CN104335637A - 接入点检测 - Google Patents

Abstract

一种无线通信装置，其具有用于接入蜂窝数据网络和Wi-Fi无线局域网的网络接口。Wi-Fi分流允许将数据流量从蜂窝网络转移到Wi-Fi网络。为了避免在分流期间任何现有数据会话中断，Wi-Fi接入点和关联的移动接入网关必须支持代理移动IP(PMIP)。在Wi-Fi关联和认证之后，无线通信装置探查接入点和MAG以确定PMIP是否被支持。

Description

接入点检测

本发明涉及Wi-Fi装置，并且具体地，涉及确定接入点是否可提供网络移动服务的方法。

背景技术

近年来，诸如智能电话和平板计算机这样的许多移动设备包括用于蜂窝移动数据接入和无线LAN Wi-Fi性能的无线收发器。同时，传统的笔记本电脑现在可配备用户信息模块(SIM)卡槽或无线广域网(WWAN)卡形式的蜂窝网络适配器。接入蜂窝无线网络补充了传统以太网有线和Wi-Fi无线数据连接，以向用户提供对诸如互联网的远程网络服务和资源的更广的接入。

对于大的客户基数，因为工作频谱执照昂贵，所以对于网络运营商而言，使用3G和4G技术为每个装置提供可靠且快速的蜂窝数据接入的成本高。相比之下，Wi-Fi接入技术没有被规定并且可经常以牺牲较短工作范围为代价来支持较高数据速率。因此，期望的是，尽可能利用较便宜且较快速的选项来分流蜂窝网络的流量。

已经提出了各种Wi-F分流方案，以允许移动设备将数据流量从蜂窝接入网转移到Wi-Fi接入网。

在最简单的情况下，移动设备包含允许用户人工地切换数据连接的功能。通常，用户保持蜂窝数据连接启用并且当用户在已知Wi-Fi网络的范围内时(诸如，当用户在家或者在工作时)才开启Wi-Fi。另选地，蜂窝接口和Wi-Fi接口一直被启用并且移动设备被构造成周期性轮询已知Wi-Fi网络的周围区域。如果不在范围内，则使用蜂窝数据连接；否则，移动设备连接到该已知WLAN。改变网络接口将导致现有的数据会话被终止，这是由于IP地址相应变化。对于诸如收取电子邮件的小的数据传输，这将不导致服务明显的丢失，然而，对于诸如大文件传输或流放应用而言，并非如此。

3GPP标准TS23.402描述了Wi-Fi网络如何可以与基于3GPP的蜂窝网络集成以能够进行蜂窝网络和Wi-Fi网络之间的较无缝的切换。

该架构中的各种组件之间的各接口被赋予特定标记并且定义这些组件为了将与该接口兼容而必须支持的属性。授信的非3GPP接入网的示例是公共Wi-Fi热点网络(诸如，符合S2a和STa接口的BT Openzone)。这个公共Wi-Fi网络将由位于各个地理位置的多个Wi-Fi接入点组成。蜂窝运营商可以与多个Wi-Fi运营商有协议以扩展Wi-Fi装置的范围用于Wi-Fi分流。根据协议的条款，网络中的一些将被授信，而其它网络将不被授信并且必须与不同接口兼容。

这个架构的目的是允许非3GPP接入网(诸如，Wi-Fi)上的数据流量经由3GPP核心网络进行路由，以能够在处理数据传输的过程中应用标准化行为，例如，公共QoS策略、计费和收费。

此外，该架构能够当移动设备从蜂窝接入网切换到诸如Wi-Fi的非3GPP接入网或从非3GPP接入网切换到蜂窝接入网时提供IP会话连续性，因为所有用户数据都经由PDN-GW(经由S2a)进行路由，PDN-GW接着可用作针对该IP会话的定锚点(anchor point)。

IP会话移动性允许装置将其IP连接从一个接入网透明地移动到另一个，使得应用没有察觉到接入网的改变。授信的非3GPP接入网可使用基于网络的移动性机制(例如，S2a接口上的代理移动IP(PMIP))或基于主机的移动性方案(诸如，S2c接口上的双栈移动IP(MIP))来支持这种IP移动性。基于基于S2a的网络的移动性方案依赖于非3GPP接入网内的功能。

PMIP是MIP的改编版本，其去除了移动设备为了当改变接入网时能够维持IP连接而支持MIP协议的需要。在PMIP中，接入网(移动接入网关(MAG))中的代理实体负责代表移动设备执行对本地移动性锚(LMA)的标准的移动IP绑定更新。在3GPP网络的情况下，通常由PDN-GW提供LMA功能。PMIP MAG还负责将流量穿过网络经由S2a隧穿到PDN-GW。MAG通常是针对移动设备的接入路由器，即，第一跳转路由器。在特定接入网内可以存在多个MAG。

LMA是针对发布给移动设备的IP地址的可全局路由的锚点并且维持针对各个移动设备的绑定缓存(路由的集合)。路由指向对移动设备当前所附接的接入链路进行管理的MAG。针对移动设备的分组通过LMA和该设备所附接的MAG之间的隧道路由到和从移动设备。LMA还负责将IPv6前缀分配给终端(例如，其为针对分配给MN的前缀的拓扑锚点)。在LMD中可以存在超过一个LMA。

