专利名称：具有网络请求的分组数据协议上下文激活的wlan到umts切换的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种配置上下文(context)的方法，该上下文通过目标无线接入网络向移动终端提供分组数据服务的连接。移动终端最初连接到起始无线接入网络，并且可以通过初始无线网络向该移动终端提供分组数据服务。此外，本发明提供一种参与该上下文配置方法的鉴权服务器、分组数据网关和分组数据服务支持节点。
背景技术：
W-CDMA(宽带码分多址)是IMT-2000(国际移动通信)的无线接口，它被用作第三代无线移动通信系统的标准。它以灵活和高效的方式提供多种服务，如话音服务和多媒体移动通信服务。日本、欧洲、美国和其他国家的标准化组织已经联合成立了称为第三代合作伙伴计划(3GPP)的项目，来为W-CDMA制定共同的无线接口规范。
IMT-2000的标准化欧洲版本通常称为UMTS(通用移动通信系统)。UMTS规范的第一个版本在1999年公布(Release 99)。同时，3GPP在Release4和Release 5中标准化了对该标准的若干改进，并且关于进一步改进的讨论正在Release 6的范畴下进行。
对于未来移动通信网络来说，另一个日趋重要的问题是异构网络中的不同接入网络技术之间的互配。
已经得到认可的是，WLAN(无线局域网)正在和即将继续被独立运营商部署，并且这些WLAN可能或不能与诸如3GPP系统之类的移动通信系统互配。此外，这些WLAN可能部分或完全地与那些与本地和/或被访问的移动通信系统互配的WLAN重叠。最后，与本地和被访问的3GPP系统互配的各WLAN也可能彼此重叠，对于每个移动通信系统的无线接入网络也是如此。这些情况导致了覆盖区域和服务状态的多重排列，将需要对此进行认真地理解和管理。
在这方面，3GPP已经标准化了3G网络与WLAN的互配(见3GPP TR22.934“Feasibility study on 3GPP system to Wireless Local Area Network(WLAN)interworking”，3GPP TS 22.234“Requirements on 3GPP system toWireless Local Area Network(WLAN)interworking”和3GPP TS 23.234“3GPPsystem to Wireless Local Area Network(WLAN)interworking；SystemDescription”，都可从http://www.3gpp.org获得)。
在可能期望3GPP系统与WLAN的互配的地方，有多个不同的可能的运行环境。3GPP广泛工作在公共、公司或住所环境中。WLAN也可以部署在这些环境中的任何一个中，而且如果3GPP到WLAN互配的标准能够适用所有这些环境的话，那么将是有利的。这种能力还将增强移动系统用户的易用性，从而在事实上扩展每个系统的有效覆盖区域。
不同的环境可能涉及不同的管理域和类型广泛的WLAN技术能力。例如，WLAN安全能力和策略在公共、公司和住所WLAN之间可能是不同的。这些差别可能导致3GPP与WLAN之间的不同互配方法。
分别用不同的情况描述不同的互配级别。例如，情况2描述基于3GPP的接入控制和收费，情况3涉及接入基于3GPP PS的服务，例如IMS，情况4和5考虑接入具有服务连贯性的、基于3GPP PS的服务。
协议的细节分布在几个文档中。在3GPP TS 24.234“3GPP system toWireless Local Area Network(WLAN)interworking；UE to Network protocols”中，描述了WLAN UE与网络之间的协议细节。在3GPP TS 29.234“3GPPsystem to Wireless Local Area Network(WLAN)interworking；Stage 3Description”中，规定了对于几个网络参考点的协议，并且在3GPP TS 33.234“Wireless Local Area Network(WLAN)interworking security”中，讨论了对于3GPP系统与WLAN接入网络的交互的安全架构，即，信任模型和安全要求。
在3GPP TS 23.234的7.2章以及3GPP TS 23.234的7.9章中的W-APN(WLAN接入点名称)解析和隧道建立中，描述了从架构视角看去的WLAN接入鉴权和授权过程。
在3GPP TS 23.060“General Packet Radio Service(GPRS)；ServiceDescriptions；Stage 2”中可以找到GPRS架构及其实体和功能的描述。尤其是说明了5.4章中的逻辑架构、6.5章中的GPRS附连过程、6.1.2章中的移动性管理状态、6.9.2章中的位置管理过程、9.2章中的PDP上下文激活过程和13章中的适当HLR GPRS预约数据、MM和PDP上下文。
