CN101120599A - 在移动通信系统中建立移动终端的网络地址 - Google Patents

Abstract

本发明涉及当移动终端从一个网络越区切换到另一网络时在移动通信系统中建立移动终端的网络地址。优选地，本发明建立到移动终端的上层的统一接口，用于管理到和来自同类网络和异类网络中的至少其中之一的消息，执行移动终端的到同类网络和异类网络中的至少其中之一的越区切换，在上层中从统一接口接收用于建立用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的移动终端的网络地址以用于通信数据的请求，和建立用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的网络地址。

Description

在移动通信系统中建立移动终端的网络地址

技术领域

本发明涉及在移动通信系统中建立移动终端的网络地址，以及更加具体地涉及当移动终端从一个网络越区切换到另一网络时建立网络地址。

背景技术

当前，标准委员会IEEE 802-21对与异类网络之间的媒体独立越区切换(MIH)相关的国际标准进行了充分的研究。MIH不仅提供无缝的越区切换，而且提供异类网络之间的业务连续性，对于携带移动终端的用户带来了更大的方便。IEEE 802-21定义作为基本要求的各种功能(例如，MIH功能，事件服务，命令服务，和信息服务(IS)功能)。

移动终端(MSS)指示用于支持至少两个接口类型的多模式节点。例如，该多模式节点能够支持各种接口类型，比如有线接口类型(也称作有线-线路接口类别)，比如基于IEEE 802.3标准规格的以太网，基于IEEE 802.xx标准规格的无线接口类型(例如，宽带无线接入网络系统，无线LAN，有线局域网，和蜂窝系统接口)，及由蜂窝标准化组织(例如，3GPP或者3GPP2)定义的其他接口类型。

一般的媒体独立越区切换功能(MIHF)参考模型如图1所示。在附图中，示出了用于与其他层和远程MIHG相互作用的MIHF体系结构。为了MIHF提供异步和同步服务给下层和较高层，定义与原语一起的比如MIH_MGMT_SAP，MIH_SME_SAP和MIH_SAP的服务访问点(SAP)。MIH_MGMT_SAP定义在MIHF和不同网络接口的管理平面(管理实体)之间的接口并用于在MIHF和本地链路层实体以及同级MIHF实体之间传输MIH协议消息。MIH_SAP定义在MIHF和比如装置管理器，越区切换政策控制功能，传输，层3(L3)移动性管理协议等的较高层实体之间的接口，并用于MIH配置与操作。MIH_SME_SAP定义在MIHF和站管理实体或者网络管理系统之间的接口，并用于MIG配置与操作。

图2示出了多模式移动终端的结构图。参考图2，该多模式移动终端包括用于单独模式的物理(PHY)层和媒体访问控制(MAC)层，并定位IP层下的媒体独立越区切换(M1H)层。

媒体独立越区切换(MIH)必须被定义在IEEE 802-串行接口之间，或者必须被定义在IEEE 802-串行接口和非802-串行接口(例如，3GPP和3GPP2)之间。并且，对于服务的越区切换功能和连续性必须支持用于支持比如移动IP和会话启动协议(SIP)的上层的移动性的协议。

MIH功能位于IP层下，并使用从第二层(层2)接收的输入值(例如，与其他网络相关的触发事件和信息)促进越区切换处理。MIH功能可以包括基于用户政策和可能影响越区切换处理的多个输入值。定义移动IP，比如SIP(会话启动协议)的第三层(层3)实体，和MIH层当中的通用接口。在这种情况下，上述接口提供第一层(即，物理层)，第二层(即，MAC层)，和移动性管理信息。MIH功能使用事件和信息服务(IS)功能获取与下层和网络相关的信息。

上层包括用于监控包含在移动终端中的各种链接的状态与工作的上级管理实体，以使得其执行越区切换控制功能和装置管理器功能。在这种情况下，越区切换控制功能和装置管理器可以位于彼此独立的不同位置，或者可以包括越区切换控制功能和装置管理器作为上层中的上级管理实体。

用于支持移动IP的网络结构包括本地代理(HA)，外部代理(FA)，和移动用户站(MSS)。需要各种功能以操作移动IP，即，代理发现功能，注册功能，和路由功能。

代理发现功能指示用于允许移动终端确定移动终端连接到它自己的本地网络或者外部网络，以使得移动终端能够识别移动终端本身是否移动到另一网络的方法。

根据注册功能，如果移动终端移动到另一网络，其发送当前位置信息给本地代理，并允许移动终端从本地网络接收业务而没有任何变化，以这种方式使得注册功能提供高度可适应的机制。

路由功能定义当移动终端连接或者访问外部网络时，恰当地路由发送到移动终端/从移动终端接收的数据报所需的各种功能。

移动IP提供用于当移动终端移动到另一子网时建立临时地址或者转交地址(CoA)的两个注册过程。例如，该两个注册过程是FA-CoA和共同定位CoA。

如果使用FA-CoA，经由代理广告消息从外部代理(FA)提供CoA，且外部代理(FA)的IP地址用作临时地址(CoA)。如果使用共同定位CoA，该移动终端经由位于外部网络的DHCP(动态主机配置协议)服务器接收临时地址(CoA)。

DHCP指示允许网络管理者在包含在它们的组织中的网络中对于需要的IP地址的协议进行中心地管理/分配。当计算机用户获得对组织中的因特网的访问时，IP地址必须被分配给单独的计算机。当网络管理器中心地管理/分配IP地址，且计算机在网络外的其他位置连接到因特网时，DHCP自动地发送新的IP地址。

DHCP采用用于控制给定IP地址仅在预定时间周期在相应的计算机有效的出租(或者租用)方案。租用时间可以根据在特定位置的用户需要的因特网存取时间而改变。当使用比可用的IP地址多得多的计算机时，DHCP还可以减少IP地址租用时间，以使得其能够动态地重建网络。

如果系统开始它的操作，多个客户端从DHCP服务器请求唯一的IP地址用于它们的系统。如果客户端从DHCP服务器接收它们的IP地址，初始化TCP/IP建立，且客户端使用TCP/IP协议与其他主机通信。该DHCP服务器答复DHCP客户端的IP地址租用请求，以使得其维持/管理可分配的IP地址的范围(例如，203.224.29.10-203.224.29.100)。

以下表1示出了DHCP消息格式。

【表1】

0    8    16    24    31

OP	HTYPE	HLEN		HOPS
					交易标识
经过的秒			标志
					客户端IP地址
你的IP地址
	服务器IP地址
路由器IP地址
	客户端硬件地址(16个8位字节)…
服务器主机名称(64个八位字节)…
	引导文件名称(120个八位字节)…
选项(变量)…

以下表2示出了DHCP消息的各种类型和使用。

【表2】

消息	使用
		DHCPDISCOVER	客户端广播给本地可用服务器
DHCPOFFER	通过提供配置参数响应于DHCPDISCOVER到客户端的服务器
		DHCPREQUEST	到服务器的客户端消息(a)请求从一个服务器提供参数并隐含地拒绝从所有其它服务提供，(b)确认在例如，系统重新起动之后的先前分配的地址的正确性，或者(c)扩展在特定网络地址上的租用。
DHCPACK	通过配置参数服务器到客户端，包括提交的网络地址。
		DHCPNAK	服务器向客户端指示客户端对网络地址的意见不正确(例如，客户端移动到新的子网)或者客户端的租用期满。
DHCPDECLINE	客户端向服务器指示已经准备好使用网络地址。
		DHCPRELEASE	客户端向服务器放弃网络地址并取消剩余租用。
DHCPINFORM	客户端向服务器，仅要求本地配置参数；客户端已经具有外部配置的网络地址

将在下文中给出用于移动IPv6系统操作的主要部件，和单独的主要部件的功能。

移动节点(MN)是用于切换它的网络存取的主机或者路由器。通信者节点(CN)是与移动节点(MN)通信的主机或者路由器。本地代理(HA)用作路由器并具有从包含在本地网络中的路由器获得的移动节点(MN)的注册信息。因此，本地代理(HA)能够发送数据报给包含在外部网络中的移动节点(MN)的当前位置。

临时地址或者转交地址(CoA)指示当移动节点移动到外部节点或者外部代理(FA)时连接到移动节点的IP地址。术语“绑定”指示其中移动节点匹配本地代理中注册的CoA和相应的节点的家庭地址的特定操作。“绑定更新(BU)”消息指示当移动节点本身通知本地代理(HA)和通信者节点(CN)移动节点的CoA时使用的消息。“绑定确认(BACK)”消息指示对上述的“BU”消息的响应消息。“绑定请求(BR)”消息指示用于当通信者节点(CN)不接收“BU”消息直到用于移动节点的绑定信息的计时器期满时请求“BU”消息的消息。

移动节点(MN)在移动时使用邻居发现功能和地址自动配置功能自动地构造它的位置信息。如果通信者节点(CN)存储该绑定信息，通信者节点(CN)以执行路由器优化的方式直接与移动节点通信，而不通过本地代理。

