候选接入路由器发现.pdf

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摘要
申请专利号:

CN03800533.6

申请日:

2003.04.22

公开号:

CN1522550A

公开日:

2004.08.18

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

专利权的转移IPC(主分类):H04L 29/06登记生效日:20160121变更事项:专利权人变更前权利人:诺基亚公司变更后权利人:诺基亚技术有限公司变更事项:地址变更前权利人:芬兰埃斯波变更后权利人:芬兰埃斯波|||授权|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

H04Q7/38; H04L29/06

主分类号:

H04Q7/38; H04L29/06

申请人:

诺基亚公司;

发明人:

德克·克罗森

地址:

芬兰埃斯波

优先权:

2002.04.26 US 60/375,413; 2003.03.27 US 10/400,066

专利代理机构:

中国国际贸易促进委员会专利商标事务所

代理人:

李德山

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内容摘要

提供一种装置和一种方法,用于在移动IP(网际协议)网络中发现候选的接入路由器,以允许接入路由器之间移动节点的无缝IP切换。与接入路由器(11,12)和移动节点(MN)分离的服务器单元(19)配有涉及一个或多个接入路由器的接入路由器信息,和标识服务于移动节点的接入路由器的信息,以及有关除了服务接入路由器以外、可到达移动节点的一个或多个接入路由器的可到达性信息。所述一个或多个可到达移动节点的接入路由器中的至少一个的地址根据提供的信息在服务器单元中确定。

