本發(fā)明涉及包括無線接入網(wǎng)關的無線網(wǎng)絡以及一種用于控制蜂窩網(wǎng)與非蜂窩網(wǎng)之間業(yè)務漫游的方法。

背景技術：

近年來，越來越需要移動網(wǎng)絡運營商MNO整合它們的蜂窩網(wǎng)以及非蜂窩(例如，Wi-Fi)網(wǎng)。這為MNO提供了機制，以既將蜂窩數(shù)據(jù)業(yè)務卸載至具有有線數(shù)據(jù)連接的Wi-Fi網(wǎng)絡(通常更適于高數(shù)據(jù)需求)又將數(shù)據(jù)業(yè)務無縫地“裝載”回蜂窩網(wǎng)。因此，現(xiàn)代蜂窩技術(諸如，第三代合作伙伴項目3GPP、LTE網(wǎng)絡)已發(fā)展為包括蜂窩網(wǎng)與非蜂窩網(wǎng)之間的緊密整合，使得兩個網(wǎng)絡之間的切換被正確地認證并保持一貫策略和計費控制。

4G網(wǎng)絡標準提供用于通過可信和不可信的接入規(guī)范(如用于非3GPP接入的3GPP技術規(guī)范23.402版本12的體系結(jié)構增強中所指定的)來互聯(lián)非蜂窩(通常叫做“非3GPP”)網(wǎng)以及演進分組核心網(wǎng)EPC的框架。該標準并不嚴格定義何時信任或不信任非3GPP網(wǎng)絡(這任由MNO處理)，但它們定義了MNO必須如何對待業(yè)務-原則的區(qū)別在于不可信的非3GPP連接必須包括用戶設備UE與EPC之間的IPSec隧道。對于可信的網(wǎng)絡來說，UE與EPC之間的通信被認為是安全的(例如，通過使用利用UE和Wi-Fi接入網(wǎng)中WPA2IEEE 802.11i-2004安全的基于SIM的認證)。

大多數(shù)現(xiàn)今的網(wǎng)絡(例如，2G以及3G網(wǎng)絡)早于4G標準。然而，依然期望MNO整合非3GPP以及準4G蜂窩網(wǎng)。為了使之實現(xiàn)，無線接入網(wǎng)關WAG被用于互連兩個網(wǎng)絡。WAG使用直接連接至網(wǎng)關GPRS支持節(jié)點GGSN的GPRS隧道協(xié)議GTP來連接至蜂窩網(wǎng)。然而，WAG與非3GPP網(wǎng)絡之間的數(shù)據(jù)連接未被標準化。因此，已經(jīng)使用用于從非3GPP網(wǎng)絡向蜂窩網(wǎng)路由用戶平面數(shù)據(jù)的各種方法。這些現(xiàn)有的方法可以被分組為第2層整合或第3層整合。第2層整合實現(xiàn)起來很復雜，需要WAG成為無線接入網(wǎng)的一部分。這增加了Wi-Fi網(wǎng)絡運營商的部署成本。因此，更加期望第3層整合的分布式結(jié)構(其中，WAG是網(wǎng)絡中的單獨組件)。

在第3層整合中，將用戶平面IP業(yè)務從Wi-Fi網(wǎng)絡的無線LAN控制器WLC路由至WAG，并且然后從WAG至蜂窩網(wǎng)。第3層方法的關鍵問題是將非3GPP網(wǎng)絡中UE的IP地址與蜂窩網(wǎng)中的UE的IP地址相關聯(lián)。存在多種技術，包括下面兩個示例。第一，“Radius成幀IP地址”技術包含AP為用戶設備UE分配IP地址，并隨后使用RADIUS信令消息通知WAG該IP地址。第二，“DHCP中繼”技術包含由WAG發(fā)出的DHCP請求消息被“中繼”至WAG，并且WAG為UE分配IP地址。然后，WAG在蜂窩網(wǎng)中可以利用IP地址建立合適的路由規(guī)則。