IP地址自动配置方法被分类为两个地址自动配置方法，比如用于使用比如DHCP服务器的服务器获取地址的状态维持类型地址自动配置方法，和用于控制主机以使得移动节点本身能够产生地址的非状态类型地址自动配置方法。

状态维持类型地址自动配置方法适合于在主机从DHCP服务器请求地址的条件上分配能够从服务器向主机分配的多个地址之一。非状态类型地址自动配置方法结合移动节点的接口ID信息和从路由器获取的前缀信息或者公知的前缀信息，以使得该移动节点形成地址。

DHCPv6指示用于IPv6系统的DHCP协议，并支持状态维持类型地址自动配置方法。DHCPv6指示通过其IP地址，各种信息(例如，路由信息)，和网络资源管理功能集中于少量DHCP服务器上，而导致维持费用减少的特定机制。

DHCPv6采用两个多址通信地址，比如“All_DHCP_Relay_Agents_and_Servers”地址和“All_DHCP_Servers”地址。

“ALL_DHCP_Relay_Agents_and_Servers”地址指示客户端使用的链路本地多址通信地址，以使得客户端在代理的链路本地地址未知的条件上与包含在链路中的代理通信。在这种情况下，全部服务器和代理用作上述多址通信组的成员。

“All_DHCP_Servers”地址指示站点本地多址通信地址，其由客户端或者中继在客户端或者中继发送消息给全部服务器或者不识别服务器的单路通信地址时使用，以使得客户端或者中继能够与服务器通信。为了允许客户端使用上述“All_DHCP_Servers”地址，客户端必须具有服务器到达的足够范围的地址。在这种情况下，包含在站点中的全部服务器用作上述多址通信组的成员。

各种消息能用于DHCPv6的基本操作，例如，“SOLICIT(恳求)”消息，“ADVERTISE(广告)”消息，“REQUEST(请求)”消息，“REPLY(答复)”消息，“RENEW(更新)”消息和“RELEASE(释放)”消息。

“SOLICIT”消息适于客户端识别服务器的位置信息，且是使用“All_DHCP_Servers”地址多任务的。“ADVERTISE”消息指示对″SOLICIT″消息的响应消息。如果可能的话，DHCP服务器答复″SOLICIT″消息。″REQUEST″消息适合于获取配备有来自由客户端选择的服务器的IP地址的成分参数，且是使用″All_DHCP_Relay_Agents_and_Servers″地址多任务的。″REPLY″消息指示对上述的″REQUEST″，″RENEW″，和″RELEASE″消息的响应消息。″RENEW″消息指示当客户端获取最初分配的客户端地址和成分参数的使用期限时需要的消息。″RELEASE″消息指示当客户端返回至少一个IP地址给服务器时需要的消息。

图3示出了MIH结构和传输协议。在下文中将参考图3描述异类网络和越区切换技术。参考图3，该MIH功能位于IP层下，并使用从第二层(层2)接收的输入值(例如，与其他网络相关的触发事件和信息)促进越区切换处理。

MIH功能可以包括基于用户政策和可能影响越区切换处理的多个输入值。定义移动IP，比如SIP(会话启动协议)的第三层(层3)实体，和MIH层当中的通用接口。在这种情况下，上述接口提供第一层(即，物理层)，第二层(即，MAC层)，和移动性管理信息。MIH功能使用事件和信息服务(IS)功能获取与下层和网络相关的信息。因此，上层必须包括用于监控/控制包括的各种链接的状态的MIH功能。例如，图3的虚线指示原语信息和事件触发。

图4是示出了事件触发的框图。为了快速地执行越区切换功能，网络层必须使用从链路层产生的信息，以使得网络层能够快速地重建连接状态。链路层事件适合于预知用户的移动，并帮助移动终端和网络准备越区切换功能。

参考图4，可以从物理(PHY)层和MAC层启动用于越区切换的触发。可以确定触发的源是本地栈或者远程栈。事件引发提供当前信号的状态信息，另一网络的状态改变信息，和未来的预知改变信息。事件触发还包括物理和MAC层的改变信息或者特定网络的属性变化信息。

例如，事件类型能够被分类为物理(PHY)层事件，MAC层事件，管理事件，第三层(L3)事件和应用事件。

图5示出了直到从当前存取链路到新的链路执行链接建立处理产生的触发。将在下文中参考图5描述基本触发事件(即，例如，“Link_Up”事件，“Link_Down”，“Link_Going_Down”事件，“Link_Going_Up”事件，“Link_Event_Rollback”事件，“Link_Available”事件，“Link_Parameters_Change”事件，“IP_Renewal_Indication”事件，和“IP_Renewal_Request”事件)。

当在特定链路接口上建立第二层(L2)连接和上层能够发送第三层(L3)分组时发生″Link_Up″事件。在这种情况下，确定已经完全配置包含在链路中的全部L2层。″Link_Up″事件的源对应于″本地MAC″和″远程MAC″。以下表3示出了″Link_Up″事件的参数。

【表3】

名称	类型	描述
			EventSource	EVENT_LAYER_TYPE	发生事件处的源
EventDestination	EVENT_LAYER_TYPE	事件要发送到处的目的地
			MacMobileTerminal	MAC地址	移动终端的MAC地址
MacOldAccessRouter	MAC地址	旧的接入路由器的MAC地址
			MacNewAccessRouter	MAC地址	新的接入路由器的MAC地址
NetworkIdentifier	特定媒体	用于检测子网改变的网络ID

当在专用接口上释放L2连接和分组不能被传送到目的地时发生″Link_Down″事件。″Link_Down″事件的源指示本地MAC。以下表4示出了″Link_Down″事件的参数。

【表4】

名称	类型	描述
			EventSource	EVENT_LAYER_TYPE	发生事件处的源
EventDestination	EVENT_LAYER_TYPE	事件要发送到处的目的地
			MacMobileTerminal	MAC地址	移动终端的MAC地址
MacOldAccessRouter	MAC地址	旧的接入路由器的MAC地址
			ReasonCode		解除链接的原因

当可以预期L2连接将在预定时间内进入″Link_Down″状态，且可能用作用于初始化越区切换过程的信号时发生″Link_Going_Down″事件。″Link_Going_Down″事件的源对应于″本地MAC″和″远程MAC″。以下表5示出了″Link_Going_Down″事件的参数。

【表5】

名称	类型	描述
			EventSource	EVENT_LAYER_TYPE	发生事件处的源
EventDestination	EVENT_LAYER_TYPE	事件要发送到处的目的地
			MacMobileTerminal	MAC地址	移动终端的MAC地址
MacOldAccessRouter	MAC地址	旧的接入路由器的MAC地址
			MacNewAccessRouter	MAC地址	新的接入路由器的MAC地址
TimeInterval	以毫秒为单位的时间	链路的预测的Link_Down时间
			ConfidenceLevel	％	在特定时间预测的Link_Down水平
UniqueEventIdentifier		在事件反转发生时使用

当可以预期L2连接将在预定时间内进入″Link_Up″状态，且当耗费长时间初始化网络时使用时发生″Link_Going_Up″事件。″Link_Going_Up″事件的源对应于″本地MAC″和″远程MAC″。以下表6示出了″Link_Going_Up″事件的参数。

【表6】

名称	类型	描述
			EventSource	EVENT_LAYER_TYPE	发生事件处的源
EventDestination	EVENT_LAYER_TYPE	事件要发送到处的目的地
			MacMobileTerminal	MAC地址	移动终端的MAC地址
MacNewAccessRouter	MAC地址	新的接入路由器的MAC地址
			TimeInterval	以毫秒为单位的时间	链路的预测的Link_Down时间
ConfidenceLevel	％	在特定时间预测的Link_Down水平
			UniqueEventIdentifier		在事件反转发生时使用

通过结合″Link_Going_Down″事件和″Link_Going_Up″事件形成″Link_Event_Rollback″事件。该″Link_Event_Rollback″事件指示在″Link_Going_Up″事件或者″Link_Going_Down″事件被传送到目的地的条件上，当可以预期″Link_Up″事件或者″Link_Down″事件在特定时间内将不会再产生时产生的触发。″Link_Event_Rollback″事件的源对应于″本地MAC″和″远程MAC″。以下表7示出了″Link_Event_Rollback″事件的参数。

【表7】

名称	类型	描述
			EventSource	EVENT_LAYER_TYPE	发生事件处的源
EventDestination	EVENT_LAYER_TYPE	事件要发送到处的目的地
			MacMobileTerminal	MAC地址	移动终端的MAC地址
MacNewAccessRouter	MAC地址	新的接入路由器的MAC地址
			UniqueEventIdentifier		在事件反转发生时使用

″Link_Available″事件指示新的特定链路的可用状态，且指示允许新的基站(BS)或者新的附加点(POA)提供质量优于当前移动终端连接的当前BS或者当前POA的链接的可能性。″Link_Available″事件的源对应于″本地MAC″和″远程MAC″。以下表8示出了″Link_Available″事件的参数。