在移动设备附接到接入链路时，该接入链路中的MAG在标识该移动设备之后，代表移动节点执行移动性信令。MAG向LMA发送代理绑定更新(PBU)，PBU将其本身的地址与移动设备的身份标识关联(例如，其MAC地址或与其在网络中的认证有关的ID)。在接收到这个请求之后，LMA将IPv6前缀(称为家庭网络前缀(HNP))分配给移动设备。然后，LMA向MAG发送代理绑定确认(PBA)，其包括分配给移动设备的该前缀。移动设备接着能够根据所分配的前缀构造一个或多个IPv6地址。LMA还创建绑定缓存入口(BCE)并且建立通向MAG的双向隧道(MAG方的这个隧道的端点的IP地址被称为代理转交地址-代理CoA)。每当移动设备移动时，新的MAG更新移动设备在LMA中的位置，将同一前缀通告给移动设备(通过单播路由通告(Router Advertisement)消息)并且向移动设备示出相同的层-2和层-3标识符，从而使IP移动性对移动设备是透明的。

IP流移动性(IFOM)是PMIP的扩展形式，其允许用相同IP地址并且用LMA控制哪些IP流(由n元组源地址、源端口、目的地地址、目的地端口、IP协议限定)经由各接入网被指向，来同时将端子连接到多个接入网。

对于上行流量路由，有可能存在移动设备可遵循的许多不同方法。例如，移动设备本身可进行决定，独立于LMA来选择要使用哪个接入网，尽管这样会导致上行-下行路径中的不对称路由。另选地，移动设备可使用正接收属于同一流的下行数据包的同一接入网来发送上行流量。遵循这种方法，MN当发送上行流量时复制由LMA针对下行流量做出的决定，从而能够使MN跟随LMA可在流寿命期间执行的任何改变。

这意味着，对于MN发起的流量，默认地它将初始地在一个接口上发送。可由静态策略或从网络功能(诸如，ANDSF)接收的策略确定这个接口。然后，依赖于对应DL分组到达哪个接口，UL分组将保持在同一接口或者被移动。

在PMIP和IFOM协议中，MAG处理装置移动性，具体地，以识别新装置何时移动到新位置或接入网并且将这些改变告知给LMA。在登记了这个改变时，新数据会话被发送到新MAG以到达位于其新位置的移动设备。更重要地，与现有数据会话相关的数据分组被重新导向新MAG以到达移动设备。这样，没有用户体验的服务中断。然而，如果移动设备连接到不支持PMIP的接入点，则服务将会中断。这是可能发生的，因为在新位置仅有的可用接入点不支持PMIP，或者在有可用的多个接入点的情况下，移动设备基于接入点的观察到的信号强度进行其连接决定。

因此重要的是，当移动设备移动位置时，它应该连接到能够支持PMIP的接入点/MAG(如果可用)。

希望使用基于网络的PMIP和/或IP流移动性方案以迁移Wi-Fi接入网和3GPP接入网之间的连接(和/或个体IP流)来提供3GPP兼容Wi-Fi分流服务的Wi-Fi网络运营商将需要将这些Wi-Fi接入点连接到网关(在基于PMIP的IFOM的情况下，为MAG)。然而，在包括共享同一SSID的数千个接入点的网络中，更新网络以提供特征的过程不能够是瞬时的，并且并非在所有代理接入点上可行。因此，Wi-Fi网络将实际上由PMIP启用接入点和非PMIP启用接入点的混合体组成。另外，IP流移动性是不可在所有PMIP启用接入点上支持的PMIP的可选扩展形式。

即使特定接入点能够支持PMIP和IP流移动性，那么Wi-Fi网络运营商也可能不想向连接到该接入点的所有用户提供这种功能。出于商业原因(例如，不同的服务价格点)，对这种功能的支持可以限于某些用户组。另选地，在WLAN网络运营商正在并行地提供多个蜂窝运营商的接入的情况下，那么各蜂窝运营商可以对他们自身核心网络内的PMIP或IFOM性能具有不同的支持，这样，PMIP功能可以只被供应到特定蜂窝运营商的客户。

在PMIP启用接入点和遗留接入点之间有交叠覆盖的区域中，理想地，用户将想要连接到PMIP启用AP，因为这样提供了有更大服务功能的潜力，例如，接入点之间以及Wi-Fi和蜂窝之间的无缝切换。装置上的连接管理器将理想地，在它进行连接之前希望知道可用接入点中的哪些能够支持诸如PMIP和IFOM这样的网络移动性功能，使得它可选择最佳的接入点。即使是在连接之前不可确定对PMIP和IFOM的支持的情况下，当多个网络被同时连接时，当前连接的接入点是否支持PMIP和基于网络的流移动性将使终端能够确定它应该如何对上行IP分组进行路由。

当使用PMIP(没有流移动性)时，装置必须决定出站分组在哪个接口上路由。为了保持IP会话连续性，其在决定路由出站分组之前必须知道特定IP连接是否可从一个接口移动同时保持会话连续性。当前，这个决定是基于同一IP地址或网络前缀是否被分配到用于两个独立接入网的装置的隐含决定。然而，在进行前断开的切换中，一次只有一个网络被连接。

另外，在使用基于IFOM流移动性的网络的情况下(并且基于进站分组到达路由来控制出站逐流分组路由的情况下)，相同的网络前缀将同时用在多个接口中，然而，当前在UE和网络之间没有用于指示基于网络的IFOM是否启用的明确的信令。如果装置假设IFOM正在使用中但其不被支持，则它将一直不将任何流移动到该新接口，因为它将等待新接口上的进站分组。

在这两种情况下，对网络移动性功能的支持的确定不能够基于广播SSID，因为这个SSID对PMIP启用接入点和非PMIP启用接入点这二者共同的。另外，在Wi-Fi网络中，SSID对于特定AP的所有用户是共同的，这样，不能够使用SSID来每用户指示PMIP/IFOM的支持。

