WO2006086952A1 - Communication system method for operation of a communication system communication network and method for operation of a communication network - Google Patents

Communication system method for operation of a communication system communication network and method for operation of a communication network Download PDF

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WO2006086952A1
WO2006086952A1 PCT/DE2006/000249 DE2006000249W WO2006086952A1 WO 2006086952 A1 WO2006086952 A1 WO 2006086952A1 DE 2006000249 W DE2006000249 W DE 2006000249W WO 2006086952 A1 WO2006086952 A1 WO 2006086952A1
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WO
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communication
network
communication service
service server
communication system
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PCT/DE2006/000249
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Maik Bienas
Achim Luft
Holger Schmidt
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Infineon Technologies Ag
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L63/00Network architectures or network communication protocols for network security
    • H04L63/04Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks
    • H04L63/0407Network architectures or network communication protocols for network security for providing a confidential data exchange among entities communicating through data packet networks wherein the identity of one or more communicating identities is hidden
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L61/00Network arrangements, protocols or services for addressing or naming
    • H04L61/45Network directories; Name-to-address mapping
    • H04L61/4505Network directories; Name-to-address mapping using standardised directories; using standardised directory access protocols
    • H04L61/4511Network directories; Name-to-address mapping using standardised directories; using standardised directory access protocols using domain name system [DNS]
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/14Reselecting a network or an air interface
    • H04W36/144Reselecting a network or an air interface over a different radio air interface technology
    • H04W36/1446Reselecting a network or an air interface over a different radio air interface technology wherein at least one of the networks is unlicensed
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W92/00Interfaces specially adapted for wireless communication networks
    • H04W92/02Inter-networking arrangements

Definitions

  • a communication system a method of operating a communication system, a communication network, and a method of operating a communication network
  • the invention relates to a communication system, a method for operating a communication system, a communication network and a method for operating a communication network.
  • GSM Global System of Mobile Communications
  • a UMTS communication system that is, a UMTS standard communication system, provides users with various circuit-switched services and packet-switched services, and will be available in the near future among others in much of Europe.
  • WLANs WLANs
  • WLANs are specially designed for the radio transmission of packet-switched services.
  • WLANs enable data transmission with higher data rates compared to UMTS communication systems, but do not allow the mobility of users to the extent that UMTS communication systems allow.
  • WLANs are specified, for example, by the IEEE 802.11 standard and the HIPERLAN or HIPERLAN / 2 standard.
  • Future (mobile) subscriber devices are expected to be set up to use not only second-generation mobile radio communication systems but also UMTS communication systems and WLAN, that is,
  • a user of a subscriber device uses a packet-switched communication service by means of a communication connection to a UMTS communication system and, during the communication connection is moved into the coverage area of a WLAN radio cell, that is to say into the geographical area in which a WLAN can be used by means of the subscriber device.
  • the communication connection using the UMTS communication system remains.
  • the communication connection to the UMTS communication system would be terminated and not be continued by means of a communication connection to a WLAN, even if the user is in a WLAN radio cell located.
  • the use of the communication service would have to be interrupted because a change of the communication system by means of which the communication service is used is currently not possible without interruption.
  • a communication system change from the UMTS communication system to the WLAN is required, so that always a communication connection to the WLAN or a There is a communication connection to the UMTS communication system.
  • the degree of cooperation between UMTS communication systems and WLAN was divided into ⁇ stages and 6 scenarios were defined, which are referred to as Scenario 1 to Scenario 6. According to Scenario 1, there is the least degree of cooperation, and according to Scenario 6, there is the greatest degree of cooperation. From Scenario 4, that is, according to Scenario 4, Scenario 5 and Scenario 6, there is the possibility of an inter-system handover, that is, a communication system change between UMTS communication systems and WLANs (see [1], Chapter 6.5).
  • FIG. 1 shows a UMTS communication system 100 for providing packet-switched services.
  • a subscriber device 101 is coupled to a UMTS mobile network 103 by means of a first base station 102, which is referred to as NodeB in the UMTS standard.
  • the first base station 102 is the radio interface between the user equipment 101 and the UMTS mobile radio network 103 and enables the transmission of radio signals.
  • the first base station 102 is coupled to a Radio Network Controller (RNC) 104.
  • RNC Radio Network Controller
  • the RNC 104 essentially has tasks related to the control of the air interface, such as the allocation of radio resources in a communication connection setup.
  • a second base station 110 There may be further base stations coupled to the RNC 104, here for example a second base station 110.
  • IP Internet Protocol
  • a SGSN (Serving GPRS Support Node) 105 couples the subscriber device 101 to the UMTS mobile radio network 103 and provides the functionality of a router.
  • the SGSN 105 is still used for
  • the UMTS mobile radio network 103 is coupled to external packet-based communication networks, here for example the Internet 107.
  • the GGSN 106 also provides the functionality of a router.
  • the GGSN is further coupled to an IMS (IP Multimedia Subsystem) 108, that is, a communication system according to the IMS standard.
  • IMS IP Multimedia Subsystem
  • An IMS is a packet-based communication system.
  • the IMS standard has been developed to offer services that are typical of circuit-switched transmission, such as voice telephony.
  • An HLR (Home Location Register) 109 contains data required to establish a communication connection and to authenticate the user of the user equipment 101.
  • the UMTS communication system 100 may include further GGSNs (not shown). In this way, through redundancy, a higher reliability and above all availability can be achieved and data traffic can be distributed over several network elements. Demands that
  • the GGSN 106 or one of the other GGSN is selected by a DNS (Domain Name Service) server.
  • DNS Domain Name Service
  • the subscriber device 101 requests a communication service by sending a PDP context request to the SGSN 105.
  • the PDP Context Request optionally contains an APN (Access Point Name).
  • An APN is a non-unique reference to a GGSN and always has an identification specifying the communication service requested by the user equipment 101.
  • the APN may include an operator identification (Operator ID) specifying a communication network by which the communication service is to be used.
  • Operator ID an operator identification
  • the operator identification is optionally included in the APN. If no operator identification is included in the APN, then the communication service of the current communication network, in this case the UMTS radio network 103, provided.
  • the SGSN 105 To determine an IP address of a GGSN corresponding to the APN, the SGSN 105 sends a request to a
  • the DNS server contains a mapping table by means of which an IP address can be assigned to the APN. However, this assignment is not unique.
  • the DNS server transmits to the SGSN 105 the IP address of any GGSN that can provide the requested communication service. This is the GGSN 106 shown in this example.
  • Robin method used i. at each request for the provision of the communication service, the next GGSN is selected in a list of the GGSNs suitable for the communication service.
  • the APN has the form myIMS.mncO12.mcc345.grps.
  • the string myIMS is the required communication service identification and the string mncO12, mcc345 is the optional operator identification (network identification).
  • the label gprs indicates that the APN is used in the context of a communication network according to the 3GPP standard.
  • FIG. 2 shows a communication system 200 with a WLAN access network 203.
  • a subscriber device 201 is coupled to the WLAN access network 203 by means of a first access point (AP) 202.
  • the first access point 202 serves as a radio interface and enables the transmission of radio signals.
  • the access router 205 is responsible for controlling handovers between the connected access points 202, 204 and couples the subscriber device 201 to the Internet 206 and an AAA server (Authentication, Authorization and Accounting Server) 207.
  • AAA server Authentication, Authorization and Accounting Server
  • the Access Router 205 provides the functionality of a router.
  • the AAA server 207 is used to authenticate and verify the authority of the users. Further, the AAA server 207 generates the data used for detecting communication connection charges.
  • FIG. 3 shows a communication system 300 with a WLAN / 3G interworking network 310.
  • the WLAN / 3G interworking network 310 is configured according to the 3GPP standard for Scenario 3.
  • the WLAN / 3G interworking network 310 couples a UMTS mobile network 311 having the network architecture discussed with reference to FIG. 1 to a WLAN access network 312, which has the network architecture explained with reference to FIG.
  • the UMTS mobile radio network 311 has base stations 302, 303 which are connected by means of an RNC
  • SGSN 305 is coupled to an SGSN 305, a GGSN 306 coupled to the SGSN 305, the Internet 307, an IMS 308, and an HLR 309.
  • the WLAN access network 312 comprises access points 313, 314 and an access router 316 as described with reference to FIG.
  • a subscriber device 315 is coupled to the access router 316 via one of the access points 313, 314.
  • the communication system 300 allows the access of the
  • Subscriber device 315 by means of the WLAN access network 312 on packet-switched (communication) services, which are provided by means of the UMTS communication network 311, for example, access to the IMS 308th
  • AAA server 316 of the WLAN / 3G interworking network 310 If the user of the subscriber device 315 wishes to use these services, authentication and authorization by means of an AAA server 316 of the WLAN / 3G interworking network 310 is required.
  • An AAA server which the WLAN access network 312 may have, can not be used for this.
  • a PDG (Packet Data Gateway) 317 provides access to the Internet 307 and IMS 308 and provides the functionality of a router. For detecting communication connection charges, the AAA server 316 is coupled to the PDG 317.
  • a WAG (WLAN Access Gateway) 318 has, in essence, the task of providing a communication connection to the home UMTS communication network (not shown) of a user of a subscriber device (not shown) if there is a communication connection from the subscriber device to the UMTS mobile radio network 311 and this is a visited UMTS communication network and not the user's home UMTS communication network.
  • the WAG 318 has a communication connection to the PDG of the home UMTS communication network (not shown).
  • the WAG 318 provides the functionality of a router.
  • roaming The possibility of communicating with the home UMTS communication network by means of a visited UMTS communication network is called roaming.
  • a user of the subscriber device 315 wishes to use a communication service by means of the WLAN access network 312, the selection of a PDG and the determination of the IP address of the selected PDG are similar to the case of a UMTS mobile radio network, as explained above with reference to FIG ,
  • the subscriber device 315 contacts a DNS server which converts a W-APN (WLAN Access Point Name) into the IP address of a PDG suitable for providing the communication service, ie the IP address of a suitable PDG, for example the PDG 317 shown, transmitted to the subscriber device 315.
  • W-APN WLAN Access Point Name
  • the user equipment 315 itself requests an IP address at a DNS server and not an intervening network element such as the SGSN 305 in the case of a UMTS mobile network.
  • the subscriber device 315 receives the IP address of the selected PDG 317 directly.
  • the user equipment 315 directly contacts the PDG 317 using the IP address.
  • the WAG 318 is transparent to the subscriber device.
  • the common network element has different interfaces to the SGSN 315 (illustratively to the UMTS side) and to the WAG 318 (illustratively to the WLAN side) as well as to further communication systems, for example the Internet 307.
  • WLAN interworking according to 3GPP is described in [2].
  • GPRS according to 3GPP is described in [3].
  • Document [4] describes a communication system with a WLAN and a UMTS communication network, in which a communication terminal sends a request with the specification of an access point name of a communication service server to a Domain Name Service server in order to transmit the
  • the invention is based on the problem of providing a method for an inter-system handover between a UMTS communication network and a WLAN, in which the security of the UMTS communication network is ensured.
  • the problem is solved by a communication system, a method for operating a communication system, a communication network and a method for operating a communication network having the features according to the independent patent claims.
  • a communication system having a communication terminal and a communication network, wherein the communication network has a
  • Communication service server that is configured to provide a communication service.
  • the communication terminal is set up to transmit a request for the provision of the communication service to the communication network.
  • Communication network has an allocation device that is configured to map the network layer address of the communication service server to a unique identification of the communication service server and a signaling device that is configured to transmit the identification to the communication terminal.
  • the communication terminal is configured to request using the identification that the communication service server provides the communication service for the communication terminal.
  • the communication network clearly communicates the identification of the communication terminal to the communication terminal Communication service servers with it
  • Communication terminal allows to address the communication service server and to submit a request for the provision of the communication service to the communication service server without the communication terminal the network layer address of the communication service server is known (the request can be done indirectly, that is by means of a another network element to which the identification of the communication service server is notified by the communication terminal).
  • Communication service terminal are kept secret. Details about the network topology of the communication network are thus kept secret from the user of the communication terminal, thereby increasing the network security of the communication network.
  • the communication network has a UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) communication network and a WLAN (Wireless Local Area Network), it becomes the communication terminal, for example a mobile subscriber unit, in the case of an inter-system handover from the UMTS Communication network to the WLAN allows the communication service server, such as a GGSN (GPRS Support GPRS General Packet Radio Service) to address, which is particularly advantageous if the GGSN is combined with a PDG (Packet Data Gateway) to a network element, since in this case the mobile subscriber unit in the course of the inter-system handover the PDG can address.
  • GGSN GPRS Support GPRS General Packet Radio Service
  • PDG Packet Data Gateway
  • the mobile subscriber device thus makes it possible to uniquely refer to the GGSN without the mobile subscriber device being informed of details about the network topology of the communication network.
  • APN Access Point Name
  • SGSN Serving GPRS Support Node
  • DNS Domain Name Service
  • the mobile subscriber unit remains hidden the IP address of the GGSN and the mobile subscriber unit, it is not possible to contact the DNS server itself and so dissolve the identification in an IP address.
  • the mobile radio subscriber device can determine in the course of an inter-system handover a W-APN (WLAN Access Point Name), which uniquely references the PDG, which is combined with the GGSN to form a network element.
  • W-APN WLAN Access Point Name
  • the GGSN provides a communication connection to the Internet for the mobile radio subscriber unit as a communication service
  • the PDG which is combined with the GGSN to form a GGSN / PDG
  • the PDG which is combined with the GGSN to form a GGSN / PDG
  • the communication service after an inter-system handover.
  • a fast inter-System handovers are performed (without interrupting the communication service), since the external network layer address, ie the network layer address that is used to address the network element that provides the Koinmunikationsdienst, ie the GGSN / PDG, from the Internet, in History of inter-system handover does not change.
  • the redirection of the data transmitted in the context of the communication service can be done by simply switching to GGSN / PDG.
