DE60223264T2 - System und verfahren zur adressierung eines mobilen gerätes in einem ip-basierten drahtlosen netzwerk - Google Patents

System und verfahren zur adressierung eines mobilen gerätes in einem ip-basierten drahtlosen netzwerk Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND
  • 1. Gebiet der Technologie
  • Diese Patentanmeldung betrifft das Problem des Adressierens von drahtlosen mobilen Vorrichtungen, die keinen permanenten Identifizierer haben. Die Anmeldung betrifft ein System und ein Verfahren des Zuweisens eines permanenten Identifizierers zu einer drahtlosen mobilen Vorrichtung, die mit einem drahtlosen Netzwerk verwendet wird, das keinen permanenten Identifizierer für diese Vorrichtung darlegt. Spezifischer, ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Technologie sieht ein System und ein Verfahren zur Verwendung einer „Internetprotokoll Version 6 („IPV6")"-Adresse als einen Übergangsadressmechanismus in einem drahtlosen Netzwerk vor, das momentan eine „Internetprotokoll Version 4 („IPV4")"-Adresse verwendet.
  • 2. Beschreibung der verwandten Technik
  • Es gibt momentan mehrere Vorschläge für das Verschieben von Information an eine mobile Vorrichtung in einem IP-basierten drahtlosen Netzwerk. In diesen IP-basierten drahtlosen Netzwerken werden die mobilen Vorrichtungen nicht mit permanenten Identifizierern versehen, sondern ihnen wird stattdessen eine IP-Adresse aus einem Pool von verfügbaren Adressen dynamisch zugewiesen. Jedes Mal, wenn die mobile Vorrichtung eine Netzwerkverbindung herstellt, wird typischerweise eine andere IP-Adresse der mobilen Vorrichtung zugewiesen. Somit gibt es für Dienste, die versuchen, eine Information an die bestimmte mobile Vorrichtung zu verschieben, keine einfache Weise, die Information zu adressieren, da die IP-Adresse nicht permanent ist. Die existierenden Vorschläge in diesem Bereich behandeln die Probleme nicht ausreichend, wie die mobile Vorrichtung zu adressieren ist, wenn Information an sie verschoben wird, und wie die Lösung mit drahtlosen Netzwerken der dritten Generation (3G) zu verbinden ist. Die Lösungen, die von diesen Vorschlägen vorgesehen werden, umfassen entweder ein Erzeugen einer proprietären persönlichen Identifizierernummer (PIN – personal identifier number) für jede drahtlose mobile Vorrichtung, oder einen Versuch der Verwendung einer Telefonnummer (oder eines ähnlichen permanenten Identifizierers) der mobilen Vorrichtung, um sie über ein alternatives Kommunikationsnetzwerk zu kontaktieren, zum Beispiel eine SMS über einen leitungsvermittelten Kanal.
  • WO 01/10091 A1 offenbart ein Verfahren zur Übertragung eines Pakets von einem Server an einen drahtlosen Client. Der Server sendet ein Paket, das an eine IP-Adresse adressiert ist, die zu dem drahtlosen Client gehört. Das Paket wird empfangen von einem drahtlosen Anwendungs-Gateway, das eine Tabelle führt, die IP-Adressen mit MSISDN(mobile service integrated service digital network)-Nummern oder MIN (mobile identification numbers) korreliert. Die MSISDN/MIN-Nummer wird dann verwendet, um eine Routinginformation anzufordern und eine dynamische IP-Adresse und ein Verkehrskanal werden dem drahtlosen Client zugeteilt. Bei Empfang der IP-Adresse sendet das drahtlosen Anwendungsprotokoll-Gateway die digitale Datenkommunikation an die IP-Adresse.
  • US 2001/0005675 A1 offenbart das Speichern und Weiterleiten von Multimedia-Nachrichten in einem drahtlosen Telekommunikationssystem. Eine dynamische PDP-Adresse ist dem drahtlosen Endgerät zugeteilt zum Senden und Empfangen von Daten in einem Paket-vermittelten Modus, wenn es an das GPRS-Netzwerk angehängt ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Ein Verfahren, wie in Anspruch 1 definiert, zum Adressieren einer mobilen Vorrichtung in einem IP-basierten drahtlosen Netzwerk ist vorgesehen. Verschiebe-Diensteanbieter bereiten Daten zur Übertragung an die mobile Vorrichtung vor unter Verwendung einer ersten IPv6-Adresse. Die adressierten Daten werden dann über einen Verschiebe-Proxy geleitet. Der Verschiebe-Proxy erlangt einen Netzwerkidentifizierer, der permanent zu der drahtlosen mobilen Vorrichtung gehört und in einem Teil der ersten IPv6-Adresse eingebettet ist. Der Netzwerkidentifizierer wird dann von dem Verschiebe-Proxy verwendet, um eine zweite IPv4-Adresse zu erlangen, die temporär zu der drahtlosen mobilen Vorrichtung gehört. Unter Verwendung dieser zweiten IPv4-Adresse werden die Daten von dem Verschiebe-Proxy dann adressiert und an die drahtlose mobile Vorrichtung durch einen Tunnel übertragen, der durch das drahtlose Netzwerk unter Verwendung der zweiten IPv6-Adresse erzeugt wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Systemdiagramm, das ein erstes Verfahren der Verwendung einer IPV6-Adresse zeigt, um eine mobile Vorrichtung zu referenzieren;
  • 2 ist ein Zustandsdiagramm des ersten Verfahrens der Verwendung einer IPV6-Adresse, um eine mobile Vorrichtung zu referenzieren;
  • 3 ist ein Systemdiagramm, das ein zweites Verfahren der Verwendung einer IPV6-Adresse zeigt, um eine mobile Vorrichtung zu referenzieren;
  • 4 ist ein Zustandsdiagramm des zweiten Verfahrens der Verwendung einer IPV6-Adresse, um eine mobile Vorrichtung zu referenzieren;
