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DE60310667T2 - Netzarchitektur für mobile Kommunikationssysteme und entsprechendes Kommunikationsverfahren - Google Patents

Netzarchitektur für mobile Kommunikationssysteme und entsprechendes Kommunikationsverfahren Download PDF

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DE60310667T2
DE60310667T2 DE2003610667 DE60310667T DE60310667T2 DE 60310667 T2 DE60310667 T2 DE 60310667T2 DE 2003610667 DE2003610667 DE 2003610667 DE 60310667 T DE60310667 T DE 60310667T DE 60310667 T2 DE60310667 T2 DE 60310667T2
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mobilkommunikationssystem der nächsten Generation, und insbesondere eine Netzwerkarchitektur für ein Mobilkommunikationssystem der nächsten Generation, das in der Lage ist, ein Internetprotokoll (IP) aufzunehmen, und ein Kommunikationsverfahren, das dieses anwendet.
  • Eine Netzwerkarchitektur ist ein sehr bedeutendes Element eines Mobilkommunikationssystems, das die allgemeine Leistung des Mobilkommunikationssystems beeinflussen kann. In Abhängigkeit von der Netzwerkarchitektur kann jedes Element darin unterschiedliche Funktionen aufweisen. In der Vergangenheit betrafen die meisten Entwicklungen in Mobilgerätesystemen und in herkömmlichen verdrahteten Telefonsystemen allgemein Leitungsvermittlung (Circuit Switches). Unlängst wurden jedoch verstärkt Anstrengungen unternommen, um dem Bedarf an Datenkommunikation zu entsprechen. Als Teil der Anstrengungen wurde ein Verfahren zum Konvertieren von Paketdaten in eine geeignete Art von Daten für eine herkömmliche Leitungsvermittlung und dann Übertragen der konvertierten Paketdaten vorgeschlagen. Aufgrund verschiedener Probleme, die das obige Umwandlungsverfahren aufweist, wie geringe Datenübertragungsgeschwindigkeit, wurde eine neue Netzwerkarchitektur entwickelt, über die erfolgreiche Übertragung von Paketdaten garantiert werden kann.
  • Das Partnerschaftsprojekt der dritten Generation (3GPP, Third Generation Partnership Project) hat eine neue Netzwerkarchitektur vorgeschlagen, die sowohl leitungsvermittelte Daten und Paketdaten in einem Mobilkommunikationssystem verarbeiten kann. Wie in 1 gezeigt, ist die vorgeschlagene Netzwerkarchitektur gebildet aus einem Funkzugangsnetzwerk (RAN, radio access network) 11 und einem Kernnetzwerk (CN, core network) 13. Jedes der Netzwerke 11 und 13 ist aus solchen Elementen gebildet, die Mobilkommunikationsdienste bereitstellen können.
  • Das RAN 11 ist für drahtlosen Zugang und Mobilität von mobilen Endgeräten zuständig, und das CN 13 ist für Versuche der mobilen Endgeräte zum Zugang zum öffentlichen Telefonnetzwerk (PSTN, Public Switched Telephone Network) oder dem Internet zuständig. Das RAN 11 ist aus einer Funknetzwerksteuerung (RNC, radio network controller), die Übergabesteuerung, Zugangssteuerung usw. ausführt und Knoten B, das heißt, Basisstationen gebildet, die drahtlos mit mobilen Endgeräten kommunizieren. Im CN 13 wird Sprachkommunikation mit dem PSTN über ein Mobilserviceschaltzentrum (MSC, mobile service switching Center) verbunden und Paketdatenkommunikation wird mit dem Internat über einen SGSN (Serving GPRS (General-Packet-Radio-Service) Support Node) oder GGSN (Gateway GPRS Support Node) verbunden, wobei GPRS ein allgemeiner paketorientierter Funkdienst ist. Mit anderen Worten, bei der herkömmlichen Netzwerkarchitektur ist das RAN 11 mit den mobilen Endgeräten über die Basisstationen verbunden und das CN 13 ist mit dem Internetznetzwerk oder dem PSTN verbunden.
