DE60028254T2

DE60028254T2 - Steuerungsgerät und -verfahren für paketbasierte kommunikation

Info

Publication number: DE60028254T2
Application number: DE2000628254
Authority: DE
Inventors: c/o Central Research Lab. Hitachi Lt Y. Kokubunji-shi TAKEDA; c/o Central Research Lab. Hitachi Lt H. Kokubunji-shi INOUCHI; c/o Central Research Lab. Hitachi Lt T. Kokubunji-shi OHISHI
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2000-03-08
Filing date: 2000-03-08
Publication date: 2006-10-19
Anticipated expiration: 2020-03-09
Also published as: EP1263171B1; WO2001067689A1; EP1263171A4; US7143187B1; JP4106909B2; DE60028254D1; EP1263171A1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Paketkommunikationssystem, das einen Abschlussdienst (terminating service) an jedes Endgerät liefert, dem eine dynamische IP-Adresse zugeteilt wird, und ein Steuerungsverfahren für eine Paketkommunikation, das für das System eingesetzt wird. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur mobilen Paketkommunikation, die den Abschlussdienst jedem mobilen Endgerät zur Verfügung stellt, und ein Steuerungsverfahren für eine Paketkommunikation, das in einem für die Vorrichtung eingesetzten Kommunikationsnetzwerk verwendet wird.
Hintergrundtechnik
In den letzten Jahren haben sich das Internet und mobile Kommunikationsdienste sehr schnell ausgebreitet. Eine Internetkommunikation wird realisiert durch Senden von IP-Paketen unter Verwendung des Internetprotokolls (IP – Internet Protocol) (RFC 791), das der tatsächliche Kommunikationsstandard über das Internet ist. In dem Fall einer derartigen Internetkommunikation ist erforderlich, dass jede mit dem Internet verbundene Vorrichtung eine IP-Adresse aufweist, die nur einmal weltweit vergeben wird, um so von anderen unterschieden werden zu können. Das Internet setzt die Route für jedes IP-Paket gemäß der IP-Adresse fest.
Jedoch verwenden allgemeine Benutzer des Internets ihre Namen (FQDN – Fully-Qualified Domain Name), um so Ziele zu spezifizieren, ohne sie zu kennen. Das Domain-Name-System (DNS – domain name system) wird in dem Internet verwendet. In dem DNS sind sowohl die IP-Adresse als auch der Name der mit dem Internet verbundenen Vorrichtung registriert. Wenn ein Internet-Benutzer eine Zielvorrichtung mit dem Namen spezifiziert, kann das DNS die dem Namen entsprechende IP-Adresse suchen. Das DNS ist eine verteilte Datenbank. Wenn ein DNS nicht auf eine Anfrage von einem Endgerät antworten kann, gibt es eine Anfrage darüber an ein anderes DNS weiter.
Von den momentan verwendeten IPv4-Adressen wird erwartet, dass sie aufgrund der sehr schnellen Verbreitung des Internets bald verbraucht sein werden. Um dieses Problem jedoch zu lösen, wird nun versucht, ein neues System von IPv6-Adressen einzusetzen. 19 zeigt ein derartiges IPv6-Adresssystem, das von der RFC 2460 reguliert wird. Eine IPv6-Adresse 700 hat eine drei Schichten-Struktur (öffentliche Topologie 707, Standort-Topologie 708 und Schnittstellen-ID 706). Die öffentliche Topologie 707 identifiziert einen Provider bzw. Anbieter zum Vermitteln des Internetverkehrs und wird konfiguriert von einem Format-Präfix 701, einer TLA-ID 702 zum Bezeichnen der obersten hierarchischen Schicht des Routings, einem reservierten Bereich 703 und einer NLA-ID 704 zum Bezeichnen der zweiten hierarchischen Schicht des Routings. Die Standort-Topologie 708 identifiziert ein Teilnetzwerk an dem mit dem Internet verbundenen Ort eines Endbenutzers und sie umfasst eine SLA-ID 705. Die Internet-ID 706 identifiziert die Schnittstelle auf dem Teilnetzwerk. Wenn ein Endgerät mit dem Internet verbunden wird, während die IP-Adress-Autokonfigurationsfunktion von IPv6 verwendet wird, kann das Endgerät sowohl die öffentliche Topologie 707 als auch die Standort-Topologie 708 von dem Internet empfangen, so dass das Endgerät diese mit einer Schnittstellen-ID kombinieren kann und eine IP-Adresse erzeugen kann. Da die Autokonfigurationsfunktion für die IPv6-Adressen derart verwendet werden kann, kann es das IPv6-Adresssystem einfacher machen, eine Zielvorrichtung mit ihrem Namen zu spezifizieren, als wenn sie mit ihrer IP-Adresse spezifiziert wird. Deswegen sollte in dem Fall des IPv6-Adresssystems eine Zielvorrichtung eher mit ihrem Namen spezifiziert werden.
Da die einem Vorrichtungsnamen entsprechende IP-Adresse dauernd geändert wird, wird der Einsatz eines anderen Verfahrens nun von der IETF (Internet Engineering Task Force) untersucht; das Verfahren aktualisiert die DNS-Information dynamisch (dynamisches DNS). Konkret reguliert die IETF-RFC 2136 die Spezifikationen der Nachricht zum dynamischen Aktualisieren des DNSs.
Andererseits wird das Verhältnis von Datenkommunikation zur gesamten Kommunikation in mobilen Kommunikationsdiensten in den letzten Jahren immer größer. Um die Effizienz einer derartigen Datenkommunikation zu verbessern, wird nun untersucht, derartige mobile Paketkommunikationsnetzwerke einzusetzen, wie PDC-P (PDC-Paket), GPRS (General Packet Radio Service). Während es viele Kommunikationsprotokolle gibt, die für derartige Paketkommunikationsnetzwerke verwendet werden, ist IP mittlerweile das hauptsächliche Protokoll. Im Allgemeinen wird ein mobiles Kommunikationsnetzwerk von einem drahtlosen Zugangsnetzwerk, das aus Basisstationen und Basisstation-Steuereinrichtungen besteht, und einem Kernnetzwerk konfiguriert, das aus Teilnehmerknoten (subscriber nodes) und Gateway-Knoten besteht. Ein mobiles Paketkommunikationsnetzwerk, das auf der Basis des GPRS-Verfahrens gebildet wird, verwendet das Signalisierungsverfahren, das spezifisch für das GPRS ist, wie die Telefonkommunikation, um eine Verbindung von einem Ursprungs-Endgerät zu einem Gateway-Knoten des Heimatnetzwerks herzustellen, bevor die Paketkommunikation gestartet wird. Wenn das IP-Paket von dem mobilen Ursprungs-Endgerät zu dem mobilen Ziel gesendet wird, das eine permanente IP-Adresse verwendet, wird ein an den Gateway-Knoten des Heimatnetzwerks adressierter Header zu dem IP-Paket in dem Teilnehmerknoten hinzugefügt (eingekapselt). Das IP-Paket wird dann an den Gateway-Knoten an dem Heimatort des Ursprungs-Endgeräts gesendet. In diesem Fall wird der Heimat-Gateway-Knoten bestimmt, wenn der Teilnehmervertrag geschlossen wird. Daraufhin ist der Gateway-Knoten fest. In diesem Heimat-Gateway-Knoten wird der hinzugefügte Header entfernt (entkapselt), wodurch das ursprüngliche IP-Paket wiederhergestellt wird. Der Heimat-Gateway-Knoten des mobilen Ziel-Endgeräts wird durch die IP-Adresse des mobilen Ziel-Endgeräts identifiziert, die in dem Zieladressenfeld des ursprünglichen IP-Paket-Headers geschrieben ist. Das IP-Paket wird somit an den Knoten übertragen. Der Ziel-Gateway-Knoten identifiziert den besuchten (visiting) Teilnehmerknoten aus der IP-Adresse in dem IP-Paket-Header, kapselt dann das IP-Paket wieder ein und sendet es an den besuchten Teilnehmerknoten. Der besuchte Teilnehmerknoten entkapselt das IP-Paket, um so das ursprüngliche IP-Paket wiederherzustellen, und überträgt das Paket an das mobile Ziel-Endgerät. Jedes IP-Paket kommt somit an dem mobilen Ziel-Endgerät an. Ein Kommunikationsabschnitt, in dem ein IP-Paket in das ursprüngliche entkapselt wird, nachdem es eingekapselt wurde, wird normalerweise als ein Tunnel bezeichnet.
In einem mobilen Kommunikationsnetzwerk wird eine IP-Adresse auf zwei Arten zugeteilt: einmal wird eine IP-Adresse jedem mobilen Endgerät permanent zugeteilt (im Folgenden als das permanente IP-Adressverfahren bezeichnet) und alternativ wird eine IP-Adresse jedem mobilen Endgerät zugeteilt, wenn das mobile Endgerät eine Kommunikation beginnt, um die Verwendung der IP-Adresse effektiv zu machen (im Folgenden als das dynamische IP-Adressverfahren bezeichnet). Eine einem mobilen Endgerät zugeteilte IP-Adresse hat dasselbe Format wie die des Knotens, der mit dem mobilen Endgerät permanent verbunden ist, wie üblich. Obwohl zukünftig IPv6-Adressen den mobilen Endgeräten zugeteilt werden, werden Endgeräte, die IPv6-Adressen verwenden, im Allgemeinen keine permanenten IP-Adressen haben. Folglich wird ein Abschlussdienst (terminating service), der den mobilen Endgeräte zur Verfügung gestellt wird, die dynamische IP-Adressen verwenden, eine unverzichtbare Funktion für mobile Paketkommunikationsnetzwerke werden.
In dem jetzigen IPv4-Adresssystem werden fast allen Benutzer-Endgeräten dynamische IP-Adressen zugeteilt von jedem ISP (Internet Service Provider – Internetdienstanbieter), wenn sie jeweils eine Kommunikation beginnen. Um jedoch eine Kommunikation zwischen Endgeräten zu beginnen, die dynamische IP-Adressen verwenden, ist erforderlich, dass das Paketnetzwerk einen Adressverzeichnisserver (directory service server) hat und dass jedes Endgerät ein Anwendungsprogramm zur Verwendung des Adressverzeichnisses hat.
