CN100440852C - 引导分组实体的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

用于引导分组到一组承载中一个所需承载的方法。所述方法包括以下步骤：(a)接收所述分组；(b)检查所述分组是否是被分段的分组，如果是，(c)检查所述分组是否包含关于选择正确承载的信息，如果包含，发送所述分组到正确的承载，存储包含在所述分组中的分段相关信息，接收第二分组，基于所述分段相关信息发送所述第二分组到正确的承载。如果不包含，存储包含在所述分组中的分段相关信息，存储所述分组，接收其他包含关于选择正确承载的信息的分组，并转发其他分组和所述存储的分组到正确的承载。

Description

引导分组实体的方法和设备
技术领域
本发明涉及在电信系统中引导分组实体的方法和设备。
背景技术
电信网络一般根据给定的标准或规范运行，所述标准或规范规定允许网络的不同单元做什么和应该怎样实现的。例如，标准或规范可以规定是否为用户，或者更确切的，用户设备或终端提供电路交换和/或分组交换服务。标准或规范也可以规定用于连接的通信协议和/或参数。换言之，标准和/或规范规定作为通信基础的“规则”。无线通信的不同标准和/或规范的例子包括，但不局限于此，诸如GSM(全球移动通信系统)或基于GSM的不同系统(例如GPRS：通用分组无线服务)、AMPS(美国移动电话系统)、DAMPS(数字AMPS)，WCDMA(宽带码分多址)或UMTS中的TD/CDMA(通用移动电信系统中的时分/码分多址)、IMT200等规范。
在一般的无线蜂窝通信系统中，基站通过无线接口服务移动台或类似终端设备(GSM中的移动台MS，UMTS中的用户设备UE)。可以由适当的收发机设备服务蜂窝系统的每个小区。例如在WCDMA无线接入网中，小区由节点B服务，所述节点B连接到并由名为无线网络控制器(RNC)节点的单元控制。在GSM无线网络中，小区由基站(BTS)服务，所述基站连接到并由基站控制器(BSC)节点控制。所述BSC/RNC设备可以被连接到并由移动交换中心(MSC)，正在服务的GPRS支持节点(SGSN)等控制。网络的所述控制器一般都相互连接，并可以有一个或更多用于将所述蜂窝网连接到其他网络，例如连接到电路或分组交换电话或数据网，例如因特网或企业内部互联网，的网关，例如网关MSC(GMSC)或网关GPRS支持节点(GGSN)。所述网关节点为所述网络提供到其他网络的一个或多个接入点，即两个网络之间的连接点。
如上所述，电信网络可以能够提供无线分组交换服务。这样的网络例子包括GPRS(通用分组无线服务)网络，EDGE(GSM演进的增强型数据速率)移动数据网或适当的第三代电信系统，例如有时被称为通用移动电信系统(UMTS)的基于CDMA(码分多址)，WCDMA(宽带码分多址)或TDMA(时分多址)的第三代电信系统。所有这些都涉及转发数据到移动台和从移动台转发数据。例如，结合GSM(全球移动通信系统)标准提供GPRS标准。GSM标准是电路交换服务，并且最初是为语音业务设计的。GSM标准和GPRS标准有相同的部分。在3GPP技术规范3G TS23.060卷3.2.0，“General Packet RadioService(GPRS)；Service description；Stage 2”，January 2000中详细描述了GPRS网络。这个文献被包含在参考资料中。现在也有人提议修改GPRS标准，与一般使用宽带码分多址的第三代标准UMTS一起使用。UMTS的分组数据部分被包含在上面提到的23.060规范中，即23.060适用于UMTS和GPRS两者的分组交换数据。