  • Bei der herkömmlichen Netzwerkarchitektur können Benutzerdienste in einem privaten Netzwerk garantiert werden. Es ist jedoch teuer, ein Zugangsnetzwerk eines Systems zu installieren und zu verwalten. Außerdem ist der Verkehr auf jedem Gateway, der Netzwerke verbindet konzentriert und es ist notwendig, ein Protokoll einer Kontrollebene für ein privates Zugangsnetzwerk zu definieren. Darüber hinaus ist die herkömmliche Netzwerkarchitektur nicht geeignet für Paketdienste und benötigt einen zusätzlichen Umwandlungsprozess in jedem Gateway, damit es mit einem Paketnetzwerk wie dem Internet kompatibel ist.
  • Im Gegensatz zur herkömmlichen Netzwerkarchitektur, die aus einer Mehrzahl von Netzwerken gebildet ist, d. h. dem RAN 11, dem CN 13 und einem öffentlichen Netzwerk, wie dem öffentlichen Telefonnetz und dem Internet, werden Netzwerkarchitekturen für Mobilkommunikationssysteme der nächsten Generation einfacher. Außerdem setzen Netzwerkarchitekturen für Mobilkommunikationssysteme der nächsten Gene ration ein All-Internet-Protocol(AII-IP)-Konzept ein, das auf dem Internetprotokoll(IP)-Paketnetzwerk basiert, um ihre Unternetzwerke in ein einziges Netzwerk zu integrieren. Die herkömmliche Netzwerkstruktur kann jedoch, wegen oder oben genannten Probleme, kaum bei solchen auf AII-IP basierenden Mobilkommunikationssystemen angewendet werden.
  • WO 00/51309 beschreibt einen virtuellen Homeagentdienst, wobei mehrere Homeagents vorgesehen sind, die jeweils für einen bestimmten VPN-Dienst genutzt werden.
  • Gemäß der Erfindung wird ein System wie in Anspruch 1 angegeben und ein Verfahren wie in Anspruch 3 angegeben zur Verfügung gestellt.
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine Netzwerkarchitektur für ein Mobilkommunikationssystem der nächsten Generation zur Verfügung, wobei die Netzwerkarchitektur mit anderen Systemen recht kompatibel ist, die ein allgemein verwendetes Internetprotokoll (IP) verwenden.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Kommunikationsverfahren in der Netzwerkarchitektur zur Verfügung. Bei dem Kommunikationsverfahren werden Kontrollinformationspaketdaten und Benutzerpaketdaten getrennt verarbeitet.
  • Die obigen und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser ersichtlich aus einer ausführlichen Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen, in denen:
  • 1 ein Diagramm ist, das eine typische Netzwerkarchitektur des Partnerschaftsprojekts der dritten Generation (3GPP) darstellt;
  • 2 ein Diagramm ist, das eine Netzwerkarchitektur für ein Mobilkommunikationssystem der nächsten Generation gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 3 ein Fließbild eines Kommunikationsverfahrens zum Übertragen von Kontrollinformationspaketdaten und Benutzerpaketdaten in der Netzwerkarchitektur von 2 ist;
  • 4 ein Diagramm ist, das einen Pfad zum Übertragen von Kontrollinformationsdaten in 3 darstellt; und
  • 5 ein Diagramm ist, das einen Pfad zum Übertragen von Benutzerdaten in 3 darstellt.
  • Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung ausführlicher mit Bezug zu den begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gezeigt sind.
  • 2 ist ein Diagramm, das eine Netzwerkarchitektur für ein Mobilkommunikationssystem der nächsten Generation gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Mit Bezug zu 2 beinhaltet ein öffentliches Internetnetzwerk 21 eine Mehrzahl von IP-Routern 22a bis 22d, einen Homeagent 24 und einen Server 25 für Autorisierung, Autentifikation und Abrechnung (AAA, authorization authentication accounting). Eine Mehrzahl von Knoten, das heißt, Funkzugriffspunkten 23a bis 23d (RAPs, radio access points) sind jeweils mit den IP-Routern 22a bis 22d verbunden.
  • Bevor zur Erläuterung jedes Elements der Netzwerkarchitektur von 2 übergegangen wird, soll angenommen werden, dass Daten über das öffentlichen Internetnetzwerk 21 gemäß einem lnternetprotokoll wie dem Internetprotokoll Version 6 (IPv6), das vom Internet Engineering Task Force (IETF) Request for Comments (RFC) 2460 spezifiziert ist, übertragen werden.