权利要求书

1: 一种在移动IP(网际协议)网络中发现候选接入路由器以允许 移动节点在接入路由器之间进行无缝IP切换的方法,其特征在于包括 步骤: 提供服务器单元,其与接入路由器和移动节点分离,具有涉及一 个或多个接入路由器的接入路由器信息; 为服务器单元提供标识服务于移动节点的接入路由器的信息,和 有关不同于服务接入路由器、可到达移动节点的一个或多个接入路由 器的可到达性信息;和 在服务器单元中根据所提供的信息确定所述可到达移动节点的一 个或多个接入路由器中的至少一个的地址。
2: 如权利要求1所述的方法,其特征在于标识服务于移动节点的 接入路由器的信息是接入路由器的IP地址。
3: 如权利要求1所述的方法,其特征在于地址是IP地址。
4: 如权利要求1,2或3所述的方法,其特征在于可到达性信息包 括涉及所述可到达移动节点的一个或多个接入路由器的链路层标识 符。
5: 如权利要求1至4中任一个所述的方法,其特征在于接入路由器 信息包括涉及接入路由器的地理信息,和用于将涉及接入路由器的链 路层标识符映射到IP地址的映射信息。
6: 如权利要求1至5中任一个所述的方法,其特征在于标识服务于 移动节点的接入路由器的信息由移动节点提供。
7: 如权利要求1至6中任一个所述的方法,其特征在于有关可到达 移动节点的一个或多个接入路由器的可到达性信息由移动节点提供。
8: 如权利要求1至5中任一个所述的方法,其特征在于标识服务于 移动节点的接入路由器的信息,和有关可到达移动节点的一个或多个 接入路由器的可到达性信息由服务于移动节点的接入路由器提供。
9: 如权利要求1至8中任一个所述的方法,其特征在于还包括步 骤: 从服务器单元向移动节点发送所述可到达移动节点的一个或多个 接入路由器的所确定的至少一个地址;和 在移动节点中使用至少一个地址获得所述可到达移动节点的一个 或多个接入路由器的能力信息。
10: 如权利要求1至8中任一个所述的方法,其特征在于还包括步 骤: 从服务器单元向移动节点发送所述可到达移动节点的一个或多个 接入路由器的所确定的至少一个地址和能力信息。
11: 如权利要求1至8中任一个所述的方法,其特征在于还包括步 骤: 从移动节点向服务器单元发送关于有关能力的信息;和 从服务器单元向移动节点发送所述可到达移动节点的一个或多个 接入路由器的所确定的至少一个地址和关于有关能力的能力信息。
12: 如权利要求1至8中任一个所述的方法,其特征在于还包括步 骤: 从移动节点向服务器单元发送关于能力要求的信息;和 从服务器单元向移动节点发送可到达移动节点、具有匹配能力要 求的能力的一个或多个接入路由器的所确定的至少一个地址。
13: 如权利要求1至12中任一个所述的方法,其特征在于由一或多 个网络运营商向服务器单元提供接入路由器信息。
14: 如权利要求13所述的方法,其特征在于接入路由器信息包括 能力信息。
15: 如权利要求1至12中任一个所述的方法,其特征在于当移动节 点从一个接入路由器的覆盖区域移动到另一个接入路由器的覆盖区域 时,通过从移动节点向服务器单元发送涉及前一接入路由器和新接入 路由器的信息,向服务器单元提供接入路由器信息。
16: 如权利要求1至12中任一个所述的方法,其特征在于由一或多 个接入路由器向服务器单元提供接入路由器信息。
17: 如权利要求1至16中任一个所述的方法,其特征在于还包括步 骤: 从移动节点向服务器单元发送关于一或多个接入路由器的能力的 能力信息。
18: 如权利要求1至16中任一个所述的方法,其特征在于还包括步 骤: 从接入路由器向服务器单元发送关于接入路由器的能力的能力信 息。
19: 如权利要求18所述的方法,其特征在于响应来自服务器单元 的查询从接入路由器发送能力信息。
20: 如权利要求18或19所述的方法,其特征在于以预定间隔发送 能力信息。
21: 如权利要求18所述的方法,其特征在于如果能力信息发生改 变,则发送能力信息。
22: 如权利要求1至21中任一个所述的方法,其特征在于还包括步 骤: 在改变移动节点的服务接入路由器之前,在服务器单元上注册有 关移动节点的应用上下文信息;和 在移动节点的切换期间使用服务器单元中的上下文信息启动专用 动作。
23: 一种移动IP(网际协议)网络中的装置,包括: 移动节点(MN);和 为移动节点提供对IP网络(10)的接入的多个接入路由器(11, 12);其特征在于该装置还包括: 服务器单元(19),其与接入路由器和移动节点分离,包括涉及一 个或多个接入路由器的接入路由器信息;其特征还在于 该装置被构造成为服务器单元提供标识服务于移动节点的接入路 由器的信息,和关于除服务接入路由器以外、可到达移动节点的一或 多个接入路由器的可到达性信息;并且 服务器单元(19)被构造成根据所提供的信息确定所述可到达移动 节点的一个或多个接入路由器中的至少一个的地址。
24: 如权利要求23所述的装置,其特征在于标识服务于移动节点 (MN)的接入路由器的信息是接入路由器的IP地址。
25: 如权利要求23或24所述的装置,其特征在于地址是IP地址。
26: 如权利要求23,24或25所述的装置,其特征在于可到达性信 息包括涉及所述可到达移动节点(MN)的一个或多个接入路由器的链 路层标识符。
27: 如权利要求23至26中任一个所述的装置,其特征在于接入路 由器信息包括涉及接入路由器的地理信息,和用于将涉及接入路由器 的链路层标识符映射到IP地址的映射信息。
28: 如权利要求23至27中任一个所述的装置,其特征在于移动节 点(MN)被构造成提供标识服务于移动节点的接入路由器的信息。
29: 如权利要求23至28中任一个所述的装置,其特征在于移动节 点(MN)被构造成提供关于所述可到达移动节点的一个或多个接入路 由器的可到达性信息。
30: 如权利要求23至27中任一个所述的装置,其特征在于服务于 移动节点(MN)的接入路由器被构造成提供标识服务于移动节点的接 入路由器的信息,和关于所述可到达移动节点的一个或多个接入路由 器的可到达性信息。
31: 如权利要求23至30中任何一个所述的装置,其特征在于 服务器单元(19)被构造成向移动节点发送所述可到达移动节点的 一个或多个接入路由器的所确定的至少一个地址;并且 移动节点(MN)被构造成使用至少一个地址得到有关所述可到达 移动节点的一个或多个接入路由器的能力信息。
32: 如权利要求23至30中任何一个所述的装置,其特征在于 服务器单元(19)被构造成向移动节点发送所述可到达移动节点的 一个或多个接入路由器的所确定的至少一个地址和能力信息。
33: 如权利要求23至30中任何一个所述的装置,其特征在于 移动节点(MN)被构造成向服务器单元发送关于有关能力的信 息;并且 服务器单元(19)被构造成向移动节点发送所述可到达移动节点的 一个或多个接入路由器的所确定的至少一个地址和关于有关能力的能 力信息。
34: 如权利要求23至30中任何一个所述的装置,其特征在于 移动节点(MN)被构造成向服务器单元发送关于能力要求的信 息;并且 服务器单元(19)被构造成向移动节点发送可到达移动节点、具有 匹配能力要求的能力的一个或多个接入路由器的所确定的至少一个地 址。
35: 如权利要求23至34中任一个所述的装置,其特征在于由一或 多个网络运营商向服务器单元(19)提供接入路由器信息。
36: 如权利要求35所述的装置,其特征在于接入路由器信息包括 能力信息。
37: 如权利要求23至34中任一个所述的装置,其特征在于移动节 点(MN)被构造成当移动节点从一个接入路由器的覆盖区域移动到另 一个接入路由器的覆盖区域时,向服务器单元(19)发送涉及前一接入 路由器和新接入路由器的信息,从而向服务器单元提供接入路由器信 息。
38: 如权利要求23至34中任一个所述的装置,其特征在于至少一 个接入路由器被构造成向服务器单元(19)提供接入路由器信息。
39: 如权利要求23至38中任一个所述的装置,其特征在于移动节 点(MN)被构造成向服务器单元发送关于一或多个接入路由器的能力 的能力信息。
40: 如权利要求23至38中任一个所述的装置,其特征在于至少一 个接入路由器被构造成向服务器单元(19)发送关于接入路由器的能力 的能力信息。
41: 如权利要求40所述的装置,其特征在于至少一个接入路由器 (11,12)被构造成响应来自服务器单元(19)的查询发送能力信息。
42: 如权利要求40或41所述的装置,其特征在于以预定间隔发送 能力信息。
43: 如权利要求40所述的装置,其特征在于接入路由器被构造成 如果能力信息发生改变,则发送能力信息。
44: 如权利要求23至43中任何一个所述的装置,其特征在于 移动节点(MN)被构造成在改变移动节点的服务接入路由器之 前,在服务器单元上注册应用上下文信息;并且 服务器单元(19)被构造成在移动节点的切换期间使用上下文信息 启动专用动作。
45: 一种移动IP(网际协议)网络中的网络单元,所述移动IP(网际 协议)网络包括移动节点(MN),和为移动节点提供对IP网络(10)的 接入的多个接入路由器(11,12),其特征在于网络单元(19)与接入 路由器和移动节点分离,并且网络单元被构造成: 接收涉及一或多个接入路由器的接入路由器信息; 接收标识服务于移动节点的接入路由器的信息,和关于除服务接 入路由器以外、可到达移动节点的一或多个接入路由器的可到达性信 息;和 根据所提供的信息确定所述可到达移动节点的一个或多个接入路 由器中的至少一个的地址。
46: 如权利要求45所述的网络单元,其特征在于标识服务于移动 节点的接入路由器的信息是接入路由器的IP地址。
47: 如权利要求45或46所述的网络单元,其特征在于地址是IP地 址。
48: 如权利要求45,46或47所述的网络单元,其特征在于可到达 性信息包括涉及所述可到达移动节点(MN)的一个或多个接入路由器 的链路层标识符。
49: 如权利要求45至48中任一个所述的网络单元,其特征在于接 入路由器信息包括涉及接入路由器的地理信息,和用于将涉及接入路 由器的链路层标识符映射到IP地址的映射信息。
50: 如权利要求45至49中任一个所述的网络单元,其特征在于网 络单元(19)被构造成从移动节点接收标识服务于移动节点的接入路 由器的信息。
51: 如权利要求45至50中任一个所述的网络单元,其特征在于网 络单元(19)被构造成从移动节点接收关于所述可到达移动节点(MN) 的一个或多个接入路由器的可到达性信息。
52: 如权利要求45至49中任一个所述的网络单元,其特征在于网 络单元(19)被构造成从服务于移动节点的接入路由器接收标识服务 于移动节点(MN)的接入路由器的信息,和关于所述可到达移动节点 的一个或多个接入路由器的可到达性信息。
53: 如权利要求45至52中任一个所述的网络单元,其特征在于网 络单元(19)被构造成向移动节点发送所述可到达移动节点(MN)的一 个或多个接入路由器的所确定的至少一个地址。
54: 如权利要求45至52中任一个所述的网络单元,其特征在于网 络单元(19)被构造成向移动节点发送所述可到达移动节点(MN)的一 个或多个接入路由器的所确定的至少一个地址和能力信息。
55: 如权利要求45至52中任一个所述的网络单元,其特征在于网 络单元(19)被构造成 从移动节点接收关于有关能力的信息;和 向移动节点发送所述可到达移动节点的一个或多个接入路由器的 所确定的至少一个地址和关于有关能力的能力信息。
56: 如权利要求45至52中任一个所述的网络单元,其特征在于网 络单元(19)被构造成: 从移动节点接收关于能力要求的信息;和 向移动节点发送可到达移动节点、具有匹配能力要求的能力的一 个或多个接入路由器的所确定的至少一个地址。
57: 如权利要求45至56中任一个所述的网络单元,其特征在于网 络单元(19)被构造成从一或多个网络运营商接收接入路由器信息。
58: 如权利要求57所述的网络单元,其特征在于接入路由器信息 包括能力信息。
59: 如权利要求45至56中任一个所述的网络单元,其特征在于网 络单元(19)被构造成: 当移动节点从一个接入路由器的覆盖区域移动到另一个接入路由 器的覆盖区域时,从移动节点接收涉及针对网络单元的前一接入路由 器和新接入路由器的信息;和 存储接收的信息。
60: 如权利要求45至56中任一个所述的网络单元,其特征在于网 络单元(19)被构造成从一或多个接入路由器(11,12)接收接入路由器 信息。
61: 如权利要求45至60中任一个所述的网络单元,其特征在于网 络单元(19)被构造成从一或多个移动节点(MN)接收关于一或多个接 入路由器的能力的能力信息。
62: 如权利要求45至60中任一个所述的网络单元,其特征在于网 络单元(19)被构造成从一或多个接入路由器(11,12)接收关于接入路 由器的能力的能力信息。
63: 如权利要求62所述的网络单元,其特征在于网络单元(19)被构 造成向接入路由器发送能力信息查询。
64: 如权利要求45至63中任一个所述的网络单元,其特征在于网 络单元(19)是应用服务器。
65: 如权利要求45至64中任一个所述的网络单元,其特征在于网 络单元(19)被构造成 从移动节点(MN)接收应用上下文信息;和 在移动节点的切换期间使用上下文信息启动专用动作。

