DE102004050572A1 - Establishment of a service connection between a terminal and a former network element with different IP protocol versions - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren und ein System zum Herstellen einer Dienste-Verbindung zwischen einem Endgerät (MS), welches mindestens zwei IP-Protokoll-Versionen unterstützen kann, und einem ersteren Netzelement (MS2/AS), welches nur eine IP-Protokoll-Version unterstützen kann, über ein Kommunikationsnetz. Erfindungsgemäß wird vom Endgerät (MS), welches mindestens zwei IP-Protokoll-Versionen unterstützen kann, eine Verbindung über einen ersten Kommunikationskanal, der eine erstere IP-Protokoll-Version unterstützen kann, zu einem weiteren Netzelement (GGSN), welches mindestens zwei IP-Protokoll-Versionen unterstützen kann, aufgebaut. Dem Endgerät (MS) wird die IP-Protokoll-Version, die durch das erstere Netzelement (MS2/AS) unterstützt werden kann, mitgeteilt. Daraufhin wird vom Endgerät (MS) zum weiteren Netzelement (GGSN) ein weiterer Kommunikationskanal, der die IP-Protokoll-Version, die das erstere Netzelement (MS2/AS) unterstützen kann, zur Herstellung der Dienste-Verbindung zum ersteren Netzelement (MS2/AS) aufgebaut.The invention describes a method and system for establishing a service connection between a terminal (MS), which can support at least two IP protocol versions, and a former network element (MS2 / AS), which only has an IP protocol version can support, over a communication network. According to the invention, the terminal (MS), which can support at least two IP protocol versions, connects via a first communication channel, which can support a former IP protocol version, to a further network element (GGSN), which has at least two IP addresses. Protocol versions can support. The terminal (MS) is informed of the IP protocol version that can be supported by the former network element (MS2 / AS). Then the terminal (MS) to the other network element (GGSN) another communication channel, the IP protocol version that can support the former network element (MS2 / AS) to establish the service connection to the former network element (MS2 / AS ) built up.

Description

Die Erfind ung betrifft ein Verfahren und ein System zum Herstellen einer Dienste-Verbindung zwischen einem Endgerät, welches mindestens zwei IP-Protokoll-Versionen unterstützen kann, und einem ersteren Netzelement, welches nur eine IP-Protokoll-Version unterstützen kann, über ein Kommunikationsnetz.The Invention relates to a method and system for manufacturing a service connection between a terminal, which has at least two IP protocol versions support can, and a former network element, which is only an IP protocol version support can, over a communication network.

Sogenannte „Dual-Stack" – Endgeräte bzw. Netzelemente sind Geräte (z.B. Mobilfunkendgeräte, mobile Organizer, Computer, mobile Computer, Festnetz-Telefone, Applikationsserver etc.), die sowohl die IP-Protokoll-Versionen IPv4 und IPv6 zur Kommunikation unterstützen können. Sogenannte „Single-Stack" Endgeräte bzw. Netzelemente unterstützen dagegen nur eine IP-Protokoll-Version (entweder IPv4 oder IPv6).So-called "dual-stack" terminals or network elements are devices (e.g. Mobile terminals, mobile Organizer, computer, mobile computer, landline phones, application server etc.) that communicate both the IP protocol versions IPv4 and IPv6 support can. So-called "single-stack" terminals or Network elements support it only an IP protocol version (either IPv4 or IPv6).

Verwenden zwei Endgeräte bzw. Netzelemente unterschiedliche IP-Protokoll-Versionen, können diese nicht direkt miteinander kommunizieren. Das Problem ist derzeit vor allem für mobile Kommunikationsnetze relevant. Aktuell verfügbare Mobilfunkendgeräte unterstützen nur das IPv4-Protokoll. Da IPv4-Adressen knapp sind, kann bei wachsender Verbreitung mobiler Datendienste nicht jedem Endgerät bzw. Netzelement dauerhaft eine öffentliche, global routebare IPv4-Adresse (Public IPv4 Address) zugewiesen werden. Private IPv4-Adressen erlauben aber keine netzübergreifende direkte Kommunikation (Peer-to-Peer Communication) mit Endgeräten bzw. Netzelementen in Kommunikationsnetzen anderer Betreiber. Deshalb wird in Zukunft die Unterstützung der IPv6-Protokoll-Version in einem Kommunikationsnetz und Dual-Stack-Endgeräte bzw. -Netzelemente eingeführt, welche die IPv6- und weiterhin die IPv4-Protokoll-Version unterstützen können. Normalerweise buchen bzw. registrieren sich solche Dual-Stack-Endgeräte bzw. -Netzelemente mit der IP-Protokoll-Version IPv6 in einem Kommunikationsnetz wie zum Beispiel einem zellularen Mobilfunknetz und erhalten einen Kommunikationskanal (PDP Kontext), über den nur Daten mit der IPv6-Protokoll-Version geschickt werden können.Use two terminals or network elements different IP protocol versions, these can do not communicate directly with each other. The problem is currently especially for mobile communication networks relevant. Currently available mobile devices only support the IPv4 protocol. Because IPv4 addresses are scarce, they can become more prevalent mobile data services not every terminal or network element permanently a public, global routable IPv4 address (Public IPv4 Address). Private IPv4 addresses but do not allow cross-network direct communication (peer-to-peer communication) with terminals or network elements in communication networks of other operators. That's why in the future the support of IPv6 protocol version in a communication network and dual-stack terminals or Network elements introduced, which can support the IPv6 and still the IPv4 protocol version. Usually book or register such dual-stack terminals or network elements with the IP protocol version IPv6 in a communication network such as a cellular Mobile network and receive a communication channel (PDP context), over the Only data with the IPv6 protocol version can be sent.

