biāo)識符是否是唯一的。結(jié)果是組播分組的發(fā)送可被避免。
按照本發(fā)明的第七個方面，提供了一個按照本發(fā)明的第一、第五或第六個方面的方法運行的通信系統(tǒng)，包括按照本發(fā)明第二個方面或按照本發(fā)明第四個方面的計算機程序運行的一個通信網(wǎng)。
優(yōu)選地它是一個實現(xiàn)上下文(隧道)概念的系統(tǒng)。它可以是一個GPRS系統(tǒng)。它可以是一個第三代系統(tǒng)例如UMTS或CDMA。
按照本發(fā)明的第八個方面，提供了一個按照本發(fā)明的第一、第二或第三個方面的方法運行的移動終端。
優(yōu)選地所述移動終端是一個GPRS移動終端。它可以在一個第三代系統(tǒng)例如UMTS或CDMA中使用。
按照本發(fā)明的第九個方面，提供了一種在蜂窩電話系統(tǒng)中一個節(jié)點獲取一個IP網(wǎng)絡(luò)地址的方法，該方法包括的步驟有所述節(jié)點經(jīng)一條無線鏈路將一個上下文請求消息發(fā)送給一個網(wǎng)關(guān)，所述消息包含一個唯一的接口標(biāo)識符要基于的信息；所述網(wǎng)關(guān)接收該上下文請求消息并確定唯一的接口標(biāo)識符；所述網(wǎng)關(guān)將包含至少一個網(wǎng)絡(luò)前綴的上下文接受消息發(fā)送給該節(jié)點；所述節(jié)點采用該接口標(biāo)識符；并且所述節(jié)點將該接口標(biāo)識符和所述網(wǎng)絡(luò)前綴組合起來從而產(chǎn)生IP網(wǎng)絡(luò)地址。
本發(fā)明現(xiàn)在只通過例子，參考附圖
來被描述，其中圖-1示出一個GPRS系統(tǒng)；圖-2示出在圖-1的系統(tǒng)中涉及的協(xié)議棧；圖-3示出另一組協(xié)議棧；圖-4示出一種地址獲取方法；圖-5示出另一種地址獲取方法；圖-6示出一個流程圖用于顯示圖-4和圖-5中的方法的操作；圖-7示出按照本發(fā)明另一個實施方案的一個地址獲取方法；以及圖-8示出一個移動終端。
圖-1到圖-3在上面已被描述。
本發(fā)明與一個節(jié)點的一個地址獲取有關(guān)，該節(jié)點位于一個按照IPv6運行的通信系統(tǒng)內(nèi)的一個子網(wǎng)中。
按照本發(fā)明的一個協(xié)議現(xiàn)在將被描述。一個移動臺請求一個IPv6地址。該移動臺或者從靜態(tài)配置的信息中獲得一個PDP地址(接口標(biāo)識符)或者隨機生成它。這種靜態(tài)配置的信息有幾個可能的來源。它可以是它的硬件接口的IEEE EUI-64標(biāo)識符(正如在IETF RFC 2373 1998年7月的“IP版本6尋址體系結(jié)構(gòu)”(“IP Version 6 AddressingArchitecture”，IETF RFC 2373，July 1998)中所指定的)或者是基于移動臺內(nèi)的靜態(tài)信息的GPRS隧道協(xié)議(GTP)隧道ID(TID)?？商鎿Q地，該接口標(biāo)識符可以從一個涉及PDP上下文的NSAPI和移動臺的一個唯一標(biāo)識符(例如國際移動用戶標(biāo)識碼(IMSI)，移動臺綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(MSISDN)號碼或國際移動臺設(shè)備標(biāo)識碼(IMEI))的組合中獲得。通過將NSAPI和移動臺的一個唯一標(biāo)識符組合起來，這意味著一個移動臺可以有多個不同的接口標(biāo)識符。如果該接口標(biāo)識符從移動臺和GGSN已經(jīng)知道的靜態(tài)信息中被確定性地選中，那么在地址獲取階段就不必傳送這個信息。
隨機選擇的接口標(biāo)識符是優(yōu)選的，因為從靜態(tài)信息中確定性地獲得的接口標(biāo)識符會導(dǎo)致IPv6地址是可鏈接的。由于一個移動臺使用的源IPv6地址對它在通信途中全部的通信者和全部的路由器是可見的，所以這會導(dǎo)致保密性的喪失。盡管對許多移動用戶來說高保密并不是一個關(guān)心的問題，但是在某些環(huán)境下它可能是希望的。所以，可以作為操作的一個默認(rèn)模式，通過使用標(biāo)準(zhǔn)接入點名稱來獲得隨機產(chǎn)生的接口標(biāo)識符，而通過使用特定的接入點名稱來獲得確定性得到的接口標(biāo)識符。這將在下面描述。