Andererseits untersucht die IETF nun die mobilen IP-Spezifikationen, die dem IPv6-Adresssystem entsprechen. In dem Fall des mobilen IPv6-Adresssystems sendet ein Ursprungs-Endgerät ein Paket, das an ein mobiles Ziel-Endgerät adressiert ist, an dessen Heimatadresse, die von dem Provider zugeteilt wird. Der Heimat-Agent des mobilen Ziel-Endgeräts empfängt dann das an die Heimatadresse gesendete Paket. Dann fügt der Heimat-Agent einen Header, der die Besuchsadresse des mobilen Ziel-Endgeräts umfasst, zu dem empfangenen Paket hinzu, und überträgt das Paket an das mobile Ziel-Endgerät. Nach dem Empfang des Pakets sendet das mobile Ziel-Endgerät ein Steuersignal an das Ursprungs-Endgerät. Das Steuersignal umfasst die Besuchsadresse des mobilen Ziel-Endgeräts selbst. Das Ursprungs-Endgerät speichert dann die in dem Steuersignal enthaltene Besuchsadressinformation des mobilen Ziel-Endgeräts, wodurch die Besuchsadresse des mobilen Ziel-Endgeräts für eine nachfolgende Paketkommunikation zwischen diesen Endgeräten verwendet werden kann. Die oben erwähnte Besuchsadresse bezeichnet eine Adresse, die einem mobilen Endgerät in dem besuchten Netzwerk des mobilen Endgeräts dynamisch zugeteilt wird.
Offenbarung der Erfindung
Zukünftig werden Dienstformen in jedem mobilen Paketkommunikationsnetzwerk mehr diversifiziert in beispielsweise Kommunikationsdienste zwischen mobilen Endgeräten in einem mobilen Paketkommunikationsnetzwerk, Kommunikationsdienste von Endgeräten in einem festen Netzwerk zu mobilen Endgeräten in einem mobilen Paketkommunikationsnetzwerk, usw. Kommunikationsdienste werden auch zwischen festen Endgeräten realisiert, denen dynamische IP-Adressen in dem festen Internet zugeteilt werden.
Um derartige Dienste vorzusehen, sollte jedes Netzwerk mit einer Funktion vorgesehen sein zum Übertragen von Paketen an Ziel-Endgeräte, die dynamische IP-Adressen verwenden.
Die Hauptaufgabe des vorliegenden mobilen Paketkommunikationsnetzwerks ist jedoch, Dienste vorzusehen, mit denen ein Netzbetreiber jedem mobilen Endgerät ermöglicht, auf Vorrichtungen auf einem festen Netzwerk zuzugreifen. Folglich wird ein Paketabschlussdienst nur den mobilen Endgeräte zur Verfügung gestellt, denen feste IP-Adressen zugeteilt werden.
Ferner ist es gemäß der obigen herkömmlichen Technik möglich, den Heimat-Gateway-Knoten eines mobilen Ziel-Endgeräts, das eine feste IP-Adresse verwendet, aus der Adressinformation zu identifizieren, die in dem ursprünglichen IP-Paket an dem Ursprungs-Heimat-Gateway-Knoten festgesetzt wird. In dem Fall, dass das Ziel-Endgerät eine dynamische IP-Adresse verwendet, kann jedoch der Ursprungs-Gateway-Knoten die Route zu dem Ziel-Gateway-Knoten nicht aus dem ursprünglichen IP-Paket-Header identifizieren. Die herkömmliche Technik trifft auf ein Problem; es wird bei einer Kommunikation von Ursprungs-Endgeräten zu mobilen Endgeräten, die dynamische IP-Adressen verwenden, kein Abschlussdienst vorgesehen.
Andererseits kann eine Inter-Endgerät-Paketkommunikation IP-Adressen (Per-Adresse – care of adress), die in einem Besuchsnetzwerk dynamisch zugeteilt werden, als eine IP-Header-Information verwenden, nachdem die Besuchsadresse des mobilen Ziel-Endgeräts in dem Ursprungs-Endgerät unter Verwendung des mobilen IPv6-Adressverfahrens registriert wurde, das nun von der IETF untersucht wird. In diesem Fall muss das mobile Endgerät eine feste IP-Adresse (Heimatadresse) als seine Identifikationsinformation haben. Das erste an ein mobiles Endgerät adressierte Paket muss an die feste IP-Adresse des mobilen Endgeräts gesendet werden. Um eine Besuchsadresse (Per-Adresse) des Ziel-Endgeräts in dem Ursprungs-Endgerät zu registrieren, muss jedes Endgerät, das mit einem mobilen Endgerät kommuniziert, mit einer zusätzlichen Funktion zum Interpretieren von mobilen IPv6-Nachrichten vorgesehen sein. Ein mobiles Endgerät kann, wenn es sich in einer Umgebung befindet, die keine mobilen IPv6-Adressen verwenden kann, keinen Abschlussdienst unter Verwendung seiner in dem Besuchsnetzwerk dynamisch zugeteilten IP-Adresse (Per-Adresse) verwenden.
In „PHASE, A Portable Host Access System Environment", Artikel einer Konferenzveröffentlichung, 1989, Seiten 0806–0809, von Verjinski R. D., wird ein Zugangssystem für tragbare Hostrechner offenbart. Ein tragbarer Hostrechner, der mit dem Zugangssystem verbunden ist, empfängt eine dynamische IP-Adresse, die für den Namen des Hostrechners bei einem dynamischen Domain-Name-Server registriert ist, wodurch entfernte Hostrechner den tragbaren Hostrechner über die von dem DNS erhaltene dynamische IP-Adresse verbinden können. Die voreingestellte IP-Adresse wird von dem DNS abgerufen, wenn der tragbare Hostrechner nicht verbunden ist, und eine an den tragbaren Hostrechner gerichtete Verbindung wird an einen permanenten stationären Hostrechner umgeleitet. Als Alternative wird eine nicht zugewiesene IP-Adresse aus einer DNS-Abfrage für einen nicht verbundenen Hostrechner abgerufen und der anfragende Hostrechner fragt weiterhin das DNS ab, bis der tragbare Hostrechner wieder verbunden ist.
EP 0 483 547 offenbart ein Zugangssystem für mobile Benutzer, das auf einem einzelnen globalen Gateway zur Zuweisung von temporären IP-Adressen an verbundene mobile Einheiten basiert. Die zugewiesene temporäre IP-Adresse ist bei einem DNS registriert, aber es ist kein Abschlussdienst für nicht verbundene mobile Einheiten vorgesehen, die temporäre IP-Adressen verwenden.
Jokela P. offenbart in „Wireless Internet Access Using Anonymous Access Methods", Mobile Multimedia Communications, 1999, Seiten 194–197, die Registrierung einer temporären IP-Adresse mit einem Standortserver basierend auf einem dynamischen DNS. Es wird kein Abschlussdienst für nicht verbundene mobile Hostrechner vorgesehen.
Perkins C., „Request for Comments: 2002, IP Mobility Support", Oktober 1996, Seiten 1 bis 79, offenbart ein Paketkommunikationssystem, das ein transparentes Routing von IP-Datagrammen an mobile Knoten ermöglicht. Ein Datagramm an einen mobilen Knoten wird von einem Heimat-Agent abgefangen und an eine Per-Adresse des mobilen Knotens getunnelt wird, wo es ent-tunnelt und an den mobilen Knoten geliefert wird. Der Heimat-Agent wirkt als ein Proxy für den mobilen Knoten und tunnelt das Paket an die Per-Adresse unter Verwendung einer Übereinstimmung zwischen der Heimatadresse des mobilen Knotens und seiner Per-Adresse.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Abschlussdienste für mobile Endgeräte vorzusehen, die dynamische IP-Adressen verwenden.
Diese Aufgabe wird von den unabhängigen Ansprüchen erfüllt. Die abhängigen Ansprüche betreffen bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung.
Um die obigen herkömmlichen Probleme zu lösen, setzt das mobile Paketkommunikationsnetzwerk der vorliegenden Erfindung das dynamische DNS ein. Jedes mobile Endgerät ist mit einer dynamischen DNS-Client-Funktion vorgesehen. Wenn eine IP-Adresse einem mobilen Endgerät zugeteilt wird, sendet das mobile Endgerät eine DNS-Aktualisierungsnachricht, die eine ihm dynamisch zugeteilte IP-Adresse umfasst, an den Teilnehmerknoten. Bei Empfang der DNS-Aktualisierungsnachricht fügt der Teilnehmerknoten die Heimat-Gateway-Knoten-ID (Netzwerk-ID) des obigen mobilen Endgeräts als einen Parameter an die Nachricht an und sendet die Nachricht an das dynamische DNS.
Das mobile Endgerät kann ohne DNS-Funktion vorgesehen sein. Statt der Funktion kann der Teilnehmerknoten in diesem Fall mit der DNS-Proxy-Funktion versehen sein. Wenn der Teilnehmerknoten mit der DNS-Proxy-Funktion vorgesehen ist, sendet der Teilnehmerknoten eine DNS-Aktualisierungsnachricht, die eine dynamisch zugeteilte IP-Adresse und eine Netzwerk-ID umfasst, an das dynamische DNS. In diesem Fall kann der Teilnehmerknoten eine Vielzahl von DNS-Aktualisierungsnachrichten gleichzeitig an das dynamische DNS senden.
Die von der IETF RFC 2136 regulierten Nachrichtenspezifikationen können erweitert und für die DNS-Aktualisierungsnachricht verwendet werden, die an das dynamische DNS gesendet wird. Die vorliegende Erfindung ermöglicht dem Teilnehmerknoten, einen Netzwerk-ID-Parameter zu der DNS-Aktualisierungsnachricht hinzuzufügen. Ein Netzwerk-ID ist eine ID eines Gateway-Knotens, durch den Pakete von dem betreffenden mobilen Endgerät immer gesendet werden. Nach dem Empfang einer DNS-Aktualisierungsnachricht wie oben beschrieben, aktualisiert das dynamische DNS sowohl die IP-Adresse als auch die Netzwerk-ID entsprechend dem Vorrichtungsnamen.
Das Ursprungs-Endgerät beginnt das Kommunikationsregistrierungsverfahren bevor es eine Kommunikation mit einem mobilen Endgerät beginnt, dann bestimmt es eine Verbindung zur Übertragung von Paketen davon an den Ursprungs-Heimat-Gateway-Knoten. Nach dem Empfang des Kommunikationsregistrierungsverfahrens prüft der Heimat-Gateway-Knoten, ob eine IP-Adresse für das Ursprungs-Endgerät bestimmt ist oder nicht. Wenn das Ursprungs-Endgerät das dynamische IP-Adressverfahren verwendet, teilt der Heimat-Gateway-Knoten dem Ursprungs-Endgerät eine IP-Adresse zu.
Dann sendet das Ursprungs-Endgerät eine DNS-Abfrage-Nachricht an das dynamische DNS, um die dem Ursprungs-Endgerät zugeteilte IP-Adresse aus dem Vorrichtungsnamen zu identifizieren. Gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet der Teilnehmerknoten eine UDP-Anschlussnummer, um die DNS-Nachricht durch Verwendung des UDP-Anschlusses 53 zu überwachen. Bei Empfang einer derartigen DNS-Nachricht bezieht sich der Teilnehmerknoten auf den in der empfangenen Nachricht bestimmten Betriebscode, um eine DNS-Abfragenachricht zu erfassen (Opcode = 0), und wartet dann auf eine Antwortnachricht, die als Antwort auf die DNS-Abfragenachricht empfangen wird, und speichert die in der Antwortnachricht enthaltene IP-Adresse und die Netzwerk-ID des Ziel-Endgeräts temporär.