Cisco增強無線接入網(wǎng)關eWAG是WAG的第3層整合的示例。eWAG的示例可以在下面URLhttp：//cisco.com/assets/global/YU/expo2012/pdfs/sp_wifi_sesija_1core.pdf找到。在Cisco系統(tǒng)中，接入點在Wi-Fi域為UE分配IP地址，并將該IP地址作為RADIUS計費開始消息的成幀IP地址元素的一部分提供給eWAG。MNO在蜂窩域提供IP地址，并且eWAG建立合適的路由規(guī)則。

本發(fā)明人已識別出現(xiàn)有技術的一些問題。第一，3GPP標準規(guī)定MNO必須為UE分配IP地址，然后，由WAG將該IP地址路由至非3GPP域中UE的對應的IP地址。然而，如果WAG連接至多個MNO，則MNO可能為同一UE分配相同的IP地址。當WAG從UE向蜂窩網(wǎng)路由IP業(yè)務時這產(chǎn)生了問題，因為在兩個MNO之間無法區(qū)分該IP地址。第二，在非3GPP域中分配給UE的IP地址可能與連接至AP的另一UE的IP地址沖突。例如，當非3GPP域中由WAG分配IP地址時，這個問題就可能發(fā)生。當非3GPP域中WAG向UE路由IP業(yè)務時該IP地址沖突會產(chǎn)生問題，因為相同的IP地址與兩個UE相關。

此外，現(xiàn)有技術提供了一種建立UE與蜂窩網(wǎng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡之間的數(shù)據(jù)路徑的方法，但是如果UE漫游出非3GPP網(wǎng)絡之外(例如，到不同的非3GPP網(wǎng)絡上)，則該數(shù)據(jù)路徑就必須拆除。因此，當UE在非3GPP網(wǎng)絡之間漫游時，IP地址敏感應用不能繼續(xù)起作用。

因此，期望減輕一些或所有上述問題。

技術實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種控制無線接入網(wǎng)關WAG的方法，該WAG在至少一對多關系中互連至少一個非蜂窩網(wǎng)以及至少一個蜂窩網(wǎng)，該方法包括以下步驟：WAG從第一蜂窩網(wǎng)接收用戶設備UE的第一IP地址；WAG為UE分配第二IP地址并將第二IP地址發(fā)送至第一非蜂窩網(wǎng)；以及WAG定義包括UE的第一IP地址和第二IP地址以及數(shù)據(jù)路徑標識符的路由規(guī)則。

因此，在WAG將多個蜂窩網(wǎng)互連至一個非蜂窩網(wǎng)并且多個蜂窩網(wǎng)給不同UE分配相同IP地址的情況下，WAG可以使用數(shù)據(jù)路徑標識符在不同數(shù)據(jù)路徑之間區(qū)分。這使得WAG被用作多個不同運營商擁有的網(wǎng)絡之間的網(wǎng)關。

數(shù)據(jù)路徑標識符可以是第一蜂窩網(wǎng)標識符。該數(shù)據(jù)路徑標識符還可以是UE IMSI、GTP隧道端點ID或任一其它唯一的UE標識符。

該方法還可以包括在WAG接收UE的第一IP地址的步驟之前WAG從第一非蜂窩網(wǎng)接收GPRS隧道協(xié)議GTP請求消息的步驟。該方法也可以包括在WAG與第一蜂窩網(wǎng)之間建立GTP隧道的步驟。因此，WAG可以在WAG與非蜂窩網(wǎng)之間以及WAG與蜂窩網(wǎng)之間建立GTP隧道。因此，WAG可以與GTP使能的Wi-Fi設備兼容。

方法還可以包括WAG將UE的認證消息發(fā)送至第一蜂窩網(wǎng)；以及WAG從第一蜂窩網(wǎng)接收UE的認證向量的初始步驟。WAG可以接收多個認證向量(例如，多達五個認證向量)，所述認證矢量可以被存儲在存儲器中。

WAG可以從第一非蜂窩網(wǎng)的專用IP地址池為UE分配第二IP地址。因此，非3GPP網(wǎng)絡(例如，Wi-Fi網(wǎng)絡)可以定義將被用于漫游設備的IP地址的第一范圍以及將被用于非漫游設備的IP地址的第二范圍，并且WAG可以使用第一范圍作為專用于非3GPP網(wǎng)絡的IP地址池。因此，WAG能夠分配將不會與非漫游設備沖突的IP地址。然后，WAG可以定義包括UE的第一IP地址和第二IP地址的路由規(guī)則，并且隨后根據(jù)該規(guī)則路由業(yè)務。