Zum Aufbau einer Peer-to-Peer-Verbindung (P2P-Verbindung) müssen die beteiligten Kommunikationspartner die IP-Adresse der jeweiligen anderen Kommunikationspartner ermitteln und die gewünschten Kommunikationsendpunkte (IP-Adresse, Port) für die P2P-Verbindung austauschen, über die dann die Kommunikation bzw. die Dienste-Verbindung direkt abgewickelt wird. Dazu wird normalerweise ein Server (z.B. ein SIP-Proxy-Server) oder Ähnliches im Kommunikationsnetz verwendet, der die aktuell gültige IP-Adresse eines Kommunikationspartners kennt oder ermittelt. Die Kommunikationspartner wie zum Beispiel Mobilfunkendgeräte, mobile Computer, Computer, Festnetz-Telefone, Applikationsserver, mobile Organizer etc. registrieren sich beim Einbuchen ins Netz mit Ihrer dynamisch zugewiesenen IP-Adresse beim Server (z. B. SIP-Proxy-Server). Nutzen die beiden Kommunikationspartner aber unterschiedliche IP-Protokoll-Versionen können sich die Kommunikationspartner zwar finden, aber es ist keine Kommunikation möglich.To the Establishing a peer-to-peer connection (P2P connection) must be the participating communication partners the IP address of the respective determine other communication partners and the desired ones Exchange communication endpoints (IP address, port) for the P2P connection over the then the communication or the service connection is handled directly becomes. This usually involves a server (e.g., a SIP proxy server) or the like used in the communication network, which is the currently valid IP address of a communication partner knows or determines. The communication partners such as mobile terminals, mobile computers, computers, landline phones, application servers, mobile Organizer, etc. register when you log into the network with your dynamically assigned IP address at the server (eg SIP proxy server). Use the two communication partners but different IP protocol versions can Although the communication partners find each other, but it is not communication possible.

J. Wiljakka et al. (Analysis on IPv6 Transition in 3GPP Networks, http://www.ietf.org/internet-drafts/draft-ietfv6ops-3gpp-analysis-l0.txt, May 2004) beschreibt eine Möglichkeit, das IPv4-IPv6 Kommunikationsproblem zu lösen. Es wird eine Zusammenarbeitseinheit (Interworking Unit) eingeführt, welche die Datenpakete mit unterschiedlichen IP-Protokollen entgegennimmt und sie dem Kommunikationspartner in der unterstützten IP-Protokoll-Version weiterschickt (z.B. NAT-PT). Zusätzlich benötigt man in diesem Fall ein Applikations-Layer-Gateway (Application-Layer-Gateway). Das Application-Layer-Gateway liegt im Signalisierungspfad und modifiziert die Signalisierungsnachrichten zum Kommunikationspartner so, dass die IP-Adressen der Kommunikationspartner durch die IP-Adresse der Zusammenarbeitseinheit (interworking unit) ersetzt werden. Dieses Verfahren hat jedoch eine geringe Skalierbarkeit, keine Ende-zu-Ende-Verschlüsselung und verursacht hohe Kosten.J. Wiljakka et al. (Analysis on IPv6 Transition in 3GPP Networks, http://www.ietf.org/internet-drafts/draft-ietfv6ops-3gpp-analysis-l0.txt, May 2004) describes a way to solve the IPv4-IPv6 communication problem. It will be a collaboration unit (Interworking Unit) introduced which the data packets with different IP protocols and receives them Communication partner in the supported IP protocol version forward (e.g., NAT-PT). In addition you need in this case, an application layer gateway (application layer gateway). The application layer gateway is located in the signaling path and modified the signaling messages to the communication partner so that the IP addresses of the communication partners by the IP address of the Interworking unit. This However, the method has little scalability, no end-to-end encryption and causes high costs.

Eine weitere Möglichkeit wird beschrieben durch den Internet-Entwurf von J. Rosenberg (Interactive Connectivity Establishment (ICE): A Methodology for Network Address Translator (NAT) Traversal for Multimedia Session Establishment Protocols, 19. July 2004 – http://www.ietf.org/internet-drafts/draft-ietf-mmusic-ice-02.txt). Ein Dual-Stack-Endgerät bzw. -Netzelement soll sich laut diesem Entwurf immer mit beiden IP-Protokoll-Versionen und beiden IP-Adressen beim Kommunikationspartner in einem paketvermittelnden Kommunikationsnetz, wie zum Beispiel einem GPRS-Netz, einem UMTS-Netz etc., anmelden. Dieses Verfahren hat den Nachteil, dass erhebliche Ressourcen im mobilen Kommunikationsnetz reserviert werden müssen, da anders als in einem Festnetz ein PDP-Kontext eine Kommunikation mit dem IPv4- und dem IPv6 nicht gleichzeitig erlaubt. Dadurch entstehen hohe Kosten für die Betreiber und insbesondere wird dadurch das Problem der knappen IPv4-Adressen nicht gelöst.A another possibility is described by the internet design by J. Rosenberg (Interactive Connectivity Establishment (ICE): A Methodology for Network Address Translator (NAT) Traversal for Multimedia Session Establishment Protocols, July 19, 2004 - http://www.ietf.org/internet-drafts/draft-ietf-mmusic-ice-02.txt). A dual-stack terminal or network element According to this draft, it should always be compatible with both IP protocol versions and both IP addresses at the communication partner in a packet-switched Communication network, such as a GPRS network, a UMTS network etc., register. This method has the disadvantage that considerable Resources in the mobile communication network must be reserved because unlike in a landline a PDP context communicates with both IPv4 and IPv6 not allowed at the same time. This creates high costs for the operator and in particular, thereby the problem of scarce IPv4 addresses not resolved.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, ein effizientes und kosteneffektives Verfahren und System zur Zusammenarbeit zwischen Endgeräten, die mindestens zwei IP-Protokoll-Versionen unterstützen können, und ersteren Netzelementen, die nur eine IP-Protokoll-Version unterstützen können, zum Herstellen einer Dienste-Verbindung zu realisieren.The object of the present invention is to provide an efficient and cost-effective method and system for cooperation between terminals, the at least two IP proto support collocated versions, and to realize former network elements that can only support an IP protocol version to establish a service connection.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß jeweils durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The Task is inventively each things the independent one claims solved. Further developments of the invention are specified in the subclaims.