Wenn der Teilnehmerknoten ein an das Ziel-Endgerät adressiertes Paket von einem Ursprungs-Endgerät empfängt, liest er die von dem zweiten Mittel gespeicherte Netzwerk-ID des Ziel-Endgeräts und fügt dann die Header-Information, die an den Ursprungs-Heimat-Gateway-Knoten adressiert ist, und die Netzwerk-ID an das Benutzerpaket hinzu, das an den Ursprungs-Heimat-Gateway-Knoten gesendet werden soll.
Bei Empfang des Benutzerpakets bezieht sich der Ursprungs-Heimat-Gateway-Knoten auf die Netzwerk-ID des Ziel-Endgeräts, die in dem empfangenen Paket enthalten ist, um den Ziel-Heimat-Gateway-Knoten zu identifizieren, an den das empfangene Paket zu übertragen ist. Jeder Gateway-Knoten weist eine Tabelle von Übereinstimmungen zwischen der IP-Adresse und der Netzwerk-ID eines jeden der miteinander verbindbaren Gateway-Knoten auf und verwendet die Tabelle zum Übertragen von Paketen zwischen Gateway-Knoten.
Ein an den Ziel-Heimat-Gateway-Knoten adressierter Header wird an dem Ursprungs-Heimat-Gateway-Knoten zu jedem Paket hinzugefügt, das an ein Ziel-Endgerät adressiert ist, dann wird das Paket an den Ziel-Heimat-Gateway-Knoten gesendet. Das Verfahren zum Übertragen von Paketen zwischen Gateway-Knoten kann die Routingtabelle jedes Gateway-Knotens verwenden sowie zum Beispiel das von der IETF untersuchte L2TP (Layer Two Tunneling Protocol) (RFC 2661), das von ETSI spezifizierte GTP (GPRS Tunneling Protocol) oder eine Label-Vermittlungstechnik (Internet RFC Dictionary, S. 745).
Der Ziel-Heimat-Gateway-Knoten entkapselt das empfangene Paket und identifiziert dann den Besuchs-Teilnehmerknoten des Ziel-Endgeräts aus der in dem ursprünglichen IP-Header eingesetzten Ziel-IP-Adresse. Dann fügt der Ziel-Heimat-Gateway-Knoten wieder einen an den Teilnehmerknoten adressierten Header zu dem Paket hinzu und überträgt das Paket an das Ziel-Endgerät.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es somit möglich, das Heimat-Gateway-Vermittlungssystem jedes Endgeräts, welches das dynamische IP-Adressverfahren verwendet, aus der Netzwerk-ID zu identifizieren, um so den Abschlussdienst den mobilen Endgeräten zur Verfügung zu stellen, die das dynamische IP-Adressverfahren verwenden.
In diesem Fall muss ein Teilnehmerknoten, der eine dynamische DNS-Aktualisierungsanforderung von einem Endgerät empfangen hat, keine Anforderung zur Aktualisierung von sowohl der IP-Adresse als auch der Netzwerk-ID, die dem in dem dynamischen DNS bestimmten Vorrichtungsnamen entsprechen, an das dynamische DNS senden; stattdessen kann der Teilnehmerknoten mit der dynamischen DNS-Proxy-Funktion vorgesehen werden. Konkret, wenn ein Endgerät eine zugeteilte IP-Adresse hat, sendet der Teilnehmerknoten eine Anforderung zur Aktualisierung von sowohl der IP-Adresse als auch der Netzwerk-ID, die dem in dem dynamischen DNS bestimmten Vorrichtungsnamen entsprechen, an das dynamische DNS, ohne die dynamische DNS-Aktualisierungsanforderung von dem Endgerät zu empfangen. Folglich ist es möglich, den Abschlussdienst mobilen Endgeräten zur Verfügung zu stellen, die das dynamische IP-Adressverfahren verwenden, während nicht jedes Endgerät mit der dynamischen DNS-Client-Funktion vorgesehen ist. Zusätzlich ist es möglich, wenn ein Teilnehmerknoten eine Vielzahl von DNS-Aktualisierungsanforderungen gleichzeitig an das dynamische DNS sendet, die Last des dynamischen DNSs zu reduzieren, die von der Ressourcen-Datensatz-Aktualisierung verursacht wird.
Jeder Gateway-Knoten kann DNS-Abfragenachrichten überwachen und Information über die IP-Adresse als auch die Netzwerk-ID sammeln, die in jeder Antwort enthalten sind, die als Antwort auf eine DNS-Abfrage empfangen wird. Folglich ist es möglich, den Abschlussdienst den mobilen Endgeräten zur Verfügung zu stellen, welche das dynamische IP-Adressverfahren verwenden, ohne das Kommunikationsprotokoll zu ändern, das zwischen dem Teilnehmerknoten und dem Gateway-Knoten verwendet wird.
Jeder Gateway-Knoten kann, wenn er ein an ein Ziel-Endgerät adressiertes Paket empfängt, das dynamische DNS nach der Netzwerk-ID fragen, die der IP-Adresse des Ziel-Endgeräts entspricht. Der Gateway-Knoten erlangt, wenn er das Paket empfängt, die Netzwerk-ID von dem dynamischen DNS und identifiziert den Ziel-Gateway-Knoten, an den das Paket übertragen werden soll. Folglich ist es möglich, den Abschlussdienst den mobilen Endgeräten zur Verfügung zu stellen, die das dynamische IP-Adressverfahren verwenden, ohne die Teilnehmerknoten und Gateway-Knoten mit der DNS-Nachrichten-Überwachungsfunktion vorzusehen.
Ferner kann der Gateway-Knoten DNS-Abfragenachrichten überwachen und eine Information sowohl der IP-Adresse als auch der Netzwerk-ID zu sammeln, die in jeder Antwort auf eine DNS-Abfrage enthalten ist, um so eine Abfrage an das dynamische DNS zu senden über die Netzwerk-ID, die der IP-Adresse eines Ziel-Endgeräts entspricht, wenn ein an das Ziel-Endgerät adressiertes Paket von einem Ursprungs-Endgerät empfangen wird. Folglich ist es möglich, die Netzwerk-ID des Ziel-Endgeräts zu erhalten, wodurch der Abschlussdienst den mobilen Endgeräten zur Verfügung gestellt werden kann, die das dynamische IP-Adressverfahren verwenden, auch wenn eine von einem Ursprungs-Endgerät gesendete DNS-Abfragenachricht nicht durch den Heimat-Gateway-Knoten geht, der von dem Ursprungs-Endgerät verwendet wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Blockdarstellung eines mobilen Paketkommunikationsnetzwerks.
2 ist eine Blockdarstellung eines dynamischen DNSs.
3 ist eine Blockdarstellung eines Gateway/Teilnehmer-Knotens.
4 ist eine Konfiguration einer Ressourcen-Datensatz-Tabelle, die von einem dynamischen DNS gespeichert wird.
5 ist eine Konfiguration einer Teilnehmerinformationstabelle, die von einer Dienststeuereinrichtung gespeichert wird.
6 ist eine Konfiguration einer Gateway-Knoten-Adresstabelle, die von einem Gateway-Knoten gespeichert wird.
7 ist eine Konfiguration einer Benutzer-Verwaltungstabelle, die von einem Gateway-Knoten gespeichert wird.
8 ist eine Konfiguration einer Benutzer-Zustands-Verwaltungstabelle, die von einem Teilnehmerknoten gespeichert wird.
9 ist ein Format der DNS-Aktualisierungsnachricht, die von einem dynamischen DNS empfangen wird.
10 ist ein Format der DNS-Abfragenachricht, die von einem dynamischen DNS empfangen wird.
11 ist ein Ablaufdiagramm zur Beschreibung von Verarbeitungen, die an einem Teilnehmerknoten/Gateway-Knoten ausgeführt werden.
12 ist ein Format von Paketen, die zwischen einem Teilnehmerknoten und einem Gateway-Knoten übertragen werden.
13 ist ein Format von Paketen, die zwischen Gateway-Knoten übertragen werden.
14 ist ein Ablaufdiagramm zur Beschreibung des Anfangs-Verfahrens von Endgeräten.
15 ist ein Ablaufdiagramm zur Beschreibung des Kommunikationsverfahrens von Ursprungs-Endgeräten, die jeweils zu verschiedenen Gateway-Knoten gehören.
16 ist ein Ablaufdiagramm zur Beschreibung des Kommunikationsverfahrens von Ursprungs-Endgeräten, die zu ein und demselben Gateway-Knoten gehören.
17 ist ein Ablaufdiagramm zur Beschreibung des Kommunikationsverfahrens in einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
18 ist ein Ablaufdiagramm zur Beschreibung des Kommunikationsverfahrens in einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
19 ist ein Format von IPv6-Adressen.
Bester Modus zur Ausführung der Erfindung
Im Folgenden wird ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine Blockdarstellung eines mobilen Paketkommunikationsnetzwerks 12 (12a, 12b) in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Das mobile Paketkommunikationsnetzwerk 12 ist durch ein drahtloses Zugangsnetzwerk 5 (5a, 5b) und ein Kernnetzwerk 1 (1a, 1b) konfiguriert. In dem Fall der vorliegenden Erfindung ist ein dynamischer DNS 2 (2a, 2b) mit dem Kernnetzwerk 1 verbunden. Das Kernnetzwerk 1 ist durch eine Vielzahl von Teilnehmerknoten 4 und einer Vielzahl von Gateway-Knoten 3 konfiguriert. Die Teilnehmerknoten 4 und die Gateway-Knoten 3 sind jeweils mit einem M-SCP 6 (6a, 6b) über ein Zentralkanalsignalisierungs-Netzwerk (common channel signalling) 11 (11a, 11b) verbunden. Ein Gateway-Knoten 3 hat Mittel zur Kommunikation mit Netzwerken, die von dem mobilen Paketkommunikationsnetzwerk 12 verschieden sind, unter Verwendung des Internetprotokolls. Das Kommunikationsmittel kann zum Beispiel ein ISP 13, ein LAN 14, das Internet 15 oder Ähnliches sein.
Das drahtlose Zugangsnetzwerk 5a ist durch eine Vielzahl von Basisstationen (BS) 9 (9a, 9b) und eine Vielzahl von Basisstation-Steuereinrichtungen (RNC) 10 (10a, 10b) konfiguriert.
Das dynamische DNS 2 empfängt ein DNS-Aktualisierungssignal von dem Endgerät 7 und/oder 8, dem ein dynamische IP-Adresse zugeteilt ist, oder von einem Teilnehmerknoten 4, der eine dynamische DNS-Proxy-Funktion aufweist, und aktualisiert die IP-Adressinformation und die Netzwerk-ID entsprechend dem Namen des Endgeräts.