另外，对于来自AP的所有流量被隧穿到MAG的网络，则是MAG执行PMIP功能，并且是MAG决定针对该装置或用户是否启用PMIP功能。AP因此可以不知道并且事实上理想地将不需要知道关于PMIP和IFOM的任何事情。在应用了动态MAG负载平衡的情况下或各AP使用多个MAG的情况下(即，在Wi-Fi运营商支持针对在同一接入网上的多个MNO的Wi-FI分流的情况下)，那么AP可以只针对与其关联的装置中的一些(即，路由到特定PMIP启用MAG的那些装置)支持PMIP。

诸如IEEE802.11、IEEE802.11u和ANDSF等的现有标准没有提供使装置在关联之前或者在被连接时确定支持什么网络移动性特征的手段。

因此，本发明的实施方式涉及使装置能够在连接之前或在终端已经连接时自动地确定由接入网支持的网络移动性特征的新机制。

发明内容

在一方面，本发明提供了一种确定无线通信网络中的接入点是否能够向数据会话提供网络移动性的方法，该方法包括无线通信装置执行以下步骤：连接到该接入点；访问与该接入点相关的网络移动性数据。

在另一方面，本发明提供了一种确定无线通信网络中的接入点是否能够向数据会话提供网络移动性的无线通信装置，该无线通信装置包括：用于连接到该接入点的装置；用于访问与该接入点相关的网络移动性数据的访问装置。

附图说明

现在，将参照附图描述本发明的实施方式，其中：

图1示出根据第一实施方式的使移动设备能够确定接入点的移动IP性能的系统架构的概况图；

图2示意性示出图1中例示的移动设备的物理组件；

图3示意性示出移动设备的功能组件；

图4示意性示出图1中例示出ANDSF服务器的功能组件；

图5示出图4中例示的网络策略的组成；

图6示出图4中例示的发现信息的组成；

图7是示出移动设备的虚拟接合接口的操作的流程图；

图8示出从移动设备向ANDSF服务器发送的消息；

图9是示出ANSDF服务器的操作的流程图；

图10示出从ANDSF服务器发送的消息格式；

图11示出根据第二实施方式的使移动设备能够确定接入点的移动IP性能的系统架构的概况图；

图12示意性示出第二实施方式中的移动设备的功能组件；

图13示出图11中例示的接入点的物理组件；

图14示出图13的接入点的功能组件；

图15是示出第二实施方式中的移动设备的操作的流程图；

图16示出根据第三实施方式的使移动设备能够确定接入点的移动IP性能的系统架构的概况图；

图17示意性示出第三实施方式中的移动设备的功能组件；

图18示出第三实施方式中的组件的整体处理；

图19示意性示出第三实施方式中的接入点的功能组件；

图20示意性示出第三实施方式中的AAA服务器的功能组件；

图21示出路由通告消息中的字段；

图22示出路由通告消息中的PMIP性能选项的格式；以及

图23示出根据第四实施方式的能够使移动设备确定接入点的移动IP性能的系统架构的概况图。

具体实施方式

第一实施方式

图1示出根据第一实施方式的示例网络1。在这个网络1中，移动设备3可以连接到位于诸如互联网7的广域网(WAN)上的诸如应用服务器或其它计算装置的多个远程装置5。移动设备3没有直接连接到互联网而是在数据分组经由互联网7传输之前，分组经由无线接入网(RAN)9并接着经由演进分组核心(ECP)11路由。在这种情况下，存在基于不同技术，诸如BT Openzone这样的基于Wi-Fi的热点网络13和符合3GPP长期演进(LTE)标准的蜂窝接入网15的两种RAN。

蜂窝接入网15包含位于不同地理位置的多个蜂窝基站17并且网络15提供移动设备3和EPC 11之间的数据连接。在这个实施方式中，各蜂窝基站17是增强型节点B(Enhanced NodeB)并且提供针对来自EPC 11并且地址是移动设备3(当被连接时)的空中数据通信的结束点。

Wi-Fi热点网络13由无线接入点19的组形成，各无线接入点19在地理区域内创建无线局域网(WLAN)并且具有“BT Openzone”的相同的服务集标识符(SSID)，从而允许移动设备3在Wi-Fi热点网络13上漫游。

接入点19使用基于WPA2、IEE 802.11i和/或IEEE 802.1x的Wi-Fi认证，以将移动设备3的用户认证到热点网络13上。认证、授权和结算(AAA)服务器21通过直接参考其自身的认证数据库或在将请求(代理)向EPC 11内的其它服务器(诸如，家庭用户服务器23)转发之后提供对用户的认证。Wi-Fi热点网络13经由数个移动接入网关(MAG)25连接到EPC 11并且不同的接入点19可以连接到同一或不同的MAG 25。

如以上提到的，蜂窝接入网15和Wi-Fi热点网络13分别经由服务网关(S-GW)27或移动接入网关(MAG)25连接到EPC 11。这些进而在EPC 11内连接到PDN-GW(提供PMIPv6本地移动锚点(LMA)功能)29，其链接到互联网7和远程装置5。MAG 25、S-GW 27和LMA 29提供数据连接性和流移动性的功能是传统的并且将不进行更详细的描述。

EPC还包括接入网发现和选择功能(ANDSF)服务器31，其存储了每用户网络的选择策略并且使用OMA设备管理(OMA Device Management)协议将这些策略传递给移动设备3。随后，将更详细地描述这个服务器31的操作。

返回Wi-Fi热点网络13，该热点网络13没有对无线接入点19施加严格的硬件和软件要求，因此不同的接入点19可具有不同的性能，并且仍然形成热点网络13的部分。例如，接入点19a是支持IEEE 802.11a/b/g/n协议的先进接入点，并且接入点19b是只支持IEEE 802.11b/g的旧接入点。