WAG可以將多個非蜂窩網(wǎng)互連至蜂窩網(wǎng)，并且該方法還可以包括以下步驟：WAG為UE分配第三IP地址，該第三IP地址從專用于第二非蜂窩網(wǎng)的IP地址范圍分配；WAG將第三IP地址發(fā)送至第二非蜂窩網(wǎng)；以及WAG更新路由規(guī)則以指示UE的第一IP地址和第三IP地址。因此，在UE在兩個非蜂窩網(wǎng)之間漫游的情況下，WAG可以作為移動錨點。也就是說，WAG可以保持與蜂窩網(wǎng)的GTP隧道，同時在新的非蜂窩網(wǎng)中為UE分配新的IP地址并且更新路由規(guī)則以反映新的數(shù)據(jù)路徑。因此，UE上的任何IP地址敏感應用可以繼續(xù)運行，同時UE在兩個非蜂窩網(wǎng)之間漫游。

WAG可以使用所存儲的UE的認證向量來認證UE。因此，當UE在兩個非蜂窩網(wǎng)之間漫游時，WAG不需要與蜂窩網(wǎng)交換認證消息。

提供了包含計算機可執(zhí)行代碼的計算機程序，當在計算機上執(zhí)行所述計算機可執(zhí)行代碼時，使得計算機執(zhí)行本發(fā)明的第一方面的方法的步驟。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種適于在至少一對多的關系中互連至少一個非蜂窩和至少一個蜂窩網(wǎng)的設備，所述設備包括適于從第一蜂窩網(wǎng)接收用戶設備UE的第一IP地址的通信接口；以及適于為UE分配第二IP地址的處理器，其中，通信接口還適于將第二IP地址發(fā)送至第一非蜂窩網(wǎng)，并且處理器還適于創(chuàng)建包括UE的第一IP地址和第二IP地址以及附加的數(shù)據(jù)路徑標識符的路由規(guī)則。通信接口還可以適于從第一非蜂窩網(wǎng)接收GPRS隧道協(xié)議GTP請求消息，并且處理器還可以適于建立與第一非蜂窩網(wǎng)的GTP隧道。

通信接口還可以適于將UE的認證消息發(fā)送至第一蜂窩網(wǎng)并且適于從第一蜂窩網(wǎng)接收UE的認證向量。

處理器可以適于從專用于第一非蜂窩網(wǎng)的IP地址范圍為UE分配第一IP地址。

所述設備可以適于將多個非蜂窩網(wǎng)互連至蜂窩網(wǎng)，其中，處理器還可以適于為UE分配第三IP地址，第三IP地址從專用于第二非蜂窩網(wǎng)的IP地址范圍分配，通信接口還可以適于將第三IP地址發(fā)送至第二非蜂窩網(wǎng)，并且處理器還可以適于將路由規(guī)則更新為包括UE的第一IP地址和第三IP地址。通信接口可以使用所存儲的UE的認證向量來認證UE。

所述設備還可以包括NAT，其中，處理器還可以適于利用路由和轉(zhuǎn)換規(guī)則來更新NAT，并且NAT可以適于根據(jù)路由和轉(zhuǎn)換規(guī)則路由并轉(zhuǎn)換業(yè)務。

