專利名稱：用于在利用隧道技術(shù)的gprs通信系統(tǒng)中執(zhí)行快速校驗(yàn)和運(yùn)算的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在利用隧道技術(shù)的通信系統(tǒng)上執(zhí)行快速校驗(yàn)和運(yùn)算的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
校驗(yàn)和計(jì)算是電信系統(tǒng)中常用的為了確保傳送的信息內(nèi)容未改變的一種方法。
例如在IP協(xié)議中，在信頭中的一個(gè)字段中插入信頭校驗(yàn)和值HC。對(duì)具有設(shè)置為0的信頭校驗(yàn)和字段的整個(gè)信頭計(jì)算信頭校驗(yàn)和C。一接收到IP分組，再次計(jì)算信頭校驗(yàn)和值C并將其與在校驗(yàn)和字段中指示的值HC進(jìn)行比較。如果它們是相同的，則認(rèn)為信頭內(nèi)容是完整無(wú)缺的。
根據(jù)因特網(wǎng)工程任務(wù)組(IETF)以及因特網(wǎng)工程指導(dǎo)組(IESG)規(guī)范RFC1071描述循環(huán)冗余校驗(yàn)，將任意長(zhǎng)的串轉(zhuǎn)換成16位校驗(yàn)和。分組被認(rèn)為是雙字節(jié)字的串(a，b)，(c，d)，(e，f)…，由此，如果字節(jié)串是奇數(shù)，則將一字節(jié)的零加入串中。校驗(yàn)和函數(shù)是基于利用在下面標(biāo)明為+的一補(bǔ)數(shù)和。
最初，串的兩個(gè)雙字節(jié)字相加并且進(jìn)位加入和中。該過(guò)程在和以及下一個(gè)字上迭代進(jìn)行，直到采用了串中所有的字。然后，求一補(bǔ)數(shù)。這種校驗(yàn)和HC在分組傳輸中存儲(chǔ)在分組的信頭中并且可以被寫(xiě)為HC＝～C＝～((a，b)+(c，d)+(e，f).....)，其中～表示一補(bǔ)數(shù)。
對(duì)雙字節(jié)字求一補(bǔ)數(shù)的次序無(wú)關(guān)緊要。
當(dāng)讀分組時(shí)，對(duì)分組中相同(接收)的串執(zhí)行校驗(yàn)和計(jì)算C。如果HC+C＝0×FFFF(即+0)，則認(rèn)為傳送的串未改變。
IP信頭包括生存期字段TTL，每次IP分組經(jīng)過(guò)路由器時(shí)，其值遞減。然而，當(dāng)最初傳送分組時(shí)，對(duì)涵蓋分配了預(yù)定開(kāi)始值的TTL字段的串求信頭校驗(yàn)和值HC。
不是每次分組通過(guò)路由器時(shí)重新計(jì)算信頭校驗(yàn)和值，而是執(zhí)行下面的在RFC1624中給出的計(jì)算HC′＝～(C+(-m)+m′)＝～(～HC+～m+m′)，在此，m是16位TTL字段在其改變之前的值，m′是該字段在改變之后的值，HC是在改變之前的信頭校驗(yàn)和值，HC′是期望的新值，由于從m到m′的變化，為了讓信頭校驗(yàn)和反映TTL值中的變化，使得隨后錯(cuò)誤檢測(cè)的可能性保持完整，HC′要替代分組中信頭校驗(yàn)和HC。
眾所周知，IP網(wǎng)絡(luò)廣泛用于包括骨干網(wǎng)的電信網(wǎng)中。例如，通用分組無(wú)線電系統(tǒng)(GPRS)網(wǎng)絡(luò)使用IP分組遞交方案。
在典型GPRS平臺(tái)中的IP轉(zhuǎn)發(fā)的性能雖然受到線路速度的限制，但是與分組大小無(wú)關(guān)。然而隧道技術(shù)性能取決于分組的長(zhǎng)度，因?yàn)樾枰谡麄€(gè)分組長(zhǎng)度上計(jì)算用于UDP協(xié)議的校驗(yàn)和。GTP協(xié)議依賴于UDP校驗(yàn)和，因此沒(méi)有它自己的校驗(yàn)和。
在

圖1，示出了GPRS系統(tǒng)的已知實(shí)例，它包括移動(dòng)臺(tái)MT，MT耦合到在服務(wù)節(jié)點(diǎn)A(SGSN)，后者又耦合到網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)C(GGSN)。與因特網(wǎng)地址IP_ADD_C相關(guān)聯(lián)的節(jié)點(diǎn)C通過(guò)因特網(wǎng)耦合到正與示范性因特網(wǎng)地址IP_ADD_F相關(guān)聯(lián)的服務(wù)器節(jié)點(diǎn)F。而且，無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)中心(RNC)以及基站控制器(BSC)都耦合到節(jié)點(diǎn)A。