说明书


候选接入路由器发现

    【技术领域】

    本发明涉及移动电信网络,尤其是涉及在移动IP(网际协议)网络中发现候选的接入路由器,以允许接入路由器之间移动节点的无缝IP切换。

    背景技术

    电信网络发展的目标之一是向用户提供IP业务,即通过接入网络接入因特网。基本的IP概念不支持用户的移动性,因此为了加强因特网的移动性,移动IP协议已经由因特网工程任务组(IETF)提出。移动IP允许IP数据报路由到独立于子网中接合点(point ofattachment)的移动节点。在基本的IP中,根据它们的物理位置将IP地址分配给网络接口,当在不同因特网子网上移动时,即当改变物理接口时,可防止用户(移动节点)保持它的地址。

    移动节点(MN)指的是能够将其接合点从一个网络或子网改变到另一个的IP节点。移动节点可以改变它的位置而不改变它的IP地址;它可以使用它的(固定)IP地址在任何位置继续与其他因特网节点通信。当移动节点接入外区网络时,转交地址(C/O地址)临时地分配给移动节点。寻址到移动节点的IP数据报发送到这个转交地址。

    下一代移动网络成功地关键问题是无缝IP层移动性的能力。无缝移动性是以最小服务中断将移动节点(MN)从一个(旧)接入路由器(AR)切换到另一个(新)接入路由器的能力。接入路由器指的是驻留在接入网络的边缘并连接到一个或多个接入点(AP)即基站的接入网络路由器。接入点可以采用不同的技术。接入路由器提供IP连接性给移动节点,从而充当其当前服务的移动节点的缺省路由器。

    在接入路由器附近的范围之内发现邻近接入路由器被认为是在基于IP的移动网络中提供无缝切换的能力的一个重要部分。已经提出了用于实现发现邻近接入路由器的协议及其利于无缝切换的能力的机制,例如在[1]D.Trossen等人的“A Dynamic Protocol forCandidate Access Router Discovery”,制定中,IETF Internet草案,2002年10月,和D.Funato等人的“Ceographically AdjacentAccess Router Discovery Protocol”,制定中,IETF Internet草案,2002年12月中。