可以通过分组数据协议(PDP)语境(context)上的网络转发数据分组。更准确地，PDP语境是指通过分组交换网络(例如GPRS/UMTS网络)的数据连接部分。PDP语境可以被视为从无线站到网关节点，例如GGSN，的接入点的逻辑连接，所述接入点是在例如GPRS/UMTS移动网络和外部数据网络之间的连接点。PDP语境也可以是指接入点和用户之间的逻辑联系，而不是术语逻辑连接。
已经提出有第二PDP语境。主PDP语境是为具体PDP(或IP)地址建立的第一PDP语境。对于相同地址和APN还可以有其他PDP语境。在当前提出的GPRS系统中，为了在正确的PDP语境上传输其IP分组，网关节点，例如GGSN，必须用IP地址对接收到的下行(即在从基站到用户设备的方向上)IP分组进行分类。但是这个建议存在这样的问题，即如果分组被分段，那么GGSN就不能对分组进行分类。这是因为GGSN利用TFT(业务流模板)信息和PDP地址来对分组进行分类。应该注意，移动设备等可以具有最多一个没有TFT的PDP语境，而其他具有相同PDP地址的PDP语境必须具有TFT。TFT包括在IP和传输层中的信息，例如TCP或UDP，首标，例如源地址，源端口和目标端口。
如果下行IP分组被分段，那么将不会在所有产生的片段上出现传输首标。如果GGSN要基于传输首标信息对IP分组进行分类(即如果任何具有PDP地址的PDP语境都包含具有传输首标信息的TFT)，那么GGSN可能在错误的PDP语境上发送不包括传输首标的片段。
例如，如果移动台有一个不具有TFT的PDP语境，一个在TFT中具有源端口1234的PDP语境和一个在TFT中具有源端口5678的PDP语境，那么GGSN在第一PDP语境上发送不具有传输首标的片段，而根据传输首标的源端口在第二或第三PDP语境上发送包括具有源端口1234或具有源端口5678的传输首标的片段。
在上述例子中，如果移动台没有不具有TFT的PDP语境(即第一PDP语境)，那么它将根本不接收不具有传输首标的片段。
发明内容
本发明的实施例的目的是解决一个或多个上述问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于引导分组片段的方法，所述方法包括以下步骤：接收第一分组片段；确定所述第一分组片段是分组的一部分；检查所述第一分组片段是否包含关于所述分组的方向的信息，所述信息提供承载信息；如果所述第一分组片段包含所述信息，则存储包含在所述第一分组片段中的所述信息，并在由所述承载信息提供的承载上引导所述第一分组片段；接收第二分组片段；检查所述第二分组片段是否是包含所述第一分组片段的所述分组的一部分；如果是，则在由所述承载信息提供的承载上根据所述存储的信息转发所述第二分组片段。
根据本发明的另一个方面，提供一种用于引导第一组相互关联的分组片段的方法，所述第一组分组片段包含第二组相互关联的分组片段；所述第二组分组片段包含关于所述分组片段的方向的信息，所述信息提供承载信息；所述第二组分组片段包含至少一个分组片段，所述方法包括以下步骤：接收至少一个所述分组片段；确定所述至少一个分组片段属于所述第一组相互关联的分组片段；确定所述至少一个分组片段不属于所述第二组分组片段；存储所述至少一个分组片段的中的一个分组片段的至少一部分；接收至少一个其他分组片段；确定所述接收到的至少一个其他分组片段属于所述第二组分组片段；以及根据所述的关于所述分组片段的方向的信息引导所述分组片段。
根据本发明的另一个方面，提供一种用于引导多个相关分组片段的设备，只有一个或几个所述分组片段包含关于所述分组片段的方向的信息，所述信息提供承载信息，所述设备包括：用于接收所述多个分组片段的单元；用于根据包含所述信息的至少一个所述分组片段确定所需方向地址的单元，所述所需方向包括所述承载信息；以及用于在所述承载上引导所述多个相关分组片段的单元。
