CN101204098A - 用于提供分布式虚拟移动代理的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

接收来自移动台(114)的指示，该指示指出移动台(114)正从始发移动代理(106)运动到目的地移动代(108)。使用该指示来确定目的地移动代(108)的身份。使用该身份将路由信息从始发移动代(106)发送到目的地移动代(108)。使用路由信息将传入数据路由到移动台(114)。

Description

用于提供分布式虚拟移动代理的系统和方法
相关申请
本申请涉及与本申请在同一日期提交的下列专利申请(其中在此结合这些专利申请的内容，以供参考)：
METHOD AND APPARATUS TO FACILITATECOMMUNICATIONS USING SURROGATE AND CARE-OFINTERNET PROTOCOL ADDRESSES(用于使用替代或转交协议地址促进通信的方法和设备)(代理人案卷编号85089(CE14029R))；
ADDRESS RESOLUTUION PROTOCOL-BASED WIRELESSACCESS POINT METHOD AND APPRATUS(基于地址解析协议的无线接入点方法和设备)(代理人案卷编号85090(CE14078R))；
METHOD AND APPARATUS TO FACILITATE MOBILESTATION COMMUNICATIONS USING INTERNET PROTOCOL-BASED COMMUNICATIONS(用于使用基于因特网的协议通信来促进移动台通信的方法和设备)(代理人案卷编号85073(CE14115R))；
METHOD AND APPRATUS FOR REDUCING LATENCYDURING WIRELESS CONNECTIVITY CHANGES(用于在无线连接性变化期间减少等待时间的方法和设备)(代理人案卷编号85087(CE14027R))；
SYSTEM AND METHOD FOR PAGING AND LOCATIONUPDATE INA NETWORK(用于在网络中寻呼和位置更新的系统和方法)(代理人案卷编号85091(CE14114R))；和
METHOD，APPRATUS，AND SYSTEM FOR ESTABLISHING ADIRECT ROUTE BETWEEN AGENTS OF A SENDER NODE AND ARECEIVER NODE(用于在发送方节点和接收方节点的代理之间建立直接路由的方法、设备和系统)(代理人案卷编号85086(CE14008R))。
发明领域
本发明领域涉及通过网络路由通信，并且更具体而言，本发明涉及向这些网络内的移动代理路由通信。
发明背景
移动因特网协议(MIP)代表一种网络级方案，用于支持移动台穿越各种网络和/子网络的移动性。当移动台从其归属网络运动到外区网络中进行操作时，与移动台相关的归属代理将目的地为移动台的数据分组隧道传送到与移动台相关的转交地址(CoA)。CoA可以与移动代理(例如，外区代理)相关联。然后，可以将目的地为移动台的数据分组隧道传送给移动代理，并随后隧道传送给移动台。
在以前系统中，移动代理发送通告，以便向移动台通告它们的存在。当移动台通过接收的通告检测到移动代理中的变化时，移动台就就通过新的移动代理向归属代理发送MIP注册请求。换句话说，每当移动台改变移动代理时，移动台就需要实施MIP注册。
当规定移动代理改变时，这些以前方案就存在很多问题，当移动台与网络的连接是无线连接时，这些问题就特别明显。例如，多个MIP注册会浪费宝贵的系统资源，这些系统资源本来可以用于实现其它目的。因此，许多这些以前系统中的切换等待时间变得非常差。另外，出现多个注册也会增加丢失消息的可能性。如果在出现切换之前或之后无线连接立即恶化，消息丢失就变得特别严重，这会进一步降低系统性能。
在为自身不能提供MIP功能的移动台提供像MIP服务的环境中，设计了诸如使用委托移动代理的其它方案。然而，对于能够固有地提供MIP功能的移动台，这些方法并没有缓解上述问题。同样地，在切换之前和之后射频(RF)条件很差的情况下，这些后面提到的方案仍然容易产生分组丢失。
附图简述
图1是根据本发明的用于提供分散的虚拟移动代理的系统框图；
图2是根据本发明的移动代理的框图；
图3是根据本发明的使用虚拟移动代理的系统的呼叫流程图。