  • Die IP-Router 22a bis 22d dienen als Gateways zur Übertragung von Daten zwischen einem Sendeknoten und einem Zielknoten unter Verwendung typischer Internetadressen und Routingprotokolle.
  • Auf die Knoten, das heißt, RAPs 23a bis 23d kann von mobilen Endgeräten drahtlos zugegriffen werden. Außerdem sind die RAPs 23a bis 23d mit den IP-Routern 22a bis 22d verdrahtet verbunden, verbinden mobile Endgeräte mit dem öffentlichen Internetnetzwerk 21 und führen Routerfunktionen sowie allgemeine Funkverbindungsfunktionen aus. Die RAPs 23a bis 23d setzen einen Signalpfad für die RAPS 23a bis 23d, den Homeagent 24 und den AAA-Server 25 durch einen typischen virtuellen Privatnetzwerk(VPN)-Dienst. Dementsprechend kann in einem Fall, dass eines der mobilen Endgeräte Mobilkommunikationsdienst anfordert, jeder der RAPs 23a bis 23d im Bereich der Stellung des mobilen Endgeräts mit benachbarten RAPs 23a bis 23d, dem Homeagent 24 und dem AAA-Server 25 entlang einem VPN-Signalpfad kommunizieren, während Sicherheit garantiert ist.
  • Jeder der RAPs 23a bis 23d dient als Funknetzwerksteuerung (RNC), als Gateway GPRS Support Node (GGSN) und als Mobilservicevermittlungszentrum (MSC, mobile service switching center) in der Netzwerkarchitektur von 1, die vom Partnerschaftsprojekt der dritten Generation (3GPP) vorgeschlagen ist. Dementsprechend können die RAPs 23a bis 23d das Sessioninitiationsprotokoll (SIP) zum Verbindungsaufbau, Telefonierouting über IP (TRIP) für Telefondienste, E.164 Telefonnummern und von der Arbeitsgruppe des IETF Telephone Number Mapping (ENUM) definierte Protokollen entsprechend dem Domainnamenssystem (DNS, Domain Name System) verwenden. Indessen müssen die RAPs 23a bis 23d Mittel in einem Netzwerk zum Garantieren unterschiedlicher Qualitäten von Diensten in Abhängigkeit von den Kommunikationsarten bereithalten, wie Sprachkommunikation, Videophondienste oder Datenkommunikation. Die Bereitstellung von Mitteln wird entweder unter Verwendung des Mittelzuteilungsprotokolls (RSVP, resource reservation protocol) oder differenzierter Dienste (DiffServ, Differentiated Services) oder beidem ausgeführt. Hier ist RSVP ein Protokoll, das ermöglicht, dass Mittel entlang eines bestimmten Pfads zugeteilt sind, und DiffServ ist eine Architektur, die Daten gemäß ihrer Priorität überträgt.
  • Wenn ein mobiles Endgerät sich aus der Umgebung eines RAP in die Umgebung eines anderen RAP bewegt, setzt ein Mikromobilitätsprotokoll ein und führt schnell eine Weitergabe aus und auch Mittelzuteilungswechsel nur in Bereichen, die eine Veränderung im Aufbau des Pfads erfahren haben. Danach wird eine Verbindungsupdatemeldung, die vom RAP (23a bis 23d) erzeugt ist, in dessen Bereich das mobile Endgerät gelegen ist, an den Homeagent 24 über einen entsprechenden IP-Router (22a bis 22d) übertragen.