【表8】

名称	类型	描述
			EventSource	EVENT_LAYER_TYPE	发生事件处的源
EventDestination	EVENT_LAYER_TYPE	事件要发送到处的目的地
			MacMobileTerminal	MAC地址	移动终端的MAC地址
MacNewAccessRouter	MAC地址	新的接入路由器的MAC地址
			MacOldAccessRouter	MAC地址	旧的接入路由器的MAC地址

″Link_Parameter_Change″事件指示当链路参数值的改变高于特定阈值水平时产生的事件。″Link_Parameter_Change″事件包括链路层参数，例如，链路速度(即，链路速率)，QoS(服务质量)，和加密的值等。″Link_Parameter_Change″事件的源对应于″本地MAC″和″远程MAC″。以下表9示出了″Link_Parameter_Change″事件的参数。

【表9】

名称	类型	描述
			EventSource	EVENT_LAYER_TYPE	发生事件处的源
EventDestination	EVENT_LAYER_TYPE	事件要发送到处的目的地
			MacMobileTerminal	MAC地址	移动终端的MAC地址
MacAccessRouter	MAC地址	新的接入路由器的MAC地址
			oldValueOfLinkParameter		链路参数的旧的值
newValueOfLinkParameter		链路参数的新的值

信息服务(IS)提供与网络相关的网络发现和网络选择两者所需的详细信息，且必须被设计用于由用户经任何网络自由地访问。信息服务必须包括各种信息成分，例如，链路访问参数，安全机构，邻近映射，位置，指示业务提供者的信息及其他访问信息，和链路成本(即，链路的成本)。

图6是示出了″Link Event(链路事件)″模型和″MIH事件″模型的结构图。参考图6，MIH事件指示从MIH发送到上级管理实体或者上层的事件，且其对应于现有的事件触发。链路事件指示从下层(即，MAC层或者物理(PHY)层)发送到MIH的事件，且使用用于单独的接口MAC或者物理层的原语。

图7是示出了″Remote Link Event(远程链路事件)″模型的结构图。参考图7，如果包含在本地栈中的下层(MAC或者PHY)产生链路事件且发送链路事件给包含在本地栈中的MIH，本地栈的MIH发送链路事件到远程栈的MIH。

图8是示出了″Remote MIH Event(远程MIH事件)″模型的结构图。参考图8，本地栈的MIH功能产生远程MIH事件，并发送远程MIH事件给包含在远程栈中的相对MIH功能。远程栈的MIH功能发送接收的事件给包含在远程栈中的上级管理实体或者上层。类似地，远程栈的MIH功能产生事件给本地栈的MIH功能，且本地栈的MIH功能发送上述的事件给本地栈的上层。

图9是示出了″MIH command(MIH命令)″模型和″Link command(链路命令)″模型的结构图。参考图9，从上级管理实体或者上层产生MIH命令，且其随后被传送到MIH功能，以使得其命令MIH执行特定任务。从MIH功能产生链路命令，且其随后被传送到下层，以使得其命令下层执行特定任务。

图10是示出了″Remote MIH command(远程MIH命令)″模型的结构图。参考图10，从上级管理实体或者上层产生该远程MIH命令，且其随后被传送到MIH功能。MIH功能发送接收的MIH命令给包含在远程栈中的相对MIH功能。类似地，包含在远程栈中的上层产生命令并发送命令给远程栈的MIH功能，且远程栈的MIH功能发送命令给本地栈的MIH功能。

图11是示出了″Remote Link Command(远程链路命令)″模型的结构图。参考图11，包含在本地栈中的MIH功能产生远程链路命令，并发送远程链路命令到包含在远程栈中的相对MIH功能。包含在远程栈中的MIH功能发送远程链路命令给包含在远程栈中的下层。类似地，包含在远程栈中的MIH功能产生命令并发送命令给本地栈的MIH功能，且本地栈的MIH功能发送命令给本地栈的下层。

图12是示出了移动IPv4系统的工作的图。参考图12，该移动IPv4另外地需要各种功能(即，移动主机功能，本地代理(HA)功能，外部代理(FA)功能)，以使得其能够提供明确的移动性给上层。

然而，如果不优化路由器或者路径，不需要与移动终端通信的通信者节点转变为另一节点。在这种情况下，移动主机指示在其支持移动性的IP主机。本地代理保持与移动主机相关的位置信息，且用作用于执行移动主机的隧道的路由器。外部代理指示用于支持经外部网络的移动性的路由器。

将在下文中描述图12所示的移动IPv4系统的工作。参考图12，该移动主机在步骤S111从它的本地网络移动到外部网络。该移动主机接收当前经外部网络广播的广告消息，以使得该移动主机识别其已经移动。此后，在步骤S112，该移动主机注册指示本地网络的本地代理(HA)中移动主机的当前位置的临时地址或者转交地址(CoA)。

在这种情况下，该临时地址(CoA)可以等于外部代理的IP地址(即，外部代理(FA)-CoA)，或者可以等于在外部网络中经由DHCP临时地分配给移动主机的共同定位CoA。

从外部部分发送到移动主机的分组被传送到本地网络。这些分组由识别移动终端的移动的本地代理在步骤S113截取。在步骤S114，在使用FA-CoA，封装指示FA地址的目的地地址，且发送该封装的地址的条件上，已经截取上述分组的本地代理设置被传送到移动主机的分组的目的地址为外部代理(FA)的地址。

此后，该封装的传输分组被传送到外部代理(FA)。在步骤S115，外部代理(FA)随后解封装接收的分组以恢复初始分组，且最后发送该初始分组给移动主机。

值得注意地，可以经由外部代理(FA)直接发送从移动主机发送到通信者主机的分组。如果发生进入滤波问题，还可以经由反向隧道发送上述分组。

例如，移动IP所需的主要功能是代理发现功能，注册功能，和路由功能，且将在下文中描述它们的详细说明。

代理发现功能指示用于允许移动终端确定移动终端连接到它自己的本地网络或者外部的网络，以使得移动终端能够识别移动终端本身是否移动到另一网络的方法。

移动IP扩展现有的ICMP(因特网控制消息协议)路由器发现(即，IETF RFC 1256)以发现要求的代理。由代理(即，本地代理和外部代理)周期性地广播的代理广告消息包括在″ICMP路由器广告″消息中的″移动性代理广告扩展″消息，且发送包括″移动性代理广告扩展″消息的″ICMP路由器广告″消息。当移动终端搜索代理时发送的″代理恳求″消息采用与现有的″ICMP路由器恳请″消息中相同的方法。

如果移动终端移动到另一网络，该注册功能发送当前位置信息给本地代理，并允许移动终端从本地网络接收服务而没有任何变化。

移动IP提供两个注册过程，例如，FA-CoA和共同定位CoA。如果移动终端使用FA-CoA，该移动终端经由外部代理(FA)执行注册。如果移动终端使用共同定位CoA，该移动终端直接执行到本地代理的注册。

路由功能定义当移动终端连接或者访问外部的网络时，恰当地路由发送到移动终端/从移动终端接收的数据报所需的各种功能。数据报包括单路通信分组，多址通信分组和广播分组。

将在下文中描述DHCP操作。为了正确地操作DHCP，至少一个DHCP服务器和单一的DHCP客户端必须被包括在相应的网络中。并且，该网络必须进一步不仅包括TCP/IP地址的范围，而且还包括网关地址和子网掩码。DHCP客户端在工作时从DHCP服务器获取TCP/IP地址信息。然而，应当指出获取的TCP/IP地址不是永久的。该DHCP服务器向客户端提供可能周期性地期满或者周期性地更新的租用地址。

存在多个客户端DHCP状态，即，初始化状态(INT)，选择状态(SELECTING)，请求状态(REQUESTING)，绑定状态(BOUND)，更新状态(RENEWING)，和重新绑定状态(REBINDING)等等。DHCP客户端经由多个握手步骤获取/维持租用地址，每个握手步骤被称为状态。

图13是示出了DHCP客户端-服务器模型的操作的流程图，且示出了用于允许DHCP客户端从DHCP服务器自动地接收IP地址的方法。参考图13，客户端在步骤S121广播″DHCPDISCOVER″分组给外围服务器。如果单独的服务器从客户端接收″DHCPDISCOVER″分组，它们在步骤S122答复接收的″DHCPDISCOVER″分组且发送″DHCPOFFER″分组作为响应信号。

客户端在步骤S122从一个或多个服务器接收″DHCPOFFER″分组，选择服务器之一以请求配置参数，并在步骤S123广播″DHCPREQUEST″分组。在这种情况下，未由″DHCPREQUEST″分组选择的服务器识别客户端已经拒绝服务器的提供。

由″DHCPREQUEST″分组选择的服务器在″DHCPACK″分组中包括地址配置信息，且在步骤S124发送具有地址配置信息的″DHCPACK″分组给客户端作为响应信号。如果客户端从选择的服务器接收″DHCPACK″分组，客户端构造地址。然而，如果客户端接收″DHCPNAK″分组，该客户端重新开始上述的处理。此外，客户端可能在步骤S125发送″DHCPRELEASE″分组给服务器以返回租用的地址。