一旦移動臺獲得了它的接口標(biāo)識符，它就將一個激活的PDP上下文請求發(fā)送給一個SGSN。如果該接口標(biāo)識符被確定性地選擇，那么PDP地址字段就為空，并且一個特定的接入點名稱被用于標(biāo)識用戶尋找的接入類型，在這種情況下它是被用于通知GGSN應(yīng)怎樣獲得接口標(biāo)識符。還有，使用特定的接入點名稱意味著它不必在協(xié)議消息中傳送接口標(biāo)識符。
取決于接口標(biāo)識符是怎樣被生成的，一個激活的PDP上下文請求被發(fā)送給一個SGSN，該請求包含或者接口標(biāo)識符或者一個指示接口標(biāo)識符可以怎樣被獲得的特定的接入點名稱。之后SGSN將一個創(chuàng)建PDP上下文請求發(fā)送給GGSN。在GGSN處，PDP地址或者被接收或者被生成，并且之后它被對照于保存在GGSN內(nèi)的一個已經(jīng)被指配的地址的列表來被檢驗。如果它還沒有被指配，那么在GGSN中它被指定給那個移動臺。應(yīng)注意到由于接口標(biāo)識符是在GGSN內(nèi)被檢驗，所以就不必要將它發(fā)送給其它移動臺來檢驗它是否是一個唯一的地址或是否有完全相同的地址存在。GGSN通過將一個包含PDP地址的創(chuàng)建PDP上下文響應(yīng)發(fā)送給SGSN來響應(yīng)PDP上下文請求。創(chuàng)建PDP上下文響應(yīng)被SGSN接收到，并且之后又作為一個包含PDP地址的激活PDP上下文接受被發(fā)送給移動臺。移動臺接收到該PDP地址并采用它作為自己的接口標(biāo)識符。之后移動終端接收到一個來自GGSN的、包含一個在GGSN中配置的網(wǎng)絡(luò)前綴的路由器公告。此后該移動臺將PDP地址和網(wǎng)絡(luò)前綴組合起來從而生成IPv6地址。GGSN以一個相應(yīng)的方式創(chuàng)建所述移動臺的IPv6地址的一個記錄，并且在它的路由表中包括一個條目，指示這個地址和PDP上下文之間的對應(yīng)關(guān)系，這樣消息就可以被發(fā)送給正確的移動臺。路由器公告或者由GGSN周期性地發(fā)送或者響應(yīng)移動臺的一個特定請求來發(fā)送。
在將PDP地址發(fā)送給GGSN之前，SGSN可以對照一個符合UMTS23.060的歸屬位置寄存器(HLR)來檢驗它。這樣做的原因是檢驗移動臺請求的PDP地址確實是被允許給那個移動臺的。然而，由于本發(fā)明有一個單獨的PDP地址的唯一性的檢驗，所以用HLR進(jìn)行這樣一個交叉檢驗是不必要的。
現(xiàn)在將參考圖-4來更詳細(xì)地描述按照本發(fā)明的一個方法，該方法使用一個基于示于圖-3中的協(xié)議棧安排的移動臺。
圖-4描述了用于地址獲取的一個特定協(xié)議，該協(xié)議涉及一個移動臺，所述移動臺包括一個移動終端MT和終端設(shè)備TE。圖-4示出了在TE、MT、SGSN和GGSN之間傳遞的命令。GGSN扮演一個路由器的角色用于一個IPv6子網(wǎng)，其中它連接兩個或多個子網(wǎng)并將起源于一個子網(wǎng)的分組前向傳輸?shù)搅硪粋€子網(wǎng)。一個子網(wǎng)是一組具有一個直接物理鏈路的節(jié)點。同一個GGSN可以扮演一個路由器的角色用于獨立的子網(wǎng)。移動臺被指定給屬于這個子網(wǎng)的地址。
現(xiàn)在將參考圖-3和圖-4描述該協(xié)議。
步驟1TE啟動一個帶有接口標(biāo)識符選項的IPv6CP配置請求消息。該接口標(biāo)識符選項包含由TE選擇的64比特暫定的接口標(biāo)識符。在這種情況下，接口標(biāo)識符是隨機確定的。然而，它可以象上面提到的那樣被靜態(tài)地確定，在這種情況下，一個特定的接入點名稱將被使用。
步驟2在這個步驟中，該協(xié)議是GPRS中的PDP上下文激活。MT通過將TE發(fā)送的接口標(biāo)識符附加于本地鏈路前綴(FE80/64)來構(gòu)成一個本地鏈路地址。盡管本地鏈路地址與任何其它的IPv6地址類似，但是它只能在一條鏈路中使用，即在一個子網(wǎng)內(nèi)使用。MT將一個“激活PDP上下文請求”發(fā)送給SGSN，在PDP地址字段中帶有這個本地鏈路地址從而在GGSN中激活一個新的PDP上下文。SGSN在一個“創(chuàng)建PDP上下文請求”中將該本地鏈路標(biāo)識符轉(zhuǎn)發(fā)給GGSN。