例如，移動(dòng)臺(tái)中WWW客戶機(jī)應(yīng)用(例如，瀏覽器)進(jìn)行到因特網(wǎng)上的服務(wù)器F的連接。例如，移動(dòng)臺(tái)向服務(wù)器F發(fā)送超文本傳輸協(xié)議(HTTP)請(qǐng)求。移動(dòng)臺(tái)中的TCP/IP應(yīng)用將HTTP信息放入標(biāo)為IP_F/TCP_29的TCP/IP分組的凈荷部分。具有目的地址IP_F的IP分組具有用于IP信頭的循環(huán)冗余校驗(yàn)值CRC_4和涵蓋UDP和凈荷字段的值CRC_4。
為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，分組是從節(jié)點(diǎn)A得到的。在GPRS網(wǎng)絡(luò)中接收到分組時(shí)，SGSN節(jié)點(diǎn)A選擇正與IMSI_3標(biāo)識(shí)的移動(dòng)臺(tái)MS相關(guān)聯(lián)的隧道，即GTP隧道GTP_2。上面的數(shù)據(jù)被封裝到包括節(jié)點(diǎn)C、GGSN的目的地址IP_C以及對(duì)應(yīng)的端口號(hào)UDP_10的IP/UDP分組中。
正在GPRS網(wǎng)絡(luò)中傳送的完整分組具有如圖2所示的布局，其中在節(jié)點(diǎn)A中第一IP分組IP_F-TCP_29-PL被封裝在另一個(gè)分組IP_C-UDP_10-GTP_2中。在GPRS中，隧道化(tunnelled)的分組可具有多達(dá)1502字節(jié)的長(zhǎng)度。
UDP/IP分組包含兩個(gè)校驗(yàn)和。一個(gè)校驗(yàn)和位于IP信頭并且另一個(gè)位于UDP信頭。IP信頭校驗(yàn)和涵蓋IP信頭中的大部分字段，但是除了無(wú)數(shù)據(jù)之外。在UDP或TCP信頭中的校驗(yàn)和在它自己的信頭、凈荷以及包含源和目的IP地址的偽IP信頭上被計(jì)算。
在UDP/IP上用隧道傳送UDP/IP意味著外部的UDP校驗(yàn)和涵蓋整個(gè)內(nèi)部UDP/IP分組。因?yàn)閁DP校驗(yàn)和涵蓋所有凈荷并且當(dāng)隧道化后數(shù)據(jù)沒(méi)有改變，所以相同的數(shù)據(jù)由相同的校驗(yàn)和算法涵蓋兩次。
如圖2所示，UDP和TCP協(xié)議分別包含在隧道化分組和被封裝分組的整個(gè)長(zhǎng)度上計(jì)算的校驗(yàn)和，例如，對(duì)交迭了值CRC_3和CRC_4的串的段求循環(huán)冗余值CRC_2。
圖3-6分別表示用于IP分組、UDP分組、GTP分組以及TCP分組的眾所周知的格式，以及它們對(duì)應(yīng)的循環(huán)冗余校驗(yàn)值CRC_IP、CRC_UDP、CRC_GTP、CRC_TCP以及如通過(guò)左邊的箭頭所說(shuō)明的這些值的涵蓋范圍。
如上所述，在所謂的偽信頭上求某些CRC值，也就是在不是所討論的分組的一部分但屬于封裝分組(IP)并且構(gòu)成CRC計(jì)算的一部分的字段上求某些CRC值。這些偽字段在圖中由虛線字段標(biāo)明。
而且，特定幀格式的CRC值不涵蓋自己的CRC字段和各種其它字段。相應(yīng)CRC值沒(méi)有涵蓋的那些值已經(jīng)由帶圖案的字段標(biāo)明。
發(fā)明概述本發(fā)明的第一目的是在數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)上提供有效的隧道化操作。
通過(guò)權(quán)利要求1實(shí)現(xiàn)該目的。
第二目的是提供有效的去隧道化。
通過(guò)權(quán)利要求2闡明的主題實(shí)現(xiàn)該目的。
進(jìn)一步的目的是闡明用于獲得有效再隧道化的方法。
通過(guò)權(quán)利要求4闡明的主題實(shí)現(xiàn)該目的。