也提供包括所述設備的無線網(wǎng)絡。所述設備可以是專用無線接入網(wǎng)關或可以集成到無線網(wǎng)絡中的其它元素中。

附圖說明

為了更好地理解本發(fā)明，現(xiàn)在僅以示例的方式參照附圖描述本發(fā)明的實施方式，在附圖中：

圖1是示出本發(fā)明的第一實施方式的無線網(wǎng)絡的示意圖；

圖2是示出圖1的無線網(wǎng)絡的元素之間的消息流的圖；

圖3是示出本發(fā)明的第一實施方式的方法的流程圖；

圖4是示出本發(fā)明的第二實施方式的無線網(wǎng)絡的示意圖；

圖5是示出圖4的無線網(wǎng)絡的元素之間的消息流的圖；以及

圖6是示出本發(fā)明的第二實施方式的方法的流程圖。

具體實施方式

本發(fā)明的第一實施方式將參照圖1和圖3來描述。圖1示出了無線網(wǎng)絡1包括無線接入網(wǎng)關WAG 10、第一Wi-Fi運營商20、第一移動網(wǎng)絡運營商MNO 30和第二移動網(wǎng)絡運營商MNO 40、以及第一UE 50和第二UE 60。WAG 10互連第一Wi-Fi運營商20以及第一MNO 30和第二MNO 40。

WAG 10包括認證、授權和計費AAA代理服務器11、DCHP服務器13以及GPRS網(wǎng)關GTP GW 15(包括網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換NAT模塊17)。WAG 10也包括：第一通信接口，其適于與Wi-Fi運營商20進行通信；以及第二通信接口，其適于與第一MNO 30和/或第二MNO 40進行通信。

第一Wi-Fi運營商20包括接入點21和認證、授權和計費AAA服務器23。接入點21包括適于與第一UE和第二UE以及無線LAN控制器WLC進行通信的天線。接入點21也具有固定的數(shù)據(jù)連接(諸如，DSL數(shù)據(jù)連接)，其可以被用于與WAG 10進行通信。

第一MNO 30和第二MNO40也包括第一DHCP服務器31和第二DHCP服務器41、第一歸屬用戶服務器HSS 33和第二歸屬用戶服務器HSS43、以及第一分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡網(wǎng)關PGW 35和第二分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡網(wǎng)關PGW 45。第一PDW 35和第二PDW 45將MNO 30、40連接至第一分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡PDN 70和第二分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡PDN 80(諸如，互聯(lián)網(wǎng))。第一MNO 30和第二MNO 40也分別包括適于與WAG 10進行通信的第一通信接口和第二通信接口。

第一UE 50與第一MNO 30相關聯(lián)，并且已經(jīng)漫游至第一Wi-Fi運營商20的網(wǎng)絡上。第二UE 60與第二MNO 40相關聯(lián)，并且也已經(jīng)漫游至第一Wi-Fi運營商20的網(wǎng)絡上。WAG 10被配置為分別在第一UE與第一MNO之間以及在第二UE與第二MNO之間建立第一數(shù)據(jù)路徑和第二數(shù)據(jù)路徑。這可以由本發(fā)明的第一實施方式的方法來實現(xiàn)，現(xiàn)在將參照圖2和圖3更詳細地描述。

圖2是示出用于在第一UE 50與第一MNO 30之間建立數(shù)據(jù)路徑的消息流的圖，以及圖3是相應的流程圖。在查閱以下描述的基礎上，本領域技術人員將理解該方法應用于以減輕現(xiàn)有技術的IP地址問題的方式在任意UE與連接至WAG 10的任意MNO之間建立數(shù)據(jù)路徑。

作為第一步驟(步驟S1)，第一UE 50漫游至Wi-Fi運營商20的網(wǎng)絡并嘗試連接至接入點21。因此，第一UE 50將“EAP開始”消息發(fā)送至接入點21，以使用可擴展的認證協(xié)議EAP發(fā)起基于SIM的認證。接入點/無線LAN控制器21將EAP開始消息傳遞至Wi-Fi運營商20的AAA服務器23(例如，經(jīng)由其DSL連接)。

響應于接收到EAP開始消息，Wi-Fi運營商20的AAA服務器23與WAG 10中的AAA代理服務器11交換認證消息(步驟S2)。該交換可以使用RADIUS或DIAMETER協(xié)議。在步驟S3中，WAG 10與第一MNO 30的HSS 33交換認證消息(使用SS7MAP、RADIUS或DIAMETER協(xié)議)，并且在該實施方式中，接收第一MNO的PGW 35的地址。