  • Der Homeagent 24 steuert alle RAPs 23a bis 23d im öffentlichen Internetnetzwerk 21, das ein verdrahtetes Netzwerk ist, und führt eine Reihe von Funktionen durch, wie Anfangsregistrierung von mobilen Endgeräten, IP-Routing und Rootoptimierung, Verwaltung von Adressen und Migrationsinformation des mobilen Endgeräts, Tunnelung und inverse Tunnelung. Bevorzugt ist der Homeagent 24 so konstruiert, dass er virtuelle Privatnetzwerkdienste des mobilen Endgeräts unterstützt. Zur Verwaltung und Unterstützung der Migration des mobilen Endgeräts, empfängt insbesondere der Homeagent 24 Positionsinformation des mobilen Endgeräts, die in der Verbindungsupdatemeldung enthalten ist, die von den RAPs 23a bis 23d gegeben wird, wenn das mobile Endgerät sein Homenetzwerk verlässt und dann Zugriff auf ein Netzwerk außerhalb des Homenetzwerks versucht. Danach speichert der Homeagent 24 die empfangene Positionsinformation des mobilen Endgeräts in einer Datenbank. Der Homeagent 24 speichert eine IP-Homeadresse jedes der RAPs 23a bis 23d als Positionsinformation des mobilen Endgeräts in Form einer Tabelle und überträgt, wenn nötig, vom mobilen Endgerät empfangene Daten zu den RAPs 23a bis 23d durch Tunnelung und Verkapselung. Mit anderen Worten, wenn ein mobiles Endgerät Daten nur mit Kenntnis einer IP-Homeadresse des mobilen Zielendgeräts zu seinem Homenetzwerk sendet, analysiert der Homeagent 24 die Daten, extrahiert Positionsinformation des mobilen Zielendgeräts aus der Datenbank ausgehend von einem Analysenergebnis und überträgt die Daten zu einem Netzwerk, zu dem das mobile Zielendgerät gehört, wobei die RAPs 23a bis 23d verwendet werden. Der Homeagent 24 kann das IETF IP-Mobilitätsprotokoll als Makromobilitätsprotokoll verwenden und Cellular IP oder HAWAII als Mikromobilitätsprotokoll. Außerdem kann der Homeagent 24 ein CTP-Übertragungsprotokoll (CTP, content transfer protocol) zum Übertragen aktueller Verbindungsinformation und ein HCDP-Übergabeprotokoll (HCDP, handoff candidate discovery protocol) für ein Handover verwenden.
  • Der AAA-Server 25 dient als Subscriber-Server aus Sicht des mobilen IP und führt Autorisierung von Nutzern durch, die versuchen, auf das öffentliche Internetnetzwerk 21 für mobile Endgeräte zuzugreifen, Autentifizierung der Nutzerrechte zur Nutzung des öffentlichen Internetnetzwerks 21 und Berechnung des Zugriffs auf das öffentliche Internetnetzwerk 21 für den Nutzer. Der AAA-Server 25 speichert AAA-Information jedes mobilen Endgeräts. Für diese Funktionen kann der AAA-Server 25 ein Protokoll verwenden, wie das RADIUS (Remote Authentication Dial in User Service), Diameter oder COPS (Common Open Policy Service). Wie der Homeagent 24 ist der AAA-Server 25 bevorzugt so konstruiert, dass er VPN-Dienste von mobilen Endgeräten unterstützt. Hierbei wird das RADIUS-Protokoll von C. Rigney, S. Willens, A. Rubens und W. Simpson in: "Remote Authentication Dial in User Service", RFC 2865, Juni 2000 beschrieben, das Diameter-Protokoll von P.R. Calhoun, J. Arkko, E. Guttman, G. Zorn und J. Loughney in: "Diameter Base Protocol", Internet Draft, Draft-ietf-aaa-diameter-11.txt, Juni 2002 beschrieben und das COPS-Protokoll von D. Durham, J. Boyle, R. Cohen, S. Herzog, R. Rajan und A. Sastry in: "The COPS Protocol", RFC 2748, Januar 2000 beschrieben.
  • Mit anderen Worten, während in einem herkömmlichen Mobilkommunikationssystem Geräte zur Verwaltung der Mobilität von mobilen Endgeräten und Durchführen von AAA ihr eigenes privates Netzwerk mit Hierarchie bilden, bildet eine Netzwerkarchitektur gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kein privates Netzwerk, das teuer ist. Vielmehr unterstützt die Netzwerkarchitektur gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung VPN unter Verwendung eines öffentlichen Internetnetzwerks.