图14是示出了移动IPv4系统的操作的流程图。参考图14，如果在步骤0移动节点(MN)从子网A移动到另一子网B，移动节点(MN)在步骤1使用路由器广告(RA)消息的前缀信息和邻居不能到达的检测(NUD)机制识别移动节点(MN)已经移动到另一子网B。

移动节点(MN)在步骤2使用上述的地址自动配置方法单独获取临时地址(CoA)。此后，移动节点(MN)在步骤3发送″绑定更新(BU)″消息，以使得本地代理识别获取的CoA。

已经接收″BU″消息的本地代理(HA)在步骤4结合(或者组合)移动节点(MN)的本地地址和临时地址(CoA)，并发送″BACK″消息作为对″BU″消息的响应信号。

在步骤5，首先与移动节点(MN)通信的通信者节点(CN)不识别移动节点(MN)已经移动到另一子网，以使得其设置目的地址到移动节点(MN)的本地地址，并发送产生的分组给本地代理(HA)。

在步骤6，用于管理移动节点(MN)的本地代理(HA)随后截取通信者节点(CN)的分组，并执行分组到移动节点(MN)的当前位置的隧道。在步骤7，如果移动节点(MN)接收隧道的分组，其确定已经发送分组的通信者节点(CN)不具有绑定信息，并发送″BU″消息到通信者节点(CN)，以使得其通知该通信者节点(CN)移动节点(MN)的CoA。

在步骤8，已经接收移动节点(MN)的CoA的通信者节点(CN)存储绑定信息，并使用绑定信息直接与移动节点(MN)通信。

图15是示出了DHCPv6的操作的流程图。参考图15，在步骤(1)，客户端发送″SOLICIT″消息到″All_DHCP_Servers″地址以识别服务器的位置信息。在步骤(2)，单独的DHCPv6服务器随后输出包括前缀信息的″ADVERTISE″消息以答复″SOLICIT″消息。

此后，在步骤(3)，客户端选择DHCPv6服务器之一发送″REQUEST″消息给选择的服务器，且同时请求附加的成分参数。在步骤(4)，选择的DHCPv6服务器随后输出″REPLY″消息以答复″REQUEST″消息。

在步骤(5)，已经接收″REPLY″消息的客户端发送″RENEW″消息给DHCPv6服务器，以使得其更新现有的分配的地址的成分参数和使用期限，并开始T1计时器的操作。在这种情况下，参考符号″T1″指示期间客户端访问已经获取旧的地址的服务器以增加当前地址的使用期限的特定时间。

DHCPv6服务器随后在步骤(6)发送另一″REPLY″消息作为对″RENEW″消息的响应信号。最后，在步骤(7)，当不再使用分配的地址时客户端输出″RELEASE″消息，以使得释放相应的地址。

图16是示出了当多模式移动终端从一个接口网络越区切换到另一接口网络时的临时地址(CoA)重新装配过程的流程图。多模式移动终端可能使用移动IPv4系统或者移动IPv6系统以执行移动性管理。移动IPv4可能使用FA-CoA或者共同定位CoA作为临时地址(CoA)。移动IPv6可能使用状态维持类型地址或者非状态维持类型地址作为临时地址(CoA)。

将在下文中参考图16描述用于当多模式移动终端越区切换到另一接口网络时重建临时地址(CoA)的方法。首先，移动终端建立和当前接口网络的链路的连接状态。如果从新的接口网络的MAC层检测高质量链路，移动终端发送″Link_Avaialble″触发信号给MIH功能。

新的MAC层建立和新的附加点(POA)的连接状态。如果该新的MAC层建立和新的POA的连接状态，其执行验证过程，并通知移动终端的MIH功能和新的POA的MIH功能该链接建立状态。移动终端周期性地接收外部代理的″代理广告″消息，以使得其识别子网已经转变为另一子网。移动终端在本地代理(HA)中注册临时地址(FA-CoA)。

只要多模式移动终端在当前存取接口网络中从一个子网越区切换到另一子网，或者越区切换到另一接口网络，以使得子网地址转变为另一地址，该移动终端必须执行IP临时地址(CoA)重新建立过程。然而，根据现有技术的多模式移动终端已经被设计用于仅使用网络层信息建立上述的IP临时地址(CoA)建立过程。因此，期间重建地址的时间延迟增加。

发明内容

本发明涉及当移动终端从一个网络越区切换到另一网络时建立移动终端的网络地址。

将在说明书中阐述本发明的附加的特点和优点，并且根据说明书本发明的附加的特点和优点部分程度上将变得明显，或可从本发明的实践中获知。通过在撰写的说明书和权利要求书以及附图中具体指明的结构，将实现和获得本发明的目的和其他优点。

为了实现这些及其他优点以及根据本发明的目的，如具体地和广泛地描述的，本发明具体表现为移动通信系统中用于建立移动终端的网络地址的方法，该方法包括：建立到移动终端的上层的统一接口，以管理到和来自同类网络和异类网络中的至少其中之一的消息，执行移动终端到同类网络和异类网络中的至少其中之一的越区切换，在上层从统一接口接收用于建立用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的移动终端的网络地址以用于通信数据的请求，和建立用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的网络地址。

优选地，该网络地址是因特网协议(IP)地址。优选地，该在上层中接收请求的步骤当移动终端的子网改变时发生。优选地，该执行越区切换的步骤包括：从当前网络的媒体访问控制层到同类网络和异类网络中的至少其中之一的媒体访问控制层执行越区切换。优选地，该同类网络是当前网络。

在本发明的一个方面中，该方法进一步包括在移动终端的媒体访问控制层中从同类网络和异类网络中的至少其中之一接收是否建立用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的移动终端的网络地址以用于通信数据的指示。

在本发明的另一方面中，该方法进一步包括从移动终端的媒体访问控制层发送指示符到统一接口以指示是否建立用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的移动终端的网络地址以用于通信数据。

优选地，该统一接口确定是否建立用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的移动终端的网络地址以用于通信数据。优选地，该上层包括移动性管理协议和上级管理实体中的至少其中之一。

在本发明的另外方面中，该方法进一步包括从上层通知统一接口建立用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的网络地址(IP_linksetup_complete)。

优选地，该统一接口是媒体独立越区切换(MIH)功能。

根据本发明的另一实施例，该建立用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的IP地址的步骤包括：恳求用于IP地址的同类网络和异类网络中的至少其中之一的外部代理，从外部代理接收IP地址，和以本地网络的本地代理注册用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的IP地址。优选地，该IP地址是转交地址(CoA)。

根据本发明的另一实施例，该建立用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的IP地址的步骤包括：发现和选择同类网络和异类网络中的至少其中之一的动态主机配置协议(DHCP)服务器，从DHCP服务器请求用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的IP地址，从DHCP服务器接收IP地址，和以本地网络的本地代理注册IP地址。优选地，该IP地址是转交地址(CoA)。

根据本发明的另一实施例，该建立用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的IP地址的步骤包括：恳求同类网络和异类网络中的至少其中之一的接入路由器用于与同类网络和异类网络中的至少其中之一的IP地址的结构相关的前缀信息，从接入路由器接收前缀信息，使用接收的前缀信息构造IP地址，和以本地网络的本地代理注册IP地址。优选地，该IP地址是转交地址(CoA)。

根据本发明的另一实施例，该建立用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的IP地址的步骤包括：发现和选择同类网络和异类网络中的至少其中之一的动态主机配置协议v6(DHCPv6)服务器，从DHCPv6服务器请求用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的IP地址，从DHCPv6服务器接收IP地址，和以本地网络的本地代理注册IP地址。优选地，该IP地址是转交地址(CoA)。

根据本发明的另一实施例，该在上层中从统一接口接收用于建立移动终端的网络地址的请求的步骤发生在执行越区切换之前。

在本发明的一个方面中，该方法进一步包括在移动终端的媒体访问控制层中从当前网络接收是否建立用于当前网络和异类网络中的至少其中之一的移动终端的网络地址以用于通信数据的指示。

在本发明的另一方面中，该方法进一步包括建立与同类网络和异类网络中的至少其中之一的连接。优选地，该建立连接的步骤包括在移动终端的媒体访问控制层和同类网络和异类网络中的至少其中之一的媒体访问控制层之间建立连接。

优选地，该网络地址是因特网协议(IP)地址。优选地，该在上层中从统一接口接收用于建立移动终端的子网的请求的步骤发生在移动终端的子网改变时。优选地，该执行越区切换的步骤包括从当前网络的媒体访问控制层到同类网络和异类网络中的至少其中之一的媒体访问控制层执行越区切换，

在本发明的另一方面中，该方法进一步包括从移动终端的媒体访问控制层发送指示符到统一接口以指示是否建立用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的移动终端的网络地址以用于通信数据。

优选地，该统一接口确定是否建立用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的移动终端的网络地址以用于通信数据。优选地，该上层包括移动性管理协议和上级管理实体中的至少其中之一。

在本发明的另一方面中，该方法进一步包括从上层通知统一接口建立了用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的网络地址。