    目标接入路由器(TAR),即移动节点最终切换到的接入路由器的选择没有在候选接入路由器(CAR)发现的环境中定义,即使它是任何CAR发现解决方案的后续动作。然而,这个步骤不在CAR发现的范围内,如D.Trossen等人在“Issues in Candidate AccessRouter Discovery For Seamless IP-level Handoffs”,制定中,IETFInternet草案,2002年10月中所概述的。

    根据现有技术的解决方案,候选接入路由器发现协议被实现在接入路由器,移动节点或两者中。涉及现有技术解决方案的可能问题是接入路由器可能属于不同的网络运营商,因此运营商不得不透露各种秘密信息,例如能力信息给其他运营商。此外,当控制候选接入路由器发现的逻辑不得不被更新时,则必须在每个接入路由器中分别执行。另一方面,如果候选接入路由器发现协议完全在移动节点中实现,这可能导致无线链路上过多的数据交换。

    【发明内容】

    因此本发明的一个目的是提供一种方法和用于执行该方法的装置,以便克服上述问题,或缓和上述缺点,或至少提供一个替代解决方案。

    本发明所基于的构思是在外部服务器单元,例如应用服务器(AS)中提供候选接入路由器发现功能。因此,功能不在移动节点和接入路由器中执行,即使它们可能在候选接入路由器发现过程中具有支持作用。

    根据本发明的一个方面,提供了一种在移动IP(网际协议)网络中发现候选接入路由器,以允许接入路由器之间移动节点的无缝IP切换的方法,该方法包括:向与接入路由器和移动节点分离的服务器单元提供涉及一个或多个接入路由器的接入路由器信息;向服务器单元提供标识服务于移动节点的接入路由器的信息,和有关除了服务接入路由器之外、可到达移动节点的一个或多个接入路由器的可到达性信息;和在服务器单元中根据所提供的信息确定所述可到达移动节点的一个或多个接入路由器中的至少一个的地址。

    根据本发明的另一个方面,提供了一种移动IP(网际协议)网络中的装置,包括:移动节点,为移动节点提供对IP网络的接入的多个接入路由器,和与接入路由器和移动节点分离的服务器单元,它包括涉及一个或多个接入路由器的接入路由器信息;其中所述装置被构造成向服务器单元提供标识服务于移动节点的接入路由器的信息,和有关除了服务接入路由器以外、可到达移动节点的一个或多个接入路由器的可到达性信息,并且服务器单元被构造成根据所提供的信息,确定所述可到达移动节点的一个或多个接入路由器中的至少一个的地址。

    根据本发明的另一个方面,提供了一种移动IP(网际协议)网络中的服务器单元,所述网络包括移动节点和为移动节点提供对IP网络的接入的多个接入路由器,其中服务器单元与接入路由器和移动节点分离,并且服务器单元被构造成接收涉及一个或多个接入路由器的接入路由器信息;接收标识服务于移动节点的接入路由器的信息,和有关除了服务接入路由器以外、可到达移动节点的一个或多个接入路由器的可到达性信息,并且根据所提供的信息确定所述可到达移动节点的一个或多个接入路由器中的至少一个的地址。

    通过以下给出的详细描述可明白本发明进一步的应用范围。然而应当明白,当简述本发明的优选实施例时给出的详细描述和优选实施例只是为了示例说明,因为在本发明的精神和范围内的各种变化和修改对于本领域的技术人员来说是可根据详细描述得到的。

    【附图说明】

    下面,参考附图,通过优选实施例,进一步详细地描述本发明,其中:

    图1是根据本发明实施例的移动IP电信系统的简化模块图;

    图2是图解根据实施例的候选接入路由器发现协议的流程图;

    图3是根据本发明实施例的移动IP电信系统的模块图;

    图4是根据本发明实施例的移动IP电信系统的模块图;

    图5是图解本发明的实施例的流程图;

    图6,7,8和9是图解本发明的实施例的信令图。

    【具体实施方式】

    本发明能够应用到任何为指定义服务区域内的移动节点提供分组数据业务的移动通信系统,并且能够体现为各种形式。

    图1示出了根据本发明实施例的移动IP电信系统的简化模块图,其中仅仅示例了系统的基本单元。很明显,对于本领域技术人员来说,图1示出的系统通常包括许多其他的单元,在这里没有更详细地描述。

    图1的移动通信系统包括在其当前接入点14的当前小区17中的移动节点MN。移动节点MN是能够改变其网络接合点的IP节点。接入点14是提供接入链路到移动节点MN的设备,通常是具有无线电收发机的链路层(层2,L2)设备(例如,基站)。小区17包括一个地理区域,其中可以在接入点14和移动节点MN之间进行无线通信。接入路由器11充当接入点14的IP路由器,用于将其连接到IP网络10,例如因特网。一个接入路由器可以连接到一个或多个接入点,一个接入网络可以包括一个或多个接入路由器。接入点可以是单独的物理实体或与接入路由器在一起。移动节点MN登记在小区17中,但能够移动到小区16或小区18的覆盖区域,并对应地与接入点13或15开始通信。在图1中,服务接入路由器11连接到当前的接入点14和第二接入点13。图1还示出了另一个与接入点15相连的接入路由器12。根据本发明,图1的系统包括单独的服务器单元19,例如应用服务器(AS)或对应的网络单元。在下面的描述中,术语应用服务器应当被理解为泛指执行所描述的功能的任何网络单元。服务器单元19能够被实现成其中具有合适软件的计算机单元。服务器单元19最好通过IP网络10连接到系统,如图所示。

    图2的流程图概述了根据因特网工程任务组的当前方案的CAR发现协议所执行的不同阶段。应当指出的是,未来要实现的最终解决方案可能不同于图2示出的方案,然而这与本发明的基本构思无关。

