CN101019460B - 用于异构网络中互连的方法，分组数据网关和验证服务器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在异构无线接入网络之间的切换中、配置移动终端与目标无线接入网络之间的连接的连接参数的方法，其中移动终端被从发起无线接入网络切换到目标无线接入网络。另外，本发明提供用于参加与执行该配置方法的部分步骤的分组数据网关以及验证服务器。为了提供用于尽快建立到无线接入网络(例如WLAN)的连接的解决方案，本发明提出：根据已经为分组数据服务维护的上下文信息，预配置要在分组数据网关与移动终端之间建立的用于通过目标无线接入网络提供分组数据服务的隧道。

Description

用于异构网络中互连的方法,分组数据网关和验证服务器
技术领域
本发明涉及一种在异构无线接入网络之间切换时、配置移动终端与目标无线接入网络之间的连接的连接参数的方法，其中将移动终端从发起无线接入网络切换到目标无线接入网络。另外，本发明提供了分组数据网关以及验证服务器，用来参加与执行该配置方法的部分步骤。
背景技术
W-CDMA(宽带码分多址)为IMT-2000(国际移动通信)的射频接口，其被标准化用作第三代无线移动电信系统。其以灵活高效方式提供了各种服务，例如语音服务以及多媒体移动通信服务。日本、欧洲、美国以及其他国家的标准化团体已经联合组织了称为第三代伙伴项目(3GPP)的项目，以产生对于W-CDMA的公共射频接口规范。
标准化的欧洲版的IMT-2000统称为UMTS(通用移动电信系统)。UMTS规范的第一版已经在1999年公布(99版)。同时，在4版与5版中，由3GPP标准化了对标准的几项改进，并且在6版范围下正在讨论进一步的改进。
对于未来移动通信网络变得越来越重要的另一个问题是异构网络中不同接入网络技术之间的互连。
人们已经意识到：WLAN(无线局域网)现在、而且将继续被独立的运营商部署，并且这些WLAN可能或可能不与移动通信系统(例如3GPP系统)互连。另外，这些WLAN可能与互连于归属和/或受访移动通信系统的WLAN部分或者完全重叠。最后，互连于归属和/或受访3GPP系统的WLAN可能也相互重叠，并且可能与每个移动通信系统的无线接入网络重叠。这些情况产生了覆盖区域以及服务状态的多重变换，这需要仔细理解与管理。
在这方面，3GPP已经标准化了3G网络和WLAN的互连(参见GPP TR22.934：″Feasibility study on 3GPP system to Wireless Local Area Network(WLAN)interworking″，3GPP TS 22.234：″Requirements on 3GPP system to Wireless LocalArea Network(WLAN)interworking″and 3GPP TS 23.234：″3GPP system to Wireless Local Area Network(WLAN)interworking；System Description″，都可从http://www.3gpp.org得到)。
存在多种不同的其中可能希望3GPP系统与WLAN的互连的可能运行环境。3GPP在公共、机构、或者住宅环境中统一运行。WLAN可能也部署在这些环境中的任何一种中，并且如果3GPP到WLAN的互连的标准可以容许所有这些环境，则是有利的。该能力可以进一步提供移动系统用户的使用便利性，并且实际上扩展的每个系统的有效覆盖面积。
不同的环境可能涉及不同的管理域以及许多种WLAN技术能力。作为例子，安全能力以及策略可能在公共、机构、或者住宅WLAN之间不同。这些差异可能导致3GPP与WLAN之间的不同的互连方法。
识别了描述不同的互连水平的不同的场景。例如，场景2描述了基于3GPP的接入控制与收费，场景3涉及接入基于3GPP PS的服务，例如IMS，场景4与5考虑具有服务连续性地接入基于3GPP PS的服务。
协议细节分别在几个文件中。在3GPP TS 24.234：″3GPP system toWireless Local Area Network(WLAN)interworking；UE to Network protocols″中，描述了WLAN与网络之间的协议的细节。在3GPP TS 29.234：″3GPP systemto Wireless Local Area Network(WLAN)interworking；Stage 3Description″中，明确了几个网络参照点的协议，并且在GPP TS 33.234：″Wireless Local AreaNetwork(WLAN)interworking security″中，讨论了安全体系结构，即用于3GPP系统与WLAN接入网络的互连的信任模型以及安全需求。
体系结构角度的WHLAN接入验证与授权程序的细节在3GPP TS 23.234的7.2章中描述，并且在3GPP TS 23.234的7.9章中描述W-APN解析与隧道建立。