如果终端从3G网络切换到WLAN，并且然后在3G网络中处于空闲模式。该终端需要在3G空中接口上发送周期性路由区域更新(RAU)消息，以便在3G SGSN中保留MM和PDP上下文。这要求可用的3G网络覆盖和周期性的3G连接建立，以便执行RAU。如果没有可用的3G网络覆盖(用户处于购物中心、机场、地铁中)并且RA更新定时器期满，那么就会在SGSN中删除MM和PDP上下文。此外，用于执行RAU的3G网络连接建立将增加3G信令开销和UE功耗。
此外，如果终端在WLAN覆盖区中启动3G服务，则在合适的3G SGSN中没有建立PDP上下文。因此，如果发起从WLAN到3G的切换，必须从零开始，通过执行GPRS附连过程和PDP上下文激活来发起该服务的3G连接，这消耗时间，并且意味着对于通过3G网络提供服务的显著延迟。
发明内容
因此本发明的目的是提供一种允许尽可能快地建立从无线接入网络(如UMTS)向移动终端递送分组服务的连接的方法。
该目的由独立权利要求的主题解决。本发明的优选实施例是从属权利要求的主题。
根据本发明的一个实施例，提供一种配置连接的上下文的方法，该连接通过目标无线接入网络向移动终端递送分组数据服务。该移动终端最初连接到起始无线接入网络，并且可以通过初始无线网络向移动终端提供分组数据服务。
鉴权服务器可以将该移动终端附连到与目标无线接入网络相连接的核心网络，以允许通过目标无线接入网络接收分组数据服务。此外，鉴权服务器可以在与目标无线接入网络相连接的核心网络内发起上下文的建立，其中在该移动终端附连到目标无线接入网络之前建立上下文。
该操作通过在与目标无线接入网络相连接的核心网络内的一个或多个网络节点内建立上下文，允许建立和配置与通过目标无线接入网络的分组数据服务递送相关的参数。在从起始无线接入网络切换到目标无线接入网络时，由于较快地建立通过目标无线接入网络的分组数据服务提供，移动终端的用户可以从预配置受益。
根据另一实施例，鉴权服务器可以确定核心网络的服务分组数据服务支持节点的地址，其中，当附连到目标无线接入网络时服务分组数据服务支持节点服务该移动终端。此外，移动终端到目标无线接入网络的附连包括向服务分组数据服务支持节点发送分组数据服务附连消息。
在该实施例的变型中，例如在鉴权过程中，可以在鉴权服务器处鉴权该移动终端，并且在鉴权服务器处接收移动终端的位置信息。服务分组数据服务支持节点的确定可以包括将该移动终端的位置信息映射到服务分组数据服务支持节点的标识符。
在本发明的另一实施例中，所述上下文是PDP上下文和/或MM上下文，所述起始无线接入网络是WLAN，所述目标无线接入网络是UMTS或GSM无线接入网络，并且所述分组数据服务是GPRS服务。
根据本发明的另一实施例，在连接到目标无线接入网络的核心网络中的上下文的建立包括下列步骤。连接到起始无线接入网络的核心网络的分组数据网关可以从鉴权服务器接收与目标无线接入网络相连接的核心网络的服务分组数据服务支持节点的地址或者网关分组数据服务支持节点的地址。分组数据网关还可以基于与连接相关联的上下文信息，确定上下文信息，该连接用于通过起始无线接入网络向移动终端提供分组数据服务，并且可以向服务或网关分组数据服务支持节点发送包含所确定的上下文信息的上下文激活消息，以在各自的分组数据服务支持节点中建立上下文。分组数据网关向/从起始无线接入网络中继分组数据服务的分组。
在本发明的一个实施例中，与起始无线接入网络相连接的核心网络和与目标无线接入网络相连接的核心网络是目标和起始无线接入网络共用的核心网络。
此外，在本发明另一实施例中，鉴权服务器可以基于连接到起始无线接入网络的核心网络中的接入点的接入点名，确定网关分组数据服务支持节点的地址，该接入点通过空中接口与移动终端通信。
在另一实施例中，可以从服务/网关分组数据服务支持节点向网关/服务分组数据服务支持节点发送包含上下文信息的上下文激活消息，以在各自的分组数据服务支持节点处建立上下文。
例如，所述上下文可以包括分组数据服务的递送的QoS要求、和用于预留连接到目标无线接入网络的核心网络和/或目标无线接入网络中的资源用于分组数据服务的递送的资源预留信息。根据该示例，分组数据网关可以基于与连接相关联的上下文信息，确定资源预留信息，该连接用于通过起始无线接入网络向移动终端提供分组数据服务，并且可以在移动终端附连到目标无线接入网络之前，向服务或网关分组数据服务支持节点发送上下文激活消息中的所确定的资源预留信息，以预留连接到目标无线接入网络的核心网络和/或目标无线接入网络内的资源用于分组数据服务的递送。
在该示例的变型中，鉴权服务器可以指示分组数据网关是否为分组数据服务递送预留资源。
根据本发明的另一实施例，服务分组数据服务支持节点通过目标无线接入网络从移动终端接收分组数据服务递送的服务请求，并且可以请求分组数据网关通过与目标无线接入网络相连接的核心网络和目标无线接入网络将分组数据服务的数据路由到移动终端。
在该实施例的变型中，所述对分组数据服务网关的请求包括从服务分组数据服务支持节点向网关分组数据支持节点发送上下文更新消息。
本发明的另一实施例预见，分组数据网关和网关分组数据支持节点被包括在一个核心网络部分中。
在另一实施例中，上面提到的所述请求是对用于通过目标无线接入网络递送分组数据服务的资源的请求。