接入点19可基于它们的地理位置接入不同的MAG 25。在图1中，两个接入点19a和19b连接到支持PMIP和IFOM的MAG 25a，并且另一个接入点19c连接到确实提供PMIP但只向特定用户组提供的不同MAG 25b。两个其它接入点19d、19e被构造成绕过EPC 11并且连接到互联网7，所以不支持PMIP。如之前所提到的，所有接入点19被构造成使用“BT Openzone”的相同的IEEE 802.11服务集标识符(SSID)。支持PMIP的接入点19a、19b、19c对热点网络13中的它们相应的MAG 15具有点对点连接，MAG 25负责实现PMIP功能所以它们是用于连接到PMIP启用接入点19a-19c的设备的第一跳转路由器。

PMIP的目的是使移动设备3能够保持现有数据会话，即使是与EPC 11的实际连接改变时。一个示例是移动设备3连接到蜂窝数据网络15内的不同蜂窝基站17的情况，或者当移动设备3连接到Wi-Fi热点网络13中的不同Wi-Fi接入点19时。在这两种情况下，这通常是当移动设备3移动到当前基站17或接入点19的范围之外的新位置时造成的。另一个原因可以是当前连接的基站17或接入点19掉电。

此外，移动设备3可被构造成优先于蜂窝网络15使用Wi-Fi数据网络13。这种Wi-Fi分流技术允许降低蜂窝接入网15上的使用负荷，因此许多移动设备3被构造成优先于蜂窝网络15使用Wi-Fi网络13(在可用时)进行数据通信。

对新接入点19的改变将中断任何现有的数据会话，因为移动设备的3IP地址将改变。为了克服它，在PMIP中，LMA 29和MAG 25或S-GW 27使用转交地址和隧穿，以确保移动设备3被视为保持一致的IP地址，供与远程装置5进行通信。

因此，重要的是，即使移动设备3正在改变位置，移动设备3也连接到在数据会话期间被分配给PMIP启用MAG 25的接入点19。接入点19的SSID不是PMIP性能的明确指示符，并且在热点网络的情况下，接入点19都广播同一SSID。因此，移动设备3必须从被观察的接入点19得到特定性能信息以选择一个进行连接。

如果接入点不支持IFOM，则数据会话将不能够持续进行并且将丢失旧数据会话。为了克服这个问题，在第一实施方式中，移动设备3被构造成确定观察到的各接入点19的性能，具体地，无论他们是否支持PMIP和IFOM并且允许装置3的用户使用网络1内的PMIP性能。移动设备3接着基于确定信息连接到合适的接入点19。

移动设备

图2示出根据第一实施方式的移动设备3的组件。如传统地，移动设备3包含屏幕41、用户输入控制器43、工作存储器45和中央处理器47。为了提供数据连接性，移动设备还包括蜂窝分组网络接口49(在这种情况下，LTE接口)和802.11b/g/n Wi-Fi接口51。

当存储在存储器45中的计算机程序指令根据第一实施方式由处理器47执行时，移动设备可被视为一组功能单元。

图3示出移动设备的功能视图。为了确定移动设备上的PMIP支持，虚拟绑定接口(virtual bonding Interface)61从诸如IP层63和应用层65这样的上方IP栈层封入蜂窝网络接口49和Wi-Fi接口51这二者。

当应用层65中的应用与在远程装置5上运行的远程应用通信时，数据在IP层63被转换成分组以在蜂窝网络接口39和Wi-Fi网络接口41中的一个上进行传输，并且从网络接口39、41中的任一个接收的任何数据被处理并且转发到IP层63以重组成适于由在应用层65中的应用来处理的形式。虚拟绑定接口61负责控制网络接口49、51，使得IP层63不需要知道接口49、51中的哪一个正用于将数据分组携带到远程装置5。

为了实现这个效果，虚拟绑定接口61将蜂窝网络接口49和Wi-Fi网络接口51一起绑定成单个虚拟网络接口，其维持同一IP地址，而与使用中的具体接口49、51无关。虚拟绑定接口61还将观察到的接入点的列表维持在第一存储67中并且将蜂窝网络接口49上的当前PDN会话的列表保持在第二存储69中。如随后将说明的，当移动设备3正使用蜂窝接入网15(即，使用蜂窝网络接口49)与远程装置5进行通信并且Wi-Fi分流可行时，虚拟绑定接口61包括连接管理器的标准功能并且负责确定任何周围的Wi-Fi接入点19是否支持PMIP和IFDM功能并且如有可能，连接到支持的接入点19。

ANDSF

在第一实施方式中，为了Wi-Fi分流，移动设备3的虚拟绑定接口61通过询问接入网发现与选择功能(ANDSF)服务器31来确定周围的接入点19是否可支持PMIP和IFOM。

ANDSF服务器31位于EPC 11网络内并且包含与除了3GPP蜂窝接入网17之外可由移动设备用于数据通信的已登记的非3GPP接入网(诸如，Wi-Fi热点网络15)相关的信息。

图4示出ANDSF服务器31的功能组件。ANDSF服务器30包含网络接口51、请求处理器53、管理对象(MO)文档55和MO更新器57。

ANDSF服务器30每用户地存储网络选择策略并且利用OMA设备管理协议将这些策略传达给最终用户终端。如图4中所示，网络选择信息由在3GPP TS 24.312中描述的ANDSF管理对象来表示；它是与现有OMA-DA标准兼容的可扩展标记语言(XML)文档55。ANDSF允许在系统中存在多个ANDSF服务器，并且例如蜂窝运营商和Wi-Fi运营商将单独的ANDSF服务器保持在它们各自的网络内的并且客户装置能够从这两种服务器获取ANDSF MO。在这个实施方式中，存在单个ANDSF服务器31位于EPC 11中但被蜂窝运营商和Wi-Fi热点运营商这二者维护。

