JP4713817B2 - パケットデータネットワークへの端末装置のログイン方法 - Google Patents
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Description
本発明は、端末装置の移動性(モバイリティ)を支援するパケットデータネットワークに端末装置がログインする方法に関する。
【0002】
データ端末装置がこの種のパケットデータネットワークにおいて作動できるようにするには、それぞれこの種のデータ端末装置に対してネットワーク内でアドレスが割り当てられることが必要である。アドレスはそれぞれ、ネットワークに伝送されるデータパケットに付加することができて、ネットワークにおいてデータパケットを設定されている受信機の端末装置に正しく転送することができるようにしている。インターネット・プロトコル・バージョン4は例えば、それぞれ接続されている計算機に対して1つのアドレスを使用している。アドレスはポイントによって分離されている一連の数字として表すことができ、その際これら数字は、ハイアラーキに段階付けられているシステムにおいてドイツ郵政省によって使用されている郵便番号システムの数字に類似した手法で計算機の所在地を記述している。この種のハイアラーキなストラクチャによりネットワークのノードを通過させて、先送りされるべきデータパケットが正しい方向に転送されるようにすることができ、しかもこの場合にデータパケットはネットワーク全体のストラクチャを詳細に分かっている必要はない。
【0003】
しかしこの種のネットワークにおけるアドレスはネットワークの地理的なストラクチャを映しているという事実のために次のときには問題が生じる。つまり、端末装置がネットワークストラクチャのために異なっているアドレスを持っている必要があるかもしれない種々の場所で端末装置が利用されるときである。アドレスal.bl.cl.dl(ここでal,bl,cl,dlはそれぞれ、255より小さな自然数である)を有する端末装置が自分の割り当てられているノードal.bl.cl.dlを介してではなくて、別の所在地においてノードal.bl.cl.dlを介して作動されるものであると仮定すると、端末装置はデータパケットを、データパケットがその目的地に達することができるかもしれないネットワークに送り出す可能性もある。しかしこの種のデータパケットが送信される目的地計算機の答えを目的地計算機は目的地アドレスal.bl.cl.dlに送信することになる。端末装置はこの所在地には存在していないので、答えは宙に浮く。すなわち通信は実現されない。
【0004】
この問題を少なくとも部分的に解決するために、移動IPプロトコルが開発されている。整合された形においてこのプロトコルはインターネット・プロトコル・バージョン6標準の構成部分でもある。このプロトコルは、ホーム・ノードではないノードを介して端末装置がネットワークにログインされるとき、端末装置に第2のアドレス、いわゆるケア・オブ・アドレスが割り当てられるようにしている。このケア・オブ・アドレスは端末装置のホームノードにあるいわゆるホーム・エージェントに伝送される。これに基づいてホーム・エージェントは、当該端末装置に定められている、すなわちその第1のアドレスを付けているデータパケットをホームノードで捕捉しかつそれを、ケア・オブ・アドレスを付けて、トンネリング技術で実際の所在地の端末装置に転送することができる。
【0005】
端末装置の移動性を支援する、上述したモービルIPネットワークのようなパケットデータネットワークに端末装置がログインすることは著しいシグナリングコストと結び付いていて、有効データに対するネットワークの伝送容量が不都合にも低減される。一方において、端末装置がネットワークと接触を持ち始める際にネットワーク内に空いているアドレスを見つけて、それを端末装置にネットワークにおいて作動している他の端末装置との衝突の危険なく割り当てることができなければならず、他方においてこのアドレスは、それが見つけられたとき、端末装置に伝送されて、端末装置が正しい送信アドレスを該端末装置から送信されるパケットに取り付けることができなければならず、かつこのアドレスはホーム・エージェントに通報されて、エージェントが第1のアドレスに送信されたパケットを正しく転送することができるようでなければならない。
【0006】
このような欠点は、端末装置がパケットデータネットワークと移動無線ネットワークの無線接続を介して交信するとき特別問題である。というのはここでは伝送帯域幅は−システムの機能性にとって重要である、例えば伝送エラーに対して高度に保護されて伝送されなければならないアドレスのような情報の伝送に対して殊に、きちきちである。
【0007】
本発明の課題は、移動する端末装置の、パケットデータネットワークへのログインを僅かなシグナリングコストで可能にする方法を提供することである。