進(jìn)一步的目的是闡明用于獲得有效隧道化的方法，其中執(zhí)行IP分片。
通過(guò)權(quán)利要求7的主題實(shí)現(xiàn)該目的。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，在用于GSM和UMTS的GPRS系統(tǒng)中在GTP隧道協(xié)議上利用根據(jù)本發(fā)明的校驗(yàn)和運(yùn)算，該協(xié)議實(shí)現(xiàn)為在TCP/IP或UDP/IP上攜帶的協(xié)議。
本發(fā)明減少用于隧道化分組的性能成本，并且當(dāng)在基于TCP或UDP的隧道協(xié)議上隧道化TCP/IP和UDP/IP時(shí)，使得性能成本與分組長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。
通過(guò)下面對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)描述會(huì)明白更多的優(yōu)點(diǎn)。
附圖簡(jiǎn)述圖1示出示范性現(xiàn)有技術(shù)GPRS網(wǎng)絡(luò)的摘錄，圖2示出用于圖1所示的GPRS網(wǎng)絡(luò)的示范性分組，并指示分組中各種循環(huán)冗余校驗(yàn)值涵蓋哪些字段，圖3公開(kāi)已知的IP分組格式，圖4公開(kāi)已知的UDP分組格式，圖5公開(kāi)已知的GTP’99隧道分組格式，圖6公開(kāi)已知的TCP分組格式，圖7公開(kāi)根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例為隧道化的或去隧道化的分組計(jì)算和存儲(chǔ)的校驗(yàn)和，圖8公開(kāi)用于GPRS網(wǎng)絡(luò)中的被封裝分組的本發(fā)明的第二實(shí)施例的CRC值，圖9公開(kāi)在GPRS網(wǎng)絡(luò)中正被再隧道化的分組的本發(fā)明第三實(shí)施例的分組，圖10公開(kāi)在已知網(wǎng)絡(luò)中分片的分組的處理，以及圖11公開(kāi)根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的分片的分組的處理。
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述隧道化和去隧道化根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，分組的所存儲(chǔ)校驗(yàn)和當(dāng)根據(jù)另一個(gè)利用相同校驗(yàn)和算法的分組協(xié)議將它隧道化時(shí)被再用。
在圖7，提供了用于說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施例的圖，表示將分組的第一串J封裝到具有信頭K的另一個(gè)分組中。
在下面，符號(hào)C用于校驗(yàn)和的計(jì)算值并且HC用于校驗(yàn)和的存儲(chǔ)值。例如，計(jì)算值C_J對(duì)應(yīng)于存儲(chǔ)的校驗(yàn)和值H_J并且C_K對(duì)應(yīng)于HC_K。實(shí)體dC_K對(duì)應(yīng)于信頭串K的計(jì)算值。
根據(jù)本發(fā)明，它應(yīng)用I HC′＝～(～HC+∑～m[x1..xn]+∑m′[y1..yn])，其中m指示正從給定串刪除的串的x1-xn部分的校驗(yàn)和值并且m′指示加入具有存儲(chǔ)的校驗(yàn)和值HC的給定串的y1～yn部分。因此II HC′＝～(～HC+C_m′)，應(yīng)用于特例，其中具有存儲(chǔ)的校驗(yàn)和HC的已知串被加入另一個(gè)具有校驗(yàn)和值C_m′的串m′。
因?yàn)榭梢耘c增加的值的位置或各個(gè)字段無(wú)關(guān)地更新校驗(yàn)和，這引起改變的信頭值，可以按任意順序添加值。根據(jù)本發(fā)明，這些屬性用于校驗(yàn)和的預(yù)計(jì)算部分并且用于組成新信頭校驗(yàn)和值，而不是當(dāng)隧道化分組時(shí)執(zhí)行競(jìng)爭(zhēng)重新計(jì)算。