  • 3 ist ein Fließbild eines Datenkommunikationsverfahrens in der Netzwerkarchitektur von 2. Zwischen den RAPs 23a bis 23d übertragener Kommunikationsinhalt oder Kontrollinformation eines bestimmten mobilen Endgeräts wird in den RAPs 23a bis 23d, dem Homeagent 24 oder dem AAA-Server 25 in einer Weise verkapselt, dass Sicherheit garantiert werden kann. Danach wird der verkapselte Kommunikationsinhalt oder Kontrollinformation zwischen den RAPs 23a bis 23d, zwischen den RAPs 23a bis 23d und dem Homeagent 24 und zwischen den RAPs 23a bis 23d und dem AAA-Server 25 übertragen.
  • Insbesondere kommuniziert in Schritt 31 ein RAP (23a bis 23d) mit anderen RAPs (23a bis 23d), dem Homeagent 24 und dem AAA-Server 25, so dass ein sicherer Kommunikationspfad durch einen bestimmten Sicherheitsprozess gewährleistet ist. Der Kommunikationspfad wird zum Übertragen von Kontrollinformationsdaten verwendet. Für sichere Kommunikation kann ein VPN verwendet werden. Außerdem kann RSVP verwendet werden, um die Kontrollinformationsdaten mit Priorität zu versehen.
  • In Schritt 33 werden Kontrollinformationsdaten übertragen, die für Mobilkommunikation in der Netzwerkstruktur von 2 nötig sind. Vor ihrer Übertragung werden die Kontrollinformationsdaten, wie in 4 gezeigt, in einem vom VPN ausgewiesenen Verfahren verkapselt und es kann für die verkapselten Kontrollinformationsdaten unter Verwendung eines Protokolls wie RSVP eine höhere Priorität gesetzt werden als die der Benutzerdaten. Dann ist vorgesehen, dass eine Empfängerpartei wie andere RAPs (23a bis 23d), der Homeagent 24 und der AAA-Server 25 die verkapselten Kontrollinformationsdaten interpretieren.
  • In Schritt 35 werden Benutzerdaten eines mobilen Endgeräts über die RAPs 23a bis 23d ohne Verkapselung und Tunnelung, wie in 5 gezeigt, direkt an das öffentliche Internetnetzwerk 21 übertragen.
  • Mit anderen Worten, in einem Kommunikationsverfahren gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden Kontrollinformationsdaten und Benutzerdaten getrennt verarbeitet und dann getrennt auf unterschiedliche Weise übertragen.
  • Wie oben beschrieben ist gemäß der vorliegenden Erfindung keine komplizierte Netzwerkarchitektur erforderlich, um Kontrollinformation zu übertragen. Die Netzwerkarchitektur gemäß der vorliegenden Erfindung ist mit anderen Systemen kompatibel und ist hinsichtlich der Systeminstallation stark erweiterbar. Außerdem kann ein Systemprotokollstapel vereinfacht werden und die Installationskosten können beträchtlich reduziert werden.
  • Während die vorliegende Erfindung insbesondere mit Bezug zu beispielhaften Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurde, versteht es sich für die Fachleute, dass verschiedene Änderungen in Form und Details hierzu vorgenommen werden können, ohne vom Rahmen der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie er in den folgenden Ansprüchen definiert ist.