Ein Kern der Erfindung ist darin zu sehen, dass ein Endgerät (Dual Stack – Endgerät), welches mindestens zwei IP-Protokoll-Versionen unterstützen kann, über ein Kommunikationsnetz einen zweiten Kommunikationskanal mit der IP-Protokoll-Version, die ein ersteres Netzelement unterstützen kann, aufbaut, der nur solange bestehen bleibt wie die Kommunikation bzw. die Dienste-Verbindung andauert. Das Endgerät kann dabei ein Mobilfunkendgerät, ein Festnetz-Telefon, ein mobiler Computer, ein Computer, ein mobiler Organizer etc. sein. Das erstere Netzelement kann ein Festnetz-Telefon, ein Mobilfunkendgerät, ein mobiler Organizer, ein mobiler Computer, ein Computer, ein Applikationsserver oder Ähnliches sein. Erfindungsgemäß kann als Kommunikationsnetz ein paketvermittelndes Kommunikationsnetz, wie zum Beispiel ein GPRS-Netz, ein UMTS-Netz, ein WLAN-Netz, ein LAN-Netz und/oder ein zellulares Mobilfunknetz verwendet werden.One The core of the invention is to be seen in that a terminal (Dual Stack terminal), which at least can support two IP protocol versions over a communications network a second communication channel with the IP protocol version, the support a first network element can, builds, which only last as long as the communication or the service connection continues. The terminal may be a mobile station, a landline phone, a mobile computer, a computer, a mobile organizer, etc. The former network element may be a landline telephone, a mobile station, a mobile Organizer, a mobile computer, a computer, an application server or similar be. According to the invention can as Communication network a packet-switched communication network, such as for example, a GPRS network, a UMTS network, a WLAN network, a LAN network and / or a cellular mobile network.

Die Signalisierung wird für einen Verbindungsaufbau zwischen dem Endgerät und dem ersteren Netzelement mit unterschiedlichen IP-Protokoll-Versionen indirekt über ein zweites Netzelement in einem Kommunikationsnetz abgewickelt über das sich die Kommunikationspartner (Endgerät und ersteres Netzelement) finden und ihre Kommunikationsendpunkte austauschen können. Zum Austausch der Kommunikationsendpunkte kommuniziert das Endgerät mit dem zweiten Netzelement über das Kommunikationsnetz, bei dem sich das Endgerät registriert hat. Die Signalisierung, wie zum Beispiel SIP, H323, RTSP etc., der Dienste-Verbindung bzw. des Dienstes und Datenkommunikation zu diesem zweiten Netzelement kann erfindungsgemäß über unterschiedliche IP-Protokoll-Versionen durchgeführt werden. Für das erfindungsgemäße Verfahren bzw. System ist die Auswahl des verwendeten Signalisierungs- Protokolls unerheblich. Das zweite Netzelement wie zum Beispiel ein SIP-Proxy-Server, eine Anruf-Status-Kontroll-Funktion, ein Gateway Netzelement etc., welches Signalisierungs-Nachrichten zum Beispiel sowohl von IPv4- als auch von IPv6-Endgeräten entgegennehmen kann, leitet diese Signalisierungs-Nachrichten an das erstere Netzelement des Kommunikationspartners mit der IP-Protokoll-Version weiter, die bei der Registrierung angegeben wurde. Mit Hilfe der Signalisierungs-Kommunikation mit dem zweiten Netzelement erhält das Endgerät die Information, dass eine P2P-Verbindung mit dem ersteren Netzelement in der angefragten IP-Protokoll-Version nicht möglich ist, und öffnet dann einen zweiten Kommunikationskanal zum weiteren Netzelement mit der IP-Protokoll-Version, die vom ersteren Netzelement unterstützt werden kann.The Signaling is for a connection between the terminal and the former network element with different IP protocol versions indirectly over one second network element in a communication network handled via the the communication partners (terminal and first network element) find and exchange their communication endpoints. To the Exchange of communication endpoints communicates with the terminal second network element via the communication network at which the terminal has registered. The signaling, such as SIP, H323, RTSP, etc., the service connection or of the service and data communication to this second network element can according to the invention on different IP protocol versions performed become. For the inventive method or system, the selection of the signaling protocol used is irrelevant. The second network element, such as a SIP proxy server, a call status control function, a gateway Network element, etc., which signaling messages, for example both IPv4 and IPv6 terminals these signaling messages to the former network element of the Communication partner with the IP protocol version continues, the was specified at registration. With the help of signaling communication receives with the second network element the terminal the information that a P2P connection with the former network element in the requested IP protocol version not possible is, and opens then a second communication channel to the other network element with the IP protocol version, which can be supported by the former network element.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass keine zusätzlichen Netzelemente wie etwa eine Zusammenarbeitseinheit (interworking unit) für das erfindungsgemäße Verfahren bzw. System implementiert werden muss. Des Weiteren existiert ein durchgängiger Kommunikationskanal und damit ist jede Form der Daten-Verschlüsselung wie zum Beispiel IPSEC (IP-Security) für den Kommunikationskanal möglich. Auch ist die zusätzliche Zeit beim Aufbau einer Verbindung zwischen dem Endgerät und dem ersteren Netzelement mit unterschiedlichen IP-Protokoll-Versionen nur unwesentlich länger als der Verbindungsaufbau zwischen dem Endgerät und dem ersteren Netzelement mit gleicher IP-Protokoll-Version. Der zusätzliche Ressourcenverbrauch gegenüber zum Beispiel reinen IPv4- oder IPv6-Verbindungen ist minimal, da auch in diesem Fall ein eigener Kommunikationskanal aufgebaut wird. Einzig eine zusätzliche (temporäre) IPv4-Adresse für die Dauer der Verbindung ist notwendig.One Advantage of the invention is that no additional Network elements such as a collaboration unit (interworking unit) for the inventive method or system must be implemented. Furthermore, there is one consistent Communication channel and thus is any form of data encryption such as IPSEC (IP Security) for the communication channel possible. Also is the extra Time in establishing a connection between the terminal and the former Network element with different IP protocol versions only slightly longer than the connection establishment between the terminal and the former network element with the same IP protocol version. The additional resource consumption across from for example, pure IPv4 or IPv6 connections is minimal because Also in this case, a separate communication channel is established. Only one additional (temporary) IPv4 address for the duration of the connection is necessary.