在3GPP TS 23.060″General Packet Radio Service(GPRS)；ServiceDescriptions；Stage 2″中，可以发现对GPRS体系结构及其实体与功能性的描述。具体地，在5.4章中解释了逻辑体系结构，在6.5章中解释了GPRS附接程序，在6.1.2章中解释了移动性管理状态，在6.9.2章中解释了位置管理程序，在9.2章中解释了PDP上下文激活程序，并且在13章中解释了适当的HLR GPRS订阅数据、MM以及PDP上下文。
用于QoS(服务质量)预留的信令的新机制当前处于IETF中的标准化过程，并且在Van den Bosch等人的因特网草稿″NSLP for Quality-of-Service signalling″(draft-ietf-nsis-qos-nslp-04.txt，available at http://www.ietf.org″中明确。该机制包括在启动预留之前、查询路径中的资源的可能性等等
在3GPP系统到WLAN互连中，从WLAN建立基于3GPP分组的服务导致WLAN接入验证与授权(允许用户使用WLAN)，之后是建立到分组数据网关(PDG)的WLAN隧道。该操作也被称为基于3G分组的服务激活。
在从3G网络到WLAN网络的切换的情况下，即异构网络之间的切换，终端必须按相同的顺序执行程序，首先是WLAN接入验证，随后是WLAN隧道建立。直到隧道建立请求消息到达，都不知道用户所请求的服务以及QoS需求，并且也不知道所选定的PDG，由此无法预先启动QoS协商。
在另一方面，如果用户激活了3G网络中的基于3GPP分组的服务，则建立从GGSN(网关GPRS支持节点)到UTRAN(UMTS地面射频接入网络)的隧道，并且在GGSN与SGSN(服务GPRS支持节点)中存储用户相关上下文信息(包括APN(接入点名称)以及QoS需求)。由此资源设置以及WLAN连接的使用被延迟，尽管在3G实体中已经可获得必要的服务与QoS信息。WLAN提供比UMTS更高的数据速率以及更低的延迟，但是小区覆盖面积一般小很多。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种方法，其允许尽可能快地建立到无线接入网络(例如WLAN)的连接。
该目的由独立权利要求的主题达到。本发明的有利实施例是从属权利要求的主题。
本发明的一个主要方面是：使在加入无线接入网络(例如WLAN)时验证移动终端的验证服务器能够确定核心网络内的维护关于移动终端所接收的、基于分组的服务的上下文信息的网络实体。通过以信号向核心网络的网关、以及移动终端正在加入的无线接入网络传送相关上下文信息，可以在建立隧道之前，根据上下文信息，预配置通过无线接入网络的、从该网关到移动终端的隧道。由此，通过预配置，可以显著改善设置隧道(其可能涉及附加的验证与授权程序)的延迟。
根据关于UMTS到WLAN互连的本发明的一个示范性实施例，AAA服务器(验证、授权、记账)可以确定当前负责通过3G无线接入网络向用户发送服 务相关分组数据的、用户的当前3G SGSN。该确定可以例如在执行WLAN接入验证程序期间进行。从3G SGSN请求用户上下文，并且APN解析、服务授权、以及QoS程序可以在收到隧道建立请求之前执行。由此，可以相当快地启动QoS建立以及3G到WLAN的切换。
本发明的一个实施例涉及一种在异构无线接入网络之间的切换中、配置移动终端与目标无线接入网络之间的连接的连接参数的方法。移动终端被从发起无线接入网络切换到目标无线接入网络。根据该实施例，可以通过发起无线接入网络，向移动终端提供分组数据服务。
至少连接到发起无线接入网络的核心网络的网络节点可以维护关于分组数据服务的上下文信息，其中该上下文信息至少指示分组数据服务的QoS限制。
在目标无线接入网络处，验证服务器可以验证移动终端。该验证服务器还可以所述维护上下文信息的网络节点获得该上下文信息，并且向核心网络中的分组数据网关提供指示该上下文信息的数据。
可以建立通过目标无线接入网络的、用于在移动终端与分组数据网关之间传送与分组数据服务关联的数据分组的连接(例如以隧道的形式)。该隧道可能至少与QoS限制相关联。
在建立隧道之前，分组数据网关可以根据从验证服务器接收的数据，至少促成隧道的QoS限制的预配置。
在另一实施例中，所述维护上下文信息的网络节点可以为负责通过发起无线接入网络(其可以是UTRAN)向移动终端提供分组数据服务的SGSN。另外，该上下文信息可以为SGSN的PDP上下文中的信息，其被建立用于UTRAN与核心中的分组数据服务。根据本发明的上下文信息可以为关于描述移动无线服务呼叫或者会话的一组信息的信息，其由移动站以及基于GPRS的网络中的GSN(GPRS支持节点)用来识别该呼叫或者会话。
根据本发明的另一实施例，验证服务器可以从包含关于移动终端的信息的数据库获得所述维护上下文信息的网络节点的标识。
在该实施例的变体中，该数据库为移动终端归属网络的HLR/HSS。该数据库由此可以为包含关于对于移动网络的订户的信息的任何数据库。该数据库可以为特定服务注册订户，并且存储订户信息，包含例如服务简档、位置信息、以及移动终端的活动状态。