  • 5 ist ein Diagramm, das die bevorzugten Protokolle zeigt, die verwendet werden, um Daten mit der mobilen Vorrichtung unter Verwendung einer IPV6-Adressierung auszutauschen;
  • 6 ist ein Diagramm, das die Verwendung einer IPV6-Adressierung zeigt, wenn das drahtlose IP-Netzwerk das IPV6-Protokoll verwendet;
  • 7 ist ein Zustandsdiagramm, das die Verwendung einer IPV6-Adressierung zeigt;
  • 8 ist ein Datenflussdiagramm, das die Schritte in dem ersten Verfahren der Verwendung von IPV6 für das Adressieren der mobilen Vorrichtung zeigt;
  • 9 ist der Datenflussdiagramm, das die Schritte in dem zweiten Verfahren der Verwendung von IPV6 für das Adressieren der mobilen Vorrichtung zeigt; und
  • 10 ist ein Datenflussdiagramm, das die Schritte zeigt, die unternommen werden, um eine mobile Vorrichtung unter Verwendung einer IPV6-Adresse zu adressieren, wenn das IP-Netzwerk das IPV6-Protokoll unterstützt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Unter Bezugnahme nun auf die Zeichnungen ist 1 ein Systemdiagramm, das ein erstes Verfahren der Verwendung einer IPV6-Adresse zeigt, um eine mobile Vorrichtung zu referenzieren. Dieses System kann einen oder mehrere Verschiebe-Diensteanbieter 20, das Internet 40, einen oder mehrere Verschiebe-Proxies 50, eine Netzwerk-Firewall 125, eine Adressauflösungskomponente 60, eine Adresse-Suchen-Komponente 70 und ein IP-basiertes drahtloses Netzwerk 90 umfassen, das einen oder mehrere Netzwerk-Zugangspunkte 80 und einen oder mehrere DHCP-Server 120 umfassen kann.
  • Die Verschiebe-Diensteanbieter (push service providers) 20 können E-Mail-Verschiebe-Server, Telefon-Verschiebe-Server, Finanz-Verschiebe-Server oder jeder andere Dienst sein, der eine Information an die drahtlosen mobilen Vorrichtungen 100 verschiebt. Diese Verschiebe-Server 20 können mit dem Internet 40 verbunden sein und können ein Verschieben des Inhalts zu den mobilen Vorrichtungen 100 vorsehen. Da das IP- basierte drahtlose Netzwerk 90 keine direkte (oder permanente) Adressierung der drahtlosen mobilen Vorrichtungen 100 unterstützt, wird ein Verschiebe-Proxy 50 verwendet, um die Adressanforderungen in das drahtlose Netzwerk 90 im Namen der Verschiebe-Diensteanbieter 20 zu handhaben (to proxy). Der Verschiebe-Proxy 90 setzt dann eine Auswahl von Verfahren ein, entsprechend dem IP-basierten drahtlosen Netzwerk 90, um die aktuell korrekte Adresse für die mobile Vorrichtung 100 zu akquirieren und einen Tunnel oder eine Verbindung zu dieser mobilen Vorrichtung 100 zu öffnen, um eine Information zu liefern. Das Konzept eines Tunnels wird in IP-basierten drahtlosen Netzwerken verwendet, wie GPRS (General Packet Radio Service), als ein Weg einer Verwendung von Netzwerkressourcen, um IP-Pakete an mobile Vorrichtungen 100 zu liefern. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Systems und Verfahrens, die in 1 gezeigt werden, wird eine IPV6-Adresse durch den Verschiebe-Proxy 50 als der permanente Identifizierer für die mobilen Vorrichtungen 100 verwendet. Ein Vorteil einer Verwendung einer IPV6-Adresse als die Proxy-Adresse (im Gegensatz zu IPV4, oder einem anderen Typ von Adresse) ist, dass, wenn das IP-basierten drahtlose Netzwerk 90 dahin geht, IPV6 als dem Adressierungsmechanismus des Netzwerks selbst zu unterstützen, können alle Verschiebe-Diensteanbieter 20 fortfahren, mit Vorrichtungen zu kommunizieren, ohne zurückgerufen oder entfernt zu werden aus der Verwendung. Eine IPV4-Adresse besteht aus 32 Bits, während eine IPV6-Adresse aus 128 Bits besteht, wodurch die Notwendigkeit entfällt, Adressen wiederzuverwenden (recycle), wie es in IPV4-basierten IP-Netzwerken getan wird, wie GPRS. Diese Adressenbeständigkeit ist die Eigenschaft, die Verschiebe-Diensteanbieter erleichtert.
  • Die 1 zeigt drei Typen von Daten, die an die drahtlosen mobilen Vorrichtungen 100 verschoben werden, E-Mail-Nachrichten, Telefonnachrichten oder Telefonanrufe und Finanz-Daten, wie Aktienpreise oder Banktransaktionen. Der Umfang von unterschiedlichen Typen von Daten, die an die mobilen Vorrichtungen 100 verschoben werden können, kann jedoch andere Typen von Daten umfassen. Obwohl jeder Verschiebe-Diensteanbieter den Benutzer der Information durch unterschiedliche Identitätstypen identifizieren kann, die zu dem Dienst intern sind (Finanz-Verschiebedienste können den Benutzer durch eine Kontonummer identifizieren, E-Mail-Verschiebedienste können den Benutzer mit der Form user@host.com identifizieren), können alle diese Dienste den internen Identifizierer zu einem permanenten Netzwerkidentifizierer für eine Übertragung abbilden. Folglich werden alle Daten, die an die mobilen Vorrichtungen 100 durch die Verschiebe-Diensteanbieter 20 zu verschieben sind, adressiert unter Verwendung eines permanenten IPV6-Identifizierers (eine erste IP-Adresse) für die mobile Vorrichtung 100 und an eine der Verschiebe-Proxy-Maschinen 50 gesendet, die in der Nähe zu dem drahtlosen IP-Netzwerk 90 laufen kann. Die Position des Verschiebe-Proxys 50 kann jedoch entfernt von dem drahtlosen Netzwerk 90 sein und kann eine direkte Hochgeschwindigkeitsverbindung zu dem Netzwerk 90 verwenden.