步驟3GGSN檢驗對于那個子網(wǎng)的本地鏈路地址是否是唯一的。要做到這點，GGSN要檢驗來看一看這個本地鏈路地址是否已經(jīng)出現(xiàn)在存儲于HLR內(nèi)的PDP上下文列表中。如果GGSN確定該本地鏈路地址是唯一的，那么GGSN就創(chuàng)建一個GTP隧道和對應(yīng)于這個本地鏈路地址的PDP上下文。隧道是以一種類型分組來傳送另外一種類型分組的方法，例如在一個GTP分組內(nèi)的一個IPv6分組。GPRS定義了一個單個的協(xié)議(GTP)，這樣任何類型的數(shù)據(jù)分組協(xié)議都可以經(jīng)同一個物理骨干網(wǎng)來傳送。GGSN決定移動臺將被指定給哪一個IPv6子網(wǎng)。當(dāng)然，如果GGSN只管理一個IPv6子網(wǎng)，那么移動臺將被指定給這個子網(wǎng)。GGSN還通過將選定子網(wǎng)的各個網(wǎng)絡(luò)前綴和從移動臺本地鏈路地址中提取出來的移動臺接口標(biāo)識符組合起來，從而構(gòu)造所有可能的IPv6地址用于移動臺?？梢杂卸鄠€前綴。每一個前綴指示一條到達(dá)這個子網(wǎng)的路由用于一個外部通信方發(fā)送的一個分組。一個子網(wǎng)可以有多個前綴，這樣在那個子網(wǎng)中的節(jié)點就有多個被尋址的方式，每一個方式對應(yīng)一條不同的路由。
GGSN例如在它的路由表中進(jìn)行了適當(dāng)?shù)木植啃薷?，這樣任何經(jīng)過它本身和進(jìn)入子網(wǎng)并且預(yù)定到一個特定節(jié)點的分組將被指引到正確的GTP隧道。之后GGSN將一個肯定的“創(chuàng)建PDP上下文響應(yīng)”發(fā)送給SGSN，該SGSN在一個“激活PDP上下文接受”消息中將它轉(zhuǎn)發(fā)給MT。
在GPRS中，所有連接到同一個GGSN的移動節(jié)點可以被放在同一個子網(wǎng)中。重復(fù)檢測非常昂貴。然而，按照本發(fā)明，因為GGSN涉及所有的地址指定，所以GGSN被用于確保沒有重復(fù)。這樣，萬一出現(xiàn)一個重復(fù)，子網(wǎng)組播就通過由GGSN扮演一個代理，截取重復(fù)檢測的請求并答復(fù)它們，來被避免。GSN還能夠截取其它種的鄰居請求。
盡管PPPv6 RFC建議一個PPP客戶不需要執(zhí)行重復(fù)地址檢測，但這不是強制性的。所以本發(fā)明涉及一個節(jié)點試圖進(jìn)行重復(fù)檢測的情況。在任何情況下，因為節(jié)點可以試圖實現(xiàn)鄰居發(fā)現(xiàn)，所以本發(fā)明也涉及到這些事情。在一個實施方案中，GGSN對于鄰居發(fā)現(xiàn)消息扮演一個代理的角色，這是通過截取所有的鄰居發(fā)現(xiàn)消息(該消息帶有一個目的地址，所述目的地址符合按照IETF RFC 2373“IP版本6尋址體系結(jié)構(gòu)”的請求節(jié)點的組播前綴FF02∷1FF000000/104)、檢驗在該消息中是否已經(jīng)有一個帶有目標(biāo)地址的被激活的PDP上下文、并發(fā)送一個適當(dāng)?shù)拇饛?fù)來進(jìn)行的。在另一個實施方案中，GGSN截取鄰居發(fā)現(xiàn)消息并使用單播將它們只發(fā)送給預(yù)定的接收方而不是發(fā)送給整個子網(wǎng)。
GGSN IPv6棧是否試圖為一個移動節(jié)點實現(xiàn)鄰居發(fā)現(xiàn)是依賴于它怎樣將分組路由進(jìn)GTP隧道的。在本發(fā)明中，兩個可替換的方案被提出。在第一個實施方案中，每一個GTP隧道在路由表中有一個單獨的條目，所述條目有一個對應(yīng)的完整的IPv6地址條目。所以當(dāng)有一個指定到移動節(jié)點的輸入分組時，GGSN IPv6棧就不試圖為一個移動節(jié)點實現(xiàn)鄰居發(fā)現(xiàn)，因為GGSN能夠參考它的路由表來確定這樣一個節(jié)點是否存在。在第二個實施方案中，路由表不包含這個信息，所以在IPv6棧中前向傳輸碼來檢驗它的相鄰高速緩存器，以看一看是否已經(jīng)存在一個目的地址的條目。如果沒有這樣一個條目存在，那么IPv6棧就實現(xiàn)鄰居發(fā)現(xiàn)。在本發(fā)明中，優(yōu)選地通過無論何時一個PDP上下文被激活都在相鄰高速緩存器中插入條目，來阻止GGSN經(jīng)無線接口啟動的鄰居發(fā)現(xiàn)消息，并且當(dāng)所述上下文被去活時刪除這些條目。這些條目被提供足夠長的使用期限以便當(dāng)PDP上下文仍然活動時它們不會超時。
步驟4MT用一個帶有接口標(biāo)識符選項的IPV6CP配置-確認(rèn)來答復(fù)，該選項包含與步驟1中相同的64比特標(biāo)識符。
