BR112013018387B1

BR112013018387B1 - Método para habilitar o roteamento de mensagens entre uma rede de comunicação móvel e dispositivos sem fio e roteador móvel relacionado

Info

Publication number: BR112013018387B1
Application number: BR112013018387-0A
Authority: BR
Inventors: Samy Touati; Goran Hall
Original assignee: Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ)
Priority date: 2011-02-18
Filing date: 2012-02-14
Publication date: 2022-03-29
Also published as: US10080255B2; WO2012110939A1; EP2676463B1; CN103348717A; IL227433A; TR201815896T4; CA2825108C; JP2014509137A; US20120215931A1; KR101899182B1; BR112013018387A2; EP2676463A1; US8806042B2; CN103348717B; CA2825108A1; US20140301274A1; JP5972290B2; KR20140018266A; IL227433A0

Abstract

ROTEADORES MÓVEIS EM EPS O roteamento de mensagens entre uma rede de comunicação móvel e dispositivos sem fio é possibilitado estabelecendo-se uma sessão de comunicação entre um roteador móvel e a rede de comunicação móvel que inclui o roteador móvel com um endereço IP atribuído. Um dispositivo sem fio é autenticado à rede de comunicação móvel através do roteador móvel, de tal forma que o dispositivo sem fio seja identificado exclusivamente à rede de comunicação móvel. Uma nova rede de dados por pacote (PDN) é estabelecida entre o dispositivo sem fio e a rede de comunicação móvel ao longo da sessão de comunicação estabelecida com a rede de comunicação móvel baseada em um endereço de IP exclusivamente atribuído ao dispositivo sem fio pela rede de comunicação móvel.

Description

PRIORIDADE DA REIVINDICAÇÃO

[0001] Este pedido reivindica a prioridade a partir do Pedido de Patente Provisória US. No. 61/444.584 depositado em 18 de fevereiro de 2011, cujo conteúdo é incorporado aqui por referência.

CAMPO DA TÉCNICA

[0002] O presente pedido refere-se a roteadores móveis, em particular os roteadores móveis que possibilitam o roteamento de mensagens entre uma rede de comunicação móvel e os dispositivos sem fio conectados ao roteador móvel.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[0003] Uma função existente atualmente é o recurso "Routing behind MS" suportado pela Ericsson GGSN-MPG (Gateway de Nó de Suporte GPRS — Gateway de Pacote Móvel), onde um único UE (Equipamento de Usuário) atua como um roteador para vários dispositivos e onde o raio servido atribui uma sub- rede ("subnet") a esse UE/roteador, ao 15 invés de um único endereço de IP. A sub-rede é usada pelos dispositivos que se conectam ao UE/roteador. Há também dispositivos que atuam como gateways com as capacidades NAT (Tradução de Endereço de Rede), onde uma interface "northbound" conecta-se a uma rede de comunicação móvel através de HSPA (Acesso em Pacotes de Alta Velocidade) ou LTE (Evolução de Longo Prazo) e uma interface "southbound" é baseada na tecnologia WiFi e conecta-se aos dispositivos sem fio. Tal gateway esconde a existência de dispositivos conectados em "southbound" e é visto pela rede móvel como um único dispositivo móvel.

[0004] As implementações descritas acima fazem uso da assinatura do roteador UE que está se conectando à rede base LTE. Se um roteador móvel for usado, todos os usuários localizados na interface "northbound" compartilham a assinatura do roteador móvel.

[0005] Como outro conceito separado, o EPS (Sistema de Pacotes Evoluídos 3GPP) pode suportar o conceito de um doador eNB (doador NodeB ou DeNB aprimorado para curto) suportando a retransmissão LTE, O DeNB tem uma versão modificada da interface de rádio E-UTRAN (Rede de Acesso Terrestre via Rádio de UMTS Evoluído), versão modificada chamada de a interface Un. Isso permite que os dispositivos baseados em 3GPP LTE se conectem ao eNB via o DeNB.