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，提供用于執(zhí)行隧道化的方法，其中，接收第一分組(J)，它具有存儲(chǔ)的涵蓋第一分組的至少若干部分的第一校驗(yàn)和值(HC_J)，并且其中通過(guò)向第一分組提供信頭(K)來(lái)封裝第一分組(J)。
不是計(jì)算第一分組J的串的校驗(yàn)和值，而是計(jì)算涵蓋信頭(K)的至少若干部分、但沒(méi)有涵蓋第一校驗(yàn)和涵蓋的部分的第二校驗(yàn)和值(dC_K)。
隨后，計(jì)算并分配第三校驗(yàn)和值(HC_K)，根據(jù)III HC_K≡HC)_J+～dC_K，隨后將分配的校驗(yàn)和值(HC_K)存儲(chǔ)在信頭(K)中，并且傳送被封裝的分組(J，K)。
根據(jù)本發(fā)明，用于隧道化的相同機(jī)制也用于相反方向，也就是說(shuō)，當(dāng)去隧道化分組時(shí)用于驗(yàn)證校驗(yàn)和。應(yīng)當(dāng)將從計(jì)算得到的校驗(yàn)和與隧道化分組的初始校驗(yàn)和進(jìn)行比較。如果校驗(yàn)和不相同，應(yīng)當(dāng)丟棄該分組。
用于校驗(yàn)和的增量計(jì)算(dC_K)的方法被用于在隧道末端驗(yàn)證各個(gè)校驗(yàn)和。這通過(guò)與上面用于隧道化的方法類(lèi)似的方法實(shí)現(xiàn)，但不是使用初始分組作為源，計(jì)算校驗(yàn)和用于對(duì)照內(nèi)部分組校驗(yàn)和來(lái)驗(yàn)證。
執(zhí)行去隧道化的方法包括如下步驟，接收包含被封裝分組(J)的隧道化分組(K)，提取存儲(chǔ)的涵蓋被封裝分組的至少若干部分的第一校驗(yàn)和值(HC_J)，計(jì)算涵蓋信頭(K)的至少若干部分、但不涵蓋第一校驗(yàn)和值(HC_J)涵蓋的部分的第二校驗(yàn)和值(dC_K)，作為第一校驗(yàn)和值與第二校驗(yàn)和值的一補(bǔ)數(shù)的一補(bǔ)數(shù)和來(lái)計(jì)算第三校驗(yàn)和值(HC_J+～dC_K)，提取存儲(chǔ)的對(duì)應(yīng)于隧道化分組的第四校驗(yàn)和值(HC_K)，
將第三和第四校驗(yàn)和值相互比較IV HC_K＝HC_J+～dC_K？如果所述第一和第二校驗(yàn)和值是相等的，則認(rèn)為至少信頭(K)在傳輸后是完整無(wú)缺的。
也可以在隧道端點(diǎn)預(yù)計(jì)算校驗(yàn)和的非易失部分，以便加速CRC的驗(yàn)證。
根據(jù)圖8所示的本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，TCP或UDP凈荷分組所包含的校驗(yàn)和用于在隧道協(xié)議的UDP信頭中的校驗(yàn)和的計(jì)算。
參照?qǐng)D8和圖1給出的示范性情況更詳細(xì)地說(shuō)明該過(guò)程，用于說(shuō)明當(dāng)將消息用隧道傳送到服務(wù)器F時(shí)，如何能夠提高處理校驗(yàn)和值的速度。為了說(shuō)明的簡(jiǎn)化，僅示出用于給定串段的存儲(chǔ)值之一HC，盡管存在用于相應(yīng)實(shí)體的各個(gè)計(jì)算值C(未示出)。而且，應(yīng)當(dāng)參照?qǐng)D3-6。
當(dāng)在SGSN節(jié)點(diǎn)A接收到來(lái)自移動(dòng)臺(tái)MS打算發(fā)給服務(wù)器F的IP數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，建立或再用A和C之間的隧道用于傳輸IP數(shù)據(jù)報(bào)。在這種情況下，來(lái)自移動(dòng)臺(tái)IMSI_3具有凈荷PL的到IP地址F的端口29的IP/TCP數(shù)據(jù)報(bào)應(yīng)當(dāng)封裝到GTP隧道GTP_2中。
不是從IP信頭IP_C起在隧道化信息上計(jì)算HC_2的校驗(yàn)和值，而是將校驗(yàn)和計(jì)算為V HC_2＝～(～HC_4+C_3′+C_d2)其中VI C_d2＝C_p2+C_q2其中C_p2相當(dāng)于可為串(IP_1_src，IP_1_dst，UDP_1_src，UDP_1_dst，GTP-字段<長(zhǎng)度除外>)的非易失部分預(yù)計(jì)算的值，非易失部分即用于隧道GTP_2的部分，它與使用隧道的實(shí)體、即標(biāo)為IMSI3的移動(dòng)臺(tái)或別人無(wú)關(guān)。
