CN101156488A - 无线电通信系统和无线电通信方法 - Google Patents

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Abstract

终端(101)包括用于与移动网络(102)和无线LAN网络(103)通信的接口。第一IMS服务器(107)执行涉及存在于移动网络(102)中的终端的IMS呼叫控制处理。第二IMS服务器(111)转发涉及与存在于无线LAN(103)中的终端相关的IMS呼叫控制处理的信号。这些IMS服务器通过搜索作为请求在移动网络分组网关(106)和分组数据网关(110)之间切换的路由切换请求的控制对象的转发装置、以及分组传送路径，而转发路由切换请求。IMS服务器将来自终端(101)的路由切换请求相关，并且，将切换请求输出到指定的对象的整个网络。根据该请求，转发装置切换分组传送路径。由此，具有与移动通信和无线电LAN两者的接口的终端可选择要用于每个通信端口的网络。

Description

无线电通信系统和无线电通信方法
技术领域
本发明涉及移动通信网络和无线LAN之间的互通系统(interworkingsystem)中的无线电(radio)通信系统技术，其允许在网络之间优化地分配由具有到移动通信网络和无线LAN的接口的终端执行的、在所述两个通信网络上的通信。
背景技术
工程师们正在致力于构造这样的通信系统，其允许能够在广域中通信的移动电话与公共无线LAN服务交互工作，其中公共无线LAN服务使相对小的区域中的快速数据通信能够互补。在这样的通信系统中，例如，可通过使用能够接入移动电话网络和无线局域网(WLAN)两者的终端，而提供以下服务。终端使用这样的移动通信网络，其中，每个基站所覆盖的区域很宽阔，以便在移动电话正在快速移动时维持连接，而在终端正在慢速移动、或静止时，该终端使用无线LAN来进行快速接入。
3GPP(第三代合作项目)对互通系统进行标准化。3GPP已对这样的架构进行了标准化，其中，例如，存在用于通过无线局域网(WLAN)而接入由移动网络提供的分组服务的情形。3GPP规范是用于在第三代快速无线网络上创建、传递和回放多媒体的新的全世界范围的标准。在3GPP规范中，TR(技术报告)22.934描述了互通系统的需求，TS(技术规范)23.234(见3GPPTS23.234“3GPP system to Wireless Local Area Network(WLAN)interworking；System description”)描述了架构，并且，TS33.234描述了验证方法。
在这些互通系统规范中，为不同的互通形式定义了6个情形，即，情形1至6。例如，在情形3中，定义了允许被无线LAN覆盖的区域中的终端接入移动通信网络的服务。在情形4中，定义了当终端在通信期间在无线LAN覆盖区域和移动通信网络覆盖区域之间移动时、允许终端维持正在进行的通信会话。
用于通过使用现有技术来实现情形4的一种方法在于，将移动IPv6与3GPP互通系统组合。IETF(因特网工程任务组)的RFC 3344(见IETF RFC3344，“IP Mobility support for IPv4”)规定了移动IPv6。此技术的目的在于，通过使用移动IPv6而向其它方的终端隐藏终端的移动。这允许当终端在无线LAN和移动通信网络之间移动时、终端维持正在进行的通信会话。
图19是用于概述作为移动IPv6和3GPP互通系统的组合的系统的配置的图。在图19中，附图标号1901表示终端，其对应于3GPP中的UE(用户设备)。终端1901包括用于无线LAN和移动电话网络的接口，并连接到移动(通信)网络1902和无线LAN 1903。移动网络1902包括移动接入网络1904、分组控制器1905、以及移动网络分组网关1906。无线LAN 1903包括WLAN接入网络1908、WLAN网关1909、以及分组数据网关1910。
在移动网络1902中提供的移动接入网络1904能够与终端1901的移动电话通信。移动接入网络1904对应于3GPP的UTRAN(通用地面无线电接入网络)。分组控制器1905执行用于终端1901的GPRS(通用分组无线电服务)连接建立。分组控制器1905对应于3GPP的SGSN(服务GPRS支持节点)。移动网络分组网关1906对应于3GPP的GGSN(网关GPRS支持节点)。移动网络分组网关1906在移动网络1902和公共分组交换网络1911之间转发分组。
WLAN接入网络1908提供到终端1901的无线LAN连接。WLAN接入网络1908对应于3GPP的WLAN AN(接入网络)。WLAN网关1909连接到WLAN接入网络1908，并转发具有到移动网络1902的访问途径的分组。分组数据网关1910将WLAN分组转发到公共分组交换网络1911。公共分组交换网络1911连接到移动网络1902和无线LAN 1903，并在公共分组交换网络1911中执行分组交换。公共分组交换网络1911对应于3GPP的PDN。
IMS服务器1907控制IMS(IP多媒体核心网络子系统)，其将移动网络分组网关1906连接到分组数据网关1910，并支持分组交换网络上的实时通信。IMS服务器1907对应于3GPP的P-CSCF(代理呼叫(proxy call)会话控制功能)。用户信息存储装置1912管理终端1901的连接状态。用户信息存储装置1912连接到验证系统1913。在执行从无线LAN请求的验证时，验证系统1913在用户信息存储装置1912和WLAN网关1909之间转发用于验证的信号。用户信息存储装置1912对应于3GPP的AAA代理和AAA服务器两者。
连接到公共分组交换网络1911的是本地代理机(home agent)1914和通讯节点(correspondent node)1915。本地代理机1914是移动IP的本地代理机。通讯节点1915与终端1901通信。
下面提供了图19中示出的通信系统的操作的概要。当终端1901加电时，终端1901首先注册其自己的位置，并进入待机状态。在此时间点，终端1901得到用于接入移动网络1902的接入IP地址，并向IMS服务器1907注册终端1901的本地IP地址、以及移动IP。
接入IP地址IPa是在终端1901接入公共分组交换网络1911时所使用的IP地址。当终端1901使用移动网络1902时，移动终端1901通过移动网络分组网关1906得到接入IP地址。当使用无线LAN 1903时，移动终端1901通过分组数据网关1910得到接入IP地址。由于在图19中示出的例子中、移动终端1901位于移动网络1902所覆盖的区域(M1)中，所以，移动终端1901通过移动网络分组网关1906而得到接入IP地址IPa。
在得到接入IP地址之后，移动终端1901使用接入IP地址IPa和本地IP地址IPc来向本地代理机1914注册其位置。对于位置注册，移动终端1901可保持其唯一本地IP地址IPc，或者，网络的功能元件可分配本地IP地址IPc。在完成了位置注册之后，终端1901向IMS服务器1907注册终端1901的ID(IMSI：国际移动用户标识符)。由此，结束位置注册处理。
随后，终端1901等待呼叫。将在这里描述例子，其中，在移动终端1901进入等待(待机)状态之后，移动终端1901使用IMS发送信号，以启动作为音频和视频的组合的视频电话呼叫。通过本地代理机1914和移动网络分组网关1906而传送音频和视频流。
当终端1901进入无线LAN 1903的区域(L1)时，在无线LAN 1903上将分组传送到移动终端1901。下面，将给出用于进行此切换的交递过程的概要。当移动终端1901进入小区L1时，移动终端1901得到用于接入无线LAN1903的接入IP地址IPb。随后，移动终端1901执行向本地代理机1914的移动IP注册，以便在无线LAN 1903上执行通信。本地代理机1914更新涉及终端1901的通信的信息，以便通过分组数据网关1910而路由分组。
利用上述过程，当终端1901在通信期间从移动网络(M1)移动到无线LAN(L1)时，本地代理机1914所使用的本地IP地址IPc向通讯节点1915呈现为保持不变。因为已注册了本地IP地址IPc，所以，不再需要向IMS服务器1907注册它。
日本专利申请公开第2004-180311号公开了用于在无线电通信网络中将终端装置连接到路由器的方法。在该方法中，终端装置使用第一网络接口来建立与第一接入点的链路层连接，随后，使用第二网络接口来检测第二接入点，并建立与第二接入点的链路层连接。随后，在终端装置连接到与第二接入点连接的连接路由器之前，作出有关终端装置是否与该连接路由器兼容的确定。
图20是用于图解在上述日本专利申请公开第2004-180311号中公开的方法的概念图。在图20中示出的系统中，如图19中示出的系统那样，移动网络2002与无线LAN 2003交互工作。在移动网络2002中提供移动网络分组网关2004，并且，在无线LAN 2003中提供LAM 2005(Local Mobility Agent，局部移动代理机)。未示出涉及无线电通信的功能元件，如无线电网络控制器(RNC)。图20中示出的终端2001、移动网络2002、以及无线LAN 2003的的基本操作与图19中的系统的基本操作相同，并且，公共分组交换网络2007和通讯节点2008也与图19的公共分组交换网络1901和通讯节点1915相同。因此，将省略这些重复描述。