本领域的技术人员将意识到，附图中的元件是出于简明和清楚的目的进行描述的，它们并不必须按照比例进行绘制。例如，附图中某些元件的尺寸和/或相对配置，可以相对于其它元件被夸大，这有助于提高对本发明各种实施例的理解。而且，为了避免对本发明的这些各种实施例的理解产生过多混淆，没有描绘出普通和非常了解的元件，这些元件在商业可实行的实施例中是有用或必需的。还将意识到，可以按照特定的事件发生顺序来描述或叙述特定动作和/或步骤，但本领域的普通技术人员将认识到，关于顺序的这种特殊性实际上并不是必需的。还将认识到，本文所使用的术语和表达都具有普通含义，除非本文另外阐述有特定的含义，否则这些含义都与查询和研究它们对应的各自领域的这些术语和表达相一致。
优选实施例的详述
提供了一种系统和方法，该系统和方法允许多个移动代理共享信息，并将通用通告提供给移动台，以便当移动台在移动代理的域之间移动时，这些移动台就不必调用遵从移动因特网协议(MIP)的注册过程。因此，就保存了系统资源使用率，增强了系统效率，并改善了切换等待时间。另外，本文叙述的方案可以应用于实施遵从MIP的协议的移动台，并且不需要在移动台中进行任何MIP特定的增强。从移动台的角度来观察，这多个移动代理被有效地形成为单个、分布式虚拟移动代理，移动台始终相信它是被指配到这个虚拟移动代理，而不用考虑它实际进行通信的实际、物理的移动代理。
在很多的这些实施例中，接收在移动台连接性的变化指示，该指示指出移动台正从始发移动代理的域运动到目的地移动代理的域。该代理变化消息可以是层2(L2)触发消息。使用该指示来确定目的地移动代理的身份。使用在指示中包含的接入点地址，就可以确定目的地移动代理的身份。使用该身份，将路由信息从始发移动代理发送到目的地移动代理。该路由信息可以包括：网络元件(诸如归属代理)的地址以及与移动台(诸如归属代理)相关的地址、以及与移动台相关的地址，这种与移动台相关的地址是诸如移动台的归属地址。使用该路由信息，将传入数据路由到移动台。
使用该身份，将路由信息从始发移动代理发送到目的地移动代理。该路由信息可以包括移动台的归属地址和网络元件的地址，该网络元件是诸如归属代理。使用该路由信息，例如，通过实现对目的地为移动台的数据从网络元件重定向到目的地移动代理，就将传入数据路由到移动台。可替换地或附加地，目的地为移动台的数据可以从始发移动代理被转发到目的地移动代理。
在其它的这些实施例中，可以在目的地接入点和目的地移动代理处接收该指示。然后，目的地移动代理可以确定始发移动代理和/或接入点的身份。因此，目的地移动代理和始发移动代理可以交换信息，并且该目的地移动代理可以将通用通告发送到移动台。
在很多的这些实施例中，通用代理通告被发送到移动台。当移动台从始发移动代理运动到目的移动代理时，该移动台在接收到通告之后，将不尝试向目的地移动代理进行遵从MIP的注册。在一种方案中，该通告随着时间的流逝(over time)保持基本上相同。然而，只要移动台与相同的移动代理相关联，就可以改变通用通告，然而当移动台改变移动代理时，通用通告保持基本上相同。
数据可以以多种方式被路由到移动台。例如，数据可以直接从始发移动代理被路由到目的地移动代理。在其它实例中，传入数据可以从移动台的归属代理被路由到目的地移动代理。
因此，所叙述的方案能够保存系统资源，并避免每当移动台在移动代理之间转移时进行MIP注册。这些方案能够简单得到实施，并不需要在移动台中进行任何增强。多个移动代理有效地形成了虚拟移动代理，移动台始终相信它是被指配到这个虚拟移动代理，而不用考虑它进行通信的实际、物理的移动代理。
现在参考图1，将叙述一个提供虚拟移动代理的系统的实例。移动台114的归属代理102通过遵从因特网协议(IP)的网络104、移动代理106和108、以及接入点110和112被耦合到移动台114。
归属代理102与移动台114的归属网络相关联。移动台114可以是任何类型的移动无线设备，诸如蜂窝电话、寻呼机、个人数字代理(PDA)或膝上型计算机。移动台的其它实例也是可行的。网络104可以是下述任何类型的网络或网络组合，这些网络支持IP或其它类似IP协议，诸如但并不局限于基于IPv4或IPv6的通信。
当移动台从其归属网络运动时，移动代理106和108与移动网络相关联，并且这些移动代理可以是外区代理的增强形式。接入点110和112是允许移动台与移动代理进行通信的任何类型的网络设备。在这方面，接入点110和112可以是基站和/或包含基站功能，以便它们能够接收来自移动台114的射频(RF)信号，并将这些信号传送到适当的移动代理。
需要确定与目的地接入点112相关联的目的地移动代理108的身份，以便始发移动代理106可以与目的地移动代理108交换信息，该信息诸如是有关移动台的路由信息。通过使用在移动台114的无线连接性的变化指示中包含的信息，移动代理106就可以确定目的地移动代理108的身份。在一个实例中，通过使用在指示中提供的目的地接入点112的地址，就可以确定始发移动代理的身份。