    图2示出的CAR发现开始于步骤20,其中发现地理相邻接入路由器(GAAR),并且在步骤21,确定地理相邻接入路由器的能力。在步骤20和21确定的信息也可以合称为物理邻近信息或接入路由器信息。步骤20和21发生在移动节点从一个接入路由器向另一个切换之前。在下面的步骤22中,移动节点得到的层2标识符被映射到相应的IP地址,并且在步骤23中,确定一组候选接入路由器。还示出了步骤24,即目标接入路由器选择,虽然如上所述,其不在实际CAR发现的范围内。下面连同本发明的优选实施例更详细地说明CAR发现过程。

    根据本发明的一个实施例,步骤20至23(或相应的过程)或至少它们中的某些步骤在分离的服务器单元中执行。优选地,它们在应用服务器19内执行,应用服务器19位于网络运营商的区域之外。受益于此,CAR发现的整个逻辑不会驻留在任何运营商边界的内部,即使服务提供商和运营商之间的协议对于交换合适信息也是必要的。本发明的这个实施例考虑到运营商之间的情况,还考虑到委托关系的不同方面(只在用户和服务提供商之间,而不是在不同的运营商之间)。

    对于提供接入路由器信息(相邻关系信息)到应用服务器19,可以有若干种可选的实施方式。这个信息最好包括AR标识符和接入路由器所服务的接入点的标识符。这个信息用于执行L2到IP标识符的映射。L2标识符的格式取决于所使用的特定链路层技术,并与本发明的基本构思不相关。此外,信息最好包括有关哪些其它接入路由器地理相邻,即接入路由器与哪些其它接入路由器的接入点具有重叠的覆盖区域的信息。该信息用于确定候选接入路由器,即在实际切换时用于切换的潜在候选接入路由器。

    另外,每项AR/AP信息可以补充有能力信息。该信息可以包括AR/AP的能力和其他细节(参见例如[1])。能力信息的例子包括接入路由器支持的带宽,动态加载条件,安全模式,服务质量(QoS)能力,文件格式,流式介质支持,传输技术,功率电平,估计的信号范围,服务设施,成本信息,升级信息,广告信息等等。如果应用服务器AS辅助CAR确定过程,才需要该信息。如果CAR确定全部在移动节点MN中执行,就不需要该信息。得到该信息有若干可能方式:根据一个实施例,能力信息起初由于运营商为运营商区域内的每个接入路由器提供。根据另一个实施例,能力信息由应用服务器AS通过直接向接入路由器查询该信息来动态得到。在这个例子中,应用服务器AS可能联系先前的接入路由器(图3中的AR1)以得知它的能力。对此,在运营商和应用服务器之间假设存在适当的安全关联和委托关系。作为一个实施例,共享的秘密(在运营商和应用服务器AS之间共享)可用于向接入路由器指认应用服务器AS,而接入路由器则响应以当前能力组。然后这些能力被适当存储在应用服务器内部的数据库中以作为AR1的补充信息。另外,也可以在初始请求后,由应用服务器AS将来请求能力信息来更新它们(轮询),或由接入路由器根据能力的改变发送能力信息到应用服务器AS(推送)。根据另一个实施例,在实际切换到新接合点之前的某一时间(至少必须得到新接入路由器的地址),移动节点提供给应用服务器一个切换触发消息(trigger),包括新接入路由器(或多个路由器,如果若干可选路由器存在)的地址和新接入路由器的能力列表。如果移动节点不知道新接入路由器的能力,应用服务器也可以在接收到包括新接入路由器的地址的切换触发消息时向新接入路由器查询能力信息。

    可以使用不同的实施方式在应用服务器AS中提供上述AR/AP标识符和地理信息。

    根据一个实施例,通过网络运营商(们)提供接入路由器信息(例如,AR/AP标识符,和每个AR/AP的地理信息)。对此,在应用服务器AS中需要提供的信息是将链路层标识符,下面称为L2ID映射到服务于那些链路层设备的接入路由器的IP地址的信息。此外,运营商(们)需要提供地理信息以确定那些接入路由器和接入点中的哪些是地理相邻的。该信息最好由运营商们通过服务水平协定提供到应用服务器。然而,这需要AP/AR位置为运营商们所知,包括覆盖区域。这很可能就是所施工的网络的情况。另外,能力信息可由运营商们静态或动态地(根据能力信息的性质)提供给服务提供商。然而,这取决于是通过应用服务器AS还是直接通过移动节点MN检索能力信息。信息的提供可以在应用服务器AS内在业务启动时执行,也可以根据运营商网络中的改变来更新。地理信息最好包括每个AR/AP的位置和覆盖区域信息。该信息用于确定重叠的覆盖区域。然而,这需要AP/AR位置为运营商们所知,包括覆盖区域。这很可能就是所施工的网络的情况。然而,对于许多情况,这种信息不可得到或非常不准确,例如对于WLAN的热点区域。

    根据另一个实施例,接入路由器信息的提供不需要运营商提供精确的AR/AP标识符信息和地理位置信息,因此非常适于这样的信息不可能提供的环境,例如在WLAN热点区域中。根据这个实施例,通过下面更详细地描述的学习机理收集AR/AP信息。因此,在切换发生后,移动节点MN发送当前和先前的AR/AP标识符到应用服务器AS。根据该信息,应用服务器AS能够确定两个接入路由器具有重叠的覆盖区域,因此地理相邻。另外,应用服务器最好存储还针对这个特定接入点将从L2映射到IP的AR/AP信息。参见图3,一旦连接到AR1的移动节点MN从AR1的覆盖区域31移动到AR2的覆盖区域32,在移动节点MN得到与AR2的连接之后,即通过新获得的与AR2的连接,移动节点MN发送(消息101,201,301)它先前的接入路由器,即AR1的IP地址到应用服务器AS。该信息进一步包括移动节点MN所连接到的,即由AR1服务的接入点的L2标识符,和AR2的IP地址。该信息,即AR1的IP地址和接入点的L2标识符,被加到应用服务器的数据库信息中。如果存在如上所述由运营商提供的针对该接入路由器的能力信息,AR/AP信息被适当地加到该能力信息中。此外,AR2的信息用于确定AR1和AR2地理相邻,即它们具有重叠的覆盖区域。该推断出的信息被适当地加到AR1的数据库记录项中。因此,应用服务器AS动态地得到有关接入路由器IP地址,以及接入路由器所服务的接入点的L2标识符,和邻近接入路由器的IP地址的信息。该信息得到运营商提供的能力信息的补充(如果需要)。根据这个实施例,接入路由器的IP地址必须提供在移动节点MN上。没有这个信息,移动节点MN将不能够发送出分组。因此,协议使用移动节点MN中存在的信息(路由器的IP地址)作为协议中传输的主要信息。换句话说,协议不假设移动节点MN中存在额外的、对本发明是独特的能力信息,而总是重用移动节点MN中存在的信息。