如图19中示出的移动网络分组网关1906那样，移动网络分组网关2004转发分组、并管理终端2001的连接。LMA 2005在移动网络2002和无线LAN2003之间转发分组，并响应于来自终端2001的请求而分配接入IP地址。ISP(因特网服务提供方)2006提供到公共分组交换网络2007的连接，并向终端2001分配IP地址。
在图20中示出的系统中，当终端2001加电时，设立终端2001到公共分组交换网络2007的连接。终端2001使用GPRS过程来得到IP地址IP-mt，并生成用于GGSN的被称为“次级PDP上下文”的连接信息。“次级PDP上下文”是有关GPRS连接的连接信息，如QoS。连接信息中的转发信息也可被用于无线LAN。
当终端2001进入无线LAN 2003的区域时，终端2001得到用于接入无线LAN 2003的接入IP地址，并执行向LMA 2005的移动IP注册。LMA 2005使用GPRS来执行向移动网络分组网关2004的注册。结果，无线LAN 2003的LMA 2005与有关终端2001的连接信息相关联，并且，通过LMA 2005来传输终端2001的分组。
在图20中示出的系统中，同时通过移动网络2002和无线LAN 2003两者而传输针对于终端2001的分组。这可在流量集中于一个网络时、跨越网络而分布负载。
发明内容
如上所述，在用于如图19所示的互通系统的规范中定义了：为不同形式的互通系统设计的6个不同的情形，即情形1至6。在这些情形中定义的是使无线LAN的区域中的终端能够接入移动网络的服务、以及允许在终端在通信期间从无线LAN的区域移动到移动网络的区域时维持用于通信中的终端的服务的正在进行服务(ongoing service)。
然而，不能为终端所使用的每个服务选择适于传输服务数据的网络，这是因为，在上述服务中，终端以一一对应的方式与通信路径相关联。存在这样的问题，即，当负载集中于移动网络1902或无线LAN 1903时，不能通过将连接到集中了负载的网络的用户传输到其它网络而分布负载。
另一方面，在图20中示出的互通系统中，移动网络和无线LAN之间的关系被不可避免地固定。具体地，LMA 2005必须预先具有移动网络分组网关2004的地址，以便将来自终端2001的注册请求传输到移动网络分组网关2004。移动网络分组网关2004使用GPRS连接信息来管理无线LAN 2003。因而，LMA 2005必须实现GPRS，即具有有限应用的3GPP标准协议。LMA2005不能实现作为IETF标准的移动IP(IETF RFC 3344，“IP Mobility supportfor IPv4”)。由于这些约束，在图20中示出的系统中，限制了可对其进行互通连接的网络。
按照这些问题而作出了本发明，并且，本发明的目的在于，允许通过在移动网络和无线LAN两者中执行分组分配处理、并通过在由于网络的因素造成的连接切换中以及在分组分配的设置中使用IMS，而在要对未知网络进行互通连接时适当地设置分组分配方法。
根据本发明的无线电通信系统包括：公共分组交换网络；多个无线电通信网络，每个无线电通信网络包括网关；能够设立与多个无线电通信网络的分组连接的终端；通讯节点，其在公共分组交换网络上执行与终端的分组通信；以及路由器，其管理终端的目的地址，该目的地址根据终端的移动而改变；其中，终端为终端的每个端口号指定网关，该网关将从通讯节点发送的分组转发到终端、并设置指定从多个网关中选择的主网关中的网关的信息；该路由器将从通讯节点输入、且针对于终端的分组输出到主网关；主网关将针对于终端的分组输出到与为终端的每个端口号指定的IP地址相关联的传输目的网关；该网关将从主网关输入、且针对于终端的分组输出到终端；并且，终端将针对于通讯节点的分组输出到与为每个端口号指定的IP地址相关联的传输目的网关。
通过此配置，可为每个端口指定要对其传输分组数据的网络，并且，当要对未知网络进行互通连接时，可适当地分配分组。
上述无线电通信系统还包括：主网络IMS服务器，其属于其中具有主网关的主无线电通信网络，并控制分组呼叫；以及访问网络IMS服务器，其属于不同于主无线电通信网络的访问无线电通信网络，并控制分组呼叫；其中，访问网络IMS服务器执行传输建立处理，以便将具有指定的端口号的分组转发到在访问无线电通信网络中提供的网关，并将包含一组终端标识符、端口号和传输目的网关的IP地址的路由改变请求输出到主网络IMS服务器；并且，主网络IMS服务器执行传输建立处理，以便响应于路由改变请求而将具有指定的端口号的分组的传输目的地改变为传输目的网关，将传输建立处理应用于主网关。
此配置具有这样的效果，即，可通过用户指定终端的设置和操作，而灵活地改变分组数据传送路由，并且，即使在移至和移出网络的网关不保持有关彼此的地址的信息时，也可为每个端口改变传送路由。
在该无线电通信系统中，终端能够将路由改变请求输出到主网络IMS服务器、或访问网络IMS服务器，并且，访问网络IMS服务器响应于来自终端的路由改变请求而执行传输建立处理。
此配置允许响应于从终端输入的路由改变请求的分组传输处理。
该无线电通信系统还包括：网关建立部分，其输出有关从多个网关选择的一个网关的操作信息；以及操作信息管理部分，其收集从所述多个网关中的另一个输出的操作信息，其中，所选的一个网关将有关所选的一个网关的操作信息与有关另一个网关的操作信息相比较，并执行主网关改变处理，以便基于比较的结果而改变主网关，将主网关改变处理应用于另一个网关；另一个网关执行改变处理，以便将与基于主网关改变处理而指定的终端相关联的主网关改变为所选的一个网关；并且，当主网关改变时，所选的一个网关将用于将所选的一个网关的地址注册为转交(care-of)地址的MIP路由改变请求输出到路由器。
通过此配置，可执行响应于来自无线电通信网络的请求的分组传输处理，并且，可避免无线电通信网络上的负载和拥堵的增大。
根据本发明的无线电通信方法包括在上述系统中的无线电通信所需的步骤。
此配置使得即使在要对未知网络进行互通连接时，也能够适当地设置分组分配方法，这是因为，在移动网络和无线LAN两者中执行分组分配处理。
根据本发明的无线电通信系统使得即使在要对未知网络进行互通连接时，也能够适当地设置分组分配方法，这是因为，在移动网络和无线LAN两者中执行分组分配处理。
根据本发明的无线电通信系统具有允许用户根据要传送的数据的类型和/或特征而选择要使用的通信网络的能力，并且，其作为与多个通信网络的互通系统是有用的。另外，该无线电通信系统可用于这样的应用，如用于通信公共载体的问题防止，以避免负载或拥堵集中在具体的网络或节点上。
如在下面将描述的，存在本发明的其它模式。因此，本发明的公开意图提供本发明的一些实施例，并且，不意图限制所要求的本发明的范围。
附图说明
图1为示出根据本发明的第一实施例的互通系统的系统配置的框图；
图2为示出本发明的第一实施例中的移动网络分组网关的内部配置的框图；
图3为示出本发明的第一实施例中的分组数据网关的内部配置的框图；
图4为示出本发明的第一实施例中的IMS服务器的内部配置的框图；
图5为示出第一实施例中的终端的内部配置的框图；
图6为示出本发明的第一实施例中的终端的终端状态管理部分中的数据的字段图；
图7为示出本发明的第一实施例中的移动网络分组网关的终端状态管理部分中的数据的字段图；
图8为示出本发明的第一实施例中的分组数据网关的终端状态管理部分中的数据的字段图；
图9为示出本发明的第一实施例中的第一IMS服务器的终端状态管理部分中的数据的字段图；
图10为示出本发明的第一实施例中的第二IMS服务器的终端状态管理部分中的数据的字段图；
图11为示出本发明的第一实施例中的本地代理机的终端状态管理部分中的数据的字段图；
图12为示出在本发明的第一实施例中、在终端处于小区M1中时执行的处理序列的序列图；
图13为示出在本发明的第一实施例中、在终端移动到小区L1中时执行的处理序列的序列图；
图14为示出本发明的第一实施例中的状态过渡的图；
图15为图解在本发明的第一实施例中、由用于注册其位置的终端执行的操作的流程图；
图16为图解在本发明的第一实施例中、由通信中的终端执行的操作的流程图；
图17为图解在本发明的第一实施例中、由移动网络分组网关或分组数据网关执行的分组传输的操作的流程图；
图18为示出根据本发明的第二实施例的系统的操作的序列图；
图19为用于概述作为移动IPv6和3GPP互通系统的组合的系统的配置的图；以及
图20为用于图解在日本专利申请公开第2004-180311号中公开的方法的概念图。
具体实施方式
将通过参照附图来描述根据本发明的无线电通信系统。然而，下面的详细描述和附图不意图限制本发明。仅由所附权利要求限制本发明的范围。
(第一实施例)
图1为示出根据本发明的第一实施例的互通系统的系统配置的框图。在图1中，区域M1中的终端101a和区域L1中的终端101b具有同样的配置，并且，因此，在此，有时将它们统称为终端101。第一实施例中的终端101包括用于与移动网络102和无线LAN 103通信的接口。当与移动网络102通信时，终端101对应于3GPP中的UE(用户设备)。
在图1中示出的例子中，终端101a在移动网络102的区域(M1)中。终端101b在区域(L1)中，其中，终端101b可访问移动网络102和无线LAN103两者。在下面的实施例的描述中，将描述当终端101在注册位置之后在终端101a的位置中首先开始通信、并随后移动到终端101b的位置时执行的过程。