  • 1 zeigt acht Schritte. In Schritt 1 verlässt die Verschiebenachricht (Daten oder Information, die an die mobile Vorrichtung 100 geliefert werden sollen) den Verschiebe-Diensteanbieter 30, adressiert unter Verwendung einer IPV6-Adresse (die erste IP-Adresse), die permanent der mobilen Vorrichtung 100 zur Herstellungszeit zugeordnet war, oder, wenn eine Software in die Vorrichtung geladen wird, oder über einen anderen Bereitstellungsschritt. Es ist auch möglich, ein Über-Die-Luft(OTA – Over The Air)-Paket an die Vorrichtung zu senden, das die aktuelle IPV6-Adresse aktualisieren kann, die entweder in dem Flash-Speicher der mobilen Vorrichtung 100 gespeichert ist, oder mit der SIM-Karte. Diese IPV6-Adressen veranlassen, dass alle adressierten Daten an den Verschiebe-Proxy 50 geleitet werden, vorzugsweise über das Internet. Sobald dieses adressierte Verschiebenachricht 30 empfangen wird, kann der Verschiebe-Proxy 50 den Zustand seines Speichers bzw. Caches überprüfen, um zu bestätigen, dass er nicht bereits eine Zuordnung für die gerade empfangene IPV6-Adresse hat (was bedeutet, dass er nicht die Beschaffung einer zweiten IP-Adresse von dem drahtlosen Netzwerk 90 auslösen muss, das er bereits solch eine Adresse für die bestimmte mobile Vorrichtung 100 hat, die adressiert wird). Der Verschiebe-Proxy 50 kann auch weiterentwickelte Verfahren des Timeouts einsetzen, um den Speicher ablaufen zu lassen basierend darauf, wann das drahtlose IP-Netzwerk 90 typischerweise einen Tunnel löscht, der erzeugt wird, um IP-Pakete mit der mobilen Vorrichtung 100 auszutauschen.
  • Die Schritte 2 bis 6 bilden den bevorzugten Mechanismus zum Aufbau eines Tunnels, der ermöglicht, dass die mobile Vorrichtung 100 für einen IP-Verkehr erreichbar ist. Auslöser für eine Erzeugung von Tunnels umfassen den direkten Netzwerk-Prozess, der für die Aktualisierung des Speichers (Cache) einer ersten IP-Adresse zur zweiten IP-Adresse dargestellt wird, sind aber nicht darauf begrenzt. Das Auslöseverfahren der Schritte 2 bis 6 wird durchgeführt, wenn der Speicher nicht vorhanden ist oder keinen gültigen Eintrag für die gegebene IPV6-Adresse hat. Der Verschiebe-Proxy 50 führt den Schritt 2 durch und liefert die empfangene IPV6-Adresse an die Adressauflösungs-Komponente 60. Diese Netzwerk-zentrische Komponente 60 führt eine Zuordnung von IPV6 zu Netzwerk-ID (NID) in einer Adressen-Verweis-Datenbank 70. Die Netzwerk-ID ist ein permanenter Identifizierer, der von dem Netzwerk 90 verwendet wird, um eine bestimmte drahtlose mobile Vorrichtung 100 zu identifizieren, wird aber nicht für die Adressierung verwendet. In Schritt 3 wird, wenn eine Zuordnung gefunden wird, die NID an den Verschiebe-Proxy 50 zurückgesendet. In dem GPRS-Netzwerk zum Beispiel kann diese NID der IMSI der mobilen Vorrichtung 100 entsprechen. Die IMSI ist ein proprietärer und global eindeutiger Identifizierer, der jeder mobilen Vorrichtung 100 zugewiesen wird, die der Netzwerkbetreiber in seinem Netzwerk geheim hält. Der Verschiebe-Proxy 50 wurde autorisiert zum Zugriff auf diese NID-Werte über die Netzwerk-Firewall 125 und ihm wird vertraut, den NID-Wert geheim zu halten. Der Wunsch, die GPRS-NID (die IMSI) geheim zu halten, ist eine extern gelieferte Begrenzung bezüglich ihrer Verwendung für Abrechnungs- und Bereitstellungs-Zwecke. Eine Optimierung, die für die Schritte 2 und 3 verfügbar ist, ist, eine erste IP-Adresse zu wählen, welche die NID einbettet. Die Auflösung umfasst dann eine einfache Extraktion oder es kann, um die NID zu maskieren, eine Extraktion mit einer Umwandlung verwendet werden.
  • In Schritt 4 fordert der Verschiebe-Proxy 50, dass ein Netzwerk-initiierter Tunnel zu der mobilen Vorrichtung 100 erzeugt wird, mit dem abgerufenen NID-Wert. In dem GPRS Netzwerk wird dieser Tunnel zum Beispiel als PDP-Kontext bezeichnet und ermöglicht, dass IP-Pakete mit der mobilen Vorrichtung ausgetauscht werden. Diese Tunnelanforderung wird an den Netzwerk-Zugangspunkt 80 gegeben, der als GGSN in dem GPRS-Netzwerk bezeichnet wird. In Schritt 5 kann GGSN einen DHCP-Server 120 verwenden, um eine tatsächliche IPV4-Adresse (zweite IP-Adresse) der mobilen Vorrichtung 100 zuzuweisen, unter der Annahme, dass die mobile Vorrichtung 100 aktuell keine IPV4-Adresse hat, die ihr zugewiesen ist. Die meisten IP-basierten drahtlosen Netzwerke lassen PDP-Kontexte ablaufen und nehmen IPV4-Adressen zurück, um Adressressourcen zu schonen, und weisen sie nur erneut zu, wenn Daten ausgetauscht werden müssen.