步驟5TE根據(jù)這個接口標(biāo)識符生成本地鏈路地址并將它指定給該接口。之后它經(jīng)這個接口發(fā)送一個IPv6路由器請求消息。在另一個實施方案中，路由器公告在PDP上下文被創(chuàng)建后立即被自動發(fā)送。
步驟6GGSN用一個列舉了它對于選定子網(wǎng)的所有網(wǎng)絡(luò)前綴的IPv6路由器公告消息來答復(fù)。TE通過將該接口標(biāo)識符附加到這些網(wǎng)絡(luò)前綴上來構(gòu)成它的IPv6地址，并將得出的地址指定給同一個接口。
如果GGSN確定本地鏈路地址不是唯一的，它就拒絕“創(chuàng)建PDP上下文請求”。在這種情況下，MT重新發(fā)送帶有一個空的PDP地址字段的“激活PDP上下文請求”。現(xiàn)在GGSN選擇一個IPv6地址并用“創(chuàng)建PDP上下文響應(yīng)”來返回它。這使得MT用一個在步驟4中的IPV6CP配置-不確認(rèn)來答復(fù)，它帶有一個接口標(biāo)識符選項，包含從GGSN選擇的地址中提取出來的64比特標(biāo)識符。之后TE重新發(fā)送一個帶有這個64比特標(biāo)識符的IPV6CP配置請求消息，該消息能夠在本地被MT上的PPPv6服務(wù)器接受而不涉及GGSN。
如果接口標(biāo)識符被靜態(tài)確定，那么MT就可能使用這個信息將正確的PPPv6響應(yīng)發(fā)送給TE。GGSN可以使用相同的信息做本地設(shè)置更改(這樣輸入分組就被正確地尋路到TE)。
現(xiàn)在將要描述現(xiàn)有的協(xié)議變體。在這些變體中，前述協(xié)議的許多特征仍然相同，例如GGSN處理本地鏈路地址和改變它的路由表或改變它的相鄰高速緩存器的方式(在步驟3中被描述)。
在第一個變體中，移動臺以上面描述的其中一種方式生成一個PDP地址(接口標(biāo)識符)并且它在一個激活PDP上下文請求中被發(fā)送給SGSN。然而，在這個變體中，GGSN有一個本地策略就是接口標(biāo)識符必須由那個GGSN來選擇。這是因為特定的GGSN可能由一個不同的運營商來運行。所以GGSN不使用由移動臺生成的一個PDP地址，因此當(dāng)GGSN接收到這樣一個PDP地址時，它就生成一個更換PDP地址。以這種方式GGSN能夠容易地檢驗它自生成的更換PDP地址是唯一的。事實上，這可以是更換PDP地址由GGSN來選擇的依據(jù)。所以，這個更換PDP地址在GGSN中被指定給那個移動臺。GGSN通過將一個包含更換PDP地址的創(chuàng)建PDP上下文響應(yīng)發(fā)送給SGSN來響應(yīng)PDP上下文請求。該創(chuàng)建PDP上下文響應(yīng)被SGSN接收到，之后作為一個包含更換PDP地址的激活PDP上下文接受被發(fā)送給移動臺。移動臺接收到所述更換PDP地址并采用它作為自己的接口標(biāo)識符。之后移動終端接收到如上面描述的來自GGSN的一個路由器公告并創(chuàng)建IPv6地址。
在本發(fā)明的一個實施方案中，其中第一個變體供圖-3中的安排使用，在上面描述的涉及圖-4的地址獲取協(xié)議被修改。由此參考圖-5來描述該得到的協(xié)議。
在第二個變體中，移動臺不生成一個PDP地址(接口標(biāo)識符)，而是僅僅將一個不包含PDP地址的激活PDP上下文請求發(fā)送給一個SGSN。之后SGSN將一個創(chuàng)建PDP上下文請求發(fā)送給一個GGSN。在GGSN處，沒有PDP地址被接收到，所以GGSN可以容易地生成一個唯一的PDP地址并在GGSN中將它指定給那個移動臺。既然激活PDP上下文請求不包含一個PDP地址，那么就不需要對照一個HLR來實現(xiàn)一個檢驗。GGSN通過將一個包含唯一的PDP地址的創(chuàng)建PDP上下文響應(yīng)發(fā)送給SGSN來響應(yīng)PDP上下文請求。創(chuàng)建PDP上下文響應(yīng)被SGSN接收到，之后作為一個包含唯一PDP地址的激活PDP上下文接受被發(fā)送給移動臺。移動臺接收到該PDP地址并采用它作為自己的本地鏈路地址。之后如上面所描述的那樣移動終端接收到來自GGSN的一個路由器公告并生成IPv6地址。
第三個變體類似于第二個變體，其中移動臺初始不生成一個PDP地址(接口標(biāo)識符)，所以它發(fā)送一個“空的”激活PDP上下文請求。然而，與其GGSN生成一個唯一的PDP地址，倒不如GGSN不這樣做而是僅僅通過發(fā)送一個“空的”創(chuàng)建PDP上下文響應(yīng)來響應(yīng)“空的”PDP上下文請求?！翱盏摹眲?chuàng)建PDP上下文響應(yīng)被SGSN接收到，之后作為一個“空的”激活PDP上下文接受被發(fā)送給移動臺。移動臺接收到所述“空的”激活PDP上下文接受并通過上面描述的兩種方法之一來生成它自己的PDP地址(接口標(biāo)識符)。之后該接口標(biāo)識符可以被檢驗唯一性。假定該接口標(biāo)識符是唯一的，那么移動臺就采用這個PDP地址作為它的接口標(biāo)識符。之后如上面所描述的那樣移動臺接收到來自GGSN的一個路由器公告并生成IPv6地址。