移动网络102是遵循诸如GSM、GPRS、或W-CDMA的移动通信标准的(通信)网络。在此实施例中假定：移动网络102是终端101的本地网络(homenetwork)。在这里使用的术语“本地网络”表示终端101的用户具有服务协定的网络，而术语“访问网络”表示终端101所处的小区所属的网络。
移动网络102包括移动接入网络104、分组控制器105、以及移动网络分组网关106。移动接入网络104具有移动网络102的无线接口，并传送移动网络102的数据。移动接入网络104对应于3GPP的UTRAN。分组控制器105执行用于终端101的GPRS连接建立。分组控制器105对应于3GPP的SGSN。移动网络分组网关106对应于3GPP的GGSN。移动网络分组网关106在移动网络102和公共分组交换网络112之间转发分组。
无线LAN 103具有诸如IEEE 802.11/11a/11b/11g/11n、或HIPERLAN无线LAN接口的无线LAN接口，并传送分组。无线LAN 103包括WLAN接入网络108、WLAN网关109、以及分组数据网关110。
WLAN接入网络108提供到终端的无线LAN连接。WLAN接入网络108对应于3GPP的WLAN AN(接入网络)。WLAN网关109连接到WLAN接入网络108，并转发具有到移动网络102的访问途径的分组。分组数据网关110将无线LAN的分组转发到公共分组交换网络112。
第一IMS服务器107执行涉及位于移动网络102中的终端的IMS呼叫控制处理。第一IMS服务器107对应于3GPP的S-CSCF(服务-CSCF)。连接到第一IMS服务器107的第二IMS服务器111转发涉及与位于无线LAN 103中的终端相关的IMS呼叫控制处理的信号。第二IMS服务器111对应于3GPP的P-CSCF。在此，有时将第一IMS服务器107和第二IMS服务器111统一简称为IMS服务器或服务器。
用户信息存储装置113管理终端101的连接状态。用户信息存储装置113对应于3GPP的HLR(本地位置寄存器)、或HSS(本地用户服务器)。验证系统114连接到用户信息存储装置113，并且，在执行从无线LAN请求的验证时，验证系统114在用户信息存储装置113和WLAN网关109之间转发用于验证的信号。验证系统114对应于3GPP的AAA代理和AAA服务器之一或两者。
公共分组交换网络112与移动网络102和无线LAN 103连接。公共分组交换网络112是执行分组交换的公共网络。公共分组交换网络112对应于3GPP的PDN(分组数据网络)。连接到公共分组交换网络112的是本地代理机115和通讯节点116，其中，本地代理机115是支持移动节点的移动的路由器。本地代理机115是移动IP的本地代理机。通讯节点116执行与终端101的通信。
图2为示出移动网络分组网关106的内部配置的框图。在图2中，GGSN连接建立部分201执行涉及使用移动网络分组网关106的终端101的连接建立。终端状态管理部分202管理涉及使用移动网络分组网关106的终端101的连接的状态。PDG状态管理部分203得到并管理操作状态信息，如分组数据网关110上的负载。分组转发部分204在移动网络分组网关106和分组控制器105、分组数据网关110及公共分组交换网络112之间的输入和输出分组数据。
SGSN通信部分205执行与分组控制器105的通信的协议处理，并向和从分组控制器105输入和输出通信数据。PDG/PDN通信部分206向和从分组数据网关110和公共分组交换网络112输入和输出分组。在此实施例中假定：移动网络分组网关106通过IP而与分组控制器105、分组数据网关110和公共分组交换网络112连接。IMS通信部分207在移动网络分组网关106和“IMS服务器”之间传递呼叫控制数据。
图3为示出分组数据网关110的内部配置的框图。在图3中，PDG连接建立部分301执行涉及使用分组数据网关110的终端101的连接建立。终端状态管理部分302管理涉及使用分组数据网关110的终端101的连接的状态。GGSN状态管理部分303执行与移动网络分组网关106的通信的协议处理，并向和从移动网络分组网关106输入和输出通信数据。分组转发部分304在分组数据网关110和WLAN网关109、移动网络分组网关106及公共分组交换网络112之间的输入和输出分组数据。
WAG通信部分305执行与WLAN网关109的通信的协议处理，并向WLAN网关109输出通信数据并且从WLAN网关109输入通信数据。GGSN/PDN通信部分306向移动网络分组网关106及公共分组交换网络112输出分组并且从移动网络分组网关106及公共分组交换网络112输入分组。假定分组数据网关110通过IP而与移动网络分组网关106及公共分组交换网络112连接。IMS通信部分307在移动网络分组网关106和IMS服务器之间传递呼叫控制数据。
图4为示出IMS服务器的内部配置的框图。在图4中，终端控制部分401执行涉及使用IMS服务器的终端101的连接建立。终端状态管理部分402管理涉及使用IMS服务器的终端101的呼叫控制的状态。传输建立部分403执行用于根据终端101而传输呼叫控制消息的建立。IP通信部分104执行IP传输和移动IP处理。
分组网络通信部分405提供与公共分组交换网络112的通信。IMS通信部分提供与另一个IMS服务器的通信。GGSN/PDG通信部分407向和从移动网络分组网关106及分组数据网关110输入和输出分组。假定通过IP而与移动网络分组网关106及分组数据网关110中的每个连接。
图5为示出终端101的内部配置的框图。在图5中，终端呼叫控制部分501具有执行涉及终端101的呼叫控制、生成到IMS服务器的消息、以及执行IMS和SIP协议处理的功能。终端状态管理部分502管理涉及终端101的各种状态。路由控制部分503根据应用或连接而确定适当的传送路由。IP通信部分504执行针对于终端101的IP通信。IP分配通信部分505引用终端状态管理部分502，以根据网络的类型而分配分组，并确定分组的目的地。
GPRS通信部分506执行涉及GPRS的协议处理。移动通信部分507与移动接入网络104通信，并执行无线电通信控制。WLAN接入IP通信部分508使用用于接入无线LAN的接入IP地址而与分组数据网关110通信。WLAN通信部分509与WLAN接入网络108通信。
图6为示出终端101的终端状态管理部分中的数据的字段图；图7为示出移动网络分组网关106的终端状态管理部分中的数据的字段图；图8为示出分组数据网关110的终端状态管理部分中的数据的字段图；图9为示出第一IMS服务器107的终端状态管理部分中的数据的字段图，图10为示出第二IMS服务器111的终端状态管理部分中的数据的字段图；并且，图11为示出本地代理机115的终端状态管理部分中的数据的字段图。
下面将描述图6至11的字段图中示出的地址和其它数据的意义。
“终端ID”(601、701、801、901、1001、1101)是唯一地识别终端的标识符。终端ID可为IMSI、NAI(网络接入标识符)、SIP URI、或SIP URL。
“接入IP地址”(605、606、702、802)是在终端101接入移动网络102或无线LAN网络103时使用的IP地址。在此实施例中，本地代理机115存在于移动网络102和无线LAN 103之外。因此，不能确保本地代理机115可通过使用由本地代理机115处理的本地IP地址(将在后面描述)而在所述两个网络中路由。为了使终端101可接入网络，终端必须从终端101正在尝试接入的网络得到可被用来在接入网络中执行路由的接入IP地址。
“本地IP地址”(607、703、803、1103)是终端110用来接入移动网络102和无线LAN网络103之外的节点的IP地址。在此实施例中，当终端101接入外部节点时，使用本地IP地址，以便将终端101的移动透明性提供给移动网络102和无线LAN网络103两者。在此实施例中假定：终端101预先保持本地IP地址。然而，终端可在其开始接入时得到本地IP地址。甚至在该情况下，也可得到与此实施例的效果相同的效果。
“要使用的端口号”(609、704、804)是终端101所使用以便进行通信服务的传送的端口号，如TCP、UDP或SCTP。端口号用于在到或来自相同的地址的传送中的传送路径之间区分。尽管通过例子的方式而仅在字段图中示出了端口号“Pa”和“PV”，但还可指定缺省值，以指示除了这些端口号之外的端口号的规范。例如，当除了“Pa”和“Pv”之外还指定了“缺省”时，其指示除了“Pa”和“Pv”之外的所有端口号。
图6中的“终端状态”602指示终端的通信状态，并具有三个状态：“关闭”、“待机”和“通信中”。“GPRS连接信息”603是涉及GPRS的连接信息，并对应于3GPP TS 23.060的PDP上下文。“WLAN连接信息”604是为连接到无线LAN 103而存储的信息。“WLAN连接信息”可包括WEP密钥、ESS-ID、验证方法、验证ID、用于连接到WLAN接入网络108的密码、以及在建立连接之后被分配到终端的接入IP地址。“IMS服务器地址”608是终端101所使用的IMS服务器的地址。“要使用的网络的网关的IP地址”610是移动网络102或无线LAN 103的网关的IP地址。“要使用的网络的网关的IP地址”用于从终端101到本地代理机115的分组通信。为每个“使用端口号”609分配“要使用的网络的网关的IP地址”610。