    假设通过上述任何实施例提供的AR/AP信息和能力信息在应用服务器AS中存在,CAR发现最好继续进行,如下所示。

    一旦移动节点MN正从一个接入路由器的服务区域移动到另一个接入路由器的服务区域,如图3所示,并得到有关可到达移动节点的其它(一个或若干个)AR/AP的可到达性信息,通常通过接收由另一个(新)接入路由器服务的接入点L2信标内的链路层标识符,移动节点MN发送这个可到达性信息和当前服务接入路由器的IP地址到应用服务器AS。应当指出的是,移动节点MN还可选择提供L2标识符的整个列表(例如,通过收集时间窗口周期上的可到达性信息)。当接收这个L2标识符的列表时,应用服务器AS使用相邻关系信息来映射L2标识符到服务接入路由器的合适IP地址。换句话说,移动节点MN检测某些接入点的存在,例如通过从新接入点接收链路层信息(信标)(在图4中,由AR1和AR3服务的接入点(没有示出)的信标被移动节点MN接收,即除了服务路由器AR2之外的接入路由器AR1和AR3也可到达移动节点)。假设该信息含有接入点的L2识别符。还假设信标不包括服务于该接入节点的接入路由器的IP地址。注意,可以有多个能够被移动节点MN监听的接入点(可以通过不同的无线接口),如附图4中的例子所示,其中示出了接入路由器AR1,AR2和AR3的相应覆盖区域31,32和33。移动节点MN发送包含接入点的L2标识符的消息(图4中的消息111,211和311)给应用服务器AS。注意,在如图4所示移动节点MN接收到若干信标的情况下,消息也可包含一列L2标识符。该消息还包含当前服务于移动节点MN的接入路由器,例如图4中的AR2的IP地址。在接收消息时,应用服务器AS使用它的内部数据库将L2标识符映射到服务于特定接入点的接入路由器的IP地址。存储在应用服务器的服务器的信息允许根据地理邻近信息(例如地理位置/覆盖信息,或者学习到的邻近信息)进行这种映射。应用服务器AS编制对应于所提供的L2标识符列表的IP地址列表,并且将此信息发回移动节点MN(图4中的消息411,511和611)。由此,移动节点MN得到服务于从其接收信标的接入点的接入路由器的IP地址的知识。

    对于实际CAR确定的实现,也可以使用不同的实施方式。根据一个实施例,CAR确定完全在移动节点MN中执行,因此L2到IP的映射的结果直接发送回移动节点MN,移动节点MN接着将地址信息用于其它目的,例如直接向接入服务器请求能力信息,和执行合适的TAR的选取。根据另一个实施例,如上所述进行映射的接入路由器的能力被包括在图4的消息411,即应用服务器的应答消息中。根据另一个实施例,移动节点MN为应用服务器AS提供优先于映射请求(或与其在一起)的要求,CAR列表在应用服务器中通过将需求映射到能力(如果在AS中可以的话)来确定。CAR列表最终提供回给节点MN。根据另一实施例,有关能力被提供回给移动节点,而不是将要求透露给应用服务器AS。在这种情况下,有关能力在请求映射之前已经被从移动节点MN提供给应用服务器AS。接着,在接收图4中的消息311时,在应用服务器AS中使用这个信息来匹配服务于MS监听的至少一个接入点的每个接入路由器的能力。应用服务器AS接着发送映射的IP地址和已发现的有关能力回到移动节点。移动节点的有关能力或移动节点的要求从服务接入路由器到新接入路由器传送的实施与本发明的基本构思无关。然而,例如在Kempf等人的“Problem Description:Reasons For Performing Context TransfersBetween Nodes in an IP Access Network”,IETF RFC(Request ForComments)3374,2002年9月中提出的技术适用于此。对于上述实施例中涉及能力处理的最后一个实施例,最终TAR的选择也可在应用服务器中实现。为此,最好指定如何从包括若干可能的CAR的组中确定出最终侯选的策略,其中通过使移动节点的要求与接入路由器的能力匹配来确定所述的CAR组。如何实现此策略与本发明的基本构思无关。

    使用在本发明的各个实施例中的消息的格式与本发明的基本构思无关。然而,可以使用例如ICMP(因特网控制消息协议)消息或选项,以及TLV(类型/长度/数值)或XML(扩展标记语言)格式的内容。此外,应用服务器内的功能完全可以在应用层实施。