ANDSF MO文档75规定

1、移动性策略79；以及

2、发现信息81。

如图5中所示，移动性策略79由多个优先规则91组成，其控制装置3应该使用接入网13、15中的哪个。各规则包含验证条件，例如，位置、一天中的时间等，由于该验证条件，具体接入网13、15能够被使用。例如，当移动设备3在9am和5pm之间处于特定3G小区中时，特定Wi-Fi接入网13、15可被标记为有效。移动性策略79还可以包含由于蜂窝运营商和Wi-Fi运营商之间的安排的结果而规定是否允许用户接入各种网络的用户特定规则93。

MO文档75中的发现信息61允许ANDSF服务器31描述哪个单独接入点19处于特定位置。此外，它包含关于各单独接入点19的性能的信息。

图6示出与第一实施方式相关的发现信息61的内容。发现信息61包含针对给定区域的各种接入网(诸如，3GPP网络、Wi-Fi网络和例如WiMax的任何其它网络)的属性相关的接入网区域信息101。在与WLAN网络103相关的部分中，发现信息81存储各Wi-Fi接入点23的属性，其中包括通告的服务集标识符(SSID)105的条目、基础服务集标识符(BSSID)107的条目，另外包括PMIP性能域109的其它条目，以能够进行根据第一实施方式的PMIP检测。

在热点网络13内，所有接入点19被构造成具有“BT Openzone”的同一SSID。然而，如以上提到的，在网络内，可存在硬件差异，因此需要标识Wi-FI接入网13中的每个单独接入点19。针对每个接入点19的BSSID 107条目保持唯一，因为它通常被设置为该接入点的MAC层地址，使得装置可被识别。PMIP性能条目109指示接入点19是否具有支持PMIP的必要构造。

最后，为了更新MO文档75中的信息，在网络接口71接收到的更新信息被传递到策略发现信息更新器77，其处理该更新信息并且用该更新信息中包含的任何添加或删除来更新MO文档75。更新将通常是随着和当装置构造改变时从Wi-FI接入网13的运营商接收的。

ANDSF允许运营商有效地动态地修改当移动设备3在范围内的接入点19之间选择时要应用的SSID优先列表。在连接到接入点19时，系统间路由策略允许移动设备3控制流量应该如何经由Wi-Fi连接13和蜂窝连接15路由。

操作

现在，将参照图7描述选择观察到的接入点19中的一个时，移动设备3的虚拟绑定接口61的处理。

在步骤s1中，移动设备3执行Wi-Fi扫描，以确定在周围区域中是否存在任何接入点19。在这个实施方式中，移动设备3执行接入点检测的两种传统方法。即，被动监听来自周围接入点的标准802.11信标帧，并且还通过在各Wi-Fi信道上发送通配符探查请求并且等待接入点响应来主动探查接入点。扫描的结果(即，检测到的接入点的列表)在步骤S3中存储在接入点存储67中。在图1中的示例系统中，检测到三个接入点19a、19b和19c。

在步骤s5中，虚拟绑定接口61执行测试以基于会话存储69中指示的现有数据会话的当前要求来确定是否实际需要PMIP。如果确定不需要PMIP，则在步骤s7中虚拟绑定接口61选择具有最大信号强度的接入点19并且前进至步骤s9，在步骤s9中，虚拟绑定接口61以传统方式认证所选择的接入点19并且与其关联。

步骤s5中的测试包括在内，是因为PMIP连接计算方面成本高的并且PMIP状态数据必须被存储在移动设备3和EPC网络11内。如果这个额外处理不需要，则可利用较简单的连接。

然而，如果在步骤s5中确定需要PMIP，则在步骤s11中，虚拟绑定接口61经由LTE无线接入网15向EPC 11中的ANDSF服务器31发送消息。图8示出示例消息，其为包含检测到的接入点113细节(包括SSID 115和BSSID 117)、用户的标识119和移动设备的位置121在内的密集的ANDSF管理对象111。虚拟绑定接口61接着等待来自ANDSF服务器31的回应。

将参照图9中示出的流程图描述ANDSF服务器31的处理。

当在网络接口处接收到ANDSF MO请求时，在步骤s21中，请求处理器73使用用户标识信息119作为输入来查询EPC 11中的用户策略93和HSS 23，以确定该用户是否被允许具有PMIP接入。

接下来，在步骤S23中，请求处理器73使用接收到的请求消息中的移动设备的位置121和观察到的接入点信息113来查询WLAN位置信息103，以确定检测到的这些接入点19和该区域内的任何其它接入点是否是支持PMIP的。

在步骤s25中，请求处理器73接着将结果发回到虚拟绑定接口61并且处理结束。图10示出由请求处理器73发送的发现信息消息131的示例消息。该消息131包含移动设备3的区域中的任何接入点的细节并且包括用于SSID 135、BSSID 137和PMIP性能139的字段。在图10中，存在在虚拟绑定接口61的扫描期间检测到的三个接入点，并且还有与移动设备3处于同一位置，但没有在扫描中检测到的两个其它接入点19。

返回图7中的虚拟绑定接口61的处理，当虚拟绑定接口61从ANDSF服务器31接收ANDSF管理响应消息131时，在步骤s13中，虚拟绑定接口61选择这些接入点19中的一个。该选择是基于可用接入点19中的哪个能够向各接入点19提供PMIP支持和信号强度。