前述的實施方案和變體是無國家的地址自動配置，其中移動臺的一部分生成它自己的地址，那就是接口標(biāo)識符。然而，在一個包括MT和TE的移動臺的實施方案中，即使TE可以生成一個接口標(biāo)識符并將它發(fā)送給MT，MT也可能丟棄該接口標(biāo)識符，因為MT知道該標(biāo)識符不應(yīng)被發(fā)送。實際上，在這樣一個實施方案中，TE的IPv6棧(或者在其它實施方案中無論哪一個部分選擇接口標(biāo)識符)相信它選擇了接口標(biāo)識符。
如果系統(tǒng)具有有國家的地址自動配置，那么過程運行就不同了。在這種情況下，TE初始不必知道是這種情況，因為自動配置是在GGSN處控制。接收到創(chuàng)建PDP上下文請求時，GGSN并不確保PDP地址IDM是唯一的，因為真正的PDP地址IDM將在后面作為一個DHCP請求的結(jié)果被選擇。GGSN將一個創(chuàng)建PDP上下文響應(yīng)發(fā)送回SSGN，SSGN將一個激活PDP上下文接受發(fā)送給MT。MT將一個IPv6CP配置確認(rèn)發(fā)送給TE。在此時，TE不知道需要的是一個DHCP請求，所以它將FE80∷IDM指定給接口。與早先的過程一樣，之后TE將一個IPv6路由器請求發(fā)送給GGSN。GGSN通過發(fā)回一個IPv6路由器公告來響應(yīng)TE本地鏈路地址。然而，路由器公告使M標(biāo)志字段被設(shè)置，來向TE指示它需要從一個DHCP服務(wù)器處獲得它的地址。所以，TE通過IPv6將一個DHCP請求發(fā)送給GGSN并且DHCP服務(wù)器構(gòu)成一個完整的IPv6地址或如所需要那么多的IPv6地址，并且GGSN修改它的路由配置。IPv6地址被發(fā)送給移動臺(IPv6上的DHCP)。
應(yīng)注意到在這個實施方案中，DHCP服務(wù)器是GGSN的一部分。在這種情況下DHCP服務(wù)器是受控的，這樣當(dāng)有一個對PDP上下文地址的請求時，DHCP服務(wù)器就生成一個完整的IPv6地址或多個完整的IPv6地址，并且之后修改它的路由表使得被選中的完整的IPv6地址或多個地址被映射進(jìn)對應(yīng)的GTP隧道上。可替換地，GGSN控制和修改它的相鄰高速緩存器。
盡管在使用一個DHCP服務(wù)器的情況下不是絕對必需要有鄰居發(fā)現(xiàn)，但是可以優(yōu)選地包括它，因為TE可能與GPRS系統(tǒng)相連并可能發(fā)送用于鄰居發(fā)現(xiàn)的請求。
圖-4和圖-5的過程在圖-6中以流程圖的形式被示出。
在本發(fā)明的另一個實施方案中，某些“路由器”功能可以在移動終端(MT)內(nèi)被實現(xiàn)。這個實施方案減少了經(jīng)無線接口的信號或命令的數(shù)量，使得只有一個雙向握手。按照本發(fā)明的這個實現(xiàn)的一種方法被示于圖-7。
與前述實施方案一樣，一個全球唯一的接口標(biāo)識符根據(jù)三個唯一的號碼IMEI、IMSI或MSISDN和NSAPI之一構(gòu)成。
接口標(biāo)識符將經(jīng)無線接口被發(fā)送，且因為MSISDN通常是眾所周知的，所以使用它是優(yōu)選的。IMEI和IMSI在GPRS系統(tǒng)以外通常不是眾所周知的。使用MSISDN的一個額外的優(yōu)點是GGSN可以將它轉(zhuǎn)換成GTP TID(它是IMSI和NSAPI的一個結(jié)合)而不需要額外的信令。GGSN從其它信號中知道IMSI和MSISDN，但是不知道IMEI。SSGN知道所有這三個。
接口標(biāo)識符將經(jīng)無線接口被發(fā)送，并且因為MSISDN通常是眾所周知的，所以使用它是優(yōu)選的。IMEI和IMSI通常并不是眾所周知。使用MSISDN的一個額外的優(yōu)點是MSISDN和NSAPI的組合已經(jīng)在GGSN內(nèi)用作GTP TID，且因此它對于該SGSN是可用的且該GGSN不需要額外的信令。GGSN從其它信號中知道MSISDN但是不知道IMEI。SSGN知道MSISDN和IMEI。