此外，在该实施例的变型中，可以从网关分组数据支持节点向分组数据网关发送重新路由请求消息消息，以请求通过目标无线接入网络将分组数据服务的数据路由到移动终端。
本发明的另一实施例涉及一种发起连接的上下文的建立的鉴权服务器，该连接通过目标无线接入网络向移动终端递送分组数据服务。和前面一样，该移动终端最初连接到起始无线接入网络，并且通过起始无线接入网络向其提供分组数据服务。该鉴权服务器可以包括通信装置，用于将移动终端附连到与目标接入无线网络相连接的核心网络，以允许通过目标无线接入网络接收分组数据服务，以及用于在与目标无线接入网络相连接的核心网络内发起上下文的建立。根据该实施例，鉴权服务器适配于在该移动终端附连到目标无线接入网络之前发起上下文的建立。
在本发明的另一实施例中，该鉴权服务器还包括适配于执行如前面所述的各个实施例之一所述方法的步骤的装置。
此外，本发明的一个实施例涉及一种用于发起连接的上下文的建立的分组数据网关，该连接通过目标无线接入网络向移动终端递送分组数据服务。同样，该移动终端最初连接到起始无线接入网络，并且通过与该分组数据网关相连接的起始无线接入网络提供有分组数据服务。
该分组数据网关可以包括通信装置，用于从鉴权服务器接收与目标无线接入网络相连接的核心网络内的服务分组数据服务支持节点的地址或者网关分组数据服务支持节点的地址。此外，该分组数据网关包括处理装置，用于基于与连接相关联的上下文信息，确定上下文信息，该连接用于通过起始无线接入网络向移动终端提供分组数据服务。通信装置可以适配于在移动终端附连到目标无线接入网络之前，向服务或网关分组数据服务支持节点发送包含所确定的上下文信息的上下文激活消息，以在与目标无线接入网络相连接的核心网络中建立上下文。
本发明的另一实施例涉及该分组数据网关，它还包括适配于执行如前面所述的各个实施例之一所述方法的装置。
本发明的另一实施例涉及一种在连接到目标无线接入网络的核心网络中的分组数据服务支持节点，用于为通过目标无线接入网络向移动终端提供分组数据服务的连接配置上下文。该移动终端最初连接到起始无线接入网络，并且通过相连接的起始无线接入网络提供有分组数据服务。根据该实施例，该分组数据服务支持节点包括通信装置，用于从鉴权服务器接收分组数据服务附连消息，和处理装置，用于响应于该分组数据服务附连消息，将该移动终端附连到与目标无线接入网络相连接的核心网络，以允许通过目标无线接入网络接收分组数据服务。此外，通信装置适配于从分组数据网关接收包含上下文信息的上下文建立请求，并且处理装置适配于在移动终端附连到目标无线接入网络之前，基于该上下文信息建立上下文。
根据本发明另一实施例的分组数据服务支持节点还包括适配于执行如前面所述的各个实施例之一所述方法的步骤的装置。
本发明的其他实施例涉及本发明的不同实施例的软件实现。根据这些实施例之一，通过一种用于存储指令的计算机可读介质，当由鉴权服务器的处理器执行时，使得鉴权服务器发起连接的上下文的建立，该连接通过目标无线接入网络向移动终端递送分组数据服务。该移动终端最初连接到起始无线接入网络，并且通过起始无线接入网络向其提供分组数据服务。
可以通过下列操作使鉴权服务器发起上下文的建立鉴权服务器将移动终端附连到与目标接入无线网络相连接的核心网络，以允许通过目标无线接入网络接收分组数据服务；以及在与目标无线接入网络相连接的核心网络内发起上下文的建立，其中，在该移动终端附连到目标无线接入网络之前发起上下文的建立。
在本发明另一实施例中，该计算机可读介质还存储指令，当该指令由鉴权服务器的处理器执行时，使得鉴权服务器执行如前面所述的各个实施例之一所述方法的步骤。
此外，本发明的一个实施例涉及一种用于存储指令的计算机可读介质，当由分组数据网关的处理器执行时，使得分组数据网关发起连接的上下文的建立，该连接通过目标无线接入网络向移动终端递送分组数据服务。该移动终端最初连接到起始无线接入网络，并且通过与该分组数据网关相连接的起始无线接入网络提供有分组数据服务。
可以通过下列操作使分组数据网关发起上下文的建立从鉴权服务器接收与目标无线接入网络相连接的核心网络内的服务分组数据服务支持节点的地址或者网关分组数据服务支持节点的地址；基于与连接相关联的上下文信息，确定上下文信息，该连接用于通过起始无线接入网络向移动终端提供分组数据服务，以及在移动终端附连到目标无线接入网络之前，向服务或网关分组数据服务支持节点发送包含所确定的上下文信息的上下文激活消息，以在与目标无线接入网络相连接的核心网络中建立上下文。
根据本发明另一实施例的计算机可读介质还可以存储指令，当该指令由分组数据网关的处理器执行时，使得分组数据网关执行如前面所述的各个实施例之一所述的方法。
本发明的另一实施例包括一种用于存储指令的计算机可读介质，当由分组数据服务支持节点的处理器执行时，使得与目标接入网络相连接的核心网络中的分组数据服务支持节点为通过目标无线接入网络向移动终端提供分组数据服务的连接配置上下文。和前面一样，该移动终端最初连接到起始无线接入网络，并且通过相连接的起始无线接入网络提供有分组数据服务。