Der M-SCP 6 speichert ein Programm zum Liefern zusätzlicher Dienste an die Teilnehmer und eine in 5 gezeigte Teilnehmerinformationstabelle 600.
Teilnehmerknoten und Gateway-Knoten beziehen sich auf die Teilnehmerinformationstabelle 600, um Vertragsbedingungen, Standortinformation und Authentisierungsinformation für diese Teilnehmer zu erhalten. Die Teilnehmerinformationstabelle ist durch eine Vielzahl von Einträgen (600-1 bis 600-n) konfiguriert, die für jede Teilnehmer-ID eines mobilen Paketkommunikationsnetzwerks (IMSI) 601 erzeugt werden, wie in 5 gezeigt. Jeder Eintrag entspricht einer IMSI und definiert die Standortinformation 602, die Teilnehmerklasse 603, die Netzwerk-ID 604 und die Authentisierungsinformation 605.
2 ist eine Blockdarstellung eines dynamischen DNSs 2.
Das dynamische DNS 2 ist mit einer CPU 21 verbunden, die das DNS-Abfragesignal und das DNS-Aktualisierungssignal steuert, die zwischen Vorrichtungen des mobilen Paketkommunikationsnetzwerks und zwischen dem mobilen Paketkommunikationsnetzwerk und einem anderen IP-Netzwerk ausgetauscht werden; mit einem Speicher 22; und einem IP-Schnittstellenteil 23, der die Signalleitung terminiert, die mit einem IP-Netzwerk über einen Bus 25 verbunden ist.
Die Kommunikation zwischen der CPU 21 und einer anderen Vorrichtung des mobilen Paketkommunikationsnetzwerks verwendet zum Beispiel das Internetprotokoll.
Der Speicher 22 speichert ein Programm zum Senden/Empfangen von Signalen an die/von den Endgeräte(n) und Knoten, die mit einem IP-Netzwerk oder einem anderen DNS verbunden sind, sowie eine Ressourcen-Datensatz-Tabelle 200, die in 4 gezeigt wird.
Auf die Ressourcen-Datensatz-Tabelle 200 wird von Vorrichtungen in einem mobilen Paketkommunikationsnetzwerk und anderen IP-Netzwerken zugegriffen, um die IP-Adressen zu identifizieren, die ihren Namen entsprechen. Die Ressourcen-Datensatz-Tabelle 200 ist durch eine Vielzahl von Einträgen (200-1 bis 200-n) konfiguriert, die für jeden FQDN (Name) 201 erzeugt werden, wie in 4 gezeigt wird. Entsprechend dem FQDN 201 definiert jeder Eintrag die IP-Adresse 202, die Netzwerk-ID 203 und das Ablaufdatum 204.
Die IP-Adresse 202 wird, wenn sie einem Endgerät zugeteilt wird, durch eine Anforderung aktualisiert, die von dem Endgerät oder dem Teilnehmerknoten 4 ausgegeben wird, die mit der dynamischen DNS-Proxy-Funktion versehen sind. Eine Vorrichtung, die dem Endgerät eine IP-Adresse zugeteilt hat, kann auch das dynamische DNS 2 auffordern, die IP-Adresse zu aktualisieren.
Die Netzwerk-ID 203 wird zusammen mit der IP-Adressinformation aktualisiert, wenn ein Endgerät das dynamische IP-Adressverfahren verwendet.
Die dynamische DNS-Ressourcen-Datensatz-Tabelle der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich von anderen Ressourcen-Datensatz-Tabellen darin, dass die Tabelle 200 eine Netzwerk-ID für jeden Endgerät-Namen speichert.
3 ist eine Blockdarstellung eines Gateway-Knotens 3 oder eines Teilnehmerknotens 4.
Der Gateway-Knoten 3 ist konfiguriert durch eine CPU 31 zum Steuern von Signalen, die von Teilnehmerknoten und anderen Netzwerken gesendet oder von diesen empfangen wurden; einen Speicher 32; einen Signalisierungsabschlussteil 33 zum Abschluss von Signalleitungen, die mit einem Zentralkanalsignalisierungs-Netzwerk 35 verbunden sind; und einem IP-Netzwerk-Schnittstellenteil 34 (34a, 34b) zum jeweiligen Abschluss von Signalleitungen 36, die mit anderen IP-Netzwerken verbunden sind, und von Signalleitungen 37, die mit anderen Knoten in dem Kernnetzwerk 1 über einen Bus 38 verbunden sind.
Die Kommunikation zwischen der CPU 31 und einem Teilnehmerknoten/einem anderen Netzwerk verwendet zum Beispiel das Internetprotokoll.
Der Speicher 32 speichert ein Programm zum Senden/Empfangen von Signalen an/von Vorrichtungen auf einem anderen IP-Netzwerk oder Vorrichtungen auf dem Kernnetzwerk 1, ein Programm zum dynamischen Zuteilen einer IP-Adresse zu einem Endgerät, eine in 6 gezeigte Gateway-Knoten-Adressentabelle 300 und eine Benutzerverwaltungstabelle 310, die in 7 gezeigt wird.
Die IP-Adresszuweisung kann durch eine unabhängige Vorrichtung realisiert werden, wie ein DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)-Server oder Ähnliches.
Der IP-Netzwerkteil 34 ist mit einer Vermittlungsstelle 39 verbunden, die zur Vermittlung der Verbindung in dem Knoten 3 verwendet wird.
Auf die Gateway-Knoten-Adressentabelle 300 wird zugegriffen, um die IP-Adresse eines anderen Gateway-Knotens zu identifizieren, der einer Netzwerk-ID entspricht. Die Tabelle 300 definiert eine Beziehung zwischen dem Netzwerk-ID-Eintrag 301 und dem Gateway-IP-Adresseintrag 302.
Die Benutzerverwaltungstabelle 310 ist durch eine Vielzahl von Einträgen konfiguriert, die für jede Teilnehmer-ID eines mobilen Paketkommunikationsnetzwerks (IMSI) 311 erzeugt werden, wie in 7 gezeigt wird. Entsprechend dem IMSI 311 definiert jeder Eintrag Elemente der IP-Adresse 312; das dynamische IP-Adress-Flag 313, um anzuzeigen, dass das IP-Adresszuteilungsverfahren dynamisch ist; die Teilnehmerknoten-IP-Adresse 314, an der das aktuelle Endgerät existiert; eine Tunnel-ID 315 zum Identifizieren einer aufgebauten Verbindung zwischen einem Teilnehmerknoten und einem Heimat-Gateway-Knoten.
Wenn die in 3 gezeigte Vorrichtung als ein Teilnehmerknoten 4 eingesetzt wird, wird die Konfiguration des Teilnehmerknotens 4 dieselbe wie die Konfiguration des Gateway-Knotens, außer dass der Signalisierungsabschlussteil 33 die Signalleitungen 45 abschließt, die mit dem Zentralkanalsignalisierungs-Netzwerk verbunden sind, und der IP-Netzwerk-Schnittstellenteil 34 die Signalleitung 46, die mit dem drahtlosen Zugangsnetzwerk 5 verbunden ist, und die Signal leitung 47 abschließt, die mit anderen Knoten in dem Kernnetzwerk verbunden ist.
Die Kommunikation zwischen der CPU 31 und Vorrichtungen in einem anderen Kernnetzwerk oder Vorrichtungen des drahtlosen Zugangsnetzwerks verwendet zum Beispiel das Internetprotokoll.
Der Speicher 32 speichert ein Programm zum Senden/Empfangen von Signalen an/von Vorrichtungen in dem drahtlosen Zugangsnetzwerk oder Vorrichtungen in einem anderen Kernnetzwerk, ein Programm zum Überwachen von TCP/UDP-Anschlussnummern, ein Programm zum Überwachen von Anfragen an das dynamische DNS, wie in 11 gezeigt, und eine Benutzer-Zustands-Verwaltungstabelle 400, die in 8 gezeigt wird.
Die Benutzer-Zustands-Verwaltungstabelle 400 ist durch eine Vielzahl von Einträgen (400-1 bis 400-n) konfiguriert, die für jede Teilnehmer-ID (IMSI) des mobilen Paketkommunikationsnetzwerks 401 erzeugt werden, wie in 8 gezeigt. Entsprechend der IMSI 401 definiert jeder Eintrag Elemente des Ursprungs-Endgeräts FQDN 402, die IP-Adresse 403 des Ursprungs-Endgeräts, die Netzwerk-ID 404 des Ursprungs-Endgeräts, die IP-Adresse 405 des Ziel-Endgeräts, die durch das in 11 gezeigte DNS-Abfrage-Überwachungsprogramm erhalten wird, die Netzwerk-ID 406 des Ziel-Endgeräts, die IP-Adresse 407 des Quell-Teilnehmer-Heimat-Gateway-Knotens, die Tunnel-ID 408 zum Identifizieren einer Verbindung zwischen einem Teilnehmerknoten und einem Heimat-Gateway-Knoten.
9 zeigt ein Format von IP-Paketen, die zwischen dem Endgerät 7 oder 8 und dem dynamischen DNS gesendet werden sollen, um einen Ressourcen-Datensatz entsprechend dem FQDN des dynamischen DNSs zu ändern. Wenn ein Endgerät ohne die dynamische DNS- Client-Funktion vorgesehen ist, während ein Teilnehmer-Knoten 4 mit der dynamischen DNS-Proxy-Funktion vorgesehen ist, wird das in 9 gezeigte Paket zwischen dem Teilnehmer-Knoten 4 und dem dynamischen DNS 2 gesendet.
Das IP-Paket 500 ist durch einen IP-Header 510, einen TCP/UDP-Header 520 und ein Benutzerdatenfeld 530 konfiguriert. Eine Steuerungsnachricht zur Aktualisierung des DNSs wird in dem Benutzerdatenfeld 530 vorgesehen.
Wenn eine Vorrichtung in dem IP-Netzwerk mit dem dynamischen DNS 2 kommuniziert, wird „53" als die Zielanschlussnummer des TCP/UDP-Headers 520 bestimmt.
Die Steuerungsnachricht zum „Aktualisieren des DNS", die von einem Teilnehmerknoten 4 an das dynamische DNS 2 gesendet wird, ist konfiguriert durch die Abschnitte eines Headers 531, einschließlich einer ID 5311 zum Identifizieren einer Anfragequelle, RQ 5312 zum Bezeichnen einer Nachrichtenanfrage/antwort und einem OP-Code 5313 zum Bezeichnen eines Nachrichtentyps; einer Zone 532 zum Bezeichnen einer zu aktualisierenden Zoneninformation; einer „Voraussetzung (pre-requisite)" 533, die eine Information des aktuellen Zustands der Zielzone umfasst; einer Aktualisierung 534 zum Bezeichnen eines zu aktualisierenden Elements; und „Zusätzliche Daten" 535, welche die Aktualisierungszone betreffende Information umfassen. Der OP-Code der „DNS-Aktualisierung" ist „5".