根据本发明的另一个方面，提供一种用于引导分组到一个所需承载的方法，所述方法包括以下步骤：接收第一分组；检查所述第一分组是否是被分段的分组，如果是，检查所述第一分组是否包含关于选择所需承载的信息，如果包含，存储包含在所述第一分组中的所述关于选择所需承载的信息；在所需承载上转发所述第一分组；接收第二分组，该第二分组与第一分组相关联；基于所述关于选择所需承载的信息在所需承载上转发所述第二分组。
根据本发明的另一个方面，提供一种用于引导分组到一组承载中的一个所需承载的方法，所述方法包括以下步骤：接收第一分组；检查所述第一分组是否是被分段的分组，如果是，检查所述第一分组是否包含关于选择所需承载的信息，如果不包含，存储所述第一分组；接收包含有关选择所需承载的信息的第二分组，所述第二分组与所述第一分组相关联；以及转发第二分组以及所述存储的第一分组到所需承载。
根据本发明的另一个方面，提供一种用于引导第一组相互关联的分组片段的设备，所述第一组包含第二组相互关联的分组片段；所述第二组的分组片段包含关于所述分组片段的方向的信息，所述信息提供承载信息；所述第二组分组片段包含至少一个分组片段；所述设备包括：用于接收至少一个所述分组片段的单元；用于确定所述至少一个分组片段属于所述第一组相互关联的分组片段的单元；用于确定所述至少一个分组片段不属于所述第二组分组片段的单元；用于存储所述至少一个分组片段中的一个分组片段的的至少一部分的单元；用于接收至少一个其他分组片段的单元；用于确定所述接收到的至少一个其他分组片段属于所述第二组分组片段的单元；以及用于根据包含在所述至少一个其他分组片段中的、所述的关于所述分组片段的方向的信息，在由所述方向信息提供的承载上引导所述分组片段的单元。
附图说明
为了更好地理解本发明，也为了表示在实践中可以怎样实现本发明，现在借助例子参考附图进行说明，其中
图1表示可以使用本发明实施例的一个通信网络；以及
图2表示被分入多个片段分组的分组；以及
图3是流程图。
具体实施方式
参考图1，表示可以实施本发明实施例的一个通信系统。所述系统能够为其用户1提供无线分组交换服务。可以将所述通信系统覆盖的区域分为多个小区或类似接入实体(未标出)。每个小区都具有与其联系的基站6。根据在所述网络中使用的标准，所述基站有时被称为节点B，例如在第三代标准中。在本篇文献中将使用术语基站代表通过空气接口向无线台等发射信号的所有设备。移动台1，即无线用户设备被设置为与各自的基站通信。应该注意，术语移动台包括任何合适的无线用户设备，例如便携式数据处理设备和网页浏览器。
在UMTS(通用移动电信系统)和GPRS(通用分组无线服务)以及涉及分组数据的通信的语境中描述本发明的实施例。但是，应该理解，本发明的实施例可以被应用于其他任何涉及分组数据的通信系统。
现在详细地讨论UMTS网络系统2的单元。移动台或用户设备1被设置为通过空气接口与各自基站6通信。所述基站由无线网络控制器RNC 7控制。所述无线网络控制器RNC和所述基站有时可以被视为无线网络子系统RNS 8或无线接入网RAN。应该理解，尽管图1中只表示了一个基站，但是UMTS网络一般配备有多于一个的RNC，并且每个无线网络控制器一般被设置为控制多于一个的基站6。RNS的元件可以被包含在RNC和基站任一个或二者中。这是实现的结果。也可能有结合RNC和基站的产品。在这种情况下，RNS的设备可能被包含在这个组合产品中。
无线网络系统8可以与SGSN(正在服务的GPRS支持节点)14连接。所述SGSN14追踪移动台的位置并执行安全功能和接入控制。在例如3GPP规范23.060中详细地定义了SGSN的功能。所述SGSN14连接到一个GGSN(网关GPRS支持节点)16。所述GGSN 16与外部分组交换网络3相互作用。换言之，所述GGSN 16作为UMTS网络2与外部数据网络3，例如基于IP的数据网络，之间的网关。在所提到的3GPP规范中也定义了一般GGSN的功能。