优选地，该统一接口是媒体独立越区切换(MIH)功能。

在本发明的一个方面中，该建立用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的IP地址的步骤包括：恳求用于IP地址的同类网络和异类网络中的至少其中之一的外部代理，从外部代理接收IP地址，和以本地网络的本地代理注册用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的IP地址。优选地，该IP地址是转交地址(CoA)。

在本发明的另一方面中，该建立用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的IP地址的步骤包括：发现和选择同类网络和异类网络中的至少其中之一的动态主机配置协议(DHCP)服务器，从DHCP服务器请求用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的IP地址，从DHCP服务器接收IP地址，和以本地网络的本地代理注册IP地址。优选地，该IP地址是转交地址(CoA)。

在本发明的又一方面中，该建立用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的IP地址的步骤包括：恳求同类网络和异类网络中的至少其中之一的接入路由器用于与同类网络和异类网络中的至少其中之一的IP地址的结构相关的前缀信息，从接入路由器接收前缀信息，使用接收的前缀信息构造IP地址，和以本地网络的本地代理注册IP地址。优选地，该IP地址是转交地址(CoA)。

在本发明的另一方面中，该建立用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的IP地址的步骤包括：发现和选择同类网络和异类网络中的至少其中之一的动态主机配置协议v6(DHCPv6)服务器，从DHCPv6服务器请求用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的IP地址，从DHCPv6服务器接收IP地址，和以本地网络的本地代理注册IP地址。优选地，该IP地址是转交地址(CoA)。

根据本发明的另一实施例，一种移动通信系统中能够建立网络地址的移动终端包括：用于管理到和来自移动终端的上层和同类网络和异类网络中的至少其中之一的消息的统一接口，用于执行移动终端到同类网络和异类网络中的至少其中之一的越区切换的装置，用于在上层中从统一接口接收用于建立用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的移动终端的网络地址以用于通信数据的请求的装置，和建立用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的网络地址的装置。

应当理解，本发明的上述概述及其后的具体实施方式都是示例性的以及说明的，并且是用于提供如权利要求的本发明的进一步说明。

附图说明

包含的附图用以进一步理解本发明以及并入本发明和成为说明书的一部分，附图示出了本发明的实施例以及同时与说明书一起用于解释本发明的原理。在不同的图中，以相同数字引用的本发明的各特征、部件和方面代表了根据一个或多个实施例的相同、等效或者相似的特征、部件或者方面。

图1示出了一般媒体独立越区切换功能(MIHF)参考模型；

图2是示出了多模式移动终端的结构图；

图3是示出了媒体独立越区切换(MIH)结构和传输协议的框图；

图4是示出了事件触发的结构图；

图5示出了直到从当前存取链路到新的链路执行链接建立处理产生的触发；

图6是示出了″Link Event″模型和″MIH事件″模型的结构图；

图7是示出了″远程链路事件″模型的结构图；

图8是示出了″远程MIH事件″模型的结构图；

图9是示出了″MIH命令″模型和″链路命令″模型的结构图；

图10是示出了″远程MIH命令″模型的结构图；

图11是示出了″远程链路命令″模型的结构图；

图12是示出了移动IPv4系统的操作的图；

图13是示出了允许动态主机配置协议(DHCP)客户端从DHCP服务器自动地接收因特网协议(IP)地址的方法的流程图；

图14是示出了移动IPv4系统的操作的流程图；

图15是示出了DHCPv6服务器的操作的流程图；

图16是示出了当多模式移动终端从一个接口网络越区切换到另一接口网络时的临时地址或者转交地址(CoA)重新建立过程的流程图；

图17是示出了根据本发明一个实施例的多模式移动终端的协议栈和IP地址建立触发操作的图；

图18是示出了根据本发明的一个实施例，用于当移动终端越区切换到另一接口网络以使得子网改变时，使用移动IPv4系统的″FA-CoA″作为临时地址或者转交地址(CoA)而重建IP地址的方法的流程图；

图19是示出了根据本发明的一个实施例，用于当移动终端越区切换到另一接口网络以使得子网改变时，使用移动IPv4系统的″共同定位CoA″作为临时地址或者转交地址(CoA)而重建地址的方法的流程图；

图20是示出了根据本发明的一个实施例，用于当移动终端越区切换到另一接口网络以使得子网改变时，使用移动IPv6系统的非状态维持类型地址作为临时地址或者转交地址(CoA)而重建地址的方法的流程图；

图21是示出了根据本发明的一个实施例，用于当移动终端越区切换到另一接口网络以使得子网改变时，使用移动IPv6系统的状态维持类型地址作为临时地址或者转交地址(CoA)而重建地址的方法的流程图；

图22是示出了根据本发明一个实施例的多模式移动终端的协议栈和IP地址建立事件/命令业务的操作的图；

图23是示出了根据本发明的一个实施例，用于当移动终端越区切换到另一接口网络以使得子网改变时，使用移动IPv4系统的″FA-CoA″作为临时地址或者转交地址(CoA)而允许上级管理实体重建IP地址的方法的流程图；

图24是示出了根据本发明的一个实施例，用于当移动终端越区切换到另一接口网络以使得子网改变时，使用移动IPv4系统的″共同定位CoA″作为临时地址或者转交地址(CoA)而允许上级管理实体重建地址的方法的流程图；

图25是示出了根据本发明的一个实施例，用于当移动终端越区切换到另一接口网络以使得子网改变时，使用移动IPv6系统的非状态维持类型地址作为临时地址或者转交地址(CoA)而允许上级管理实体重建地址的方法的流程图；

图26是示出了根据本发明的一个实施例，用于当移动终端越区切换到另一接口网络以使得子网改变时，使用移动IPv6系统的状态维持类型地址作为临时地址或者转交地址(CoA)而允许上级管理实体重建地址的方法的流程图；

图27是示出了根据本发明的一个实施例，在移动终端越区切换到另一接口网络之前接收指示子网从旧的附加点(POA)变化的特定信息的方法的流程图，图27还示出了根据本发明一个实施例的用于在移动终端越区切换到另一接口网络之后执行IP地址重新建立过程的方法。

具体实施方式

本发明涉及当移动终端从一个网络越区切换到另一网络时在移动通信系统中建立移动终端的网络地址。

现在将详细描述本发明的优选实施例，其例子示出在附图中。无论在何处，相同的参考数字将被用在全部附图中表示相同或相似的部分。

将在下文中参考标准规范IEEE 802.21公开本发明。现在将描述与发明的IP地址重新建立过程相关的事件服务和命令服务。

移动终端的新的附加点(POA)，比如基站接收″Link_Up″触发信号，并触发″IP_Renewal_Indication″事件以通知移动终端用于发送IP分组到移动终端的IP地址的改变或者未改变的状态。优选地，在DHCP系统的情况下该IP地址被设置为新分配的IP地址。可选地，该IP地址在移动IPv4系统的情况下被设置为新的临时地址(CoA)。此外，在移动IPv6系统的情况下该IP地址被设置为自动配置地址。″IP_Renewal_Indication″事件的源对应于″远程MAC″和″MIH″。

移动终端的旧的POA(例如，基站)与移动终端到达的新的POA通信，获取与移动终端的IP地址相关的信息，触发″IP_Renewal_Indication″事件以通知移动终端用于发送IP分组到移动终端的IP地址的改变或者未改变的状态，和发送触发的事件到移动终端。优选地，该IP地址在DHCP系统的情况下被设置为新分配的IP地址，在移动IPv4系统的情况下被设置为新的临时地址(CoA)，并在移动IPv6系统的情况下被设置为自动配置地址。

以下表10示出了″IP_Renewal_Indication″事件的参数。

【表10】

名称	类型	描述
			EventSource	EVENT_LAYER_TYPE	事件发生处的源
EventDestination	EVENT_LAYER_TYPE	事件将被发送到的目的地
			IP_Renewal_Indicator		存在或不存在IP临时地址改变需要0：不需要改变1：需要改变
MacMobileTerminal	MAC地址	移动终端的MAC地址
			Network ID	IP地址	在旧的链路中移动终端连接到的网络地址

在接收指示的地址重新建立状态的″IP_Renewal_Indication″触发信号的情况下，移动终端的MIH功能发送″IP_Renewal_Request MIH″事件到包括移动性管理实体的上级管理实体，以使得它命令上级管理实体重建IP临时地址(CoA)。如果MIH功能发送″IP_Renewa_Indication″事件到上级管理实体，″IP_Renewal_Indication″事件具有和″IP_Renewal_Request MIH″事件相同的消息格式。″IP_Renewal_Indication″事件的源对应于″本地MAC″MAC层和″MIH″。

以下表11示出了″IP Renewal_Request″事件的参数。

【表11】

名称	类型	描述
			EventSource	EVENT_LAYER_TYPE	事件发生处的源
EventDestination	EVENT_LAYER_TYPE	事件将被发送到的目的地
			Network ID	IP地址	在旧的链路中移动终端连接到的网络地址