在本发明的另一实施例中，在验证期间，验证服务器还可以接收移动终端的网络接入标识符，以及从其导出移动终端的唯一标识符。在变体中，可以向所述数据库发送移动终端的该唯一标识符，以及验证服务器可以接收来自所述数据库的、所述维护上下文信息的网络节点的标识。根据该变体，所述唯一标识符(其可以例如为移动终端的IMSI)可以用来获得对于移动终端的所述维护上下文信息的网络节点的标识。
另外，然后，当获得上下文信息时，验证服务器可以使用所述络节点的标识，以寻址所述维护上下文信息的网络节点。
本发明另一实施例涉及改进分组数据网关的功能性，以当预配置要建立来提供服务的隧道时、允许考虑目标无线接入网络的可用资源。根据该实施例，分组数据网关可以获得关于目标无线接入网络中可用资源的信息，并且可以将隧道的预配置基于目标无线接入网络的可用资源。
在本发明另一实施例中，在验证过程中，从目标无线接入网络向验证服务器传输至少一个验证消息，所述至少一个验证消息包含目标无线接入网络的标识符。该验证服务器可以从目标无线接入网络的标识符导出识别所述维护上下文信息的网络节点的路由区域标识符。该路由区域标识符还被包含在从所述维护上下文信息的网络节点请求上下文信息的消息中。由此，可以复用标准化上下文请求机制。但是，显然也可以定义新消息和/或过程来允许验证服务器获得上下文信息。
在本发明另一实施例中，所述从验证服务器向分组数据网关提供的数据进一步指示以下中的至少一个：移动终端身份、目标无线接入网络、移动终端所请求的服务、以及隧道建立期间用于相互验证的信息。
根据该实施例的变体，该信息可以允许分组数据网关促成以下中的至少一个的预配置：包含至少一个安全关联的安全上下文、加密密钥、以及用于通过隧道的分组数据交换的数据分组的头部压缩的头部压缩方案。由此，应该认识到：可以向分组数据网关不仅提供分组数据服务的QoS相关信息，而且提供可以允许预配置在通过目标无线接入网关提供服务时所采用的各种过程或者参数(例如头部压缩、验证、授权、收费等等)的附加信息。
本发明另一实施例涉及以下情况：发起与目标接入网络之间的移动终端切换发生在受访网络中。由此，移动终端可能在包含分组数据网关与维护上下文信息的网络节点的受访核心网络中漫游，并且可以从受访发起无线接入 网络切换到受访目标无线接入网络。由此，在目标无线接入网络处的移动终端验证可能涉及受访核心网络中的代理验证服务器、以及移动终端的归属核心网络中的验证服务器。由此，代理服务器可以例如将来自各个受访网络的验证请求中继给移动终端的归属核心网络中的验证服务器。
应该意识到：此处所述的实施例不限于都驻留在受访网络中的异构网络之间的切换。根据本发明的另一实施例，分组数据网关以及维护上下文信息的网络节点可以位于相同的核心网络中，或者分别位于不同的核心网络中。由此，也可能将移动终端从连接到归属核心网络的UTRAN切换到连接到受访核心网络的WLAN。
还应该意识到：核心网络可以例如是GPRS网络，并且该发起无线接入网络是移动通信网络(例如UTRAN)的射频接入网络，并且目标无线接入网络为另一无线网络，例如WLAN。
本发明的另一实施例提供一种位于移动通信网络的核心网络中的分组数据网关，用于配置用于要通过目标无线接入网络提供给移动终端的分组数据服务的连接。由此可以将移动终端在异构无线接入网络之间、从发起无线接入网络切换到所述目标无线接入网络。
根据该实施例，该分组数据网关可以包括：通信部件，用于与移动终端以及核心网络中的验证服务器进行通信。这些通信部件可以用于在该分组数据网关与移动终端之间建立隧道，用于通过目标无线接入网络交换分组数据服务的数据分组，其中该隧道至少与QoS限制相关联。
另外，该通信部件可以用于从验证服务器接收数据，其中该数据至少指示所提供的分组数据服务的QoS限制。
该分组数据网关还可以包括：配置部件，用来在建立隧道之前，根据从验证服务器接收的数据，至少促成隧道的QoS限制的预配置。
在本发明的另一实施例中，所述通信部件可以用于接收从验证服务器提供的指示以下中的至少一个的数据：移动终端身份、目标无线接入网络、移动终端所请求的服务、以及隧道建立期间用于相互验证的信息。
在本发明的另一实施例中，所述配置部件还用来促成以下中至少一个的预配置：包含至少一个安全关联的安全上下文、加密密钥、以及用于通过隧道的分组数据交换的、通过隧道传输的数据分组的头部压缩的头部压缩方案。
另外，根据本发明的另一实施例的分组数据网关的通信部件还用于从目 标无线接入网络的接入服务器获得关于目标无线接入网络中的可用资源的信息，以及所述配置部件用来基于目标无线接入网络中的可用资源，预配置隧道。
发明的另一实施例提供了一种位于移动通信网络的核心网络中的验证服务器，其与分组数据网关通信、并且在目标无线接入网络中验证移动终端。如上所述，移动终端被在异构无线接入网络之间、从发起无线接入网络切换到所述目标无线接入网络。
该验证服务器可以包括：验证部件，用来在目标无线接入网络处验证移动终端；以及通信部件，用来从核心网络内的网络节点获得上下文信息。该上下文信息由此至少指示通过发起无线接入网络提供的分组数据服务的QoS限制。
所述通信部件可以用来向分组数据网关提供指示上下文信息的数据，以使该分组数据网关能够至少预配置用于通过目标无线接入网络向移动终端提供数据分组服务的隧道的QoS限制。
在变体中，所述通信部件还用来在移动终端的验证期间接收网络接入标识符；以及该验证服务器还包括处理部件，用来从所述网络接入标识符导出移动终端的唯一标识符。