當與第一MNO成功認證時，Wi-Fi運營商20的AAA服務器23經(jīng)由接入點21將“EAP成功”消息發(fā)送至第一UE 50(步驟S4)。

然后，第一UE 50請求IP地址。在該實施方式中，第一UE 50將“DHCP發(fā)現(xiàn)”消息發(fā)送至接入點21，該“DHCP發(fā)現(xiàn)”消息包括第一UE 50的MAC地址(步驟S5)。當接收到該DHCP消息50時，第一Wi-Fi運營商的WLC發(fā)起第一GTP(GPRS隧道協(xié)議)創(chuàng)建請求消息，該消息被發(fā)送至WAG 10中的GTP GW 15(步驟S6)。本領域技術人員將理解GTP隧道創(chuàng)建請求消息將是GTPv2中的CreateSessionRequest或GTPv1中的CreatePDPContext。

GTP創(chuàng)建請求消息包括用戶的國際移動用戶識別碼IMSI。WLC通過將EAP認證消息鏈接至(DHCP發(fā)現(xiàn)消息中的)UE的MAC地址來從所述EAP認證消息獲得IMSI。

在步驟S7中，GTP GW 15接收第一GTP創(chuàng)建請求消息，并且將第二GTP創(chuàng)建請求消息發(fā)送至第一MNO的PGW 35(使用認證消息的交換期間獲取的地址)。

PGW 35為第一UE分配第一IP地址IP_M11(步驟S8)。通過與第一MNO 30的DHCP服務器31的DHCP交換從IP地址池(例如，IP_M1(1…n))分配該IP地址。然后，PGW 35通過將第一UE 50的第一IP地址發(fā)送至GTP GW 15來響應GTP隧道創(chuàng)建請求(步驟S9)。因此，使用隧道端點標識符在WAG 10與第一MNO 30的PGW 35之間建立第一GTP隧道(步驟S10)。

然后，GTP GW 15代表第一Wi-Fi運營商20為第一UE 50請求第二IP地址IP_W11(步驟S11)。通過與WAG 10的DCHP服務器13的DCHP交換，從IP地址池(例如，IP_W1(1…n))分配第二IP地址，在該實施方式中，該IP地址池專用于第一Wi-Fi運營商20。GTP GW 15被預配置有專用IP地址池，該IP地址池已經(jīng)被第一Wi-Fi運營商20發(fā)送至GTP GW 15。因此，第一Wi-Fi運營商20可以定義不與預留給其網(wǎng)絡上其它UE(例如，非漫游UE)的IP地址范圍沖突的IP地址池。

然后，GTP GW 15通過將第一UE 50的第二IP地址IP_W11發(fā)送至第一Wi-Fi運營商20的WLC來對(在步驟S6中由WLC發(fā)送的)GTP隧道創(chuàng)建請求消息作出響應(步驟S12)。因此，在WAG 10與第一Wi-Fi運營商20的WLC之間建立第二GTP隧道(步驟S13)，并且WAG 10在兩個隧道端點之間建立合適的路由和轉(zhuǎn)換規(guī)則(步驟S14)。

路由規(guī)則也包括UE 50與第一MNO 30之間的數(shù)據(jù)路徑的附加標識符，在該實施方式中，所述附加標識符是MNO標識符。因此，在由多個網(wǎng)絡運營商在WAG的一側(cè)(例如，多個MNO)將相同IP地址分配給多個UE，但是在WAG的另一側(cè)是不同IP地址的情況下，WAG可使用該附加標識符來區(qū)分兩個數(shù)據(jù)路徑。

然后，第一Wi-Fi運營商20的WLC可以通過發(fā)送DHCP提供/請求/確認消息對來自UE(從步驟S5)的DHCP發(fā)現(xiàn)消息作出響應，該DHCP提供/請求/確認消息包括第二IP地址IP_W11(步驟S15)。