如果上级管理实体从MIH功能接收″IP_Renewal_Request″事件，其在完成IP CoA重新建立过程之后发送″IP_Linksetup_Complete″事件到MIH功能。″IP_Linksetup_Complete″事件的源对应于远程MAC层。以下表12示出了″IP_LinkSetup_Complete″事件的参数。

【表12】

名称	类型	描述
			CommandScmrce	COMMAND_LAYER_TYPE	事件发生处的源
CommandDestination	COMMAND_LAYER_TYPE	事件将被发送到的目的地
			Old Network ID	IP地址	在旧的链路中移动终端连接到的网络地址
Network ID	IP地址	在新的链路中移动终端连接到的网络地址

将在下文中描述与IP地址重新建立过程相关的事件/命令服务当中的关系，和多模式移动终端的栈。

图17是示出了根据本发明一个实施例的多模式移动终端的协议栈和IP地址建立触发操作的图。

如果多模式移动终端越区切换到其的新的网络不能使用旧的网络的IP地址，取决于网络类型根据多个方法之一将该″IP_Renewal_Indication″事件传送到MIH功能。根据第一方法，MAC层消息(即，L2消息)可能指示新的网络能够使用由旧的网络使用的地址。根据第二方法，MAC层消息(即，L2消息)可能指示新的网络不能使用由旧的网络使用的地址。

在第一方法的情况下，指示IP地址重新建立状态的MAC层消息被传送到第二层(L2)，以使得从MAC层产生消息。

在第二方法的情况下，由于多模式移动终端的越区切换，第二层(L2)不能确定是否需要IP地址重新建立。因此，包含在网络(即，连接的POA或者基站)中的MIH功能发送指示上述情况的特定信息到移动终端的MIH功能。在这种情况下，L2层清楚地发送消息到MIH功能。

可以与标准规范IEEE 802.16的HO过程最优化TLV的位#3相关地执行上述的第一方法。尽管在其他网络中出现越区切换，还可以由类似于位#3的指示符实现第一方法。

如果建立新的IP层地址，″IP_LinkSetup_Complete″事件指示触发信号，其通知MIH功能新的IP层地址建立，且命令MIH功能进行必要的工作。例如，在″Make Before Break″越区切换的情况下，在完全地建立到当前网络的连接(或者链接)状态的特定时间进行能够保持和旧的网络的连接(或者链接)状态的MAC/PHY层的解除。IP移动协议随后完成IP地址建立处理，以使得″IP_linkSetup_Complete″事件可以适于指示上述特定时间。

发明的方法的操作将被分类为其中移动IPv4系统的FA-CoA或者共同定位CoA用作临时地址(CoA)的第一情况的操作。第二情况包括其中移动IPv6系统的状态维持类型地址或者非状态维持类型地址用作临时地址(CoA)的操作。

将在下文中描述用于当移动终端越区切换到另一接口网络时采用移动IPv4系统的FA-CoA作为CoA的方法。

图18是示出了根据本发明的一个实施例，用于当移动终端越区切换到另一接口网络以使得子网改变时，使用移动IPv4系统的″FA-CoA″作为临时地址或者转交地址(CoA)而重建IP地址的方法的流程图。

参考图18.，移动终端建立和当前接口网络的链路的连接状态。如果从新的接口网络的下层(LL)，比如MAC层检测高质量链路，移动终端发送″Link_Available″触发信号给移动终端的MIH功能。新的MAC层(LL New)随后建立和新的附加点(POA)的连接状态。如果新的MAC层建立和新的POA的连接状态，新的MAC层执行验证过程，并通知移动终端的MIH功能和新的POA的MIH功能该链接建立状态。

当移动终端的子网转变为另一子网时，新的POA的MIH功能发送用于命令CoA重新建立处理的″IP_Renewal_Indication″事件到移动终端的MIH功能。如果″IP_Renewal_Indication″事件命令CoA重新建立处理，移动终端的MIH功能发送″IP_Renewal_Request″触发信号到移动终端的较高层(HL)，比如网络层，以使得其命令网络层重建CoA

如果移动终端的网络层接收″IP_Renewal_Request″触发信号，网络层发送″Agent Solicitation(代理恳求)″消息到外部代理(FA)以获取新的临时地址(CoA)。该外部代理(FA)发送″Agent_Advertisement″消息到移动终端以答复″代理恳求″消息。移动终端的网络层随后在接收″Agent_Advertisement″消息的情况下以本地代理(HA)注册临时地址(CoA)。如果完成CoA重新建立处理，移动终端的网络层发送″IP_Linksetup_Complete″触发消息到移动终端的MIH功能。

将在下文中描述用于当移动终端越区切换到另一接口网络时采用移动IPv4系统的″共同定位CoA″作为CoA的方法。

图19是示出了根据本发明的一个实施例，用于当移动终端越区切换到另一接口网络以使得子网改变时，使用移动IPv4系统的″共同定位CoA″作为临时地址或者转交地址(CoA)而重建地址的方法的流程图。

参考图19，如果移动终端使用″共同定位CoA″重建IP临时地址(CoA)，并从新的附加点接收指示CoA重新建立状态的″IP_Renewal_Indication″触发信号，移动终端的MIH功能发送″IP_Renewal_Request″触发信号到网络层。在接收″IP_Renewal_Request″触发信号的情况下，移动终端的网络层发送″DHCP Discovery(DHCP发现)″消息以接收临时地址(CoA)。如果移动终端的网络层接收临时地址(CoA)，移动终端以本地代理(HA)注册接收的CoA。如果以本地代理(HA)注册CoA，移动终端的网络层发送″IP_Linksetup_Complete″触发信号到MIH功能。

将在下文中描述用于当移动终端越区切换到另一接口网络时采用移动IPv6系统的“非状态维持类型地址”作为CoA的方法。

图20是示出了根据本发明的一个实施例，用于当移动终端越区切换到另一接口网络以使得子网改变时，使用移动IPv6系统的非状态维持类型地址作为临时地址(CoA)而重建地址的方法的流程图。

参考图20，如果移动终端的子网转变为另一子网，新的附加点(POA)的MIH功能发送用于命令CoA重新建立处理的″IP_Renewal_Indication″消息到移动终端的MIH功能。移动终端的MIH功能随后发送″IP_Renewal_Request″触发信号到网络层，以使得其命令网络层重建CoA。如果移动终端的网络层接收″IP_Renewal_Request″触发信号，其发送″Router Solicitation(路由器恳求)″消息到接入路由器以构造新的临时地址(CoA)。

优选地，该路由器发送它的前缀及其它地址结构信息到移动终端以答复移动终端的″路由器恳求″消息。该移动终端随后结合它的接口ID和接收的前缀信息，以使得移动终端建立CoA。优选地，该移动终端使用″Neighbor Solicitation(邻居恳请)″消息和″NeighborAdvertisement(邻居广告)″消息确定构造的CoA的争用的存在或者不存在。如果移动终端在预定时间周期期间不接收″邻居广告″消息，鉴定构造的CoA的唯一性以使得确定CoA可用。

移动终端随后使用″Binding Update(绑定更新)″消息而以本地代理(HA)注册构造的CoA。本地代理(HA)发送″BindingAcknowledgement(绑定应答)″消息以答复本地代理(HA)的″绑定更新″消息。在移动终端完成上述的HA注册处理之后，移动终端发送″IP_Linksetup_Complete″触发信号到移动终端的MIH功能。

将在下文中描述用于当移动终端越区切换到另一接口网络时采用移动IPv6系统的“状态维持类型地址”作为CoA的方法。

图21是示出了根据本发明的一个实施例，用于当移动终端越区切换到另一接口网络以使得子网改变时，使用移动IPv6系统的状态维持类型地址作为临时地址(CoA)而重建地址的方法的流程图。

参考图21，如果移动终端的子网转变为另一子网，新的附加点(POA)的MIH功能发送用于命令CoA重新建立处理的″IP_Renewal_Indication″消息到移动终端的MIH功能。移动终端的MIH功能随后发送″IP_Renewal_Request″触发信号到网络层，以使得其命令网络层重建CoA。如果移动终端的网络层接收″IP_Renewal_Request″触发信号，网络层经由多址通信地址发送″恳求(SOLICIT)″消息到DHCPv6服务器以构造新的临时地址(CoA)。

DHCPv6服务器随后发送″广告(ADVERTISE)″消息以答复″恳求(SOLICIT)″消息。已经接收″广告(ADVERTISE)″消息的移动终端选择通知服务器，并发送″请求″消息以获取附加的成分参数。DHCPv6服务器发送″答复(REPLY)″消息以答复″请求″消息。优选地，该移动终端采用包含在″答复″消息中的CoA作为临时地址，以使得其经由″绑定更新″消息以本地代理(HA)注册CoA。

本地代理(HA)随后发送″绑定应答″消息以答复″绑定更新″消息。如果完成上述的CoA建立过程，移动终端发送″IP_Linksetup_Complete″触发信号到移动终端的MIH功能。