在另一变体中，所述通信部件用来将移动终端的唯一标识符发送给包含关于移动终端的信息的数据库，以及从所述数据库接收所述维护上下文信息的网络节点的标识。
根据本发明的另一实施例，验证服务器的通信部件用来在验证过程中从目标无线接入网络接收至少一个验证消息。该至少一个验证消息可以包含目标无线接入网络的标识符，并且验证服务器的处理部件可以用来从目标无线接入网络的标识符、导出识别所述维护上下文信息的网络节点的路由区域标识符。
另外，在变体中，所述通信部件用来：当获得上下文信息时，利用所导出的路由区域标识符，寻址维护该上下文信息的网络节点。
在本发明的另一实施例中，所述从验证服务器向分组数据网关提供的数据进一步指示以下中的至少一个：移动终端身份、目标无线接入网络、移动终端所请求的服务、以及隧道建立期间用于相互验证的信息。
本发明的另一实施例涉及以软件实现上面概述的配置方法的各种实施 例，其中(多个)核心网络以及无线接入网络的不同的网络实体可以包含执行其用于参加该配置方法的过程的组件。
例如，根据本发明的一个实施例，提供了一种用于存储指令的计算机可读介质，该指令当由位于移动通信网络的核心网络中的分组数据网关的处理器执行时，促成要通过目标无线接入网络提供给移动终端的分组数据服务的连接的配置，其中移动终端被在异构无线接入网络之间、从发起无线接入网络切换到所述目标无线接入网络。这可以通过以下达到：与移动终端以及核心网络中的验证服务器通信；在该分组数据网关与移动终端之间建立隧道，用于通过目标无线接入网络交换分组数据服务的数据分组，该隧道至少与QoS限制关联；从验证服务器接收数据，该数据至少指示所提供的分组数据服务的QoS限制；以及在建立隧道之前，根据从验证服务器接收的数据，至少促成隧道的QoS限制的预配置。
本发明的另一实施例涉及一种用于存储指令的计算机可读介质，该指令当由分组数据网关的处理器执行时使该分组数据网关能够参加上面概述的根据本发明的各种实施例的配置方法。
另一实施例提供了一种用于存储指令的计算机可读介质，该指令当由位于移动通信网络的核心网络中的验证服务器的处理器执行时，促成验证服务器与分组数据网关之间的通信、以及目标无线接入网络中移动终端的验证，其中移动终端被在异构无线接入网络之间、从发起无线接入网络切换到所述目标无线接入网络。这可以例如通过验证部件达到，该验证部件用于：在目标无线接入网络处验证移动终端；从核心网络内的网络节点获得上下文信息，其中该上下文信息至少指示通过发起无线接入网络提供的分组数据服务的QoS限制；以及向分组数据网关提供指示上下文信息的数据，以使该分组数据网关能够至少预配置用于通过目标无线接入网络向移动终端提供数据分组服务的隧道的QoS限制。
本发明的另一实施例涉及一种用于存储指令的计算机可读介质，该指令当由验证服务器的处理器执行时使该验证服务器能够参加上面概述的根据本发明的各种实施例的配置方法。
附图说明
在以下，将参照附图更详细地描述本发明。附图中类似或者对应的细节 以相同的附图标记表示。
图1显示支持移动终端在异构网络之间的切换的、3GPP系统到WLAN互连的体系结构，
图2显示根据本发明示范性实施例的快速QoS建立程序的流程图，以及
图3显示支持移动终端在异构网络之间的切换的、3GPP系统到WLAN互连的漫游体系结构。
具体实施方式
以下段落将描述本发明的各种实施例。只是出于示范性目的，针对UMTS通信系统与WLAN的互连概括了大部分实施例。另外，用于随后各节的术语主要关于UMTS术语以及WLAN术语。但是，针对UMTS到WLAN的互连体系结构的所使用的术语以及对实施例的描述不是要将本发明的原理与思路限制于此类系统。
另外，以上背景技术中给出的解释只是用来更好地理解以下描述的主要为UMTS与WLAN所特有的示范性实施例，并且不应该被理解为将本发明限制为移动通信网络或者WLAN中的过程与功能的所描述的特定实现。
在图1中显示了具有切换支持的3GPP系统到WLAN互连的可能的体系结构。除场景2与3的、当前3GPP系统到WLAN的互连体系结构之外，该体系结构还包括分组数据网关(PDG)与GGSN之间的接口，用于从GGSN向PDG以及反向转发/中继数据分组。应该注意：PDG的功能性大部分与GGSN的功能性类似。
另外，包括验证服务器(根据示范性体系结构为AAA服务器)与SGSN之间的接口，以为用户请求MM(移动性管理)以及PDP(分组数据协议)上下文。
对于3GPP/WLAN双模式移动终端，可以从有效3G连接、也可以从有效WLAN连接接入3G服务。
在本发明的一个实施例中，移动终端可以在3G网络中执行GPRS附接程序，以接入GPRS服务。在完成GPRS附接程序之后，移动终端处于所谓的“PMM已连接状态”，并且可以在SGSN中创建MM上下文。该上下文可以包括用户的IMSI、当前MM状态、以及识别移动终端当前位置的一或多个小区的路由区域等等。路由区域标识符(RAI)可以被广播到处于RRC空闲模式下的移动终端， 并且可以在已建立的RRC(射频资源控制)连接上通知处于RRC已连接模式下的移动终端。