10 zeigt ein Format von IP-Paketen, die zwischen dem Endgerät 7 oder 8 und dem dynamischen DNS 2 gesendet werden sollen, um einen Ressourcen-Datensatz entsprechend dem Domain-Namen des dynamischen DNS abzufragen.
Die Konfiguration des IP-Pakets und die Konfiguration des Headers 531 in einer Steuerungsnachricht zum Senden einer Abfrage an das DNS sind dieselben wie die in 9 gezeigten. Der OP-Code der „DNS-Abfrage" ist „0".
Die von einem Endgerät an das dynamische DNS 2 zu sendende „DNS-Abfrage" umfasst den Header 531, auf den eine „Frage" 542 folgt mit Elementen, die an das dynamische DNS 2 zur Abfrage gesendet werden; eine „Antwort" 543 mit einer Antwort auf eine Abfrage; eine „Autorität" 544, einschließlich einer Zeigerinformation zu einem Autoritäts-Namen-Server; „Zusätzliches" 545, einschließlich einer die Antwort betreffenden Information.
Die Fragesitzung 542 umfasst einen Abfragetyp (QTYPE – query type) 5422, eine Abfrageklasse (QCLASS – query class) 5423 und einen Abfrage-Domain-Namen (QNAME – query domain name) 5421.
Die Antwortsitzung 543 umfasst einen sich auf eine Abfrage beziehenden Ressourcen-Datensatz. Zum Beispiel sind eine IP-Adresse 5431 und eine Netzwerk-ID (NID) 5432 entsprechend einem Endgerätenamen enthalten.
11 zeigt eine DNS-Abfrage-Überwachungsroutine 60, die beginnt, wenn de Teilnehmerknoten 4 einen TCP/UDP-Anschluss „53" erfasst.
Die DNS-Abfrage-Überwachungsroutine 60 liest, wenn eine Anschlussnummer 53 erfasst wird, den Wert des OP-Codes 5313, der in dem Header 531 der Steuerungsnachricht enthalten ist (Schritt 61). Wenn der OP-Code gleich „0" ist, speichert die Routine 60 die Quell-IP-Adresse 511 des IP-Headers 510 und die ID 5311 zum Identifizieren der Abfragequelle temporär (Schritt 62), und wartet dann auf eine Antwort, die als Reaktion auf die DNS-Abfrage empfangen werden soll (Schritt 63).
Wenn der Teilnehmerknoten 4 eine Antwortnachricht als Reaktion auf die DNS-Abfrage empfängt, einschließlich den in Schritt 62 gespeicherten Wert (Schritt 64), fügt die Routine 60 die Ziel-IP-Adresse und die Ziel-Netzwerk-ID, die in der Antwortsitzung 543 der auf die DNS-Abfrage zurückgesendeten Antwortnachricht enthalten sind, zu dem Feld hinzu, das der Quell-IP-Adresse der in dem Speicher gespeicherten Benutzer-Zustands-Verwaltungstabelle 400 entspricht (Schritt 65). Die Routine 60 ist dann beendet.
Wenn in Schritt 61 der OP-Code nicht „0" ist, wird die Routine 60 ohne Verarbeitung beendet.
12 zeigt ein Format des Pakets 550, das über eine Verbindung zwischen dem Teilnehmerknoten 4 und dem Gateway-Knoten 3 übertragen werden soll.
Das Paket 550 ist konfiguriert durch die Elemente eines IP-Headers 551; eines TCP/UCP-Headers 552; eines Tunnel-Headers 553; einer Ziel-Netzwerk-ID 554; eines ursprünglichen IP-Headers 555; und von Ursprungs-Benutzerdaten 556.
Wenn ein Paket von einem Teilnehmerknoten an einen Gateway-Knoten übertragen wird, wird die IP-Adresse des Teilnehmerknotens 4 in der Quell-IP-Adresse 5512 des IP-Headers 551 vorgesehen und die IP-Adresse des Gateway-Knotens 3 wird entsprechend in der Ziel-IP-Adresse 5511 vorgesehen.
Eine Header-Information für jedes Einkapselungsverfahren wird in dem Tunnel-Header 553 vorgesehen.
Wenn ein Paket von einem Teilnehmerknoten an einen Gateway-Knoten übertragen wird, wird die Ziel-Netzwerk-ID, die der Ziel-IP-Adresse 5551 entspricht, die in dem ursprünglichen IP-Header 555 bestimmt wird, aus der Benutzer-Zustands-Verwaltungstabelle 400 gelesen und in der Ziel-Netzwerk-ID 554 gesetzt.
13 zeigt ein Format des Pakets 560, das über eine Verbindung zwischen den Gateway-Knoten 3 übertragen werden soll.
Ob die Ziel-Netzwerk-ID 554 eingeschlossen ist oder nicht, ist nur ein Unterschied zwischen dem obigen Paket 560 und dem in 12 gezeigten Paket.
Wenn ein Paket von einem Ursprungs-Gateway-Knoten an einen Ziel-Gateway-Knoten übertragen wird, wird die IP-Adresse, die der Ziel-Netzwerk-ID entspricht, aus der Gateway-Knoten-Adressentabelle 300 gelesen und wird in der in dem IP-Header 551 bestimmten Ziel-IP-Adresse 5511 gesetzt.
Im Folgenden werden das Anfangsverfahren und das Kommunikationsverfahren, die jeweils in dem in 1 gezeigten mobilen Paketkommunikationsnetzwerk ausgeführt werden, unter Bezugnahme auf die in den 14 bis 16 gezeigten Signalsequenzen beschrieben.
14 zeigt das Anfangsverfahren, das erforderlich ist für den Benutzer des mobilen Endgeräts 7a, das mit dem mobilen Paketkommunikationsnetzwerk 12a verbunden ist, um eine Paketkommunikation zu beginnen.
Das mobile Endgerät 7a muss sich in dem fraglichen Netzwerk registrieren, bevor die Paketkommunikation beginnt. Zuerst sendet das mobile Endgerät 7a eine Kommunikationsregistrierungs-Anforderungsnachricht 100 an den Teilnehmerknoten 4a. Die Nachricht 100 umfasst eine Teilnehmer-ID (IMSI) für das mobile Paketkommunikationsnetzwerk. Bei Empfang der Kommunikationsregistrierungs-Anforderungsnachricht 100 entscheidet der Teilnehmerknoten 4a den M-SCP 6a zum Speichern der Teilnehmerinformation gemäß der in der empfangenen Nachricht 100 enthaltenen IMSI und sendet die Teilnehmerinformation-Leseanforderungsnachricht 101 an den M-SCP 6a.
Bei Empfang der Teilnehmerinformation-Leseanforderungsnachricht 101 liest der M-SCP 6a die Autorisierungsinformation und die Netzwerk-ID aus der Teilnehmerinformationstabelle 600 gemäß dem in der empfangenen Nachricht 100 enthaltenen IMSI (Schritt 102) und sendet die Teilnehmerinformation-Leseantwortnachricht 103, welche die Autorisierungsinformation und die Netzwerk-ID umfasst, an den Teilnehmerknoten 4a.
Bei Empfang der Antwortnachricht 103 schreibt der Teilnehmerknoten 4a die in der empfangenen Nachricht 103 enthaltene Netzwerk-ID in das Feld, das dem IMSI der Benutzer-Zustands-Verwaltungstabelle 400 entspricht (Schritt 104), und führt dann eine Autorisierungsverarbeitung für das mobile Endgerät 7a durch (Schritt 105).
Wenn die Autorisierungsverarbeitung normal beendet wird, sendet der Teilnehmerknoten 4a eine Teilnehmerinformation-Aktualisierungsnachricht 106, einschließlich der eigenen IP-Adresse, an den M-SCP 6a.
Bei Empfang der Aktualisierungsnachricht 106 schreibt der M-SCP 6a die IP-Adresse des Teilnehmerknotens, die in der empfangenen Nachricht 106 enthalten ist, in das Standortinformationsfeld der Teilnehmerinformationstabelle 600 (Schritt 107), und sendet dann als Antwort auf die Teilnehmerinformation-Aktualisierungsnachricht eine Antwortnachricht 108 an den Teilnehmerknoten 4a. Bei Empfang der Antwortnachricht 108 sendet der Teilnehmerknoten 4a eine Kommunikationsregistrierungs-Antwortnachricht 109 an das mobile Endgerät 7a.
Dann führt das mobile Endgerät 7a eine Verarbeitung durch, die zum Senden/Empfangen von Paketdaten erforderlich ist. Das mobile Endgerät 7a sendet eine Aktivierungsanforderungsnachricht 110 mit dem IMSI an den Teilnehmerknoten 4a, um so ein Senden/Empfangen von Paketdaten zu ermöglichen.
Der Teilnehmerknoten 4a liest die Netzwerk-ID aus der Benutzer-Zustands-Verwaltungstabelle 400 in Schritt 104. Nach dem Identifizieren des Gateway-Knotens 3a aus der Netzwerk-ID sendet der Teilnehmerknoten 4a eine Aktivierungsanforderungsnachricht 111 an den Gateway-Knoten 3a, um eine Verbindung zwischen dem Teilnehmerknoten 4a und dem Gateway-Knoten 3a aufzubauen.
Bei Empfang der Aktivierungsanforderungsnachricht 111 teilt der Gateway-Knoten 3a dem mobilen Endgerät 7a eine IP-Adresse zu, wenn dem mobilen Endgerät 7a noch keine IP-Adresse zugeteilt ist (Schritt 112). Der Gateway-Knoten 3a sendet dann Antwortnachrichten 113 und 114 über den Teilnehmerknoten 4a an das mobile Endgerät 7a. Die Antwortnachrichten 113 und 114 umfassen jeweils die dem mobilen Endgerät 7a zugeteilte IP-Adresse. Der Teilnehmerknoten 4a schreibt dann die dem Endgerät 7a zugeteilte und in der empfangenen Nachricht 113 enthaltene IP-Adresse in die Benutzer-Zustands-Verwaltungstabelle 400.
Die automatische IP-Adressen-Zuteilungstechnik kann das DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol), das von IETF EFC 1541 reguliert wird, und die Adressen-Autokonfigurationsfunktion des IPv6 verwenden.
Bei Empfang der Antwortnachricht 114, die als Reaktion auf die Aktivierungsanforderung zurückgesendet wird, sendet das mobile Endgerät 7a eine DNS-Aktualisierungsnachricht 115 an den Teilnehmerknoten 4a. Die DNS-Aktualisierungsnachricht 115 umfasst den FQDN und die IP-Adresse, die in der empfangenen Nachricht 114 enthalten ist. Bei Empfang der Nachricht 115 liest der Teilnehmerknoten 4a die Netzwerk-ID aus der Benutzer-Zustands-Verwaltungstabelle 400. Die Netzwerk-ID wird in Schritt 104 in die Tabelle 400 geschrieben. Danach sendet der Teilnehmerknoten 4a eine DNS-Aktualisierungsnachricht 116 an den dynamischen DNS 2a. In der DNS-Aktualisierungsnachricht 116 wird die Netzwerk-ID zu der empfangenen Nachricht 115 als ein Parameter hinzugefügt. Der dynamische DNS 2a aktualisiert dann die Werte sowohl in dem IP-Adressfeld als auch in dem Netzwerk-ID-Feld in der Ressourcen-Datensatz-Tabelle 200 entsprechend dem FQDN, der in der empfangenen Nachricht 116 enthalten ist (Schritt 117).