Claims (6)

  1. Netzwerkarchitektur für ein Mobilkommunikationssystem, wobei die Netzwerkarchitektur umfasst: eine Mehrzahl von Internetprotokollroutern (22), so angeordnet, dass sie als Gateways dienen zum Übertragen von Daten von einem mobilen Endgerät, das ein Sendepartner ist, zu einem anderen mobilen Endgerät, das ein Empfängerpartner ist, über ein öffentliches Internetnetzwerk, das von einem allgemein verwendeten Internetprotokoll (IP) betrieben wird; ein Homeagent (24), der an einer bestimmten Stelle auf dem öffentlichen Internetnetzwerk gelegen ist, wobei der Homeagent so angeordnet ist, dass er Initialregistrierung von mobilen Endgeräten ausführt, IP-Routing, Rootoptimierung und Verwaltung der Mobilität der mobilen Endgeräte; einen Server (25) für Autorisierung, Authentifikation und Abrechnung (AAA, authorization authentication accounting), der an einer anderen bestimmten Stelle im öffentlichen Internetnetzwerk gelegen ist, wobei der AAA-Server so angeordnet ist, dass er Autorisierung, Authentifikation und Abrechnung für die mobilen Endgeräte derart ausführt, dass die mobilen Endgeräte auf das öffentliche Internetnetzwerk zugreifen und AAA-Information von jedem der mobilen Endgeräte speichert; und eine Mehrzahl von Funkzugriffspunkten (RAPs, radio access points) (23), die jeweils über die IP-Router mit dem öffentlichen Internetnetzwerk verbunden sind, wobei die RAPs angeordnet sind zum Verbinden der mobilen Endgeräte und zum Durchführen der allgemeinen Funkverbindungsfunktionen; dadurch gekennzeichnet, dass der Homeagent (24), der AAA-Server (25) und die Mehrzahl von RAPs (23) alle so konstruiert sind, dass sie virtuelle private Netzwerkdienste (VPN) unterstützen und dadurch, dass die Netzwerkarchitektur geeignet ist: (a1) einen sicheren Kommunikationsweg durch Durchführen von Kommunikation zwischen der Mehrzahl von RAPs (23) zwischen den RAPs (23) und dem Homeagent (24), und zwischen den RAPs (23) und dem AAA-Server (25) in einer Stufe der Systeminitialisierung durch VPN-Dienste zu sichern; und (a2) Kontrollinformationsdaten zwischen der Mehrzahl von RAPs, zwischen den RAPs (23) und dem Homeagent (24) und zwischen den RAPs (23) und dem AAA-Server (25) durch Verkapseln der Kontrollinformationsdaten in einer bestimmten Weise und Übertragen der verkapselten Kontrollinformationsdaten auszutauschen.
  2. Netzwerkarchitektur nach Anspruch 1, worin die mobilen Endgeräte geeignet sind, die Benutzerdaten jedes mobilen Endgeräts direkt zum öffentlichen Internetnetzwerk, ohne Verkapselung und Tunnelung, zu übertragen.
  3. Kommunikationsverfahren in einer Netzwerkarchitektur für ein Mobilkommunikationssystem, wobei die Netzwerkarchitektur eine Mehrzahl von Internetprotokollroutern (22), einen Homeagent (24), einen Server (25) für Autorisierung, Authentifikation und Abrechnung (AAA-Server) und eine Mehrzahl von Funkzugriffspunkten (RAPs) (23) umfasst, wobei das Kommunikationsverfahren umfasst: (a) Übertragen von Kontrollinformationsdaten unter Verwendung eines ersten Kommunikationsverfahrens; und (b) Übertragen von Benutzerdaten unter Verwendung eines zweiten Kommunikationsverfahrens; dadurch gekennzeichnet, dass Schritt (a) umfasst: (a1) Sichern eines sicheren Kommunikationsweges durch Durchführen von Kommunikation zwischen der Mehrzahl von RAPs (23), zwischen den RAPs (23) und dem Homeagent (24) und zwischen den RAPs (23) und dem AAA-Server (25) in einer Stufe der Systeminitialisierung durch VPN-Dienste; und (a2) Verkapseln der Kontrollinformationsdaten in einer bestimmten Weise und Übertragen der verkapselten Kontrollinformationsdaten; wodurch die Kontrollinformationsdaten und Benutzerdaten getrennt verarbeitet und übertragen werden.
  4. Kommunikationsverfahren nach Anspruch 3, worin in Schritt (a2) eine höhere Priorität als die der Benutzerdaten für die verkapselten Kontrollinformationsdaten festgesetzt wird.
  5. Kommunikationsverfahren nach Anspruch 3 oder 4, worin in Schritt (b) die Benutzerdaten für jedes mobile Endgerät direkt zum öffentlichen Internetnetzwerk, ohne Verkapselung und Tunnelung, übertragen werden.
