CN101300887A - 通信装置以及通信方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的通信系统包括移动台(10)、用于管理移动台的路径信息的分组传送装置(50)以及用于中继移动台(10)和分组传送装置(50)的蜂窝侧接入点(70)。在移动台(10)从3GPP蜂窝系统区域移动到WLAN系统区域的情况下，蜂窝侧接入点(70)以对用于确立确保了移动台(10)和WLAN200的安全的连接的认证处理成功为条件，对分组传送装置(50)发送向WLAN系统区域的路径切换请求。

Description

通信装置以及通信方法
技术领域
本发明涉及一种通信装置以及通信方法，用于中继移动台和管理移动台的路径信息的传送装置。
背景技术
当前，在3GPP(第三代伙伴计划，3rd Generation Partnership Project)中，规定了联合3GPP蜂窝网和WLAN系统之间的技术(例如，参照非专利文献1)。在这种规范中，规定了在3GPP蜂窝网和WLAN系统网之间的联合认证(WLAN直接IP接入，WLAN Direct IP access)和来自WLAN系统的3GPP蜂窝的服务利用(WLAN 3GPP IP接入，WLAN 3GPP IP access)的方式。但是，在现阶段中，还没有规定在通信中在3GPP蜂窝系统和WLAN系统之间移动时的移动控制的技术。
此外，在因特网的世界中，作为实现跨越不同的子网(subnet)之间的移动控制的技术而规定了移动IP(Mobile IP)(例如，参照非专利文献2以及非专利文献3)。该技术作为实现3GPP蜂窝网和WLAN系统之间的移动通信控制方式的一个候选来考虑。
如果将该移动IP方式适用于3GPP蜂窝网和WLAN系统之间的移动通信控制方式，则如图8所示，在移动台10从3GPP蜂窝系统区域移动到WLAN系统区域的情况下，移动台10经由WLAN侧接入点60、蜂窝侧接入点70(例如，PDG)，对分组传送装置50(例如，移动性锚(Mobility Anchor))发送向蜂窝网100的路径切换请求。之后，进行从通信路径A向通信路径B的切换。
但是，如果如上所述地直接适用移动IP方式，则因从移动台发送控制信号而产生无线区间的信号量增加的问题。此外，因移动台实施控制，所以还产生对不同的无线网络的切换需要时间，切换处理延迟等问题。而且，在移动台发送控制信号时，需要分组传送装置等网络节点的地址信息，导致产生网络节点的安全性降低等问题。
非专利文献1：3GPP TS23.234 V6.6.0
非专利文献2：RFC3344(IP Mobility Support for IPv4)
非专利文献3：RFC3775(MobiIity Support in IPv6)
发明内容
因此，本发明是鉴于上述的课题而完成，其目的在于，提供一种通信装置以及通信方法，可有效地利用无线资源，通过缩短切换处理延迟来实现切换质量的提高，以及实现节点安全性的提高。
为了达到上述目的，本发明的第1特征在于，提供一种通信装置，配置在第1无线网络或者第2无线网络上，用于中继移动台和传送装置，所述移动台位于第1无线网络区域，所述传送装置管理该移动台的路径信息，其特征在于，包括路径切换单元，在移动台从第1无线网络区域移动到第2无线网络区域的情况下，以对用于确立被确保了移动台和第2无线网络的安全的连接的认证处理成功为条件，对传送装置发送向第2无线网络区域的路径切换请求。
本发明的第2特征在于，提供一种通信方法，用于通信系统，该通信系统包括第1无线网络、第2无线网络、位于第1无线网络区域的移动台、用于管理该移动台的路径信息的传送装置、以及配置在第1无线网络或者第2无线网络上、用于中继移动台和传送装置的通信装置，其特征在于，包括以下步骤，在移动台从第1无线网络区域移动到第2无线网络区域的情况下，以对用于确立被确保了移动台和第2无线网络的安全的连接的认证处理成功为条件，通信装置对传送装置发送向第2无线网络区域的路径切换请求。
附图说明
图1是第1实施方式的通信系统的结构方框图(之1)。
图2是第1实施方式的通信系统的结构方框图(之2)。
图3是第1实施方式的通信装置的结构方框图。
图4是表示第1实施方式的通信方法的时序图。
图5是第2实施方式的通信系统的结构方框图(之1)。
图6是第2实施方式的通信系统的结构方框图(之2)。
图7是表示第2实施方式的通信方法的时序图。
图8是以往的通信系统的结构方框图。