    在以上描述的本发明实施例中,移动节点MN帮助应用服务器进行候选接入路由器发现。然而也可以由接入理由器帮助应用服务器。以下将更详细地描述本发明的这个实施例。

    根据本发明的一个实施例,由于IP地址和适当端口信息在CAR发现之前是已知的,应用服务器对于每个接入路由器而言在执行CAR发现之前也是已知的。虽然每个接入路由器最好有唯一的服务器用于CAR发现,但在一个域中引入几个服务器是可行的,例如用于负载共享。进一步假设提供适当的安全关联。而且,假设应用服务器保存它所服务的每个接入路由器的物理邻接表(PNL)(参看例如[1]以得到可能的实施选择)。PNL最好包含GAAR的IP地址,L2标识符,每个GAAR的能力,和相关的生命周期。此外,PNL有相关联的接入路由器IP地址,接入路由器的L2设备,和接入路由器的能力。如何获得接入路由器的信息与本发明的基本构思无关。在每个接入路由器启动时向服务器的简单推送或手工配置是可能的实施方式的例子。

    参照图5,在步骤51中,接入路由器发送GAAR信息,即GAAG的IP地址给应用服务器。在AR上如何得到GAAR信息则与本发明无关。然而,可以使用如在[1]中使用的机制。此外,接入路由器可以实现包含最近告知的GAAR标识符的缓存。在缓存的帮助下,给应用服务器的通知是最少的,即只有新GAAR被通知。如果GAAR还没有在接入路由器的PNL中(存储在应用服务器中),在步骤52中通过发送能力交换消息给GAAR,服务器与GAAR进行能力交换。所使用的确切协议与本发明的基本构思无关(可能的实施选择在[1]中公开)。通过这两个步骤,应用服务器最终得到每个它所服务的接入路由器的物理近邻(存储在PNL中)的知识。通过发送PNL查询请求给应用服务器,接入路由器可以在步骤53请求此信息,应用服务器则发送特定的PNL回到接入路由器(步骤54)。这些消息的确切格式与本发明的基本构思无关。在移动节点切换时,在步骤55中,接入路由器发送已被移动节点MN检测到的GAAR的L2标识符列表给应用服务器。可选择地,移动节点对TAR选择的需求也可以包含在此消息中。如何得到L2标识符与本发明的基本构思无关,但是可能的实施选择也披露在[1]中。此消息的确切格式也与本发明的基本构思无关。在步骤56中,应用服务器映射L2标识符到适当的IP地址,并且确定可能对其应用移动节点的要求或某些其它条件的CAR组。

    在步骤56完成之后可以区分两个不同的实施例。TAR选择要么完全在应用服务器中(步骤57a和58a)中实施,要么在移动节点中(步骤57b和58b)中实施。根据第一个实施例,应用服务器根据例如某些本地选择算法从CAR组中选出TAR(步骤57a)。所选的TAR的标识符在步骤58a中被发送到接入路由器。根据第二实施例,应用服务器发送CAR列表到接入路由器(步骤57b),而接入路由器接着向移动节点传递此列表(步骤58b)。这两种消息的格式与本发明的基本构思无关。

    由于应用服务器中的PNL包括分布式的信息组,最好实现一种维护和更新机制以避免或至少最小化数据组的不一致性。为此,可以实现适当的REFRESH和UPDATE消息。消息(REFRESH和UPDATE)被相应发送或传递给应用服务器。在第一个实施例中,消息被发送给应用服务器,而不是从接入路由器发送消息给它的GAAR,应用服务器则传递消息给该接入路由器的所有GAAR。在第二个实施例中,当在接入路由器中接收到消息时,消息被传给应用服务器,应用服务器适当地更新和维护特定接入路由器的PNL。

    以上描述的本发明不同实施例提供了各种益处,将在下面简要记述。本发明允许在网络运营商辖区以外执行实现整个CAR发现功能。如果能力提供在移动节点中实现,那么就不需要运营商提供信息。这允许将第三方服务提供商方案用于这种网络功能。这样的第三方解决方案因为一些原因是很有吸引力的。运营商不需要暴露信息给其它运营商(因为整个逻辑驻留在与运营商有服务水平协议的应用服务器中,此协议包括接入路由器信息的保密性)。这保证能力信息的交换是安全的。如果CAR的确定在应用服务器中实现,那么运营商不需要透露信息给MN。更新任何一种逻辑,特别是用于CAR确定的选择逻辑,不一定需要(取确于用于实现的实施例)在网络元件中进行的改变。本发明允许有若干个服务供应商,其中的每一个都能服务于不同的域,或是能根据提供的能力信息有所区分。本发明也能减少通过无线连接交换的信息。

    正如以上所讨论的,给移动用户提供无缝服务的能力是重要的问题,并且最好具有以最小IP连接中断将移动节点(MN)切换到新接入路由器(AR)的能力。然而,服务通常不仅仅包括IP层连接。移动节点能够与网络交换IP分组的事实并不必然地意味着它能使用特定的服务。因此,如果在移动节点改变其针对因特网的接合点时没有重新定位(relocate)特定于服务的功能,则服务中断依然会发生。以下所详细描述的本发明实施例因此提供了额外的方法,以便为移动用户提供无缝服务。应当注意的是,以下的实施例及其变形能够与以上所描述的本发明的任何实施例组合。

    根据本发明的一个实施例,在改变移动节点的服务接入路由器之前,移动节点的应用上下文信息被注册在应用服务器中,并且在移动节点切换期间,在应用服务器中使用上下文信息启动特定于应用的动作。换而言之,应用上下文信息注册在应用服务器中。特定应用上下文信息的实际格式与本发明的基本构思无关。接着,最好为应用服务器提供移动节点在某个时间点会与之联系的新接入路由器的标识符(例如L2标识符或者IP地址,如果已知的话)。在此以后,例如如前面描述,最好为应用服务器提供新AR的能力信息。这将为服务功能重新定位的适当处理提供基础。最后,应用服务器从注册的应用上下文信息和所得到的新AR辖区的能力信息中提取相关的信息,并且启动适当动作,这些动作是特定于应用的,即它们取决于本地实现策略,并且与本发明无关。本发明的这个实施例可以用于各种目的,例如代码转换器重新定位,安全网关重新定位,本地服务器重新定位。这提供了不需要在各个接入路由器进行适当布置的无缝服务。与每个接入路由器中的升级相比,集中的无缝服务提供允许更快地进行功能升级。它也允许在实现某无缝提供功能时有一定的自由度,从而允许区分服务提供商,而无互操作性问题。而且,本发明的这个实施例允许无缝服务提供问题有服务提供商驱动的解决方案,即可以确立专门的服务提供商,以提供某些服务的无缝接续,因此允许在运营商的域之外竞争这种功能。它也可降低移动节点的复杂度,因为重新定位功能不必实现在移动节点内。由于这个功能对于每个可能的应用均有所不同,本发明通过将该功能外移到应用服务器,从而彻底地降低了移动节点的复杂度。