  • Network elements are implemented, which would result in delays in the continuation of the communication service using the WLAN in the context of an inter-system handover.
  • the communication network has a first access network and a second access network
  • the request is a request for the provision of the communication service by means of the first access network
  • the signaling device is set up, the identification to the communication terminal as a result of the request of the communication terminal to the communication terminal to convey.
  • the communication terminal is configured to request using the identification that the communication service server provides the communication service for the communication terminal via the second access network.
  • the invention is illustratively used in the context of an inter-system handover from the first access network (for example a UMTS communication network) to the second access network (for example a WLAN).
  • first access network for example a UMTS communication network
  • second access network for example a WLAN
  • the first access network is a
  • the communication service server GGSN and / or the signaling device SGSN.
  • the second access network is a WLAN.
  • the unique identifier is an APN.
  • the allocation device is a DNS server.
  • the communication service is providing a communication connection to another communication system.
  • the communication connection is a packet-switched communication connection.
  • the other communication system can be the Internet.
  • a GGSN as a communication service provides a communication link from a mobile radio subscriber device to the Internet, which should exist seamlessly (without interruption) as part of an inter-system handover, that is to say by means of the access network to which the inter-system handover takes place. should be continued without interruption.
  • the network layer address is an IP address of the communications service server by means of which the communications service server is addressable within the communications network.
  • the invention is particularly suitable as part of an inter-system handover of a UMTS mobile network to a WLAN.
  • FIG. 1 shows a UMTS cortiming system for
  • Figure 2 shows a communication system with a WLAN access network
  • Figure 3 shows communication system with a WLAN / 3G interworking network
  • Figure 4 shows a communication system according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 5 shows a message flow diagram according to FIG.
  • FIG. 4 shows a communication system 400 according to an embodiment of the invention.
  • the architecture of the communication system 400 is based on the architecture of a WLAN / 3G interworking network according to
  • a UMTS mobile radio network 401 has base stations 402, 403 coupled to an SGSN 405 by a Radio Network Controller (RNC) 404, an IMS (IP Multimedia Subsystem) 406, an HLR (Home Location Register) 407, an AAA (Authentication , Authorization and Accounting Server) - Server 409 and a WAG (WLAN Access Gateway) 408, each with the functionality described with reference to Fig.l and Fig.3.
  • RNC Radio Network Controller
  • IMS IP Multimedia Subsystem
  • HLR Home Location Register
  • AAA Authentication , Authorization and Accounting Server
  • WAG WLAN Access Gateway
  • the communication system further includes a user equipment 415.
  • the UMTS mobile radio network 401 has a PDG / GGSN 411 instead of a GGSN and a PDG.
  • the PDG / GGSN 411 provides the functionality of a GGSN and the functionality of a PDG.
  • the PDG / GGSN 411 By means of the PDG / GGSN 411, the SGSN 405, the IMS 406, the HLR 407, the AAA server 409, the WAG 408 and the Internet 412 are coupled together.
  • the mobile subscriber device 415 is provided with a UMTS transmitter and a UMTS receiver and with a WLAN transmitter and WLAN
  • Receiver that is, the user equipment 415 can communicate with both the UMTS mobile network 401 and the WLAN 410.
  • the UMTS transmitter of the user equipment 415, the UMTS receiver of the user equipment 415, the WLAN transmitter of the user equipment 415 and the WLAN receiver of the user equipment 415 can be operated simultaneously.
  • a handover is always understood to mean an inter-system handover.
  • the following describes how the user equipment 415 requests a communication service provided by the UMTS communication system 401 and how to perform an inter-system handover so that the communication service is no longer disconnected from the UMTS mobile network 401 without interruption is provided to the WLAN 410, that is, by means of the WLAN 410 is continued.
  • FIG. 5 shows a message flow diagram 500 according to an embodiment of the invention.
  • the illustrated message flow occurs between a user equipment 501, an SGSN 502, a first Domain Name Service (DNS) server 503, an HLR 504, a GGSN / PDG 505, a second DNS server 506, and an AAA server 507.
  • DNS Domain Name Service
  • the user equipment 501, the SGSN 502, the HLR 504, the GGSN / PDG 505 and the AAA server 507 are arranged and configured as explained with reference to FIG.
  • a GGSN 550 and a PDG 551 are combined to the GGSN / PDG 505.
  • the subscriber device 501 transmits a PDP Context Request message 536 to the SGSN 502.
  • the PDP context request message 536 specifies a PDP context requested by the user equipment 501.
  • a first APN is specified, which in this example has the form Internet@mncO12.mcc345.gprs.
  • step 509 the SGSN 502 checks, based on the user device's internal policies and user profile of the subscriber device 501 stored in the HLR 504, whether the user is authorized to use the requested PDP context. Clearly, an authorization is carried out.
  • step 510 if the PDP context is authorized, the SGSN 502 requests a resolution of the first APN at the first DNS server 503, i. sends a first APN resolution request 537 to the first DNS server 503, requesting that the first DNS server 503 send the IP address of a GGSN that can provide a communication link to the Internet for the subscriber device 501 to the SGSN 502 is transmitted.
  • the first DNS server 503 correspondingly transmits a first IP address 538 to the SGSN 502.
  • the first IP address has the form 134.219.233.86.
  • the first IP address is the IP address of a GGSN that can provide a communication link to the Internet 412 for the subscriber device 501. It is believed that this is the GGSN 550.
  • the first IP address 538 is thus the UMTS-side IP address of the GGSN / PDG 505, ie the IP address of the GGSN / PDG 505, by means of which the GGSN / PDG 505 within the UMTS mobile radio network 401 is addressed.
  • the association between the first APN and the first IP address 538 is not unique.
  • the first DNS server 503 could also select the IP address of a GGSN other than that of the GGSN 550.
  • step 512 the SGSN 502 queries the first DNS server 503 for a unique name (unique identifier) of the GGSN 550.
  • the first DNS server 503 responds to the request of the SGSN 502 and transmits a second APN uniquely assigned to the first IP address.
  • the second APN in this example is GGSN7325@mnc012.mcc345.gprs.
  • step 514 the SGSN 502 acknowledges the request of the PDP context by means of a first PDP Context ACK message 539 containing the second APN.
  • step 515 the communication link between the Internet 412 and the user equipment 501 is established.
  • Subscriber device 501 now sends payload data to SGSN 502, which forwards the payload data to GGSN / PDG 505, which has the functionality of a gateway to Internet 412.
  • the GGSN / PDG 505 receives payload data for the
  • the GGSN / PDG 505 is within the Internet by means of a second IP address (in this example, this is the IP address 86.245.12.63) addressed.
  • the data received from the GGSN / PDG 505 from the Internet 412 is forwarded from the GGSN / PDG 505 to the SGSN 502 and ultimately forwarded by it to the subscriber device 501.
  • the logical co-communication connection between the user equipment 501 and the GGSN / PDG 505 is made by means of the PDP context requested in step 508.
  • Subscriber device 501 in step 516 in a WLAN radio cell of the WLAN 410 moves. Since a higher bandwidth can be provided by means of the WLAN 410 than by means of the UMTS mobile radio network 401, it is assumed that the user of the subscriber device 501 wishes to continue the communication connection to the Internet by means of the WLAN 410, that is, the communication connection to the Internet from now on be provided by means of a radio communication link from the subscriber device 501 to the WLAN 410.
  • the user equipment 501 first authenticates in the WLAN 410 (this is done in a conventional manner and will not be described in detail) and a wireless communication link is established from the user equipment 501 to the WLAN 410.
  • step 517 the user equipment 501 sends a second APN resolution request 544 to the second DNS server 506 by which it requests the resolution of the second APN.
  • the second DNS server 506 transmits the IP address of the PDG combined with the GGSN specified by the second APN to a GGSN / PDG, that is, the IP address of the PDG 551, to the user equipment 501.
  • the IP address of the PDG 551 is 134.219.73.42.
  • the user equipment 501 sets up a tunnel to the PDG 551. This is done using the IP address of the PDG 551 (134.219.73.42).
  • the subscriber device 501 transmits an APN request message 541 to the PDG 551.
  • the APN request message 541 specifies an APN request, the third APN used for this purpose being used as service ID (communication service). Identification) includes the identification of the communication service desired by the user of the user equipment 501 (in this case a communication connection to the Internet 412).
  • the APN request message is further signaled that the desired communication service is already provided by means of the UMTS mobile radio network 401 and is now to be provided by means of the WLAN 410, i. to be continued by means of the WLAN 410.
  • the third APN used for the APN request also has (eg at the end) the second APN.
  • the third APN thus has, for example, the form Internet / HO: GGSN7325@mnc072.mcc345. gprs.
  • the signaling of the second APN by means of the third APN enables the PDG 551 to check whether it is actually the PDG that is merged with the GGSN into a GGSN / PDG that provides the communication service so far via the UMTS mobile network 401.
  • step 521 the PDG 551 checks by asking the AAA server 507 if the APN request from step 520 is authorized.
  • the PDG 551 confirms to the subscriber device 501 the use of the desired communication service.
  • step 523 after successful authorization in the GGSN / PDG 505, the routing of the data received from the Internet 412 for the subscriber device 501 from the GGSN / PDG is switched from the GGSN 550 to the PDG 551.
  • step 524 the data received from the Internet 412 by the GGSN / PDG 505 and intended for the subscriber device 501 are forwarded by the PDG 551 to the subscriber device 501 by means of the WLAN 410.
  • the switching from the GGSN 550 to the PDG 551 for the data coming from the Internet can be performed without delay because the GGSN 550 and the PDG 551 are merged to the GGSN / PDG 505 to a physical device and not other network elements via the switching of the routing must be informed.
  • the data coming from the Internet 412 destined for the user equipment 501 is sent to the same IP address since the GGSN / PDG 505 and thus the GGSN 550 and the PDG 551 are sent by means of a single IP address (the IP address 86.245. 12.63) within the Internet.
  • step 525 the remaining PDP context (which is associated with the first APN Internet@mncO12.mcc345.gprs) is degraded because the user equipment 501 is now the communication service by means of the WLAN 410 (corresponding to the third APN Internet / HO: GGSN7325 @ mncO12 .mcc345. gprs).
  • the user equipment 501 sends a PDP Release Request message 542 to the SGSN 502, which confirms the removal of the PDP context by means of a Release ACK message 543 in step 526. It is assumed that the user with his user equipment 501 moves out of the coverage area of WLAN 410 in step 527.
  • the communication service ie the communication connection to the Internet 412) is to be provided again by means of the UMTS mobile radio network 401.
  • step 528 the user equipment 501 sends a second PDP context request message 543 to the SGSN 502, signaling the third APN to the SGSN 502.
  • step 529 an authorization of the requested PDP context is performed in step 529.
  • step 530 analogously to step 510, the SGSN 502 transmits a third APN resolution request 544 to the first DNS server 503 containing the third APN.
  • the first DNS server 503 in response transmits the first IP address 538, which is the IP address of the GGSN 550 within the UMTS mobile network 401 ,
  • the SGSN 502 contacts the GGSN 550 and, in step 532, transmits a second PDP context ACK message 539 to the user equipment 501 as confirmation of the establishment of the requested PDP context.
  • step 533 the communication service is now provided again by means of the UMTS mobile radio network 401. Since it is no longer necessary for the communication service to be provided by means of WLAN 410, in step 534, the user equipment 501 sends an APN removal request message 540 to the GGSN / PDG 505, which terminates the provision of the communication service via the WLAN 410 and transmit an APN Release ACK message 541 to the subscriber device 501 for confirmation.
  • WLAN Wireless Local Area Network

Abstract

A communication system, comprising a communication terminal and a communication network are disclosed, whereby the communication network comprises an allocation device, embodied to transform the network layer addresses of a communication provider server to a unique identifier for the communication provider sever and transmission of the same to the communication terminal. The network layer addresses of a communication provider server can thus be kept secret from the communication terminal.

Description

KommunikationsSystem, Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationssystems, Kommunikationsnetzwerk und Verfahren zum Betreiben eines KommunikationsnetzwerksA communication system, a method of operating a communication system, a communication network, and a method of operating a communication network
Die Erfindung betrifft ein Kommunikationssystem, ein Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationssystems, ein Kommunikationsnetzwerk und ein Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationsnetzwerks.The invention relates to a communication system, a method for operating a communication system, a communication network and a method for operating a communication network.
In den letzten Jahren ist es selbstverständlich geworden, dass die Möglichkeit besteht, nahezu überall mobil zu telefonieren.In recent years, it has become a matter of course that there is the possibility to make mobile calls almost everywhere.
Seit Kurzem besteht zudem die Möglichkeit, paketvermittelte (Kommunikations-) Dienste mit hohen Datenraten mobil zu nutzen.Recently, it has also been possible to use packet-switched (communication) services with high data rates for mobile use.
Die zur Zeit typischerweise verwendeten Mobilfunksysteme der zweiten Generation, wie beispielsweise Mobilfunksysteme gemäß dem GSM (Global System of Mobile Communications) -Standard, sind vorrangig für Mobilfunk-Sprachverbindungen vorgesehen und sind wegen der geringen Übertragungsdatenraten, die ein solches Mobilfunksystem bereitstellt, nur schlecht für dieThe second generation mobile radio systems typically used today, such as Global System of Mobile Communications (GSM) mobile communications systems, are primarily intended for cellular voice communications, and are poorly suited for the low transmission data rates provided by such a mobile radio system
Übertragung großer Datenmengen geeignet.Transmission of large amounts of data suitable.
Es wurden und werden mehrere Mobilfunk-Kommunikationssysteme entwickelt, die in der Lage sind, paketvermittelte Dienste mit einer hohen Datenrate bereitzustellen.Several mobile communication systems have been and are being developed that are capable of providing high-rate packet-switched services.