  6. Verwendung des Kommunikationsverfahrens nach einem der Ansprüche 3 bis 5 in einer Netzwerkarchitektur nach Anspruch 1 oder 2.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3895359B2 (ja) * 2003-01-31 2007-03-22 日本電信電話株式会社 Ｖｐｎ通信制御装置、ｖｐｎにおける通信制御方法、仮想専用網管理装置
KR100929101B1 (ko) * 2003-02-17 2009-11-30 삼성전자주식회사 아이피 통신망에서 모바일 아이피의 홉 계산 방법
DE102004004527B4 (de) * 2004-01-22 2006-04-20 Siemens Ag Verfahren zur Autorisationskontrolle einer Datenübertragung in einem Daten-Mobilfunknetz
US7660284B1 (en) * 2004-02-02 2010-02-09 Verizon New York Inc. Nevigation within a wireless network
US20050261970A1 (en) * 2004-05-21 2005-11-24 Wayport, Inc. Method for providing wireless services
US7298725B2 (en) * 2004-10-08 2007-11-20 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Enhancement of AAA routing initiated from a home service network involving intermediary network preferences
US7551926B2 (en) * 2004-10-08 2009-06-23 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Terminal-assisted selection of intermediary network for a roaming mobile terminal
US7590732B2 (en) 2004-10-08 2009-09-15 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Enhancement of AAA routing originated from a local access network involving intermediary network preferences
WO2006065025A1 (en) * 2004-12-13 2006-06-22 Electronics And Telecommunications Research Institute Mobile communication system based on ip and session initiation method thereof
KR100667502B1 (ko) * 2005-03-28 2007-01-10 주식회사 케이티프리텔 모바일 ｉｐ를 이용한 이동 노드의 가상사설망 접속 방법
EP1796312A4 (de) 2005-06-13 2008-02-13 Huawei Tech Co Ltd Edge/packet-gateway-steuerungssystem und verfahren zur erreichung der steuerung durch das edge/packet-gateway
CN100426805C (zh) * 2005-06-14 2008-10-15 华为技术有限公司 下一代网络中边缘或分组网关控制系统及其方法
CN100438515C (zh) * 2005-06-14 2008-11-26 华为技术有限公司 下一代网络中边缘或分组网关控制方法及其系统
CN100411398C (zh) * 2005-06-13 2008-08-13 华为技术有限公司 下一代网络中边缘或分组网关控制方法及其系统
CN101204103B (zh) * 2005-06-21 2011-07-06 摩托罗拉移动公司 减少无线连通性改变期间的延迟的方法和设备
US20070070999A1 (en) * 2005-08-02 2007-03-29 Black Jeffrey T Synchronization of historical data without retransmission
CN100452908C (zh) * 2005-11-16 2009-01-14 乔超 一种防止有通信条件/功能的软硬件被盗用的系统和方法
WO2007125606A1 (ja) * 2006-04-28 2007-11-08 Fujitsu Limited 移動通信システムにおけるＱｏＳサーバ
EP2055078B1 (de) 2006-08-21 2017-03-08 QUALCOMM Incorporated Verfahren und vorrichtung zur autorisierung einer doppelstapel-verbindungstechnik
US8174995B2 (en) * 2006-08-21 2012-05-08 Qualcom, Incorporated Method and apparatus for flexible pilot pattern
US8978103B2 (en) * 2006-08-21 2015-03-10 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for interworking authorization of dual stack operation
US8254551B2 (en) * 2006-12-07 2012-08-28 Tekelec, Inc. Methods, systems, and computer program products for providing quality of service using E.164 number mapping (ENUM) data in a communications network
CN101321384A (zh) * 2007-06-08 2008-12-10 华为技术有限公司 一种触发路由优化的方法、装置及代理移动ip系统
US7996541B2 (en) 2007-06-15 2011-08-09 Tekelec Methods, systems, and computer program products for identifying a serving home subscriber server (HSS) in a communications network
EP2026530A1 (de) 2007-07-12 2009-02-18 Wayport, Inc. Vorrichtungsspezifische Autorisierung an verteilten Standorten
US8538000B2 (en) 2007-08-10 2013-09-17 Tekelec, Inc. Methods, systems, and computer program products for performing message deposit transaction screening
WO2009111786A2 (en) 2008-03-07 2009-09-11 Tekelec Methods, systems, and computer readable media for routing a message service message through a communications network