    图6示出了依据一个实施例的消息序列图,其中移动节点了解新接入路由器的能力。在图6的消息61中,移动节点在应用服务器上注册应用上下文信息。应用上下文信息被存储在应用服务器中以便以后使用。应用上下文的例子包括但不限于介质信息,需要的资源(例如带宽),需要的服务功能(例如定位信息)。在实际切换到新接合点之前的某个时间,移动节点提供切换触发消息(消息62)给应用服务器,此消息包含标识新接入路由器的标识符和新接入路由器的能力列表(MN了解这些能力)。根据在切换时得到的信息,即新接入路由器的标识符(正如在前面提到的,如果标识符不是地址,而是L2标识符,应用服务器据此可以导出接入路由器的地址)和能力,以及注册的移动节点的应用上下文,应用服务器可采取适当的动作(消息63)。应当注意的是,根据本发明的实际实施例,即重新定位的实际服务功能,消息63可包括消息序列。图6中的推理部分确定要采取的动作。

    图7示出了根据另一个实施例的消息序列图,其中移动节点并不知道新接入路由器的能力。通过图7的消息71,移动节点在应用服务器中注册应用上下文信息。切换事件交付(消息72)缺少能力信息,因为移动节点不知道该信息。在消息72之后,推理部分确定下一步动作所需的能力信息。图7中的消息73和74向新接入路由器查询这个能力信息。根据所得到的信息,即新接入路由器的地址和能力,以及移动节点的已注册应用上下文,应用服务器采取适当的动作(图7中的消息75)。应当注意的是,根据本发明的实际实施例,即重新定位的实际服务功能,消息73可包括消息序列。图7中的第二个推理部分确定要采取的动作。

    所述消息的确切格式和应用上下文格式与本发明的基本构思无关。例如,可以使用适当的ICMP或者UDP(用户数据报协议)消息。

    依据本发明的一个实施例,可以提供专用资源的预先(pro-active)分配或重新定位。最好通过标记应当在注册上下文期间(图8中的消息81)被预先分配的应用上下文信息来实现这个实施例。所采取的动作接着被适当分成预先和提交(commitment)动作。移动节点在实际切换之前传递新接入路由器的标识符给应用服务器(如图8中消息81′所示)。应用服务器在实际切换之前执行预先动作(图8中的消息81″)。在切换时,以类似于前述非预先实施例的方式实现消息82和后继的消息,从而实施所采取的提交动作。根据图9所示的本发明的另一个实施例,新接入路由器的能力在接收消息91′(对应于消息81)并且通过图9的消息91′采取预先动作之后得到(即图9中的消息91″和91)。消息91,92,93,94和95分别对应于消息71,72,73,74和75。

    本发明的这些实施例能被用以解决各种问题,例如代码转换器重新定位,安全网关重新定位,定位服务器重新定位或者WEB代理服务器重定向。这些实现对本本领域技术人员来说是显而易见的。然而,作为一个可能的实施例,下述概述一个定位服务器实施例。移动节点在应用服务器上注册定位服务器的需求心得到所提供服务的补充信息(图7中的消息71)。在切换时,移动节点发送新接入路由器的标识符给应用服务器(图7中的消息72)。如果应用路由器的域与以前的域相比(在第一推理部分中例如根据IP子网信息进行检查)已经改变,则请求新接入路由器的能力以得到定位服务器的地址(图7中的消息73和74)。如果在新接入路由器中得不到定位服务器信息,应用服务器就在新的域中发现定位服务器(例如通过使用SLP),并且为会话接续采取适当的动作(图7中的消息75),例如提供定位服务器的地址给移动节点和核心网络。应当注意的是,通过省略能力请求(消息73和74),并且直接提交定位服务器的发现,或通过新接入路由器的能力取得定位服务器的地址(通过图6中的消息62交付),可实现根据图6的情况。

    适当的应用上下文信息的处理最好在应用服务器中进行。如果应用服务器需要联系其它网络单元以为正到达的移动节点建立适当的服务环境,可以使用某种协议,例如SIP(会议初始化协议)。可通过移动节点的移动IP堆栈中的修改来产生切换事件,其中新接入路由器的标识符(通过例如路由器请求消息取得)要么直接发送给应用服务器,要么发送给移动节点中的应用层(如果切换事件交付在应用层中实现)。应当注意的是,切换触发消息和/或能力信息可通过接入路由器或以某些其它方式提供给应用服务器。

    随着技术的进步,本发明的构思可通过不同方式实施,这对于本领域技术人员来说是显而易见的。本发明及其实施例并不限于以上描述的实施例,而是可以在权利要求的范围内变化。

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提供一种装置和一种方法,用于在移动IP(网际协议)网络中发现候选的接入路由器,以允许接入路由器之间移动节点的无缝IP切换。与接入路由器(11,12)和移动节点(MN)分离的服务器单元(19)配有涉及一个或多个接入路由器的接入路由器信息,和标识服务于移动节点的接入路由器的信息,以及有关除了服务接入路由器以外、可到达移动节点的一个或多个接入路由器的可到达性信息。所述一个或多个可到达移动节点的接入路由器。

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