專利名稱：分布式移動代理的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)給在外地分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中漫游的移動節(jié)點，所述數(shù)據(jù)分組定址到該移動節(jié)點的本地地址，該移動節(jié)點被提供有在外地分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中使用的轉(zhuǎn)交地址。特別地，但不是排他地，本發(fā)明涉及移動IP。
背景技術(shù)：
盡管傳統(tǒng)的2G移動網(wǎng)絡(luò)(例如符合全球移動通信系統(tǒng)(GSM)標(biāo)準(zhǔn)的移動網(wǎng)絡(luò)) 向用戶的移動站(MS)提供了電路交換語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，但是在移動通信產(chǎn)業(yè)中具有巨大動力去使用分組交換移動網(wǎng)絡(luò)。分組交換移動網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)和無線電資源效率方面具有顯著優(yōu)勢，還能夠提供更先進(jìn)的用戶服務(wù)。隨著固定通信和移動通信的集中，在固定網(wǎng)絡(luò)中普遍的網(wǎng)際協(xié)議(IP)是移動分組網(wǎng)絡(luò)的分組路由機(jī)制的自然選擇。當(dāng)前，IP版本4(IPv4)廣泛用于固定網(wǎng)域。然而，希望逐漸過渡到IP版本6 (IPv6)，IPv6比IPv4提供了明顯的好處，特別是在以下方面地址空間大大增加、路由更有效、可伸縮性(scalability)更大、安全性提高、服務(wù)質(zhì)量(QoS)集成、對多播(multicasting)的支持以及其它特性。當(dāng)前使用的移動分組交換業(yè)務(wù)的具體示例是既在2G GSM網(wǎng)絡(luò)中又在3G通用移動通信系統(tǒng)(UMTS)網(wǎng)絡(luò)中實施的通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)(此后稱GPRS網(wǎng)絡(luò))。還希望非GPRS無線接入技術(shù)(例如無線局域網(wǎng)(wLAN))針對諸如熱點(會議中心、機(jī)場、展覽中心等)的某些區(qū)域中的本地寬帶業(yè)務(wù)接入為GPRS提供靈活且費(fèi)用劃算的補(bǔ)充?？梢栽谂c GPRS子網(wǎng)相同的管理網(wǎng)域中實施wLAN子網(wǎng)，移動網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商希望支持移動站在這些子網(wǎng)之間的移動性。此外，移動網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商希望支持移動站在不同的管理網(wǎng)域之間的漫游，其可以執(zhí)行或者可以不執(zhí)行不同的接入技術(shù)。雖然從一開始就作為移動網(wǎng)絡(luò)來設(shè)計的GPRS網(wǎng)絡(luò)具有內(nèi)置的移動管理(針對 GPRS網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的MS)和漫游功能(針對在GPRS網(wǎng)絡(luò)之間漫游的MS)，但是在互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組(IETF)中還進(jìn)行了工作以總體上支持IP用戶終端的移動性。為此，IETF開發(fā)了移動 IP(MIP)協(xié)議。設(shè)計MIP是為了支持移動站(或者M(jìn)IP術(shù)語中的移動節(jié)點(MN))在子網(wǎng)前綴不同的IP網(wǎng)絡(luò)之間移動時的移動性(宏移動性)。例如，MIP可以用于支持GPRS網(wǎng)絡(luò)與非 GPRS網(wǎng)絡(luò)(例如wLAN網(wǎng)絡(luò))之間的移動性，以及兩個不同的GPRS網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)之間的移動性。移動IP不被期望用于網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)內(nèi)(微移動性)的移動性管理，這通常由諸如WCDMA 更軟/軟越區(qū)切換的接入技術(shù)特定層2機(jī)制進(jìn)行管理。與兩個版本的IP對應(yīng)地存在兩個版本的MIP。MIP版本4 (MIPv4)被設(shè)計為對IP 版本4 (IPv4)地址提供IP地址移動性，而較新的MIP版本6 (MIPv6) MIP被設(shè)計為對IP版本 6 (IPv6)地址提供 IP 地址移動性。在 IETF 網(wǎng)站 http://www. ietf. org/rfc/rfc3344. txt number = 3344可以獲得的IETF注解請求(RFC) 3344中對MIPv4進(jìn)行了描述。在IETF網(wǎng)站在 http://search, ietf. org/internet-drafts/draft-ietf-mobileip-ipv6-20. txt 可以獲得并稱為 draft-ietf-mobileip-ipv6_20· txt 的 IETF 因特網(wǎng)草案“Mobility Support inIPv6”中對因特網(wǎng)草案MIPv6進(jìn)行了描述。圖I示出了 MIPv4中定義的移動性管理。在麗40的本地網(wǎng)絡(luò)(HN) 12中向其分配本地IP地址(HAddr)。HN中的路由過程確保了無論麗在HN內(nèi)的何處，從對端節(jié)點(CN) 16 發(fā)送的IP分組都可以到達(dá)該麗。然而，當(dāng)麗漫游到外地網(wǎng)絡(luò)(FN) 14時，定址到其HAddr 的IP分組需要路由到其在FN中的新位置。在MIPv4中，使用公知為本地代理(HA)的HN 中的路由器18來作為當(dāng)MN離開本地時代表MN的分組轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)。