  • In Schritt 6, sobald GGSN eine IPV4-Adresse (zweite IP-Adresse) für die mobile Vorrichtung 100 zugewiesen hat, kann es anfordern, dass die mobile Vorrichtung 100 einen PDP-Kontext mit der gelieferten IPV4-Adresse öffnet. Der PDP-Kontext hat die mobile Vorrichtung 100 als ein Ende des Tunnels und den Verschiebe-Proxy 50 verfügbar an dem anderen Ende des Tunnels (der PDP-Kontext selbst endet an GGSN in GPRS, aber die Anwesenheit des Tunnels ermöglicht der mobilen Vorrichtung 100, für eine IP-Kommunikation erreichbar zu sein). In Schritt 7 wird die eben erworbene IPV4-Adresse zurück an den Verschiebe-Proxy 50 gegeben, entweder durch den Netzwerk-Zugangspunkt 80 oder durch die mobile Vorrichtung 100. Ein nützlicher Mechanismus, um die zweite IPV4-Adresse von dem Netzwerk-Zugriff-Punkt 80 ohne die ausdrückliche Teilnahme des Netzwerk-Zugriff-Punkts zu empfangen, ist, die DHCP-Zuteilungs-Transaktion zu überwachen. Der Schritt 8 zeigt den vollständigen Zweiwege-Austausch der Information zwischen dem Proxy 50 und der drahtlosen mobilen Vorrichtung 100, sobald der Tunnel geöffnet wurde. Unter Verwendung dieses Systems und Verfahrens kann eine erste IP-Adresse, wie eine IPV6-Adresse, die permanent zu einer drahtlosen mobilen Vorrichtung 100 gehört, durch eine Proxy-Maschine 50 verwendet werden, um auf eine zweite IP-Adresse zuzugreifen und diese zu akquirieren, wie eine IPV4-Adresse, um einen Tunnel zu der drahtlosen mobilen Vorrichtung über ein IP-basiertes drahtloses Netzwerk zu erzeugen, das nicht permanent IP-Adressen den mobilen Vorrichtungen 100 zuweist.
  • 2 ist ein Zustandsdiagramm des ersten Verfahrens einer Verwendung einer IPV6-Adresse, um eine mobile Vorrichtung zu referenzieren. Der Zustand 130 identifiziert Schritte, die von den Verschiebe-Diensteanbietern 20 ausgeführt werden. Der Zustand 132 identifiziert die Schritte, die durch den Verschiebe-Proxy 50 ausgeführt werden. Der Zustand 134 identifiziert die Schritte, die durch das drahtlose Netzwerk 90 ausgefürt werden. Und der Zustand 136 identifiziert die Schritte, die durch die drahtlose mobile Vorrichtung 100 durchgeführt werden.
  • Beginnend mit dem Verschiebedienst-Zustand werden zu verschiebende Daten für eine Übertragung in Schritt 140 identifiziert. Dann werden in Schritt 142 die zu verschiebenden Daten eingepackt (oder eingekapselt) in einem ersten IP-Datagramm, wie einem IPV6-Datengramm. Schließlich wird in Schritt 144 die Nutzlast adressiert unter Verwendung der 128 Bit IPV6-Adresse, die permanent einer bestimmten drahtlosen mobilen Vorrichtung 100 zugewiesen wurde, und die Nutzlast wird von dem Verschiebe-Server 20 zu dem Internet 40 übertragen. Verschiedene existierende Mechanismen zur Übertragung von IPV6-Paketen über ein überwiegend IPV4-Internet sind verfügbar.
  • Da die IPV6-Adresse der mobilen Vorrichtung 100 zu dem Verschiebe-Proxy 50 gehört, wird die Nutzlast an den Verschiebe-Proxy 50 geliefert. Beginnend in Schritt 146 des Verschiebe-Proxy-Zustands 132 wird die IPV6-Adresse, die in der Datennutzlast von dem Verschiebe-Diensteanbieter enthalten ist, von dem Verschiebe-Proxy 50 verwendet, um den Netzwerkidentifizierer (NID – network identifier) der bestimmten drahtlosen Vorrichtung 100 zu erlangen, die adressiert wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der NID in einem Teil der IPV6-Adresse eingebettet. Alternativ kontaktiert in Schritt 148 der Verschiebe-Proxy 50 die Adressauflösungs-Komponente 60 und liefert die IPV6-Adresse an diese Komponente. Die Adressauflösungs-Komponente 60 verwendet dann die IPV6-Adresse, um zu bestimmen, ob eine Übereinstimmung in ihrer Datenbank 70 existiert, welche die IPV6-Adresse den NIDs zuordnet. Wenn eine Übereinstimmung existiert, dann wird der geeignete NID an den Verschiebe-Proxy 50 zurückgesendet. Sobald der Verschiebe-Proxy die NID-Adresse der bestimmten mobilen Vorrichtung 100 erhalten hat, an die er Daten zu verschieben versucht, macht der Verschiebe-Proxy 50 dann eine Tunnel-Anforderung (Schritt 152) an das drahtlose Netzwerk 90. Das drahtlose Netzwerk 90 reagiert auf die Tunnel-Anforderung (Schritt 154) durch Akquirieren (typischerweise zugeteilt durch einen DHCP-Server) einer zweiten IPV4-Adresse für die mobile Vorrichtung 100 und durch Bilden eines logischen Tunnels zwischen dem Netzwerk-Zugangspunkt 80 und der bestimmten mobilen Vorrichtung 100. Die mobile Vorrichtung bestätigt, dass der Tunnel erzeugt ist in Schritt 156 des mobilen Vorrichtungszustands 136 und die zweite (IPV4) Adresse wird an den Verschiebe-Proxy zurückgesendet. Schließlich überträgt der Verschiebe-Proxy in Schritt 158 die Verschiebedatennutzlast unter Verwendung der IPV4-Adresse, die von dem drahtlosen Netzwerk 90 bereitgestellt wird, und in Schritt 160 kann die mobile Vorrichtung 100 mit Anforderungen für zusätzliche Daten antworten.