C_q2相當(dāng)于串的易失部分。應(yīng)當(dāng)計(jì)算該部分(即UDP_長(zhǎng)度，GTP_長(zhǎng)度)。
根據(jù)HC_1＝～C_1可計(jì)算HC_1，因?yàn)轭A(yù)計(jì)算值的計(jì)算和檢索具有可比的速度。
也計(jì)算C_3′，但I(xiàn)P目的地址和IP源地址被排除在外，因?yàn)樾ｒ?yàn)和值已經(jīng)包括在UDP信頭中。隨后，根據(jù)通常路由選擇原則利用TTL-1更新C_3′。
通常，應(yīng)當(dāng)注意，上面的計(jì)算涵蓋被封裝的TTL值，這些必須包括在計(jì)算中。
將HC_4直接插入上面的表達(dá)式中。
因此，通過(guò)在上面表達(dá)式中再用信頭中所指示的信頭校驗(yàn)和，可以比重新計(jì)算整個(gè)串部分的校驗(yàn)和快得多地執(zhí)行在隧道化消息中封裝分組的過(guò)程，其中包括提供相關(guān)校驗(yàn)和字段。
換句話說(shuō)，通過(guò)從TCP信頭取出校驗(yàn)和HC_4并且就像IP地址不是校驗(yàn)和的一部分那樣來(lái)更新校驗(yàn)和，從而計(jì)算新校驗(yàn)和HC_2。此后，通過(guò)與來(lái)自隧道化IP信頭的校驗(yàn)和HC_3′相加來(lái)更新校驗(yàn)和。最后，再次更新校驗(yàn)和，這次增加來(lái)自隧道校驗(yàn)和的相關(guān)信息，該隧道校驗(yàn)和是在外部UDP協(xié)議信頭、隧道的IP地址和附加隧道信頭(例如GTP信頭、HC_d2)上計(jì)算的。可以為每個(gè)隧道化的分組提前計(jì)算和再用這部分校驗(yàn)和。
以如上所述的相同方法來(lái)實(shí)現(xiàn)在隧道端的驗(yàn)證。
如果要權(quán)衡被封裝的數(shù)據(jù)，協(xié)議中的較高層會(huì)處理數(shù)據(jù)是否要重傳。
在GRE(通用路由封裝)隧道中，利用與用于IP的相同的校驗(yàn)和算法來(lái)計(jì)算校驗(yàn)和。這意味著當(dāng)校驗(yàn)和選項(xiàng)用于GRE隧道時(shí)，本發(fā)明也是有效的。
應(yīng)當(dāng)指出，根據(jù)本發(fā)明的性能增強(qiáng)可用軟件或硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)。
再隧道化現(xiàn)在參照?qǐng)D9，其中IP-分組、IP_0、PL在給定的節(jié)點(diǎn)、諸如在SGSN-W節(jié)點(diǎn)(SGSN-WCDMA)中再隧道化，該節(jié)點(diǎn)根據(jù)下面的方法處理進(jìn)入的分組。
在給定情況下，分組至少包含具有IP源地址IPsrc_1和IP目的地址IPdst_1的第一IP信頭部分、第一中間部分(UDP_1)和凈荷，存儲(chǔ)的第一校驗(yàn)和HC_1存儲(chǔ)在第一中間部分，涵蓋第一IP部分、第一中間部分和凈荷的至少若干部分。
根據(jù)本發(fā)明，SGSN從中間部分讀取存儲(chǔ)的第一校驗(yàn)和值，并且從分組中丟棄第一IP信頭部分和第一中間部分，并丟棄與GTP隧道GTP_1相關(guān)的GTP字段。
隨后，SGSN添加具有IP源地址IPsrc_2、IP目的地址IPdst_2_1的第二IP信頭部分、第二中間部分到分組UDP_2和第二GTP隧道信頭GTP_2。
隨后，根據(jù)下式計(jì)算涵蓋第二IP部分、第二中間部分、GTP字段和凈荷的若干部分的第二校驗(yàn)和值，VII HC_2＝～(～HC_1+～I(xiàn)Psrc_1+～I(xiàn)Pdst_1+IPsrc_2+IPdst_2+～GTP_1+GTP_2)，上面的第二校驗(yàn)和值HC_2存儲(chǔ)在第二中間部分UDP_2。
如上所述，SGSN可執(zhí)行對(duì)分組的凈荷部分(IP_0，PL)的TTL更新，雖然這通常不在GPRS網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利實(shí)施例，可以安排節(jié)點(diǎn)，以便GTP字段或GTP字段的校驗(yàn)和值保持不變。因此，簡(jiǎn)化了上面的校驗(yàn)和計(jì)算。