上述优选实施例已经公开了用于在多模式移动终端越区切换到另一接口网络以使得子网改变的条件上，使用移动IPv4系统和移动IPv6系统重建临时地址(CoA)的各种方法。然而，尽管多模式移动终端越区切换到包含在当前存取接口网络中的另一子网，上述的触发信号(即，IP_Renewal_Indication，IP_Renewal_Request，和IP_Linksetup_Complete)还可以适合于重建临时地址(CoA)。

图22是示出了根据本发明一个实施例的多模式移动终端的协议栈和IP地址建立事件/命令业务的操作的图。

参考图22，如果多模式移动终端越区切换到其的新的网络不能使用旧的网络的IP地址，移动终端的MAC层发送″IP_Renewal_Indication″消息到移动终端的MIH功能。在接收″IP_Renewal_Indication″消息的情况下，MIH功能发送用作MIH事件的″IP_Renewal_Request″消息到移动终端的上级管理实体。通过这样做，MIH功能优选地命令上级管理实体建立IP地址。该已经接收″IP_Renewal_Request″消息的上级管理实体完成经由IP层的IP地址建立处理，发送用作MIH命令的″IP_LinkSetup_Complete″消息到MIH功能，并通知MIH功能IP地址建立完成。

图23是示出了根据本发明的一个实施例，用于当移动终端越区切换到另一接口网络以使得子网改变时，使用移动IPv4系统的″FA-CoA″作为临时IP地址(CoA)而允许上级管理实体重建IP地址的方法的流程图。

参考图23，移动终端建立和当前接口网络的链路的连接状态。如果从新的接口网络的下层(LL)，比如MAC层检测高质量链路，移动终端发送″Link_Available″触发信号给移动终端。新的MAC层随后建立和新的附加点(POA)的连接状态。如果新的MAC层建立和新的POA的连接状态，新的MAC层执行验证过程，并通知移动终端的MIH功能和新的POA的MIH功能该链接建立状态。

优选地，当移动终端的子网转变为另一子网时，新的附加点(POA)的MIH功能随后发送用作用于命令CoA重新建立处理的链路事件的″IP_Renewal_Indication″消息到移动终端的MIH功能。已经接收″IP_Renewal_Indication″消息的移动终端的MIH功能发送″IP_Renewal_Request″消息到上级管理实体，以使得其命令上级管理实体重建CoA。

如果移动终端的上级管理实体接收用作MIH事件的″IP_Renewal_Request″消息，上级管理实体发送″Agent Solicitaion(代理恳求)″消息到外部代理(FA)以获取新的临时地址(CoA)。该外部代理(FA)随后发送″Agent_Advertisement″消息到移动终端以答复″代理恳请″消息。移动终端的网络层随后在接收″Agent_Advertisement″消息的情况下以本地代理(HA)注册临时地址(CoA)。优选地，如果完成CoA重新建立处理，移动终端的上级管理实体发送″IP_Linksetup_Complete″MIH命令到移动终端的MIH功能。

图24是示出了根据本发明的一个实施例，用于当移动终端越区切换到另一接口网络以使得子网改变时，使用移动IPv4系统的″共同定位CoA″作为临时地址(CoA)而允许上级管理实体重建IP地址的方法的流程图。

参考图24，如果移动终端使用″共同定位CoA″重建IP临时地址(CoA)，并从新的附加点(POA)的MIH功能接收指示CoA重新建立状态的″IP_Renewal_Indication″消息(用作链路事件)，移动终端的MIH功能发送″IP_Renewal_Request″消息到移动终端的上级管理实体。在接收″IP_Renewal_Request″触发信号的情况下，上级管理实体发送″DHCP发现″消息以接收临时地址(CoA)。如果上级管理实体根据DHCP地址分配过程接收临时地址(CoA)，移动终端以本地代理(HA)注册接收的CoA。

如果移动终端的上级管理实体经由IP层在本地代理(HA)中注册CoA，上级管理实体发送用作MIH命令的″IP_Linksetup_Compete″消息到移动终端的MIH功能。

图25是示出了根据本发明，用于当移动终端越区切换到另一接口网络以使得子网改变时，使用移动IPv6系统的非状态维持类型地址地址作为临时地址(CoA)而允许上级管理实体重建地址的方法的流程图。

参考图25，如果移动终端的子网转变为另一子网，新的附加点(POA)的MIH功能发送用作用于命令CoA重新建立处理的链路事件的″IP_Renewal_Indication″消息到移动终端的MIH功能。移动终端的MIH功能随后发送″IP_Renewal_Request″消息到上级管理实体，以使得其命令上级管理实体经由IP层重建CoA。如果上级管理实体接收″IP_Renewal_Request″消息，该上级管理实体发送″路由器恳请(RouterSolicitation)″消息到接入路由器以构造新的临时地址(CoA)。

优选地，该路由器发送它的前缀及其它地址结构信息到移动终端以答复移动终端的″路由器恳请″消息。移动终端随后结合它的接口ID和接收的前缀信息，以使得移动终端建立CoA。优选地，该移动终端使用″邻居恳请″消息和″邻居广告″消息确定构造的CoA的争用的存在或者不存在。如果移动终端在预定时间周期期间不接收″邻居广告″消息，鉴定构造的CoA的唯一性以使得确定CoA可用。

该移动终端使用″绑定更新″消息而以本地代理(HA)注册它的CoA。本地代理(HA)随后发送″绑定应答″消息以答复″绑定更新″消息。在移动终端完成上述的HA注册处理之后，移动终端发送用作MIH命令的″IP_Linksetup_Complete″消息到移动终端的MIH功能。

图26是示出了根据本发明的一个实施例，用于当移动终端越区切换到另一接口网络以使得子网改变时，使用移动IPv6系统的状态维持类型地址作为临时地址(CoA)而允许上级管理实体重建地址的方法的流程图。

参考图26，如果移动终端的子网转变为另一子网，新的附加点(POA)的MIH功能发送用作用于命令CoA重新建立处理的链路事件的″IP_Renewal_Indication″消息到移动终端的MIH功能。移动终端的MIH功能随后发送用作MIH事件″IP_Renewal_Request″消息到上级管理实体，以使得其命令上级管理实体重建CoA。如果上级管理实体接收″IP_Renewal_Request″消息，上级管理实体发送″SOLICIT(恳求)″消息到DHCPv6服务器以经由多址通信地址构造新的临时地址(CoA)。该DHCPv6服务器随后发送″广告(ADVERTISE)″消息到移动终端以答复″SOLICIT″消息。已经接收″ADVERTISE″消息的移动终端选择通知服务器，并发送″恳求″消息以获取附加的成分参数。DHCPv6服务器发送″答复(REPLY)″消息到答复″REQUEST″消息。优选地，该移动终端采用包含在″REPLY″消息中的CoA作为临时地址，以使得其经由″绑定更新″消息而以本地代理(HA)注册CoA。

本地代理(HA)随后发送″绑定应答″消息以答复″绑定更新″消息。如果完成上述的CoA建立过程，移动终端的上级管理实体发送用作MIH命令的″IP_Linksetup_Complete″到移动终端的MIH功能。

图27是示出了根据本发明的一个实施例，在移动终端越区切换到另一接口网络之前接收指示子网从旧的附加点(POA)变化的特定信息的方法的流程图。图27还示出了根据本发明一个实施例的用于在移动终端越区切换到另一接口网络之后执行IP地址重新建立过程的方法。

参考图27，如果由于在旧的附加点(POA)的恶化的链路质量而需要移动终端的越区切换，移动终端经由远程″Link_Going_Down″消息通知当前(POA)的上级管理实体和MIH功能链路质量恶化。

如果旧的附加点(POA)识别指示在移动终端已经移动到新的附加点(POA)之后，用于通信的IP地址是否必须改变的特定信息，旧的POA经由″IP_Renewal_Indication″消息通知移动终端的MIH功能该特定信息。移动终端可以随后直接通知上级管理实体该特定信息。可选地，移动终端可能经由″IP_Renewal_Request″消息间接地通知上级管理实体该特定信息。如果移动终端使用链接建立过程建立和新的POA的链接状态，该移动终端通过参考从旧的POA获取的IP地址建立信息快速地执行IP地址建立过程。

上述优选实施例已经公开了用于在多模式移动终端越区切换到另一接口网络以使得子网改变的条件上，使用移动IPv4系统和移动IPv6系统重建临时地址(CoA)的各种方法。然而，尽管多模式移动终端越区切换到包含在当前存取接口网络中的另一子网，上述的触发信号(即，IP_Renewal_Indication，IP_Renewal_Request，和IP_Linksetup_Complete)还可以适合于重建临时地址(CoA)。

如上述描述明显地看出，在多模式移动终端在网络中从一个子网越区切换到另一子网，或者越区切换到另一接口网络以使得子网改变的条件上，根据本发明的用于重建临时IP地址的方法快速地重建IP临时地址而没有遇到时间延迟。

尽管以移动通信的环境描述了本发明，本发明还可以用于使用移动装置的任何无线通信系统，比如配备有无线通信性能的PDA和便携式计算机。此外，描述本发明的确定的术语的使用不应该限制本发明的范围到确定的类型的无线通信系统，比如UMTS。并且，本发明可应用到使用不同空中接口和/和/或物理层的其它无线通信系统，比如TDMA，CDMA，FDMA，WCDMA等等。