图7和图8中的“传输目的网关IP地址”(705、805)表示应通过要使用的相关端口而对其传送下行链路分组(针对于终端101)的地址。为每个要使用的端口(704、804)分配传输目的网关IP地址(705、805)。主网关IP地址(706、806)表示主网关的IP地址。主网关是被分配了在每个终端的本地代理机中注册的转交地址的网关。具体地，主网关是移动网络分组网关、或分组数据网关。GPRS连接信息(707、807)是涉及GPRS的连接信息，且对应于3GPP中的PDP上下文。
图9和图10中的终端IP地址(902、1002)是终端101的IP地址。本地服务器IP地址(903、1003)是终端101的本地网络的IMS服务器的IP地址。在此实施例中假定：终端101的本地网络是移动网络102，而无线LAN 103是终端101的访问网络。
图11中的“转交地址”1102是在移动IP中使用的转交地址。在此实施例中假定的移动IPv4中，转交地址是作为外来代理机(Foreign Agent，FA)的网关的地址。
参照图12至图17，下面将描述此实施例中的系统的操作。
图12为示出在终端101处于小区M1中(作为终端101a)时执行的处理序列的序列图，而图13为示出在终端101移动到小区L1中、并变为终端101b时执行的处理序列的序列图。
图14为示出此实施例中的终端101的状态过渡的图。如图14所示，取决于终端101的加电/断电、终端101所处的区域、以及通信的开始/结束，终端101可取三种状态“关闭”1401、“待机”1402、以及“通信中”1403中的任一个。将终端101的状态存储在终端状态管理部分502中的终端状态602字段中。
图15为图解用于注册终端101位置的终端101的操作的流程图；图16为图解通信中的终端101的操作的流程图；并且，图17为图解移动网络分组网关或分组数据网关的分组传输的操作的流程图。
参照图12，下面将描述当终端101作为终端101a处于小区M1中时的序列。状态1201指示终端101a处于“关闭”状态1401(图14)。当用户对终端101a加电时，加电的终端101a输出GPRS位置注册/用户信息注册信号1202。终端101a执行图15中的用于输出GPRS位置注册/用户信息注册信号1202的过程的步骤S1501至S1503。首先，终端101a执行终端101a可连接的网络的检测(步骤S1501)。这里假定：终端101a仅可与移动网络102通信。随后，终端101a确定其检测到的网络的类型(步骤S1502)。如果终端101a确定所检测的网络是移动网络，则终端101a前进到GPRS连接处理(步骤S1503)。作为处理的结果，在移动网络分组网关106中注册终端101的位置M1。
在GPRS连接处理(步骤S1503)中，终端101a向移动网络分组网关106通知：该注册是在加电之后的第一个网络注册。移动网络分组网关106将自自己的地址IPg注册为用于终端101a的主网关IP地址。终端101a从移动网络分组网关106得到用于接入移动网络102的接入IP地址IPa。为得到接入IP地址IPa，在终端101a内执行以下过程。
当终端101a加电时，终端101a的GPRS通信部分506开始GPRS位置注册处理。终端101a将请求发出到分组控制器105，并通过移动接入网络通信部分507而从分组控制器105接收响应。终端101a中的GPRS通信部分506执行与移动网络102的移动网络分组网关106的分组通信。基本上，在GPRS位置注册/用户信息注册1202中使用GPRS通信部分506，这是因为，执行与GPRS协议处理相同的处理。在终端101a和分组控制器105之间执行的位置注册处理涉及用于注册位置的ATTACH处理和验证处理。在3GPP TS23.060中，通过遵循ATTACH请求/响应/接受/完成、身份请求/响应、以及IMEI校验过程，而执行位置注册处理。
响应于GPRS位置注册/用户信息注册信号1202的输入，分组控制器105执行GPRS连接建立。在GPRS连接建立中，分组控制器105生成用于终端101的分组控制器105的(主)GPRS连接信息(3GPP中的PDP上下文)，并开始在移动网络102中的终端101的位置的管理。并且，在GPRS连接建立中，分组控制器105执行位置更新处理(3GPP中的位置更新请求/响应)、用于生成(主)GPRS连接信息(3GPP中的创建PDP上下文请求/响应)以便连接到移动网络分组网关106的处理、以及用于在用户信息存储装置113中更新位置(3GPP中的路由区域更新)的处理。
当输入了GPRS位置注册/用户信息注册信号1202时，移动网络分组网关106生成(次级)GPRS连接信息(3GPP中的次级PDP上下文)，并向终端101a提供接入IP地址IPa。终端101a将用于接入移动网络102的接入IP地址IPa存储在终端状态管理部分502中。如在下文中使用的术语“GPRS连接信息”表示用于移动网络分组网关的GPRS连接信息。
通过在移动网络分组网关106之外的例如公共分组交换网络112的节点而分配接入IP地址IPa，并将其在移动网络分组网关106上传送到终端101a。
这里，在移动网络分组网关106之内，首先，通过分组控制器105而将来自终端101a的请求输入到SGSN通信部分205。来自终端101a的请求涉及GPRS位置注册。因而，GGSN连接建立部分201生成用于终端101的移动网络分组网关的GPRS连接信息，并将该信息作为GPRS连接信息707而存储在终端状态管理部分202中。
由于移动网络分组网关106是终端101a与其连接的第一个网关，所以，移动网络分组网关106将移动网络分组网关106的IP地址IPg存储为主网关IP地址706。移动网络分组网关106将接入IP地址IPa存储为接入IP地址702。在生成GPRS连接信息之后，GGSN连接建立部分201生成响应，并将该响应通过SGSN通信部分205而输出到分组控制器105。
分组控制器105接收GPRS位置注册/用户信息注册信号1202，并将终端101a的ID和终端101a已连接的位置(小区M1)注册在用户信息存储装置113中。这里，使用3GPP中的更新位置(Update Location)/Ack和插入用户数据(Insert Subscriber Data)消息。作为上述过程的结果，终端101a变为能够使用GPRS执行通信。
终端101a输出MIP注册信号1203。在输出MIP注册信号1203之前，终端101a连同移动IP建立处理中的本地IP地址一起、将用于接入移动网络102的接入IP地址IPa注册在本地代理机115中，作为转交地址(步骤S1506)。在执行步骤S1506之前，终端101a分别得到本地代理机115的IP地址、以及终端101a的本地IP地址，并将它们预先存储在终端状态管理部分502中。例如，终端101a可一直在终端状态管理部分502中保持本地IP地址，或者，可独立地执行与本地代理机的服务提供方的验证，并且，可在验证之后接收本地IP地址。
在完成了GPRS通信部分506的GPRS通信建立之后，通过终端101a内的IP分配通信部分505和IP通信部分504而将接入IP地址提供到终端呼叫控制部分501。终端呼叫控制部分501将接入IP地址IPa连同终端101a的ID(终端ID是ID1)一起注册在终端状态管理部分502中。在完成该注册之后，终端呼叫控制部分501生成作为用于向本地代理机115注册终端101a的MIP注册信号1203。IP通信部分504和IP分配通信部分505生成用于外部网络的IP分组，并通过GPRS通信部分506和移动通信部分507而将MIP注册1203请求输出到移动接入网络104。在后续过程中，通过此路由而输入并输出通过移动网络102传送的所有IP分组。
如图12所示，通过移动接入网络104、分组控制器105、移动网络分组网关106、以及公共分组交换网络112而将MIP注册1203请求输入到本地代理机115。MIP注册1203请求是包括注册请求/移动IP的重放(Replay)的信号。
本地代理机115注册作为终端101的ID1、作为转交地址1102的接入IP地址IPa、以及作为与接入IP地址IPa相关联的本地IP地址1103的本地IP地址IPc。在完成该注册之后，本地代理机115将指示成功注册的响应输出到终端101a。当输入此响应时，终端101a中的终端呼叫控制部分501在终端状态管理部分502中注册终端101a的终端ID(ID1)、以及本地IP地址(IPc)的集合。
IMS服务器搜索/SIP注册1204是终端101a输出到第一IMS服务器的信号。在输出IMS服务器搜索/SIP注册信号1204之前，一旦完成移动IP处理，终端101a便执行SIP建立处理S1507。利用IMS服务器搜索/SIP注册1204，终端101a搜索与移动网络102相关联的IMS服务器。当终端101a检测到IMS服务器时，终端101a将IMS服务器的IP地址存储在终端状态管理部分502中。这里，终端101a从移动网络102得到第一IMS服务器107的地址IPs。第一IMS服务器107是控制属于移动网络102的终端的IMS服务器。
描述IMS的规范的3GPP TS23.228(3GPP TS23.228“IP MultimediaSubsystem(IMS)；Stage 2”)公开了这样的机制，即：移动网络102的DHCP服务器和DNS服务器协作，以向终端101a通知IMS服务器的IP地址。可替换方式为，从移动网络分组网关106或分组控制器105得到IMS服务器的IP地址。