在MIPv4的第一工作模式(公知為FA-CoA模式)中，當(dāng)?shù)竭_(dá)FN時，公知為外地代理(FA)的FN中的路由器20向麗分配一轉(zhuǎn)交地址(CoA)。由于已知的IPv4地址空間的限制，所以設(shè)想多于一個的麗可以共享同一 CoA。在分配了 CoA之后，麗10經(jīng)由FA向HA發(fā)送綁定更新消息22以注冊 CoA0更具體地，該綁定更新向HA通知麗的HAddr與CoA之間的關(guān)聯(lián)(或綁定)。此后，當(dāng) CN向麗在其HN中的HAddr發(fā)送分組時(情況I)，該分組被HA攔截，并基于CoA經(jīng)由隧道 (tunnel) 24傳送到FN中的FA。隧道傳送包括將第一數(shù)據(jù)分組(具有報頭和有效負(fù)載)封裝為第二數(shù)據(jù)分組的有效負(fù)載，該第二數(shù)據(jù)分組具有表示作為其源地址和目的地址的隧道的起點和終點的新報頭；以及將第二數(shù)據(jù)分組如常地傳送到隧道終點，在隧道終點對第二數(shù)據(jù)分組進(jìn)行解封裝以獲得第一分組。在解封裝之后，隧道終點(FA)使用FN中的路由過程將原始分組路由到麗。在MIP中，隧道傳送包括使用IETF注解請求(RFC) 2003的IP封裝中的IP。因此，在 MIPv4中，通過將IPv4分組封裝在另一 IPv4分組內(nèi)來對其進(jìn)行隧道傳送。作為MIPv4中的可選過程，HA可以向CN發(fā)送綁定更新消息26以注冊MN的CoA。 更具體地，該綁定更新消息26向CN通知麗的HAddr與CoA之間的關(guān)聯(lián)(或綁定)。此后， CN可以直接地而不是經(jīng)由麗的HAddr間接地將分組定址到處于其當(dāng)前CoA的麗(情況2)， 這些分組由FN中的FA接收，并使用FN中的路由過程使其路由到麗。這公知為路由優(yōu)化， 因為其避免了經(jīng)由通常并不處于CN與FA之間的高效路由路徑上的HA的可能為低效的三角路由。在MIPv4的第二可選工作模式(公知為CoCoA模式)中，離開其本地網(wǎng)絡(luò)的MN不共享CoA，并且不使用FA。為麗分配唯一的CoA(公知為協(xié)同定位CoA(CoCoA))。在這種工作模式中，MN向其HA直接發(fā)送綁定更新消息以注冊其新分配的CoCoA。此后，由CN發(fā)送并定址到處于其HAddr的MN的分組從HA直接隧道傳送到麗。與FA-CoA模式一樣，作為 CoCoA模式中的可選過程，MN也可以向CN發(fā)送綁定更新以注冊其CoCoA。此后，分組可以由CN直接發(fā)送到位于其CoCoA的麗。圖2示出了 MIPv6中定義的移動性管理。MIPv6較之MIPv4的兩個顯著區(qū)別如下。 首先，由于在IPv6中地址空間大大增加，所以分配給FN中的麗的CoA從不被共享(SP， 它們對應(yīng)于MIPv4中的可選CoCoA)。第二，結(jié)果，不需要在FN中配置FA。參照圖2，根據(jù) MIPv6，當(dāng)MN 10從其HN 12移動到FN 14時，其被分配唯一的CoA，并向其HN中的其HA 18 直接發(fā)送綁定更新消息28以注冊該CoA。來自CN 16定址到HAddr的分組被HA 18攔截 (情況I)，并經(jīng)由隧道30傳送到CoA。該隧道傳送可以使用IETF RFC 2473中所述的IPv6 普通分組隧道傳送機(jī)制來實現(xiàn)。然而，在MIPv6中，路由優(yōu)化不是協(xié)議的可選部分而是基本部分，一般地，麗(不是像MIPv4中的HA)應(yīng)該向CN發(fā)送綁定更新消息32以使CN可以將分組直接定址到在其CoA的麗(情況2)。當(dāng)麗接收到從CN經(jīng)由麗的HA隧道傳送的分組時，其可以將此作為CN沒有對MN的綁定的暗示，并且啟動CN綁定更新。MIPv4和MIPv6兩者都允許各個網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)中的多于一個的路由器用作為全體MN 提供服務(wù)的移動代理(即HA或FA)。換言之，MIPv4和MIPv6考慮了移動代理的冗余。提供移動代理(MA)發(fā)現(xiàn)機(jī)制以使得各麗可以識別適當(dāng)?shù)穆酚善鱽碓谝欢螘r間內(nèi)作為它們的 HA或FA。因此，MIPv4和MIPv6考慮了負(fù)載平衡，并通過克服將單個路由器用作MA從而成為故障中心點的弱點而提供了可靠度。然而，由于在MIPv4和MIPv6中由MA執(zhí)行的功能的特性，所以仍然認(rèn)為可靠性可能是個問題。另外，認(rèn)為可伸縮性和網(wǎng)絡(luò)效率可能存在問題。在可能廣泛分布于各種網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)的MN覆蓋很大地理區(qū)域的情況下，認(rèn)為這些問題可能最為嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于將數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)給在外地分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中漫游的移動節(jié)點的系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)分組被定址到所述移動節(jié)點的本地地址，所述移動節(jié)點被提供有在外地網(wǎng)絡(luò)中使用的轉(zhuǎn)交地址，所述系統(tǒng)包括移動代理控制實體，被設(shè)置為接收表示移動節(jié)點的本地地址與轉(zhuǎn)交地址之間的綁定的消息，并且響應(yīng)于所述消息而發(fā)送控制消息以控制移動代理業(yè)務(wù)載體實體的操作；以及移動代理業(yè)務(wù)載體實體，被設(shè)置為從移動代理控制實體接收控制消息，并且作為響應(yīng)而提供用于將數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)給在轉(zhuǎn)交地址的移動節(jié)點的資源。通過提供既包括移動代理控制實體又包括移動代理業(yè)務(wù)載體實體的系統(tǒng)，在常規(guī)移動代理的控制面和用戶面功能之間實現(xiàn)了功能的分離。