如果用户希望在其终端上开始3G服务(例如SMS、MMS、IMS)，则可以由PDP上下文激活程序启动服务激活。在PDP上下文激活程序中，信号传送接入点名称(APN)以及所请求的QoS。APN可以识别GGSN，并且可以识别分组数据网络、以及(可选的)所提供的服务。如果接受PDP上下文激活，则例如在SGSN与GGSN中建立PDP上下文，并且可以在移动终端与GGSN之间传送PDP PDU(协议数据单元)。
如果移动终端建立了3G服务、并且通过扫描WLAN信标(每个WLAN信标包含识别相应WLAN的SSID)检测到WLAN覆盖区域，则就数据速率更高以及延迟更低而言，从3G到WLAN的切换可能是有利的。由此，可以进行发起无线接入网络(根据该例子为UTRAN)与目标无线接入网络(根据该例子为WLAN)之间的切换。
移动终端例如可以根据所接收的SSID，选择可用WLAN之一。另外，在移动终端收到多于一个的信标的情况下，可能向移动终端提供可以用于WLAN的优选WLAN的列表。移动终端可以建立与目标无线接入网络(即所选的WLAN)的连接。到WLAN的该连接建立也被称为移动终端联结到WLAN。
在联结到WLAN之后，可能需要在WLAN中验证移动终端。例如，为此目的，可以启动WLAN接入验证(再验证)。在该WLAN接入验证程序期间，在移动终端、WLAN接入网络(AN)、以及3GPP AAA服务器之间共同交换EAP(可扩展验证协议)消息。为了验证用户，可以以NAI格式(NAI＝网络接入标识符；参见RFC 2486：″The Network Access Identifier″，可从http://www.ietf.org得到)在EAP消息中向AAA服务器提供用户身份。
应该注意：在被验证之后，在WLAN内向移动终端共同分配IP地址。因此，移动终端还没有所分配的IP地址，这意味着WLAN应该支持从移动终端向AAA服务器传输AAA消息的手段。在WLAN一方，可以使用如WLAN标准IEEE802.11i所指定的特定手段。应该在RADIUS或者Diameter上进行EAP消息从WLAN接入网络到AAA服务器的传输。
当通过RADIUS或者Diameter传输EAP消息时，在消息中包含WLAN接入网络的标识符。例如，通过将作为移动终端的RADIUS客户端的网络接入服务器(NAS-IP)的可选的发送方IP地址包含到RADIUS消息，可以隐式地包括 该标识符。可替换地，例如通过由移动终端或者由WLAN接入网络中的实体将WLAN接入点的MAC地址(链路标识符)或者接入路由器的地址(APID)包含到EAP消息，也可以显式地包括WLAN接入网络标识符。
在WLAN接入验证期间，AAA服务器可以从NAI导出移动终端的唯一标识符，例如用户的IMSI，并且可以请求例如用于在发起UTRAN中服务于移动终端的当前SGSN的HLR/HSS。当从HLR/HSS收到SGSN的标识时，AAA服务器可以向SGSN提供上下文请求消息(其可以包括唯一标识符)，以请求至少定义分组数据服务的QoS参数的上下文信息。例如，AAA服务器可以请求用于用户(移动终端)的MM上下文以及PDP上下文。
可替换地，可以省略HLR/HSS数据库的查询。还可以利用允许将WLAN的接入网络标识符映射到SGSN标识符或者地址的映射表，获得发起UTRAN中服务于移动终端的SGSN标识符或者SGSN的地址。如上所述，在验证程序的EAP消息中包含WLAN接入网络标识符。AAA服务器可以将WLAN接入网络标识符直接映射为SGSN标识符或者地址，或者首先映射为RAI、并且可以随后确定哪个SGSN负责联接到RAI的路由区域。
在标准GPRS SGSN上下文请求消息中，除IMSI之外还包括旧RAI与已验证的移动终端。但是，AAA服务器一般不知道旧RAI。最小化对当前标准程序的改变的一种可能性可能为：AAA服务器访问映射功能，并且因此能够将所收到的WLAN接入网络标识符映射到3G网络的一或多个路由区域标识符。然后，将所导出的RAI包含在给SGSN的上下文请求消息中。由此，根据该示范性实现方式，可以使用已经被指定的上下文请求消息来查询上下文信息。
但是，也可以预见对标准消息的修改，因为根据标准化程序的SGSN上下文请求消息促使SGSN向旧RNC发送SRNS上下文请求消息。当收到SRNS上下文请求消息时，服务射频网络子系统(SRNS)缓冲通过发起UTRAN的、到移动终端的下行链路PDU，并且停止其传送。
可能希望避免该机制，这是因为移动终端仍然能够通过发起UTRAN接收下行链路PDU。因此，应该在上下文请求消息中包含标志，以指示SGNS不应该向旧RNC发送SRNS上下文请求消息。一种示范性实现方式或者迂回方式(work-around)可以为：当从AAA服务器收到上下文请求消息时，服务于移动终端的SGSN可以停止通过发起UTRAN向终端提供新分组，而是替代地中继到服务PDG的分组。只将在SRNS内缓冲的分组通过发起UTRAN提供给移动终 端。在一种变体中，在发送了所缓冲的分组之后，可以拆除在发起接入网络中建立的射频载体及其到核心网络的连接。
响应于该请求，SGSN可以向AAA服务器发送上下文响应消息，其可以例如包括MM上下文以及PDP上下文。由此，现在就通知了AAA服务器关于先前APN以及移动终端的所请求以及协商的QoS。应该注意：根据所选择的实现方式，可能不需要将完整的上下文信息传送给AAA服务器。例如，如果仅仅预见到QoS限制的预配置，则可以向AAA服务器只提供QoS相关信息。