接着，处理前进至步骤s9，在步骤s9中，虚拟绑定接口61执行与所选择的支持PMIP的接入点19的标准Wi-FI关联和认证操作。

在这个处理完成时，移动设备3的虚拟绑定接口61可从先前的蜂窝接入点17请求流移动性，使得分组流在没有中断的情况下可被无缝转向虚拟绑定接口61。

在这个实施方式中，虚拟绑定接口61的处理使新MAG 25能够联系LMA，以执行数据会话的从先前的MAG 25或S-GW 27的切换。

第一实施方式中使用ANDSF的优点在于，不需要改变接入点、MAG或LMA而能够支持特定接入点内对PMIP的支持。这是因为，移动设备可使用替代的接入网查询ANDSF服务器，以选择和附接到特定接入点。此外，ANDSF服务器包含与特定用户是否被允许使用PMIP相关的信息，使得可进行用户组之间的区分。

第二实施方式

在第二实施方式中，不同于向位于蜂窝接入网内的ANDSF服务器请求信息，移动设备可直接向检测到的接入点请求信息，以确定它们是否能启用PMIP。

图11示出第二实施方式中的网络201。远程服务器205、互联网207、演进分组核心211、LTE无线接入网215、MAG 225、HSS 223和AAA服务器具有与第一实施方式中的远程服务器5、互联网7、演进分组核心11、LTE无线接入网15、MAG 25、HSS 23和AAA服务器21类似的功能，将不再进行描述。

然而，移动设备203和接入点219内的处理不同于第一实施方式的移动设备3和接入点19。如随后将描述的，还存在用户数据库230，以回应来自接入点219的查询。

在第二实施方式中，在进行关联和认证之前，移动设备203可询问周围接入点219的性能。这是使用IEEE 802.11u通用通告服务(GAS)和(具体地)接入网查询协议(ANQP)查询来实现的。IEEE 802.11u是对原始802.11协议的修订，增加了改进与外部网络的联网的特征。接入网查询协议(ANQP)是这个服务的部分。

移动设备203的物理组件与第一实施方式中的相同，然而，存储器中的软件指令不同并且造成移动设备203的功能行为不同。

图12示出第二实施方式中的移动设备203的功能组件。移动设备203包含与IP层214连接的虚拟绑定接口231和应用243。虚拟绑定接口231像第一实施方式中一样封入蜂窝接口233和Wi-FI接口235并且还包含观察到的接入点的列表237和蜂窝接口233上的当前数据会话的列表。

图13示出接入点219的物理组件。接入点219包含Wi-Fi接口251、有线接口253、处理器255和存储器257。当存储在存储器253中的软件在处理器255上执行时，形成多个功能组件。

图14示出第二实施方式中的接入点218的功能组件，其包括Wi-FI接口251和有线接口253。ANQP查询处理器261处理来自移动设备219的针对信息的请求并且产生适当响应。用户数据库接口263响应于移动设备203ANQP请求与用户数据库230通信。

根据802.11标准，为了指示对802.11u的支持，接入点219发出信标帧，信标帧包括可由监听移动设备3解释的互联网信息元素。另外，互联网信息元素可被返回到由主动扫描移动设备203发出的任何探查请求。

在移动设备203接收到并且识别了指示接入点219中的对802.11u的支持的互联网信息元素时，装置就接着可在进行关联之前，查询接入点219性能。不同于一次请求整组接入点性能，移动设备203初始发送针对总体性能的请求，并且响应于接收到的信息，请求逐渐详细的性能信息。

现在，将参照图16中的流程图描述第二实施方式中的移动设备203和检测到的各接入点219的处理。

当移动设备检测到具有该互联网信息元素的接入点并且将列表存储在接入点存储237中时，移动设备203向范围中接入点的每个发送GAS查询，以使用ANQP查询列表消息确定它是否支持ANQP性能NAI范围列表(NAI Realm List)和供应商专用(Vendor Specific)。

在步骤s103中，将ANQP性能列表(ANQP CapabilityList)消息形式的接入点响应存储在接入点存储体237中。在步骤s105中，指示支持供应商专用和NAI范围列表性能的接入点被标识。在步骤s107中，移动设备203接着向标识的接入点发送另一个GAS查询，以确定其网络接入标识符(NAI)范围是否在所标识的AP上被允许，即，是否移动设备被授权成为BT Openzone网络213上的装置。在步骤s109中，来自接入点219的响应被存储在接入点存储237中。

在步骤s111中，响应被检查，以确定接入点219中的至少一个是否以指示移动设备NAI是支持范围之一的ANQP NAI范围性能消息做出响应。如果测试表明该NAI不被支持，则处理前进至步骤s117，其中具有最强信号的接入点被选择，在步骤s121中，移动设备连接到该接入点219。在这种情况下，不能够检测PMIP性能，并且这样移动设备在不能支持PMIP的情况下连接。

然而，如果在步骤s111中至少一个接入点219确实响应移动设备的3NAI范围被允许，则在步骤s113中，移动设备3请求供应商专用性能值，其供应将该OI设置到BT的OI的ANQP供应商专用性能元素。

现在，将描述在接收到这个请求时接入点219的处理。

接入点219将请求装置203的MAC地址和之前从该装置203接收到的NAI范围查询转发到用户数据库服务器230。该用户数据库服务器230将发送接入点ID、用户MAC地址、NAI范围组合以确定用户/装置203是否支持PMIP/IFOM，用户数据库230还可查询与供应的范围关联的MAG 225，以确定它们是否具有充足的性能。基于这个信息，用户数据库230发送指示PMIP和IFOM在这个接入点219上针对该范围是否可用的响应。接入点219构造包含ANQP供应商专用性能元素的GAS初始响应消息，该ANQP供应商专用性能元素包括指示对于该范围的PMIP(比特0)和IFOM(比特1)的专有1个八位字段。

返回图17，移动设备3解析该响应以确定PMIP/IFOM针对至少一个接入点219是否被支持。如果不存在，则处理前进至步骤s117，其中具有最强信号的接入点被选择并且在没有PMIP支持的情况下出现连接。