因此，可以通過適于各個獨(dú)立功能的需求的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商來提供資源(包括處理器和處理能力兩者)。這使得改進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)中的效率、可靠性和可伸縮性。在一個實施例中，移動代理控制實體是本地代理控制實體，移動代理業(yè)務(wù)載體實體是本地代理業(yè)務(wù)載體實體，并且，本地代理業(yè)務(wù)載體實體提供的資源是從所述本地代理業(yè)務(wù)載體實體到移動節(jié)點的轉(zhuǎn)交地址的隧道。在另一實施例中，移動代理控制實體是外地代理控制實體，移動代理業(yè)務(wù)載體實體是外地代理業(yè)務(wù)載體實體，并且，外地代理業(yè)務(wù)載體實體提供的資源是從所述外地代理業(yè)務(wù)載體實體到移動節(jié)點的本地代理的隧道。在又一實施例中，在本地代理和外地代理功能中都實現(xiàn)功能的分離。在優(yōu)選實施例中，移動代理控制實體從它能夠控制的多個移動代理業(yè)務(wù)載體實體中選擇移動代理業(yè)務(wù)載體實體。因此，由于移動代理業(yè)務(wù)載體實體中的冗余而進(jìn)一步改進(jìn)了效率、可靠性和可伸縮性。優(yōu)選地，移動代理控制實體根據(jù)以下參數(shù)中的一個或更多個來進(jìn)行選擇a)所述多個移動代理業(yè)務(wù)載體實體的負(fù)載；b)移動節(jié)點到所述多個移動代理業(yè)務(wù)載體實體的地理和/或拓?fù)溧徑?；c)所述多個移動代理業(yè)務(wù)載體實體能夠提供的服務(wù)的質(zhì)量；以及
d)所述多個移動代理業(yè)務(wù)載體實體能夠提供的安全功能。因此，a)實現(xiàn)了移動代理業(yè)務(wù)載體實體之間的負(fù)載平衡；b)改進(jìn)了路由效率一具體地，在移動代理控制實體并不處于移動節(jié)點與其對端節(jié)點之間的最佳路徑上的情況下避免了三角路由；c)改進(jìn)了服務(wù)質(zhì)量；并且d)適當(dāng)?shù)厥褂昧税踩^程。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種移動代理控制實體，其被設(shè)置為對將數(shù)據(jù)分組向在外地分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中漫游的移動節(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)行控制，所述數(shù)據(jù)分組被定址到所述移動節(jié)點的本地地址，所述移動節(jié)點被提供有在外地網(wǎng)絡(luò)中使用的轉(zhuǎn)交地址，所述移動代理控制實體被設(shè)置為接收表示移動節(jié)點的本地地址與轉(zhuǎn)交地址之間的綁定的消息，并且響應(yīng)于所述消息而控制移動代理業(yè)務(wù)載體實體的操作以提供用于將數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)給在轉(zhuǎn)交地址的移動節(jié)點的資源。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種用于將數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)給在外地分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中漫游的移動節(jié)點的移動代理業(yè)務(wù)載體實體，所述數(shù)據(jù)分組被定址到所述移動節(jié)點的本地地址，所述移動節(jié)點被提供有在外地網(wǎng)絡(luò)中使用的轉(zhuǎn)交地址，所述移動代理業(yè)務(wù)載體實體被設(shè)置為可以由移動代理控制實體來控制以提供用于將數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)給在轉(zhuǎn)交地址的移動節(jié)點的資源，所述移動代理控制實體響應(yīng)于接收到表示移動節(jié)點的本地地址與轉(zhuǎn)交地址之間的綁定的消息而對移動代理業(yè)務(wù)載體實體進(jìn)行控制。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種提供用于將數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)給在外地分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中漫游的移動節(jié)點的資源的方法，所述數(shù)據(jù)分組被定址到所述移動節(jié)點的本地地址，所述移動節(jié)點被提供有在外地網(wǎng)絡(luò)中使用的轉(zhuǎn)交地址，所述方法包括以下步驟a)移動代理控制實體接收表示移動節(jié)點的本地地址與轉(zhuǎn)交地址之間的綁定的消b)響應(yīng)于所述綁定消息，移動代理控制實體發(fā)送控制消息以控制移動代理業(yè)務(wù)載體實體的操作；c)移動代理業(yè)務(wù)載體實體從移動代理控制實體接收控制消息，以及d)響應(yīng)于所述控制消息，移動代理業(yè)務(wù)載體實體提供用于將數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)給在轉(zhuǎn)交地址的移動節(jié)點的資源?，F(xiàn)在，下面是僅僅作為示例的對本發(fā)明的優(yōu)選實施例的詳細(xì)說明，其中


圖I是表示如MIPv4中所提供的常規(guī)移動性管理的框圖；圖2是表示如MIPv6中所提供的常規(guī)移動性管理的框圖；圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的移動代理控制實體和移動代理業(yè)務(wù)載體實體的典型設(shè)置的框圖；圖4至圖7是表示根據(jù)本發(fā)明移動代理控制實體可以如何指示通過移動代理業(yè)務(wù)載體實體來創(chuàng)建、保持和刪除隧道的消息流程圖；圖8至10表示根據(jù)本發(fā)明的分離了 MA功能的MIPv4 FA-CoA模式移動性管理；圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的分離了 MA功能分離的MIPv6和MIPv4 CoCoA模式移動