替换使用已经标准化的机制或者其改进版本用于SGSN与AAA服务器之间的上下文传送，可以预见有新的消息与程序来允许AAA服务器从发起UTRAN中服务于移动终端的SGSN请求上下文信息。
在下一可选步骤中，AAA服务器可以进一步验证移动终端被授权通过可以通过UTRAN访问的WLAN网络接入服务。接着，例如如果允许移动终端，则AAA服务器可以确定服务于移动终端用于通过目标接入网络(即当前示范性实施例中的WLAN)提供服务的PDG。AAA服务器可以通知该PDG关于移动终端的身份、WLAN的身份、可能被请求的服务、以及相关QoS。在一种变体中，进一步通知PDG关于隧道建立的相互验证的信息，即可以为PDG提供安全上下文、和/或要使用的头部压缩方案的参数。
根据收到的服务信息以及QoS信息，PDG可以预配置通过目标接入网络(即当前示范性实施例中的WLAN)到移动终端的隧道。
另外，在本发明的另一实施例中，PDG可以使用收到的服务信息以及QoS信息，用于以适合于从PDG到WLAN的隧道传送路径上的QoS机制的格式，构造QoS查询消息。例如，在WLAN接入验证程序期间从AAA服务器收到的WLAN标识符可以用来确定该路径。
利用该消息，可以请求用于隧道的可用资源。这可以例如在逐个流的基础上进行，或者对于流的聚合组进行。另外，可以在查询消息中包含由PDG分配的隧道流/会话标识符。
在NSIS QoS-NSLP用于PDG到WLAN的路径的情况下，可以发送QoS-NSLP QUERY(查询)消息。该查询消息可以被指向NAS，从该NAS启动了移动终端的验证程序。在到NAS的路径上，在支持QoS-NSLP的NSIS实体(QNE)中检查可用资源，并且将其包含在查询消息中。如果NAS收到查询消息，则在到PDG的路径上发送回响应消息。在PDG收到响应消息之后，PDG就知道了路径上的可用资源，并且可以使用该信息来预配置到移动终端的隧道。
如果存在在跨越路径的域中、在边界节点中实施业务流量的网络管理实体，则可替换地、PDG可以直接与这些网络管理实体通信以查询可用资源。
在用户已经订阅了具有高可用性的服务、并且接受对于未用资源进行改变的场景中，PDG可以在收到隧道建立请求之前、预先保留用于隧道的资源。该资源预留可以为隧道预配置的一部分。
当完成了预配置时，可以向移动终端分配WLAN内的IP地址。移动终端可以进一步向PDG发送隧道建立消息，以请求在网络实体之间建立隧道以提供分组数据服务。
如果服务请求与QoS需求类似于根据所检索的PDP上下文确定的服务请求与QoS需求，则可以比在常规系统中更快地建立隧道。另外，在隧道建立期间的移动终端的验证可以更快地处理，这是因为PDG可能已经具有来自AAA服务器的、验证移动终端的必要信息。
另外，PDP还可以已经知道移动终端被授权通过WLAN检索所请求的服务。由此，PDG可以立即建立沿隧道路径的、所希望的资源，而不需要另外的资源请求。
在完成隧道建立之后(或者在其期间)，PDG可以通知GGSN(更新PDP上下文请求)以将业务流量转发给PDG。
接着，参照图2描述本发明的示范性实施例。图2显示在将移动终端从发起接入网络(为示范性目的，UTRAN)切换到目标接入网络(为示范性目的，WLAN)期间的移动终端与分组数据网关之间连接的示范性配置程序。
首先，对于移动终端执行GPRS附接程序201。移动终端可以处于PMM已连接状态，并且在SGSN中建立MM上下文。另外，启动PDP上下文程序202以激活通过UTRAN的分组数据服务。由此在SGSN与GGSN中建立PDP上下文。
当检测到存在WLAN接入网络时，终端可以与WLAN接入网络203联接。在WLAN接入验证204中，使用NAI以识别用户，并且将NAS-IP地址发送给AAA服务器(可选地，可以由移动终端在EAP消息交换中包含AP MAC地址或者所通知的AR地址(APID))。
接着，由AAA服务器请求205关于用户的当前服务SGSN的HLR/HSS。HLR/HSS可以向AAA服务器发送206用于IMSI当前SGSN的地址或者号码。
当收到该信息时，AAA服务器可以启动到3G SGSN的SGSN上下文请求207。 接着，SGSN向AAA服务器发送包含MM上下文以及PDP上下文的SGSN上下文响应208。根据上下文信息，AAA服务器可以确定209(根据APN)服务PDG以及所需QoS(根据QoS简档)。
接着，AAA服务器可通知210服务PDG关于可能的即将到来的隧道建立请求、QoS需求以及可选的验证参数。可选地，服务PDG可以在收到隧道建立请求之前，查询211用于WLAN连接的可用资源。当这样做时，通知212服务PDG关于到WLAN UE的路径上的可用资源。
另外，根据收到的上下文信息以及关于目标WLAN中资源的可选地可用的信息，PDG可以预配置用于移动终端的隧道，即，其可以创建相关上下文信息和/或可以预留必要资源。
现在，PDG可以从移动终端接收隧道建立消息213。PDG比较来自PDP上下文的、所确定的QoS需求与在隧道建立期间收到的QoS需求，并且可以立即启动QoS预留214。另外，可以通知移动终端关于所建立的隧道215，可以更新216 GGSN中的PDP上下文，并且将业务流量从GGSN转发给PDG。