  • 3 ist ein Systemdiagramm, das ein zweites Verfahren der Verwendung einer IPV6-Adresse zeigt, um eine mobile Vorrichtung zu referenzieren. In diesem Beispiel führt, anstatt eine Adressauflösungs-Komponente zu verwenden, der Verschiebe-Proxy 50 eine Namenssuchanforderung durch eine Standard-DNS-Schnittstelle 110 durch, um die bestimmte mobile Vorrichtung 100 zu identifizieren. Der Verschiebe-Proxy 50 liefert die IPV6-Adresse der mobilen Vorrichtung 100 an die DNS-Schnittstelle 100, die dann ein Tunnelanforderungssignal an den Netzwerk-Zugangspunkt 80 zusammen mit der NID der mobilen Vorrichtung 100 überträgt. In diesem Ausführungsbeispiel hat die DNS-Schnittstelle 110 eine direkte Beziehung zu dem Netzwerk- Zugangspunkt 80 und liefert die Anforderung, einen Tunnel zu öffnen, direkt an den Netzwerk-Zugangspunkt 80.
  • In Betrieb arbeitet das System, das in der 3 gezeigt wird, fast wie das System, das in der 1 gezeigt wird. Alle Daten, die an die drahtlosen mobilen Vorrichtungen 100 verschoben werden sollen, werden adressiert unter Verwendung einer IPV6-Adresse (oder ersten IP-Adresse) als permanenten Identifizierer für die mobile Vorrichtung und werden an eine gemeinsame Verschiebe-Proxy-Maschine 50 übertragen, der in der Nähe zu dem drahtlosen IP-Netzwerk 90 laufen kann. Alternativ jedoch kann der Verschiebe-Proxy 50 in einem anderen Land laufen und kann eine direkte Hochgeschwindigkeitsverbindung zu dem drahtlosen Netzwerk 90 verwenden. Sobald diese Verschiebedaten empfangen werden, prüft der Verschiebe-Proxy 50 den Zustand seines Speichers, um zu bestätigen, dass er nicht bereits eine Zuordnung für die empfangene IPV6-Adresse hat. In Schritt 2 liefert dann der Verschiebe-Proxy 50 eine Standard-DNS-Abfrage an den DNS-Server 110 des drahtlosen IP-Netzwerks 90, der nur durch die Firewall 125 des Netzwerks zugänglich ist. Dem DNS-Server 110 wird eine IPV6-Adresse gegeben und er sucht den entsprechenden Netzwerkidentifizierer (NID) für die mobile Vorrichtung 100.
  • In Schritt 3 macht der DNS eine proprietäre Anforderung an den Netzwerk-Zugangspunkt 80, um einen Netzwerk-initiierten Tunnel (PDP-Kontext) zu der mobilen Vorrichtung 100 zu öffnen, die den vorgesehenen NID trägt. In Schritt 4 wird die Optimierung einer Überwachung der DHCP-Zuteilung als ein Mechanismus gezeigt, um die IPV4-Adresse von dem Netzwerk-Zugangspunkt 80 ohne explizite Teilnahme zu bestimmen. Schritt 5 ist die Erzeugung des Netzwerk-Tunnels zu der mobilen Vorrichtung 100 mit der neu zugewiesenen IPV4-Adresse. Schritt 6 findet statt, nachdem der Tunnel geöffnet ist, wenn der Netzwerk-Zugangspunkt 80 explizit die zugewiesene IPV4-Adresse an den DNS-Server 110 zurücksendet. Schritt 7 ist, wenn der DNS-Server die ursprüngliche Anforderung von dem Verschiebe-Proxy 50 erfüllt durch Zurücksenden der zugewiesenen IPV4-Adresse. Eine positive Rückmeldung von dem DNS-Server 110 mit einem IPV4-Wert bestätigt, dass nun ein Tunnel zu der mobilen Vorrichtung 100 existiert. Eine negative Antwort würde anzeigen, dass der Tunnel nicht geöffnet werden konnte. In dem abschließenden Schritt 8 sendet und empfangt der Verschiebe-Proxy 50 dann IP-Pakete an die/von der mobile(n) Vorrichtung 100 unter Verwendung der IPV4-Adresse und des Netzwerkerzeugten Tunnels.
  • 4 ist ein Zustandsdiagramm für das zweite Verfahren der Verwendung einer IPV6-Adresse, um eine mobile Vorrichtung zu referenzieren. Dieses Diagramm ist im Wesentlichen dasselbe wie 2, obwohl die Schritte den Schritten entsprechen, die oben unter Bezugnahme auf 3 anstatt auf 1 beschrieben werden.