可以通过下列操作使分组数据服务支持节点配置上下文从鉴权服务器接收分组数据服务附连消息，响应于该分组数据服务附连消息，将该移动终端附连到与目标无线接入网络相连接的核心网络，以允许通过目标无线接入网络接收分组数据服务，从分组数据网关接收包含上下文信息的上下文建立请求，以及在移动终端附连到目标无线接入网络之前，基于该上下文信息建立上下文。
在另一实施例中，该计算机可读介质还存储指令，当该指令由分组数据服务支持节点的处理器执行时，使得分组数据服务支持节点执行如前面所述的各个实施例之一所述方法的步骤。
下面参照附图详细描述本发明。附图中的相似或相应细节用相同的附图标记标出。
图1示出支持在异构网络之间的移动终端切换的、3GPP系统到WLAN互配的架构，图2示出根据本发明示例性实施例的上下文建立过程的流程图，以及图3到图5示出根据本发明不同示例性实施例的、图2所示的上下文建立过程的流程图中所指示的不同过程的细节。
具体实施例方式
下面的篇幅将描述本发明的各个实施例。仅仅是出于示例性的目的，多数实施例是针对与WLAN互配的UMTS通信系统进行描述的。此外，在下面部分中使用的术语主要涉及UMTS术语和WLAN术语。然而，针对UMTS和WLAN互配架构的实施例所使用的术语和描述并非意图将本发明的原理和构思限制于这些系统。
此外，在上面背景技术中给出的说明仅仅是意图更好地理解下面描述的主要特定于UMTS和WLAN的示例性实施例，而不应当被理解为将本发明限制于所描述的移动通信网络或WLAN的处理和功能的特定实现。
本发明的一个主要方面是允许鉴权服务器在移动终端连接到初始网络并通过该初始网络接收分组服务的期间，发起对于该分组数据服务的目标网络中的上下文建立。
出于示例的目的，可以考虑下面的情况。如果终端具有WLAN覆盖以及WLAN上的激活的3G服务，那么可以利用位置信息和映射功能、通过AAA服务器来确定适当的3G SGSN。AAA服务器在该终端连接到3G网络之前，执行GRPS附连和路由区域更新，并且代表该终端发起PDP上下文激活。这减少了3G信令开销和终端功耗，并且还不依赖于3G覆盖。
图1示出了一种支持切换的、3GPP系统与WLAN互配的可能架构。除了对于情况2和3的当前3GPP系统与WLAN互配架构外，该架构还包括分组数据网关(PDG)与GGSN之间的接口，用于从GGSN路由/中继数据分组到PDG，且反之亦然。应当注意的是，PDG的功能很大程度上与GGSN类似。
此外，包括在鉴权服务器(根据示例性架构为AAA服务器)与SGSN之间的接口，用于建立用户的MM(移动性管理)和PDP(分组数据协议)上下文。
对于3GPP/WLAN双模移动终端来说，可以从活动的3G连接、也可以从活动的WLAN连接来接入3G服务。
在本发明的一个实施例中，移动终端可以执行3G网络中的GPRS附连过程以便访问GPRS服务。在完成GPRS附连过程之后，该移动终端处于所谓的“PMM已连接状态”，并且可以在SGSN中创建MM上下文。该上下文可以特别包括用户的IMSI、当前MM状态和标识该移动终端的当前位置的一个或几个小区的路由区域。路由区域标识符(RAI)可以被广播给处于RRC空闲模式的移动终端，并且可以在建立的RRC(无线资源控制)连接上通知处于RRC已连接模式的移动终端。
如果用户想要在其终端上启动3G服务(例如，SMS、MMS、IMS)，则可以通过PDP上下文激活过程发起服务激活。在PDP上下文激活过程中，信令发送接入点名称(APN)和请求的QoS信号。APN可以标识GGSN、分组数据网络以及(可选地)要提供的服务。如果PDP上下文激活被接受，那么例如在SGSN和GGSN中建立PDP上下文，并且可以在该移动终端与GGSN之间传输PDP PDU(协议数据单元)。
如果该移动终端已经建立3G服务，并且通过扫描WLAN信标(每个WLAN信标包括用于标识各个WLAN的SSID)检测到WLAN覆盖，则从3G到WLAN的切换从较高数据率和较低延迟方面来看可以是有利的。该移动终端例如可以基于接收到的SSID选择可用的WLAN之一。
此外，在该移动终端接收到不止一个信标的情况下，可以为该移动终端提供可以对WLAN使用的优选WLAN列表。该移动终端可以建立与目标无线接入网络(即所选WLAN)的连接。到该WLAN的这个连接建立也被称为移动终端到WLAN的关联。
在关联到该WLAN之后，可能需要在WLAN中鉴权移动终端。例如，可以为此目的发起WLAN接入鉴权(再鉴权)。在该WLAN接入鉴权过程期间，在移动终端、WLAN接入网络(AN)与3GPP AAA服务器之间一般交换EAP(可扩展鉴权协议)消息。为了用户的鉴权，可以在EAP消息中以NAI格式向AAA服务器提供用户身份(NAI＝网络接入标识符；见RFC 2486“The Network Access Identifier”，可在http://www.ietf.org获得)。
应当注意，移动终端一般在被鉴权之后才被分配该WLAN内的IP地址。因此，移动终端尚未具有分配的IP地址，这意味着WLAN应当支持从该移动终端将AAA消息传输到AAA服务器的方式。在WLAN侧，可以使用例如WLAN标准IEEE 802.11i所规定的特定方式。EAP消息从WLAN接入网络到AAA服务器的传输可以通过RADIUS或Diameter来完成。