WO2010060087A2 (en) 2008-11-24 2010-05-27 Tekelec Systems, methods, and computer readable media for location-sensitive called-party number translation in a telecommunications network
FR2941584B1 (fr) * 2009-01-27 2011-04-01 St Nxp Wireless France Procede de traitement de flux de donnees recues par un appareil de communication sans fil et necessitant au moins en partie des traitements cryptographiques et appareil correspondant
US8452325B2 (en) 2009-05-11 2013-05-28 Tekelec, Inc. Methods, systems, and computer readable media for providing scalable number portability (NP) home location register (HLR)
CN103493436B (zh) 2011-03-18 2016-10-05 泰科来股份有限公司 用于可配置的直径地址解析的方法、设备和系统
US8750288B2 (en) * 2012-06-06 2014-06-10 Juniper Networks, Inc. Physical path determination for virtual network packet flows
US9635526B2 (en) 2013-03-15 2017-04-25 Tekelec, Inc. Methods, systems, and computer readable media for utilizing a diameter proxy agent to communicate short message service (SMS) messages
CN105228202B (zh) * 2015-10-12 2020-03-03 小米科技有限责任公司 网络连接方法及装置

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6801522B1 (en) * 1997-08-19 2004-10-05 Yugen Kaisha Ls Net Method of communicating with subscriber devices through a global communication network
US6219790B1 (en) * 1998-06-19 2001-04-17 Lucent Technologies Inc. Centralized authentication, authorization and accounting server with support for multiple transport protocols and multiple client types
KR100379459B1 (ko) * 1999-02-12 2003-04-10 엘지전자 주식회사 이동 통신 시스템에서 패킷 데이터 서비스 제공 시스템 및 이를 이용한 운용 방법
US6560217B1 (en) * 1999-02-25 2003-05-06 3Com Corporation Virtual home agent service using software-replicated home agents
US7058076B1 (en) * 1999-07-08 2006-06-06 Lucent Technologies Inc. Internet protocol (IP)-based wireless infrastructure network
DE19958510A1 (de) * 1999-12-04 2001-06-07 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betreiben eines Mobilfunknetzes
US6992995B2 (en) * 2000-04-17 2006-01-31 Telcordia Technologies, Inc. Telecommunication enhanced mobile IP architecture for intra-domain mobility
JP2002033764A (ja) * 2000-07-14 2002-01-31 Fujitsu Ltd 通信サービス提供システム、並びに通信サービス提供システムにおいて使用される移動端末装置、アドレスサーバ装置、およびルータ装置
JP4201466B2 (ja) * 2000-07-26 2008-12-24 富士通株式会社 モバイルｉｐネットワークにおけるｖｐｎシステム及びｖｐｎの設定方法
KR100680076B1 (ko) * 2000-08-18 2007-02-09 유티스타콤코리아 유한회사 통신시스템에서의 망요소 통합 방법
KR100399576B1 (ko) * 2000-09-18 2003-09-26 한국전자통신연구원 차세대이동통신시스템에서의 단순한 아이피와 이동성 아이피 서비스 지원시스템 및 방법
US6795705B1 (en) * 2000-10-31 2004-09-21 Utstarcom, Inc. Hot standby protocol for wireless devices
KR100388064B1 (ko) * 2001-03-29 2003-06-18 한국전자통신연구원 Ｉｍｔ-2000 이동통신 네트워크에서 ｉｐ 패킷 기반핵심망 접속을 위한 무선 액세스 게이트웨이 장치 및 그방법과 그를 이용한 무선 데이터 서비스 시스템
US7103654B2 (en) * 2001-08-07 2006-09-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Server system with segregated management LAN and payload LAN
US7042988B2 (en) * 2001-09-28 2006-05-09 Bluesocket, Inc. Method and system for managing data traffic in wireless networks
US20030208601A1 (en) * 2001-10-25 2003-11-06 Campbell Edward P. System and method for session control in a mobile internet protocol network
US20040003046A1 (en) * 2001-12-12 2004-01-01 3Com Corporation System and methods for providing instant services in an internet protocol network
US6956846B2 (en) * 2002-08-16 2005-10-18 Utstarcom Incorporated System and method for foreign agent control node redundancy in a mobile internet protocol network
KR20040028090A (ko) * 2002-09-28 2004-04-03 주식회사 케이티 무선랜 망을 통해 사설망 서비스와 공중망 서비스를 함께제공하는 방법
KR20040036229A (ko) * 2002-10-24 2004-04-30 한국전자통신연구원 Ｍｐｌｓ 가상사설망에서 이동서비스 제공장치 및 제공방법

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