[0006] Se o modelo de retransmissão for usado ao invés dos UEs que se conectam via outro dispositivo móvel, o modelo assume que os dispositivos móveis usam a interface de rádio E-UTRAN. Como tal, é desejável alcançar a função de retransmissão, onde cada dispositivo se conecta através de sua própria assinatura, mas usa uma interface de rádio diferente, tal como WiFi.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0007] Um roteador móvel é fornecido com ao menos dois tipos diferentes de interfaces. Uma interface é uma interface de rede de acesso via rádio tal como uma interface E-UTRAN em seu enlace ("link") "northbound" para conectar o roteador móvel a uma rede de acesso via rádio, tal como a LTE. O roteador móvel também tem uma interface de rede de acesso não via rádio, tal como um ponto de acesso (PA) 802.1x para os UEs que se conectam ao enlace "southbound" do roteador móvel via WiFi ou outra tecnologia via rádio, tal como, a Zigbee, ou mesmo LTE. O roteador móvel possibilita que os dispositivos acoplados sejam unicamente autenticados e servidos pela rede de acesso via rádio. Como tal, os dispositivos conectados ao roteador móvel sobre sua interface "southbound" (isto é, a interface de rede de acesso não via rádio) são vistos como dispositivos individuais acoplados ao roteador móvel pela rede de acesso via rádio, e são acessíveis através dos respectivos endereços de IP atribuídos à rede. Os dispositivos conectados à interface "southbound" do roteador móvel são, então, individualmente identificáveis e servidos pela rede de acesso via rádio.

[0008] De acordo com uma modalidade de um método para possibilitar o roteamento de mensagem entre uma rede de comunicação móvel e os dispositivos sem fio, o método inclui: estabelecer uma sessão de comunicação entre um roteador móvel e a rede de comunicação móvel, que inclui o roteador móvel sendo atribuído com um endereço de IP; autenticar um dispositivo sem fio à rede de comunicação móvel através do roteador móvel, de tal forma que o dispositivo sem fio seja identificado unicamente para a rede de comunicação móvel; e estabelecer uma nova conexão de rede de dados por pacote (PDN) entre o dispositivo sem fio e a rede de comunicação móvel ao longo da sessão de comunicação estabelecida com a dita rede de comunicação móvel, com base em um endereço de IP atribuído unicamente ao dispositivo sem fio pela rede de comunicação móvel.

[0009] De acordo com uma modalidade de um roteador móvel para habilitar o roteamento de mensagens entre uma rede de comunicação móvel e os dispositivos sem fio, o roteador móvel inclui um ou mais circuitos de processamento operados para: estabelecer uma sessão de comunicação com a rede de comunicação móvel que inclui o roteador móvel sendo atribuído com um endereço de IP; autenticar um dispositivo sem fio à rede de comunicação móvel, de tal forma que o dispositivo sem fio seja identificável unicamente para a rede de comunicação móvel; e estabelecer uma nova conexão de rede de dados por pacote (PDN) entre o dispositivo sem fio e a rede de comunicação móvel ao longo da sessão de comunicação baseada em um endereço de IP atribuído unicamente ao dispositivo sem fio pela rede de comunicação móvel.

[0010] Aqueles versados na técnica reconhecerão características e vantagens adicionais mediante a leitura da seguinte descrição detalhada, e mediante a visualização dos desenhos em anexo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0011] Os elementos dos desenhos não estão necessariamente em escala. Os números de referência similares designam partes similares correspondentes. As características das várias modalidades ilustradas podem ser combinadas, a menos que elas se excluam. As modalidades são representadas nos desenhos e são detalhadas na descrição que segue: A FIG. 1 ilustra uma modalidade de um roteador móvel para conectar dispositivos sem fio a uma rede de comunicação móvel. A FIG. 2 ilustra uma modalidade de um roteador móvel durante a autenticação dos dispositivos sem fio LTE para uma rede de comunicação móvel e durante a conexão dos UEs autenticando via o roteador móvel. As FIGS. 3A e 3B ilustram uma modalidade de um procedimento de mensagem implementado por um roteador móvel para autenticar e conectar os dispositivos sem fio LTE a uma rede de comunicação móvel. A FIG. 4 ilustra uma modalidade de um roteador móvel durante a autenticação dos dispositivos sem fio WiFi para uma rede de comunicação móvel. As FIGS. 5A e 5B ilustram uma modalidade de um procedimento de mensagem implementado por um roteador móvel para autenticar e conectar os dispositivos sem fio 'WiFi para uma rede de comunicação móvel. A FIG. 6 ilustra uma modalidade de um enlace LTE estabelecida entre um roteador móvel e uma rede de comunicação móvel para executar conexões PDN individuais para os 20 dispositivos conectados ao roteador móvel. A FIG. 7 ilustra uma modalidade de um enlace LTE estabelecida entre um roteador móvel e uma rede de comunicação móvel pela qual as mensagens para mais de um dispositivo são agregadas em uma única conexão PDN e para executar conexões PDN individuais para outros dispositivos conectados ao roteador móvel.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0012] A FIG. 1 ilustra uma modalidade de um roteador móvel 100 que habilita o roteamento de mensagens entre uma rede de comunicação móvel 110 e dispositivos sem fio 120. O roteador móvel 100 fornece uma interface entre os dispositivos sem fio 120 e a rede de comunicação móvel 110 de uma forma que possibilite que os dispositivos sem fio 120 sejam unicamente autenticados e servidos pela rede de comunicação móvel 110, Para esse fim, o roteador móvel 100 inclui um ou mais circuitos de processamento 102 que operam para estabelecer uma sessão de comunicação com a rede de comunicação móvel 110. Como parte do estabelecimento de sessão, ao roteador móvel 100 é atribuído um endereço de IP. O(s) circuito(s) de processamento 102 é operado ainda para autenticar um dispositivo sem fio 120 à rede de comunicação móvel 110, de tal forma que o dito dispositivo sem fio 120 seja unicamente identificado para a rede de comunicação móvel 110. O(s) circuito(s) de processamento 102 também é operado para estabelecer uma nova conexão de rede de dados por pacote (PDN) entre o dispositivo sem fio 120 e a rede de comunicação móvel 110 ao longo da sessão de comunicação com base em um endereço de IP atribuído unicamente ao dispositivo sem fio 120 pela rede de comunicação móvel 110.