尽管没有标出，但是网络系统2也可以被连接到常规电信网络上，例如连接到基于GSM的蜂窝公用陆地移动通信网(PLMN)或者连接到公用交换电话网(PSTN)。不同网络之间可以通过适当的接口和/或网关相互连接。
下面的实施例可以在图1的GGSN 16中实现，更确切地，借助于GGSN的数据处理单元11。但是，应该理解，所述实施例也可以在网络2的其他网络节点中被应用，例如在SGSN 14和RNC 7中。所述实施例也可以被应用在移动台1中。
本发明的实施例解决了GGSN或类似节点对被分段的IP分组进行分组分类的问题。
参考图2，表示已经被分段到多个片段42中的IP分组40。原始IP分组具有IP首标52。所有的片段也具有IP首标50，并可以具有附加IP级首标。所述片段42包含分段信息。在IPv6的情况下，片段首标50被添加到由分段产生的IP分组中。所述片段首标50包括例如识别信息，所述识别信息在所有片段中是相同的(所述片段也具有相同的源地址和目标地址)。在IPv4的情况下，这个信息被包含在Ipv4首标中。IETF在RFC 2460中详细说明了IPv6片段首标。IETF在RFC 791中详细说明了IPv4。
在IPv6的情况下，只允许发送者分段IPv6分组。由分段所产生的所有IPv6分组包括IPv6首标，并可能包括可能必须在每一次转发中处理的IP级首标，即必须由路径上的附加节点处理而不仅仅由目标节点处理的IP级首标，所述IPv6首标包含例如所述Ipv6分组的源地址和目标地址。另外如上所述，全部所述片度都包括带有以下信息的片段首标：下一个首标；片段偏移；M标志(M＝1表示还有更多片段，M＝0表示最后一个片段)以及识别符。所述识别符与涉及一个源地址-目标地址对的所有IPv6片段中的相同。应该在相同的PDP语境上发送在片段首标中具有相同源地址，目标地址和识别符的IPv6分组。
在IPv4的情况下，也允许路径上的其他节点执行分段。如果分段被执行，那么IPv4首标包含分段信息，例如对于涉及一个源地址-目标地址对的所有片段相同的识别符。应该在相同PDP语境上发送具有相同源地址，目标地址和识别符的IPv4分组。
通常，GGSN 16首先接收包含分组分类所需信息的片段42′。可能只有一个片段包含分组分类54所需的信息。例如如果应该用传输层信息，例如用TCP或UDP端口号，执行分组分类，就是这样的情况。在这种情况下，一个TFT或涉及主或第二PDP语境的分组分类符包含传输层信息。但是在IP网络中，GGSN可能首先接收其他片段，所述片段包括后来到达的所需信息。如果GGSN必须用没有出现在全部片段上的信息来对分组进行分类，那么GGSN应该等待，直到它接收到具有所需信息的片段。当这个片段已经被接收到时，GGSN知道应该在哪个PDP语境上发送具有相同目标地址，源地址和识别符信息的片段到UE。
GGSN在分段时将信息，尤其是来自IPv6首标和来自片段首标或来自IPv4首标的，与PDP语境信息一起存储在存储器15中。特别地，GGSN存储源地址和识别符信息，并使用所存储的信息来将片段分类到正确的PDP语境中。GGSN至少存储来自片段首标的识别符信息。应该注意，GGSN在分组分类处检查目标地址或其部分作为PDP地址。如果包含所需信息的片段42′首先没有到达，那么GGSN必须将片段缓存，直到它接收到包含这个信息的片段。
在异常情况下，例如当GGSN缓存溢出时，GGSN可能必须或者在最适合的PDP语境上(例如如果存在，在不包含TFT的PDP语境上或者在具有最低QoS的PDP语境上)发送旧的片段，或者撤消旧片段，为更新的片段提供缓存空间。
在本发明的其他实施例中，GGSN可以限制等待包含分组分类所需信息的片段的时间。如果超过所述时间限制而没有接收到所需片段，那么GGSN可以在所述GGSN不借助所需片段所选择的最合适的PDP语境上(例如如果存在，在不包含TFT的PDP语境上或者在具有最低QoS的PDP语境上)发送接收到的片段。