圖1示出了通過上述方法創(chuàng)建的第一UE 50與PDW 35(其連接至第一PDN 70)之間的數(shù)據(jù)路徑。在該示例中，第一IP地址IP_M11是10.21.3.45，并且第二IP地址IP_W11是192.168.5.23。因此，WAG 10創(chuàng)建第一UE 50的路由和轉(zhuǎn)換規(guī)則，該路由和轉(zhuǎn)換規(guī)則包括該第一UE 50的第一IP地址(即，在Wi-Fi運營商的網(wǎng)絡上)、該第一UE 50的第二IP地址(即，在第一MNO的網(wǎng)絡上)以及第一MNO 50標識符(例如，(MNO1，IP_m11))。因此，在第一UE 50處或者在第一MNO 30上發(fā)起的第一UE 50的數(shù)據(jù)業(yè)務可以由WAG 10成功地路由至其目的地。

圖1也示出了在第二UE 60與PDW 35(其連接至第二PDN 80)之間的數(shù)據(jù)路徑，也可以使用上述方法創(chuàng)建該數(shù)據(jù)路徑。在該示例中，第二UE 60在Wi-Fi運營商20的域中被分配IP地址192.168.5.24，并且在第二MNO 40的域中被配置IP地址10.21.3.45。因此，WAG 10創(chuàng)建第二UE 60的路由和轉(zhuǎn)換規(guī)則，該路由和轉(zhuǎn)換規(guī)則包括Wi-Fi運營商的網(wǎng)絡上的第二UE 60的IP地址、第二MNO的網(wǎng)絡上的第二UE 60的IP地址以及第二MNO 60標識符(例如，(MNO 2，IP_m21))。

本領域技術人員將理解圖1所示的示例中存在潛在的IP地址沖突。即，已經(jīng)由第一MNO和第二MNO分別給第一UE 50和第二UE 60分配相同的IP地址。然而，WAG 10可以使用MNO標識符在兩個UE之間進行區(qū)分，并且執(zhí)行合適的路由和地址轉(zhuǎn)換。本領域技術人員將理解可以針對數(shù)據(jù)業(yè)務通過使用附加的數(shù)據(jù)路徑標識符(例如，UE的IMSI、GTP隧道端點等)在相反方向進行該區(qū)分(例如，多個Wi-Fi運營商給多個UE分配相同的IP地址，并且一個MNO給UE分配不同的IP地址)。

上述實施方式示出了本發(fā)明如何提供改進的WAG以及用于控制非蜂窩網(wǎng)與蜂窩網(wǎng)之間的業(yè)務的方法。從專用IP地址池分配非蜂窩域中的UE的IP地址。也就是說，IP地址池可以由Wi-Fi運營商來指定，使得IP地址的具體范圍被預留給漫游UE。因此，Wi-Fi運營商可以將該范圍之外的IP地址分配給在其網(wǎng)絡上的其它UE(即，非漫游UE)。因此，當新的UE漫游至網(wǎng)絡上并請求IP地址時，可以從預留給漫游UE的范圍分配IP地址，使得不與非漫游UE沖突。

此外，在WAG與MNO以及WAG與Wi-Fi運營商之間提供GTP隧道。因此，可以使用第三層架構提供WAG，使得傳統(tǒng)接入點還可以被用于提供可信的非3GPP接入，并使用優(yōu)選的GTP協(xié)議(其通常在3GPP架構中的實體間使用)連接。

另外，在由多個網(wǎng)絡運營商(例如，多個Wi-Fi運營商或多個MNO)在WAG的一側(cè)將相同的IP地址分配給多個UE，但是在WAG的另一側(cè)分配不同的IP地址的情況下，附加的路徑標識符可以被用于通過WAG成功地路由業(yè)務。

當UE在兩個Wi-Fi運營商網(wǎng)絡之間漫游時，本發(fā)明也可以用作移動“錨點”，如下面第二實施方式所示。

圖4示出了本發(fā)明的第二實施方式，示出了包括無線接入網(wǎng)關WAG 110、第一Wi-Fi運營商120和第二Wi-Fi運營商130、第一MNO 140以及第一UE 150的無線網(wǎng)絡100。每個元素與本發(fā)明的第一實施方式的對應部分類似(即，第一Wi-Fi運營商120和第二Wi-Fi運營商130與第一實施方式的第一Wi-Fi運營商20類似)。