另选地，如果至少一个接入点确实支持PMIP，则在步骤s119中虚拟绑定接口231基于PMIP能力和信号强度选择接入点并且在步骤s121中移动设备连接到所选择的接入点。

在第二实施方式中，移动设备可在Wi-Fi分流期间在Wi-FI关联和认证操作之前确定是否周围接入点中的任一个可提供PMIP性能。这通过在接入点中修改以支持802.11u GAS/ANQP协议的属性来实现。

第三实施方式

在第一实施方式和第二实施方式中，在标准关联和认证程序之前移动设备可确定接入点是否支持PMIP。在第三实施方式和第四实施方式中，描述连接后PMIP检测的方法。

在第三实施方式中，通过路由通告消息的方式来指示PMIP支持。

图16示出第三实施方式中的网络301。远程服务器305、互联网307、演进分组核心311、LTE无线接入网315、MAG 325、HSS 323和AAA服务器321具有与第一实施方式中的远程服务器5、互联网7、演进分组核心11、LTE无线接入网15、MAG25、HSS 23和AAA服务器21类似的功能，将不再进行描述。

然而，移动设备303和接入点319内的处理不同于第一实施方式和第二实施方式的移动设备3、213和接入点19、219。如第二实施方式中一样，如随后将描述的，还存在用户数据库330以回应来自接入点319的查询。

不同于之前的实施方式，在第三实施方式中，移动设备303在它附接到接入点319之前不可得到关于接入点319是否支持PMIP、IFOM或任何其它基于网络的移动性的知识。

图17示出第三实施方式中的移动设备303的功能组件。移动设备303包含与IP层314连接的虚拟绑定接口331和应用343。虚拟绑定接口331像第一实施方式和第二实施方式中一样封入蜂窝接口333和Wi-FI接口335并且还包含PMIP发现组件337。

在这个实施方式中，移动设备303针对周围的接入点扫描并且基于观察到的最高信号强度从扫描结果中选择接入点。

在选择了接入点303时，移动设备303启动关联和认证程序。现在，将参照图18描述用于确定接入点处的PMIP的后续操作。

在步骤s210中，移动设备303启动与接入点319的关联和认证。

图18示出接入点319的功能组件。接入点319包括Wi-Fi网络接口351、有线网络接口353、用户数据库接口355和802.1x认证器357。

当在Wi-Fi网络接口351上接收到来自移动设备303的关联和认证请求时，由802.1x认证器357处理该请求。除了标准信息，在步骤s203中，接入点319还将IEEE802.1x认证交换中的Wi-Fi装置的MAC地址经由有线接口353转发到WLAN AAA服务器321。

图19示出WLAN AAA服务器321的功能组件。WLAN AAA服务器321包含接入点接口361、用户数据库363、外部数据库接口365和MAG接口。

当在接入点接口361接收到来自接入点319的认证通知消息时，除了标准认证步骤(包括经由外部数据库接口365联系HSS 323)之外，在步骤s305中，WLAN AAA服务器321更新用户数据库363以存储移动设备303的MAC地址。在认证之后，WLAN AAA服务器321将知道针对移动设备303的用户的MAC地址，并且针对PMIPIFOM的每用户策略是每用户或每NAI范围在WLAN AAA服务器321中预配置。另外，在WLAN AAA服务器是用于另一个AAA服务器的代理的情况下，从家庭AAA服务器(未示出)获取PMIP信息作为radius(远端用户拨入验证服务)属性值对。

在成功完成了IEEE 802.1X认证时，在步骤s207中，移动设备303经由PMIP发现337向MAG 325发送路由器征寻消息。MAG 325是针对与支持PMIP的接入点319连接的移动设备303的第一跳转接入路由器。在接收到路由器征寻消息时，在步骤s209中，该MAG 325使用路由器征寻的源MAC地址就移动设备的用户PMIP和/或IFOM是否被支持来查询WLAN AAA服务器。在步骤s211中，WLAN AAA服务器返回结果。如果PMIP和/或IFOM被支持，则在步骤s213中，MAG将PMIP/IFOM支持的附加选项包括在对移动设备303的路由通告消息中。

使用如RFC 2461中定义的选项或者使用RFC 5175扩展机制的特定单比特标志，来实现路由通告消息中的PMIP标志，以允许在IPv6路由通告消息中定义另外的单比特标志。可使用另外的第二标志来指示对IP流移动性的支持。

图21示出路由通告消息的结构。该消息具有以下字段：

●类型字段371，其标识ICMPv6消息类型；对于路由通告消息，值是134。

●代码字段373，其未被使用；

●校验和字段375，其是针对ICMP报头的16位校验和字段；

●当前跳转限制字段377，其包括默认值，MAG告知网络上的接入点放置在它们发送的数据报的跳转限制；

●自动配置标志字段379，其告知移动设备在Wi-Fi网络上如何执行自动配置；

●路由器寿命字段381，其告知移动设备MAG应被用作默认路由器的时间有多长；

●可达到时间字段383，其告知移动设备邻居应被认为是可触及的时间有多长；

●重传计时器字段385，其告知移动设备在重传某些消息之前移动设备应该等待的时间的量；

●选项字段387，其可包括关于PMIP和IFOM支持的指示。

图22示出选项字段387中的用于指示PMIP和IFOM支持的选项类型。消息包含类型字段389、长度字段391和被划分成针对PMIP 393和IFOM 395的标志的值字段。

路由通告379被移动设备303中的处于网络接口卡333、335和IP栈341之间的虚拟绑定接口331截听，所以虚拟绑定接口发现装置IP栈341和MAG 325之间的所有ICMP消息。虚拟绑定接口341提取新的ICMP选项字段387，以确定基于PMIP的会话移动性393和/或IP流移动性395在这个接入点319上是否被支持。