MSISDN是一個15位十進(jìn)制號碼。接口標(biāo)識符可以用64比特來編碼如0...100(以備將來使用)，2...5NSAPI，6...710(“全球唯一的”“單個節(jié)點”地址)，8...900(以備將來使用)，10.63MSISDN(以二進(jìn)制格式)。比特6和7是“特殊”的比特，它們被用于指示地址是否是全球唯一的(比特6＝1)以及它是否屬于一個單個節(jié)點(比特7＝0)。這種編碼方案給將來更長的MSISDN和NSAPI字段提供空間。應(yīng)注意到在TE中的PPP客戶不需要執(zhí)行重復(fù)地址的檢測，因為該“全球唯一的”比特6指示這是不必要的。
現(xiàn)在特別地參考圖-7，PPP地址協(xié)商只發(fā)生在TE和MT之間，所以與這件事相關(guān)的消息不需要經(jīng)無線接口被發(fā)送出去。經(jīng)無線接口被發(fā)送的消息用于上下文激活，那就是創(chuàng)建PDP上下文和PDP上下文接受。MSISDN和NSAPI信息可以在創(chuàng)建PDP上下文消息中被發(fā)送。網(wǎng)絡(luò)前綴(或一個網(wǎng)絡(luò)前綴的列表)可以作為一個選項被嵌入PDP上下文接受消息中。
用于鑒權(quán)目的的半徑協(xié)商發(fā)生在創(chuàng)建PDP上下文和PCP上下文接受消息的傳輸之間。一旦上下文已經(jīng)被激活，IP管道就打開。
消息的定時并不受限，并且唯一的因果相關(guān)性是一個路由器公告必須等待直到PCP上下文已經(jīng)被接受而一個PDP上下文接受消息被接收到，這樣路由器公告才能夠接收到需要的配置參數(shù)，例如用于移動IP的路由器配置和本地代理。路由器公告實際上可被包含在PCP上下文接受消息內(nèi)。GGSN以與TE同樣的方式從網(wǎng)絡(luò)前綴和MSISDN及NSAPI信息中生成IPv6地址。所以甚至有可能在TE將最終的IPv6地址配置給它自己的接口之前GGSN就可在鑒權(quán)消息中使用該Ipv6地址。
在經(jīng)無線接口的握手中，使用如用于GPRS的IPv4建立的同樣的選項。
在本發(fā)明的這個實施方案中，因為不需要鄰居發(fā)現(xiàn)(鄰居請求)消息，所以如果它們使用一個本地鏈路地址且因此它們不需要經(jīng)無線接口從MT被發(fā)送給GGSN，那么MT就可以默默地丟棄它們。
既然NSAPI出現(xiàn)在每一個接口標(biāo)識符中，那么一個單個MT可以同時支持幾個獨立的IP會話，其中每一個會話使用一個NSAPI。如果MT有幾個連接器，每一IP地址一個連接器，那么NSAPI就代表連接器的地址。所以，幾個設(shè)備可以同時使用同一個MT(每個連接器一個NSAPI)。
為了實現(xiàn)推業(yè)務(wù)，需要知道用于一個特定推業(yè)務(wù)的目的地址。當(dāng)目的地址通過使用MSISDN被生成時，它是可預(yù)測的，這意味著一個PDP上下文可以從因特網(wǎng)側(cè)被打開(NRPCA)。然而，因為NSAPI默認(rèn)地是不可預(yù)測的，所以提供兩種方式以實現(xiàn)一個推業(yè)務(wù)(i)使用一個用于推業(yè)務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)NSAPI值。在這種情況下，MT是用于推業(yè)務(wù)的真正目標(biāo)。如果有幾個設(shè)備與MT相連，那么只有一個對應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)NSAPI值的設(shè)備將接收推業(yè)務(wù)。
(ii)將一個非零值用于在接口標(biāo)識符中未使用的比特(見上)。在這種情況下，要一直到MT配置來決定哪一個設(shè)備接收推業(yè)務(wù)。當(dāng)一個推業(yè)務(wù)被預(yù)訂時該配置被設(shè)置。在這個替換方案中，GGSN仍然必須使用一個真正的NSAPI值以將IPv6地址映射進(jìn)一個GTP隧道中。默認(rèn)的NSAPI和比特的使用被對應(yīng)起來。
在這兩種情況中，用戶可以從MT側(cè)打開一個真正的PDP上下文。GGSN不應(yīng)該打開一個PDP上下文用于從因特網(wǎng)側(cè)到達(dá)接入點的任何分組。最好是將一個通知發(fā)送給MT，并且讓它決定它是否想要啟動該上下文以接收分組。
本發(fā)明的這個實施方案的一個重要方面是MT模擬一個路由器并實現(xiàn)下面的功能(i)它基于它從GGSN/AP中得到的網(wǎng)絡(luò)前綴發(fā)送一個路由器請求。
(ii)如果它們使用一個本地鏈路地址它就撤銷鄰居請求。