Wenn der Teilnehmerknoten, der die Nachricht 113 als Antwort auf die Aktivierungsanforderung empfangen hat, vorgesehen ist mit der dynamischen DNS-Proxy-Funktion und Mitteln zum Senden einer Anforderung zur Aktualisierung von sowohl der IP-Adresse als auch der Netzwerk-ID entsprechend dem in dem dynamischen DNS bestimmten Endgerätnamen an den dynamischen DNS, ohne eine dynamische DNS-Aktualisierungsanforderung von einem Endgerät zu erhalten, wenn der Teilnehmerknoten mit der dynamischen DNS-Proxy-Funktion vorgesehen ist und eine IP-Adresse dem Endgerät zugeteilt ist, dann kann der Teilnehmerknoten die in Schritt 104 in die Benutzer-Zustands-Verwaltungstabelle 400 geschriebene Netzwerk-ID lesen und den Netzwerk-IP-Parameter und eine DNS-Aktualisierungsnachricht 116, welche die in der empfangenen Nachricht 113 enthaltene dynamische IP-Adresse umfasst, an das dynamische DNS 2a senden.
Die Netzwerk-ID des Ursprungs-Endgeräts kann spezifiziert werden, wenn das Endgerät eine Aktivierungsanforderungsnachricht 110 sendet.
15 zeigt ein Verfahren zum Senden/Empfangen von Paketdaten an das mobile Endgerät 7a/von dem mobilen Endgerät 7a, das eine wie in 14 gezeigte Entstehung eines Pakets abgeschlossen hat.
Wenn der Benutzer des mobilen Endgeräts 7a ein Ziel-Endgerät mit seinem Namen spezifiziert, sendet das mobile Endgerät 7a eine DNS-Abfragenachricht 120, 121, einschließlich dem Namen (FQDN), über den Teilnehmerknoten 4a an das dynamische DNS 2a, so dass die IP-Adresse aus dem Zielnamen identifiziert wird. Zu diesem Zeitpunkt erfasst der Teilnehmerknoten 4a die TCP/UCP-Anschlussnummer 53 und beginnt die in 11 gezeigte DNS-Abfrageüberwachungsroutine 60. Wenn der Teilnehmerknoten 4a erfasst, dass der in dem Header der Steuerungsnachricht enthaltene OP-Code „0" ist, speichert er die in dem IP-Header der empfangenen Nachricht 120 enthaltene Quell-IP-Adresse und die ID zum Identifizieren der Anforderungsquelle temporär und wartet, dass eine Antwortnachricht auf die DNS-Abfrage zurückgesendet wird.
Bei Empfang der DNS-Abfragenachricht 121 bezieht sich das dynamische DNS 2a auf die Ressourcen-Datensatz-Tabelle 200, um sowohl die entsprechende IP-Adresse als auch die Netzwerk-ID unter Bezugnahme auf den in der empfangenen Nachricht 121 enthaltenen FQDN zu lesen (Schritt 122). Wenn das dynamische DNS 2a nicht selbst auf die Abfrage antworten kann, kann das dynamische DNS 2a eine Abfrage für die Antwort an den DNS-Server senden, der obere Domains verwaltet, wodurch sowohl die IP-Adresse als auch die Netzwerk-ID, die dem FQDN entsprechen, von dem DNS-Server erhalten werden, der die Domain verwaltet, zu der der FQDN gehört.
Bei Empfang von sowohl der IP-Adresse als auch der Netzwerk-ID, die dem FQDN entsprechen, sendet das dynamische DNS 2a eine Nachricht 123, welche die IP-Adresse und die Netzwerk-ID enthält, als Antwort auf die DNS-Abfrage an den Teilnehmerknoten 4a.
Bei Empfang der Antwortnachricht 123 schreibt der Teilnehmerknoten 4a die in der empfangenen Nachricht 123 enthaltene IP-Adresse und Netzwerk-ID in die Einträge (das Ziel-IP-Adressenfeld und die Ziel-Netzwerk-ID), die der Quell-IP-Adresse entsprechen, in der Benutzer-Zustands-Verwaltungstabelle 400 (Schritt 124). Dann sendet der Teilnehmerknoten 4a eine Nachricht, welche die dem FQDN entsprechende IP-Adresse enthält, als Antwort auf die DNS-Abfrage an das mobile Endgerät 7a.
Bei Empfang der Antwortnachricht 125 setzt das mobile Endgerät 7a die in der empfangenen Nachricht 125 enthaltene IP-Adresse in das Ziel-IP-Adressenfeld des IP-Headers und sendet das IP-Paket einschließlich der Benutzerinformation an den Teilnehmerknoten 4a (Schritt 126).
Bei Empfang des IP-Pakets 126 liest der Teilnehmerknoten 4a die Ziel-Netzwerk-ID, die IP-Adresse des Gateway-Knotens und die Tunnel-ID, die der Quell-IP-Adresse entspricht, aus der Benutzer-Zustands-Verwaltungstabelle 400. Der Teilnehmerknoten 4a fügt dann die Netzwerk-ID zu der Benutzerinformation hinzu, um die Pa ketübertragung an das Ziel-Endgerät zu ermöglichen. Dann fügt der Teilnehmerknoten 4a einen zusätzlichen Header, der die Tunnelinformation enthält, zu der Benutzerinformation hinzu, die an den Gateway-Knoten 3a über die Verbindung zwischen dem Teilnehmerknoten 4a und dem Gateway-Knoten 3a, die in dem Anfangsverfahren aufgebaut wurde, übertragen werden soll. Das Paket wird somit an den Gateway-Knoten 3a übertragen (Schritt 127).
Bei Empfang des Pakets 127, das durch die ursprüngliche Benutzerinformation, die Ziel-Netzwerk-ID und den Header mit der Tunnelinformation konfiguriert ist, entfernt der Gateway-Knoten 3a den zusätzlichen Header und vergleicht die ID des Gateway-Knotens selbst mit der Ziel-Netzwerk-ID, die in dem empfangenen Paket 127 enthalten ist (Schritt 128).
Wenn die Netzwerk-IDs des Ursprungs und des Ziels nicht übereinstimmen, bezieht sich der Gateway-Knoten 3a auf die Gateway-Knoten-Adressentabelle 300, um die IP-Adresse des Ziel-Gateway-Knotens 3c zu lesen, welcher der Ziel-Netzwerk-ID entspricht. Danach überträgt der Gateway-Knoten 3a das Paket, das durch die ursprüngliche Benutzerinformation und den zusätzlichen Header, einschließlich sowohl der Ursprungs- als auch der Zielknoten-IP-Adressen, konfiguriert ist, an den Gateway-Knoten 3c (Schritt 129).
16 zeigt ein Verfahren, das in Schritt 128 in 15 ausgeführt wird, wenn die Netzwerk-IDs des Ursprungs und des Ziels übereinstimmen.
Das Verfahren ist in den Schritten 120 bis 128 dasselbe wie das in 15 gezeigte Verfahren.
Wenn die Netzwerk-IDs des Ursprungs und des Ziels übereinstimmen, bezieht sich der Gateway-Knoten 3a gemäß der Ziel-IP-Adresse, die in der ursprünglichen Benutzerinformation des empfangenen Pakets 127 enthalten ist, auf die Benutzerverwaltungstabelle 310, um die IP-Adresse des besuchten Teilnehmerknotens des Ziel-Endgeräts zu lesen. Der Gateway-Knoten 3a überträgt dann das Paket 130, einschließlich des zusätzlichen Headers, der die IP-Adresse des Teilnehmerknotens 3b und die eigene IP-Adresse enthält, sowie die ursprüngliche Benutzerinformation an den Teilnehmerknoten 4b.
Bei Empfang des Pakets 130 entfernt der Teilnehmerknoten 4b den zusätzlichen Header und überträgt dann das Paket 131 einschließlich der ursprünglichen Benutzerinformation an das mobile Endgerät 8a.
Durch das obige Verfahren wird ein Paket an ein mobiles Endgerät übertragen, das ein Anfangsverfahren in einem mobilen Paketkommunikationsnetzwerk abgeschlossen hat, auch wenn das mobile Endgerät das dynamische IP-Adressenverfahren verwendet.
Im Folgenden wird ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Gateway-Knoten 3 mit der in 11 gezeigten DNS-Abfrage-Überwachungsroutine 60 vorgesehen; der Teilnehmerknoten 4 ist nicht mit der Routine 60 vorgesehen.
17 zeigt das Verfahren für in dem zweiten Ausführungsbeispiel durchzuführende Verarbeitungen.
Das in 17 gezeigte Verfahren unterscheidet sich von dem in 15 gezeigten Verfahren nur darin, dass der Gateway-Knoten 3 eine DNS-Abfrage überwacht, die von einem Endgerät 7a an das dynami sche DNS 2a und den Gateway-Knoten 3a ausgegeben wird, bei Empfang einer Antwortnachricht von dem dynamischen DNS 2a als Antwort auf die DNS-Abfrage, speichert er sowohl die IP-Adresse als auch die Ziel-Netzwerk-ID temporär.
In diesem Ausführungsbeispiel ist weder das Ziel-IP-Adressenfeld noch das Ziel-Netzwerk-ID-Feld als Eintrag für jeden IMSI in der Benutzer-Zustands-Verwaltungstabelle 400 des Teilnehmerknotens 4 erforderlich. Das Ziel-Netzwerk-ID-Feld 554 kann in diesem Ausführungsbeispiel aus dem Format des Pakets 550 weggelassen werden, das zwischen dem Teilnehmerknoten 4 und dem Gateway-Knoten 3 übertragen wird. Jedoch müssen das Ziel-IP-Adressenfeld und das Ziel-Netzwerk-ID-Feld als Einträge für jeden IMSI in der Benutzerverwaltungstabelle 310 hinzugefügt werden, die für den Gateway-Knoten 3 vorgesehen ist.