在以上参照图2所述的示范性实施例中，验证服务器对上下文信息的查询、以及其被提供给服务分组数据网关被显示为目标接入网络(即根据上述实施例的WLAN)处的、移动终端的验证程序的一部分。如进一步所示，也可以通过复用标准化消息，将必要消息交换集成到验证程序。
可替换地，可以为此目的定义新程序与消息格式。应该注意：验证服务器要求以及接收上下文信息请求、以及向分组数据网关提供上下文信息为验证程序的一部分当然不是必须的。可替换地，这些任务也可以与其并行地执行。但是，在任何情况下都应该确保上下文信息在某时可为分组数据网关所用，从而在从移动终端收到用于隧道建立的请求之前允许分组数据网关促成预配置。
接着描述关于图3所示的漫游场景的本发明的示范性实施例。在该示范性实施例中，假定WLAN接入网络没有与HPLMN的直接漫游协议，但是有与VPLMN的直接漫游协议。由此，在WLAN接入网络、VPLMN中的AAA代理、以及HPLMN中的AAA服务器之间执行WLAN接入验证程序。由此，AAA代理简单地中继验证程序的消息。
与非漫游情况类似，HPLMN AAA服务器可以根据在HPLMN中的HLR/HSS中存储的信息，确定移动终端的实际的SGSN。该SGSN可以位于VPLMN中。 AAA服务器可以向VPLMN中的旧SGSN发送上下文请求消息。现在通知了AAA服务器关于先前的APN以及移动终端的所请求与协商的QoS。AAA服务器验证移动终端被授权接入来自WLAN网络的类似服务。
在漫游情况中，AAA服务器必须检查是否可以从HPLMN提供服务。如果不可以，则HPLMN AAA服务器根据订阅信息，确定是否允许移动终端接入PDG以及VPLMN中的服务。如果允许移动终端，则AAA服务器通知VPLMN中的AAA代理(或者VPLMN中的PDG)关于移动终端的身份、WLAN的身份、以及可能请求的服务、相关QoS以及用于隧道建立的相互验证的信息。AAA代理将该信息传送给适当的PDG，并且该PDG查询用于隧道的资源，这与非漫游情况类似。
在本发明的先前的示范性实施例中，考虑了两个都连接到公共受访核心网络(WPLMN)的异构接入网络之间的切换。应该注意：本发明也适用于异构无线接入网络之间的切换，其中发起无线接入网络在移动终端归属核心网络的控制下，并且目标无线接入网络在受访核心网络的控制下。
本发明的另一示范性实施例涉及利用硬件与软件实现上述的各种实施例。应该意识到：可以利用计算机设备，例如通用处理器、数字信号处理器(DSP)、应用专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑设备等等，实现或者执行上述各种方法以及上述各种逻辑块、模块、电路。通过组合这些设备，也可以实现或者执行本发明的各种实施例。
另外，也可以通过由处理器执行的软件模块，实现本发明的各种实施例，或者可以直接在硬件中实现。另外，可以组合软件模块与硬件实现。软件模块可以存储在任何类型的计算机可读存储介质上，例如RAM、EPROM、EEPROM、闪存、寄存器、硬盘、CD-ROM、DVD等等。

Claims (24)

1.一种在异构无线接入网络之间的切换中、配置移动终端与目标无线接入网络之间的连接的连接参数的方法，其中所述移动终端被从发起无线接入网络切换到目标无线接入网络，该方法包含以下步骤：
通过所述发起无线接入网络，向所述移动终端提供分组数据服务；
在至少连接到所述发起无线接入网络的核心网络的网络节点中，维护关于分组数据服务的上下文信息，其中该上下文信息至少指示分组数据服务的QoS限制；
在所述目标无线接入网络处，通过验证服务器，验证所述移动终端；以及
在核心网络中，通过所述目标无线接入网络，建立用于在移动终端与分组数据网关之间传送与分组数据服务相关联的数据分组的隧道，其中该隧道至少与QoS限制相关联；
其中验证服务器从维护上下文信息的所述网络节点获得所述上下文信息，并且向分组数据网关提供指示上下文信息的数据；以及
在建立隧道之前，分组数据网关根据从验证服务器接收的数据，至少促成隧道的QoS限制的预配置。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包含以下步骤：验证服务器从包含关于移动终端的信息的数据库获得所述维护上下文信息的网络节点的标识。
3.如权利要求2所述的方法，进一步包含以下步骤：
在验证期间，在验证服务器处接收移动终端的网络接入标识符；以及
在验证服务器处从所述网络接入标识符导出移动终端的唯一标识符。
4.如权利要求3所述的方法，进一步包含以下步骤：
向所述数据库发送移动终端的唯一标识符；以及
在验证服务器处接收来自所述数据库的、维护上下文信息的网络节点的所述标识。
5.如权利要求4所述的方法，进一步包含以下步骤：当获得上下文信息时，由验证服务器使用网络节点的所述标识，以寻址所述维护上下文信息的网络节点。
6.如权利要求1所述的方法，进一步包含以下步骤：
由分组数据网关获得关于目标无线接入网络中的可用资源的信息；以及
其中隧道的预配置也基于目标无线接入网络中的可用资源。
7.如权利要求1所述的方法，进一步包含以下步骤：