[0013] O(s) circuito(s) de processamento 102 incluído(s) no roteador móvel 110 pode(m) incluir qualquer tipo de hardware e/ou software adequado para implementar esses procedimentos. Por exemplo, o(s) circuito(s) de processamento 102 pode(m) incluir um ou mais processadores de banda base, microprocessadores, microcomputadores, processadores de sinal digital (DSPs), hardware de propósito especial, tal como um circuito integrado de aplicação específica (ASIC) e dispositivos lógicos programáveis, controladores, memória, suporte lógico inalterável, software, e/ou qualquer combinação desses.

[0014] Fornecer acesso à rede de comunicação móvel 110 via o roteador móvel 100 impõe uma exigência mínima nos dispositivos sem fio clientes 120 em termos de autenticação e criptografia do tráfego. O roteador móvel 100 tem ao menos dois tipos diferentes de interfaces que fornecem tal acesso. Uma interface é uma interface de rede de acesso não via rádio, tal como uma interface 802.1x (por exemplo, WiFi) em seu enlace "southbound", isto é, o enlace entre o roteador móvel 100 e os dispositivos sem fio 120. O roteador móvel 100 também tem uma interface de rede de acesso via rádio, tal como uma interface EUTRAN em seu enlace "northbound", isto é, o enlace entre o roteador móvel 100 e a rede de comunicação móvel 110. De acordo com essa modalidade, o roteador móvel 100 atua como um ponto de acesso (PA) 802.1x para os dispositivos sem fio 120 que se conectam ao roteador móvel 100 via WiFi, ou outra tecnologia via rádio, tal como Zigbee, ou até mesmo LTE.

[0015] Os dispositivos sem fio se acoplam e os procedimentos de autenticação habilitados pelo roteador móvel 100 permitem que os dispositivos sem fio acoplados 120 sejam autenticados unicamente e servidos pela rede de comunicação móvel 110. Como tal, os dispositivos sem fio 120 conectados ao roteador móvel 100 na interface "southbound" de roteador (isto é, a interface de rede de acesso não via rádio) são vistos como dispositivos individuais acoplando-se ao roteador móvel 100 pela rede de comunicação móvel 110, e são alcançados através dos respectivos endereços de IP atribuídos pela rede. Em uma modalidade, os endereços de IP atribuídos unicamente aos respectivos dispositivos sem fio 120 são derivados de uma sub-rede alocada ao roteador móvel 100 pela rede de comunicação móvel 110.