在該實施方式中，第一UE 50最初漫游至第一Wi-Fi運營商120的網(wǎng)絡，并且在第一UE 150與第一MNO 140之間建立數(shù)據(jù)路徑。因此，WAG 110為第一UE 150建立路由和轉(zhuǎn)換規(guī)則。隨后，第一UE 150從第一Wi-Fi運營商120的網(wǎng)絡漫游至第二Wi-Fi運營商130的網(wǎng)絡。在該實施方式中，WAG 110被配置為保持第一MNO網(wǎng)絡上的會話和IP地址，同時第一UE 150附接至第二Wi-Fi網(wǎng)絡并被分配新的IP地址。這使得任何IP地址敏感應用繼續(xù)，不管接入網(wǎng)絡的變化。圖5和圖6中顯示了示出第一UE 150建立和切換的圖。

圖6的前十五個步驟(步驟S1至S15)與圖3所示并在上面所附描述中進行描述的這些步驟類似。為了簡單起見，讀者應當參照上述描述獲得這些步驟的更多細節(jié)。

在步驟S16處，第一UE 150從第一Wi-Fi運營商120的網(wǎng)絡中離開。在該實施方式中，WAG 110從第一Wi-Fi運營商120的網(wǎng)絡接收第一UE 150已經(jīng)斷開的通知(步驟S17)。WAG 110不立即拆除朝向第一MNO 140的GTP隧道，而是相反啟動計時器。

然后，第一UE 150嘗試連接至第二Wi-Fi運營商130的網(wǎng)絡的接入點131(步驟S18)。因此，第一UE 150發(fā)出EAP開始消息以發(fā)起使用EAP的基于SIM的認證，該EAP開始消息被傳遞至第二Wi-Fi運營商130的AAA服務器133(步驟S19)。然后，第二Wi-Fi運營商130的AAA服務器133與WAG 110中的AAA代理服務器111交換認證消息(使用RADIUS或DIAMETER協(xié)議)(步驟S20)。

在該實施方式中，WAG 110使用例如SS7、RADIUS或DIAMETER協(xié)議與第一MNO的HSS交換認證消息(步驟S21)。當與第一MNO 140成功認證時，第二Wi-Fi運營商130的AAA服務器133將EAP成功消息發(fā)送至第一UE 150(步驟S22)。

然后，第一UE 150將DHCP發(fā)現(xiàn)消息發(fā)送至第二Wi-Fi運營商網(wǎng)絡130的接入點131以請求新的IP地址(步驟S23)。當接收到該DHCP發(fā)現(xiàn)消息時，第二Wi-Fi運營商130的WLC將GTP隧道創(chuàng)建請求(GTPv2中的CreateSessionRequest或GTPv1中的CreatePDPContext中的任一個)發(fā)送至WAG 110的GTP GW 115(步驟S24)。

在第二實施方式中，GTP GW 115接收GTP隧道創(chuàng)建請求并識別出在WAG 110與第一MNO 140之間已經(jīng)建立用于第一UE 150的GTP隧道(步驟S10)，并且GTP隧道拆除計時器被清零(步驟S25)。

然后，GTP GW 115代表第二Wi-Fi運營商130為第一UE 150請求新的IP地址IP_W21(步驟S26)。通過與WAG 110的DCHP服務器113的DHCP交換，從專用于第二Wi-Fi運營商130的IP地址池(例如，IP_W2(1…n))分配新的IP地址。然后，GTP GW 115通過將第一UE 150的第二IP地址IP_W21發(fā)送至第二Wi-Fi運營商130的WLC來響應GTP隧道創(chuàng)建請求消息(步驟S27)。因此，在WAG 110與第二Wi-Fi運營商130的WLC之間建立新的GTP隧道(步驟S28)。

在步驟S29處，GTP GW 115更新兩個隧道端點之間的路由和轉(zhuǎn)換規(guī)則，使得將在新的隧道端點之間(即，從第二Wi-Fi運營商140至現(xiàn)有的GTP隧道至第一MNO 140)路由業(yè)務。因此，已經(jīng)在第二Wi-Fi運營商140與第一MNO 140之間為第一UE 150建立新的數(shù)據(jù)路徑，而不會丟失第一MNO域的會話。因此，WAG 110用作在兩個非蜂窩網(wǎng)之間漫游的UE的移動錨點。