当通过RADIUS或Diameter传输EAP消息时，WLAN接入网络的标识符被包含在该消息中。可以例如通过将可选的用作该移动终端的RADIUS客户端的网络接入服务器(NAS-IP)的发送方IP地址包含到RADIUS消息中，来隐式地包含该标识符。或者，也可以例如通过由移动终端或WLAN接入网络中的实体将WLAN接入点的MAC地址(链路标识符)或接入路由器的地址(APID)包含到EAP消息中，来显式地包含WLAN接入网络标识符。
对于WLAN中的服务激活，执行W-APN解决方案和隧道建立过程，用于在UE和PDG之间建立隧道。对于隧道QoS建立，即隧道QoS参数的建立，QoS要求可以直接包含在建立消息中，或者QoS信令可以在隧道建立之前或之后独立地执行。此外，PDG也可以基于指定的服务，确定QoS要求。
在隧道建立期间，在MS与PDG之间交换的消息中也可以包含WLAN接入网络的标识符。例如，可以显式地包含WLAN AN标识符，例如由MS或WLAN AN中的实体将3G RAI、AP MAC地址(链路标识符)、通知AR地址(APID)、GPS检索位置或分配给WLAN接入网络中的MS的传输IP地址包含到消息中。该标识符可以例如在鉴权和授权检查期间从PDG发送到AAA服务器。
在隧道建立和QoS建立之后，触发GGSN来将分组路由/中继到PDG，并且PDG可以将分组隧道传输到WLAN中的MS。请注意，GGSN和PDG也可以物理上位于一个单一网络部分中。此外，可以释放到该MS的3G无线承载，并且该MS转到3G空闲模式。
如上面已经指出的，在终端需要在3G空中接口上发送周期性路由区域更新(RAU)消息以在3G SGSN中保留MM和PDP上下文的情况下，如果3G网络覆盖不可用(用户在购物中心、机场、地铁中)并且RA更新定时器期满，则可能在SGSN中删除MM和PDP上下文。
此外，在MS首先激活WLAN中的服务的情况下，可能引起MS未附连GPRS并且3G网络中未建立的PDP上下文的状况。这里，GGSN可能不涉及向/从MS递送数据分组的处理，因为PDG可能直接连接到外部网络或服务提供商，如图1所示。
因为WLAN覆盖可能突然丢失，所以在从WLAN切换回3G之后/期间具有3G网络中的较快服务激活是有好处的。为此，本发明的一个实施例建议预先(即在MS附连到3G网络之前)，在GGSN和SGSN中建立PDP(和MM)上下文。
如果用户预约支持异构网络之间的无缝服务切换，例如从WLAN到3G，则可以以不同的级别执行在WLAN连接期间核心网络节点中的MM和PDP上下文的建立。取决于预约级别，可以允许用户具有3G中的分组数据服务递送的无、低或全资源预留，而不需要MS连接到3G网络。
根据本发明的实施例，在3G网络中没有预留资源的情况下，执行GPRS附连过程和RA更新。低预留可能意味着，在3G网络的核心网络部分内激活PDP上下文，但是不协商QoS，即在网络中没有为服务递送预留资源(0kbit/s)。在“全预留”的情况下，可以激活PDP上下文，根据协商的QoS参数预留3G网络中的资源，并且可选地，在MS实际切换到3G网络之前可以建立用于服务递送的RAB。
为了保持SGSN中的MM和PDP上下文以及保持MS GPRS附连，可以使用预留功能。该功能允许在SGSN中预留对释放的无线承载(例如因为无线连接的断开而由RAN释放)而言活动的PDP上下文，以及以后重建无线承载。如前面所指出的，这可能要求向SGSN发送周期性RA更新。否则，SGSN中的移动可及(mobile reachable)定时器期满，并且将对MS发起GPRS分离过程。或者，可以从MS向SGSN发送专用WLAN RAI，从而将控制激活持续时间的定时器设为很高的值，或者甚至可以不使用移动可及定时器，即，可以预见MM和PDG上下文没有超时。然而，这后一种选择可能导致另外的问题，例如，激活MM或PDP上下文的所有网络部分将不得不也留意其去激活(deactivation)。
对于来自MS的RA更新的传输，要求有可用的3G覆盖，要求MS连续监听广播消息并且建立RRC连接。
在一个示例性实施例中，假设MS具有活动的WLAN连接并且将MS的当前位置通知AAA服务器(由于隐式/显式发送的WLAN标识符)。因此，不需要MS占用3G无线资源和在3G连接上主动发送消息来预留SGSN中的状态。这种情况例如图2所示，其中WLAN连接建立和3G服务激活201意图示例性示出MS到WLAN的连接和GPRS服务的激活。
根据该实施例，3G网络中的AAA服务器可以能访问位置映射功能。当将发生到3G网络的切换并且3G网络中的匹配路由区域在当前WLAN的同一覆盖区中时，可以采用该映射功能来确定202服务该终端的可能的SGSN。
每次MS移动和改变位置时，通过MS的鉴权过程将新位置通知给AAA服务器。当MS的位置改变时，AAA服务器可以重新确定相应得SGSN和RAI，并且在改变的情况下，AAA服务器可以向适当的3G网络节点发信号通知更新。