通用(generic)代理通告可以通过移动代理108被发送到移动台114。在一些实例中，通用代理通告将通告一些属性，诸如转交地址或子网前缀，这些属性并不固有地与移动代理108相关联。在其它实例中，被发送到移动代理114的通用代理通告可以在至少一个属性上不同于由移动代108发送到至少一个其它移动台的通用代理通告。在另一些其它实例中，在移动台完成从移动代理106的域到移动代理108的域的连接性变化之后，可以发送通用代理通告。在一些其它实例中，由移动代理108发送到移动台的代理通告基本上与移动代106先前发送到移动台的代理通告相同。在很多的这些实例中，在移动台114从始发移动代106运动到目的地移动代108之后，在接收到该通告之后，移动台114就不用尝试与目的地移动代理108进行MIP注册。由于通用通告使移动台114相信它仍然与之前相同的移动代理进行通信，因此就不采取动作。
在一种方案中，该通告随着时间的流逝(over time)保持基本上相同。然而，只要移动台与相同的移动代理相关联，就可以改变通用通告，但当移动台改变移动代理时，通用通告保持基本上相同。
在图1操作的其它实例中，移动台114可以运动到与目的地移动代理108相关联的目的地接入点112。通过目的地接入点112和目的地移动代理108，来执行在移动台114连接性状态中的变化检测。在这种情况下，目的地移动代理108联系始发移动代理106，并交换代理通告信息。然后，目的地移动代理108可以将通用通告发送到移动台114。在一些情况下，始发移动代理106和目的地移动代理108可以交换有关移动台的路由信息，然后，目的地移动代理可以使用该路由信息，实施从归属代理102的数据重定向。可替换地或附加地，始发移动代理106可以将目的地为移动台的数据转发到目的地移动代理108。
现在参考图2，将叙述移动代理200的一个实例。移动代理200包括：发射机/接收机202、控制器204和存储器210。发射机/接收机202通过通信信道212被耦合到接入点和其它移动代理。
在图2的移动代理操作的一个实例中，控制器204被设计为在发射机/接收机202的输出端，将通用代理通告208发送到移动台。在图2的移动代理操作的其它实例中，移动代理200充当目的地移动代理。在这种情况下，控制器204被设计为在发射机/接收机202的输入端，接收来自始发移动代理的路由信息206，并在发射机/接收机202的输出端，将通用代理通告208发送到移动台。在一些实例中，在接收到通告208时，移动台将不尝试实施MIP注册。控制器204可以进一步被设计为实现从网络元件到移动台的数据重定向，该网络元件是诸如归属代理。
在其它实例中，移动代理200可以充当始发移动代理。在这种情况下，控制器204被设计为在发射机/接收机200的输入端，接收移动台无线连接性的变化指示207，并作为响应，使用该指示207确定目的地移动代理的身份。在一个实例中，该指示207可以包括目的地接入点的地址。控制器204进一步被设计为，使用这个身份，在发射机/接收机202的输出端将信息206发送到目的地移动代理。该信息206可以包括有关由始发移动代理200先前发送到移动台的通用代理通告的信息。使用信息206，就可以将数据直接路由到目的地移动代理，或者从移动台的归属代理将数据重定向到目的地移动代理。
现在参考图3，将叙述一个提供分布式虚拟移动代理的方案的实例。在图3的实例中，在与第一移动代理(MA1)相关联的第一接入点(AP1)处操作的移动台(MS)运动到与第二移动代理(MA2)相关联的第二接入点(AP2)。当移动台(MS)初始时向第一移动代理(MA1)注册时，第一移动代(MA1)初始时发送通用代理通告302。在步骤302，发送到移动台(MS)的通告并没有标识该通告是专用于第一移动代理(MA1)。而是，该通告被标识为来自通用(虚拟)移动代理。作为响应，移动台(MS)可以在步骤303和304将MIP注册发送到第一移动代理(MA1)。在一些情况下，移动台(MA)可以不执行步骤303和304的MIP注册，这取决于通用代理通告302的结构。
在步骤305和306，在移动台(MS)、第一接入点(AP1)与第一移动代理(MA1)之间建立数据路径。该数据路径从第一移动代理(MA1)延伸到移动台(MS)的归属代理。基于在通用通告302中发送的一些参数，可以建立在第一移动代理(MA1)与归属代理之间的数据路径。在步骤308，将触发(trigger)从第一接入点(AP1)发送到第一移动代理(MA1)。该触发可以是层2(L2)触发，它指出接入点已经检测到即将发生(移动台(MS)到其它接入点的)切换。该触发可以包括新接入点的身份。
在步骤310，第一接入点(AP1)至少部分地基于第二接入点(AP2)的身份，来确定第二移动代理(MA2)的身份。在一个实例中，这可以通过使用域名服务器(DNS)查找来实现。