具体实施方式
接着，参照附图说明本发明的实施方式。在以下的附图记载中，对相同或者相似的部分赋予相同或者相似的标号。其中，应留意附图是示意性的。
在本发明的实施方式中，说明在移动台从第1无线网络区域移动到第2无线网络区域的情况下，配置在移动台和分组传送装置之间的通信装置满足了规定的条件的情况下，对分组传送装置发送向第2无线网络区域的路径切换请求。
第1实施方式
通信系统
在第1实施方式中，如图1所示，说明了移动台10在3GPP蜂窝系统通信中移动到WLAN系统的情况。此时，如图2所示，蜂窝侧接入点70通过对分组传送装置50发送路径切换请求，移动台10的呼叫通信路径从通信路径A切换到通信路径B。
在图1以及图2所示的WLAN系统200以可提供WLAN 3GPP IP接入的连接结构与蜂窝网100连接。蜂窝网100中，配置有无线控制站(RNC)20、SGSN(服务GPRS支持节点，Serving GPRS support node)30、GGSN(网关GPRS支持节点，Gateway GPRS Support Node)40、分组传送装置50、蜂窝侧接入点70、认证服务器80，在WLAN200中，配置了WLAN侧接入点60。此外，虽未图示，但在蜂窝网100和WLAN200之间配置网关，在移动台10和无线控制站20之间配置无线基站等，适当配置需要的网络装置是理所当然的。
以下，说明各结构装置。
无线控制站20控制多个无线基站。
SGSN30管理范围内的移动加入者的加入者信息(可提供的QoS服务组或可连接的连接目的地信息、认证方法等)。此外，SGSN30在移动台10发信和收信时，基于加入者信息进行可否连接判断，对连接目的地进行连接控制。
GGSN40进行与ISP(因特网服务提供商，Internet Service Provider)的接入控制(连接通知或收信通知等)。此外，GGSN40进行在分组通信所需的对移动台10分配的数据通信用地址的管理。
分组传送装置50注册移动台10的路径信息，并管理这些路径信息。作为分组传送装置50，例如可举出移动IP方式中的家乡代理(home agent)。
蜂窝侧接入点70是用于中继移动台10和分组传送装置50的通信装置。作为蜂窝侧接入点70，例如可举出PDG。
如图3所示，蜂窝侧接入点70(通信装置)包括：路由选择单元2、地址管理单元3、过滤单元4、认证服务器联合单元5、IPsec终端单元6以及路径切换单元7。
路由选择单元2决定用于传送在发送侧和接收侧之间传送的分组的路径。
地址管理单元3管理连接目的地的地址。
过滤单元4只许可特定的分组的通过，禁止除此之外的分组的通过。
认证服务器联合单元5与认证服务器80联合，进行用于确立被确保了移动台10和WLAN200的安全的连接的认证处理。
认证服务器联合单元5与认证服务器80联合，进行用于确立被确保了移动台10和WLAN200的安全的连接的认证处理。
具体地说，认证服务器联合单元5为了进行用于在IPsec终端单元6和移动台10之间进行IPsec隧道的设定所需要的用户认证处理，对认证服务器80发送认证请求。而且，认证服务器联合单元5在上述的认证处理成功的情况下，从认证服务器80接收表示其意旨的认证响应。
IPsec终端单元6在与移动台10之间进行IPsec隧道的设定。
具体地说，IPsec终端单元6根据包括经由WLAN侧接入点60而从移动台10发送的路径切换请求的IPsec设定请求，在与移动台10之间进行IPsec隧道的设定。
路径切换单元7在移动台10从3GPP蜂窝系统区域移动到WLAN系统区域的情况下，在满足规定的条件的情况下，对分组传送装置50发送向WLAN200的路径切换请求(参照图2)。
具体地说，路径切换单元7在通过认证服务器联合单元5而接收到所述认证响应的情况下，对分组传送装置50发送向WLAN200的路径切换请求。
即，相对于构成为移动台10发送了IPsec设定请求之后发送向WLAN200的路径切换请求的以往技术(移动IP)，本实施方式构成为以上述的用户认证处理的成功为契机，蜂窝侧接入点70的路径切换单元7发送向WLAN200的路径切换请求，从而实现无线资源的有效利用。
规定的条件是指如下请求：检测移动台10从3GPP蜂窝系统区域移动到WLAN系统区域(例如通过来自移动台的通知来检测)，并且，对用于确立被确保了移动台10和WLAN200的安全的连接的认证处理成功。