可选地，AAA服务器也可以首先检查在HLR/HSS中是否存在为该MS登记的SGSN 203。如果存在与所确定的SGSN不同的登记的SGSN，则可以删除该SGSN中的PDP上下文204。可以例如通过AAA服务器询问MS的HLR/HSS来执行该检查。
在确定服务3G网络中的WLAN的该覆盖区域的SGSN之后，AAA服务器可以发起GPRS附连过程205。图3示出根据本发明说明性实施例的GPRS附连过程。在该示例性过程中，AAA服务器可以向所确定的SGSN发送GPRS附连消息301。此外，AAA服务器或SGSN可以更新302、305HLR/HSS中的MS位置，并且HLR/HSS被触发向SGSN发送303、304该用户的用户数据。如果MS已经GPRS附连在该SGSN处，则可以忽略该消息。最后，接受网络发起的GPRS附连306，并且在SGSN中建立MM上下文。
在完成AAA服务器发起的GPRS附连205之后，AAA服务器可以(可选地)执行路由区域更新过程206。在该过程中，AAA服务器可以向SGSN发送路由区域更新，以便向SGSN指示保持UE的PDP和MM上下文。此外，每当MS在WLAN中位置改变时，AAA服务器可以发送路由区域更新，使得相应的3G RAI也改变。此外，AAA服务器可以向SGSN发送路由区域更新来在期满之前重新启动路由区域更新定时器。
如上面提到的，可以通知PDG关于用户的服务和MS在WLAN中的隧道的QoS。接着，AAA服务器可以发起207核心网络的网络节点中的PDP上下文建立。图4中示出示例性上下文建立过程207。AAA服务器可以请求401PDG激活与在3G网络中为用户建立的隧道相关的PDP上下文。为此，PDG可以由WLAN隧道设置(如与其相关的QoS参数)，确定402PDP上下文参数。应当注意，3G网络的GSN中的该上下文激活可以不仅是基于该用户在WLAN中的隧道的QoS参数，还可以基于该单个用户的预约级别。
从AAA服务器到PDG的消息中可以包含用于执行PDP上下文激活的附加参数(见401)。PDG可以尤其在请求消息中聚集IMSI、SGSN地址、APN、PDP地址、请求的QoS和协商的QoS，并且可以将请求发送403到GGSN来创建和激活PDP上下文。GGSN的地址可以例如由PDG基于从AAA服务器接收的APN确定。GGSN可以根据接收的参数，创建3G空闲用户的PDP上下文，此外，从GGSN向SGSN发起404、406PDP上下文激活。
在接收到来自GGSN的PDP上下文激活消息后，SGSN建立该用户的上下文。此外，基于用户的预约级别，SGSN可以可选地在RAN中为用户建立405RAB，即可以预留资源以便通过3G网络向用户提供服务。在接收到407关于上下文建立的报告的PDP上下文激活响应消息后，PDP可以通知408AAA服务器在GSN中已经建立了上下文。
或者，PDG可以直接向SGSN发送请求消息。SGSN的地址可以从AAA服务器传达给PDG，在这种情况下不再需要解析来自APN的GGSN地址。SGSN可以创建和激活上下文，并且也可以触发在其SGSN处的上下文建立。
如果MS失去WLAN覆盖，或者如果存在另一使MS切换到3G网络的触发，则将(重新)建立2083G无线连接。通常，有下面三种情况考虑这方面。
如果RAN中存在已经建立的RAB并且已经预留用于服务提供的资源，那么只有从RAN到MS的无线承载必须被建立，这将进一步改善异构网络之间的切换性能。
否则，MS可以发起到SGSN的服务请求过程来(重新)建立RAB和无线承载。在RAB和无线承载在MS切换前已经被配置和建立、但核心网络中没有预留资源的情况下，可以发起PDP上下文修改过程来改变所分配的QoS。
第三种选项可以是，已经建立RAB，但RAN中没有预留资源。在核心网络的网络节点中，可以建立包括预留的QoS和要求的QoS参数的PDP上下文。如果预留的QoS参数没有“预留”资源(0kbit/s)，那么这意味着在核心网络内不预留资源，但是在网络节点中建立PDP上下文。在RAN中也可以使用类似的机制。因此，在建立RAB的情况下，RAN中可能没有预留的资源，但可以在MS附连到3G网络之前建立关联到RAB的上下文。
在完成3G连接建立208之后(或者在此期间)，MS可以发起3G服务建立过程209。图5中示出一个示例性过程。根据该过程，SGSN接收对于GPRS服务的服务请求501。SGSN可以通过PDP上下文更新请求通知502GGSN该MS期望通过3G网络接收GPRS服务。该消息也可以例如用来分配3G网络中用于服务递送的资源(如果之前没有进行的话)，当接收到该消息时，GGSN可以向SGSN发送下行链路分组。
例如，如果最初的服务激活过程是直接针对PDG的，那么还可以通知503PDG将分组中继到GGSN，而不再中继到WLAN中的下游节点。MS(UE)、SGSN、GGSN与PDG之间交换的消息可以通过各自的消息确认或肯定应答504、505、506。
本发明的另一实施例涉及上述各个实施例使用硬件和软件的实现。应认识到，上面提到的各种方法以及上面所述的各种逻辑方框、模块、电路可以使用计算器件实现或执行，例如，通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件等。本发明的各个实施例也可以由这些器件的组合执行或实现。