在步骤312，第一移动代理(MA1)和第二移动代理(MA2)交换关于以前发送到移动台的通用代理通告302的信息。另外，第一移动代理(MA1)和第二移动代理(MA2)可以交换有关移动台(MS)的其它信息，诸如归属地址、网络元件地址、和任何与移动台(MS)相关的附加安全上下文信息，该网络元件地址是诸如归属代理的地址。在步骤316，第二移动代理(MA2)可以实施从网络元件对目的地为移动台(MS)的数据的重定向，该网络元件诸如是归属代理。
在步骤314，一旦完成切换，移动台(MS)就建立与第二接入点(AP2)的链路。在步骤318，第二接入点(AP2)将触发发送到第二移动代理(MA2)，该触发指出已经建立了链路。在接收到该触发时，在步骤320，第二移动代理(MA2)发送代理通告，该代理通告基本上与在步骤302中发送的通告相同。采用这种方式，移动台(MS)将相信它仍然与它先前连接的相同(虚拟)移动代理保持连接，并且该移动台不必向第二移动代理(MA2)发出MIP注册请求。在步骤320中发送的通告并没有将通告标识为是专用于第二移动代理(MA2)，而是标识了一个通用(虚拟)移动代理。因此，在步骤322，移动台(MS)就不必调用任何MIP注册过程。在步骤324和326，将数据从第二移动代理(MA2)发送到第二接入点(AP2)，并从第二接入点(AP2)发送到移动台(MS)。
因此，本文叙述的方案可以保存系统资源，并避免每当移动台在移动代理之间转移时进行MIP注册。这些方法能够简单地得到实施，并不需要在移动台中进行任何增强。这多个移动代理有效地形成虚拟移动代理，移动台始终相信它是被指配到这个虚拟移动代理，而不用考虑它与之通信的实际、物理的移动代理。
本领域的普通技术人员将意识到，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对上述的实施例进行各种广泛的修改、改变和组合，这些修改、改变和组合应当被认为涵盖在本发明的范围内。

Claims (13)

1.一种用于处理移动台连接性的方法，包括：
在移动代理处形成通用代理通告，所述通用代理通告包括不与所述移动代理相关联的至少一个属性；以及
将所述通用代理通告发送到移动台。
2.如权利要求1的方法，其中形成所述通用代理通告的步骤包括：形成具有转交地址的通用代理通告，所述转交地址不与所述移动代理相关联。
3.如权利要求1的方法，其中形成通用代理通告的步骤包括：使用子网前缀形成通用代理通告，所述子网前缀不与所述通用代理通告中的所述移动代理相关联。
4.如权利要求1的方法，其中形成通用代理通告的步骤包括：形成与由其它移动代理发送到所述移动台的先前代理通告基本上相同的通用代理通告。
5.如权利要求1的方法，其中将通用代理通告发送到移动台的步骤包括：向所述移动台发送通告，所述通告基本上不同于由所述移动代理发送到不同移动台的先前通告。
6.如权利要求1的方法，其中将代理通告发送到移动台的步骤包括：在所述移动台的无线连接性发生改变之后发送所述通告，以及其中所述方法进一步包括下列内容的一个或多个：交换有关由始发代理先前发送到所述移动台的代理通告的信息；交换有关所述移动台归属地址和网络元件地址中的至少一个的信息，并且对目的地为所述移动台的数据实现从网络元件到目的地移动代理的重定向；以及，将目的地为所述移动台的数据从所述始发移动代理转发给所述目的地移动代理。
7.一种将通告发送到移动台的方法，包括：
检测所述移动台连接性的变化；
使用所述变化来确定移动代理的身份；以及
将通用代理通告发送到所述移动台。
8.如权利要求7的方法，其中确定所述身份的步骤包括：使用在连接性变化消息中包含的接入点地址，来确定所述移动代理的身份。
9.如权利要求7的方法，其中检测变化的步骤包括：接收层2(L2)触发消息。
10.一种移动移动代理，包括：
具有输入端的接收机；
具有输出端的发射机；
存储器，用于存储通用代理通告；
耦合到所述接收机、发射机和存储器的控制器，所述控制器被设计为，在所述发射机的输出端形成通用代理通告，所述通用代理通告包括不与所述移动代理相关联的至少一个属性，以及所述控制器还被设计为将所述通用代理通告发送到移动台。
11.如权利要求10的移动代理，其中所述控制器进一步被设计为，在所述接收机的所述输入端，接收所述移动台无线连接性变化的指示，并基于所述指示，作出响应确定其它移动代理的身份。
12.如权利要求11的移动代理，其中所述控制器进一步被设计为，在所述发射机的所述输出端，使用所述身份与所述其它移动代理交换代理通告信息。
13.如权利要求10的移动代理，其中所述控制器进一步被设计为，与所述其它移动代理交换有关所述移动台的路由信息，并对目的地为所述移动台的数据实现从网络元件的重定向。
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