如果设置了PMIP标志393，则虚拟绑定接口331将把Wi-Fi接口335绑定到与当前3GPP网络相同的虚拟接口中。然而，如果没有设置PMIP比特393，则Wi-Fi接口335将保持作为独立网络接口。因此，移动设备可决定从当前接入点319断开并且尝试可以支持PMIP的不同接入点。

如果支持IFOM比特395，则虚拟绑定接口将通过接收了针对该IP流的最后下行链路分组的网络接口卡333、335发送上行分组。然而，如果未设置IFOM标志395，则出站分组将通过最优选的接口(一般将是Wi-Fi接口335)路由。

第四实施方式

在第四实施方式中，使用动态主机配置协议(DHCP)v4确定PMIP性能，并且允许在IPv4网络上确定PMIP性能。

图22示出第四实施方式中的网络401。远程服务器405、互联网407、演进分组核心411、LTE无线接入网415、MAG 425、HSS 423和AAA服务器421具有与第三实施方式中的远程服务器305、互联网307、演进分组核心311、LTE无线接入网315、MAG 325、HSS 323和AAA服务器321类似的功能，将不再进行描述。

当移动设备403经由接入点419在热点网络413上已关联和认证时，向DHCP服务器431发送DHCP发现请求消息以得到IPv4地址。

从DHCP服务器431发送的DHCP供给(DHCP offer)将包含PMIP支持的指示，在这种情况下，新标准定义的选项或供应商专用扩展。

在第三实施方式和第四实施方式中，在Wi-Fi关联和认证期间或之后执行对PMIP支持的确定。需要对接入点几乎不要求改变，对移动设备的Wi-Fi栈或对额外标准和协议的支持产生极小影响。

此外，可动态地控制PMIP性能。例如，如果MAG的资源快用完，则可禁用PMIP性能的通告。

另选例和修改例

在第一实施方式中，在连接管理器60的处理致使要向ANDSF服务器发送消息。在另选形式中，ANDSF更主动并且在它一加入到热点网络并且在该热点网络上被检测到，就可向移动设备发送Wi-Fi接入点信息。

在另一另选例中，ANDSF服务器被设置成当新装置位于热点网络上时向之前进行请求的装置发送更新消息。

在第二实施方式中，在步骤s107和步骤s113中，移动设备分别发送NAI范围请求和供应商专用信息请求。在另选例中，这些请求被组合成单个请求。

在第三实施方式中，移动设备被构造成向MAG发送路由征寻消息。在另选例中，在WLAN AAA服务器更新了其用户数据库363时，就发起路由器通告。

在另一个另选例中，在路由通告的选项部分387中没有指示PMIP，而是另选地，在标准化路由通告标志选项(类型26)中指示。未分配给PMIP和IFOM中的每个的比特被使用。

在实施方式中，移动设备检测在接入点中是否存在PMIP支持。本范围的技术人员将清楚的是，这四个实施方式的方法可应用于诸如GPRS隧穿协议(GTP)这样的其它网络移动性协议。

Claims (13)

1.一种确定无线通信网络中的接入点是否能够向数据会话提供网络移动性的方法，该方法包括使具有至少两个无线通信网络接口的无线通信装置执行以下步骤：

连接到所述接入点；

通过以下步骤访问与所述接入点相关的网络移动性数据：

向所述接入点发送性能发现消息；

处理从所述接入点接收的响应，

其中，所述响应包含关于网络移动性是否可用于所述无线通信装置的指示。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述网络移动性数据以路由通告消息的形式从移动接入网关接收。

3.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤：向AAA服务器发送所述无线通信装置的标识，所述AAA服务器存储与所述无线通信装置是否被授权使用网络移动服务相关的每用户策略信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述网络移动性数据从DHCP服务器接收。

5.根据上述权利要求中的任一项所述的方法，其中，根据PMIP标准执行所述网络移动性。

6.根据上述权利要求中的任一项所述的方法，其中，每当所述接入点中出现变化时，更新后的网络移动性数据被传递到所述无线通信装置。

7.根据上述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述无线通信装置包括蜂窝网络接口和Wi-Fi接入网，其中，所述网络移动性是在蜂窝接入网和Wi-Fi接入网之间。

8.根据上述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述网络移动性数据还包括关于流移动性是否被支持的指示。

9.根据上述权利要求中的任一项所述的方法，其中，根据所述网络移动性数据，所述至少两个网络接口被绑定为单个虚拟网络接口。

10.一种用于确定无线通信网络中的接入点是否能够向数据会话提供网络移动性的无线通信装置，该无线通信装置包括：

至少两个无线通信网络接口；

用于连接到所述接入点的装置；

用于通过以下步骤访问与所述接入点相关的网络移动性数据的访问装置：

向所述接入点发送性能发现消息；

处理从所述接入点接收的响应，

其中，所述响应包含关于网络移动是否可用于所述无线通信装置的指示。

11.根据权利要求10所述的无线通信装置，所述无线通信装置还包括用于向AAA服务器发送所述无线通信装置的标识的装置，所述AAA服务器存储与所述无线通信装置是否被授权使用网络移动服务相关的每用户策略信息。

12.根据权利要求10或11所述的无线通信装置，其中，所述至少两个无线通信网络接口包括蜂窝网络接口和Wi-Fi接入网，其中，所述网络移动性是在蜂窝接入网和Wi-Fi接入网之间。

13.根据权利要求10至12中的任一项所述的无线通信装置，其中，根据所述网络移动性数据，所述至少两个网络接口被绑定为单个虚拟网络接口。