此外，本发明的各个实施例也可以通过由处理器运行的软件模块的方式或者直接用硬件实现。此外，软件模块与硬件实现的组合也是可能的。软件模块可以存储在任何种类的计算机可读存储介质上，例如，RAM、EPROM、EEPROM、闪存、寄存器、硬盘、CD-ROM、DVD等。
权利要求
1.一种用于配置连接的上下文的方法，该连接通过目标无线接入网络向移动终端递送分组数据服务，其中该移动终端最初连接到起始无线接入网络，该方法包括步骤通过初始无线网络向该移动终端提供分组数据服务，通过鉴权服务器将该移动终端附连到与目标无线接入网络相连接的核心网络，以允许通过目标无线接入网络接收分组数据服务，以及由鉴权服务器在与目标无线接入网络相连接的核心网络内发起上下文的建立，其中在该移动终端附连到目标无线接入网络之前建立上下文。
2.如权利要求1所述的方法，还包括鉴权服务器确定核心网络的服务分组数据服务支持节点的地址的步骤，其中，当附连到目标无线接入网络时服务分组数据服务支持节点服务该移动终端，并且其中，移动终端到目标无线接入网络的附连包括向服务分组数据服务支持节点发送分组数据服务附连消息。
3.如权利要求2所述的方法，还包括步骤在鉴权服务器处鉴权该移动终端，以及在鉴权服务器处接收移动终端的位置信息，并且其中服务分组数据服务支持节点的确定包括将该移动终端的位置信息映射到服务分组数据服务支持节点的标识符。
4.如权利要求1到3之一所述的方法，其中，所述上下文是PDP上下文，所述起始无线接入网络是WLAN，所述目标无线接入网络是UMTS无线网络，并且所述分组数据服务是GPRS服务。
5.如权利要求2到4之一所述的方法，其中，在连接到目标无线接入网络的核心网络中的上下文的建立包括步骤在连接到起始无线接入网络的核心网络的分组数据网关处接收服务分组数据服务支持节点的地址或者网关分组数据服务支持节点的地址，其中分组数据网关向/从起始无线接入网络中继分组数据服务的分组，由分组数据网关基于与连接相关联的上下文信息来确定上下文信息，该连接用于通过起始无线接入网络向移动终端提供分组数据服务，和向服务或网关分组数据服务支持节点发送包含所确定的上下文信息的上下文激活消息，以在各自的分组数据服务支持节点中建立上下文。
6.如权利要求5所述的方法，还包括步骤在鉴权服务器处基于连接到起始无线接入网络的核心网络中的接入点的接入点名，确定网关分组数据服务支持节点的地址，其中该起始无线接入网络通过空中接口与移动终端通信。
7.如权利要求5或6所述的方法，还包括步骤从服务/网关分组数据服务支持节点向网关/服务分组数据服务支持节点发送包含上下文信息的上下文激活消息，以在各自的分组数据服务支持节点处建立上下文。
8.如权利要求5到7之一所述的方法，其中，所述上下文包括分组数据服务的递送的QoS要求、和用于预留连接到目标无线接入网络的核心网络和/或目标无线接入网络中的资源用于分组数据服务的递送的资源预留信息，以及该方法还包括步骤由分组数据网关基于与连接相关联的上下文信息来确定资源预留信息，该连接用于通过起始无线接入网络向移动终端提供分组数据服务，以及在移动终端附连到目标无线接入网络之前，向服务或网关分组数据服务支持节点发送上下文激活消息中的所确定的资源预留信息，以预留连接到目标无线接入网络的核心网络和/或目标无线接入网络内的资源用于分组数据服务的递送。
9.如权利要求8所述的方法，还包括步骤由分组数据网关指示是否为分组数据服务的递送预留资源。
10.如权利要求1到9之一所述的方法，还包括步骤由服务分组数据服务支持节点通过目标无线接入网络从移动终端接收用于递送分组数据服务的服务请求，以及请求分组数据网关通过与目标无线接入网络相连接的核心网络和目标无线接入网络将分组数据服务的数据路由到移动终端。
11.如权利要求10所述的方法，其中，所述对分组数据网关的请求包括步骤从服务分组数据服务支持节点向网关分组数据支持节点发送上下文更新消息。
12.如权利要求10或11所述的方法，其中，分组数据网关和网关分组数据支持节点被包括在一个核心网络部分中。
13.如权利要求10到12之一所述的方法，其中，所述请求包括对用于通过目标无线接入网络递送分组数据服务的资源的请求。
14.如权利要求11所述的方法，还包括步骤从网关分组数据支持节点向分组数据网关发送重新路由请求消息，以请求通过目标无线接入网络将分组数据服务的数据路由到移动终端。
15.一种发起连接的上下文的建立的鉴权服务器，该连接通过目标无线接入网络向移动终端递送分组数据服务，其中该移动终端最初连接到起始无线接入网络，并且通过起始无线接入网络向其提供分组数据服务，该鉴权服务器包括通信装置，用于将移动终端附连到与目标接入无线网络相连接的核心网络，以允许通过目标无线接入网络接收分组数据服务，以及用于在与目标无线接入网络相连接的核心网络内发起上下文的建立，其中，鉴权服务器适配于在该移动终端附连到目标无线接入网络之前发起上下文的建立。
16.如权利要求15所述的鉴权服务器，还包括适配于执行如权利要求1到14之一所述方法的步骤的装置。