如果GGSN不能决定应该在哪个PDP语境上发送片段，那么它也可以撤消所述片段。如果一个片段被撤消了，GGSN也可以撤消全部其他相关片段。如果缺少任何片段，那么UE就不能形成原始分组。在这种情况下，如果撤消任何片段，那么GGSN撤消所有片段可以节省无线资源，这是因为这样就不通过无线电发送非必须的片段到UE。
应该理解，GGSN可能正在同时处理多个打算送到相同或不同目的地的不同片段。
现在描述实现本发明的方法。在步骤S1中接收分组片段。在步骤S2中，检查所述分组片段是否包含分组分类所需信息。如果包含，那么下一步骤是步骤S3，与PDP语境信息相联系地存储来自所述片段的信息。在步骤S4中可以在所需PDP语境上发送那个分组片段。
如果所述分组片段不包含分组分类所需信息，那么在步骤S5中检查以前是否已经在另一个具有相同源地址，目标地址和识别符的分组片段中接收了所述信息。如果是，那么在步骤S6中在所需PDP语境上发送所述分组片段。如果否，那么在步骤S7中将所述分组片段存储在缓冲器中。在步骤S3中，也检查在缓冲器中是否存在任何具有相同源地址，目标地址和识别符的片段或者正在等待具有分组分类所需信息的分组片段的片段。如果存在任何这样的被存储片段，那么在所需PDP语境上也发送它们。
应该注意，虽然已经在分组片段的情况下描述了本发明的实施例，但是本发明的实施例可以被用于其他分组实体，例如不是所有分组都包含识别所需PDP语境的信息的相关分组。
已经联系PDP地址描述了本发明的优选实施例。应该理解，本发明的实施例可以用于其他类型的地址。
应该注意，虽然已经联系第三代GPRS和/或UMTS描述了本发明的实施例，但是本发明的实施例可以被用于其他合适的标准。逻辑连接有时可能也被称为逻辑联系或位管道。
这里还应该注意，对于本发明的上述示例性实施例，对公开的方案可以进行变化和修改，而不会违背权利要求书中限定的本发明的范围。

Claims (25)

1.一种用于引导分组片段的方法，所述方法包括以下步骤：
接收第一分组片段；
确定所述第一分组片段是分组的一部分；
检查所述第一分组片段是否包含关于所述分组的方向的信息，所述信息提供承载信息；
如果所述第一分组片段包含所述信息，则存储包含在所述第一分组片段中的所述信息，并在由所述承载信息提供的承载上引导所述第一分组片段；
接收第二分组片段；
检查所述第二分组片段是否是包含所述第一分组片段的所述分组的一部分；如果是，
则在由所述承载信息提供的承载上根据所述存储的信息转发所述第二分组片段。
2.根据权利要求1的方法，其中当在所述第一分组片段之前接收到第二分组片段时，存储所述第二分组片段，直到接收到所述第一分组片段。
3.根据权利要求1的方法，其中关于所述分组的方向的所述信息是片段首标中的源地址、目标地址和识别符中的至少一个。
4.根据权利要求1的方法，其中所述存储步骤包括存储分组片段首标中的源地址、目标地址和识别符中的至少一个。
5、根据权利要求1的方法，其中所述承载信息包括PDP语境信息。
6.一种用于引导第一组相互关联的分组片段的方法，所述第一组分组片段包含第二组相互关联的分组片段；所述第二组分组片段包含关于所述分组片段的方向的信息，所述信息提供承载信息；所述第二组分组片段包含至少一个分组片段，
所述方法包括以下步骤：
接收至少一个所述分组片段；
确定所述至少一个分组片段属于所述第一组相互关联的分组片段；
确定所述至少一个分组片段不属于所述第二组分组片段；
存储所述至少一个分组片段的中的一个分组片段的至少一部分；
接收至少一个其他分组片段；
确定所述接收到的至少一个其他分组片段属于所述第二组分组片段；以及
根据所述的关于所述分组片段的方向的信息引导所述分组片段。
7.根据权利要求6的方法，还包括存储所述至少一个分组片段的步骤。
8.根据权利要6的方法，其中存储所述至少一个分组片段直到已经根据关于所述分组片段的方向的信息确定所需的方向。