【0008】
この課題は、請求項1の特徴部分に記載の構成を有する方法によって解決される。この方法は、次の思想に基づいている:数多くの通信ネットワークは端末装置のログインの際に端末装置から、端末装置またはそのユーザを少なくともそのネットワーク内で特徴付けている識別符号(identification=ID)が伝送されることを要求し、その際この識別符号−殊に電気通信ネットワークの場合−は、ネットワークの利用をユーザに割り当てかつ計算に組み入れることができるようにするために用いることができる、または−むしろ計算機ネットワークの場合−ネットワークおよび場合によりそこで使用可能になっているデータベースに対するアクセスのユーザの権限を検査するために用いることができる。この識別符号はいずれの場合にも端末装置からネットワークに伝送されなければならない。それ故にこの識別符号に含まれている個別化する情報はわざわざ伝送される必要もなく、アドレスの計算のために用いることができる。計算が統一性のあるプロセス(標準メソッド)に従ってネットワークによってばかりでなく端末装置によっても実施されるようにして、最終的に両者は当該端末装置に対して同じアドレスを使用することができ、その場合このアドレスがネットワークから端末装置に伝送されていなければならないということもない。
【0009】
有利な実施形態は従属請求項の対象である。
【0010】
プロセスの反転は、2つの端末装置に同じアドレスが割り当てられることがないことを保証するために望ましいことである。
【0011】
識別符号がそれぞれの端末装置に製造の際に世界規模で(かつ例えばパケットデータネットワーク内ばかりでなく)一義的に割り当てられるようにすると好適である。というのはそうすれば−例えばローミングの枠内において−通常は外部のネットワークで使用される任意の端末装置の、パケットデータネットワークへのログインも可能になるからである。
【0012】
端末装置が移動する端末装置であるとき、識別符号として特別そのIMSI(International Mobile Subscriber Identity)が提供される。
【0013】
端末装置のアドレスは端末装置の識別符号とパケットデータネットワークの識別符号とをつなぎ合わせることによって非常に簡単に形成することができる。
【0014】
次に実施例を図面に基づいて詳細に説明する。その際:
図1は、本発明の方法が適用可能であるパケットデータネットワークに対する例として、例えばインターネットのようなネットワークに対するアクセスを移動端末装置が可能にするアクセスネットワークを略示しており、
図2は、端末装置のログインの際に端末装置とアクセスネットワークとの間で交換される最も重要なメッセージのシーケンスを略示している。
【0015】
図1から明らかであるように、アクセスネットワークANは複数のゲートウェイサーバーGSを有している。ゲートウェイサーバーは国の種々の場所に設置されることができかつそれぞれ、ネットワークNW、例えばインターネットに対するインターフェーを有している。ゲートウェイサーバーGSは機能的に相互に独立している。これらは多重に存在していて、個々の端末装置UEの、ネットワークNWに対するアクセス経路があまり長くならないようにしている。
【0016】
インターネットは、そのアクセス交換のためにここに説明するアクセスネットワークANが適用可能であるネットワークNWに対する1例にすぎない。他の使用例は例えば、会社の社員等の移動端末装置UEの、会社独自のネットワークNWとの結合が考えられる。
【0017】
アクセスネットワークANはIPベースド無線アクセスネットワークRANを有している。これは無線通信システムPLMNを介する端末装置UEの結合を支援する。別の、ここでは詳しく考察しない、端末装置の結合の手法は、ワイヤレスLAN、xDSL,FTTxまたは広帯域ケーブルテレビジョンCATVのような有線の広帯域サービスである。
【0018】
無線通信システムPLMNは、GSMまたはUMTSのような移動無線規格によって一般に公知のセルラ構造を有しているが、これは図には詳細に示されていない。これは複数の基地局BSを有している。基地局はそれぞれセルと称される地理上の地域に所属していて、セル内に所在している端末装置と交信することができる。基地局のコントローラはそれぞれ、該コントローラに接続されている多数の基地局を制御する。基地局のコントローラは無線アクセスネットワークRANのノードに接続されている。
【0019】