性管理；
具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明，將MIPv4和MIPv6中由MA(即FA和HA)常規(guī)執(zhí)行的各種功能分為控制面功能和用戶面功能。我們用用戶面功能表示a)定址到在其HAddr的MN并被MN的 HA攔截的用戶數(shù)據(jù)分組向MN的FA(MIPv4FA-CoA模式)或直接向MN(MIPv4 CoCoA模式和 MIPv6)的隧道傳送，以及b)用戶數(shù)據(jù)分組從MN(MIPv4 CoCoA模式和MIPv6)或FA(MIPv4 FA-CoA模式)向麗的HA的反向隧道傳送。我們用控制面功能表示MIPv4或MIPv6中所述的所有其它MA功能，包括MA通告，IP地址分配和管理(MIPv4 FA CoCoA模式中的FA)， 綁定更新管理；MIP隧道傳送管理(即與執(zhí)行隧道傳送自身形成對比的對創(chuàng)建、保持和刪除 MIP隧道的管理)；服務(wù)質(zhì)量(QoS)管理，安全和計費(fèi)，以及策略控制。根據(jù)本發(fā)明，MA的控制面功能和用戶面功能由分離的邏輯過程、并且可能由分離的物理處理器來處理。我們將這些分離的過程或處理器稱為MA控制實體(MA-CE)和MA 業(yè)務(wù)載體實體(MA-TBE)。在任何網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)中，可以提供多于一個的MA-CE和多于一個的 MA-TBE。除執(zhí)行上述控制面功能和用戶面功能之外，MA-CE和MA-TBE還執(zhí)行與彼此的連接功能(以MA-CE作為主導(dǎo)并以MA-TBE作為從屬)。一個MA-CE可以控制一個或更多個 MA-TBE以創(chuàng)建、更新、保持和刪除隧道。一個MA-TBE可以受到一個或更多個MA-CE的控制。 因此，在如圖3所示的一般情況中，在多個MA-CE 40 (這里示出2個)與多個MA-TBE 42 (這里示出3個)之間存在多對多接口關(guān)系。部署在網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)中的任何MA-CE和MA-TBE都可以物理上位于同一處理器中，注意到這一點是很重要的。因此，處理器可以主導(dǎo)兩個或更多個MA-CE、兩個或更多個MA-TBE、或者一個或更多個MA-CE與一個或更多個MA-TBE的組合。然而，優(yōu)選地，部署在網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)中的MA-CE和MA-TBE中的至少一些位于拓?fù)渖匣虻乩砩暇嚯x遙遠(yuǎn)的分離的物理處理器中。此外，物理上分離的MA-CE和MA-TBE可以位于單個管理域內(nèi)的不同子網(wǎng)中。在MA-CE與MA-TBE之間具有多對多的關(guān)系(如圖3所示)使得可以改進(jìn)負(fù)載平衡和彈性，但是應(yīng)該理解，在MA-CE與MA-TBE之間可以存在一對一、一對多、和多對多的連接關(guān)系。注意，在MA-CE與MA-TBE之間存在一對多或多對多的連接關(guān)系的情況下，在針對特定麗創(chuàng)建隧道時MA-CE選擇MA-TBE中的一個。優(yōu)選地，根據(jù)預(yù)定策略來選擇MA-TBE。 可以使用各種預(yù)定策略和預(yù)定策略的組合。因此，MA-CE可以根據(jù)以下策略中的任一個或者兩個或更多個的任意組合來選擇MA-TBE中的一個I)平衡不同MA-TBE之間的負(fù)載；2)通過選擇地理上或拓?fù)渖吓c麗附著到其正在漫游的網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前點鄰近的 MA-TBE來最小化用于向麗隧道傳送或者從麗隧道傳送分組的路由開銷一注意，該 MA-TBE可以在麗所漫游的網(wǎng)絡(luò)中或者可以不在麗所漫游的網(wǎng)絡(luò)中；3)根據(jù)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的安全要求一即，選擇具有安全網(wǎng)關(guān)功能的MA-TBE以對跨內(nèi)部網(wǎng)與因特網(wǎng)之間的邊界的呼入/呼出業(yè)務(wù)提供服務(wù)，而可以選擇不具有安全功能的 MA-TBE來對內(nèi)部網(wǎng)內(nèi)的業(yè)務(wù)流提供服務(wù)；4)根據(jù)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的QoS要求——即，可以將諸如VoIP或其它實時媒體業(yè)務(wù)的具有嚴(yán)格QoS要求的業(yè)務(wù)傳給保證低延遲、低分組丟失和低抖動的MA-TBE，而將諸如HTTP/FTP 等的沒有嚴(yán)格QoS要求的業(yè)務(wù)傳給那些不提供QoS區(qū)分的MA-TBE。圖4至圖7是表示MA-CE可以如何指示通過MA-TBE來創(chuàng)建、保持和刪除隧道的消息流程圖。圖4示出了 MA-CE 40如何通過在步驟44發(fā)送創(chuàng)建隧道請求消息來控制MA-TBE 42以對給定MN創(chuàng)建隧道，所述創(chuàng)建隧道請求消息具有以下參數(shù)隧道ID，在網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)內(nèi)唯一地標(biāo)識要創(chuàng)建的隧道；要使用的隧道傳送協(xié)議(例如根據(jù)RFC 2003的IP封裝中的IP， 根據(jù)RFC 2784的通用路由封裝、最小封裝RFC2004) ;MN的(Co) CoA和HAddr ;QoS策略對象 (例如，限定最小和/或最大帶寬、延遲等，或指定區(qū)分業(yè)務(wù)碼點(DSCP));以及隧道壽命。 MA-TBE 42檢查該消息的有效性，如果有效，則對MN創(chuàng)建隧道——即創(chuàng)建隧道數(shù)據(jù)庫入口以使得接收到的定址到麗的HAddr的分組使用所選擇的隧道傳送協(xié)議路由到麗的(Co) CoA。