Beispielsweise werden Arbeiten für die Entwicklung und Standardisierung des UMTS (Universal Mobile Telecomunication System) -Standards im Rahmen des 3rd Generation Partnership Project (3GPP) durchgeführt.For example, work for the development and standardization of UMTS (Universal Mobile Telecomunication System) standards as part of the 3rd Generation Partnership Project (3GPP).
Ein UMTS-Kommunikationssystem, das heißt ein Kommunikationssystem gemäß dem UMTS-Standard, stellt den Benutzern verschiedene leitungsvermittelte Dienste und paketvermittelte Dienste bereit und wird in naher Zukunft unter anderen in weiten Teilen Europas zur Verfügung stehen.A UMTS communication system, that is, a UMTS standard communication system, provides users with various circuit-switched services and packet-switched services, and will be available in the near future among others in much of Europe.
Ferner sind sogenannte "Wireless Local Area Networks"Furthermore, so-called "Wireless Local Area Networks"
(WLANs), bekannt. WLANs sind speziell für die Funkübertragung von paketvermittelten Diensten konzipiert.(WLANs), known. WLANs are specially designed for the radio transmission of packet-switched services.
WLANs ermöglichen die Datenübertragung mit im Vergleich zu UMTS-Kommunikationssystemen höherer Datenrate, ermöglichen allerdings nicht die Mobilität der Benutzer in dem Maße, wie sie von UMTS-Kommunikationssystemen ermöglicht wird.WLANs enable data transmission with higher data rates compared to UMTS communication systems, but do not allow the mobility of users to the extent that UMTS communication systems allow.
WLANs werden beispielsweise durch den Standard IEEE 802.11 und den Standard HIPERLAN oder HIPERLAN/2 spezifiziert.WLANs are specified, for example, by the IEEE 802.11 standard and the HIPERLAN or HIPERLAN / 2 standard.
Zukünftige (Mobilfunk-) Teilnehmergeräte werden voraussichtlich eingerichtet sein, neben Mobilfunk- Kommunikationssystemen der zweiten Generation auch UMTS- Kommunikationssysteme und WLAN zu nutzen, das heißt,Future (mobile) subscriber devices are expected to be set up to use not only second-generation mobile radio communication systems but also UMTS communication systems and WLAN, that is,
KommunikationsVerbindungen zu UMTS-Kommunikationssystemen und WLANs aufzubauen und mittels der Kommunikationsverbindungen Daten zu übertragen.Establish communication links to UMTS communication systems and WLANs and transmit data by means of the communication connections.
Dementsprechend wird häufig die Situation auftreten, dass ein Benutzer eines Teilnehmergeräts einen paketvermittelten Kommunikationsdiensts mittels einer Kommunikationsverbindung zu einem UMTS-Kommunikationssystem nutzt und sich, während die KommunikationsVerbindung besteht, in den Versorgungsbereich einer WLAN-Funkzelle, das heißt in das geographische Gebiet, in dem ein WLAN mittels des Teilnehmergeräts genutzt werden kann, hineinbewegt.Accordingly, the situation will often arise that a user of a subscriber device uses a packet-switched communication service by means of a communication connection to a UMTS communication system and, during the communication connection is moved into the coverage area of a WLAN radio cell, that is to say into the geographical area in which a WLAN can be used by means of the subscriber device.
Es kann sowohl für den Benutzer als auch für den Betreiber des UMTS-Kommunikationssystems von Vorteil sein, wenn der Benutzer die Kommunikationsverbindung mittels des WLÄN statt mittels des UMTS-Kommunikationssystems nutzt, beispielsweise da mittels des WLAN eine höhere Datenrate zur Verfügung gestellt werden kann. Bei herkömmlichen UMTS- Kommunikationssystemen bleibt die Kommunikationsverbindung mittels des UMTS-Kommunikationssystems jedoch bestehen. Verlässt der Benutzer den Versorgungsbereich des UMTS- Kommunikationssystems, d.h. das geographische Gebiet, in dem der Benutzer das UMTS-Kommunikationssystem mittels seines Teilnehmergeräts verwenden kann, so würde die Kommunikationsverbindung zu dem UMTS-Kommunikationssystem beendet werden und nicht mittels einer KommunikationsVerbindung zu einem WLAN weitergeführt werden, selbst wenn sich der Benutzer in einer WLAN-Funkzelle befindet. Insbesondere müsste die Nutzung des Kommunikationsdienstes unterbrochen werden, da ein Wechsel des Kommunikationssystems, mittels welchem der Kommunikationsdienst genutzt wird, ohne Unterbrechung derzeit nicht möglich ist.It may be advantageous for the user as well as for the operator of the UMTS communication system if the user uses the communication connection by means of the WLÄN instead of the UMTS communication system, for example because a higher data rate can be made available by means of the WLAN. In conventional UMTS communication systems, however, the communication connection using the UMTS communication system remains. When the user leaves the coverage area of the UMTS communication system, i. the geographical area in which the user can use the UMTS communication system by means of his user equipment, the communication connection to the UMTS communication system would be terminated and not be continued by means of a communication connection to a WLAN, even if the user is in a WLAN radio cell located. In particular, the use of the communication service would have to be interrupted because a change of the communication system by means of which the communication service is used is currently not possible without interruption.
Damit das Teilnehmergerät den paketvermittelten Kommunikationsdienst unterbrechungsfrei mittels einer Kommunikationsverbindung zu dem WLAN weiter nutzen kann, ist ein Kommunikationssystemwechsel von dem UMTS- Kommunikationssystem zu dem WLAN erforderlich, so dass stets eine Kommunikationsverbindung zu dem WLAN oder eine Kommunikationsverbindung zu dem UMTS-Kommunikationssystem besteht.So that the subscriber device can continue to use the packet-switched communication service without interruption by means of a communication connection to the WLAN, a communication system change from the UMTS communication system to the WLAN is required, so that always a communication connection to the WLAN or a There is a communication connection to the UMTS communication system.
Die Zusammenarbeit zwischen UMTS-Kommunikationssystemen und WLANs wird von dem Standardisierungs-Gremium des 3GPP unter der Bezeichnung "3GPP System to WLAN Interworking" standardisiert .Collaboration between UMTS communications systems and WLANs is being standardized by the standardization body of 3GPP under the name "3GPP System to WLAN Interworking".
Der Grad der Zusammenarbeit zwischen UMTS- Kommunikationssystemen und WLAN wurde in β Stufen unterteilt und es wurden 6 Szenarien definiert, welche als Scenario 1 bis Scenario 6 bezeichnet werden. Gemäß Scenario 1 besteht der geringste Grad der Zusammenarbeit und gemäß Scenario 6 besteht der größte Grad der Zusammenarbeit. Ab Scenario 4, das heißt gemäß Scenario 4, Scenario 5 und Scenario 6, besteht die Möglichkeit eines Inter-System-Handovers, das heißt eines Kommunikationssystemwechsels zwischen UMTS- Kommunikationssystemen und WLANs (siehe [1] , Kapitel 6.5).The degree of cooperation between UMTS communication systems and WLAN was divided into β stages and 6 scenarios were defined, which are referred to as Scenario 1 to Scenario 6. According to Scenario 1, there is the least degree of cooperation, and according to Scenario 6, there is the greatest degree of cooperation. From Scenario 4, that is, according to Scenario 4, Scenario 5 and Scenario 6, there is the possibility of an inter-system handover, that is, a communication system change between UMTS communication systems and WLANs (see [1], Chapter 6.5).
Derzeit wird das Scenario 3 spezifiziert. Prozeduren für ein Inter-System-Handover wurden noch nicht spezifiziert.Currently Scenario 3 is specified. Procedures for inter-system handover have not yet been specified.
Fig.l zeigt ein UMTS-Kommunikationssystem 100 zur Bereitstellung von paketvermittelten Diensten.FIG. 1 shows a UMTS communication system 100 for providing packet-switched services.
Ein Teilnehmergerät 101 ist mittels einer ersten Basisstation 102, welche im UMTS-Standard als NodeB bezeichnet wird, mit einem UMTS-Mobilfunknetzwerk 103 gekoppelt.A subscriber device 101 is coupled to a UMTS mobile network 103 by means of a first base station 102, which is referred to as NodeB in the UMTS standard.
Die erste Basisstation 102 ist die Funkschnittstelle zwischen dem Teilnehmergerät 101 und dem UMTS-Mobilfunknetzwerk 103 und ermöglicht die Übertragung von Funksignalen. Die erste Basisstation 102 ist mit einem RNC (Radio Network Controller) 104 gekoppelt. Der RNC 104 hat im Wesentlichen Aufgaben, die die Steuerung der Luftschnittstelle betreffen, wie beispielsweise die Zuweisung von Funkressourcen bei einem Kommunikationsverbindungsaufbau .The first base station 102 is the radio interface between the user equipment 101 and the UMTS mobile radio network 103 and enables the transmission of radio signals. The first base station 102 is coupled to a Radio Network Controller (RNC) 104. The RNC 104 essentially has tasks related to the control of the air interface, such as the allocation of radio resources in a communication connection setup.
Es können weitere Basisstationen mit dem RNC 104 gekoppelt sein, hier beispielsweise eine zweite Basisstation 110.There may be further base stations coupled to the RNC 104, here for example a second base station 110.
Zur Übertragung von Datenpaketen wird das Internet-Protokoll (IP) verwendet. Ein SGSN (Serving GPRS Support Node; GPRS: General Packet Radio Service) 105 koppelt, anschaulich gesprochen aus Sicht des IP, das Teilnehmergerät 101 mit dem UMTS-Mobilfunknetzwerk 103 und stellt die Funktionalität eines Routers bereit. Der SGSN 105 dient weiterhin zurThe Internet Protocol (IP) is used to transmit data packets. A SGSN (Serving GPRS Support Node) 105, illustratively speaking from the point of view of the IP, couples the subscriber device 101 to the UMTS mobile radio network 103 and provides the functionality of a router. The SGSN 105 is still used for
Authentifizierung von Benutzern zur Mobilitätsverwaltung.Authentication of users for mobility management.
Mittels eines GGSN (Gateway GPRS Support Node) 106 ist das UMTS-Mobilfunknetzwerk 103 mit externen paketbasierten Kommunikationsnetzwerken, hier beispielsweise dem Internet 107, gekoppelt. Der GGSN 106 stellt ebenfalls die Funktionalität eines Routers bereit.By means of a GGSN (Gateway GPRS Support Node) 106, the UMTS mobile radio network 103 is coupled to external packet-based communication networks, here for example the Internet 107. The GGSN 106 also provides the functionality of a router.
Der GGSN ist weiterhin mit einem IMS (IP Multimedia Subsystem) 108, das heißt einem Kommunikationssystem gemäß dem IMS-Standard, gekoppelt.The GGSN is further coupled to an IMS (IP Multimedia Subsystem) 108, that is, a communication system according to the IMS standard.
Ein IMS ist ein paketbasiertes Kommunikationssystem. Der IMS- Standard wurde entwickelt, um Dienste anbieten zu können, die typisch für eine leitungsvermittelte Übertragung sind, wie beispielsweise Sprachtelefonie. Ein HLR (Home Location Register) 109 enthält Daten, die zum Aufbau einer Kommunikationsverbindung und zur Authentifizierung des Benutzers des Teilnehmergeräts 101 erforderlich sind.An IMS is a packet-based communication system. The IMS standard has been developed to offer services that are typical of circuit-switched transmission, such as voice telephony. An HLR (Home Location Register) 109 contains data required to establish a communication connection and to authenticate the user of the user equipment 101.
Neben dem GGSN 106 kann das UMTS-Kommunikationssystem 100 weitere GGSN (nicht gezeigt) aufweisen. Auf diese Weise kann durch Redundanz eine höhere Zuverlässigkeit und vor allem Verfügbarkeit erreicht werden und Datenverkehr kann auf mehrere Netzwerkelemente verteilt werden. Fordert dasIn addition to the GGSN 106, the UMTS communication system 100 may include further GGSNs (not shown). In this way, through redundancy, a higher reliability and above all availability can be achieved and data traffic can be distributed over several network elements. Demands that
Teilnehmergerät 101 einen Kommunikationsdienst an, für den ein GGSN erforderlich ist, so wird von einem DNS (Domain Name Service) -Server der GGSN 106 oder einer der weiteren GGSN ausgewählt .Subscriber device 101 to a communication service, for which a GGSN is required, the GGSN 106 or one of the other GGSN is selected by a DNS (Domain Name Service) server.
Das Teilnehmergerät 101 fordert einen Kommunikationsdienst an, indem es einen PDP-Context-Request an das SGSN 105 sendet. In dem PDP-Context-Request ist optional ein APN (Access Point Name) enthalten. Ein APN ist eine nicht eindeutige Referenz auf einem GGSN und weist stets eine Identifikation auf, welche den Kommunikationsdienst spezifiziert, der von dem Teilnehmergerät 101 angefordert wird.The subscriber device 101 requests a communication service by sending a PDP context request to the SGSN 105. The PDP Context Request optionally contains an APN (Access Point Name). An APN is a non-unique reference to a GGSN and always has an identification specifying the communication service requested by the user equipment 101.
Ferner kann der APN eine Operator-Identifikation (Operator ID) aufweisen, die ein Kommunikationsnetzwerk spezifiziert, mittels welchem der Kommunikationsdienst genutzt werden soll. Auf diese Weise ist es möglich, dass das Teilnehmergerät 101 einen Kommunikationsdienst nutzt, der von einem anderen Kommunikationsnetzwerk als dem UMTS-Mobilfunknetzwerk 103 bereitgestellt wird. Die Operator-Identifikation ist optional in dem APN enthalten. Ist keine Operator-Identifikation in dem APN enthalten, so wird der Kommunikationsdienst von dem aktuellen Kommunikationsnetzwerk, in diesem Fall dem UMTS- Funknetzwerk 103, bereitgestellt.Further, the APN may include an operator identification (Operator ID) specifying a communication network by which the communication service is to be used. In this way, it is possible for the subscriber device 101 to use a communication service provided by a communication network other than the UMTS mobile network 103. The operator identification is optionally included in the APN. If no operator identification is included in the APN, then the communication service of the current communication network, in this case the UMTS radio network 103, provided.