Die Erfindung wird anhand eines in einer Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigenThe The invention is based on an embodiment shown in a figure explained in more detail. there demonstrate

1 ein Flussdiagramm für ein erfindungsgemäßes Beispiel, dass ein Endgerät sich mit der IP-Protokoll-Version IPv6 registriert und eine SIP-Verbindung mit einem ersteren Netzelement, das die IP-Protokoll-Version IPv4 unterstützen kann, aufbaut, 1 a flow chart for an example according to the invention that a terminal registers with the IP protocol version IPv6 and a SIP connection with a former network element that can support the IP protocol version IPv4,

2 ein Flussdiagramm für ein zweites erfindungsgemäßes Beispiel, dass ein ersteres Netzelement, das die IP-Protokoll-Version IPv4 unterstützen kann, eine Verbindung mit einem Endgerät, das sich mit der IP-Protokoll-Version IPv6 registriert hat, aufbaut, 2 a flow chart for a second example according to the invention, that a first network element that can support the IP protocol version IPv4, establishes a connection with a terminal that has registered with the IP protocol version IPv6,

3 ein erfindungsgemäßes Endgerät. 3 an inventive terminal.

1 zeigt ein Flussdiagramm für ein erfindungsgemäßes Beispiel, dass ein Endgerät MS sich mit einer ersten IP-Protokoll-Version, zum Beispiel IPv6, registriert und eine SIP-Verbindung mit einem ersteren Netzelement MS2/AS, das eine weitere IP-Protokoll-Version, zum Beispiel IPv4, unterstützen kann, aufbaut. Dabei erfolgt die Signalisierung des Endgerätes MS bzw. des ersteren Netzelementes MS2/AS jeweils mit der bei der Registrierung verwendeten IP-Protokoll-Version. Der in 1 und 2 gezeigte Verbindungsaufbau entspricht weitgehend dem Verbindungsaufbau zwischen einem Endgerät MS und einem ersteren Netzelement MS2/AS mit gleicher IP-Protokoll-Version wie in 3GPP TS 23.228 (UMTS Release 5) beschrieben. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass das Endgerät MS auf die ursprüngliche Einladungs-„INVITE" Nachricht bzw. Signalisierungs- Verbindungsaufbauanfrage die Rückmeldung erhält, dass der Kommunikationspartner keine IP-Protokoll-Version IPv6 unterstützen kann. Darauf wird ein neuer Einladungs-„INVITE" Vorgang gestartet und eine neue Einladungs-Nachricht mit enthaltener IPv4-Kontaktadresse an ein weiteres Netzelement GGSN gesendet. Im Unterschied zum Standardablauf wird für die Dauer der Kommunikation ein 2. PDP Kontext mit der IP-Protokoll-Version IPv4 ohne Anforderungen bezüglich der Qualität des Dienstes aufgebaut. Falls die Anwendung einen Kommunikationskanal mit „bevorzugter Qualität des Dienstes (QoS)" benötigt, wird dieser als 2. PDP Kontext zum IPv4 Kontext aufgebaut, der die gleiche IP-Adresse erhält. Über diesen Mechanismus unterstützt die Erfindung Ressourcen-Kontrolle und Vergebührungs-Korrelation für den 2. (Kommunikations-)PDP-Kontext mittels Dienst-Basierter-Lokaler-Strategie (Service Based Local Policy), wie sie in der 3GPP TS 23.207 offenbart ist. Das erfindungsgemäße Verfahren des dynamischen Aufbaus eines 2. Kommunikationskanals (PDP-Kontext) mit anderer IP-Protokoll-Version ist hier am Beispiel des GPRS-Netzes eines zellularen Mobilfunknetzes gezeigt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist jedoch auf kein spezielles Kommunikationsnetz beschränkt.