  • 5 ist ein Diagramm, das die bevorzugten Protokolle zeigt, die verwendet werden, um Daten mit der mobilen Vorrichtung auszutauschen unter Verwendung einer IPV6-Adressierung. In dieser Figur werden die Schritte, die beteiligt sind bei der Erlangung einer IPV4-Adresse (oder zweiten IP-Adresse) für die mobile Vorrichtung 100 und dann der Öffnung eines IPV4-Tunnels (wie oben unter Bezugnahme auf die 1 und 3 spezifischer beschrieben), allgemein in dem unteren Teil der Figur gezeigt. Diese Figur zeigt auch, dass, wenn das drahtlose Netzwerk 90 auch den ersten IP-Adressen-Typ unterstützt, zum Beispiel den IPV6-Typ einer IP-Adresse, der Verschiebe-Diensteanbieter 20 die Verschiebedatennutzlast an die mobile Vorrichtung 100 direkt durch den Verschiebe-Proxy 50 und das drahtlose Netzwerk 90 liefern kann, durch einfaches Adressieren der Nutzlast unter Verwendung von IPV6 und Übertragen der Nutzlast an die mobile Vorrichtung 100. Auf diese Weise können Verschiebe-Diensteanbieter 20 beginnen, eine IPV6-Adressierung mit aktuellen nicht-IPV6-Netzwerken zu verwenden, und können dann weiterhin dieses selbe Adressierungsschema verwenden, wenn IPV6-Netzwerke aktiv werden. Zusätzlich sieht dieses Verfahren einen Vorwärtskompatibilitätspfad für den Verschiebe-Proxy 50 vor.
  • 6 ist ein Diagramm, das die Verwendung einer IPV6-Adressierung zeigt, wenn das drahtlose IP-Netzwerk das IPV6-Protokoll verwendet. In dieser Abbildung wird der Verschiebe-Proxy 50 nicht mehr verwendet, da die erste IP-Adresse (wie IPV6) verwendet werden kann durch das Internet 40 und in dem drahtlosen IP-Netzwerk 90. Da der Verschiebedienst 20 die Nutzlast bereits in IPV6 eingekapselt hat, wie in den 1–4 gezeigt, macht dies den Übergang zu vollständigem IPV6 im Wesentlichen nahtlos. Der Netzwerk-Zugangspunkt 80 kann weiterhin durch eine Netzwerk-Firewall 125 geschützt werden, wobei jeder Verschiebe-Diensteanbieter 20 qualifiziert sein kann für den Schutz des drahtlosen Netzwerks 90 und jeder mobilen Vorrichtung 100, welche die verschobenen Daten empfangt.
  • 6 zeigt einen Satz von gut definierten Verschiebe-Diensteanbieter 20, die dem drahtlosen Netzwerk-Betreiber bekannt und autorisiert sein können, Daten durch eine Netzwerk-Firewall 125 zu übertragen. Der Dateninhalt, der an die mobile Vorrichtung 100 verschoben werden soll, wird in ein IPV6-Paket platziert und adressiert unter Verwendung der permanenten IPV6-Identität, die der mobilen Vorrichtung 100 zum Zeitpunkt der Herstellung zugewiesen wird. Für die mobilen Vorrichtungen 100, die den IPV6-Identifizierer verwendeten, bevor eine IPV6-Unterstützung verfügbar war, gibt es keine Notwendigkeit, den Identifizierer der Vorrichtung zu ändern, da er weiterhin verwendet werden kann. In Schritt 2, sobald der Netzwerk-Zugangspunkt 80 die verschobenen Daten empfängt, kann er eine direkte Netzwerk-Anforderung durchführen, um den Zustand der mobilen Vorrichtung 100 zu bestimmen und um eine Tunnelinitiierung anzufordern. In dieser Situation, wenn IPV6 in dem Netzwerk verwendet wird, und permanente IPV6-Identifizierer Standard sind, weist der DHCP-Server 120 keine IPV6-Adressen zu und gibt diese frei. Da die PDP-Kontexte und Tunnel jedoch wertvolle Ressourcen kosten, können diese Tunnel weiterhin auf- und abgebaut werden, wie für einen Datenaustausch erforderlich. Wenn die mobile Vorrichtung 100 bereits einen Tunnel (PDP-Kontext) hat, dann kann der Netzwerk-Zugriff-Punkt 80 die verschobenen Daten sofort an die mobile Vorrichtung 100 senden. Andernfalls führt in Schritt 3 der Netzwerk-Zugriff-Punkt 80 eine Tunnel-Anforderung der mobilen Vorrichtung 100 durch, um einen Tunnel für einen Datenaustausch zu öffnen. Sobald der Tunnel geöffnet ist, ermöglicht der Schritt 4 den vollständigen Austausch von Daten in beide Richtungen.
  • Dieses beschleunigte Verschieben von Daten in einem IP-basierten drahtlosen Netzwerk 90 veranschaulicht die Vorteile der aktuellen Verwendung einer IPV6-Adresse, obwohl IPV6 vielen der heutigen drahtlosen Netzwerken nicht eigen ist. Die Vorwärtskompatibilität der mobilen Vorrichtungen 100, die bereits die korrekten Identifikationswerte haben, kann weiter die Annahme von IPV6 in dem drahtlosen Netzwerk 90 beschleunigen. Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens ist die Verwendung des IPV6-Protokolls zwischen dem Diensteanbieter 20 und der mobilen Vorrichtung 100. Durch Platzieren von IPV6 in die mobile Vorrichtung 100, bevor es in dem drahtlosen Netzwerk 90 enthalten (native) ist, kann die mobile Vorrichtung 100 weiter entwickelt werden, wenn IPV6 in dem Netzwerk enthalten ist.
  • 7 ist ein Zustandsdiagramm, das die Verwendung einer IPV6-Adressierung zeigt. Diese Zustände und Verfahrenschritts verfolgen die Beschreibung von 6, wie oben dargelegt.