在步驟46，MA-TBE 42通過向MA-CE 40發(fā)送指定了隧道ID的確認(rèn)_創(chuàng)建_隧道響應(yīng)消息來確認(rèn)隧道的創(chuàng)建。在一個實施例中，其中MA-CE和MA-TBE處于同一網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)內(nèi)， 在接收到確認(rèn)_創(chuàng)建_隧道響應(yīng)消息時，MA-CE 40對MA-TBE 42在該網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)中使用的 IP內(nèi)部路由機(jī)制中的IP地址進(jìn)行通告，以使得定址到在其HAddr的MN的數(shù)據(jù)分組路由到 MA-TBE 42。在另一實施例中，MA-TBE 40自己對其在該網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)中使用的IP內(nèi)部路由機(jī)制中的IP地址進(jìn)行通告，以使得定址到在其HAddr的麗的數(shù)據(jù)分組路由到它。在MA-CE 40和MA-TBE 42位于不同的子網(wǎng)的情況下該實施例是必要的。MA-TBE創(chuàng)建的隧道具有指定的壽命。在壽命到期后刪除該隧道——即刪除隧道數(shù)據(jù)庫入口中的入口。到達(dá)不存在隧道的MA-TBE的被定址到在其HAddr的MN的數(shù)據(jù)分組將被丟棄。要保持隧道活著，必須延長隧道的壽命。圖5示出了 MA-CE 40可以如何通過在步驟48向MA-TBE 42發(fā)送具有隧道ID和新壽命的保持_隧道請求消息來延長隧道的壽命。 為了表示成功，MA-TBE 42通過在步驟50向MA-CE 40發(fā)送確認(rèn)_保持_隧道響應(yīng)消息來進(jìn)行響應(yīng)。圖6示出了 MA-CE 40可以如何改變隧道的其它參數(shù)，例如QoS或(Co) CoA。在步驟52，MA-CE 40向MA-TBE 42發(fā)送具有隧道ID、新(Co) CoA、新QoS策略對象和新壽命的更新_隧道請求消息。為了表示成功改變了隧道參數(shù)，MA-TBE 42通過在步驟54向MA-CE 40 發(fā)送確認(rèn)更新隧道響應(yīng)消息來進(jìn)行響應(yīng)。圖7示出了 MA-CE 40可以如何在隧道的壽命到期之前刪除該隧道。在步驟56， MA-CE 40向MA-TBE 42發(fā)送指定隧道ID的刪除_隧道請求消息。為了表示成功刪除了隧道，MA-TBE 42通過在步驟58向MA-CE 40發(fā)送確認(rèn)_刪除_隧道消息來進(jìn)行響應(yīng)。在一個實施例中，使用適當(dāng)?shù)囟x了上述請求-響應(yīng)消息的擴(kuò)展的簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SNMP)來提供MA-CE和MA-TBE之間的連接。盡管在實施MIPv6或MIPv4 CoCoA模式的網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)中可以部署多個MA-CE和 MA-TBE，但是在任何時間都只有一個MA-CE和一個MA-TBE (即，一個本地代理控制實體 (HA-CE)和一個本地代理業(yè)務(wù)載體實體(HA-TBE))為漫游離開本地的單個麗提供服務(wù)。 類似地，在實施MIPv4 FA-CoA模式的網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)中，在任何時間都只有一個或可能兩個 MA-CE和一個或可能兩個MA-TBE (取決于是對HA和FA兩者、只對HA、還是只對FA部署了分離的MA-CE和MA-TBE)為漫游離開本地的單個MN提供服務(wù)。因此，在實施MIPv4 FA-CoA模式的網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)中，在任何時間都只有以下任一項為漫游離開本地的單個MN提供服務(wù)a) 一個HA-CE、一個HA-TBE和一個常規(guī)的FA ；b) 一個外地代理控制實體(FA-CE)、一個外地代理業(yè)務(wù)載體實體(FA-TBE)和一個常規(guī)的HA，或者c) 一個HA-CE、一個HC-TBE、一個FA-CE 和一個FA-TBE。在上述的全部四種情況中(一種MIPv6或MIPv4 CoCoA模式的情況，三種CN 102612020 A
書
明
說
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MIPv4 FA-CoA模式的情況)，漫游離開本地的MN通過MIPv4或MIPv6規(guī)范中所述的常規(guī)HA 和FA發(fā)現(xiàn)機(jī)制來識別其服務(wù)HA-CE和FA-CE (MIPv4FA-CoA模式)。對于用戶數(shù)據(jù)分組向麗的“轉(zhuǎn)發(fā)”隧道傳送，盡管用戶數(shù)據(jù)分組從HA-TBE隧道傳送并且可能從FA-TBE (MIPv4 FA-CoA模式)轉(zhuǎn)發(fā)，但是MN不需要知道其服務(wù)HA-TBE或 FA-TBE (MIPv4 FA-CoA模式)的身份。類似地，對于麗與HA/FA之間的所有常規(guī)控制面交互，MN不需要知道其服務(wù)HA-TBE或FA-TBE(MIPv4FA-CoA模式)的身份，因為根據(jù)本發(fā)明， 其只與HA-CE或FA-CE (MIPv4 FA-CoA模式)進(jìn)行這種交互。然而，對于反向隧道傳送，MN 需要額外地知道其服務(wù)HA-TBE和FA-TBE (MIPv4 FA-CoA模式)的身份。根據(jù)本發(fā)明，提供了將MN的服務(wù)HA-TBE和FA-TBE (MIPv4 FA-CoA模式)通知給MN的機(jī)制。對于MIPv4 FA-CoA模式，MN從FA-CE知道FA-TBE的地址，因為FA-CoA是作為隧道出口的FA-TBE的地址并且是由FA-TBE分配的。對于MIPv4 FA-CoA模式和MIPv6，在與將HA-TBE的地址返回給MN的HA-CE的綁定更新(或注冊)成功之后將HA-TBE的地址提供給MN。