在验证过程中，从目标无线接入网络向验证服务器传输至少一个验证消息，所述至少一个验证消息包含目标无线接入网络的标识符；以及
由验证服务器从目标无线接入网络的标识符、导出识别所述维护上下文信息的网络节点的路由区域标识符。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述路由区域标识符被包含在从所述维护上下文信息的网络节点请求上下文信息的消息中。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述从验证服务器向分组数据网关提供的数据进一步指示以下中的至少一个：移动终端身份、目标无线接入网络、移动终端所请求的服务、以及隧道建立期间用于相互验证的信息。
10.如权利要求1所述的方法，进一步包含以下步骤：
由分组数据网关促成以下中的至少一个的预配置：包含至少一个安全关联的安全上下文、加密密钥、以及用于通过隧道的分组数据交换的数据分组的头部压缩的头部压缩方案。
11.如权利要求1所述的方法，其中移动终端在包含所述分组数据网关以及所述维护上下文信息的网络节点的受访核心网络中漫游，
其中移动终端被从受访的发起无线接入网络切换到受访的目标无线接入网络，以及
其中，在目标无线接入网络处的移动终端的验证涉及在受访核心网络中的代理验证服务器、以及在移动终端的归属核心网络中的验证服务器。
12.如权利要求1所述的方法，其中所述分组数据网关以及所述维护上下文信息的网络节点位于相同的核心网络中、或者分别位于不同的核心网络中。
13.如权利要求1所述的方法，其中所述核心网络是GPRS网络。
14.如权利要求1所述的方法，其中所述发起无线接入网络是移动通信网络的射频接入网络，并且目标无线接入网络是WLAN。
15.一种位于移动通信系统的核心网络中的分组数据网关，用于配置用于要通过目标无线接入网络提供给移动终端的分组数据服务的连接，该移动终端被在异构无线接入网络之间、从发起无线接入网络切换到所述目标无线接入网络，该分组数据网关包括：
通信部件，用于与移动终端以及核心网络中的验证服务器进行通信；
其中该通信部件进一步用于在该分组数据网关与移动终端之间建立隧道，用于通过目标无线接入网络交换分组数据服务的数据分组，该隧道至少与QoS限制相关联；
其中该通信部件用于从验证服务器接收数据，该数据至少指示所提供的分组数据服务的QoS限制；以及
配置部件，用来在建立隧道之前，根据从验证服务器接收的数据，至少促成隧道的QoS限制的预配置。
16.如权利要求15所述的分组数据网关，其中所述通信部件用于接收从验证服务器提供的指示以下中的至少一个的数据：移动终端身份、目标无线接入网络、移动终端所请求的服务、以及隧道建立期间用于相互验证的信息。
17.如权利要求15所述的分组数据网关，其中所述配置部件进一步用来促成以下中的至少一个的预配置：包含至少一个安全关联的安全上下文、加密密钥、以及用于通过隧道的分组数据交换的通过隧道传输的数据分组的头部压缩的头部压缩方案。
18.如权利要求15所述的分组数据网关，其中所述通信部件用于从目标无线接入网络的接入服务器获得关于目标无线接入网络中的可用资源的信息；以及
所述配置部件用来基于目标无线接入网络中的可用资源，预配置隧道。
19.一种位于移动通信系统的核心网络中的验证服务器，其与分组数据网关通信、并且在目标无线接入网络中验证移动终端，移动终端被在异构无线接入网络之间、从发起无线接入网络切换到所述目标无线接入网络，该验证服务器包括：
验证部件，用来在目标无线接入网络处验证移动终端；以及
通信部件，用来从核心网络内的网络节点获得上下文信息，其中该上下文信息至少指示通过所述发起无线接入网络提供的分组数据服务的QoS限制；
其中所述通信部件用来向分组数据网关提供指示上下文信息的数据，以使该分组数据网关能够至少预配置用于通过目标无线接入网络向移动终端提供数据分组服务的隧道的QoS限制。
20.如权利要求19所述的验证服务器，其中所述通信部件用来在移动终端的验证期间接收网络接入标识符，以及
该验证服务器还包括处理部件，用来从所述网络接入标识符导出移动终端的唯一标识符。
21.如权利要求20所述的验证服务器，其中所述通信部件用来将移动终端的唯一标识符发送给包含关于移动终端的信息的数据库，以及
所述通信部件进一步用来从所述数据库接收维护上下文信息的网络节点的标识。
22.如权利要求21所述的验证服务器，其中所述通信部件用来在验证过程中从目标无线接入网络接收至少一个验证消息，所述至少一个验证消息包含目标无线接入网络的标识符，以及
所述处理部件用来从目标无线接入网络的标识符导出识别所述维护上下文信息的网络节点的路由区域标识符。
23.如权利要求22所述的验证服务器，其中所述通信部件用来：当获得上下文信息时，利用所导出的路由区域标识符，寻址维护上下文信息的网络节点。
24.如权利要求19所述的验证服务器，其中所述从验证服务器向分组数据网关提供的数据进一步指示以下中的至少一个：移动终端身份、目标无线接入网络、移动终端所请求的服务、以及隧道建立期间用于相互验证的信息。
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