Wenn der Benutzer des mobilen Endgeräts 7a eine Zielvorrichtung mit ihrem Namen spezifiziert zum Start einer Kommunikation, wird die IP-Adresse der Zielvorrichtung aus dem Namen identifiziert. Das mobile Endgerät 7a sendet somit DNS-Abfragenachrichten 140, 141 und 142, einschließlich des Namens (FQDN), über den Teilnehmerknoten 4a und den Gateway-Knoten 3a an das dynamische DNS 2a. Der Gateway-Knoten 3a erfasst dann die TCP/UCP-Anschlussnummer 53 und beginnt die in 11 gezeigte DNS-Abfrage-Überwachungsroutine 60. Weiter erfasst der Gateway-Knoten 3a, dass der in dem Header der Steuerungsnachricht enthaltene OP-Code „0" ist, und speichert die Quell-IP-Adresse des IP-Headers der empfangenen Nachricht 141 und die ID zum Identifizieren der Anfragequelle temporär und wartet dann auf eine Antwortnachricht, die auf die DNS-Abfrage zurückgesendet wird.
Bei Empfang der DNS-Abfragenachricht 142 bezieht sich das dynamische DNS 2a auf die Ressourcen-Datensatz-Tabelle 200, um die entsprechende IP-Adresse und Netzwerk-ID unter Bezugnahme auf den FQDN zu suchen, der in der empfangenen Nachricht 142 enthalten ist (Schritt 143). Wenn das dynamische DNS 2a nicht selbst auf die Abfrage 142 antworten kann, sendet das dynamische DNS 2a die Abfrage an den DNS-Server, der obere Domains verwaltet, wodurch es sowohl die IP-Adresse als auch die Netzwerk-ID, die dem FQDN entsprechen, von dem DNS-Server erhält, der die Domain verwaltet, zu der der FQDN gehört.
Bei Empfang sowohl der IP-Adresse als auch der Netzwerk-ID, die dem FQDN entsprechen, sendet das dynamische DNS 2a die Antwortnachricht 144, einschließlich der IP-Adresse und der Netzwerk-ID, als Antwort auf die DNS-Abfrage an den Gateway-Knoten 3a.
Bei Empfang der Antwortnachricht 144 schreibt der Gateway-Knoten 3a die in der empfangenen Nachricht 144 enthaltene IP-Adresse und die Netzwerk-ID in das Ziel-IP-Adressenfeld und das Ziel-Netzwerk-ID-Feld, die Einträge entsprechend der Quell-IP-Adresse in der Benutzerverwaltungstabelle 310 sind (Schritt 145). Danach sendet der Gateway-Knoten 3a als Antwort auf die DNS-Abfragenachricht Antwortnachrichten 146 und 147, einschließlich der dem FQDN entsprechenden IP-Adresse, über den Teilnehmerknoten 4a an das mobile Endgerät 7a.
Bei Empfang der Antwortnachricht 147 setzt das mobile Endgerät 7a die in der empfangenen Nachricht 147 enthaltene IP-Adresse in das Ziel-IP-Adressfeld des IP-Headers und sendet das Paket einschließlich der Benutzerinformation 148 an den Teilnehmerknoten 4a.
Bei Empfang des IP-Pakets 148 liest der Teilnehmerknoten 4a die Tunnel-ID, die der Quell-IP-Adresse entspricht, aus der Benutzer-Zustands-Verwaltungstabelle 400 und fügt einen zusätzlichen Header, einschließlich der Tunnelinformation, zu der Benutzerinformation hinzu, die über die in dem Anfangsverfahren bestimmte Verbindung zwischen dem Teilnehmerknoten 4a und dem Gateway-Knoten 3a an den Gateway-Knoten 3a gesendet werden soll. Das Paket wird somit an den Gateway-Knoten 3a übertragen (Schritt 149).
Bei Empfang der ursprünglichen Benutzerinformation sowie des Pakets 149 mit dem Header entfernt der Gateway-Knoten 3a den zusätzlichen Header und liest dann die Ziel-Netzwerk-ID, die der Ziel-IP-Adresse des ursprünglichen IP-Paket-Headers entspricht, aus der Benutzerverwaltungstabelle 310, um die gelesene Ziel-Netzwerk-ID mit der ID des Gateway-Knotens selbst zu vergleichen (Schritt 128).
Wenn die Netzwerk-IDs der Quelle und des Ziels nicht übereinstimmen, bezieht sich der Gateway-Knoten 3a auf die Gateway-Knoten-Adressentabelle 300, um die IP-Adresse des Ziel-Gateway-Knotens 3c entsprechend der Ziel-Netzwerk-ID zu lesen. Danach überträgt der Gateway-Knoten 3a ein durch die ursprüngliche Benutzerinformation konfiguriertes Paket sowie einen zusätzlichen Header, der die IP-Adressen sowohl des Quell- als auch des Ziel-Gateway-Knotens umfasst, an den Gateway-Knoten 3c (Schritt 129).
Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist es folglich möglich, einen Abschlussdienst für jedes mobile Endgerät vorzusehen, das das dynamische IP-Adressverfahren verwendet, ohne das Kommunikationsprotokoll zu erweitern, das zwischen einem Teilnehmerknoten und einem Gateway-Knoten verwendet wird.
Im Folgenden wird ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Dieses dritte Ausführungsbeispiel setzt Mittel ein zum Erlangen einer Ziel-Netzwerk-ID, die einer Ziel-IP-Adresse entspricht, durch Senden einer DNS-Abfrage an ein dynamisches DNS 2, wenn ein Gateway-Knoten 3 ein Paket mit einer Benutzerinformation empfängt.
18 zeigt ein Verfahren zur Durchführung einer Verarbeitung in dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Das in 18 gezeigte Verfahren unterscheidet sich von dem in 17 gezeigten Verfahren darin, dass der Gateway-Knoten 3a keine DNS-Abfrage-Überwachungsroutine hat, sondern Mittel zum Abfragen des DNS über die Ziel-Netzwerk-ID, die einer Ziel-IP-Adresse entspricht, bei Empfang einer Benutzerinformation.
Wenn der Benutzer des mobilen Endgeräts 7a eine Zielvorrichtung mit deren Namen spezifiziert, um eine Kommunikation zu beginnen, wird die IP-Adresse der Zielvorrichtung aus dem Namen identifiziert. Das mobile Endgerät 7a sendet somit eine DNS-Abfragenachricht 161 einschließlich dem Namen (FQDN) an das dynamische DNS 2a.
Bei Empfang der DNS-Abfragenachricht 161 sucht das dynamische DNS 2a die entsprechende IP-Adresse unter Bezugnahme auf den FQDN, der in der empfangenen Nachricht 161 enthalten ist (Schritt 162). Wenn das dynamische DNS 2a nicht selbst auf die Abfrage 161 antworten kann, sendet das dynamische DNS 2a die Abfrage an den DNS-Server, der obere Domains verwaltet, wodurch sowohl die IP-Adresse als auch die Netzwerk-ID, die dem FQDN entsprechen, von dem DNS-Server erhalten werden, der die Domain verwaltet, zu der der FQDN gehört.
Bei Empfang der dem FQDN entsprechenden IP-Adresse sendet das dynamische DNS 2a als Antwort auf die DNS-Abfragenachricht eine Antwortnachricht 163 mit der IP-Adresse an das mobile Endgerät 7a.
Bei Empfang der Antwortnachricht 161 setzt das mobile Endgerät 7a die in der empfangenen Nachricht 163 enthaltene IP-Adresse in das Ziel-IP-Adressfeld des IP-Headers und sendet ein Paket (164), das die Benutzerinformation enthält, an den Teilnehmerknoten 4a.
Bei Empfang des IP-Pakets 164 liest der Teilnehmerknoten 4a die der Quell-IP-Adresse entsprechende Tunnel-ID aus der Benutzer-Zustands-Verwaltungstabelle 400 und fügt einen zusätzlichen Header mit der Tunnelinformation zu der Benutzerinformation hinzu und überträgt die Benutzerinformation über die in dem Anfangsverfahren hergestellte Verbindung zwischen dem Teilnehmerknoten 4a und dem Gateway-Knoten 3a an den Gateway-Knoten 3a. Das Paket wird somit an den Gateway-Knoten 3a übertragen (Schritt 165).
Bei Empfang der ursprünglichen Benutzerinformation sowie des Pakets 165 mit dem zusätzlichen Header entfernt der Gateway-Knoten 3a den zusätzlichen Header und sendet dann eine DNS-Abfragenachricht 166, welche die in der ursprünglichen Benutzerinformation gesetzte Ziel-IP-Adresse enthält, an das dynamische DNS 2a.
Bei Empfang der DNS-Abfragenachricht 166 bezieht sich das dynamische DNS 2a auf die Ressourcen-Datensatz-Tabelle 200, um die Netzwerk-ID zu lesen, die der IP-Adresse entspricht (Schritt 167), und sendet dann eine Antwortnachricht 168 mit der Netzwerk-ID an den Gateway-Knoten 3a.
Bei Empfang der Nachricht 168 vergleicht der Gateway-Knoten 3a die Ziel-Netzwerk-ID mit der ID des Gateway-Knotens selbst (Schritt 128).
Wenn die Netzwerk-IDs der Quelle und des Ziels nicht übereinstimmen, liest der Gateway-Knoten 3a die IP-Adresse des Ziel-Gateway-Knotens 3c, die der Ziel-Netzwerk-ID entspricht, aus der Gateway-Knoten-Adressentabelle 300. Danach überträgt der Gateway-Knoten 3a ein Paket, das durch die ursprüngliche Benutzerinformation konfiguriert ist, sowie den zusätzlichen Header, der die IP-Adressen sowohl des Quell-Knotens als auch des Ziel-Knotens umfasst, an den Gateway-Knoten 3c (Schritt 129).
Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist es somit möglich, den Abschlussdienst für jedes mobile Endgerät vorzusehen, welches das dynamische IP-Adressverfahren einsetzt, ohne eine Funktion zur Überwachung von DNS-Abfragen zu einem der Teilnehmerknoten oder Gateway-Knoten hinzuzufügen.
Im Folgenden wird ein viertes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. In diesem vierten Ausführungsbeispiel ist der Gateway-Knoten 3 mit der in 11 gezeigten DNS-Abfrage-Überwachungsroutine 60 vorgesehen sowie mit Mitteln zum Überprüfen bei Empfang eines Pakets, das eine Benutzerinformation aufweist, ob die Ziel-Netzwerk-ID, die der Ziel-IP-Adresse entspricht, darin (in dem Gateway-Knoten) gespeichert ist oder nicht und zum Erhalten der Ziel-Netzwerk-ID, die der Ziel-IP-Adresse entspricht, von dem dynamischen DNS 2 durch Senden einer DNS-Abfrage an das DNS, wenn die Ziel-Netzwerk-ID nicht in dem Gateway-Knoten 3 gespeichert ist.