下面將參照圖8至11來詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明各種實施例的在MA-CE與MA-TBE之間控制面信令與用戶面數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分離的MIPv4和MIPv6移動性管理。圖8示出了在HN 12中實現(xiàn)的HA功能分離而在FN 14中實現(xiàn)的FA功能不分離的MIPv4 FA-CoA模式移動性管理。 在HN 12中為麗10分配HAddr，當(dāng)麗漫游到FN 14時，在FN中通過常規(guī)FA 20為其分配 CoA0在分配了 CoA之后，麗10通過常規(guī)的HA發(fā)現(xiàn)機(jī)制來識別HN 12中的路由器60作為其HA-CE，并經(jīng)由FA向路由器60發(fā)送綁定更新消息62以注冊CoA。HA-CE 60選擇HA-TBE 64為麗10服務(wù)，并利用創(chuàng)建隧道請求消息66來指示HA-TBE 64創(chuàng)建MIP隧道68。其后， 當(dāng)CN 16向MN在其HN中的HAddr發(fā)送分組時(情況I)，該分組被HA-TBE攔截并基于CoA 經(jīng)由隧道68隧道傳送到FN中的FA。可選地，HA-CE 60可以向CN發(fā)送綁定更新消息70以注冊麗的CoA。其后，CN可以將分組直接定址到位于其當(dāng)前CoA的麗，而不是間接地經(jīng)由麗的HAddr (情況2)，這些分組由FN中的FA接收并使用FN中的路由過程路由到麗。圖9示出了在FN 14中實現(xiàn)的FA功能分離而在HN 12中實現(xiàn)的HA功能不分離的 MIPv4 FA-CoA模式移動性管理。在HN 12中為MN 10分配HAddr。當(dāng)MN漫游到FN 14時， 在FN中通過FA-CE 72為其分配CoA。為此，F(xiàn)A-CE 72選擇FA-TBE 76為MN 10服務(wù)，并向 FA-TBE 76發(fā)送請求消息78以請求FA-TBE 76為MN 10提供CoA。另選地，F(xiàn)A-CE 72可以靜態(tài)地或動態(tài)地配置有與一個或更多個FA-TBE對應(yīng)的一個或更多個CoA的池，并且可以選擇FA-TBE 76并分配對應(yīng)的CoA而無需發(fā)送請求消息78。在分配了 CoA之后，麗10通過常規(guī)的HA發(fā)現(xiàn)機(jī)制來識別HN 12中的路由器18作為其HA，并經(jīng)由FA-CE向該路由器18發(fā)送綁定更新消息74以注冊CoA。HA 18基于該CoA創(chuàng)建到FA-TBE 76的MIP隧道80。其后，當(dāng)CN 16向麗在其HN中的HAddr發(fā)送分組時(情況I)，該分組被HA攔截并基于CoA 經(jīng)由隧道80隧道傳送到FN中的FA-TBE?？蛇x地，HA 18可以向CN發(fā)送綁定更新消息82 以注冊麗的CoA。其后，CN可以將分組直接定址到位于其當(dāng)前CoA的MN，而不是間接地經(jīng)由麗的HAddr (情況2)，這些分組由FN中的FA-TBE接收并使用FN中的路由過程路由到 MN。圖10示出了在HN 12中實現(xiàn)的HA功能分離且在FN 14中實現(xiàn)的FA功能分離的 MIPv4 FA-CoA模式移動性管理。在HN 12中為MN 10分配HAddr。當(dāng)MN漫游到FN 14時， 在FN中通過FA-CE 72為其分配CoA。為此，F(xiàn)A-CE 72選擇FA-TBE 76為MN 10服務(wù)并向FA-TBE 76發(fā)送請求消息78以請求FA-TBE 76為MN 10提供CoA。另選地，F(xiàn)A-CE 72可以靜態(tài)地或動態(tài)地配置有與一個或更多個FA-TBE對應(yīng)的一個或更多個CoA的池，并且可以選擇FA-TBE 76并分配對應(yīng)的CoA而無需發(fā)送請求消息78。在分配了 CoA之后，麗10通過常規(guī)的HA發(fā)現(xiàn)機(jī)制來識別HN 12中的路由器60作為其HA-CE，并經(jīng)由FA-CE向該路由器 60發(fā)送綁定更新消息84以注冊CoA。HA-CE 60選擇HA-TBE 64為MN 10服務(wù)，并用創(chuàng)建_ 隧道請求消息66來指示HA-TBE 64創(chuàng)建MIP隧道86。其后，當(dāng)CN 16向MN在其HN中的 HAddr發(fā)送分組時(情況I)，該分組被HA-TBE攔截并基于Cok經(jīng)由隧道86隧道傳送到FN 中的FA-TBE?？蛇x地，HA-CE 60可以向CN發(fā)送綁定更新消息70以注冊MN的CoA。其后， CN可以將分組直接定址到位于其當(dāng)前CoA的麗，而不是間接地經(jīng)由麗的HAddr (情況2)， 這些分組由FN中的FA-TBE接收并使用FN中的路由過程路由到麗。圖11示出了在HN 12中實現(xiàn)的HA功能分離的MIPv4 CoCoA模式和MIPv6移動性管理。在HN 12中為麗10分配HAddr。當(dāng)麗漫游到FN 14時，通過FN 14的地址分配機(jī)制為其分配(Co) CoA。在分配了(Co)CoA之后，MN 10通過常規(guī)的HA發(fā)現(xiàn)機(jī)制來識別HN 12中的路由器88作為其HA-CE，并向該路由器88發(fā)送綁定更新消息90以注冊(Co)CoA。 HA-CE 88選擇HA-TBE 92為MN 10服務(wù)，并用創(chuàng)建_隧道請求消息94來指示HA-TBE 92創(chuàng)建MIP隧道96。其后，當(dāng)CN 16向麗在其HN中的HAddr發(fā)送分組時(情況I)，該分組被 HA-TBE攔截并基于(Co) CoA經(jīng)由隧道96隧道傳送到FN中的FA。對于MIPv4 CoCoA模式， HA-CE 88可以可選地向CN發(fā)送綁定更新消息98以注冊其CoCoA。對于MIPv6模式，MN 10 應(yīng)該向CN發(fā)送綁定更新消息100以注冊其CoA。在任一種情況下，其后CN都可以將分組直接定址到位于其當(dāng)前(Co) CoA的MN，而不是間接地經(jīng)由麗的HAddr (情況2)。盡管圖8至11示出了其中MA-CE對處于同一網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)中的MA-TBE進(jìn)行控制的 MIP移動性管理，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明還如上所述地適用于其中處于管理域的一個子網(wǎng)中的MA-CE對處于同一管理域的不同子網(wǎng)中的MA-TBE進(jìn)行控制的情況。