[0016] O roteador móvel 100 pode servir diferentes tipos de dispositivos sem fio 120. Por exemplo, o roteador móvel 100 pode servir os dispositivos sem fio 120, tal como os dispositivos de computação regulares que usam a tecnologia de acesso WiFi, incluindo os telefones móveis com interfaces WiFi. Outro tipo de dispositivo sem fio 120 servido pelo roteador móvel 100 é dispositivos de baixa potência e/ou de funcionalidade limitada que se conectam ao roteador móvel 100 usando WiFi ou outra tecnologia de acesso via rádio, incluindo os dispositivos MTC (comunicação do tipo máquina). Cada dispositivo 120 conectado ao roteador móvel 110 na interface "southbound" do roteador 100 é visível no nível da rede, e a rede de comunicação móvel 110 fornece um conjunto de serviços associados com a assinatura do dispositivo individual correspondente 120.

[0017] A operação do roteador móvel 100 é descrita em seguida com mais detalhes no contexto de uma rede de acesso via rádio LTE 110, mas pode ser aplicada prontamente a qualquer tecnologia de acesso via rádio. Como tal, o roteador móvel 100 é também chamado de MLR (roteador LTE móvel). O MLR 100 manipula o enlace via rádio em direção à rede de rádio LTE 110, incluindo, por exemplo, funcionalidade de camada física, a camada e RRC (controle de recurso de rádio), de modo a conectar-se sem fio a uma estação base 112, tal como um eNB (NodeB aprimorado) da rede de rádio LTE 110. O MLR 100 também termina os transmissores EPS, mantém os TFTs (modelos de fluxo de tráfego) para mapear diferentes fluxos de IP a partir de diferentes dispositivos sem fio 120 conectados ao MLR 100 na interface "southbound" ao transmissor EPS correto.

[0018] Na FIG. 1, por exemplo, se um dispositivo 3GPP (por exemplo, UE A) se conecta à interface "southbound" do MLR 100 usando a tecnologia de acesso via rádio LTE, o dito MLR 100 retransmite a sinalização do dispositivo 3GPP dentro de uma sub-sessão da sessão principal estabelecida previamente para o MLR 100 com a rede de rádio LTE 110. Se outro dispositivo (por exemplo, (UE B)) usa a tecnologia WiFi ou outra tecnologia via rádio para se conectar à interface "southbound" do MLR 100, o MLR 100 mapeia os parâmetros relevantes da sessão WiFi (ou outra sessão) para uma sub-sessão da sessão principal MLR já estabelecida em direção à rede LTE 110. A implementação particular dita quando o MLR 100 inicia ou para de servir os UEs 120. Também, o MLR 100 preferencialmente não usa outro MLR para conexão à rede LTE 110, isto é, o efeito cascata dos MLRs não é preferencial.

[0019] O MLR 100 fornece conectividade de rede aos dispositivos sem fio 120 através de sua interface "northbound" (baseada, por exemplo, em LTE). Para dispositivos UE baseados em WiFi 120, tais como, os telefones móveis com acesso WiFi, o MLR 100 atua como uma função de transmissão/interfuncionamento com a rede de núcleo móvel 110. Em uma modalidade, o MLR 100 cria sub-sessões em adição à sessão principal que o MLR 100 criou com a rede LTE 110. Essas sub-sessões representam ou correspondem a novas conexões PDN estabelecidas entre os dispositivos UE 120 e a rede LTE 110 ao longo da sessão de comunicação estabelecida com a rede LTE 110.

[0020] A FIG. 2 mostra uma modalidade onde os dispositivos sem fio (UE A e UE B) são dispositivos 3GPR O MLR 100 executa um procedimento de acoplamento e autenticação convencional (Etapa 1 na FIG, 2) com a rede LTE 110 ao longo da interface "northbound" do MLR 100 via o eNB 112 da rede LTE 110, por exemplo, como ilustrado pela sequência típica de solicitações e respostas mostrada na região 300 da FIG. 3A, onde o MME 114 é a entidade de gerenciamento de mobilidade da rede LTE 110, o SGW 116 é um gateway de serviço da rede LTE 110, o PGW 118 é o gateway de rede de dados por pacote da rede LTE 110, o PCRF 120 é a função de regras e carregamento de política da rede LTE 110, e o HSS 122 é o servidor de assinatura principal da rede LTE 110.