Dieses Ausführungsbeispiel wird angewendet, wenn sich der Gateway-Knoten, der eine DNS-Abfragenachricht 144 empfangen hat, von dem Gateway-Knoten unterscheidet, der ein Paket 149 mit Elementen einer Benutzerinformation und einem zusätzlichen Header empfangen hat. Der Gateway-Knoten, der die Benutzerinformation sowie das Paket 149 mit dem zusätzlichen Header empfangen hat, prüft, ob der Gateway-Knoten die Ziel-Netzwerk-ID speichert, die der Ziel-IP-Adresse entspricht, oder nicht. Wenn der Gateway-Knoten die Ziel-Netzwerk-ID nicht aufweist, sendet der Gateway-Knoten eine DNS-Abfragenachricht 166, welche die in der ursprünglichen Benutzerinformation bestimmte Ziel-IP-Adresse umfasst, an das dynamische DNS 2a, wie in dem obigen dritten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde.
Gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist es somit möglich, den Abschlussdienst für jedes mobile Endgerät vorzusehen, das eine dynamische IP-Adresse verwendet, da ein Gateway-Knoten, der eine DNS-Abfragenachricht, die einen Namen eines Kommunikationsziels betrifft, nicht überwacht hat bei Empfang von einem Ursprungs-Endgerät eines ursprünglichen Pakets, dessen IP-Header die IP-Adresse des Kommunikationsziels umfasst, das eine dynamische IP-Adresse verwendet, eine DNS-Abfrage an das dynamische DNS sendet, um die Netzwerk-ID des Ziel-Endgeräts zu erhalten.
Wie aus der Beschreibung der obigen Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung zu erkennen ist, ist es möglich, den Abschlussdienst für jedes Endgerät vorzusehen, das eine dynamische IP-Adresse verwendet. Zusätzlich ist es möglich, ein mobiles Paketkommunikationsnetzwerk effektiv zu benutzen, so dass ein Netzwerk-Provider den Benutzern einen Paketkommunikationsdienst zwischen mobilen Endgeräten anbieten kann sowie für jedes mobile Endgerät einen Anwendungsdienst, der eine Funktion zum Abschließen der Paketübertragung von einem festen Netzwerk verwendet. Da sich die IPv6-Adresse durch die IP-Adressen-Autokonfigurationsfunktion auszeichnet, ist die vorliegende Erfindung bei der Verwendung von IPv6-Adressen für Endgeräte sehr effektiv.

Claims

Steuerungsvorrichtung für eine paketbasierte Kommunikation zur Datenkommunikation mit einem mobilen Endgerät (7a, 8a), wobei die Vorrichtung über ein Netzwerk (1, 15) verbunden ist mit einem Server (2a) zum Speichern von Information über eine Korrespondenz zwischen einer dem mobilen Endgerät (7a, 8a) zugewiesenen IP-Adresse und einem Namen des mobilen Endgeräts (7a, 8a); einer Heimat-Gateway-Vorrichtung (3a, 3b) für das mobile Endgerät (7a, 8a); einer weiteren Heimat-Gateway-Vorrichtung (3c, 3d) für ein weiteres mobiles Endgerät (7b, 8b); und einer Dienststeuerungsvorrichtung (6a) zum Speichern von Standortinformation und Dienstinformation für das mobile Endgerät (7a, 8a); wobei die Vorrichtung aufweist: Mittel zum Lesen eines Identifizierers der Heimat-Gateway-Vorrichtung (3a, 3b) aus der Dienststeuerungsvorrichtung (6a); Mittel zum Empfang der zugewiesenen IP-Adresse von dem mobilen Endgerät (7a, 8a), wenn die IP-Adresse dem mobilen Endgerät (7a, 8a) zugewiesen ist; und Mittel zum Senden der dem mobilen Endgerät (7a, 8a) zugewiesenen IP-Adresse und des Identifizierers der Heimat-Gateway-Vorrichtung (3a, 3b) an den Server (2a); wobei sich, wenn die andere Heimat-Gateway-Vorrichtung (3c, 3d) ein Benutzerpaket, das an das mobile Endgerät (7a, 8a) gerichtet ist, von dem anderen mobilen Endgerät (7b, 8b) empfängt, die andere Heimat-Gateway-Vorrichtung (3c, 3d) auf einen Identifizierer der Heimat-Gateway-Vorrichtung (3a, 3b) bezieht, der in dem Server (2a) hinsichtlich der zugewiesenen IP-Adresse und dem Namen des mobilen Endgeräts (7a, 8a) basierend auf dem Namen gespeichert wurde, um so das Benutzerpaket über die Heimat-Gateway-Vorrichtung (3a, 3b) an das mobile Endgerät (7a, 8a) zu übertragen.
Steuerungsvorrichtung für eine paketbasierte Kommunikation gemäß Anspruch 1, wobei die Vorrichtung über das Netzwerk (1, 15) verbunden ist mit einem weiteren Server (2b) zum Speichern von Information über eine Korrespondenz zwischen einer dem anderen mobilen Endgerät (7b, 8b) zugewiesenen IP-Adresse und einem Namen des anderen mobilen Endgeräts (7b, 8b), wobei die Vorrichtung weiter aufweist: Mittel zum Überwachen eines Signals zum Senden an den anderen Server (2b) einer Abfrage der zugewiesenen IP-Adresse des anderen mobilen Endgeräts (7b, 8b), wobei die Abfrage von dem mobilen Endgerät (7a, 8a) gesendet wird, um eine Datenkommunikation mit dem anderen mobilen Endgerät (7b, 8b) zu beginnen; und einen Speicher zum Speichern der zugewiesenen IP-Adresse des anderen mobilen Endgeräts (7b, 8b) und eines Identifizierers der anderen Heimat-Gateway-Vorrichtung (3c, 3d) für das andere mobile Endgerät (7b, 8b), wobei die zugewiesene IP-Adresse und der Identifizierer in einem Antwortsignal, das von dem anderen Server (2b) zurückgesendet wird, auf das Signal enthalten sind.
Steuerungsvorrichtung für eine paketbasierte Kommunikation gemäß Anspruch 2, wobei die Vorrichtung weiter aufweist: Mittel zum Lesen des Identifizierers der anderen Heimat-Gateway-Vorrichtung (3c, 3d) aus dem Speicher, wenn die Steuerungsvorrichtung für eine paketbasierte Kommunikation ein Paket, das für das andere mobile Endgerät (7b, 8b) bestimmt ist, von dem mobilen Endgerät (7a, 8a) empfängt; und Mittel zum Senden des Pakets an die andere Heimat-Gateway-Vorrichtung (3c, 3d) nach dem Hinzufügen des Identifizierers der anderen Heimat-Gateway-Vorrichtung (3c, 3d) zu dem Paket.
Steuerungsverfahren für eine paketbasierte Kommunikation, das für eine Steuerungsvorrichtung für eine paketbasierte Kommunikation zur Datenkommunikation mit einem mobilen Endgerät (7a, 8a) eingesetzt wird, wobei die Vorrichtung über ein Netzwerk (1, 15) verbunden ist mit einem Server (2a) zum Speichern von Information über eine Korrespondenz zwischen einer dem mobilen Endgerät (7a, 8a) zugewiesenen IP-Adresse und einem Namen des mobilen Endgeräts (7a, 8a); einer Heimat-Gateway-Vorrichtung (3a, 3b) für das mobile Endgerät (7a, 8a); einer weiteren Heimat-Gateway-Vorrichtung (3c, 3d) für ein weiteres mobiles Endgerät (7b, 8b); und einer Dienststeuerungsvorrichtung (6a) zum Speichern von Standortinformation und Dienstinformation für das mobile Endgerät (7a, 8a); wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Lesen eines Identifizierers der Heimat-Gateway-Vorrichtung (3a, 3b) aus der Dienststeuerungsvorrichtung (6a); Empfang der zugewiesenen IP-Adresse von dem mobilen Endgerät (7a, 8a), wenn die IP-Adresse dem mobilen Endgerät (7a, 8a) zugewiesen ist; und Senden der dem mobilen Endgerät (7a, 8a) zugewiesenen IP-Adresse und des Identifizierers der Heimat-Gateway-Vorrichtung (3a, 3b) an den Server (2a); wobei sich, wenn die andere Heimat-Gateway-Vorrichtung (3c, 3d) ein Benutzerpaket, das an das mobile Endgerät (7a, 8a) gerichtet ist, von dem anderen mobilen Endgerät (7b, 8b) empfängt, die andere Heimat-Gateway-Vorrichtung (3c, 3d) auf einen Identifizierer der Heimat-Gateway-Vorrichtung (3a, 3b) bezieht, der in dem Server (2a) basierend auf dem Namen des mobilen Endgeräts hinsichtlich der zugewiesenen IP-Adresse des mobilen Endgeräts (7a, 8a) und dem Namen des mobilen Endgeräts (7a, 8a) gespeichert wurde, um so das Benutzerpaket über die Heimat-Gateway-Vorrichtung (3a, 3b) an das mobile Endgerät (7a, 8a) zu übertragen.
Steuerungsverfahren für eine paketbasierte Kommunikation gemäß Anspruch 4, wobei die dem mobilen Endgerät (7a, 8a) zugewiesene IP-Adresse von der Heimat-Gateway-Vorrichtung (3a, 3b) zugewiesen wird.
Steuerungsverfahren für eine paketbasierte Kommunikation gemäß Anspruch 5, wobei die Vorrichtung über das Netzwerk (1, 15) verbunden ist mit einem weiteren Server (2b) zum Speichern von Information über eine Korrespondenz zwischen einer dem anderen mobilen Endgerät (7b, 8b) zugewiesenen IP-Adresse und einem Namen des anderen mobilen Endgeräts (7b, 8b), wobei das Verfahren weiter die Schritte aufweist: Überwachen eines Signals zum Senden an den anderen Server (2b) einer Abfrage der zugewiesenen IP-Adresse des anderen mobilen Endgeräts (7b, 8b), wobei die Abfrage von dem mobilen Endgerät (7a, 8a) gesendet wird, um eine Datenkommunikation mit dem anderen mobilen Endgerät (7b, 8b) zu beginnen; und Speichern der zugewiesenen IP-Adresse des anderen mobilen Endgeräts (7b, 8b) und eines Identifizierers der anderen Heimat-Gateway-Vorrichtung (3c, 3d) für das andere mobile Endgerät (7b, 8b) in einem Speicher, wobei die zugewiesene IP-Adresse und der Identifizierer in einem Antwortsignal, das von dem anderen Server (2b) zurückgesendet wird, auf das Signal enthalten sind.
Steuerungsverfahren für eine paketbasierte Kommunikation gemäß Anspruch 6, wobei das Verfahren weiter die Schritte aufweist: Lesen des Identifizierers der anderen Heimat-Gateway-Vorrichtung (3c, 3d) aus dem Speicher, wenn die Steuerungsvorrichtung für eine paketbasierte Kommunikation ein Paket, das für das andere mobile Endgerät (7b, 8b) bestimmt ist, von dem mobilen Endgerät (7a, 8a) empfängt; und Senden des Pakets an die andere Heimat-Gateway-Vorrichtung (3c, 3d) nach dem Hinzufügen des Identifizierers der anderen Heimat-Gateway-Vorrichtung (3c, 3d) zu dem Paket.