终端101a将IMS服务器搜索/SIP注册信号1204输出到第一IMS服务器107。该信号对应于IETF SIP的注册。为了输出IMS服务器搜索/SIP注册1204，在终端101a内执行以下过程。
当终端呼叫控制部分501得到第一IMS服务器107的IP地址时，终端呼叫控制部分501生成SIP注册请求，并将其输出到移动网络102，以便执行用于在第一IMS服务器107中注册的处理。在IMS服务器搜索/SIP注册1204处理中，终端101a执行向第一IMS服务器107的SIP注册。结果，在用户信息存储装置113中注册了终端101a的用户的ID、以及本地IP地址IPc。在TS23.228中，使用Cx-Put/Cx-Pull来输出“公共用户身份”(以电话号码、RFC3261的SIP URI、或RFC2806的tel URL的形式)、“专用用户身份”(以NAI的形式)、以及“S-CSCF名称”。
在第一IMS服务器107内，首先，GGSN/PDG通信部分407分析(analyze)直到作为数据链路层的一部分的MAC层(媒体访问控制层)，并且，IP通信部分404执行IP协议处理。当输入了IMS服务器搜索/SIP注册1204时，终端控制部分401分析该消息。由于这是向本地网络的SIP注册，所以，终端控制部分401在终端状态管理部分402中作为终端ID 901、终端IP地址902、以及本地服务器IP地址903的集合而注册ID1、本地IP地址IPc、以及第一IMS服务器107的IP地址IPs。随后，终端控制部分401通过IP通信部分404和GGSN/PDG通信部分407而将指示完成注册的响应输出到终端101a。在终端101a中，在终端状态管理部分502中的IMS服务器地址608中注册第一IMS服务器107的IP地址IPs。
在终端101a中，随着IMS服务器搜索/SIP注册1204的SIP注册的注册的完成，图15中示出的处理序列结束，并且，终端101a在(状态1205)进入“待机”状态1402(图14)。这里，终端101a中的终端呼叫控制部分501将终端状态管理部分502中的状态更新为“待机”。
在完成了SIP注册之后，终端101a在SIP传送处理1206中，通过使用第一IMS服务器107而执行到通讯节点(ID2)的SIP传送。该传送随着SIP的INVITE(邀请)消息而开始，并且，发送和接收“提供(Offer)”、“保留(Reservation)”、“响铃(Ringing)”、“确定(OK)”、以及“ACK”消息。移动网络102和第一IMS服务器107转发这些信号，并且，将这些信号输出到通讯节点。
一旦完成了该处理序列，终端101a便开始将终端数据流(信号1207)输出到所得到的通讯节点的IP地址，如图12所示。终端101a还在终端状态管理部分502中管理指示在移动网络分组网关106上执行用于音频的端口Pa和用于视频的端口Pv的传送的信息。
在完成了SIP传送处理1206之后，终端101a在状态1208进入“通信中”状态1403(图14)。这里，终端101a中的终端呼叫控制部分501将终端状态管理部分502中的状态更新为“通信中”1403。通过“时间(a)”来表示此时间点，并且，在图6至11中，在列(a)中示出了在此时间点的每个节点中存储的数据。
将通过参照图13的序列图及图16的流程图来描述在终端101a移动到小区L1、且变为终端101b之后的根据该实施例的系统的操作。
图16为图解在“通信中”状态1403中、从检测网络到选择网络的过程的流程图。在图13中示出的序列的开头，在图12的最后阶段，终端101a已移动到小区L1、且变为终端101b，“进入小区L1”1209。在图16的“检测可接入的网络/连接处理”(步骤S1601)中，终端101b检测作为终端101b可与其连接的网络的无线LAN 103，并且，在步骤S1601中，执行用于连接到网络(“网络A”)的以下过程。
在图13中示出的WLAN连接建立1301中，终端101b执行用于连接到无线LAN 103的WLAN连接建立，其中，终端101b已进入小区L1。首先，已检测到终端101b的WLAN接入网络108执行WLAN连接建立，并递交要由终端101b使用以便连接WLAN接入网络108的局部IP地址IPb。在终端101b中，由WLAN通信部分509执行在物理和MAC层中的与WLAN接入网络108的通信处理。WLAN通信部分509接收从WLAN接入网络108输出的信标(beacon)，或者，检测WLAN接入网络108的接入点，并执行用于连接到无线LAN 103的连接处理，并且，如果需要，则执行验证处理。
如果无线LAN 103使用的无线接口遵循IEEE 802.11标准，则Beacon(信标)和Prove Request(证明请求)/Response(响应)消息用于连接处理，而Authentication Request(验证请求)/Response(响应)消息用于验证处理。应注意，在该验证处理中，可使用终端的NAI、以及/或者终端的ID。
一旦完成了直到MAC层的连接处理，WLAN通信部分509便得到无线LAN网络103中的局部IP地址IP1。WLAN通信部分509可在验证处理的同时得到局部IP地址。
在终端101b内，WLAN通信部分509根据无线LAN 103所指定的验证过程而输出其终端ID。WLAN接入网络108执行终端ID的验证。如果作为验证的结果而确定终端ID是终端101b的终端ID、并允许终端接入WLAN接入网络108，则WLAN接入网络108响应、并将局部IP地址IP1输入到WLAN通信部分509中。将局部IP地址IP1作为WLAN连接信息604而存储在终端状态管理部分502中。
当终端101b变为能够连接到无线LAN 103时，终端101b执行图16中示出的处理序列，也就是说，用于选择在通信期间要连接的网络的过程。在此情况下，确定用于视频的端口Pv应从移动网络102改变到无线LAN 103。
终端101b得到用于通过分组数据网关110而接入无线LAN 103的接入IP地址IPb，并将接入IP地址IPb作为用于接入无线LAN 103的接入IP地址606而存储在终端状态管理部分502中。接入IP地址IPb是在3GPP的TS23.234中定义的互通规范中的远程IP地址。在完成了该过程之后，终端101b可通过WLAN网关而与分组数据网关110通信。
在终端101b内，WLAN接入IP通信部分508选择可从WLAN接入网络接入的无线LAN 103，并将包含终端ID(ID1)的验证请求输出到验证系统114。如果终端101b被允许与无线LAN 103通信，则将指示该允许的验证响应输入到终端101b中。随后，执行用于在终端101b和分组数据网关110之间提供隧道的建立处理，并开始通信。在此处理期间，将WLAN连接信息604存储在终端状态管理部分502中。
当终端101b在上述过程之后与无线LAN 103通信时，在终端101b中执行WLAN接入IP通信部分508用来与分组数据网关110通信的封装(encapsulation)。WLAN通信部分509使用无线LAN 103的局部IP地址，而执行无线LAN的物理和MAC层中的处理、以及封装。下文中，当叙述“终端101b与无线LAN 103通信”时，其意味着：在终端101b中执行物理和MAC层处理、以及封装。
终端101b通过使用DNS服务器(未示出)而搜索分组数据网关110的IP地址IPp。在终端101b内，WLAN接入IP通信部分508得到分组数据网关110的IP地址IPp。由此，终端101b变为能够设立与无线LAN 103的连接，并且，将结束步骤S1601。
在步骤“识别通信中的网络”(步骤S1602)中，终端101b识别终端101b用来进行通信的移动网络102。用“网络B”来表示这个识别出的网络。随后，将终端101b用来进行通信的网络B与终端101b可与其连接的网络A相比较，以确定是否“网络A不同于网络B”(步骤S1603)。这里，通信中的网络B与终端101b可与其连接的网络A不同。因此，该过程前进到步骤“提取未与终端通信的可接入的网络”(步骤S1604)，并且，执行此步骤的处理。可通过得到作为正在使用的网关的地址的移动网络102的移动网络分组网关106的IP地址IPg，而执行步骤S1603的网络之间的比较，并且，可作出IP地址IPg不同于作为无线LAN 103的网关的分组数据网关110的IP地址IPp的确定。可替换地，可使用分配到与终端101连接的每个网络的接入IP地址，来确定与移动网络102相关联的IPa不同于与无线LAN 103相关联的IPb。
在步骤S1604，提取未与终端101b通信、且终端101b可与其连接的网络。用“网络C”来表示此网络。这里，终端101b提取无线LAN 103作为满足所述条件的网络。
随后，执行“提取正在使用的端口和服务”(步骤S1605)，以提取终端101b用来通信的端口和服务。终端101b正在使用用于传送视频的端口Pv、以及用于传送音频的端口Pa。
步骤S1606是步骤“对于网络C比网络B更适合的端口，发出从网络B切换到网络C的请求”。在此步骤中，针对终端101b可通过步骤S1604与其连接的新网络(网络C)具有比与终端进行通信的网络(网络B)更高的优先级的服务的端口号，而执行网络切换。在此实施例中假定：覆盖较宽阔区域的移动网络102用于使用端口Pa的音频传送，而具有较宽的带宽的无线LAN 103用于视频传送。因此，仅将端口Pv切换到无线LAN 103。