认证服务器80进行用于设定IPsec隧道所需的用户认证处理。作为认证服务器80，例如可举出AAA。AAA具有认证(Authentication)、批准(Authorization)、计费(Accounting)功能。
WLAN侧接入点60是用于中继移动台10和蜂窝侧接入点70的通信装置。作为WLAN侧接入点60，例如可举出无线接入点(AP)。
通信方法
接着，使用图4说明第1实施方式的通信方法。
首先，在通信中的移动台10从蜂窝系统区域移动到WLAN区域的情况下，移动台10检测WLAN200的无线区域的存在，判断通信中的呼叫的路径是否从蜂窝网100向WLAN200切换(S101)。
而且，在判断为需要切换路径时，移动台10对WLAN起动WLAN 3GPPIP接入的处理动作，在与蜂窝侧接入点70(例如，PDG)之间进行IPsec隧道的设定。在设定该IPsec隧道时，为了将蜂窝侧接入点70与通常的WLAN的通信请求进行区分(例如，与不需要路径切换的呼叫进行区分)，移动台10发送包括路径切换请求的IPsec设定请求(S102)。
接收到该包括路径切换请求的IPsec隧道设定请求的蜂窝侧接入点70，检测移动台10从3GPP蜂窝系统区域移动到WLAN系统区域的情况，为了用于设定IPsec隧道所需的用户认证处理而对认证服务器80(例如，AAA)发送认证请求(S103)。而且，在从认证服务器80接收了认证结果成功的信号时，进至步骤S105以下的处理。此外，在这里认证失败的情况下，无法将通信中的呼叫路径从蜂窝网100切换到WLAN200，结束处理。
接着，蜂窝侧接入点70从移动台10接收路径切换请求，并且判断用于确立被确保了与移动台10的安全的连接的认证处理是否成功(S105)。在接收路径切换请求，认证处理成功的情况下，蜂窝侧接入点70对分组传送装置50(例如，移动性锚)发送路径切换请求(S106)。
而且，分组传送装置50按照请求，将移动台10的呼叫路径从蜂窝网100切换到WLAN200(S107)。另一方面，蜂窝侧接入点70对移动台10发送结束了IPsec隧道的设定的通知作为响应通知(S108)。而且，移动台10经由WLAN200进行通信(S109)。
作用和效果
通过第1实施方式的蜂窝侧接入点70(通信装置)以及通信方法，因为移动台10不会直接对分组传送装置50发送路径切换请求，所以可以有效地利用无线资源。此外，因为蜂窝侧接入点70(通信装置)进行切换处理，所以可实现通过切换延迟的缩短的切换质量的提高。进一步，通过设为是网络侧主导的切换处理，从而可以隐藏网络节点的地址信息，期望节点安全性的提高。
第2实施方式
通信系统
在第1实施方式中，说明了移动台10在3GPP蜂窝系统通信中移动到WLAN系统的情况，但在第2实施方式中，如图5所示，说明移动台10在WLAN系统通信中移动到3GPP蜂窝系统的情况。
如图6所示，在第2实施方式中，通过GGSN40对分组传送装置50发送路径切换请求，移动台10的呼叫通信路径从通信路径B切换到通信路径A。
如图5以及图6所示的WLAN系统200以可提供WLAN 3GPP IP接入的连接结构与蜂窝网100连接。蜂窝网100中，配置有无线控制站(RNC)20、SGSN(服务GPRS支持节点，Serving GPRS support node)30、GGSN(网关GPRS支持节点，Gateway GPRS Support Node)40、分组传送装置50、蜂窝侧接入点70、认证服务器80，在WLAN200中，配置了WLAN侧接入点60。此外，虽未图示，但在蜂窝网100和WLAN200之间配置网关，在移动台10和无线控制站20之间配置无线基站等，适当配置需要的网络装置是理所当然的。
GGSN40进行与ISP(因特网服务提供商，Internet Service Provider)的接入控制(连接通知或收信通知等)。此外，GGSN40进行在分组通信所需的对移动台10分配的数据通信用地址的管理。
第2实施方式的GGSN40(通信装置)与在第1实施方式中说明的蜂窝侧接入点70相同地，还包括路径切换单元。
路径切换单元在移动台10从WLAN系统区域移动到3GPP蜂窝系统区域的情况下，在满足规定的条件的情况下，对分组传送装置50发送路径切换请求(参照图6)。规定的条件是指如下情况：检测移动台10从WLAN系统区域移动到3GPP蜂窝系统区域，并且，对用于确立被确保了移动台10和蜂窝网100的安全的连接的认证处理成功。