Um eine IP-Adresse eines GGSN zu ermitteln, der dem APN entspricht, sendet der SGSN 105 eine Anfrage an einenTo determine an IP address of a GGSN corresponding to the APN, the SGSN 105 sends a request to a
DNS (Domain Name Service) -Server (nicht gezeigt). Der DNS- Server enthält eine Zuordnungstabelle, mittels welcher dem APN eine IP-Adresse zugeordnet werden kann. Diese Zuordnung ist jedoch nicht eindeutig. Der DNS-Server übermittelt dem SGSN 105 die IP-Adresse eines beliebigen GGSN, der den angeforderten Kommunikationsdienst bereitstellen kann. Dies sei in diesem Beispiel der gezeigte GGSN 106.DNS (Domain Name Service) server (not shown). The DNS server contains a mapping table by means of which an IP address can be assigned to the APN. However, this assignment is not unique. The DNS server transmits to the SGSN 105 the IP address of any GGSN that can provide the requested communication service. This is the GGSN 106 shown in this example.
Um eine gleichmäßige Auslastung der GGSNs des UMTS- Mobilfunknetzwerks 103 zu erreichen, wird z.B. ein Round-In order to achieve a uniform utilization of the GGSNs of the UMTS mobile radio network 103, e.g. a round
Robin-Verfahren angewendet, d.h. bei jeder Anfrage nach der Bereitstellung des Kommunikationsdiensts wird der nächste GGSN in einer Liste der für den Kommunikationsdienst geeigneten GGSNs ausgewählt.Robin method used, i. at each request for the provision of the communication service, the next GGSN is selected in a list of the GGSNs suitable for the communication service.
Der APN hat beispielsweise die Form myIMS.mncO12.mcc345.grps. Die Zeichenkette myIMS ist die erforderliche Kommunikationsdienst-Identifikation und die Zeichenkette mncO12 ,mcc345 ist die optionale Operator-Identifikation (Netzwerk-Identifikation) . Das Label gprs kennzeichnet, dass der APN im Rahmen eines Kommunikationsnetzwerks gemäß dem 3GPP-Standard verwendet wird. Nachdem das SGSN 105 den APN aufgelöst hat, d.h. in diesem Fall die IP-Adresse des GGSN 106, ermittelt hat, baut das SGSN 105 eine direkte Kommunikationsverbindung zu dem GGSN 106 auf.For example, the APN has the form myIMS.mncO12.mcc345.grps. The string myIMS is the required communication service identification and the string mncO12, mcc345 is the optional operator identification (network identification). The label gprs indicates that the APN is used in the context of a communication network according to the 3GPP standard. After the SGSN 105 has resolved the APN, i. In this case, the IP address of the GGSN 106, SGSN 105 establishes a direct communication link to the GGSN 106.
Fig.2 zeigt ein Kommunikationssystem 200 mit einem WLAN- Zugangsnetzwerk 203. Ein Teilnehmergerät 201 ist mittels eines ersten Access Point (AP) 202 mit dem WLAN-Zugangsnetzwerk 203 gekoppelt. Der erste Access Point 202 dient als Funkschnittstelle und ermöglicht die Übertragung von Funksignalen.2 shows a communication system 200 with a WLAN access network 203. A subscriber device 201 is coupled to the WLAN access network 203 by means of a first access point (AP) 202. The first access point 202 serves as a radio interface and enables the transmission of radio signals.
Der Access Point 202 und eventuell weitere Access Points, hier beispielsweise ein zweiter Access Point 204, sind mit einem Access Router (AR) 205 gekoppelt. Der Access Router 205 ist für die Steuerung von Handovers zwischen den angeschlossenen Access Points 202, 204 zuständig und koppelt das Teilnehmergerät 201 mit dem Internet 206 und einem AAA- Server (Authentication, Authorisation and Accounting-Server) 207.The access point 202 and possibly further access points, here for example a second access point 204, are coupled to an access router (AR) 205. The access router 205 is responsible for controlling handovers between the connected access points 202, 204 and couples the subscriber device 201 to the Internet 206 and an AAA server (Authentication, Authorization and Accounting Server) 207.
Der Access Router 205 stellt die Funktionalität eines Routers bereit .The Access Router 205 provides the functionality of a router.
Der AAA-Server 207 dient zur Authentifizierung und zum Überprüfen der Berechtigung der Benutzer. Ferner erzeugt der AAA-Server 207 die Daten, die zum Erfassen von Kommunikationsverbindungsgebühren verwendet werden.The AAA server 207 is used to authenticate and verify the authority of the users. Further, the AAA server 207 generates the data used for detecting communication connection charges.
Fig.3 zeigt ein Kommunikationssystem 300 mit einem WLAN/3G- Interworking-Network 310.3 shows a communication system 300 with a WLAN / 3G interworking network 310.
Das WLAN/3G-Interworking-Network 310 ist gemäß dem 3GPP- Standard für Scenario 3 ausgestaltet.The WLAN / 3G interworking network 310 is configured according to the 3GPP standard for Scenario 3.
Das WLAN/3G-Interworking-Network 310 koppelt ein UMTS- Mobilfunknetzwerk 311, das die mit Bezug auf Fig.l erläuterte Netzwerkarchitektur aufweist, mit einem WLAN-Zugangsnetzwerk 312, das die mit Bezug auf Fig.2 erläuterte Netzwerkarchitektur aufweist.The WLAN / 3G interworking network 310 couples a UMTS mobile network 311 having the network architecture discussed with reference to FIG. 1 to a WLAN access network 312, which has the network architecture explained with reference to FIG.
Das UMTS-Mobilfunknetzwerk 311 weist, wie mit Bezug auf Fig.l beschrieben, Basisstationen 302, 303, die mittels eines RNCAs described with reference to FIG. 1, the UMTS mobile radio network 311 has base stations 302, 303 which are connected by means of an RNC
304 mit einem SGSN 305 gekoppelt sind, einen GGSN 306, der - mit dem SGSN 305, dem Internet 307, einem IMS 308 und einem HLR 309 gekoppelt ist, auf.304 are coupled to an SGSN 305, a GGSN 306 coupled to the SGSN 305, the Internet 307, an IMS 308, and an HLR 309.
Das WLAN-Zugangsnetzwerk 312 weist, wie mit Bezug auf Fig.2 beschrieben, Access Points 313, 314 und einen Access Router 316 auf. Ein Teilnehmergerät 315 ist mittels eines der Access Points 313, 314 mit dem Access Router 316 gekoppelt.The WLAN access network 312 comprises access points 313, 314 and an access router 316 as described with reference to FIG. A subscriber device 315 is coupled to the access router 316 via one of the access points 313, 314.
Das Kommunikationssystem 300 ermöglicht den Zugriff desThe communication system 300 allows the access of the
Teilnehmergeräts 315 mittels des WLAN-Zugangsnetzwerks 312 auf paketvermittelte (Kommunikations-) Dienste, die mittels des UMTS-Kommunikationsnetzwerks 311 bereitgestellt werden, beispielsweise den Zugriff auf das IMS 308.Subscriber device 315 by means of the WLAN access network 312 on packet-switched (communication) services, which are provided by means of the UMTS communication network 311, for example, access to the IMS 308th
Möchte der Benutzer des Teilnehmergeräts 315 diese Dienste nutzen, so ist eine Authentifizierung und eine Autorisierung mittels eines AAA-Servers 316 des WLAN/3G-Interworking- Netzwerks 310 erforderlich.If the user of the subscriber device 315 wishes to use these services, authentication and authorization by means of an AAA server 316 of the WLAN / 3G interworking network 310 is required.
Ein AAA-Server, den das WLAN-Zugangsnetzwerk 312 eventuell aufweist, kann dafür nicht verwendet werden.An AAA server, which the WLAN access network 312 may have, can not be used for this.
Ein PDG (Packet Data Gateway) 317 ermöglicht den Zugang zum Internet 307 und zum IMS 308 und stellt die Funktionalität eines Routers bereit. Zum Erfassen von Kommunikationsverbindungsgebühren ist der AAA-Server 316 mit dem PDG 317 gekoppelt.A PDG (Packet Data Gateway) 317 provides access to the Internet 307 and IMS 308 and provides the functionality of a router. For detecting communication connection charges, the AAA server 316 is coupled to the PDG 317.
Ein WAG (WLAN Access Gateway) 318 hat im Wesentlichen die Aufgabe, eine Kommunikationsverbindung zu dem Heimat-UMTS- Kommunikationsnetzwerk (nicht gezeigt) eines Benutzers eines Teilnehmergeräts (nicht gezeigt) bereitzustellen, falls eine Kommunikationsverbindung von dem Teilnehmergerät zu dem UMTS- Mobilfunknetzwerk 311 besteht und dieses ein besuchtes UMTS- Kommunikationsnetzwerk und nicht das Heim-UMTS- Kommunikationsnetzwerk des Benutzers ist.A WAG (WLAN Access Gateway) 318 has, in essence, the task of providing a communication connection to the home UMTS communication network (not shown) of a user of a subscriber device (not shown) if there is a communication connection from the subscriber device to the UMTS mobile radio network 311 and this is a visited UMTS communication network and not the user's home UMTS communication network.
Dazu weist das WAG 318 eine KommunikationsVerbindung zu dem PDG des Heimat-UMTS-Kommunikationsnetzwerk (nicht gezeigt) auf. Das WAG 318 stellt die Funktionalität eines Routers bereit.For this, the WAG 318 has a communication connection to the PDG of the home UMTS communication network (not shown). The WAG 318 provides the functionality of a router.
Die Möglichkeit, mittels eines, besuchten UMTS- Kommunikationsnetzwerks mit dem Heimat-UMTS- Kommunikationsnetzwerk zu kommunizieren, wird als Roaming bezeichnet .The possibility of communicating with the home UMTS communication network by means of a visited UMTS communication network is called roaming.
Möchte ein Benutzer des Teilnehmergeräts 315 mittels des WLAN-Zugangsnetzwerks 312 einen Kommunikationsdienst nutzen, so erfolgt die Auswahl eines PDG und die Ermittlung der IP- Adresse des ausgewählten PDG ähnlich wie im Falle eines UMTS- Mobilfunknetzwerks, wie oben mit Bezug auf Fig.l erläutert. Das Teilnehmergerät 315 kontaktiert einen DNS-Server, der einen W-APN (WLAN Access Point Name) in die IP-Adresse eines für die Bereitstellung des Kommunikationsdienst geeigneten PDG umwandelt, d.h. die IP-Adresse eines geeigneten PDG, beispielsweise des gezeigten PDG 317, an das Teilnehmergerät 315 übermittelt. Anders als im Falle eines UMTS-Mobilfunknetzwerks fordert das Teilnehmergerät 315 selbst eine IP-Adresse bei einem DNS- Server an und nicht ein dazwischenliegendes Netzwerkelement, wie das SGSN 305 im Falle eines UMTS-Mobilfunknetzwerks.If a user of the subscriber device 315 wishes to use a communication service by means of the WLAN access network 312, the selection of a PDG and the determination of the IP address of the selected PDG are similar to the case of a UMTS mobile radio network, as explained above with reference to FIG , The subscriber device 315 contacts a DNS server which converts a W-APN (WLAN Access Point Name) into the IP address of a PDG suitable for providing the communication service, ie the IP address of a suitable PDG, for example the PDG 317 shown, transmitted to the subscriber device 315. Unlike in the case of a UMTS mobile network, the user equipment 315 itself requests an IP address at a DNS server and not an intervening network element such as the SGSN 305 in the case of a UMTS mobile network.
Insbesondere wird dem Teilnehmergerät 315 die IP-Adresse des ausgewählten PDG 317 direkt übermittelt. Das Teilnehmergerät 315 kontaktiert unter Verwendung der IP-Adresse das PDG 317 direkt. Anschaulich ist das WAG 318 für das Teilnehmergerät transparent.In particular, the subscriber device 315 receives the IP address of the selected PDG 317 directly. The user equipment 315 directly contacts the PDG 317 using the IP address. Clearly, the WAG 318 is transparent to the subscriber device.
Es ist für ein verbessertes Inter-System-Handover zwischen dem UMTS-Mobilfunknetzwerk 311 und dem WLAN-Zugangsnetzwerk 312 von Vorteil, das PDG 317 und das GGSN 306 in einem dem UMTS-Mobilfunknetzwerk 311 und dem WLAN-Zugangsnetzwerk 312 gemeinsamen Netzwerkelement zusammenzufassen. In diesem Fall weist das gemeinsame Netzwerkelement unterschiedliche Schnittstellen zu dem SGSN 315 (anschaulich zu der UMTS- Seite) und zu dem WAG 318 (anschaulich zu der WLAN-Seite) sowie zu weiteren Kommunikationssystemen, beispielsweise dem Internet 307, auf.It is advantageous for an improved inter-system handover between the UMTS mobile network 311 and the WLAN access network 312 to combine the PDG 317 and the GGSN 306 in a network element common to the UMTS mobile network 311 and the WLAN access network 312. In this case, the common network element has different interfaces to the SGSN 315 (illustratively to the UMTS side) and to the WAG 318 (illustratively to the WLAN side) as well as to further communication systems, for example the Internet 307.
WLAN Interworking gemäß 3GPP ist in [2] beschrieben. GPRS gemäß 3GPP ist in [3] beschrieben.WLAN interworking according to 3GPP is described in [2]. GPRS according to 3GPP is described in [3].