下面，将描述用于为端口Pv改变传送路由的过程。首先，将描述搜索IMS服务器，随后，将描述响应于切换请求的处理。
在IMS服务器搜索1302中，终端101b搜索IMS服务器，并且，得到第二IMS服务器111的地址IPt。终端101b输出用于注册终端ID1的SIP注册信号1303。为此，终端101b使用SIP注册消息。
第二IMS服务器111和终端101b之间的通信过程与在第一IMS服务器107中执行的用于得到第一IMS服务器107的IP地址的过程相同。然而，在此情况下，移动网络102是终端101的本地网络，而无线LAN 103是访问网络。由于TS23.228的IMS规范中的S-CSCF是第一IMS服务器107，所以，第二IMS服务器111执行P-CSCF操作。第二IMS服务器111首先通过使用终端101b的用户ID来搜索第二IMS本地网络的IMS服务器。结果，发现第一IMS服务器107及其IP地址IPs，并在第二IMS服务器111和第一IMS服务器107之间设立连接。
在第二IMS服务器111中执行以下过程。当终端101a输入了SIP注册1303消息时，第二IMS服务器111执行用于在第二IMS服务器111中注册SIP的过程。在第二IMS服务器111内，首先，GGSN/PDG通信部分407分析MAC层，并且，IP通信部分404执行IP协议处理。在SIP注册1303中，终端控制部分401分析该消息。由于这是在访问网络中的SIP注册，所以，终端控制部分401将该请求传递到传输建立部分403。
传输建立部分403通过IP通信部分404和GGSN/PDG通信部分407而与用户信息存储装置113协作，以通过使用作为关键字的用户ID来搜索本地网络的IMS服务器。除了用户ID之外，该关键字还可为IMSI、从用户ID提取的域名、GGSN的地址、GGSN编号。
在完成了该搜索之后，第二IMS服务器111连同终端101b的用户ID一起，在终端状态管理部分402中注册第一IMS服务器107的IP地址IPs。随后，第二IMS服务器111将信号从终端101b提供到第一IMS服务器107。第一IMS服务器107注册终端101b，并向第二IMS服务器111提供响应，如本地网络一样。第二IMS服务器111直接将响应输出到终端101b。终端101b中的终端控制部分501将第二IMS服务器111的IP地址IPt作为IMS服务器地址608而存储在终端状态管理部分502中。
随后，沿着通过无线LAN 103和第二IMS服务器111的路由，而传输与从终端101b发送到第一IMS服务器107的IMS相关的呼叫控制信号。通过“时间(b)”来表示此时间点，并且，在图6至11中，在列(b)中示出了在时间(b)的每个节点中存储的数据。
终端101b向第二IMS服务器111发出用于改变路由的路由改变请求1304，与涉及视频端口Pv的本地IP地址IPc相关的流通过该路由。路由改变请求1304是用于将指定流的路由的地址从用于在移动网络102上进行传送的IP地址IPa改变为用于在无线LAN 103上进行传送的分组数据网关110的IP地址IPb的请求。
在终端101b内，终端控制部分501生成路由改变请求1304，并将其发送到无线LAN 103。路由改变请求1304包含终端101b的ID(ID1)、本地IP地址IPc、路由改变之前的终端(接入)IP地址IPa、路由改变之后的新终端(接入)IP地址IPb、要对其传输流的网关的IP地址IPp、以及端口号Pv。从502得到这些信息。
当输入了路由改变请求1304时，第二IMS服务器111将其中指定了要传输的流和传输目的地的传输建立请求1305发送到分组数据网关110。第二IMS服务器111将路由改变请求1306在无改变的情况下传输到第一IMS服务器107。
在第二IMS服务器111内，由GGSN/PDG通信部分407输入路由改变请求1304。终端控制部分401分析在IP通信部分404检测到的路由改变请求1304，并发现该请求是路由改变请求。终端控制部分401使用IP通信部分404和IMS通信部分406，以将路由改变请求1304发送到具有本地IP地址IPs的第一IMS服务器107。
当从第二IMS服务器111输入了路由改变请求1306时，第一IMS服务器107基于终端ID(ID1)、或路由改变之前的IP地址IPa，而搜索移动网络分组网关106，并输出传输建立请求1307。在第一IMS服务器107中，通过IMS通信部分406和IP通信部分404而输入路由改变请求1306。终端控制部分401分析路由改变请求1306，以提取路由改变之前的当前IP地址IPa、路由改变之后的新IP地址IPb、传输目的网关的IP地址IPp、端口号Pv和终端ID(ID1)。
由于终端101和公共分组交换网络之间的网关是移动网络分组网关106，所以，终端控制部分401生成用于请求传输改变的传输建立请求1307，其包含在路由改变请求1306中包括的终端ID(ID1)、路由改变之前的当前IP地址IPa、传输目的网关的IP地址IPp、以及端口号Pv。终端控制部分401通过IP通信部分404和GGSN/PDG通信部分407，而将传输建立请求1307输出到移动网络分组网关106。
当输入了用于请求传输改变的传输建立请求1307时，移动网络分组网关106将在该信号中包含的传输目的网关的IP地址与其自身的IP地址相比较。由于在此情况下、传输目的网关的IP地址IPp与主网关的IP地址IPg(707)不同，所以，在传输目的网关的IP地址705字段中设置的地址改变为用于在该信号中执行的端口Pv的IPp。
当通过移动网络分组网关106中的IMS通信部分207而在GGSN连接建立部分201中输入了传输建立请求1307时，GGSN连接建立部分201基于终端ID(ID1)，而向终端状态管理部分302搜索主网关IP地址706。因为所指定的传输目的网关的IP地址IPp与主网关IP地址706字段中的IPg不同，所以，GGSN连接建立部分201将使用的端口号Pv和传输目的网关的IP地址IPp添加到终端状态管理部分202。GGSN连接建立部分201将确认传输改变的信号通过IMS通信部分207输出到第一IMS服务器107。应注意，如果所指定的传输目的网关的IP地址与主网关IP地址706相同、且存在与在该信号中指定的端口相关联的条目，则删除该条目。
一旦完成了传输建立过程，第一IMS服务器107便将作为对路由改变请求的响应的路由改变确认1308发送到第二IMS服务器111。第一IMS服务器107的终端控制部分401生成路由改变确认1308，其包含用于将确认1308与路由改变请求1306相关联的信息(例如，唯一分配给该消息的终端ID或标识符)，并通过IP通信部分404和GGSN/PDG通信部分407，而将路由改变确认1308输出到终端101b。
当从第一IMS服务器107输入了路由改变确认1308时，第二IMS服务器111响应于作为第二IMS服务器111所述的网络的网关的分组数据网关110的传输建立1309，而执行传输改变过程。结果，改变了分组数据网关110的设置。
当响应于传输建立1309而在传输改变过程中输入了用于请求传输改变的信号时，分组数据网关110将该信号中的传输目的网关的IP地址与分组数据网关110的IP地址相比较。在此情况下，传输目的网关的IP地址IPp与主网关的IP地址IPg(807)不同，分组数据网关110将用于在该信号中指定的端口Pv的、在传输目的网关IP地址805字段中设置的地址改变为IPp。
当通过移动网络分组网关106中的IMS通信部分207而在GGSN连接建立部分201中输入了传输建立请求1307时，GGSN连接建立部分201基于终端ID(ID1)，而向终端状态管理部分302搜索主网关IP地址806。因为所指定的传输目的网关的IP地址IPp与主网关IP地址806字段中的IPg不同，所以，GGSN连接建立部分201将使用的端口号Pv和传输目的网关的IP地址IPp添加到终端状态管理部分202。GGSN连接建立部分201将确认传输改变的信号通过IMS通信部分207输出到第一IMS服务器107。应注意，如果所指定的传输目的网关的IP地址与主网关IP地址806相同、且存在与在该信号中指定的端口相关联的条目，则删除该条目。
在完成了分组数据网关110的设置之后，第二IMS服务器111将路由改变确认1310输出到终端101。第二IMS服务器111的终端控制部分401生成路由改变确认1308，其包含用于将确认1308与路由改变请求1304相关联的信息(例如，唯一分配给该消息的终端ID或标识符)。终端控制部分401通过IP通信部分404和GGSN/PDG通信部分407，而将路由改变确认1308输出到终端101b。
一旦完成了该过程，终端101b便将端口Pv和用于访问端口Pv的IP地址IPp的集合存储在终端状态管理部分502中。
由此，将结束切换过程。随后，如下，在移动网络分组网关106和分组数据网关110之间执行涉及音频数据的IP分组传输1311和涉及视频数据的IP分组传输1312。
图17为图解在该实施例中、由移动网络分组网关106和分组数据网关110执行的分组传输操作的流程图。将针对三种情况来描述该处理流程。