[0021] O UE A se conecta à interface "southbound" do MLR 100 usando a tecnologia de acesso via rádio LTE e o MLR 100 executa a autenticação através do uso de um cartão SIM (módulo identificador de assinante), ou um SIM soft, por exemplo (Etapa 2 na FIG. 2), por exemplo, como ilustrado pela sequência de solicitações e respostas mostrada na região 310 da FIG. 3B. Particularmente, o MLR 100 recebe uma solicitação de configuração de conexão RRC e uma solicitação de acoplamento a partir do UE A ao longo da interface "southbound" do roteador. O MLR 100 encaminha a solicitação de acoplamento ao eNB 112 da rede LTE 110 ao longo da interface "northbound" do roteador. O eNB 112, por sua vez, encaminha a solicitação ao MME 114 que é um nó de controle para a rede LTE 110. Um procedimento de autenticação/segurança é implementado entre o UE A, o MLR 100 e a rede LTE 110, onde o UE A é autenticado. Em uma modalidade, o MLR 100 usa EAP-SIM (método de protocolo de autenticação extensível para o módulo identificador de assinante GSM) para autenticar os UEs. EAP-SIM é um mecanismo do protocolo de autenticação extensível (EAP) para a autenticação e distribuição da chave de sessão usando o módulo identificador de assinante (SIM) GSM (Sistema global para comunicações móveis) e é descrito em RFC 4186. Por exemplo, o UE A e o UE B podem usar um cartão SIM que armazena a chave de assinante ao serviço (IMSI) que identifica unicamente cada assinante e pode ser enviada ao MLR 100 para implementar a autenticação do usuário. O MLR 100 envia a solicitação de autenticação em uma mensagem de armazenamento NAS (estrato sem acesso) à rede LTE 110 (Etapa 3 na FIG. 2). O MLR executa igualmente a autenticação SIM e encaminha a solicitação de autenticação para o UE B (Etapas 4 e 5 na FIG. 2).

[0022] Depois que um UE é autenticado, o MLR 100 envia uma solicitação de conectividade PDN ao MME 114 via o eNB 112. O MME 114 gera uma solicitação para criar sessão que é 30 encaminhada ao PGW 118 via o SGW 116. O SGW 116 direciona e encaminha os pacotes de dados de usuário e atua como uma âncora de mobilidade para o plano de usuário durante as transferências inter-eNodeB e como uma âncora para a mobilidade entre as tecnologias LTE e outras tecnologias 3GPP. O PGW 118 fornece conectividade dos UEs aos PDNs externos 130 atuando como um ponto de saída e entrada de tráfego para os UEs.

[0023] Em resposta à solicitação para criar sessão, o PGW 118 e o PCRF 120 estabelecem uma sessão IP-CAN (Rede de Acesso de Conectividade por IP) que possibilita que um UE inicie uma sessão, tal como telefonia por voz, transferência de dados etc. O PGW 118 envia uma resposta para criar sessão ao SGW 116, que, por sua vez, encaminha a resposta ao MME 114. O MME 114 gera uma mensagem de aceitação de conectividade PDN que indica que a sessão IP-CAN foi estabelecida, e envia a mensagem de aceitação ao eNB 112. Em resposta, o eNB 112 executa a configuração do transmissor e inicia a reconfiguração de conexão RRC com o MLR 100. O MLR 100 igualmente inicia a reconfiguração de conexão RRC com o UE correspondente. Ao completar a reconfiguração de conexão RRC, a transferência direta de mensagens é permitida do UE para o MLR 100 ao longo da interface "southbound" do roteador e entre o MLR 100 e o eNB 112 na interface "northbound" do roteador. O eNB 112 notifica ao MME 114 de que a conectividade PDN está completa. Em cada caso, as sub-sessões associadas com cada UE LTE são ancoradas à sessão MLR principal. O MME 114 e o SGW 116 podem executar a modificação de transmissor se desejado, e um reforço de transmissor e mapeamento podem ser diferentes dependendo do dispositivo particular.

[0024] A FIG. 4 mostra uma modalidade onde os dispositivos sem fio 120 são dispositivos WiFi (UE A e UE B). O MLR 100 executa um procedimento convencional de autenticação e acoplamento (Etapa 1 na FIG. 4) com a rede LTE ao longo da interface "northbound" do roteador via o eNB 112 da rede LTE 110, por exemplo, como ilustrado pela sequência típica de solicitações e respostas mostradas na região 500 da FIG. 5A.

[0025] Os dispositivos se conectando ao MLR 100 através de WiFi podem executar a autenticação através do uso de um cartão SIM (módulo identificador de assinante), ou, por exemplo, um SIM soft. O MLR 100 pode autenticar esses dispositivos usando 802.1x, por exemplo, como ilustrado pela sequência de solicitações e respostas mostradas na região 510 da FIG. 5B. Em uma modalidade, uma solicitação de autenticação é enviada a partir de um UE particular ao MLR 100 como uma mensagem EAPOL (encapsulamento EAP ao longo de LAN) e o MLR 100 encaminha a solicitação de autenticação ao eNB 112 em um recipiente de mensagem estrato sem acesso.