  • 8 ist ein Datenflussdiagramm, das die Schritte in dem ersten Verfahren der Verwendung von IPV6 für das Adressieren der mobilen Vorrichtung 100 zeigt. Der Verschiebedienst 800 verschiebt zuerst Daten 812 an den Verschiebe-Proxy 802. Sobald empfangen, muss der Verschiebe-Proxy 802 den Netzwerkidentifizierer (NID) finden unter Verwendung der IPV6-Adresse 814, die in den Daten von dem Verschiebedienst 800 geliefert wird. Die NID-Suche wird durchgeführt durch die Adressauflösungskomponente 804, die jede Datenbanksuchmaschine in dem Netzwerk sein kann. Der Netzwerkidentifizierer (NID) wird an den Verschiebe-Proxy 802 zurückgesendet 816, so dass er verwendet werden kann, um einen Tunnel zu der mobilen Vorrichtung 810 zu öffnen. Sobald der NID durch den Verschiebe-Proxy 802 empfangen ist, kann eine Netzwerk-initiierte Tunnel-Anforderung unter Verwendung des NIDs 818 gemacht werden. Diese Anforderung wird von dem Netzwerk-Zugriff-Punkt 806 empfangen, der GGSN in GPRS ist. Der erste Schritt ist für den Netzwerk-Zugangspunkt 806, den Zustand der mobilen Vorrichtung zu verifizieren, um sicherzustellen, dass nicht bereits eine IPV4-Adresse durch den DHCP-Server 808 zugewiesen ist 820. Wenn es keinen Tunnel und keine IPV4-Adresse gibt, die durch den DHCP-Server 808 zugewiesen ist, wird eine neue IPV4-Adresse zugeteilt und zu dem Netzwerk-Zugangspunkt 806 zurückgesendet 822. Der Netzwerk-Zugriff-Punkt 806 macht dann eine Tunnelöffnungsanforderung 824 an die mobile Vorrichtung 810. Die mobile Vorrichtung 810 öffnet 826 den Tunnel unter Verwendung der vorgesehenen IPV4-Adresse. Sobald der Tunnel geöffnet ist, sendet der Netzwerk-Zugangspunkt 806 die IPV4-Adresse 828 für die mobile Vorrichtung 810 an den Verschiebe-Proxy 802 zurück. An diesem Punkt ist ein vollständiger Zweiweg-Datenaustausch möglich 830 zwischen dem Verschiebe-Proxy 802 und der mobilen Vorrichtung 810.
  • 9 ist ein Datenflussdiagramm, das die Schritte in dem zweiten Verfahren der Verwendung von IPV6 für ein Adressieren der mobilen Vorrichtung zeigt. Der Verschiebedienst 900 verschiebt zuerst Daten 912 an den Verschiebe-Proxy 902. Nach Empfang muss der Verschiebe-Proxy 902 den Netzwerkidentifizierer (NID) finden unter Verwendung der IPV6-Adresse 914, die in den Daten von dem Verschiebedienst 900 geliefert wird. Der Verschiebe-Proxy 902 verwendet ein standardmäßiges DNS-Suchverfahren, um den Netzwerkidentifizierer 914 von dem DNS-Server 904 zu finden. Der DNS-Server 904 führt dann eine Tunnelöffnungsanforderung 916 an den Netzwerk-Zugangspunkt 906 unter Verwendung des NIDs durch. Diese Anforderung wird durch den Netzwerk-Zugangspunkt 906 empfangen, der GGSN in GPRS ist. Der erste Schritt ist für den Netzwerk-Zugangspunkt 806, den Zustand der mobilen Vorrichtung zu verifizieren, um sicherzustellen, dass nicht bereits eine IPV4-Adresse zugewiesen ist 918 durch den DHCP-Server 908.
  • Wenn es keinen Tunnel und keine IPV4-Adresse gibt, die durch den DHCP-Server 908 zugewiesen ist, wird eine neue IPV4-Adresse zugeordnet und an den Netzwerk-Zugangspunkt 906 zurückgesendet 820. Der Netzwerk-Zugangspunkt 906 macht dann einen Tunnelöffnungsanforderung 922 an die mobile Vorrichtung 910. Die mobile Vorrichtung 910 öffnet den Tunnel unter Verwendung der gelieferten IPV4-Adresse 824. Sobald der Tunnel geöffnet ist, sendet der Netzwerk-Zugangspunkt 906 die IPV4-Adresse 926 an den DNS-Server 904 zurück. Der DNS-Server wiederum vervollständigt die Anforderung des Verschiebe-Proxys 902 für eine Adresse durch Zurücksenden der neuen IPV4-Adresse 928. An diesem Punkt ist ein vollständiger Zweiweg-Datenaustausch möglich 930 zwischen dem Verschiebe-Proxy 902 und der mobilen Vorrichtung 910.
  • 10 ist ein Datenflussdiagramm, das die Schritte zeigt, die unternommen werden, um eine mobile Vorrichtung unter Verwendung einer IPV6-Adresse zu adressieren, wenn das IP-Netzwerk das IPV6-Protokoll unterstützt. Diese Figur zeigt die Verwendung eines IPV6-Identifizierers in einem drahtlosen IP-Netzwerk, das eine IPV6-Adressierung von sich aus (native) unterstützt. Der Verschiebedienst 1000 verschiebt zuerst Daten 1012 an den Netzwerk-Zugangspunkt 1006. Der Netzwerk-Zugangspunkt 1006 erlangt dann den Status der identifizierten drahtlosen mobilen Vorrichtung bei 1014, der von dem DHCP-Server 1004 in Schritt 1016 zurückgesendet wird. Ein Netzwerk-initiierter Tunnel wird dann zwischen dem Netzwerk-Zugangspunkt 1006 und der drahtlosen mobilen Vorrichtung 1008 in den Schritten 1018 und 1020 geöffnet. An diesem Punkt 1022 ist ein vollständiger Zweiweg-Austausch von Daten zwischen dem Verschiebedienst 100 und der drahtlosen mobilen Vorrichtung 1008 möglich.
  • Die detaillierte Beschreibung der Figuren, die kurze Beschreibung der Figuren, die Zusammenfassung, die Kurzzusammenfassung und das Gebiet der Technik legen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Diese Abschnitte sollen nicht den Umfang der Erfindung begrenzen, die durch die Ansprüche definiert ist.