可以使用标准程序和/或工程技术以产生软件，固件，硬件，或者其任何组合，将该优选实施例实现为方法，装置或者制品。此处使用的术语“制品”是指以硬件逻辑(例如，集成电路芯片，现场可编程门阵列(FPGA)，专用集成电路(ASIC)等等)实现的代码或逻辑或者计算机可读的介质(例如，磁存储介质(例如，硬盘驱动器，软盘，磁带等等)，光存储器(CD-ROM，光盘等)易失的和非易失性存储器装置(例如，EEPROM，ROM，PROM，RAM，DRAM，SRAM，固件，可编程序逻辑等)

计算机可读的介质中的代码由处理器访问和执行。其中实现优选实施例的代码可以进一步被通过传输介质或者来自文件服务器经网络访问。在此情况下，其中实现代码的制品可以包括传输介质，比如网络传输线路，无线传输介质，通过空间传送的信号，无线电波，红外信号等等。当然，本领域技术人员将认识到在没有背离本发明的范围的情况下可以对这些配置进行许多修改，而且制品可以包括在现有技术中已知的任何信息承载介质。

在不背离本发明的精神或者保护范围的情况下，本领域技术人员将会明白，可以在本发明中作出多种改型和变化。由此，假设本发明的各改型和变化落入了附加的权利要求书及其等效范围内，则本发明覆盖了这些改型和变化。

上述实施例和优点仅仅是示例性的并且不应当视为对本发明的限制。本教导可以容易地应用于其他类型的装置。本发明的说明书是说明性的，而不是用于限制权利要求书的保护范围。对本领域技术人员而言许多替代、改型和变化都是显而易见的。在权利要求书中，装置加功能的条款是用于覆盖此处所描述的、如能够完成上述功能的结构，以及不但是结构的等效而且是等效结构。

工业应用性

本发明能够应用于宽带无线接入系统。

Claims (40)

1.一种在移动通信系统中建立移动终端的网络地址的方法，该方法包括：

建立到移动终端的上层的统一接口，以管理到和来自同类网络和异类网络中的至少其中之一的消息；

执行移动终端到同类网络和异类网络中的至少其中之一的越区切换；

在上层中从统一接口接收用于建立同类网络和异类网络中的至少其中之一的移动终端的网络地址以用于通信数据的请求；和

建立用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的网络地址。

2.如权利要求1的方法，其中，该网络地址是因特网协议(IP)地址。

3.如权利要求1的方法，其中，该在上层中接收请求的步骤是当移动终端的子网改变时发生的。

4.如权利要求1的方法，其中，该执行越区切换的步骤包括：从当前网络的媒体访问控制层到同类网络和异类网络中的至少其中之一的媒体访问控制层执行越区切换。

5.如权利要求4的方法，其中，该同类网络是当前网络。

6.如权利要求1的方法，进一步包括：

在移动终端的媒体访问控制层中从同类网络和异类网络中的至少其中之一接收是否建立用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的移动终端的网络地址以用于通信数据的指示。

7.如权利要求1的方法，进一步包括：

从移动终端的媒体访问控制层发送用于指示是否建立用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的移动终端的网络地址以用于通信数据的指示符到统一接口。

8.如权利要求1的方法，其中，该统一接口确定是否建立用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的移动终端的网络地址以用于通信数据。

9.如权利要求1的方法，其中，该上层包括移动性管理协议和上级管理实体中的至少其中之一。

10.如权利要求1的方法，进一步包括从上层通知统一接口建立用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的网络地址。

11.如权利要求1的方法，其中，该统一接口是媒体独立越区切换(MIH)功能。

12.如权利要求2的方法，其中，该建立用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的IP地址的步骤包括：

恳求用于IP地址的同类网络和异类网络中的至少其中之一的外部代理；

从外部代理接收IP地址；和

以本地网络的本地代理注册用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的IP地址。

13.根据权利要求12的方法，其中，所述IP地址是转交地址(CoA)。

14.如权利要求2的方法，其中，该建立用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的IP地址的步骤包括：

发现和选择同类网络和异类网络中的至少其中之一的动态主机配置协议(DHCP)服务器；

从DHCP服务器请求用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的IP地址；

从DHCP服务器接收IP地址；和

以本地网络的本地代理注册IP地址。

15.如权利要求14的方法，其中，所述IP地址是转交地址(CoA)。

16.如权利要求2的方法，其中，该建立用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的IP地址的步骤包括：

恳求同类网络和异类网络中的至少其中之一的接入路由器用于与同类网络和异类网络中的至少其中之一的IP地址的结构相关的前缀信息；

从接入路由器接收前缀信息；

使用接收的前缀信息构造IP地址；和

以本地网络的本地代理注册IP地址。

17.如权利要求16的方法，其中，所述IP地址是转交地址(CoA)。

18.如权利要求2的方法，其中，该建立用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的IP地址的步骤包括：

发现和选择同类网络和异类网络中的至少其中之一的动态主机配置协议v6(DHCPv6)服务器；

从DHCPv6服务器请求用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的IP地址；

从DHCPv6服务器接收IP地址；和

以本地网络的本地代理注册IP地址。

19.如权利要求18的方法，其中，所述IP地址是转交地址(CoA)。

20.如权利要求1的方法，其中，该在上层中从统一接口接收用于建立移动终端的网络地址的请求的步骤发生在执行越区切换之前。

21.如权利要求20的方法，进一步包括：

在移动终端的媒体访问控制层中从当前网络接收是否建立用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的移动终端的网络地址以用于通信数据的指示。

22.如权利要求21的方法，进一步包括建立与同类网络和异类网络中的至少其中之一的连接。

23.如权利要求22的方法，其中，该建立连接的步骤包括：在移动终端的媒体访问控制层和同类网络和异类网络中的至少其中之一的媒体访问控制层之间建立连接。

24.如权利要求20的方法，其中，该网络地址是因特网协议(IP)地址。

25.如权利要求20的方法，其中，该在上层中从统一接口接收用于建立移动终端的网络地址的请求的步骤在移动终端的子网已经改变时发生。

26.如权利要求20的方法，其中，该执行越区切换的步骤包括：从当前网络的媒体访问控制层到同类网络和异类网络中的至少其中之一的媒体访问控制层执行越区切换。

27.如权利要求20的方法，进一步包括：从移动终端的媒体访问控制层发送用于指示是否建立用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的移动终端的网络地址以用于通信数据的指示符到统一接口。

28.如权利要求20的方法，其中，该统一接口确定是否建立用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的移动终端的网络地址以用于通信数据。

29.如权利要求20的方法，其中，该上层包括移动性管理协议和上级管理实体中的至少其中之一。

30.如权利要求20的方法，该方法进一步包括从上层通知统一接口建立了用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的网络地址。

31.如权利要求20的方法，其中，该统一接口是媒体独立越区切换(MIH)功能。

32.如权利要求24的方法，其中，该建立用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的IP地址的步骤包括：

恳求用于IP地址的同类网络和异类网络中的至少其中之一的外部代理；

从外部代理接收IP地址；和

以本地网络的本地代理注册用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的IP地址。

33.根据权利要求32的方法，其中，所述IP地址是转交地址(CoA)。

34.如权利要求24的方法，该建立用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的IP地址的步骤包括：

发现和选择同类网络和异类网络中的至少其中之一的动态主机配置协议(DHCP)服务器；

从DHCP服务器请求用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的IP地址；

从DHCP服务器接收IP地址；和

以本地网络的本地代理注册IP地址。

35.根据权利要求34的方法，其中，所述IP地址是转交地址(CoA)。

36.如权利要求24的方法，该建立用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的IP地址的步骤包括：

恳求同类网络和异类网络中的至少其中之一的接入路由器用于与同类网络和异类网络中的至少其中之一的IP地址的结构相关的前缀信息；

从接入路由器接收该前缀信息；

使用接收的前缀信息构造IP地址；和

以本地网络的本地代理注册IP地址。

37.根据权利要求36的方法，其中，所述IP地址是转交地址(CoA)。

38.如权利要求24的方法，其中，该建立用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的IP地址的步骤包括：

发现和选择同类网络和异类网络中的至少其中之一的动态主机配置协议v6(DHCPv6)服务器；

从DHCPv6服务器请求用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的IP地址；

从DHCPv6服务器接收IP地址；和

以本地网络的本地代理注册IP地址。

39.根据权利要求38的方法，其中，所述IP地址是转交地址(CoA)。

40.一种能够在移动通信系统中建立网络地址的移动终端，该移动终端包括：

用于管理到和来自移动终端的上层以及同类网络和异类网络中的至少其中之一的消息的统一接口；

用于执行移动终端到同类网络和异类网络中的至少其中之一的越区切换的装置；

在上层中从统一接口接收用于建立用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的移动终端的网络地址以用于通信数据的请求的装置；

和建立用于同类网络和异类网络中的至少其中之一的网络地址的装置。

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