[0026] Em geral, o estabelecimento de IP-CAN e a conectividade PDN entre o MLR 100 a rede LTE 110 podem ser manipulados como descrito anteriormente com relação às FIGs. 2 e 3. Após o estabelecimento de IP-CAN e a conectividade PDN entre o MLR 100 a rede LTE 110, o MLR 100 mapeia as correspondentes solicitações DHCP (protocolo de configuração de hospedeiro dinâmico) recebidas a partir de um dispositivo WiFi particular na interface "southbound" do roteador para mensagens NAS (estrato sem acesso ("non-access stratum")) apropriadas na interface "northbound" para transmissão para o eNB 112 (Etapas 2 a 5 na FIG. 4). Fazer isso permite que o MME 114 e o PGW 118 da rede LTE 110 criem uma conexão PDN e atribui um endereço de IP ao dispositivo WiFi correspondente. Cada conexão de um dispositivo WiFi pode ser vista como uma nova conexão PDP configurada pelo MLR 100. Múltiplas conexões PDN podem ser configuradas para os mesmos APNs (nomes de pontos de acesso) ou APNs diferentes. O acoplamento a múltiplos PDNs (separados) 130 por diferentes dispositivos 120 pode ser alcançado pelo uso de múltiplos SSIDs na interface "southbound" do MLR 100. Em cada caso, as sub-sessões associadas com os UEs WiFi são ancoradas à sessão MLR principal.

[0027] A FIG. 6 mostra uma modalidade onde o enlace LTE entre o MLR 100 e a rede LTE 1120 (ao PDN externo 130) executa diferentes conexões PDN para diferentes dispositivos sem fio (UE A e UE B) conectados à interface "southbound" do MLR 100. A primeira conexão PDN está associada com o UE A e a segunda conexão PDN está associada com o UE B. O UE A e UE B são vistos como dispositivos individuais que se acoplam ao MLR 100 pela rede LTE 110, e são alcançáveis através dos respectivos endereços de IP atribuídos pela rede, por exemplo, como determinado estabelecendo-se as respectivas sessões IP-CAN para os diferentes UEs descritos acima.

[0028] A FIG. 7 mostra uma modalidade onde alguns dos dispositivos sem fio (UE B e UE C) são dispositivos de funcionalidade e potência limitadas tal como sensores, ou dispositivos especializados de função única que podem executar uma pilha IP limitada e têm exigências de consumo de energia muito baixas. Esses dispositivos normalmente geram pouco tráfego. Para esses tipos de dispositivos, ou mesmo para os dispositivos de computação de função completa tal como telefones móveis, o MLR 100 pode atuar como um proxy e agregar um certo número desses dispositivos em uma única sessão, como mostrado na FIG. 7. O enlace LTE executa uma conexão PDN para o UE A, e então o UE A é identificado unicamente e servido pela rede LTE 110. O tráfego associado com o UE B e UE C é agregado em uma única sub-sessão pelo MLR 100 e é atribuída uma única conexão PDN pela rede LTE 110. O MLR 100 executa uma função similar à quando os dispositivos WiFi são conectados criando-se sub-sessões à sessão principal estabelecida entre o MLR 100 e a rede LTE 110. Como tal, UE B e UE C parecem ser um dispositivo a partir da perspectiva da rede LTE 110. De forma alternativa, o MLR 100 pode atuar como um dispositivo de passagem com relação ao UE B e UE C, permitindo que cada dispositivo se registre separada e unicamente com a rede LTE 110.

[0029] Recursos relacionados ao mapeamento QoS são executados no nível MLR. A diferentes fluxos de tráfego são atribuídos diferentes políticas baseadas em QoS associadas ao dispositivo/usuário. O MLR 100 executa e retransmite ainda as mensagens NAS de sub-sessão, pertencendo a múltiplos dispositivos acoplados à interface "southbound" do MLR 100.