In Druckschrift [4] ist ein Kommunikationssystem mit einem WLAN und einem UMTS-Kommunikationsnetzwerk beschrieben, bei dem ein Kommunikationsendgerät eine Anfrage mit der Angabe eines Access Point Name eines Kommunikationsdienst-Servers an einen Domain Name Service - Server sendet, um dieDocument [4] describes a communication system with a WLAN and a UMTS communication network, in which a communication terminal sends a request with the specification of an access point name of a communication service server to a Domain Name Service server in order to transmit the
Vermittlungsschicht-Adresse des Kommunikationsdienst-Servers zu ermitteln. Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren für ein Inter-System-Handover zwischen einem UMTS- Kommunikationsnetzwerk und einem WLAN bereitzustellen, bei dem die Sicherheit des UMTS-Kommunikationsnetzwerks gewährleistet ist.Determine network layer address of the communication service server. The invention is based on the problem of providing a method for an inter-system handover between a UMTS communication network and a WLAN, in which the security of the UMTS communication network is ensured.
Das Problem wird durch ein Kommunikationssystem, ein 'Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationssystems, ein Kommunikationsnetzwerk und ein Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationsnetzwerks mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst.The problem is solved by a communication system, a method for operating a communication system, a communication network and a method for operating a communication network having the features according to the independent patent claims.
Es wird ein Kommunikationssystem mit einem Kommunikationsendgerät und einem Kommunikationsnetzwerk bereitgestellt, wobei das Kommunikationsnetzwerk einenThere is provided a communication system having a communication terminal and a communication network, wherein the communication network has a
Kommunikationsdienst-Server aufweist, der eingerichtet ist, einen Kommunikationsdienst bereitzustellen. Das Kommunikationsendgerät ist eingerichtet, eine Anfrage nach der Bereitstellung des Kommunikationsdiensts an das Kommunikationsnetzwerk zu übermitteln. DasCommunication service server that is configured to provide a communication service. The communication terminal is set up to transmit a request for the provision of the communication service to the communication network. The
Kommunikationsnetzwerk weist eine Zuordnungseinrichtung, die eingerichtet ist, die Vermittlungsschicht-Adresse des Kommunikationsdienst-Servers auf eine eindeutige Identifikation des Kommunikationsdienst-Servers abzubilden und eine Signalisierungseinrichtung auf, die eingerichtet ist, die Identifikation an das Kommunikationsendgerät zu übermitteln. Das Kommunikationsendgerät ist eingerichtet, unter Verwendung der Identifikation anzufordern, dass der Kommunikationsdienst-Server den Kommunikationsdienst für das Kommunikationsendgerät bereitstellt.Communication network has an allocation device that is configured to map the network layer address of the communication service server to a unique identification of the communication service server and a signaling device that is configured to transmit the identification to the communication terminal. The communication terminal is configured to request using the identification that the communication service server provides the communication service for the communication terminal.
Anschaulich teilt das Kommunikationsnetzwerk dem Kommunikationsendgerät eine Identifikation des Kommunikationsdienst-Servers mit, die es demThe communication network clearly communicates the identification of the communication terminal to the communication terminal Communication service servers with it
Kommunikationsendgerät ermöglicht, den Kommunikationsdienst- Server zu adressieren und eine Anforderung nach der Bereitstellung des Kommunikationsdiensts an den Kommunikationsdienst-Server zu übermitteln, ohne dass dem Kommunikationsendgerät die Vermittlungsschicht-Adresse des Kommunikationsdienst-Servers bekannt ist (die Anforderung kann indirekt geschehen, das heißt mittels eines weiteren Netzwerkelements, dem die Identifikation des Kommunikationsdienst-Servers von dem Kommunikationsendgerät mitgeteilt wird) .Communication terminal allows to address the communication service server and to submit a request for the provision of the communication service to the communication service server without the communication terminal the network layer address of the communication service server is known (the request can be done indirectly, that is by means of a another network element to which the identification of the communication service server is notified by the communication terminal).
Auf diese Weise kann insbesondere die Vermittlungsschicht- Adresse des Kommunikationsdienst-Servers vor dem Kommunikationsendgerät und vor dem Benutzer desIn this way, in particular the network layer address of the communication service server before the communication terminal and before the user of the
Kommunikationsdienst-Endgeräts geheimgehalten werden. Einzelheiten über die Netzwerktopologie des Kommunikationsnetzwerks werden vor dem Benutzer des Kommunikationsendgeräts somit geheim gehalten, wodurch die Netzwerksicherheit des Kommunikationsnetzwerks erhöht wird.Communication service terminal are kept secret. Details about the network topology of the communication network are thus kept secret from the user of the communication terminal, thereby increasing the network security of the communication network.
Beispielsweise bleiben vor einem potentiellen Hacker Einzelheiten über das Kommunikationsnetzwerk verborgen und der Hacker kann keinen Angriff auf den Kommunikationsdienst- Server starten, da ihm die Vermittlungsschicht-Adresse desFor example, details about the communication network remain hidden from a potential hacker, and the hacker can not launch an attack on the communication service server because the network layer address of the communication server is not
Kommunikationsdienst-Servers nicht bekannt ist. In dem Fall, dass das Kommunikationsnetzwerk ein UMTS (Universal Mobile Telecomunication System) -Kommunikationsnetzwerk und ein WLAN (Wireless Local Area Network) aufweist, wird es dem Kommunikationsendgerät, beispielsweise einem Mobilfunk- Teilnehmergerät, im Falle eines Inter-System-Handovers von dem UMTS-Kommunikationsnetzwerk zu dem WLAN ermöglicht, den Kommunikationsdienst-Server, beispielsweise einen GGSN (Gateway GPRS Support Node, GPRS: General Packet Radio Service) , zu adressieren, was insbesondere von Vorteil ist, wenn der GGSN mit einem PDG (Packet Data Gateway) zu einem Netzwerkelement zusammengefasst ist, da in diesem Fall das Mobilfunk-Teilnehmergerät im Laufe des Inter-System-Handover das PDG adressieren kann.Communication service server is not known. In the event that the communication network has a UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) communication network and a WLAN (Wireless Local Area Network), it becomes the communication terminal, for example a mobile subscriber unit, in the case of an inter-system handover from the UMTS Communication network to the WLAN allows the communication service server, such as a GGSN (GPRS Support GPRS General Packet Radio Service) to address, which is particularly advantageous if the GGSN is combined with a PDG (Packet Data Gateway) to a network element, since in this case the mobile subscriber unit in the course of the inter-system handover the PDG can address.
Dem Mobilfunk-Teilnehmergerät wird es somit ermöglicht, den GGSN eindeutig zu referenzieren, ohne dass dem Mobilfunk- Teilnehmergerät Einzelheiten über die Netzwerktopologie des Kommunikationsnetzwerks mitgeteilt werden. Anschaulich wird dazu wie unten beschrieben die APN (Access Point Name) - Auflösung des SGSN (Serving GPRS Support Node) , der dem Mobilfunk-Teilnehmergerät zugeordnet ist, erweitert. In diesem Fall wird die Abbildung der Vermittlungsschicht- Adresse, die in diesem Fall eine IP (Internet-Protokoll) - Adresse ist, von einem DNS (Domain Name Service) -Server vorgenommen. Dem Mobilfunk-Teilnehmergerät bleibt die IP- Adresse des GGSN verborgen und dem Mobilfunk-Teilnehmergerät ist es nicht möglich, den DNS-Server selbst zu kontaktieren und so die Identifikation in eine IP-Adresse aufzulösen. Mittels der Identifikation kann das Mobilfunk-Teilnehmergerät im Verlauf eines Inter-System-Handovers einen W-APN (WLAN Access Point Name) ermitteln, der eindeutig das PDG referenziert, das mit dem GGSN zu einem Netzwerkelement zusammengefasst ist.The mobile subscriber device thus makes it possible to uniquely refer to the GGSN without the mobile subscriber device being informed of details about the network topology of the communication network. Clearly, as described below, the APN (Access Point Name) - resolution of the SGSN (Serving GPRS Support Node), which is assigned to the mobile subscriber unit, extended. In this case, the mapping of the network layer address, which in this case is an IP (Internet Protocol) address, is done by a Domain Name Service (DNS) server. The mobile subscriber unit remains hidden the IP address of the GGSN and the mobile subscriber unit, it is not possible to contact the DNS server itself and so dissolve the identification in an IP address. By means of the identification, the mobile radio subscriber device can determine in the course of an inter-system handover a W-APN (WLAN Access Point Name), which uniquely references the PDG, which is combined with the GGSN to form a network element.
Stellt der GGSN für das Mobilfunk-Teilnehmergerät als Kommunikationsdienst eine Kommunikationsverbindung ins Internet bereit, so wird auf einfache Weise ermöglicht, dass nach einem Inter-System-Handover das PDG, das mit dem GGSN zu einem GGSN/PDG zusammengefasst ist, den Kommunikationsdienst bereitstellt. Auf diese Weise kann ein schnelles Inter- System-Handover durchgeführt werden (ohne Unterbrechung des Kommunikationsdiensts) , da die externe Vermittlungsschicht- Adresse, d.h. die Vermittlungsschicht-Adresse, die zur Adressierung des Netzwerkelements, das den Koinmunikationsdienst bereitstellt, also des GGSN/PDG, aus dem Internet verwendet wird, sich im Verlauf des Inter-System- Handover nicht ändert. Somit muss kein Re-Routing durchgeführt werden, sondern die Umleitung der im Rahmen des Kommunikationsdiensts übermittelten Daten kann durch einfaches Umschalten in GGSN/PDG erfolgen.If the GGSN provides a communication connection to the Internet for the mobile radio subscriber unit as a communication service, then it is easily possible for the PDG, which is combined with the GGSN to form a GGSN / PDG, to provide the communication service after an inter-system handover. In this way, a fast inter- System handovers are performed (without interrupting the communication service), since the external network layer address, ie the network layer address that is used to address the network element that provides the Koinmunikationsdienst, ie the GGSN / PDG, from the Internet, in History of inter-system handover does not change. Thus, no re-routing must be performed, but the redirection of the data transmitted in the context of the communication service can be done by simply switching to GGSN / PDG.
Würden hingegen unterschiedliche Netzwerkelemente zur Bereitstellung des Kommunikationsdienst mittels des UMTS- Kommunikationsnetzwerks bzw. des WLAN verwendet, so müsste eine komplexe Weiterleitung der Daten zwischen denIf, on the other hand, different network elements were used to provide the communication service by means of the UMTS communication network or the WLAN, a complex forwarding of the data between the
Netzwerkelementen implementiert werden, welche Verzögerungen beim Weiterführen des Kommunikationsdienstes mittels des WLAN im Rahmen eines Inter-System-Handovers zur Folge hätte.Network elements are implemented, which would result in delays in the continuation of the communication service using the WLAN in the context of an inter-system handover.
Somit werden beim Inter-System-Handover erhebliche Verzögerungen vermieden, ohne dass dem Mobilfunk- Teilnehmergerät die IP-Adresse des GGSN übermittelt wird.Thus, significant delays are avoided in the inter-system handover without the IP address of the GGSN is transmitted to the mobile subscriber unit.
Ferner werden ein Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationssystems, ein Kommunikationsnetzwerk und einFurther, a method of operating a communication system, a communication network, and a
Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationsnetzwerks gemäß dem oben beschriebenen Kommunikationssystem bereitgestellt.Method for operating a communication network according to the communication system described above.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Die weiteren Ausgestaltungen derPreferred developments of the invention will become apparent from the dependent claims. The further embodiments of the
Erfindung, die im Zusammenhang mit dem Kommunikationssystem beschrieben sind, gelten sinngemäß auch für das Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationssystems, das Kommunikationsnetzwerk: und das Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationsnetzwerks .Invention, which are described in connection with the communication system, apply mutatis mutandis to the method for operating a communication system, the Communication network: and the method for operating a communication network.
In einer Ausführungsform weist das Kommunikationsnetzwerk ein erstes Zugangsnetzwerk und ein zweites Zugangsnetzwerk auf, die Anfrage ist eine Anfrage nach der Bereitstellung des Kommunikationsdiensts mittels des ersten Zugangsnetzwerks und die Signalisierungseinrichtung ist eingerichtet, die Identifikation an das Kommunikationsendgerät als Resultat auf die Anfrage des Kommunikationsendgeräts an das Kommunikationsendgerät zu übermitteln.In one embodiment, the communication network has a first access network and a second access network, the request is a request for the provision of the communication service by means of the first access network and the signaling device is set up, the identification to the communication terminal as a result of the request of the communication terminal to the communication terminal to convey.
Beispielsweise ist das Kommunikationsendgerät eingerichtet, unter Verwendung der Identifikation anzufordern, dass der Kommunikationsdienst-Server den Kommunikationsdienst für das Kommunikationsendgerät mittels des zweiten Zugangsnetzwerks bereitstellt .For example, the communication terminal is configured to request using the identification that the communication service server provides the communication service for the communication terminal via the second access network.
Anschaulich wird die Erfindung, wie oben erläutert, im Rahmen eines Inter-System-Handover von dem ersten Zugangsnetzwerk (beispielsweise einem UMTS-Kommunikationsnetzwerk) zu dem zweiten Zugangsnetzwerk (beispielsweise einem WLAN) verwendet .As explained above, the invention is illustratively used in the context of an inter-system handover from the first access network (for example a UMTS communication network) to the second access network (for example a WLAN).
In einer Ausführungsform ist das erste Zugangsnetzwerk einIn one embodiment, the first access network is a
UMTS-Kommunikationsnetzwerk, der Kommunikationsdienst-Server ein GGSN und/oder die Signalisierungseinrichtung ein SGSN.UMTS communication network, the communication service server GGSN and / or the signaling device SGSN.
Beispielsweise ist das zweite Zugangsnetzwerk ein WLAN.For example, the second access network is a WLAN.
In einer Ausführungsform ist die eindeutige Identifikation ein APN. In einer Ausführungsform ist die Zuordnungseinrichtung ein DNS Server.In one embodiment, the unique identifier is an APN. In one embodiment, the allocation device is a DNS server.