第一种情况涉及从终端101b到通讯节点116的分组传输操作，并且，其为在移动网络分组网关106中执行的过程。因为移动网络分组网关106是用于终端101b的主网关，所以，在步骤S1701的关于该网关是否为终端101b的本地网络网关的确定为“是”，并且，该过程前进到步骤S1702。在步骤S1702，作出关于从其执行传输的节点是否为本地代理机的确定。因为传输节点为终端101，所以，该确定为“是”，并且，该过程前进到步骤S1703，其中，将传输目的IP地址设置为本地代理机的IP地址。
第二种情况涉及从终端101b到通讯节点116的分组传输操作，并且，其为在分组数据网关110中执行的过程。分组数据网关110为无线LAN 103的网关，即用于终端101b的访问网络。因而，在步骤S1701的确定为“否”，并且，该过程前进到步骤S1705。在步骤S1705，作出关于通讯节点是否为本地代理机的确定。因为传输节点为终端101b，所以，该确定为“是”，并且，该过程前进到步骤S1706，其中，将传输目的IP地址设置为主网关的IP地址。此情况下的传输目的IP地址是移动网络分组网关106的IP地址IPg。
第三种情况涉及从通讯节点116到终端101b的分组传输操作。在此分组传输中，无论终端的位置如何，在步骤S1702和S1705的关于通讯节点是否匹配本地代理机的确定均将为“否”。由此，该过程前进到步骤S1704，其中，基于终端和端口号来选择传输目的IP地址。如果端口号为Pv，则传输目的IP地址为IPp；如果端口号为Pa，则传输目的IP地址为IPg。
在终端101中，IP分配通信部分505基于与存储在终端状态管理部分502中的要使用的端口号609相关联的要使用的网络的网关的IP地址610，而选择GPRS通信部分506或WLAN接入IP通信部分508作为要使用的通信部分，并且，将IP分组传输到要使用的网络的网关的IP地址610。
在确定了传输目的IP地址之后，执行步骤S1507，并且，将要转发的IP分组输出到传输目的IP地址。通过“时间(c)”来表示此时间点，并且，在图6至11中，在列(c)中示出了在时间(c)的每个节点中存储的数据。
尽管前面是用于设置当与移动网络102通信的终端进入无线LAN 103时的分组传送的分流(branch)的过程的描述，但将理解，可根据该系统的应用模式，而适当地修改上述实施例。
例如，当与无线LAN 103通信的终端进入移动网络102时，当与无线LAN103通信的终端进入另一个无线LAN时，以及当移动网络102通信的终端进入另一个移动网络时，可通过由IMS服务器控制移动网络分组网关或分组数据网关(无论要控制那个)，而实现在如上所述的与移动网络102通信的终端进入无线LAN 103的情况下实现的相同的效果。
为禁用根据该实施例实现的IP分组的分流，可发出包含作为切换到的IP地址的用于接入本地网络的IP地址的路由改变请求。
可通过将本地代理机与移动网络分组网关106或分组数据网关110集成，而配置与上述系统类似的系统。在该情况下，用于接入该网络的IP地址匹配本地IP地址，不需要提供隧道，并且，相应地改善了传送的效率。
尽管基于终端是否能够连接到使用用于视频传送的宽带的网络而确定要连接的网络，但可基于涉及用户的通信链路的偏好信息，而设置要连接的网络。
此外，当在终端101处于待机状态期间预先执行在此实施例中描述的用于对分组传送进行分流的注册过程、然后终端101开始通信时，可立即执行如在该实施例的最后一部分中描述的被分流的分组传送。
当断开通信时，可改变涉及断开的通信的所有端口的设置，以便禁用分流。对此，终端101可将包含作为切换到的IP地址的主网关的IP地址的路由改变请求发出到在断开服务时对分组传送进行分流的所有端口。可替换地，IMS服务器可存储由通信中的终端使用的端口，并且，当断开通信时，IMS服务器可将禁用到所有端口的分流的路由设置请求发出到移动网络分组网关或分组数据网关。
当将该实施例应用于移动IPv6时，可通过使用分级移动IPv6、将移动网络分组网关106或分组数据网关110设置为MAP(Mobile anchor point，移动锚点)、并将它们的地址存储在转交地址1102字段中，而实现与该实施例的效果相同的效果。
尽管已针对于本地网络匹配主网关的过程而描述了该实施例，但可通过在IMS服务器中提供搜索主网关所述的网络的功能，而在本地网络不同于主网关时也进行与该实施例的路由切换相同的路由切换。在该情况下，当终端101执行移动IP注册时，可向IMS服务器注册识别主网关的信息(如IMS服务器的IP地址、网关的IP地址、或域名)、以及终端101的终端ID。当终端101将路由改变请求输出到IMS服务器时，IMS服务器可从注册的信息中检索识别主网关的信息，并且，基于该信息，从信息存储装置113得到属于与主网关所属的相同的网络的IMS服务器的IP地址。
尽管在上述实施例中已描述了用于在路由改变之前和之后、在两个网络之间切换的改变路由的方法，但可进行用于在三个或更多网络之间切换的路由改变：将识别由终端101使用的网关所属的所有网络的信息存储在第一IMS服务器107中，并且，将路由改变请求从第一IMS服务器107发送到由终端101使用的所有网络的IMS服务器，并且，以与在上述实施例中由第二IMS服务器111执行的传输改变过程中相同的方式，接收到该信号的每个IMS服务器执行用于属于与该IMS服务器相同的网络的网关的传输改变过程。
尽管在上述实施例中、通过改变使用IMS服务器的多个网络的网关的设置而实现路由切换，但可通过提供用于在在路由改变之前使用的网络和在路由改变之后使用的网络的网关之间发送和接收路由改变请求的接口、提供从在路由改变之后使用的网络搜索在路由改变之前使用的网络的网关的IP地址的搜索部分、并执行类似于上述实施例的传输改变过程的传输改变过程以便从在路由改变之前使用的网络进行传输，而实现与上述实施例的效果相同的效果。
以与上述实施例中的方式类似的方式，还可通过在终端101和网关之间提供用于路由改变的接口、将包含在路由改变之前使用的接入IP地址、在路由改变之后使用的接入IP地址、以及主网关的IP地址的路由改变请求从终端101发出到终端101可与其连接的所有网络的网关、并由网关根据该请求作出改变，而实现与上述相同的效果。
尽管在上述实施例中、在终端加电之后终端接入的第一网关是用于该终端的主网关，但可通过适当地更新存储在每个装置的终端状态管理部分中的数据，而改变主网关。在该情况下，可允许终端的用户或网络基于终端和网关之间的距离或位置关系，而选择主网关，或者，可基于主网关和其它网关或无线电接入网络的带宽、延迟、以及吞吐量，而对提供用于应用的最优通信的网络进行切换。
如已经描述的，根据本发明，在IMS服务器中提供终端状态管理部分402和传输建立部分403，要对其传输正在进行的连接的网络的IMS服务器将传输建立请求发送到从其作出传输的网络的IMS服务器，所述两个网络的网关将在网络中使用的终端的IP地址存储在终端状态管理部分中，并且，移动网络分组网关106的分组转发部分204、分组数据网关110的分组转发部分304、以及终端101的IP分配通信部分505为每个端口指定要对其传送分组数据的网络。由此，本实施例的系统具有传统的系统所不能实现的效果，即，在不将现有的本地代理机修改为本地代理机116的情况下改善通信的质量。
因为提供了终端对其发出路由改变请求、并执行用于根据路由改变请求改变网关的传输设置的操作的IMS服务器，所以，可实现这样的效果，即，终端101的用户可通过指定终端101的设置或操作，而灵活地改变分组数据的传送路由。
此外，因为在IMS服务器中提供了终端控制部分401、使得IMS服务器能够使终端控制部分401控制网关，所以，可得到这样的效果，即，即使在终端在其间移动的网络的网关不保持有关彼此的地址的信息时，也可为每个端口改变分组数据的传送路由。
(第二实施例)
根据第二实施例的互通系统具有与第一实施例的系统配置相同的系统配置。因此，将使用已被引用的图1、图2和图3作为示出该互通系统的系统配置、移动网络分组网关的内部配置、以及分组数据网关的内部配置的框图。下面，将描述在在第一实施例中描述的系统的操作的最后状态之后的系统的操作。
图18为示出根据本发明的第二实施例的系统的操作的序列图。在该序列图中示出了在在第一实施例中描述的系统的操作的最后状态之后的操作。
移动网络分组网关106和分组数据网关110以有规则的间隔，作为操作状态交换1801而交换有关彼此的操作的信息。该操作信息为诸如移动网络分组网关106和分组数据网关110的流量、连接数、CPU使用率和线路使用率的信息。可在存在可同时接入移动网络分组网关106和分组数据网关110两者的终端时，交换操作状态交换1801。
在移动网络分组网关106中，GGSN连接建立部分201测定移动网络分组网关106的状态，并通过PDG/PDN通信部分206而将该状态输出到分组数据网关110。另一方面，通过PDG/PDN通信部分206而在PDG状态管理部分203中输入从分组数据网关110提供的操作信息。
在分组数据网关110中，PDG连接建立部分301测定分组数据网关110的状态，并通过GGSN/PDN通信部分306而将该状态输出到移动网络分组网关106。另一方面，通过GGSN/PDN通信部分306而在SSGN状态管理部分303中输入从移动网络分组网关106提供的操作信息。
在“切换确定”(步骤S1802)，分组数据网关110中的SSGN状态管理部分303得到信息，并且，PDG连接建立部分301基于在操作状态交换1801中得到的操作信息而确定负载或拥堵是否较重，以确定是否进行切换。