[0030] As modalidades descritas aqui fornecem funções de interfuncionamento que permitem que um roteador móvel para inicie em nome de um dispositivo acoplado as mensagens NAS da sub-sessão, o que resulta em uma sessão sendo criada para o dispositivo na rede de comunicação móvel. Quando um dispositivo "southbound" deseja estabelecer uma conexão com um PDN diferente, o roteador móvel estabelece primeiro uma conexão com esse PDN, à medida que as sub-sessões são ancoradas à sessão principal do roteador com a rede móvel, como descrito aqui previamente. Os dispositivos LTE e/ou WiFi individuais podem, portanto, acessar uma rede LTE ou outra rede de comunicação móvel usando um enlace WiFi ou enlace similar com as suas respectivas credenciais de assinatura. Esses dispositivos então não precisam usar a assinatura da porta ("gateway") principal associada com o roteador móvel. Todas as políticas de assinatura estão disponíveis aos dispositivos individuais, mapeadas às características do enlace WiFi.

[0031] Os termos espacialmente relativos tal como "sob", abaixo", inferior", "sobre", "superior" e similares são usados para facilitar a descrição e explicar o posicionamento de um elemento em relação a um segundo elemento. Esses termos são destinados a englobar as diferentes orientações do dispositivo em adição às diferentes orientações daqueles representados nas figuras. Ademais, os termos tal como "primeiro", "segundo" e os similares são usados também para descrever vários elementos, regiões, sessões, etc. e também não são destinados a serem limitantes. Os termos similares referem-se aos elementos similares por toda a descrição.

[0032] Como usados aqui, os termos "tendo", "contendo", "incluindo", "compreendendo" e similares são termos irrestritos que indicam a presença de elementos ou recursos determinados, mas não impedem elementos ou recursos adicionais. Os artigos "a", "o" e "um", "uma", são destinados a incluir o plural, bem como o singular, a menos que o contexto indique claramente de outra forma.

[0033] Entende-se que as características das várias modalidades descritas aqui podem ser combinadas entre si, a menos que seja especificamente citado de outra forma.

[0034] Embora as modalidades específicas tenham sido ilustradas e descritas aqui, os versados na técnica apreciam que uma variedade de implementações equivalentes e/ou alternativas pode ser substituída pelas modalidades específicas mostradas e descritas sem abandonar o escopo da presente invenção. Este pedido é destinado a abranger quaisquer adaptações ou variações das modalidades específicas discutidas aqui. Então, pretende-se que esta invenção seja limitada somente pelas reivindicações e seus equivalentes.

Claims

1. Método para habilitar o roteamento de mensagem entre uma rede de comunicação móvel (110) e dispositivos sem fio (120), caracterizado pelo fato de que compreende: estabelecer uma sessão de comunicação entre um roteador móvel (100) e a rede de comunicação móvel (110) que inclui o roteador móvel (100) sendo atribuído um endereço de IP; autenticar um dispositivo sem fio (120) para a rede de comunicação móvel (110) através do roteador móvel (100), de tal forma que o dispositivo sem fio (120) seja identificável unicamente para a rede de comunicação móvel (110); e estabelecer uma nova conexão de rede de dados por pacote (PDN) entre o dispositivo sem fio (120) e a rede de comunicação móvel (110) ao longo da sessão de comunicação estabelecida com a rede de comunicação móvel (110) com base em um endereço IP unicamente atribuído ao dispositivo sem fio (120) pela rede de comunicação móvel (110); em que autenticar o dispositivo sem fio (120) para a rede de comunicação móvel (110) através do roteador móvel (100) compreende: autenticar o dispositivo sem fio (120) no roteador móvel (100) usando uma tecnologia de acesso sem fio diferente da tecnologia de acesso sem fio suportada pela rede de comunicação móvel (110); e encaminhar uma solicitação de autenticação do dispositivo sem fio (120) para uma estação base (112) da rede de comunicação móvel (110) via o roteador móvel (100).

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a solicitação de autenticação é enviada do dispositivo sem fio (120) para o roteador móvel (100) como uma mensagem EAPOL, encapsulamento EAP ao longo de LAN, e o roteador móvel (100) encaminha a solicitação de autenticação para a estação base (112) em um recipiente de mensagem de estrato sem acesso.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que estabelecer a nova conexão PDN entre o dispositivo sem fio (120) e a rede de comunicação móvel (110) ao longo da sessão de comunicação estabelecida com a rede de comunicação móvel (110) compreende: enviar uma solicitação de conectividade PDN do roteador móvel (100) para a estação base (112) responsiva ao roteador móvel (100) recebendo uma mensagem de descoberta DHCP a partir do dispositivo sem fio (120) após o dispositivo sem fio (120) ser autenticado para a rede de comunicação móvel (110); e enviar uma mensagem ACK DHCP a partir do roteador móvel (100) para o dispositivo sem fio (120) responsivo ao roteador móvel (100) recebendo uma indicação de que a rede de comunicação móvel (110) aceitou a solicitação de conectividade PDN, a mensagem ACK DHCP inclui o endereço IP unicamente atribuído ao dispositivo sem fio (120) pela rede de comunicação móvel (110).