図2には、無線アクセスネットワークRANへの端末装置UEのログインのシーケンスが略示されている。端末装置UEがアクセスネットワークRANにログインして、データをネットワークNWまたはアクセスネットワークに接続されている別の端末装置と交換しようとするとき、このために端末装置はまず、移動無線通信システムのレベルにログインしなければならない。このログイン過程のシーケンスは、GSM,UMTS等のような種々の移動無線通信規格に対して詳細に定められており、それ故にここで詳しく説明する必要はない。本発明にとって重要なのは、図2において矢印1によって象徴的に示されているログイン過程の経過中端末装置UEが識別符号を移動無線通信システムPLMNに伝送することである。この識別符号は、端末装置のアイデンティティを確認しかつ最終的に移動無線通信システムPLMNのリソースを利用するための端末装置の権限を検査することを可能にするものである。この識別符号は少なくとも、端末装置のTMSI(International Mobile Subscriber Identity)を有している。
【0020】
移動無線通信システムPLMNへのログイン過程は通例の仕方において、ここではネットワーク識別子NIと称される、移動無線通信システムの識別符号を端末装置UEに伝送すること(矢印2)も含んでいる。この識別符号により端末装置ないしそのユーザは、場合によっては複数選択できるようになっているシステムのどれと端末装置がログインしているのかを識別することができる。
【0021】
識別符号の検査が肯定的に終わりかつ端末装置が移動無線通信システムPLMNを利用することができ、かつ更に移動無線通信システムPLMNが、端末装置UEによって要求されるコネクションが無線アクセスネットワークRANを介するパケットデータコネクションであることを確認すると、矢印3に示されているメッセージにおいて端末装置UEから送出された識別符号IMSI並びにネットワーク識別子NIがアクセスネットワークRANに向けて送られる。
【0022】
このようにして端末装置UE並びにアクセスネットワークRANは2つの識別符号IMSIおよびNIの知識を使用することができる。両方でお互いに無関係に、2つの識別符号を1つの符号チェーンに結び付けることで1つのアドレスを形成する。符号チェーンの第1の部分はネットワーク識別子NIでありかつ第2の部分はIMSIである。手間をかけて伝送エラーに対して防護されなければならず、それ故にアドレスの本来の符号数を遙かに越えている情報量の伝送を必要とすることになるアドレスを無線を介して伝送する必要はない。
【0023】
IMSIは定義により世界規模で存在している移動無線端末装置それぞれを一義的に特徴付けているので、このようにして生成されるアドレスは必然的に1つしかない。それ故にそれはアクセスネットワークにおけるデータ線路に対して使用することができ、しかもこのアドレスが既に別の端末装置に付与されているのかどうかの検査も必要でない。それ故に、このような検査ないしまだ付与されていないアドレスの探索に伴って生じるシグナリングコストは回避される。
【0024】
従ってこのように生成されるアドレスはそれが生成された後すぐに端末装置によって送信者標識として、端末装置からネットワークNWに送信されるデータパケット(矢印4によって象徴的に示されている)またはネットワークNWを介して端末装置UEに送信されるデータパケットに対して使用することができ、この場合使用されるべきアドレスを介してその前に何らかの形式の通報作業を端末装置UEと無線アクセスネットワークRANとの間の無線経路において行う必要はない。アドレス生成は専ら、端末装置を移動無線通信システムPLMNへログインするためにいずれにせよ必要である無線伝送に係る情報に基づいて行われる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の方法が適用可能であるパケットデータネットワークに対する例として、例えばインターネットのようなネットワークに対するアクセスを移動端末装置が可能にするアクセスネットワークの略図である。
【図2】 端末装置のログインの際に端末装置とアクセスネットワークとの間で交換される最も重要なメッセージのシーケンスの略図である。
Claims (2)
- 端末装置の移動性を支援するパケットデータネットワークに端末装置がログインするための方法であって、
端末装置には、データパケットの受信のためのアドレスが割り当てられるという形式の方法において、
端末装置は、該端末装置の製造時に該端末装置に世界規模で一義的に割り当てられた識別符号を前記パケットデータネットワークに伝送し、
前記端末装置へ前記パケットデータネットワークから、該パケットデータネットワークの識別符号を送信し、
前記端末装置と前記パケットデータネットワークとは同じ計算プロセスによって、該端末装置の識別符号と該パケットデータネットワークの識別符号とから、前記アドレスを計算する
ことを特徴とする方法。 - 前記端末装置は移動無線端末装置であり、かつ
前記移動無線端末装置が伝送する識別符号は該移動無線端末装置のIMSIである
請求項1記載の方法。
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