(iii)它用一個路由器公告來響應(yīng)本地鏈路路由器請求。
本發(fā)明的這個實施方案使得標(biāo)準(zhǔn)PPP實現(xiàn)能夠在TE中使用，且因此不需要操縱它的計數(shù)器。
圖-8示出在圖-1的GPRS系統(tǒng)以及前述的實施方案和方法中使用的一個移動臺MS的一個實施方案。該移動臺MS包括一個中央處理單元(CPU)70、一個收發(fā)信機72、一個用于存儲移動臺的GPRS相關(guān)信息的存儲器74、一個協(xié)議棧76以控制與GPRS系統(tǒng)的通信、一個顯示器78和一個用于移動臺的電話相關(guān)功能的存儲器79。在進(jìn)行電話呼叫中的收發(fā)信機72的操作沒有被描述，因為這涉及移動臺MS的傳統(tǒng)電話領(lǐng)域。CPU 70控制其它單元的操作。
上面描述的方法可以適用于一個并不包括終端設(shè)備和移動終端，而是僅包括一個集成單元的移動臺。在這個實施方案中，PPPv6不需要在移動臺內(nèi)被使用。
本發(fā)明不受限于PPPv6的使用。存在其它的點到點協(xié)議例如SLIP(串行線路IP)。在局域網(wǎng)內(nèi)的IPv4節(jié)點使用其它的第二層(L2)協(xié)議例如“以太網(wǎng)”或“令牌環(huán)”。此外，如上面提到的，在某些實施方案中，如果使用一個不具有分離的MT和TE的集成移動臺，那么就不需要一個點到點協(xié)議。
本發(fā)明特定的實現(xiàn)和實施方案已經(jīng)被描述。對于一個本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說很清楚，本發(fā)明不受限于上面給出的實施方案的細(xì)節(jié)，而是能夠通過使用等效的設(shè)備在其它的實施方案中被實現(xiàn)而不背離本發(fā)明的特征。本發(fā)明的范圍只受所附的專利權(quán)利要求的限制。
權(quán)利要求
1.一種在一個通信網(wǎng)內(nèi)獲取一個網(wǎng)絡(luò)地址的方法，該方法包括的步驟有建立一個實體，該實體包括與一個子網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)地址有關(guān)的信息；在第一個節(jié)點和第二個節(jié)點之間創(chuàng)建一條鏈路，該鏈路具有子網(wǎng)內(nèi)唯一的一個鏈路標(biāo)識符；基于所述鏈路標(biāo)識符確定一個網(wǎng)絡(luò)地址用于該第一個節(jié)點；通過所述實體檢驗該確定的網(wǎng)絡(luò)地址是否是唯一的；以及如果該確定的網(wǎng)絡(luò)地址是唯一的就接受該網(wǎng)絡(luò)地址。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其中所述鏈路標(biāo)識符基于標(biāo)識其中一個節(jié)點的信息被靜態(tài)生成。
3.按照權(quán)利要求1的方法，其中所述鏈路標(biāo)識符由其中一個節(jié)點隨機生成。
4.按照前述權(quán)利要求中任何一個的方法，其中與網(wǎng)絡(luò)地址有關(guān)的信息是一個子網(wǎng)內(nèi)鏈路標(biāo)識符或網(wǎng)絡(luò)地址的列表。
5.按照權(quán)利要求4的方法，其中所述列表包括先前已經(jīng)被指定給各節(jié)點的鏈路標(biāo)識符。
6.按照權(quán)利要求5的方法，其中唯一性的檢驗通過由該實體參考先前被指定的鏈路標(biāo)識符或網(wǎng)絡(luò)地址的列表來實現(xiàn)。
7.按照權(quán)利要求6的方法，其中唯一性的檢驗通過由該實體參考一張路由表來實現(xiàn)。
8.按照權(quán)利要求6的方法，其中唯一性的檢驗通過由該實體參考一個相鄰高速緩存器來實現(xiàn)。
9.按照權(quán)利要求4的方法，其中所述列表包括唯一的并且先前還沒有被指定的鏈路標(biāo)識符。
10.按照權(quán)利要求9的方法，其中唯一性的檢驗通過由網(wǎng)關(guān)從還沒有被指定的鏈路標(biāo)識符或網(wǎng)絡(luò)地址的列表中選擇一個鏈路標(biāo)識符或一個網(wǎng)絡(luò)地址來實現(xiàn)。
11.按照前述權(quán)利要求中任何一個的方法，其中所述信息是該實體具有一個可用于創(chuàng)建一個唯一的網(wǎng)絡(luò)地址的標(biāo)識符。