在第二實施方式的步驟S21中，WAG與第一MNO的HSS交換認證消息。然而，在進一步的改進中，這種交換不是必須的。也就是說，在步驟S1至S4中，WAG 110可以接收多個認證向量，并將這些向量中的一個或更多個存儲在存儲器中。WAG 110可以使用所存儲的認證向量來認證第一UE 150而無需向第一MNO 140轉(zhuǎn)發(fā)消息。因此，甚至不需要通知第一MNO 140接入網(wǎng)的變化。WAG 110可以包括用于存儲多個UE的多個認證向量的存儲器。

在上述實施方式中，WAG向MNO的PDW發(fā)起GTP隧道創(chuàng)建請求。本領域技術人員將理解PDW的地址可以在認證階段期間來獲取，或者可以被靜態(tài)配置。

此外，在第一實施方式和第二實施方式中，UE發(fā)出EAP開始消息來發(fā)起基于SIM的認證。由于該方法允許以與用戶的最少交互的透明的安全的認證，所以該方法是有利的。同時其它形式的認證在本發(fā)明的范圍內(nèi)也是可能的(例如，IEEE 802.1X認證或基于門戶的認證)，上述基于EAP的方法對于用戶來說是最方便的，并且因此將促進非3GPP網(wǎng)絡的更好的利用并且由此更多的數(shù)據(jù)卸載。

為了幫助理解本發(fā)明，上面描述指定了可以被用于無線網(wǎng)絡的各種元素之間的消息的交換的多種協(xié)議。然而，本領域技術人員能理解這些不是必須的，可以使用任何合適的協(xié)議。

此外，在上述實施方式示出了WAG將Wi-Fi運營商連接至MNO的同時，本領域技術人員將理解WAG可以將任何形式的非蜂窩網(wǎng)互連至任何形式的蜂窩網(wǎng)。WAG也可以將任意數(shù)量的非蜂窩網(wǎng)互連至任意數(shù)量的蜂窩網(wǎng)(諸如，在一對一、一對多或多對多關系中)。

在上述實施方式中，WAG創(chuàng)建映射第一IP地址和第二IP地址以及MNO ID的路由規(guī)則。在多個MNO將相同的IP地址分配給不同的UE的情況下，MNO ID被用于在UE與MNO之間路由業(yè)務。然而，本領域技術人員將理解數(shù)據(jù)路徑的任何標識符都可用于該目的，諸如，UE IMSI或者GTP隧道端點ID。

描述示出了Wi-Fi運營商定義漫游設備的IP地址的范圍并將其發(fā)送至WAG的示例。然后，WAG可以在Wi-Fi域從該IP地址的范圍分配IP地址給UE。然而，本領域技術人員將理解確定IP地址的范圍的該方法只是一個示例，并且WAG可以通過各種技術確定IP地址的范圍。此外，在Wi-Fi域從專用IP地址的范圍分配IP地址給UE的步驟并非必須的。當建立WAG時，IP地址的范圍可以被靜態(tài)地配置。另選地，WAG可以將“DHCOInform”消息發(fā)送至Wi-Fi網(wǎng)絡運營商的網(wǎng)絡，這將返回用于非漫游業(yè)務的子網(wǎng)掩碼。可以從該子網(wǎng)掩碼確定IP地址的范圍。

此外，本領域技術人員將理解WAG可以以各種方式建立路由和轉(zhuǎn)換規(guī)則。例如，WAG可以包括NAT模塊，并且WAG可以引起在NAT中創(chuàng)建路由和轉(zhuǎn)換規(guī)則。附加地或另選地，WAG可以包括適于創(chuàng)建路由和轉(zhuǎn)換規(guī)則并執(zhí)行本身的路由和IP地址轉(zhuǎn)換的處理器(諸如，通過應用層網(wǎng)關)。本領域技術人員也將理解WAG可以路由業(yè)務，同時另一元素可以執(zhí)行轉(zhuǎn)換。

本領域技術人員將理解在如權利要求所要求保護的本發(fā)明的范圍內(nèi)的特征的任何組合都是可能的。