在移动网络分组网关106中，PDG状态管理部分203得到操作信息，并且，GGSN连接建立部分201基于操作信息而作出确定。移动网络分组网关106基于有关移动网络分组网关106和分组数据网关110的操作的信息，而确定负载或拥堵是否较重。
如果分组数据网关110确定进行切换，则分组数据网关110将MIP路由改变请求1803发出到本地代理机115。
在分组数据网关110中，PDG连接建立部分301提取正在使用本地代理机115的所有终端的终端ID、本地IP地址、以及接入IP地址。PDG连接建立部分301将所有数据集、以及发出请求到每个集合的分组数据网关110的IP地址IPp存储在主网关IP地址706字段中(见图7)。PDG连接建立部分301生成包含分组数据网关110的IP地址IPp作为所有提取的终端的转交地址的MIP路由改变请求1803，并将其提供给本地代理机115。随后，通过遵循在第一实施例中引用的图17中示出的流程，而转发分组。
分组数据网关110将主网关改变信号1804输出到移动网络分组网关106，以指示移动网络分组网关106来改变主网关。主网关改变信号1804是用于将在MIP路由改变请求1803中包含的所有终端的主网关地址改变为分组数据网关110的IP地址IPp的信号。
当移动网络分组网关106中的终端控制部分201检测到指示改变主网关的主网关改变信号1804时，终端控制部分201将在主网关改变信号1804中包含的所有终端ID的主网关IP地址706从IPg改变为IPp。在完成该过程之后，移动网络分组网关106将指示该完成的响应提供给分组数据网关110。
当输入了MIP路由改变请求1803时，本地代理机115将于所有相关终端相关联的转交地址条目改变为分组数据网关110的IP地址IPp，并且，还改变与改变的条目相关联的终端的分组的传送路径。
在完成该过程之后，本地代理机115将路由改变确认1805发送到分组数据网关110。
用1806(音频)来表示作为上述过程的结果而设立的用于音频数据的新路由，并且，用1807(视频)来表示用于视频数据的新路由。通过“时间(d)”来表示此时间点，并且，在图6至11中，在列(d)中示出了在该时间点的每个节点中存储的数据。
可通过在提供到移动网络分组网关106的主网关改变信号1804中指定改变主网关的定时、使得在分组数据网关110中与主网关改变同步地作出改变，而得到与该实施例的效果相同的效果。另外，可避免这样的问题，改变值的定时离开了移动网络分组网关106和分组数据网关110之间的同步，并且，结果，在移动网络分组网关106和分组数据网关110之间来回传输IP分组，并且，最终丢弃IP分组。
尽管在该实施例中、通过改变在移动网络的移动网络分组网关106和无线LAN的分组数据网关110之间的信号而实现该切换，但可将引导或推荐改变主网关(转交地址)的消息发送到可改变主网关的潜在的终端，来取代来自分组数据网关110的MIP路由改变请求1803。此外，终端可发送用于根据该消息而改变到本地代理机115的转交地址的请求。此布置还具有与上述实施例的效果相同的消息，并且，另外，具有使终端的用户能够确定是否可作出改变、以及消除移动网络的移动网络分组网关106和无线LAN的分组数据网关110之间的接口的需要的效果，由此，使现有装置的使用更容易。
尽管在上述实施例中、将属于要改变的主网关的所有终端切换一次，但可基于终端的状态、终端正在使用的服务、以及终端所需的QoS参数或其它参数，而限制要切换的终端。
由此，上面描述的本实施例具有这样的效果，即，可通过提供以下部件而避免在网络上的负载和拥堵的增大：移动网络分组网关106，其包括GGSN连接建立部分201，GGSN连接建立部分201通知移动网络分组网关106的操作的状态，并改变主网关；以及分组数据网关110，其包括PDG连接建立部分301，PDG连接建立部分301通知分组数据网关110的状态，并改变主网关，由此改变传送到本地代理机115的流量的路由。
尽管上面已描述了此申请的预备日期的优选实施例，但将理解，可对实施例做出各种修改，并且，意图在所附权利要求中涵盖落入到本发明的真实精神和范围内的所有这样的修改和变化。
工业应用性
根据本发明的无线电通信系统具有允许用户根据要传送的数据的类型和特征而选择要使用的通信网络的能力，并且，因此，其作为与多个通信网络的互通系统是有用的。另外，该无线电通信系统可用于这样的应用，如用于通信公共载体的问题防止，以避免负载或拥堵集中在具体的网络或节点上。

Claims (8)

1.一种无线电通信系统，包括：
公共分组交换网络；
多个无线电通信网络，每个无线电通信网络包括网关；
能够设立与多个无线电通信网络的分组连接的终端；
通讯节点，其在公共分组交换网络上执行与终端的分组通信；以及
路由器，其管理终端的目的地址，该目的地址根据终端的移动而改变；
其中，终端为终端的每个端口号指定网关，该网关将从通讯节点发送的分组转发到终端、并在从多个网关中选择的主网关中设置指定网关的信息；
该路由器将从通讯节点输入、且针对于终端的分组输出到主网关；
主网关将针对于终端的分组输出到与为终端的每个端口号指定的IP地址相关联的传输目的网关；
该网关将从主网关输入、且针对于终端的分组输出到终端；并且
终端将针对于通讯节点的分组输出到与为每个端口号指定的IP地址相关联的传输目的网关。
2.如权利要求1所述的无线电通信系统，还包括：
主网络IMS服务器，其属于其中具有主网关的主无线电通信网络，并控制分组呼叫；以及
访问网络IMS服务器，其属于不同于主无线电通信网络的访问无线电通信网络，并控制分组呼叫；其中：
访问网络IMS服务器执行传输建立处理，以便将具有指定的端口号的分组转发到在访问无线电通信网络中提供的网关，并且访问网络IMS服务器将包含一组终端标识符、端口号和传输目的网关的IP地址的路由改变请求输出到主网络IMS服务器；并且
主网络IMS服务器执行传输建立处理，以便响应于路由改变请求而将具有指定的端口号的分组的传输目的地改变为传输目的网关，将传输建立处理应用于主网关。
3.如权利要求2所述的无线电通信系统，其中：
该终端能够将路由改变请求输出到主网络IMS服务器、或访问网络IMS服务器；并且
访问网络IMS服务器响应于来自终端的路由改变请求而执行传输建立处理。
4.如权利要求2所述的无线电通信系统，还包括：
网关建立部分，其输出有关从多个网关中选择的一个网关的操作信息；以及操作信息管理部分，其收集从所述多个网关中的另一个输出的操作信息，其中：
所选的一个网关将有关所选的一个网关的操作信息与有关所述另一个网关的操作信息相比较，并执行主网关改变处理，以便基于比较的结果而改变主网关，将主网关改变处理应用于所述另一个网关；
所述另一个网关执行改变处理，以便将与基于主网关改变处理而指定的终端相关联的主网关改变为所选的一个网关；并且
当主网关改变时，所选的一个网关将用于将所选的一个网关的地址注册为转交地址的MIP路由改变请求输出到路由器。
5.一种系统中的无线电通信方法，该系统包括公共分组交换网络、多个无线电通信网络、能够设立与多个无线电通信网络的分组连接的终端、执行与终端的分组通信的通讯节点、在所述多个无线电通信网络中的每个中提供并通过公共分组交换网络连接到通讯节点的网关、以及管理根据终端的移动而改变的终端的目的地址的路由器；
该无线电通信方法包括以下步骤：
终端为终端的每个端口号指定网关，该网关将从通讯节点发送的分组转发到终端、并相由终端从多个网关中选择的主网关设置指定网关的信息；
该路由器将从通讯节点输入、且针对于终端的分组输出到根据终端而从多个网关中选择的主网关；
主网关将针对于终端的分组输出到为终端的每个端口号指定的传输目的网关的IP地址；
该网关将从主网关输入、且针对于终端的分组输出到终端；并且
终端将针对于通讯节点的分组输出到为每个端口号指定的传输目的网关的IP地址。
6.如权利要求5所述的无线电通信方法，还包括以下步骤：
控制用于不属于其中提供了主网关的主无线电通信网络的每个访问网络的分组呼叫的访问网络IMS服务器执行传输建立处理，以便将具有指定的端口号的分组转发到在访问无线电通信网络中提供的网关，并将包含一组终端标识符、端口号和传输目的网关的IP地址的路由改变请求输出到属于其中提供了主网关的主无线电通信网络并控制分组呼叫的主网络IMS服务器；以及
主网络IMS服务器执行传输建立处理，以便响应于路由改变请求而将具有指定的端口号的分组的传输目的地改变为传输目的网关，将传输建立处理应用于主网关。
7.如权利要求5所述的无线电通信方法，还包括以下步骤：
该终端将路由改变请求输出到主网络IMS服务器、或访问网络IMS服务器；以及
访问网络IMS服务器响应于来自终端的路由改变请求而执行传输建立处理。
8.如权利要求5所述的无线电通信方法，还包括以下步骤：
从所述多个网关中选择的一个网关将有关所选的一个网关的操作信息与有关所述多个网关中的另一个网关的操作信息相比较，并执行主网关改变处理，以便基于比较的结果而改变主网关，将主网关改变处理应用于所述另一个网关；
所述另一个网关将与基于主网关改变处理而指定的终端相关联的主网关改变为所选的一个网关；以及
当主网关改变时，所选的一个网关将用于将所选的一个网关的地址注册为转交地址的MIP路由改变请求输出到路由器。
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