9.根据权利要求6的方法，其中当已经存储所述至少一个分组片段达到预定时间，并且还没有确定所需的方向时，选择所述至少一个分组片段将被发送的方向，并在所选方向上发送所述至少一个分组片段。
10.根据权利要求6的方法，其中当已经存储至少一个分组片段达到预定时间，并且还没有确定所需的方向时，将所述至少一个分组片段从存储器中去除。
11.根据权利要求6的方法，其中如果在存储所述至少一个分组片段的存储器上已经存储了超过预定数量的数据，则选择所述至少一个分组片段将被发送的方向，并在所选方向上发送所述至少一个分组片段。
12.根据权利要求6的方法，其中如果在存储所述至少一个分组片段的存储器上已经存储了超过预定数量的数据，将所述至少一个分组片段从所述存储器中去除。
13.根据权利要求6的方法，其中存储来自至少一个分组片段首标的信息。
14.根据权利要求13的方法，其中所述被存储的信息包括以下信息中至少一个：源地址、目标地址和识别符信息。
15.根据权利要求6的方法，其中所述方向包括PDP语境，和/或多个承载中的一个，和/或一个承载。
16.根据权利要求6的方法，其中所述承载信息包括PDP语境信息。
17.一种用于引导多个相关分组片段的设备，只有一个或几个所述分组片段包含关于所述分组片段的方向的信息，所述信息提供承载信息，所述设备包括：
用于接收所述多个分组片段的单元；
用于根据包含所述信息的至少一个所述分组片段确定所需方向地址的单元，所述所需方向包括所述承载信息；以及
用于在所述承载上引导所述多个相关分组片段的单元。
18.根据权利要求17的设备，其中所述设备在分组交换网络中可以作为节点使用。
19.根据权利要求18的设备，其中所述网络是GPRS网络。
20.根据权利要求17至19中任一项的设备，其中所述设备是GGSN。
21、根据权利要求17的设备，其中所述承载信息包括PDP语境信息。
22.一种用于引导分组到一个所需承载的方法，所述方法包括以下步骤：
接收第一分组；
检查所述第一分组是否是被分段的分组，如果是，
检查所述第一分组是否包含关于选择所需承载的信息，如果包含，
存储包含在所述第一分组中的所述关于选择所需承载的信息；
在所需承载上转发所述第一分组；
接收第二分组，该第二分组与第一分组相关联；
基于所述关于选择所需承载的信息在所需承载上转发所述第二分组。
23.一种用于引导分组到一组承载中的一个所需承载的方法，所述方法包括以下步骤：
接收第一分组；
检查所述第一分组是否是被分段的分组，如果是，
检查所述第一分组是否包含关于选择所需承载的信息，
如果不包含，存储所述第一分组；
接收包含有关选择所需承载的信息的第二分组，所述第二分组与所述第一分组相关联；以及
转发第二分组以及所述存储的第一分组到所需承载。
24.一种用于引导第一组相互关联的分组片段的设备，所述第一组包含第二组相互关联的分组片段；所述第二组的分组片段包含关于所述分组片段的方向的信息，所述信息提供承载信息；所述第二组分组片段包含至少一个分组片段；
所述设备包括：
用于接收至少一个所述分组片段的单元；
用于确定所述至少一个分组片段属于所述第一组相互关联的分组片段的单元；
用于确定所述至少一个分组片段不属于所述第二组分组片段的单元；
用于存储所述至少一个分组片段中的一个分组片段的的至少一部分的单元；
用于接收至少一个其他分组片段的单元；
用于确定所述接收到的至少一个其他分组片段属于所述第二组分组片段的单元；以及
用于根据包含在所述至少一个其他分组片段中的、所述的关于所述分组片段的方向的信息，在由所述方向信息提供的承载上引导所述分组片段的单元。
25、根据权利要求24的设备，其中所述承载信息包括PDP语境信息。
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