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o endereço IP unicamente atribuído ao dispositivo sem fio (120) é derivado de uma sub-rede alocada ao roteador móvel (100) pela rede de comunicação móvel (120).

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado adicionalmente pelo fato de que compreende agregar mensagens recebidas de uma pluralidade de dispositivos sem fio (120) de um certo tipo em uma única sessão para retransmissão do roteador móvel (100) para a rede de comunicação móvel (110).

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que autenticar o dispositivo sem fio (120) para a rede de comunicação móvel (110) através do roteador móvel (100) de modo que o dispositivo sem fio (120) seja identificável unicamente para a rede de comunicação móvel (110) compreende encaminhar uma chave de assinante de serviço associada unicamente com o dispositivo sem fio (120) para a rede de comunicação móvel (110) via um roteador móvel (100).

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado adicionalmente pelo fato de que compreende fornecer uma qualidade de serviço para a nova conexão PDN estabelecida entre o dispositivo sem fio (120) e a rede de comunicação móvel (110) de acordo com um perfil de assinatura associado com o dispositivo sem fio (120).

8. Roteador móvel (100) para habilitar o roteamento de mensagem entre uma rede de comunicação móvel (110) e dispositivos sem fio (120), o roteador móvel (100) caracterizado pelo fato de que compreende um ou mais circuitos de processamento (102) operáveis para: estabelecer uma sessão de comunicação com a rede de comunicação móvel (110) que inclui o roteador móvel (100) sendo atribuído ao endereço IP; autenticar um dispositivo sem fio (120) para a rede de comunicação móvel (110) de modo que o dispositivo sem fio (120) seja identificável unicamente para a rede de comunicação móvel (110); e estabelecer uma nova conexão de rede de dados por pacote, PDN, entre o dispositivo sem fio (120) e a rede de comunicação móvel (110) ao longo da sessão de comunicação com base em um endereço IP atribuído unicamente ao dispositivo sem fio (120) pela rede de comunicação móvel (110); em que um ou mais circuitos de processamento (102) são operáveis para autenticar o dispositivo sem fio (120) usando uma tecnologia de acesso sem fio diferente da tecnologia de acesso sem fio suportada pela rede de comunicação móvel (110) e encaminhar uma solicitação de autenticação recebida do dispositivo sem fio (120) para a estação base (112) da rede de comunicação móvel (110).

9. Roteador móvel (100), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a solicitação de autenticação é recebida no roteador móvel (100) como uma mensagem EAPOL, encapsulamento EAP ao longo de LAN, e os um ou mais circuitos de processamento (102) são operáveis para encaminhar a solicitação de autenticação para a estação base (112) em um recipiente de mensagem de estrato sem acesso.

10. Roteador móvel (100), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que um ou mais circuitos de processamento (102) são operáveis para enviar uma solicitação de conectividade PDN para a estação base (112) responsiva à uma mensagem de descoberta DHCP recebida a partir do dispositivo sem fio (120) após o dispositivo sem fio (120) ser autenticado para a rede de comunicação móvel (110) e enviar uma mensagem ACK DHCP para o dispositivo sem fio (120) responsivo ao roteador móvel (100) recebendo uma indicação de que a rede de comunicação móvel (110) aceitou a solicitação de conectividade PDN, a mensagem ACK DHCP incluindo o endereço IP atribuído unicamente ao dispositivo sem fio (120) pela rede de comunicação móvel (110).

11. Roteador móvel (100), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que um ou mais circuitos de processamento (102) são operáveis adicionalmente para agregar as mensagens recebidas a partir de uma pluralidade de dispositivos sem fio (120) de um certo tipo em uma única sessão para retransmissão do roteador móvel (100) para a rede de comunicação móvel (110).

12. Roteador móvel (100), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que um ou mais circuitos de processamento (102) são operáveis para encaminhar uma chave de assinante de serviço associada unicamente com o dispositivo sem fio (120) para a rede de comunicação móvel (110).