因此，一個子網(wǎng)中的 HA-CE可以對同一管理域的不同子網(wǎng)中的HA-TBE進(jìn)行控制。類似地，一個子網(wǎng)中的FA-CE 可以對同一管理域的不同子網(wǎng)中的FA-TBE進(jìn)行控制。 MA-TBE還可以執(zhí)行分組過濾功能和/或隧道切換功能，例如MIP隧道、GPRS網(wǎng)絡(luò) G-GPRS隧道協(xié)議(GTP)隧道與虛擬專用網(wǎng)絡(luò)(VPN)隧道之間的切換。還應(yīng)該理解，本發(fā)明適用于任何類型的分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的以及移動節(jié)點在相同或不同類型的分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)之間漫游的情況下的移動性管理。此外，應(yīng)該理解，本發(fā)明適用于IP或非IP的任何類型的分組數(shù)據(jù)協(xié)議的分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的移動性管理，以及使用除MIPv4或MIPv6之外的協(xié)議的移動性管理。
權(quán)利要求
1.一種用于將數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)給在外地分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(14)中漫游的移動節(jié)點(10) 的系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)分組被定址到該移動節(jié)點(10)的本地地址，該移動節(jié)點(10)被提供有在外地網(wǎng)絡(luò)(14)中使用的轉(zhuǎn)交地址，所述系統(tǒng)包括移動代理控制實體(40 ；60 ；72 ;88)，被設(shè)置為接收表示移動節(jié)點(10)的本地地址與轉(zhuǎn)交地址之間的綁定的消息(62 ；74 ;90)，并且響應(yīng)于所述消息(62 ；74 ；90)而發(fā)送第一控制消息(66 ；78 ；94)以控制分離的移動代理業(yè)務(wù)載體實體(42 ；64 ；92)的操作；以及移動代理業(yè)務(wù)載體實體(42 ；64 ；76 ;92)，該移動代理業(yè)務(wù)載體實體(42 ；64 ；76 ；92)與移動代理控制實體(40 ；60 ；72 ；88)分離，被設(shè)置為從移動代理控制實體(40 ；60 ；72 ；88) 接收所述第一控制消息(66 ；78 ;94)，并且作為響應(yīng)而提供用于將數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)給在轉(zhuǎn)交地址的移動節(jié)點(10)的資源(68 ；80 ；86 ;96)，其中，移動代理控制實體(40 ；60 ；72 ；88)根據(jù)以下參數(shù)中的一個或更多個來從它能夠控制的多個移動代理業(yè)務(wù)載體實體中選擇移動代理業(yè)務(wù)載體實體a)移動節(jié)點到所述多個移動代理業(yè)務(wù)載體實體的地理和/或拓?fù)溧徑龋籦)所述多個移動代理業(yè)務(wù)載體實體能夠提供的服務(wù)的質(zhì)量；以及c)所述多個移動代理業(yè)務(wù)載體實體能夠提供的安全功能；其中，所述移動代理控制實體被進(jìn)一步配置為向所述移動代理業(yè)務(wù)載體實體發(fā)送第二控制消息，以及其中，所述移動代理業(yè)務(wù)載體實體被進(jìn)一步配置為響應(yīng)于所述第二控制消息而釋放用于將所述數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)給所述在轉(zhuǎn)交地址的移動節(jié)點的資源。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的系統(tǒng)，其中，移動代理控制實體是本地代理控制實體(40；60 ； 88)，移動代理業(yè)務(wù)載體實體是本地代理業(yè)務(wù)載體實體(42 ；64 ；92)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中，本地代理業(yè)務(wù)載體實體(40；60 ；88)提供的資源是從所述本地代理業(yè)務(wù)載體實體(42 ；64 ；92)到移動節(jié)點(10)的轉(zhuǎn)交地址的隧道(68 ；96)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I的系統(tǒng)，其中，移動代理控制實體是外地代理控制實體(72)，移動代理業(yè)務(wù)載體實體是外地代理業(yè)務(wù)載體實體(76)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其中，外地代理業(yè)務(wù)載體實體提供的資源是從所述外地代理業(yè)務(wù)載體實體(76)到移動節(jié)點的本地代理(18)的隧道(80 ;86)。
6.一種移動代理控制實體(40 ；60 ；72 ;88)，被設(shè)置為對將數(shù)據(jù)分組向在外地分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(14)中漫游的移動節(jié)點(10)的轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)行控制，所述數(shù)據(jù)分組被定址到該移動節(jié)點(10)的本地地址，該移動節(jié)點(10)被提供有在外地網(wǎng)絡(luò)(14)中使用的轉(zhuǎn)交地址，所述移動代理控制實體(40 ；60 ；72 ；88)被設(shè)置為接收表示移動節(jié)點(10)的本地地址與轉(zhuǎn)交地址之間的綁定的消息(62 ；74 ;90)，并且響應(yīng)于所述消息(62 ；74 ；90)而控制分離的移動代理業(yè)務(wù)載體實體(42 ；64 ；76 ；92)的操作以提供用于將數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)給在轉(zhuǎn)交地址的移動節(jié)點(10)的資源，其中，移動代理控制實體(40 ；60 ；72 ；88)根據(jù)以下參數(shù)中的一個或更多個來從它能夠控制的多個移動代理業(yè)務(wù)載體實體中選擇移動代理業(yè)務(wù)載體實體a)移動節(jié)點到所述多個移動代理業(yè)務(wù)載體實體的地理和/或拓?fù)溧徑?