12.按照權(quán)利要求11的方法，其中唯一性的檢驗通過由該實體參考它包含的與網(wǎng)絡(luò)地址有關(guān)的信息并確定它具有一個可用于創(chuàng)建一個唯一的網(wǎng)絡(luò)地址的鏈路標(biāo)識符來實現(xiàn)。
13.按照前述權(quán)利要求中任何一個的方法，其中所述鏈路標(biāo)識符在第一個和第二個節(jié)點之間從一個發(fā)送方被傳送給一個接收方。
14.按照權(quán)利要求13的方法，其中所述鏈路標(biāo)識符的接收方丟棄它并生成一個不同鏈路標(biāo)識符，該鏈路標(biāo)識符被檢驗唯一性。
15.按照權(quán)利要求13的方法，其中如果所述鏈路標(biāo)識符不是唯一的，那么接收方就選擇一個唯一的鏈路標(biāo)識符，它將該標(biāo)識符發(fā)送給發(fā)送方。
16.按照前述權(quán)利要求中任何一個的方法，其中所述網(wǎng)絡(luò)地址從所述鏈路標(biāo)識符和一個網(wǎng)絡(luò)前綴中獲得。
17.按照權(quán)利要求16的方法，其中所述網(wǎng)絡(luò)前綴通過在第一個和第二個節(jié)點之間發(fā)送的一個路由器請求來獲得。
18.按照權(quán)利要求16的方法，其中所述網(wǎng)絡(luò)前綴通過在第一個和第二個節(jié)點之間自動發(fā)送的一個路由器公告來獲得。
19.按照權(quán)利要求16到18中任何一個的方法，其中有多個網(wǎng)絡(luò)前綴用于為一個節(jié)點創(chuàng)建多個網(wǎng)絡(luò)地址。
20.按照前述權(quán)利要求中任何一個的方法，其中所述通信網(wǎng)包括多個子網(wǎng)。
21.按照前述權(quán)利要求中任何一個的方法，其中第一個節(jié)點是一個移動臺。
22.按照前述權(quán)利要求中任何一個的方法，其中第二個節(jié)點是一個網(wǎng)關(guān)。
23.按照前述權(quán)利要求中任何一個的方法，其中所述通信網(wǎng)是一個GPRS系統(tǒng)。
24.按照權(quán)利要求12的方法，其中所述鏈路是一個PDP上下文。
25.按照前述權(quán)利要求中任何一個的方法，其中所述網(wǎng)絡(luò)地址是一個IPv6地址。
26.一種通信網(wǎng)包括一個子網(wǎng)；一個第一個節(jié)點和一個第二個節(jié)點；一個實體，該實體包括與子網(wǎng)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)地址有關(guān)的信息，所述實體能夠在第一個節(jié)點和第二個節(jié)點之間創(chuàng)建一條鏈路，該鏈路具有子網(wǎng)內(nèi)唯一的一個鏈路標(biāo)識符，并且所述實體能夠基于所述鏈路標(biāo)識符確定一個網(wǎng)絡(luò)地址用于該第一個節(jié)點；其中該實體能夠檢驗該確定的網(wǎng)絡(luò)地址是否是唯一的以及如果該確定的網(wǎng)絡(luò)地址是唯一的就能夠接受該網(wǎng)絡(luò)地址。
27.一種與權(quán)利要求26中的通信網(wǎng)一起工作的移動終端。
全文摘要
在一個GPRS系統(tǒng)中，移動臺獲取一個IP網(wǎng)絡(luò)地址的方法。該方法包括的步驟有所述移動臺生成一個鏈路標(biāo)識符并經(jīng)一條無線鏈路在一個網(wǎng)絡(luò)地址請求中將它發(fā)送給一個網(wǎng)關(guān)，連同發(fā)送一個請求以檢驗該鏈路標(biāo)識符是否是唯一的；所述網(wǎng)關(guān)接收到所述網(wǎng)絡(luò)地址請求并檢驗該鏈路標(biāo)識符是否是唯一的；所述網(wǎng)關(guān)用一個網(wǎng)絡(luò)地址請求響應(yīng)來響應(yīng)，所述響應(yīng)包括或者被確認(rèn)是唯一的一個發(fā)送的鏈路標(biāo)識符或者一個不同的唯一的鏈路標(biāo)識符；所述網(wǎng)關(guān)將一個網(wǎng)絡(luò)前綴發(fā)送給該移動臺；該移動臺將所述接口標(biāo)識符和所述網(wǎng)絡(luò)前綴組合起來從而生成IP網(wǎng)絡(luò)地址。
文檔編號H04L12/66GK1418440SQ01806871
公開日2003年5月14日 申請日期2001年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月20日
發(fā)明者N·阿索坎, J·索英英恩, J·拉賈伊米, L·希佩雷內(nèi)恩, T·赫特塔 申請人:諾基亞有限公司