  • (A) Das Endgerät MS sendet eine Einladungsnachricht „INVITE" an das erstere Netzelement MS2/AS und gibt als Empfangsadresse seine IPv6-Adresse an. In diesem Fall antwortet entweder ein zweites Netzelement S-CSCF wie zum Beispiel ein SIP-Proxy-Server, eine Anruf-Status-Kontroll-Funktion (Call State Control Function), ein Gateway-Netzelement etc., bei dem das erstere Netzelement MS2/AS registriert ist, oder das erstere Netzelement MS2/AS sendet zum Beispiel über das zweite Netzelement S-CSCF eine Rückmeldung an das Endgerät MS, dass das erstere Netzelement MS2/AS die IP-Protokoll-Version IPv6 nicht unterstützt. Wenn das zweite Netzelement S-CSCF die Rückmeldung bzw. die Mitteilung, dass das erstere Netzelement MS2/AS die gewünschte IP-Protokoll-Version nicht unterstützen kann, auslöst, ist für das erstere Netzelement MS2/AS nicht erkennbar, dass es eine Kommunikation mit einem Endgerät MS durchführt. Damit wird sicher gestellt, dass das erfindungsgemäße Verfahren auch für existierende erstere Netzelemente MS2/AS, die zum Beispiel nur die IP-Protokoll-Version IPv4 unterstützen können, ohne Modifikation eingesetzt werden kann.
  • (B) Das Endgerät MS baut nach Erhalt der Mitteilung einen (temporären) zweiten Kommunikationskanal mit der IP-Protokoll-Version IPv4, die das erstere Netzelement MS2/AS unterstützen kann, zu einem weiteren Netzelement GGSN auf. Das weitere Netzelement GGSN kann zum Beispiel ein Gateway-GPRS-Unterstützungsknoten (Gateway GPRS Support Node = GGSN) sein.
  • (C) Danach sendet das Endgerät MS die IPv4-Kontaktadresse in einer neuen Einladungs-Nachricht über den ersten Kommunikationskanal. Das erstere Netzelement MS2/AS antwortet mit seiner Kontaktadresse mit der Nachricht „183 Session Progress".
  • (D) Nach Erhalt der Kontaktadresse kann das Endgerät MS einen 2. PDP-Kontext mit der für die Dienste-Verbindung bzw. Kommunikation benötigten Qualität des Dienstes (QoS = Quality of Service) (Parameter Policy Information = Strategie-Information in einer Signalisierungsnachricht) aufbauen.
  • (E)-(F) Die weitere Signalisierung für den Kommunikationsaufbau geschieht wie in 3GPP TS 23.228 (Release 5) beschrieben. Nach Beendigung der Dienst-Verbindung wird auch der 2. Kommunikationskanal deaktiviert.
1 shows a flow chart for an example according to the invention, that a terminal MS with a first IP protocol version, for example, registered IPv6, and a SIP connection with a former network element MS2 / AS, a further IP protocol version, for Example IPv4, can support, builds. In this case, the signaling of the terminal MS or of the former network element MS2 / AS takes place in each case with the IP protocol version used during the registration. The in 1 and 2 Connection shown corresponds largely the establishment of a connection between a terminal MS and a former network element MS2 / AS with the same IP protocol version as described in 3GPP TS 23.228 (UMTS Release 5). The essential difference is that the terminal MS receives the response to the original invitation "INVITE" message or signaling connection setup request that the communication partner can not support an IP protocol version IPv6, whereupon a new invitation INVITE is created. Operation started and sent a new invitation message with included IPv4 contact address to another network element GGSN. In contrast to the standard procedure, a second PDP context with the IP protocol version IPv4 is set up for the duration of the communication without any quality requirements for the service. If the application requires a "preferred quality of service (QoS)" communication channel, it will be established as the second PDP context to the IPv4 context receiving the same IP address, through which mechanism the invention supports resource control and billing correlation for the second (communication) PDP context by means of a service-based local policy, as disclosed in 3GPP TS 23.207 The method according to the invention of the dynamic establishment of a second communication channel (PDP context ) with another IP protocol version is shown here using the example of the GPRS network of a cellular mobile radio network, but the method according to the invention is not limited to any specific communication network.
  • (A) The terminal MS sends an invitation message "INVITE" to the former network element MS2 / AS and specifies its IPv6 address as the receive address In this case, either a second network element S-CSCF, such as a SIP proxy server, responds a call status control function (Call State Control Function), a gateway network element, etc., in which the former network element MS2 / AS is registered, or the former network element MS2 / AS transmits, for example, via the second network element S-CSCF a reply to the terminal MS that the former network element MS2 / AS does not support the IP protocol version IPv6 If the second network element S-CSCF the feedback or the message that the former network element MS2 / AS the desired IP protocol Version does not support, is not recognizable for the former network element MS2 / AS that it performs a communication with a terminal MS.Thus, it is ensured that the inventive method also for r existing existing network elements MS2 / AS, which can support only the IP protocol version IPv4, for example, can be used without modification.
  • (B) After receiving the message, the terminal MS sets up a (temporary) second communication channel with the IP protocol version IPv4, which can support the former network element MS2 / AS, to a further network element GGSN. The further network element GGSN may be, for example, a Gateway GPRS Support Node (GGSN).
  • (C) Thereafter, the terminal MS transmits the IPv4 contact address in a new invitation message via the first communication channel. The former network element MS2 / AS responds with its contact address with the message "183 Session Progress".
  • (D) After receiving the contact address, the terminal MS can have a second PDP context with the quality of service required for the service connection or communication (Parameter Policy Information = strategy information in a signaling message). build up.
  • (E) - (F) The further signaling for the communication setup is done as described in 3GPP TS 23.228 (Release 5). After completion of the service connection and the second communication channel is disabled.