分片圖10中是已知的實(shí)例，說(shuō)明分片的分組如何從WWW服務(wù)器通過(guò)因特網(wǎng)再通過(guò)GGSN節(jié)點(diǎn)、SGSN節(jié)點(diǎn)到達(dá)RNC并進(jìn)一步到達(dá)移動(dòng)終端MT。
如圖所示，由于鏈路的傳送單位大小的限制，具有信頭IP_0和凈荷PL的示范性因特網(wǎng)分組被分片，因此，出現(xiàn)兩個(gè)片段，即具有凈荷的第一部分PL_A的IP_0’和具有凈荷的隨后部分的隨后片段IP_0”，各自的IP信頭指示片段的次序。取決于分組大小，更多的片段可以跟隨。
現(xiàn)有技術(shù)GGSN將兩個(gè)上面的片段封裝在對(duì)應(yīng)隧道中，如圖10所示，因此，無(wú)論如何應(yīng)用，在各自的TCP或UDP字段中，為各個(gè)被封裝的分組計(jì)算對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)和值HC_2A和HC_2B。
在SGSN節(jié)點(diǎn)中再隧道化兩個(gè)上面被封裝的分組，導(dǎo)致重新計(jì)算在各自中間字段中的校驗(yàn)和值。
RNC接收各個(gè)片段并將它們轉(zhuǎn)發(fā)到移動(dòng)終端，其中完成初始的凈荷。
根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施例，采用若干步驟以便加速通過(guò)相同方式或通過(guò)如圖10中的網(wǎng)絡(luò)中類(lèi)似節(jié)點(diǎn)來(lái)遞交分組的過(guò)程。
在圖11，示出至少在第一在服務(wù)節(jié)點(diǎn)和第二在服務(wù)節(jié)點(diǎn)(GGSN，SGSN)之間的隧道化。
GGSN接收具有第一凈荷PL的第一IP分組IP_0的IP片段IP_0’、PL_A、IP_0”、PL_B，因此第一在服務(wù)節(jié)點(diǎn)緩沖所接收的IP片段IP_0’、包括第一分片的IP分組IP_0’的IP_0”，直到接收了第一給定IP分組IP_0的所有片段。
隨后，GGSN形成偽分組，偽分組包括指示第一片段的第一隧道IP信頭IP_2’、中間部分UDP_2、隧道字段GTP_2、第一分片的IP分組的IP信頭IP_0’和第一IP分組的所有凈荷片段PL_A、PL_B…，在偽分組上計(jì)算至少涵蓋第一IP片段的所有凈荷片段的校驗(yàn)和值HC_2，并在中間部分TCP/UDP_2中存儲(chǔ)該校驗(yàn)和值。
有利的是，所計(jì)算的校驗(yàn)和值HC_2還涵蓋中間部分UDP_2、隧道字段GTP_2、第一分片的IP分組的IP信頭IP_0’。
根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施例，參照上述圖7和圖8執(zhí)行校驗(yàn)和值HC_2的計(jì)算。
如刻點(diǎn)線所指示的分組的偽部分被刪除并且第一節(jié)點(diǎn)傳送第一隧道化分組，其中包括隧道IP信頭IP_2’、包括計(jì)算的校驗(yàn)和值HC_2的中間信頭UDP_2、隧道字段GTP_2、第一分片的IP分組的IP信頭IP_0’以及第一IP分組的第一凈荷片段PL_A。
當(dāng)?shù)谝环制乃淼阑纸M到達(dá)SGSN時(shí)，通過(guò)替換隧道IP信頭IP_2；IP_1、中間信頭UDP_2；UDP_1、GTP隧道字段GTP_2；GTP_1，將第一分片的分組再隧道化。
遞交后續(xù)分組，同時(shí)大大節(jié)省了處理能力/指令數(shù)量。
從后續(xù)片段中，GGSN形成各個(gè)分組，每一個(gè)僅包括指示后續(xù)片段的后續(xù)隧道IP信頭IP_2’和后續(xù)凈荷片段PL_B。
如果存在兩個(gè)以上片段，以同樣方式生成后續(xù)的片段。
在SGSN中以這樣的方式再隧道化后續(xù)的分組，使得以再隧道化IP信頭IP_1”替換隧道IP信頭IP_2”，并且后續(xù)隧道化分組的其余部分未修改。
根據(jù)本發(fā)明的RNC緩沖用于給定IP ID值的給定IP隧道信頭IP_1’、IP_1”、IP_1的片段，直到接收了所有的片段，并且從第一隧道化分組IP_0’中分解出第一IP信頭IP_0。