17.一种用于发起连接的上下文的建立的分组数据网关，该连接通过目标无线接入网络向移动终端递送分组数据服务，其中该移动终端最初连接到起始无线接入网络，并且通过与该分组数据网关相连接的起始无线接入网络提供有分组数据服务，该分组数据网关包括通信装置，用于从鉴权服务器接收与目标无线接入网络相连接的核心网络内的服务分组数据服务支持节点的地址或者网关分组数据服务支持节点的地址，和处理装置，用于基于与连接相关联的上下文信息，确定上下文信息，该连接用于通过起始无线接入网络向移动终端提供分组数据服务，其中，通信装置适配于在移动终端附连到目标无线接入网络之前，向服务或网关分组数据服务支持节点发送包含所确定的上下文信息的上下文激活消息，以在与目标无线接入网络相连接的核心网络中建立上下文。
18.如权利要求17所述的分组数据网关，还包括适配于执行如权利要求5到14之一所述方法的装置。
19.一种在连接到目标无线接入网络的核心网络中的分组数据服务支持节点，用于为通过目标无线接入网络向移动终端提供分组数据服务的连接配置上下文，其中该移动终端最初连接到起始无线接入网络，并且通过相连接的起始无线接入网络提供有分组数据服务，该分组数据服务支持节点包括通信装置，用于从鉴权服务器接收分组数据服务附连消息，和处理装置，用于响应于该分组数据服务附连消息，将该移动终端附连到与目标无线接入网络相连接的核心网络，以允许通过目标无线接入网络接收分组数据服务，以及其中，通信装置适配于从分组数据网关接收包含上下文信息的上下文建立请求，并且其中，处理装置适配于在移动终端附连到目标无线接入网络之前，基于该上下文信息建立上下文。
20.如权利要求19所述的分组数据服务支持节点，还包括适配于执行如权利要求1到14之一所述方法的步骤的装置。
21.一种用于存储指令的计算机可读介质，当由鉴权服务器的处理器执行时，通过下列操作使得鉴权服务器发起连接的上下文的建立，该连接通过目标无线接入网络向移动终端递送分组数据服务，其中该移动终端最初连接到起始无线接入网络，并且通过起始无线接入网络向其提供分组数据服务由鉴权服务器将移动终端附连到与目标接入无线网络相连接的核心网络，以允许通过目标无线接入网络接收分组数据服务，以及在与目标无线接入网络相连接的核心网络内发起上下文的建立，其中，在该移动终端附连到目标无线接入网络之前发起上下文的建立。
22.如权利要求21所述的计算机可读介质，还存储指令，当该指令由鉴权服务器的处理器执行时，使得鉴权服务器执行如权利要求1到14之一所述方法的步骤。
23.一种用于存储指令的计算机可读介质，当由分组数据网关的处理器执行时，通过下列操作使得分组数据网关发起连接的上下文的建立，该连接通过目标无线接入网络向移动终端递送分组数据服务，其中该移动终端最初连接到起始无线接入网络，并且通过与该分组数据网关相连接的起始无线接入网络提供有分组数据服务从鉴权服务器接收与目标无线接入网络相连接的核心网络内的服务分组数据服务支持节点的地址或者网关分组数据服务支持节点的地址，基于与连接相关联的上下文信息，确定上下文信息，该连接用于通过起始无线接入网络向移动终端提供分组数据服务，以及在移动终端附连到目标无线接入网络之前，向服务或网关分组数据服务支持节点发送包含所确定的上下文信息的上下文激活消息，以在与目标无线接入网络相连接的核心网络中建立上下文。
24.如权利要求23所述的计算机可读介质，还存储指令，当该指令由分组数据网关的处理器执行时，使得分组数据网关执行如权利要求5到14之一所述方法。
25.一种用于存储指令的计算机可读介质，当由分组数据服务支持节点的处理器执行时，通过下列操作使得与目标接入网络相连接的核心网络中的分组数据服务支持节点为通过目标无线接入网络向移动终端提供分组数据服务的连接配置上下文，其中该移动终端最初连接到起始无线接入网络，并且通过相连接的起始无线接入网络提供有分组数据服务从鉴权服务器接收分组数据服务附连消息，响应于该分组数据服务附连消息，将该移动终端附连到与目标无线接入网络相连接的核心网络，以允许通过目标无线接入网络接收分组数据服务，从分组数据网关接收包含上下文信息的上下文建立请求，以及在移动终端附连到目标无线接入网络之前，基于该上下文信息建立上下文。
26.如权利要求23所述的计算机可读介质，还存储指令，当该指令由分组数据服务支持节点的处理器执行时，使得分组数据服务支持节点执行如权利要求1到14之一所述方法的步骤。
全文摘要
本发明涉及一种配置连接的上下文的方法，该连接通过目标无线接入网络向移动终端递送分组数据服务。该移动终端最初连接到起始无线接入网络，可以通过起始无线网络向移动终端提供分组数据服务。此外，本发明提供参与该上下文配置方法的鉴权服务器、分组数据网关和分组数据服务支持节点。为了提供允许尽可能快地建立从无线接入网络(如UMTS)向移动终端递送分组服务的连接的方法，本发明提出通过在移动终端连接到目标无线接入网络之前建立上下文，来预配置通过目标无线接入网络的分组数据服务的服务提供。
文档编号H04W36/00GK101036356SQ200580034216
公开日2007年9月12日 申请日期2005年6月29日 优先权日2004年10月6日
发明者詹斯·巴克曼, 罗尔夫·哈肯伯格 申请人:松下电器产业株式会社