2 zeigt ein Flussdiagramm für ein zweites erfindungsgemäßes Beispiel. Ein ersteres Netzelement MS2/AS, das die IP-Protokoll-Version IPv4 unterstützen kann, möchte eine Dienste-Verbindung mit einem (Dual-Stack) Endgerät MS, das sich mit der IP-Protokoll-Version IPv6 registriert hat, aufbauen.

  • (A) Das Endgerät MS empfängt hierzu eine Einladungs-Nachricht mit einer IPv4-Kontaktadresse. In diesem Beispiel erkennt das Endgerät MS an der in der Signalisierungsnachricht mitgelieferten Kontaktadresse vom ersteren Netzelement MS2/AS, dass es sich beim ersteren Netzelement MS2/AS um ein Netzelement MS2/AS handelt, das mit der IP-Protokoll-Version IPv4 kommunizieren möchte.
  • (B) Das Endgerät MS baut danach einen (temporären) 2. PDP Kontext (IPv4-Kommunikationskanal) zum weiteren Netzelement GGSN auf und antwortet in einer Signalisierungsnachricht mit der IPv4-Kontaktadresse.
  • (C) Nach Empfang der PRACK-Nachricht sind die Kommunikationsparameter ausgehandelt und ein 2. PDP-Kontext mit der für die Kommunikation bzw. Dienste-Verbindung benötigten Qualität des Dienstes (QoS) kann bei Bedarf aufgebaut werden. Unter Dienste-Verbindung soll die Verbindung zwischen einem Endgerät MS und einem ersteren Netzelement MS2/AS zum Austausch von Daten eines Dienstes verstanden werden. Ein Dienst kann dabei ein Gespräch, ein Nachrichten-Dienst (SMS (Kurznachricht), MMS (Multimedia- Nachricht), E-Mail (elektronische Nachricht) etc.), ein Download-Dienst von Daten bezüglich Bilder, Multitonalen Sequenzen, Videos, Audiosequenzen, Spielen, Programmen etc., ein Multimedia-Dienst, ein ortsbasierter (location based service) Dienst und/oder ein ähnlicher Dienst sein. Diese Richtung des Kommunikationsaufbaus funktioniert analog wie unter 1 dargestellt. Ein Unterschied ist jedoch, dass von der SIP-Proxy-Server-Infrastruktur wie zum Beispiel dem zweiten Netzelement S-CSCF und anderen Anruf-Status-Kontroll-Funktionen CSCFs keine Unterstützung benötigt wird, da das Endgerät MS die nötigen Aktionen zum Aufbau der Dienste-Verbindung durchführt. Für das erstere Netzelement MS2/AS ist wieder nicht erkennbar, dass es mit einem Endgerät MS kommuniziert, das mindestens zwei IP-Protokoll-Versionen unterstützen kann.
  • (D)-(F) Die weitere Signalisierung geschieht gemäß der Spezifikation 3GPP TS 23.228. Nach Beendigung der Dienst-Verbindung wird auch der 2. Kommunikationskanal deaktiviert.
2 shows a flowchart for a second example according to the invention. A first network element MS2 / AS, which can support the IP protocol version IPv4, wants to establish a service connection with a (dual-stack) terminal MS, which has registered with the IP protocol version IPv6.
  • (A) The terminal MS receives for this purpose an invitation message with an IPv4 contact address. In this example, the terminal MS recognizes at the contact address provided by the former network element MS2 / AS in the signaling message that the former network element MS2 / AS is a network element MS2 / AS that wishes to communicate with the IP protocol version IPv4.
  • (B) The terminal MS then sets up a (temporary) 2nd PDP context (IPv4 communication channel) to the other network element GGSN and responds in a signaling message with the IPv4 contact address.
  • (C) After receiving the PRACK message, the communication parameters are negotiated and a 2nd PDP context with the quality of the service (QoS) required for the communication or service connection can be established if necessary. A service connection is understood to mean the connection between a terminal MS and a former network element MS2 / AS for exchanging data of a service. A service may be a conversation, a message service (SMS (short message), MMS (multimedia message), e-mail (electronic message), etc.), a data download service of images, multitone sequences, videos, audiose be a multimedia service, a location based service and / or a similar service. This direction of the communication structure works in the same way as under 1 shown. One difference, however, is that no support is needed by the SIP proxy server infrastructure, such as the second network element S-CSCF and other call status control functions CSCFs, since the terminal MS takes the necessary actions to set up the services Connection. For the former network element MS2 / AS is again not recognizable that it communicates with a terminal MS, which can support at least two IP protocol versions.
  • (D) - (F) The further signaling is done according to the specification 3GPP TS 23.228. After completion of the service connection and the second communication channel is disabled.

3 zeigt ein erfindungsgemäßes Endgerät MS zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens. Das Endgerät MS besitzt eine Sendeeinheit S und eine Empfangseinheit E zur Kommunikation mit ersteren, zweiten und weiteren Netzelementen S-CSCF, GGSN, MS2/AS, eine Verarbeitungseinheit V zum Aufbauen einer Verbindung über einen ersten Kommunikationskanal, zu einem weiteren Netzelement GGSN, welches mindestens zwei IP-Protokoll-Versionen unterstützen kann. Die Verarbeitungseinheit V empfängt eine Mitteilung von einem zweiten Netzelement S-CSCF mit der IP-Protokoll-Version, die durch das erstere Netzelement MS2/AS unterstützt werden kann. Daraufhin baut die Verarbeitungseinheit V zum weiteren Netzelement GGSN einen weiteren Kommunikationskanal auf, der die IP-Protokoll-Version die das erstere Netzelement MS2/AS unterstützen kann, unterstützt, und stellt eine Dienste-Verbindung zum ersteren Netzelement MS2/AS her. 3 shows a terminal MS according to the invention for carrying out the method according to the invention. The terminal MS has a transmitting unit S and a receiving unit E for communication with first, second and further network elements S-CSCF, GGSN, MS2 / AS, a processing unit V for setting up a connection via a first communication channel, to a further network element GGSN, which at least can support two IP protocol versions. The processing unit V receives a message from a second network element S-CSCF with the IP protocol version that can be supported by the former network element MS2 / AS. The processing unit V then sets up a further communication channel for the further network element GGSN, which supports the IP protocol version which can support the former network element MS2 / AS, and establishes a service connection to the former network element MS2 / AS.