因无线控制站20、SGSN30、分组传送装置50、WLAN侧接入点60、蜂窝侧接入点70、认证服务器80与第1实施方式相同，所以在这里省略说明。
通信方法
接着，使用图7说明第2实施方式的通信方法。
首先，在通信中的移动台10从WLAN区域移动到蜂窝网的情况下，移动台10检测蜂窝网100的存在，判断是否将通信中的呼叫路径从WLAN200向蜂窝网100切换(S201)。
接着，移动台10在与SGSN30之间进行认证处理(S202)。这里，在认证结果成功的情况下，进至步骤S203以下的处理。此外，在这里认证失败的情况下，无法将通信中的呼叫路径从WLAN200切换到蜂窝网100，结束处理。
接着，在判断为需要切换路径时，移动台10对蜂窝网100发送会话设定请求(S203)。在设定该会话时，为了将GGSN40与通常的会话设定请求进行区分(例如，与不需要路径切换的呼叫进行区分)，移动台10发送包括路径切换请求的会话设定请求。
接着，SGSN30对GGSN40发送包括路径切换请求的会话设定请求(S204)。
接着，GGSN40接收经由了SGSN30的来自移动台10的路径切换请求(S205)，在认证处理成功的情况下，GGSN40对分组传送装置50(例如，移动性锚)发送路径切换请求(S206)。
而且，分组传送装置50按照请求，将移动台10的呼叫路径从WLAN200切换到蜂窝网100(S207)。另一方面，GGSN40对SGSN30发送结束了会话设定的通知作为响应通知(S208)，SGSN30对移动台10发送结束了会话设定的通知作为响应通知(S209)。而且，移动台10经由蜂窝网100进行通信(S210)。
作用和效果
通过第2实施方式的GGSN40(通信装置)以及通信方法，因为移动台10不会直接对分组传送装置50发送路径切换请求，所以可以有效地利用无线资源。此外，因为GGSN40(通信装置)进行切换处理，所以可实现通过缩短切换延迟来提高切换质量。进一步，通过设为是网络侧主导的切换处理，从而可以隐藏网络节点的地址信息，期望节点安全性的提高。
其他实施方式
本发明通过上述的实施方式来记载，但不应该理解为构成该公开的一部分的论述以及附图是限定本发明的。本领域的技术人员应该从本公开了解各种代替实施方式、实施例以及应用技术。
例如，在第1以及第2实施方式中，移动台10进行切换判断(图4的步骤S101或图7的步骤S201)，但也可以是通信装置(例如，PDG70或GGSN40)进行切换判断。此外，通信装置通过接收了来自移动台10的路径切换请求，检测移动台移动到不同的无线网络的情况，但并不限定于此，也可以根据通信装置监视移动台10，检测移动台移动到不同的无线网络的情况。
此外，在第1以及第2实施方式中，将PDG70以及GGSN40作为本发明的通信装置来说明，但本发明的通信装置在无线网络上存在即可，无线控制站20、SGSN30、WLAN侧接入点60等也可以具有路径切换功能(图3所示的路径切换单元7)。
这样，本发明包括在这里没有记载的各种实施方式等是理所当然的。因此，本发明的技术范围仅由与通过上述说明的合适的专利申请范围有关的发明特定事项所决定。
产业上的可利用性
根据本发明，提供一种通信装置以及通信方法，可有效地利用无线资源，通过缩短切换处理延迟来实现切换质量的提高，以及实现节点安全性的提高。

Claims (2)

1.一种通信装置，配置在第1无线网络或者第2无线网络上，用于中继移动台和传送装置，所述移动台位于所述第1无线网络区域，所述传送装置管理该移动台的路径信息，其特征在于，
包括路径切换单元，在所述移动台从所述第1无线网络区域移动到所述第2无线网络区域的情况下，以对用于确立连接的认证处理成功为条件，对所述传送装置发送向所述第2无线网络区域的路径切换请求，所述连接确保了所述移动台和所述第2无线网络的安全。
2.一种通信方法，用于通信系统，该通信系统包括第1无线网络、第2无线网络、位于所述第1无线网络区域的移动台、用于管理该移动台的路径信息的传送装置、以及配置在所述第1无线网络或者所述第2无线网络上的用于中继所述移动台和所述传送装置的通信装置，其特征在于，所述通信方法包括以下步骤，
在所述移动台从所述第1无线网络区域移动到所述第2无线网络区域的情况下，以对用于确立连接的认证处理成功为条件，所述通信装置对所述传送装置发送向所述第2无线网络区域的路径切换请求，所述连接确保了所述移动台和所述第2无线网络的安全。
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