Claims (16)

  1. Verfahren zum Adressieren von Daten zur Lieferung an eine drahtlose mobile Vorrichtung (100) über ein IP-basiertes drahtloses Netzwerk (90), wobei die mobile Vorrichtung in dem drahtlosen Netzwerk durch einen drahtlosen Netzwerk-Identifizierer identifiziert wird, und das Verfahren die Schritte aufweist Adressieren von Daten unter Verwendung einer ersten IP-Adresse, die permanent zu der drahtlosen mobilen Vorrichtung (100) gehört, und Übertragen der adressierten Daten an einen Verschiebe- bzw. Push-Proxy-Server (50); Erlangen des drahtlosen Netzwerk-Identifizierers für die drahtlose mobile Vorrichtung (100) unter Verwendung der ersten IP-Adresse; Verwenden des drahtlosen Netzwerk-Identifizierers, um eine zweite IP-Adresse zu erlangen, die temporär zu der drahtlosen mobilen Vorrichtung (100) gehört, von dem IP-basierten drahtlosen Netzwerk (90); Adressieren der Daten unter Verwendung der zweiten IP-Adresse; und Übertragen der Daten an die drahtlose mobile Vorrichtung (100) unter Verwendung der zweiten IP-Adresse, dadurch gekennzeichnet, dass die erste IP-Adresse eine IPV6-Adresse ist und die zweite IP-Adresse eine IPV4-Adresse ist, und der drahtlose Netzwerk-Identifizierer in einem Teil der ersten IP-Adresse eingebettet ist.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, das weiter die Schritte aufweist: Vorsehen eines Push-Dienst-Providers (20), der die Daten unter Verwendung der ersten IP-Adresse adressiert; und Übertragen der adressierten Daten von dem Push-Dienst-Provider (20) an den Push-Proxy-Server (50).
  3. Verfahren gemäß Anspruch 2, das weiter die Schritte aufweist: Übertragen der adressierten Daten von dem Push-Dienst-Provider (20) an das Internet (40); und Empfangen der adressierten Daten an dem Push-Proxy-Server (50) über eine Internetverbindung.
  4. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Daten elektronische Mail sind.
  5. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Daten finanzielle Daten sind.
  6. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Daten Sprachdaten sind.
  7. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das IP-basierte drahtlose Netzwerk (90) das GPRS(General Packet Radio Service)-Netzwerk ist und der Netzwerk-Identifizierer die IMSI der drahtlosen mobilen Vorrichtung (100) ist.
  8. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Erlangen einer zweiten IP-Adresse weiter die Schritte aufweist: Übertragen des Netzwerk-Identifizierers von einem DNS-Server (110) an das IP-basierte drahtlose Netzwerk (90); Zugreifen auf eine Datenbank, die zu dem IP-basierten drahtlosen Netzwerk (90) gehört, um zu bestimmen, ob die zweite IP-Adresse dem Netzwerk-Identifizierer zugeordnet wurde; und wenn die zweite IP-Adresse dem Netzwerk-Identifizierer zugeordnet wurde, dann Übertragen der zweiten IP-Adresse von dem IP-basierten drahtlosen Netzwerk (90) an den DNS-Server (110) und von dem DNS-Server (110) an den Push-Proxy-Server (50).
  9. Verfahren gemäß Anspruch 1, das weiter die Schritte aufweist: Öffnen einer Verbindung zwischen dem Push-Proxy-Server (50) und einem Netzwerkzugangspunkt (80) des IP-basierten drahtlosen Netzwerks (90); Verwendung des Netzwerk-Identifizierers, um einen Tunnel zwischen dem Netzwerkzugangspunkt (80) und der drahtlosen mobilen Vorrichtung (100) zu öffnen; und Übertragen der Daten unter Verwendung der zweiten IP-Adresse von dem Push-Proxy-Server (50) an die drahtlose mobile Vorrichtung (100) unter Verwendung der Verbindung zwischen dem Push-Proxy-Server (50) und dem Netzwerkzugangspunkt (80) und dem Tunnel, der zwischen dem Netzwerkzugangspunkt (80) und der drahtlosen mobilen Vorrichtung (100) erzeugt wird.
  10. Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei der Tunnel ein PDP-Kontext ist.
  11. Verfahren gemäß Anspruch 1, das weiter die Schritte aufweist: Vorbereiten von Daten an der drahtlosen mobilen Vorrichtung (100); Adressieren der Daten an der drahtlosen mobilen Vorrichtung (100) unter Verwendung der zweiten IP-Adresse; und Übertragen der adressierten Daten von der drahtlosen mobilen Vorrichtung (100) an den Push-Proxy-Server (50).
  12. Verfahren gemäß Anspruch 1, das weiter den Schritt aufweist: Vorsehen einer Netzwerk-Firewall (125) zwischen dem Push-Proxy-Server (50) und dem IP-basierten drahtlosen Netzwerk (90).
  13. Verfahren gemäß Anspruch 1, das weiter den Schritt aufweist: Speichern der ersten IP-Adresse in einem Speicher der drahtlosen mobilen Vorrichtung (100).
  14. Verfahren gemäß Anspruch 13, wobei der Speicher eine SIM-Karte ist.
  15. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Schritt des Erlangens einer zweiten IP-Adresse weiter den Schritt aufweist: Prüfen eines Cache-Speichers, der zu dem Push-Proxy-Server (50) gehört, um zu bestimmen, ob eine Assoziierung zwischen der ersten IP-Adresse und einer zweiten IP-Adresse vorhanden ist.
  16. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Schritt des Erlangens eines Netzwerk-Identifizierers weiter den Schritt aufweist des Extrahierens des Netzwerk-Identifizierers aus dem Teil der ersten IP-Adresse.
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