Claims (19)

Verfahren zum Herstellen einer Dienste-Verbindung zwischen einem Endgerät (MS), welches mindestens zwei IP-Protokoll-Versionen unterstützen kann, und einem ersteren Netzelement (MS2/AS), welches nur eine IP-Protokoll-Version unterstützen kann, über ein Kommunikationsnetz, dadurch gekennzeichnet, dass vom Endgerät (MS), welches mindestens zwei IP-Protokoll-Versionen unterstützen kann, eine Verbindung über einen ersten Kommunikationskanal, der eine erste IP-Protokoll-Version unterstützen kann, zu einem weiteren Netzelement (GGSN) aufgebaut wird, dass dem Endgerät (MS) die IP-Protokoll-Version, die durch das erstere Netzelement (MS2/AS) unterstützt werden kann, von einem zweiten Netzelement (S-CSCF), welches mindestens zwei IP-Protokoll-Versionen unterstützen kann, mitgeteilt wird und dass vom Endgerät (MS) zum weiteren Netzelement (GGSN) ein weiterer Kommunikationskanal mit der IP-Protokoll-Version, die das erstere Netzelement (MS2/AS) unterstützen kann, zur Herstellung der Dienste-Verbindung zum ersteren Netzelement (MS2/AS) aufgebaut wird.Method for establishing a service connection between a terminal (MS), which can support at least two IP protocol versions, and a former network element (MS2 / AS), which can support only an IP protocol version, via a communication network, characterized in that the terminal (MS), which can support at least two IP protocol versions, establishes a connection to a further network element (GGSN) via a first communication channel, which can support a first IP protocol version the terminal (MS) is informed of the IP protocol version which can be supported by the former network element (MS2 / AS) by a second network element (S-CSCF) which can support at least two IP protocol versions, and that from the terminal (MS) to the other network element (GGSN) another communication channel with the IP protocol version, which can support the former network element (MS2 / AS), for the production of the Service connection to the former network element (MS2 / AS) is established. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Kommunikationskanal ein PDP-Kontext verwendet wird.Method according to claim 1, characterized in that that a PDP context is used as the communication channel. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Signalisierungs-Verbindungsaufbauanfrage mit der IP-Adresse gemäß einer ersten IP-Protokoll-Version vom Endgerät (MS) an das zweite Netzelement (S-CSCF) über einen ersten Kommunikationskanal gesendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that a signaling connection setup request with the IP address according to a first IP protocol version from the terminal (MS) to the second network element (S-CSCF) via a first communication channel is sent. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalisierungs-Verbindungsaufbauanfrage an ein zweites Netzelement (S-CSCF) vom weiteren Netzelement (GGSN) weitergeleitet wird.A method according to claim 3, characterized in that the signaling connection setup request to a second network element (S-CSCF) is forwarded from the other network element (GGSN). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Signalisierungs-Antwort-Nachricht dem Endgerät (MS) die Information mitgeteilt wird, welche IP-Protokoll-Version vom ersteren Netzelement (MS2/AS) unterstützt werden kann.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that in a signaling response message the terminal (MS) the information is communicated which IP protocol version of the former Network element (MS2 / AS) supported can be. Verfahren nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Information, welche IP-Protokoll-Version vom ersteren Netzelement (MS2/AS) unterstützt werden kann, vom zweiten Netzelement (S-CSCF) und/oder vom ersteren Netzelement (MS2/AS) erstellt wird.Method according to claims 3 and 5, characterized that information, what IP protocol version from the former network element (MS2 / AS) supported can be from the second network element (S-CSCF) and / or the former Network element (MS2 / AS) is created. Verfahren nach Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Signalisierungs-Verbindungsaufbauanfrage vom Endgerät (MS) mit der IP-Adresse gemäß der IP-Protokoll-Version, die vom ersteren Netzelement (MS2/AS) unterstützt werden kann, an das zweite Netzelement (S-CSCF) über den ersten Kommunikationskanal gesendet wird.Process according to claims 3 to 6, characterized that a signaling connection establishment request from the terminal (MS) with the IP address according to the IP protocol version of the former Network element (MS2 / AS) supported to the second network element (S-CSCF) via the first communication channel is sent. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass beim Aufbau des weiteren Kommunikationskanals die Qualität des Dienstes, die für die Dienste-Verbindung verwendet werden soll, berücksichtigt wird.Method according to Claim 6, characterized that in the construction of the further communication channel the quality of the service, the for the services connection is to be used becomes. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Kommunikationskanal nach Beendigung der Dienste-Verbindung deaktiviert wird.Method according to Claim 6, characterized that the further communication channel after termination of the services connection is deactivated. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Netzelement (S-CSCF) ein SIP-Proxy-Server, ein Gateway-Netzelement und/oder eine Anruf-Status-Kontroll-Funktion (CSCF) ist.A method according to claim 5, characterized gekenn records that the second network element (S-CSCF) is a SIP proxy server, a gateway network element and / or a call status control function (CSCF). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Signalisierung das SIP-, RTSP- und/oder das H.323-Protokoll verwendet werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the signaling is the SIP, RTSP and / or the H.323 protocol be used. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationsnetz ein paketvermittelndes Kommunikationsnetz und/oder ein zellulares Mobilfunknetz ist.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the communication network is a packet-switched Communication network and / or a cellular mobile network is. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Endgerät (MS) ein Mobilfunkendgerät, ein Festnetz-Telefon, ein Computer, ein mobiler Organizer und/oder ein mobiler Computer ist.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the terminal (MS) a mobile station, a landline phone, a computer, a mobile organizer and / or a mobile computer is. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erstere Netzelement (MS2/AS) ein Mobilfunkendgerät, ein mobiler Organizer, ein Festnetz-Telefon, ein Computer, ein mobiler Computer und/oder ein Applikationsserver ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the former network element (MS2 / AS) is a mobile radio terminal, a mobile one Organizer, a landline phone, a computer, a mobile computer and / or an application server. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als weiteres Netzelement (GGSN) ein Gateway-GPRS-Support-Node verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a further network element (GGSN) uses a gateway GPRS support node becomes. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Endgerät (MS) und dem ersteren Netzelement (MS2/AS) die Dienste-Verbindung zum Austausch von Daten eines Dienstes verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that between the terminal (MS) and the former network element (MS2 / AS) uses the services connection to exchange data of a service becomes. System zum Herstellen einer Dienste-Verbindung zwischen einem Endgerät (MS), welches mindestens zwei IP-Protokoll-Versionen unterstützen kann, und einem ersteren Netzelement (MS2/AS), welches nur eine IP-Protokoll-Version unterstützen kann, über ein Kommunikationsnetz, – mit dem Endgerät (MS), welches mindestens zwei IP-Protokoll-Versionen unterstützen kann, zum Aufbauen einer Verbindung über einen ersten Kommunikationskanal, der eine erste IP-Protokoll-Version unterstützen kann, zu einem weiteren Netzelement (GGSN) und zum Aufbauen eines weiteren Kommunikationskanal, der die IP-Protokoll-Version unterstützt, die das erstere Netzelement (MS2/AS) unterstützen kann, zum weiteren Netzelement (GGSN) zur Herstellung der Dienste-Verbindung zum ersteren Netzelement (MS2/AS) – mit einem zweiten Netzelement (S-CSCF) zum Mitteilen der IP-Protokoll-Version, die durch das erstere Netzelement (MS2/AS) unterstützt werden kann, an das Endgerät (MS).System for establishing a service connection between a terminal (MS), which can support at least two IP protocol versions, and a former Network element (MS2 / AS), which can support only an IP protocol version, via a Communication network - With the terminal (MS), which can support at least two IP protocol versions, to establish a connection via a first communication channel, the first IP protocol version support can, to another network element (GGSN) and to build a Another communication channel that supports the IP protocol version, the the former network element (MS2 / AS) can support to the other network element (GGSN) for establishing the service connection to the former network element (MS2 / AS) - With a second network element (S-CSCF) for notifying the IP protocol version, which are supported by the former network element (MS2 / AS) can, to the terminal (MS). Endgerät (MS), welches mindestens zwei IP-Protokoll-Versionen unterstützen kann, zum Herstellen einer Dienste-Verbindung über ein Kommunikationsnetz mit einem ersteren Netzelement (MS2/AS), welches nur eine IP-Protokoll-Version unterstützen kann, – mit einer Sendeeinheit (S) und einer Empfangseinheit (E) zur Kommunikation mit ersteren, zweiten und weiteren Netzelementen (S-CSCF, GGSN, MS2/AS), – mit einer Verarbeitungseinheit (V) zum Aufbauen einer Verbindung über einen ersten Kommunikationskanal, welcher eine erste IP-Protokoll-Version unterstützt, zu einem weiteren Netzelement (GGSN) und zum Empfangen der IP- Protokoll-Version, die durch das erstere Netzelement (MS2/AS) unterstützt werden kann, enthaltenden Mitteilung und zum Aufbauen eines weiteren Kommunikationskanals, der die IP-Protokoll-Version, die das erstere Netzelement (MS2/AS) unterstützen kann, unterstützt, zum weiteren Netzelement (GGSN) und zur Herstellung der Dienste-Verbindung zum ersteren Netzelement (MS2/AS).terminal (MS), which can support at least two IP protocol versions, for creating a Services connection via a Communication network with a former network element (MS2 / AS), which can only support an IP protocol version, - with a Transmitting unit (S) and a receiving unit (E) for communication with former, second and further network elements (S-CSCF, GGSN, MS2 / AS) - With a processing unit (V) for establishing a connection via a first communication channel, which is a first IP protocol version support to another network element (GGSN) and to receive the IP protocol version, which are supported by the former network element (MS2 / AS) can, containing message and to establish another communication channel, the IP protocol version, which can support the former network element (MS2 / AS) supports, for another network element (GGSN) and for establishing the service connection to the former network element (MS2 / AS). Endgerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass als Endgerät (MS) ein Mobilfunkendgerät, ein mobiler Organizer, ein Festnetz-Telefon, ein Computer und/oder ein mobiler Computer vorgesehen sind.terminal according to claim 18, characterized in that as a terminal (MS) a Mobile radio terminal, a mobile organizer, a landline phone, a computer and / or a mobile computer are provided.
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