Beispielsweise ist der Kommunikationsdienst das Bereitstellen einer Kommunikationsverbindung zu einem weiteren KommunikationsSystem.For example, the communication service is providing a communication connection to another communication system.
In einer Ausführungsform ist die Kommunikationsverbindung eine paketvermittelte Kommunikationsverbindung.In one embodiment, the communication connection is a packet-switched communication connection.
Das weitere Kommunikationssystem kann das Internet sein.The other communication system can be the Internet.
Anschaulich stellt beispielsweise ein GGSN als Kommunikationsdienst eine Kommunikationsverbindung von einem Mobilfunk-Teilnehmergerät ins Internet bereit, die im Rahmen eines Inter-System-Handovers nahtlos (ohne Unterbrechung) bestehen soll, also mittels des Zugangsnetzwerks, zu dem der Inter-System-Handover erfolgt, ohne Unterbrechung weitergeführt werden soll.Illustratively, for example, a GGSN as a communication service provides a communication link from a mobile radio subscriber device to the Internet, which should exist seamlessly (without interruption) as part of an inter-system handover, that is to say by means of the access network to which the inter-system handover takes place. should be continued without interruption.
In einer Ausführungsform ist die Vermittlungsschicht-Adresse eine IP-Adresse des Kommunikationsdienst-Servers, mittels welcher der Kommunikationsdienst-Server innerhalb des Kommunikationsnetzwerks adressierbar ist.In one embodiment, the network layer address is an IP address of the communications service server by means of which the communications service server is addressable within the communications network.
Aufgrund der Tatsache, dass bei Verwendung der Erfindung die IP-Adresse nicht bekannt wird, eignet sich die Erfindung besonders im Rahmen eines Inter-System-Handovers von einem UMTS-Mobilfunknetzwerk zu einem WLAN.Due to the fact that the IP address is not known when using the invention, the invention is particularly suitable as part of an inter-system handover of a UMTS mobile network to a WLAN.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Weiteren näher erläutert. Figur 1 zeigt ein UMTS-Kortimunikationssystem zurEmbodiments of the invention are illustrated in the figures and are explained in more detail below. FIG. 1 shows a UMTS cortiming system for
Bereitstellung von paketvermittelten Diensten;Provision of packet-switched services;
Figur 2 zeigt ein Kommunikationssystem mit einem WLAN- Zugangsnetzwerk;Figure 2 shows a communication system with a WLAN access network;
Figur 3 zeigt Kommunikationssystem mit einem WLAN/3G- Interworking-Network;Figure 3 shows communication system with a WLAN / 3G interworking network;
Figur 4 zeigt ein Kommunikationssystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.Figure 4 shows a communication system according to an embodiment of the invention.
Figur 5 zeigt ein Nachrichtenflussdiagramm gemäß einemFIG. 5 shows a message flow diagram according to FIG
Ausführungsbeispiel der Erfindung.Embodiment of the invention.
Fig.4 zeigt ein Kommunikationssystem 400 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.4 shows a communication system 400 according to an embodiment of the invention.
Die Architektur des KommunikationsSystems 400 basiert auf der Architektur eines WLAN/3G-Interworking-Netzwerks gemäßThe architecture of the communication system 400 is based on the architecture of a WLAN / 3G interworking network according to
Scenario 3, wie sie oben mit Bezug auf Fig.3 erläutert ist.Scenario 3, as explained above with reference to FIG.
Ein UMTS-Mobilfunknetzwerk 401 weist Basisstationen 402, 403, die mittels eines RNC (Radio Network Controller) 404 mit einem SGSN 405 gekoppelt sind, ein IMS(IP Multimedia Subsystem) 406, ein HLR(Home Location Register) 407, einen AAA(Authentication, Authorisation and Accounting-Server) - Server 409 und ein WAG(WLAN Access Gateway) 408, jeweils mit der mit Bezug auf Fig.l und Fig.3 beschriebenen Funktionalität, auf. Ein WLAN 410 weist Access Points 413, 414 und einen Access Router 416, jeweils mit der mit Bezug auf Fig.2 und Fig.3 beschriebenen Funktionalität, auf.A UMTS mobile radio network 401 has base stations 402, 403 coupled to an SGSN 405 by a Radio Network Controller (RNC) 404, an IMS (IP Multimedia Subsystem) 406, an HLR (Home Location Register) 407, an AAA (Authentication , Authorization and Accounting Server) - Server 409 and a WAG (WLAN Access Gateway) 408, each with the functionality described with reference to Fig.l and Fig.3. A WLAN 410 has access points 413, 414 and an access router 416, each with the functionality described with reference to FIGS. 2 and 3.
Das Kommunikationssystem weist ferner ein Teilnehmergerät 415 auf.The communication system further includes a user equipment 415.
Im Unterschied zu der mit Bezug auf Fig.3 erläuterten Netzwerkarchitektur weist das UMTS-Mobilfunknetzwerk 401 statt einem GGSN und einem PDG einen PDG/GGSN 411 auf.In contrast to the network architecture explained with reference to FIG. 3, the UMTS mobile radio network 401 has a PDG / GGSN 411 instead of a GGSN and a PDG.
Der PDG/GGSN 411 stellt die Funktionalität eines GGSN und die Funktionalität eines PDG bereit.The PDG / GGSN 411 provides the functionality of a GGSN and the functionality of a PDG.
Mittels des PDG/GGSN 411 sind der SGSN 405, das IMS 406, das HLR 407, der AAA-Server 409, das WAG 408 und das Internet 412 miteinander gekoppelt.By means of the PDG / GGSN 411, the SGSN 405, the IMS 406, the HLR 407, the AAA server 409, the WAG 408 and the Internet 412 are coupled together.
Das mobile Teilnehmergerät 415 ist mit einem UMTS-Sender und einem UMTS-Empfänger und mit einem WLAN-Sender und WLAN-The mobile subscriber device 415 is provided with a UMTS transmitter and a UMTS receiver and with a WLAN transmitter and WLAN
Empfänger ausgestattet, das heißt, dass das Teilnehmergerät 415 sowohl mit dem UMTS-Mobilfunknetzwerk 401 als auch mit dem WLAN 410 kommunizieren kann.Receiver, that is, the user equipment 415 can communicate with both the UMTS mobile network 401 and the WLAN 410.
Der UMTS-Sender des Teilnehmergeräts 415, der UMTS-Empfänger des Teilnehmergeräts 415, der WLAN-Sender des Teilnehmergeräts 415 und der WLAN-Empfänger des Teilnehmergeräts 415 können gleichzeitig betrieben werden.The UMTS transmitter of the user equipment 415, the UMTS receiver of the user equipment 415, the WLAN transmitter of the user equipment 415 and the WLAN receiver of the user equipment 415 can be operated simultaneously.
Im Folgenden wird unter einem Handover stets ein Inter- System-Handover verstanden. Im Folgenden wird beschrieben, wie das Teilnehmergerät 415 einen Kommunikationsdienst anfordert, der mittels des UMTS- Kommunikationssytems 401 bereitgestellt wird, und wie ein Inter-System-Handover durchgeführt wird, so dass der Kommunikationsdienst ohne Unterbrechung nicht mehr von dem UMTS-Mobilfunknetzwerk 401 sondern von dem WLAN 410 bereitgestellt wird, das heißt mittels des WLAN 410 weitergeführt wird.In the following, a handover is always understood to mean an inter-system handover. The following describes how the user equipment 415 requests a communication service provided by the UMTS communication system 401 and how to perform an inter-system handover so that the communication service is no longer disconnected from the UMTS mobile network 401 without interruption is provided to the WLAN 410, that is, by means of the WLAN 410 is continued.
Fig.5 zeigt ein Nachrichtenflussdiagramm 500 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.5 shows a message flow diagram 500 according to an embodiment of the invention.
Der dargestellte Nachrichtenfluss findet zwischen einem Teilnehmergerät 501, einem SGSN 502, einem ersten DNS (Domain Name Service) -Server 503, einem HLR 504, einem GGSN/PDG 505, einem zweiten DNS-Server 506 und einem AAA-Server 507 statt. Das Teilnehmergerät 501, das SGSN 502, das HLR 504, das GGSN/PDG 505 und der AAA-Server 507 sind wie mit Bezug auf Fig.4 erläutert angeordnet und ausgestaltet. Insbesondere sind ein GGSN 550 und ein PDG 551 zu dem GGSN/PDG 505 zusammengefasst .The illustrated message flow occurs between a user equipment 501, an SGSN 502, a first Domain Name Service (DNS) server 503, an HLR 504, a GGSN / PDG 505, a second DNS server 506, and an AAA server 507. The user equipment 501, the SGSN 502, the HLR 504, the GGSN / PDG 505 and the AAA server 507 are arranged and configured as explained with reference to FIG. In particular, a GGSN 550 and a PDG 551 are combined to the GGSN / PDG 505.
Es wird angenommen, dass eine Funk-Kommunikationsverbindung zwischen dem Teilnehmergerät 501 und dem UMTS- Mobilfunknetzwerk 401 besteht und dass das Teilnehmergerät im Paket-vermittelten Bereich des UMTS-Mobilfunknetzwerks 401 registriert ist, d.h., dass ein GPRS-Attach ausgeführt wurde.It is assumed that there is a radio communication link between the user equipment 501 and the UMTS mobile radio network 401 and that the user equipment is registered in the packet switched area of the UMTS mobile radio network 401, i.e., that a GPRS attach has been performed.
Es wird angenommen, dass der Benutzer des Teilnehmergeräts 501 in Schritt 508 eine Internetsitzung aufbauen möchte, das heißt eine Kommunikationsverbindung von dem Teilnehmergerät 501 zu dem Internet 412 aufbauen möchte. Das Teilnehmergerät 501 übermittelt eine PDP-Context-Request-Nachricht 536 an den SGSN 502. Die PDP-Context-Request-Nachricht 536 spezifiziert einen PDP-Context, der von dem Teilnehmergerät 501 angefordert wird. Insbesondere wird ein erster APN spezifiziert, der in diesem Beispiel die Form Internet@mncO12.mcc345.gprs hat.It is assumed that the user of the user equipment 501 wishes to set up an Internet session in step 508, that is, establish a communication connection from the user equipment 501 to the Internet 412. The subscriber device 501 transmits a PDP Context Request message 536 to the SGSN 502. The PDP context request message 536 specifies a PDP context requested by the user equipment 501. In particular, a first APN is specified, which in this example has the form Internet@mncO12.mcc345.gprs.
In Schritt 509 überprüft der SGSN 502 anhand der internen Richtlinien und des Benutzerprofils des Benutzers des Teilnehmergeräts 501, das im HLR 504 gespeichert ist, ob der Benutzer berechtigt ist, den angeforderten PDP-Context zu nutzen. Anschaulich wird eine Autorisierung durchgeführt.In step 509, the SGSN 502 checks, based on the user device's internal policies and user profile of the subscriber device 501 stored in the HLR 504, whether the user is authorized to use the requested PDP context. Clearly, an authorization is carried out.
In Schritt 510 beantragt, wenn der PDP-Context autorisiert ist, das SGSN 502 eine Auflösung des ersten APN bei dem ersten DNS-Server 503, d.h. sendet eine erste APN- Auflösungsanforderung 537 an den ersten DNS-Server 503, mittels welcher angefordert wird, dass der erste DNS-Server 503 die IP-Adresse eines GGSN, der eine Kommunikationsverbindung zum Internet für das Teilnehmergerät 501 bereitstellen kann, an das SGSN 502 übermittelt wird.In step 510, if the PDP context is authorized, the SGSN 502 requests a resolution of the first APN at the first DNS server 503, i. sends a first APN resolution request 537 to the first DNS server 503, requesting that the first DNS server 503 send the IP address of a GGSN that can provide a communication link to the Internet for the subscriber device 501 to the SGSN 502 is transmitted.
In Schritt 511 übermittelt der ersten DNS-Server 503 entsprechend eine erste IP-Adresse 538 an das SGSN 502. Die erste IP-Adresse habe die Form 134.219.233.86. Die erste IP- Adresse ist die IP-Adresse eines GGSN, der eine Kommunikationsverbindung zum Internet 412 für das Teilnehmergerät 501 bereitstellen kann. Es wird angenommen, dass dies der GGSN 550 ist. Die erste IP-Adresse 538 ist somit die UMTS-seitige IP-Adresse des GGSN/PDG 505, d.h. die IP-Adresse des GGSN/PDG 505, mittels welchem der GGSN/PDG 505 innerhalb des UMTS-Mobilfunknetzwerks 401 adressiert wird. Die Zuordnung zwischen dem ersten APN und der ersten IP- Adresse 538 ist jedoch nicht eindeutig. Da das UMTS- Mobilfunknetzwerk 401 gegebenenfalls mehrere GGSNs aufweist, könnte der ersten DNS-Server 503 auch die IP-Adresse eines anderen GGSN als die des GGSN 550 auswählen.In step 511, the first DNS server 503 correspondingly transmits a first IP address 538 to the SGSN 502. The first IP address has the form 134.219.233.86. The first IP address is the IP address of a GGSN that can provide a communication link to the Internet 412 for the subscriber device 501. It is believed that this is the GGSN 550. The first IP address 538 is thus the UMTS-side IP address of the GGSN / PDG 505, ie the IP address of the GGSN / PDG 505, by means of which the GGSN / PDG 505 within the UMTS mobile radio network 401 is addressed. However, the association between the first APN and the first IP address 538 is not unique. As the UMTS mobile network 401 may have multiple GGSNs, the first DNS server 503 could also select the IP address of a GGSN other than that of the GGSN 550.
In Schritt 512 fragt der SGSN 502 bei dem ersten DNS-Server 503 nach einem eindeutigen Namen (einer eindeutigen Identifikation) des GGSN 550.In step 512, the SGSN 502 queries the first DNS server 503 for a unique name (unique identifier) of the GGSN 550.
