CN101268670A - 通过多归属移动节点使得能够同时使用归属网络和外部网络 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在多归属移动节点附连到归属网络以及归属代理时，由服务在多归属移动节点的归属网络中的多归属移动节点的归属代理执行的方法。进一步，本方面还涉及用于使得被通过多个接口之一附连到归属网络并且通过多个接口中的至少另一个接口附连到至少一个外部网络的多归属移动节点能够同时使用多个接口的方法。而且，本方面提供多归属移动节点和代表多归属移动节点动作的代理。为了使得移动节点能够使用归属网络和至少一个其他外部网络进行通信，本发明建议将移动节点的归属地址或者其归属网络内的网络节点的归属地址注册为归属网络中的转交地址。

Description

通过多归属移动节点使得能够同时使用归属网络和外部网络
技术领域
本发明涉及在多归属(multihomed)移动节点附连到归属网络以及归属代理(home agent)时、由在多归属移动节点的归属网络中服务多归属移动节点的归属代理执行的方法。进一步，本方面还涉及这样的方法，其用于使得通过多个接口中的一个附连到归属网络、并且通过多个接口中的至少另一个接口附连到至少一个外部(foreign)网络的多归属移动节点能够同时使用多个接口。而且，本方面提供了多归属移动节点和代表多归属移动节点动作的代理。
背景技术
长期演进(LTE)
在世界范围内正在广泛部署基于WCDMA无线接入技术的第三代移动系统(3G)。增强或者演进这种技术的第一个步骤需要引入高速下行链路分组接入(HSDPA)和也被称为高速上行链路分组接入(HSUPA)的增强的上行链路，从而提供非常具有竞争力的技术。
然而，人们知道，用户和运营商的需求和期望将继续发展，所以，3GPP已经开始考虑下一个重要步骤或者3G标准的演进，以确保3G的长期竞争力。3GPP启动了研究项目“演进的UTRA和UTRAN”(E-UTRA和E-UTRAN)。该研究将调查实现性能的重要飞跃的措施，以改进服务提供(provisioning)并且降低用户和运营商成本。
通常假设将存在统一使用因特网协议(IP)的趋势，而且，将来所有服务都会被承载在IP上。因此，演进的焦点是对分组交换(PS)域的增强。
如上所述，演进的主要目的是，进一步改进服务提供并且降低用户和运营商的成本。
更具体地说，长期演进的一些关键性能和容量目标是：
·与HSDPA和HSUPA相比高得多的数据速率：在下行链路上高于100Mbps、且在上行链路上高于50Mbps的预想的目标峰值数据速率改进的覆盖范围：带有大面积覆盖范围的高数据速率在感兴趣于改进较高层协议(例如，TCP)的性能、以及降低与控制面过程(例如，会话建立)相关联的延迟的用户面中显著降低的等待时间
·更大的系统容量：与当前的标准相比三倍的容量长期演进的另一个关键要求是允许向这些技术的平滑迁移。
移动性管理
对于带有异构接入网络的系统中的移动性管理，可以应用不同的协议。在一方面，可以将全局移动性协议用于接入系统间的移动性。用于全局移动性协议的公知例子是基于客户端的网络层协议移动IP(MIPv6)。使用该协议，在针对网络层之上的层的移动节点上，移动性是透明的。另一方面，将本地移动性协议用于接入系统内的移动性，其例子是NetLMM或者GTP。尤其是，特别是在网络层中，这两个例子是基于网络的，即，它们的使用对于移动节点来说是完全透明的。NetLMM是基于IP的，并且独立于潜在的网络技术，而GTP特别用于3GPP网络，而且与该技术耦合，例如，依赖于3GPP特定的标识符。
MIPv6
使用RFC 3775(在http://www.ietf.org可以获得该文件，通过引用合并于此)中所规定的移动IPv6，即使当远离归属时，也可以通过移动节点(MN)的归属地址而联络到该节点。为此，将移动节点与转交地址(care-of address，CoA)相关联，该转交地址提供关于移动节点的当前位置的信息。移动节点的归属代理(HA)以及对端节点(CN)在高速缓存中建立归属地址和转交地址之间的绑定，并且，将目的地为该移动节点的分组直接发送到转交地址。如果移动节点位于其归属网络，则其注销转交地址，并且直接以其归属地址接收分组。