最后RNC將分解的第一IP信頭以及所有凈荷組合在要發(fā)往接入網(wǎng)的分組中LLC、IP_0、PL。
如圖11所示，由于減少了開(kāi)銷(xiāo)，所以也實(shí)現(xiàn)了無(wú)線電接口上的節(jié)省。
權(quán)利要求
1.執(zhí)行隧道化的方法，包括以下步驟，-接收第一分組(J)，它具有存儲(chǔ)的涵蓋所述第一分組的至少若干部分的第一校驗(yàn)和值(HC_J)，-通過(guò)向所述第一分組提供信頭(K)來(lái)封裝所述第一分組(J)，-計(jì)算涵蓋所述信頭(K)的至少若干部分、但不涵蓋所述第一校驗(yàn)和涵蓋的部分的第二校驗(yàn)和值(dC_K)，-作為所述第一校驗(yàn)和值與所述第二校驗(yàn)和值的一補(bǔ)數(shù)的一補(bǔ)數(shù)和來(lái)計(jì)算并分配第三校驗(yàn)和值(HC_K)，-將所述分配的校驗(yàn)和值(HC_K)存儲(chǔ)在所述信頭(K)中，-傳送所述被封裝分組(J，K)。
2.執(zhí)行去隧道化的方法，包括以下步驟，-接收包含被封裝分組(J)的隧道化分組(K)，-提取存儲(chǔ)的涵蓋所述被封裝分組的至少若干部分的第一校驗(yàn)和值(HC_J)，-計(jì)算涵蓋所述信頭(K)的至少若干部分、但不涵蓋所述第一校驗(yàn)和值(HC_J)涵蓋的部分的第二校驗(yàn)和值(dC_K)，-作為所述第一校驗(yàn)和值與所述第二校驗(yàn)和值的一補(bǔ)數(shù)的一補(bǔ)數(shù)和來(lái)計(jì)算第三校驗(yàn)和值(HC_J+～dC_K)，-提取存儲(chǔ)的對(duì)應(yīng)于所述隧道化分組的第四校驗(yàn)和值(HC_K)，-將所述第三和第四校驗(yàn)和值相互比較，如果所述第一和第二校驗(yàn)和值是相等的，則認(rèn)為至少所述信頭(K)在傳輸后是完整無(wú)缺的。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，另外還包括對(duì)所述第一分組(J)執(zhí)行TTL更新的步驟。
4.執(zhí)行再隧道化的方法，包括以下步驟，-接收分組，所述分組至少包括具有IP源地址(IPsrc_1)和IP目的地址(IPdst_1)的第一IP信頭部分(IP_1)、第一中間部分(UDP_1)和凈荷(IP_0，PL)、存儲(chǔ)的第一校驗(yàn)和(HC_1)存儲(chǔ)在所述第一中間部分(UDP_1)中，涵蓋所述第一IP部分(IP_1)、所述第一中間部分(UDP_1)和所述凈荷(IP_0，PL)的至少若干部分，-從所述中間部分(UDP_1)讀取所述存儲(chǔ)的第一校驗(yàn)和值(HC_1)，-從所述分組中丟棄所述第一IP信頭部分(IP_1)和所述第一中間部分(UDP_1)，-將具有IP源地址(IPsrc_2)和IP目的地址(IPdst_2)的第二IP信頭部分(IP_2)和第二中間部分(UDP_2)添加到所述分組，-對(duì)至少所述第一IP源地址的一補(bǔ)數(shù)(～I(xiàn)Psrc_1)、所述第一IP目的地址的一補(bǔ)數(shù)(～I(xiàn)Pdst_1)、所述第二IP目的地址(IPdst_2)和所述第二IP源地址(IPsrc_2)求一補(bǔ)數(shù)和，-通過(guò)所述和的一補(bǔ)數(shù)計(jì)算第二校驗(yàn)和值(HC_2)，-將所述第二校驗(yàn)和值存儲(chǔ)在所述第二中間部分(UDP_2)。
5.如權(quán)利要求4所述的執(zhí)行再隧道化的方法，其中，所述凈荷部分包括與GTP隧道相關(guān)的GTP字段，其中所述GTP字段[要]保持不變。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，還包括以下步驟-從所接收的分組中丟棄與第一GTP隧道(GTP_1)相關(guān)的第一GTP字段(GTP_1)，-將與第二GTP隧道相關(guān)的第二GTP字段(GTP_2)添加到所述隧道化分組中，并且其中還對(duì)所述第二GTP字段(GTP_2)和所述第一GTP字段的一補(bǔ)數(shù)(～GTP_1)求一補(bǔ)數(shù)和。