In Schritt 513 beantwortet der erste DNS-Server 503 die Anfrage des SGSN 502 und übermittelt einen der ersten IP- Adresse eindeutig zugeordneten zweiten APN. Der zweite APN sei in diesem Beispiel GGSN7325@mnc012.mcc345.gprs.In step 513, the first DNS server 503 responds to the request of the SGSN 502 and transmits a second APN uniquely assigned to the first IP address. The second APN in this example is GGSN7325@mnc012.mcc345.gprs.
In Schritt 514 bestätigt der SGSN 502 die Anforderung des PDP-Context mittels einer ersten PDP-Context-ACK-Nachricht 539, die den zweiten APN enthält.In step 514, the SGSN 502 acknowledges the request of the PDP context by means of a first PDP Context ACK message 539 containing the second APN.
In Schritt 515 wird die Kommunikationsverbindung zwischen dem Internet 412 und dem Teilnehmergerät 501 aufgebaut. Das Teilnehmergerät 501 sendet nun Nutzdaten an den SGSN 502, der die Nutzdaten an das GGSN/PDG 505 weiterleitet, welches die Funktionalität eines Gateway zum Internet 412 hat. Das GGSN/PDG 505 empfängt umgekehrt Nutzdaten für dasIn step 515, the communication link between the Internet 412 and the user equipment 501 is established. Subscriber device 501 now sends payload data to SGSN 502, which forwards the payload data to GGSN / PDG 505, which has the functionality of a gateway to Internet 412. Conversely, the GGSN / PDG 505 receives payload data for the
Teilnehmergerät 501 aus dem Internet 412. Das GGSN/PDG 505 wird innerhalb des Internets mittels einer zweiten IP-Adresse (in diesem Beispiel sei dies die IP-Adresse 86.245.12.63) adressiert. Die von dem GGSN/PDG 505 aus dem Internet 412 empfangenen Daten werden von dem GGSN/PDG 505 an den SGSN 502 weitergeleitet und von diesem schließlich an das Teilnehmergerät 501 weitergeleitet. Die logische Koimmunikationsverbindung zwischen dem Teilnehmergerät 501 und dem GGSN/PDG 505 erfolgt mittels des in Schritt 508 angeforderten PDP-Contexts .Subscriber device 501 from the Internet 412. The GGSN / PDG 505 is within the Internet by means of a second IP address (in this example, this is the IP address 86.245.12.63) addressed. The data received from the GGSN / PDG 505 from the Internet 412 is forwarded from the GGSN / PDG 505 to the SGSN 502 and ultimately forwarded by it to the subscriber device 501. The logical co-communication connection between the user equipment 501 and the GGSN / PDG 505 is made by means of the PDP context requested in step 508.
Es wird angenommen, dass sich der Benutzer desIt is assumed that the user of the
Teilnehmergeräts 501 in Schritt 516 in eine WLAN-Funkzelle des WLAN 410, das heißt in den geographischen Versorgungsbereich des WLAN 410, bewegt. Da mittels des WLAN 410 eine höhere Bandbreite als mittels des UMTS- Mobilfunknetzwerks 401 bereitgestellt werden kann, wird angenommen, dass der Benutzer des Teilnehmergeräts 501 die Kommunikationsverbindung zum Internet mittels des WLAN 410 weiterführen möchte, das heißt, dass die Kommunikationsverbindung zum Internet von nun an mittels einer Funk-Kommunikationsverbindung von dem Teilnehmergerät 501 zu dem WLAN 410 bereitgestellt werden soll.Subscriber device 501 in step 516 in a WLAN radio cell of the WLAN 410, that is in the geographical coverage of the WLAN 410, moves. Since a higher bandwidth can be provided by means of the WLAN 410 than by means of the UMTS mobile radio network 401, it is assumed that the user of the subscriber device 501 wishes to continue the communication connection to the Internet by means of the WLAN 410, that is, the communication connection to the Internet from now on be provided by means of a radio communication link from the subscriber device 501 to the WLAN 410.
Dazu authentifiziert sich das Teilnehmergerät 501 zunächst im WLAN 410 (dies wird auf herkömmliche Weise durchgeführt und wird nicht genauer beschrieben) und es wird eine Funk- Kommunikationsverbindung von dem Teilnehmergerät 501 zu dem WLAN 410 aufgebaut.For this purpose, the user equipment 501 first authenticates in the WLAN 410 (this is done in a conventional manner and will not be described in detail) and a wireless communication link is established from the user equipment 501 to the WLAN 410.
In Schritt 517 sendet das Teilnehmergerät 501 eine zweite APN-Auflösungsanforderung 544 an den zweiten DNS-Server 506, mittels welcher es die Auflösung des zweiten APN beantragt.In step 517, the user equipment 501 sends a second APN resolution request 544 to the second DNS server 506 by which it requests the resolution of the second APN.
In Schritt 518 übermittelt der zweite DNS-Server 506 die IP- Adresse des PDG, das mit dem GGSN, der durch den zweiten APN spezifiziert ist, zu einem GGSN/PDG zusammengefasst ist, also die IP-Adresse des PDG 551, an das Teilnehmergerät 501. Die IP-Adresse des PDG 551 habe die Form 134.219.73.42. In Schritt 519 baut das Teilnehmergerät 501 einen Tunnel zu dem PDG 551 auf. Dies geschieht unter Verwendung der IP- Adresse des PDG 551 (134.219.73.42).In step 518, the second DNS server 506 transmits the IP address of the PDG combined with the GGSN specified by the second APN to a GGSN / PDG, that is, the IP address of the PDG 551, to the user equipment 501. The IP address of the PDG 551 is 134.219.73.42. In step 519, the user equipment 501 sets up a tunnel to the PDG 551. This is done using the IP address of the PDG 551 (134.219.73.42).
In Schritt 520 übermittelt das Teilnehmergerät 501 nach erfolgreichem Aufbau des Tunnels eine APN-Request-Nachricht 541 an das PDG 551. Die APN-Request-Nachricht 541 spezifiziert einen APN-Request, wobei der dafür verwendete dritte APN als Service-ID (Kommunikationsdienst- Identifikation) die Identifikation des von dem Benutzer des Teilnehmergeräts 501 gewünschten Kommunikationsdiensts (in diesem Fall eine KommunikationsVerbindung zum Internet 412) enthält. Mittels der APN-Request-Nachricht wird ferner signalisiert, dass der gewünschte Kommunikationsdienst bereits mittels des UMTS-Mobilfunknetzwerks 401 bereitgestellt wird und nun mittels des WLAN 410 bereitgestellt werden soll, d.h. mittels des WLAN 410 weitergeführt werden soll. Der für den APN-Request verwendete dritte APN weist ferner (beispielsweise am Ende) den zweiten APN auf. Der dritte APN hat somit beispielsweise die Form Internet/HO: GGSN7325@mnc072.mcc345. gprs .In step 520, after successful establishment of the tunnel, the subscriber device 501 transmits an APN request message 541 to the PDG 551. The APN request message 541 specifies an APN request, the third APN used for this purpose being used as service ID (communication service). Identification) includes the identification of the communication service desired by the user of the user equipment 501 (in this case a communication connection to the Internet 412). By means of the APN request message is further signaled that the desired communication service is already provided by means of the UMTS mobile radio network 401 and is now to be provided by means of the WLAN 410, i. to be continued by means of the WLAN 410. The third APN used for the APN request also has (eg at the end) the second APN. The third APN thus has, for example, the form Internet / HO: GGSN7325@mnc072.mcc345. gprs.
Die Signalisierung des zweiten APN mittels des dritten APN ermöglicht es dem PDG 551 zu überprüfen, ob es tatsächlich das PDG ist, das mit dem GGSN zu einem GGSN/PDG zusammengefasst ist, das den Kommunikationsdienst bisher mittels des UMTS-Mobilfunknetzwerks 401 bereitstellt.The signaling of the second APN by means of the third APN enables the PDG 551 to check whether it is actually the PDG that is merged with the GGSN into a GGSN / PDG that provides the communication service so far via the UMTS mobile network 401.
In Schritt 521 überprüft das PDG 551 durch Nachfrage bei dem AAA-Server 507, ob der APN-Request von Schritt 520 autorisiert ist. In Schritt 522 bestätigt das PDG 551 dem Teilnehmergerät 501 die Verwendung des gewünschten Kommunikationsdienstes.In step 521, the PDG 551 checks by asking the AAA server 507 if the APN request from step 520 is authorized. In step 522, the PDG 551 confirms to the subscriber device 501 the use of the desired communication service.
In Schritt 523 wird nach erfolgreicher Autorisierung im GGSN/PDG 505 das Routing der aus dem Internet 412 für das Teilnehmergerät 501 von dem GGSN/PDG empfangenen Daten von dem GGSN 550 auf das PDG 551 umgeschaltet. Das heißt, dass im nachfolgenden Schritt 524 die aus dem Internet 412 von dem GGSN/PDG 505 empfangenen, für das Teilnehmergerät 501 bestimmten Daten von dem PDG 551 mittels des WLAN 410 an das Teilnehmergerät 501 weitergeleitet werden. 'In step 523, after successful authorization in the GGSN / PDG 505, the routing of the data received from the Internet 412 for the subscriber device 501 from the GGSN / PDG is switched from the GGSN 550 to the PDG 551. This means that in the subsequent step 524 the data received from the Internet 412 by the GGSN / PDG 505 and intended for the subscriber device 501 are forwarded by the PDG 551 to the subscriber device 501 by means of the WLAN 410. '
Das Umschalten von dem GGSN 550 auf das PDG 551 für die aus dem Internet kommenden Daten kann ohne Verzögerung durchgeführt werden, da das GGSN 550 und das PDG 551 zu dem GGSN/PDG 505 zu einem physikalischen Gerät zusammengefasst sind und nicht weitere Netzwerkelemente über das Umschalten des Routings informiert werden müssen. Insbesondere werden die aus dem Internet 412 kommenden, für das Teilnehmergerät 501 bestimmten Daten an dieselbe IP-Adresse gesendet, da das GGSN/PDG 505 und somit das GGSN 550 und das PDG 551 mittels einer einzelnen IP-Adresse (der IP-Adresse 86.245.12.63) innerhalb des Internet adressiert werden.The switching from the GGSN 550 to the PDG 551 for the data coming from the Internet can be performed without delay because the GGSN 550 and the PDG 551 are merged to the GGSN / PDG 505 to a physical device and not other network elements via the switching of the routing must be informed. Specifically, the data coming from the Internet 412 destined for the user equipment 501 is sent to the same IP address since the GGSN / PDG 505 and thus the GGSN 550 and the PDG 551 are sent by means of a single IP address (the IP address 86.245. 12.63) within the Internet.
In Schritt 525 wird der noch bestehende PDP-Context (der dem ersten APN Internet@mncO12.mcc345.gprs zugeordnet ist) abgebaut, da das Teilnehmergerät 501 nun den Kommunikationsdienst mittels des WLAN 410 (entsprechend dem dritten APN Internet/HO: GGSN7325@mncO12.mcc345. gprs) verwendet. Dazu sendet das Teilnehmergerät 501 eine PDP- Abbau-Request-Nachricht 542 an den SGSN 502, welcher den Abbau des PDP-Contexts mittels einer Abbau-ACK-Nachricht 543 in Schritt 526 bestätigt. Es wird angenommen, dass sich der Benutzer mit seinem Teilnehmergerät 501 in Schritt 527 aus dem Versorgungsbereich des WLAN 410 hinausbewegt. Insbesondere soll der Kommunikationsdienst (d.h. die KommunikationsVerbindung zum Internet 412) erneut mittels des UMTS-Mobilfunknetzwerks 401 bereitgestellt werden.In step 525, the remaining PDP context (which is associated with the first APN Internet@mncO12.mcc345.gprs) is degraded because the user equipment 501 is now the communication service by means of the WLAN 410 (corresponding to the third APN Internet / HO: GGSN7325 @ mncO12 .mcc345. gprs). For this purpose, the user equipment 501 sends a PDP Release Request message 542 to the SGSN 502, which confirms the removal of the PDP context by means of a Release ACK message 543 in step 526. It is assumed that the user with his user equipment 501 moves out of the coverage area of WLAN 410 in step 527. In particular, the communication service (ie the communication connection to the Internet 412) is to be provided again by means of the UMTS mobile radio network 401.
In Schritt 528 sendet dazu das Teilnehmergerät 501 eine zweite PDP-Context-Request-Nachricht 543 an den SGSN 502, wobei dem SGSN 502 der dritte APN signalisiert wird.In step 528, the user equipment 501 sends a second PDP context request message 543 to the SGSN 502, signaling the third APN to the SGSN 502.
Analog zu Schritt 509 wird in Schritt 529 eine Autorisierung des angeforderten PDP-Contexts durchgeführt.Analogous to step 509, an authorization of the requested PDP context is performed in step 529.
In Schritt 530 übermittelt der SGSN 502 analog zu Schritt 510 eine dritte APN-Auflösungsanforderung 544 an dem ersten DNS- Server 503, die den dritten APN enthält.In step 530, analogously to step 510, the SGSN 502 transmits a third APN resolution request 544 to the first DNS server 503 containing the third APN.
Da der zweite APN, der den GGSN 550 eindeutig spezifiziert, ein Teil des dritten APN ist, übermittelt der ersten DNS- Server 503 als Antwort die erste IP-Adresse 538, welches die IP-Adresse des GGSN 550 innerhalb des UMTS-Mobilfunknetzwerks 401 ist.Since the second APN uniquely specifying the GGSN 550 is part of the third APN, the first DNS server 503 in response transmits the first IP address 538, which is the IP address of the GGSN 550 within the UMTS mobile network 401 ,
Zur Bereitstellung des angeforderten PDP-Contexts kontaktiert der SGSN 502 dementsprechend den GGSN 550 und übermittelt in Schritt 532 eine zweite PDP-Context-ACK-Nachricht 539 als Bestätigung für den Aufbau des angeforderten PDP-Context an das Teilnehmergerät 501.Accordingly, to provide the requested PDP context, the SGSN 502 contacts the GGSN 550 and, in step 532, transmits a second PDP context ACK message 539 to the user equipment 501 as confirmation of the establishment of the requested PDP context.