为了允许归属代理为节点截取通信量，使用邻居发现协议的代理(proxy)邻居通告。根据移动IPv6，如果在移动节点的归属代理中存在绑定高速缓存条目，则归属代理发送代理邻居通告，使得更新归属代理附近的节点的邻居高速缓存条目，并且，将移动节点的所有通信量发送到归属代理的链路层地址。
在IETF(因特网工程任务组)中，正在进行关于如何增强移动IPv6以支持带有多个接口的移动节点的讨论。多个接口的这种同时使用提高了对终端的服务质量，并且使得更好地使用网络容量。
返回“归属”的移动节点
当返回归属时，即当移动节点的接口之一附连到归属链路时，在现有技术中描述了两种可能的方法。
在第一种方法中，移动节点将绑定更新发送到归属代理，其中，设置了作为转交地址的其归属地址、归属注册位，并且，寿命被设置到0，以指示其归属代理不再截取或者隧道传送针对其的分组。在这种情况下，归属代理将移动节点的绑定从绑定高速缓存中删除，并且停止代表移动节点发送代理邻居通告。另一方面，移动节点开始在归属链路上发送带有其自己的链路层地址的邻居通告，使得在路由器中的邻居高速缓存条目被改变，而且所有的通信量都被直接发送到移动节点。
在第二种方法中，移动节点在归属链路上注销用于接口的绑定，并且停止使用该接口。在这种情况下，随后，之前发送到所注销的接口的所有通信量都被发送到其余的注册的接口，即，通过移动节点仍连接到的外部网络。
在所述两种情形中，MN都不可能同时使用归属链路和外部链路。
发明内容
本方面的目的是，使得多归属移动节点能够使用归属网络和至少一个其他外部网络来通信。
独立权利要求的主题解决了该目的。优选实施方式服从于从属权利要求。
本方面的一个方面是允许多归属移动节点在被连接到其归属网络时，在其归属网络中将其归属地址注册为转交地址。可替代地，可以将归属网络中的网络节点的地址注册在多归属移动节点的归属代理的绑定高速缓存中。本方面的另一个方面是允许多归属移动节点在其归属代理上注册多个转交地址，其可以包括该多归属移动节点的归属地址或者在归属网络中的地址。
本方面的一个实施方式涉及在多归属移动节点附连到归属网络时，由服务多归属移动节点的归属网络中的多归属移动节点的归属代理执行的方法。归属代理可以接收用于将归属网络中的地址注册为用于多归属移动节点的转交地址的绑定更新消息。要在归属网络中被注册为用于多归属移动节点的转交地址的该地址是归属网络中的该多归属移动地址的归属地址、或者位于归属网络中的网络节点的地址。网络节点例如是代表多归属移动节点动作的代理。进一步，归属代理将该地址作为转交地址添加到其绑定高速缓存中。
将地址添加到归属代理的绑定高速缓存中例如可以产生：用于归属网络中的多归属移动节点的归属地址的绑定。进一步，作为归属网络中的多归属移动节点的转交地址的地址的注册可以向归属网络指示：将多归属移动节点进一步附连到至少一个外部网络。
在本方面的另一个实施方式中，绑定更新包括分配给通过将地址注册为归属网络中的多归属移动节点的转交地址而产生的绑定的绑定唯一标识符。
在本方面的另一个实施方式中，绑定更新可以包括寿命字段，其指示在归属代理认为绑定过期之前剩余的时间单位数量。根据该实施方式，寿命字段指示作为归属网络中的多归属移动节点的转交地址的注册地址的绑定没有过期。
在本发明的另一个实施方式中，绑定高速缓存还指示：在至少一个外部网络中的用于多归属移动节点的至少一个进一步的转交地址。
而且，根据本方面的另一个实施方式，归属代理可以使用被注册为归属网络中的多归属移动节点的转交地址的地址来通过归属网络、或者使用在针对绑定高速缓存中的多归属移动节点注册的相应的至少一个外部网络中的多归属移动节点的转交地址来通过多归属移动节点进一步附连到的至少一个外部网络，而传送、中继或者转发网络层分组到多归属移动节点。
根据本方面的再一个方面，归属代理可以使用在归属代理所维护的绑定高速缓存中的针对多归属移动节点注册的多个转交地址的至少一个转交地址，将网络层分组传送或者转发到多归属移动节点。
为了传送、中继或者转发网络层分组到多归属移动节点，归属代理可以首先从在归属代理中维护的邻居高速缓存中解析与绑定高速缓存中的转交地址相关联的链路层地址，从而例如通过链路层协议传送、中继或者转发网络层分组到所述经解析的链路层地址。