；b)所述多個移動代理業(yè)務(wù)載體實體能夠提供的服務(wù)的質(zhì)量；以及c)所述多個移動代理業(yè)務(wù)載體實體能夠提供的安全功能；以及其中，所述移動代理控制實體被進(jìn)一步配置為指示所述移動代理業(yè)務(wù)載體實體釋放用于將所述數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)給所述在轉(zhuǎn)交地址的移動節(jié)點的資源。
7.一種提供用于將數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)給在外地分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(14)中漫游的移動節(jié)點(10)的資源的方法，所述數(shù)據(jù)分組被定址到該移動節(jié)點(10)的本地地址，該移動節(jié)點被提供有在外地網(wǎng)絡(luò)(14)中使用的轉(zhuǎn)交地址，所述方法包括以下步驟a)移動代理控制實體(40；60 ；72 ；88)接收表示移動節(jié)點(10)的本地地址與轉(zhuǎn)交地址之間的綁定的消息(62 ；74 ；90)；b)響應(yīng)于所述綁定消息，移動代理控制實體(40；60 ；72 ；88)根據(jù)以下參數(shù)中的一個或更多個來從它能夠控制的多個移動代理業(yè)務(wù)載體實體中選擇移動代理業(yè)務(wù)載體實體 (42 ；64 ；76 ；92)i)移動節(jié)點到所述多個移動代理業(yè)務(wù)載體實體的地理和/或拓?fù)溧徑龋?)所述多個移動代理業(yè)務(wù)載體實體能夠提供的服務(wù)的質(zhì)量；以及iii)所述多個移動代理業(yè)務(wù)載體實體能夠提供的安全功能；c)移動代理控制實體(40；60 ；72 ；88)發(fā)送第一控制消息(66 ；78 ；94)以控制所選擇的移動代理業(yè)務(wù)載體實體(42 ；64 ；76 ；92)的操作；d)所選擇的移動代理業(yè)務(wù)載體實體(42；64 ；76 ；92)從移動代理控制實體(40 ；60 ；72 ； 88)接收所述第一控制消息(66 ；78 ；94)；e)響應(yīng)于所述第一控制消息(66；78 ;94),所選擇的移動代理業(yè)務(wù)載體實體(42 ；64 ； 76 ；92)提供用于將數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)給在轉(zhuǎn)交地址的移動節(jié)點(10)的資源(68 ；80 ；86 ；96)；f)所述移動代理控制實體向所述移動代理業(yè)務(wù)載體實體發(fā)送第二控制消息；以及g)響應(yīng)于所述第二控制消息，所述移動代理業(yè)務(wù)載體實體釋放用于將所述數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)給所述在轉(zhuǎn)交地址的移動節(jié)點的資源。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中，移動代理控制實體是本地代理控制實體(40;60; 88)，移動代理業(yè)務(wù)載體實體是本地代理業(yè)務(wù)載體實體(42 ；64 ；92)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中，本地代理業(yè)務(wù)載體實體(40；60 ；88)提供的資源是從所述本地代理業(yè)務(wù)載體實體(42 ；64 ；92)到移動節(jié)點(10)的轉(zhuǎn)交地址的隧道(68 ；96)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中，移動代理控制實體是外地代理控制實體(72)，移動代理業(yè)務(wù)載體實體是外地代理業(yè)務(wù)載體實體(76)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中，外地代理業(yè)務(wù)載體實體提供的資源是從所述外地代理業(yè)務(wù)載體實體(76)到移動節(jié)點(10)的本地代理的隧道(80 ；86)。
全文摘要
一種用于將數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)給在外地分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中漫游的移動節(jié)點的系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)分組被定址到該移動節(jié)點的本地地址，該移動節(jié)點被提供有在外地網(wǎng)絡(luò)中使用的轉(zhuǎn)交地址，所述系統(tǒng)包括移動代理控制實體，被設(shè)置為接收表示移動節(jié)點的本地地址與轉(zhuǎn)交地址之間的綁定的消息，并且響應(yīng)于所述消息而發(fā)送第一控制消息以控制分離的移動代理業(yè)務(wù)載體實體的操作；以及移動代理業(yè)務(wù)載體實體，該移動代理業(yè)務(wù)載體實體與移動代理控制實體分離，被設(shè)置為從移動代理控制實體接收所述第一控制消息，并且作為響應(yīng)而提供用于將數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)給在轉(zhuǎn)交地址的移動節(jié)點的資源。
文檔編號H04W80/04GK102612020SQ201210055880
公開日2012年7月25日 申請日期2004年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月17日
發(fā)明者陳曉保 申請人:奧蘭治公司