In Schritt 533 wird der Kommunikationsdienst nun erneut mittels des UMTS-Mobilfunknetzwerks 401 bereitgestellt. Da es nicht mehr erforderlich ist, dass der Kommunikationsdienst mittels des WLAN 410 bereitgestellt wird, sendet das Teilnehmergerät 501 in Schritt 534 eine APN- Abbau-Request-Nachricht 540 an das GGSN/PDG 505, welches die Bereitstellung des Kommunikationsdienstes mittels des WLAN 410 beendet und eine APN-Abbau-ACK-Nachricht 541 zur Bestätigung an das Teilnehmergerät 501 übermittelt.In step 533, the communication service is now provided again by means of the UMTS mobile radio network 401. Since it is no longer necessary for the communication service to be provided by means of WLAN 410, in step 534, the user equipment 501 sends an APN removal request message 540 to the GGSN / PDG 505, which terminates the provision of the communication service via the WLAN 410 and transmit an APN Release ACK message 541 to the subscriber device 501 for confirmation.
Bei dem beschriebenen Ablauf wird die erste IP-AdresseIn the procedure described becomes the first IP address
(134.219.223.86) dem Teilnehmergerät 501 niemals mitgeteilt. Die IP-Adressierung des GGSN 550 bleibt also netzwerkintern. (134.219.223.86) has never been communicated to user equipment 501. The IP addressing of the GGSN 550 thus remains network-internal.
In diesem Dokument sind folgende Veröffentlichungen zitiert:This document cites the following publications:
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Architectures for Next Generation Hybrid Data Networks. 2004 IEEE International Conference on Communications, 20 - 24 June 2004. Proceedings, Vol. 7, pp. 3984 - 3988 Architectures for Next Generation Hybrid Data Networks. 2004 IEEE International Conference on Communications, 20-24 June 2004. Proceedings, Vol. 7, pp. 3984 - 3988
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
100 ÜMTS-KommunikationsSystem100 ÜMTS communication system
101 Teilnehmergerät101 subscriber device
102 Basisstation102 base station
103 UMTS-Mobilfunknetzwerk103 UMTS mobile network
104 RNC104 RNC
105 SGSN105 SGSN
106 GGSN106 GGSN
107 Internet107 Internet
108 IMS108 IMS
109 HLR109 HLR
200 KommunikationsSystem200 communication system
201 Teilnehmergerät201 subscriber device
202 Access Point202 access point
203 WLAN-Zugangsnetzwerk203 Wi-Fi access network
204 Access Point204 access point
205 Access Router205 access router
206 Internet206 Internet
207 AAA-Server207 AAA server
300 KommunikationsSystem300 communication system
302,303 Basisstation302,303 base station
304 RNC304 RNC
305 SGSN305 SGSN
306 GGSN306 GGSN
307 Internet307 Internet
308 IMS308 IMS
309 HLR309 HLR
310 WLAN/3G-Interworking-Network310 WLAN / 3G Interworking Network
311 UMTS-Mobilfunknetzwerk311 UMTS mobile network
312 WLAN-Zugangsnetzwerk312 Wi-Fi access network
313,314 Access Point313,314 access point
315 Teilnehmergerät315 subscriber device
316 AAA-Server 317 PDG316 AAA server 317 PDG
318 WAG318 WAG
400 KommunikationsSystem400 communication system
401 UMTS-Mobilfunknetzwerk401 UMTS mobile network
402,403 Basisstation402,403 base station
404 RNC404 RNC
405 SGSN405 SGSN
406 IMS406 IMS
407 HLR407 HLR
408 WAG408 WAG
409 AAA-Server409 AAA server
410 WLAN410 WiFi
411 GGSN/PDG411 GGSN / PDG
412 Internet412 Internet
413,414 Access Points413,414 access points
415 Teilnehmergerät415 subscriber device
416 Access Router416 Access Router
500 Nachrichtenflussdiagramm500 message flowchart
501 Teilnehmergerät501 subscriber device
502 SGSN502 SGSN
503 erster DNS-Server503 first DNS server
504 HLR504 HLR
505 GGSN/PDG505 GGSN / PDG
506 zweiter DNS-Server506 second DNS server
507 AAA-Server507 AAA server
508-535 Ablaufschritte508-535 process steps
536,537 Nachrichten536,537 messages
538 erste IP-Adresse538 first IP address
539-544 Nachrichten 539-544 news

Claims

Patentansprüche claims
1. Koinmunikationssystem mit einem Kommunikationsendgerät und einem Kommunikationsnetzwerk, wobei - das Kommunikationsnetzwerk einen Kommunikationsdienst- Server aufweist, der eingerichtet ist, einen Kommunikationsdienst bereitzustellen;A communication system comprising a communication terminal and a communication network, wherein - the communication network comprises a communication service server configured to provide a communication service;
- das Kommunikationsendgerät eingerichtet ist, eine Anfrage nach der Bereitstellung des Kommunikationsdiensts an das Kommunikationsnetzwerk zu übermitteln;- The communication terminal is arranged to transmit a request for the provision of the communication service to the communication network;
- das Kommunikationsnetzwerk eine Zuordnungseinrichtung aufweist, die eingerichtet ist, die Vermittlungsschicht- Adresse des Kommunikationsdienst-Servers auf eine eindeutige Identifikation des Kommunikationsdienst-Servers abzubilden; - das Kommunikationsnetzwerk eine Signalisierungseinrichtung aufweist, die eingerichtet ist, die Identifikation an das Kommunikationsendgerät zu übermitteln; und- The communication network has an allocation device which is adapted to map the network layer address of the communication service server to a unique identification of the communication service server; - The communication network has a signaling device which is adapted to transmit the identification to the communication terminal; and
- das Kommunikationsendgerät eingerichtet ist, unter Verwendung der Identifikation anzufordern, dass der Kommunikationsdienst-Server den Kommunikationsdienst für das Kommunikationsendgerät bereitstellt .- The communication terminal is arranged to request using the identification that the communication service server provides the communication service for the communication terminal.
2. Kommunikationssystem gemäß Anspruch 1, wobei das Kommunikationsnetzwerk ein erstes Zugangsnetzwerk und ein zweites Zugangsnetzwerk aufweist, die Anfrage eine Anfrage nach der Bereitstellung des Kommunikationsdiensts mittels des ersten Zugangsnetzwerks ist und die Signalisierungseinrichtung eingerichtet ist, die Identifikation an das Kommunikationsendgerät als Resultat auf die Anfrage des Kommunikationsendgeräts an das Kommunikationsendgerät zu übermitteln. The communication system according to claim 1, wherein the communication network comprises a first access network and a second access network, the request is a request for the provision of the communication service by means of the first access network and the signaling device is set up, the identification to the communication terminal as a result of the request from the Communicate communication terminal to the communication terminal.
3. Kommunikationssystem gemäß Anspruch 2, wobei das Kommunikationsendgerät eingerichtet ist, unter Verwendung der Identifikation anzufordern, dass der Kommunikationsdienst- Server den Kommunikationsdienst für das Kommunikationsendgerät mittels des zweiten Zugangsnetzwerks bereitstellt .3. The communication system according to claim 2, wherein the communication terminal is configured to request, using the identification, that the communication service server provides the communication service for the communication terminal via the second access network.
4. Kommunikationssystem gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei das erste Zugangsnetzwerk ein UMTS-Kommunikationsnetzwerk ist.4. Communication system according to claim 2 or 3, wherein the first access network is a UMTS communication network.
5. Kommunikationssystem gemäß Anspruch 4, wobei der Kommunikationsdienst-Server ein GGSN ist.The communication system according to claim 4, wherein the communication service server is a GGSN.
6. Kommunikationssystem gemäß Anspruch 4, wobei die Signalisierungseinrichtung ein SGSN ist.The communication system according to claim 4, wherein the signaling means is an SGSN.
7. KommunikationsSystem gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei das zweite Zugangsnetzwerk ein WLAN ist.The communication system according to one of claims 2 to 6, wherein the second access network is a WLAN.
8. Kommunikationssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die eindeutige Identifikation ein APN ist.The communication system according to one of claims 1 to 7, wherein the unique identification is an APN.
9. Kommunikationssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Zuordnungseinrichtung ein DNS Server ist.9. Communication system according to one of claims 1 to 8, wherein the allocation means is a DNS server.
10. Kommunikationssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Kommunikationsdienst das Bereitstellen einer Kommunikationsverbindung zu einem weiteren Kommunikationssystem ist.The communication system according to one of claims 1 to 9, wherein the communication service is to provide a communication connection to another communication system.
11. Kommunikationssystem gemäß Anspruch 10, wobei die Kommunikationsverbindung eine paketvermittelte Kommunikationsverbindung ist. The communication system according to claim 10, wherein the communication connection is a packet-switched communication connection.
12. Kornmunikationssystem gemäß Anspruch 10 oder 11, wobei das weitere Kommunikationssystem das Internet ist.12. Kornmunikationssystem according to claim 10 or 11, wherein the further communication system is the Internet.
13. Kommunikationssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Vermittlungsschicht-Adresse eine IP-Adresse des Kommunikationsdienst-Servers ist, mittels welcher der Kommunikationsdienst-Server innerhalb des Kommunikationsnetzwerks adressierbar ist.The communication system according to one of claims 1 to 12, wherein the network layer address is an IP address of the communication service server by means of which the communication service server is addressable within the communication network.
14. Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationssystems mit einem Kommunikationsendgerät und einem14. A method for operating a communication system with a communication terminal and a
Kommunikationsnetzwerk, wobei das Kommunikationsnetzwerk einen Kommunikationsdienst-Server aufweist, der eingerichtet ist, einen Kommunikationsdienst bereitzustellen und wobei gemäß dem VerfahrenA communication network, wherein the communication network comprises a communication service server configured to provide a communication service, and wherein according to the method
- das Kommunikationsendgerät eine Anfrage nach der Bereitstellung des Kommunikationsdiensts an das Kommunikationsnetzwerk übermittelt; - das Kommunikationsnetzwerk die Vermittlungsschicht-Adresse des Kommunikationsdienst-Servers auf eine eindeutige Identifikation des Kommunikationsdienst-Servers abbildet;- the communication terminal transmits a request for the provision of the communication service to the communication network; the communication network maps the network layer address of the communication service server to a unique identification of the communication service server;
- das Kommunikationsnetzwerk die Identifikation an das Kommunikationsendgerät übermittelt und - das Kommunikationsendgerät unter Verwendung derthe communication network transmits the identification to the communication terminal and the communication terminal using the
Identifikation anfordert, dass der Kommunikationsdienst- Server den Kommunikationsdienst für das Kommunikationsendgerät bereitstellt .Identification requests that the communication service server provide the communication service for the communication terminal.
15. Kommunikationsnetzwerk eines Kommunikationssystems, welches KommunikationsSystem ein Kommunikationsendgerät aufweist, wobei - das Koitimunikationsnetzwerk einen Kommunikationsdienst- Server aufweist, der eingerichtet ist, einen Koinmunikationsdienst bereitzustellen;15. Communication network of a communication system, which communication system comprises a communication terminal, wherein the co-communication network has a communication service server that is set up to provide a communication service;
- das Koπununikationsnetzwerk eine Empfangseinrichtung aufweist, die eingerichtet ist, eine Anfrage nach der- The Koπununikationsnetzwerk has a receiving device which is adapted to a request for the
Bereitstellung des Kommunikationsdiensts von dem Kommunikationsendgerät zu empfangen;Providing the communication service to receive from the communication terminal;
- das Kommunikationsnetzwerk eine Zuordnungseinrichtung aufweist, die eingerichtet ist, die Vermittlungsschicht- Adresse des Kommunikationsdienst-Servers auf eine eindeutige Identifikation des Kommunikationsdienst-Servers abzubilden;- The communication network has an allocation device which is adapted to map the network layer address of the communication service server to a unique identification of the communication service server;
- das Kommunikationsnetzwerk eine Signalisierungseinrichtung aufweist, die eingerichtet ist, die Identifikation an das Kommunikationsendgerät zu übermitteln.- The communication network has a signaling device which is adapted to transmit the identification to the communication terminal.
16. Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationsnetzwerks eines Kommunikationssystems, welches Kommunikationssystem ein Kommunikationsendgerät aufweist, wobei das Kommunikationsnetzwerk einen Kommunikationsdienst-Server aufweist, der eingerichtet ist, einen Kommunikationsdienst bereitzustellen und wobei gemäß dem Verfahren16. A method of operating a communication network of a communication system, the communication system comprising a communication terminal, the communication network having a communication service server configured to provide a communication service, and wherein according to the method
- das Koitimunikationsnetzwerk eine Anfrage nach der Bereitstellung des Kommunikationsdiensts von dem Kommunikationsendgerät empfängt; - das Kommunikationsnetzwerk die Vermittlungsschicht-Adresse des Kommunikationsdienst-Servers auf eine eindeutige Identifikation des Kommunikationsdienst-Servers abbildet;the co-communication network receives a request for the provision of the communication service from the communication terminal; the communication network maps the network layer address of the communication service server to a unique identification of the communication service server;
- das Kommunikationsnetzwerk die Identifikation an das Kommunikationsendgerät übermittelt . - The communication network transmits the identification to the communication terminal.
PCT/DE2006/000249 2005-02-17 2006-02-13 Communication system method for operation of a communication system communication network and method for operation of a communication network WO2006086952A1 (en)

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