7.如權(quán)利要求4所述的方法，包括對(duì)所述分組的凈荷部分(IP_0，PL)執(zhí)行TTL更新的附加步驟。
8.至少在第一在服務(wù)節(jié)點(diǎn)和第二在服務(wù)節(jié)點(diǎn)(GGSN，SGSN)之間執(zhí)行隧道化的方法，所述第一節(jié)點(diǎn)接收具有第一凈荷(PL)的第一IP分組(IP_0)的IP片段(JP_0’、PL_A、IP_0”、PL_B)第一在服務(wù)節(jié)點(diǎn)-緩沖所接收的包括第一分片的IP分組(IP_0’)的IP片段(IP_0’，IP_0”)，直到接收了第一給定IP分組(IP_0)的所有片段，-形成偽分組，所述偽分組包括指示第一片段的第一隧道IP信頭(IP_2’)、中間部分(UDP_2)、隧道字段(GTP_2)、第一分片的IP分組的IP信頭(IP_0’)和第一IP分組的所有凈荷片段(PL_A、PL_B...)，-在所述偽分組上計(jì)算至少涵蓋第一IP片段的所有凈荷片段的校驗(yàn)和值(HC_2)，并在所述中間部分(TCP/UDP_2)中存儲(chǔ)所述校驗(yàn)和值，-形成并傳送包含[包括]隧道IP信頭(IP_2’)、包括計(jì)算的校驗(yàn)和值(HC_2)的中間信頭(UDP_2)、隧道字段(GTP_2)、第一分片的IP分組的IP信頭(IP_0’)以及第一IP分組的第一凈荷片段(PL_A)的第一隧道化分組。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，形成并傳送后續(xù)的隧道化分組包括指示后續(xù)片段的后續(xù)隧道IP信頭(IP_2’)和后續(xù)凈荷片段(PL_B)。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算的校驗(yàn)和值(HC_2)還涵蓋所述中間部分(UDP_2)、所述隧道字段(GTP_2)、所述第一分片的IP分組的IP信頭(IP_0’)。
11.如權(quán)利要求8所述的執(zhí)行第一隧道化分組的再隧道化的方法，其特征在于，通過(guò)替換所述隧道IP信頭(IP_2；IP_1)、所述中間信頭(UDP_2；UDP_1)、所述GTP隧道字段(GTP_2，GTP_1)將所述第一分片的分組再隧道化。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中根據(jù)權(quán)利要求4-6中任一項(xiàng)計(jì)算所述中間部分的校驗(yàn)和值。
13.如權(quán)利要求9所述的執(zhí)行后續(xù)隧道化分組的再隧道化的方法，其中以再隧道化IP信頭(IP_1”)替換所述隧道IP信頭(IP_2”)，后續(xù)隧道化分組的其余部分未修改。
14.如權(quán)利要求13所述的執(zhí)行分組的去隧道化的方法，-緩沖給定的IP隧道信頭(IP_1’；IP_1”；IP_1)的片段，直到接收了所有片段，-從所述第一隧道化分組(IP_0’)中分解出第一IP信頭(IP_0)，-將分解的第一IP信頭和所有凈荷組合在要發(fā)往接入網(wǎng)的分組(LLC、IP_0、PL)中。
全文摘要
提供了為GPRS網(wǎng)絡(luò)中各種節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)快速校驗(yàn)和運(yùn)算的方法。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供用于執(zhí)行隧道化的方法，其中，接收具有存儲(chǔ)的涵蓋第一分組的至少若干部分的第一校驗(yàn)和值(HC J)的第一分組(J)，并且其中通過(guò)向第一分組提供信頭(K)封裝第一分組(J)。計(jì)算涵蓋信頭(K)的至少若干部分但不涵蓋第一校驗(yàn)和涵蓋的部分的第二校驗(yàn)和值(dC K)并且計(jì)算并分配第三校驗(yàn)和值(HC K)。分配的校驗(yàn)和值(HC K)隨后存儲(chǔ)在信頭(K)中，并且傳送被封裝的分組(J，K)。
文檔編號(hào)H04L1/00GK1745532SQ03826013
公開(kāi)日2006年3月8日 申請(qǐng)日期2003年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月24日
發(fā)明者J·貝克曼, S·梅爾哈格 申請(qǐng)人:艾利森電話股份有限公司