在本实施方式的变型中，当通过归属网络将传输层分组转发或者传送到多归属移动节点时，所解析的链路层地址可以是在到归属网络的其接口上的多归属移动节点的链路层地址、或者在归属代理和多归属移动节点之间的下行链路分发路径中的中间节点的链路层地址。
在本方面的另一变型中，使用用户面的归属网络特定的分层协议结构，将网络层分组转发或者传送到多归属移动节点。这例如可以包括：经由归属代理和多归属移动节点之间的下行链路分发路径中的中间节点，将网络数据分组发送到多归属移动节点。
进一步，在本方面的另一个变型中，归属代理可以接收指示中间节点的链路层地址的消息，而且归属代理可以更新邻居高速缓存，从而将中间节点的链路层地址与同绑定更新中的地址相关联的所注册的转交地址相关联。
在本方面的另一个实施方式中，归属代理维护包括针对多归属移动节点注册的多个转交地址的绑定高速缓存，其中多个转交地址包括在绑定更新中所包括的所述地址。而且，归属代理可以基于过滤策略，决定使用哪个转交地址或者哪些转交地址来将网络层分组传送或者转发到多归属移动节点。
过滤策略例如可以包括下列之一：用户偏好、网络运营商偏好、源和目的地IP地址、传输协议号、源和目的地端口号、IPv6报头中的流标签字段、在使用IPv6安全(IPsec)的情况下的安全参数索引(SPI)、目的地前缀、与转交地址相关联的多归属移动节点接口的类型、在与转交地址相关联的通信链路上的链路特性。
进一步，在本实施方式的变型中，归属代理可以从多归属移动节点、代表多归属移动节点的动作的代理、或者在归属网络或者外部网络中的策略控制节点接收至少一部分过滤策略。
在本发明的另一个实施方式中，归属代理响应于接收到绑定更新，代表多归属移动节点执行代理邻居发现。而且，可能存在这样的情况，其中在多归属移动节点附连到归属网络之前，归属代理已经代表多归属移动节点执行了代理邻居发现。代理邻居发现例如可以包括：将归属代理的链路层地址作为多归属移动节点的链路层地址而通告。
根据本发明的另一个实施方式，多归属移动节点到归属网络的附连包括：根据用于归属网络的接入系统和多归属移动节点之间的数据交换的归属网络的无线接入技术，来建立通信载体。例如，可以在接收到归属代理处的绑定更新之前建立通信载体。
可以通过归属网络和/或外部网络中的通信链路接收绑定更新。
在本发明的一些实施方式中，从多归属移动节点接收绑定更新。
在本发明的其他实施方式中，从归属网络中的代理接收绑定更新。例如，代理可以位于用户面数据分发路径、或归属代理和多归属移动节点之间的控制面数据路径中。
在本发明的再一个实施方式中，从处理归属网络内的多归属移动节点的移动性的归属网络中的本地移动性锚点(anchor)接收绑定更新。在此实施方式中，绑定更新可指示：用于作为多归属移动节点的转交地址而注册的、本地移动性锚点的地址。
在本发明的一些实施方式中，当移动通过不同网络时，归属代理充当用于多归属移动节点的移动性锚点。
本发明的另一个实施方式提供了这样的方法，其用于通过经由多个接口之一附连到归属网络、并且通过多个接口中的至少另一个接口附连到至少一个外部网络的多归属移动节点，来使得能够同时使用多个接口。代表多归属移动节点动作的多归属移动节点或者代理启动：在服务归属网络中的多归属移动节点的归属代理上，将多归属移动节点已经附连到的归属网络中的地址注册为用于归属网络中的多归属移动节点的转交地址。如上所述，要被注册为用于归属网络中的多归属移动节点的转交地址的地址是归属网络中的多归属移动节点的归属地址、或者位于归属网络中的网络节点的地址。进一步，响应于地址被注册为用于多归属移动节点的转交地址，多归属移动节点或者其代理可以通过归属网络或者至少一个外部网络接收网络层分组。因此，可以将目的地为多归属移动节点的网络层分组通过其归属网络和/或至少一个外部网络提供给该多归属移动节点。
如上所述，地址的注册可以产生用于归属网络中的多归属移动节点的归属地址的绑定。例如，可以将绑定更新经由归属网络和/或至少一个外部网络发送。例如，可以通过发送绑定更新给归属代理，来启动将归属网络中的地址注册为用于多归属移动节点的转交地址。
在本发明的另一个实施方式中，可以通过请求归属网络中的网络节点或者代理代表多归属移动节点将绑定更新发送到归属代理，来启动将归属网络中的地址注册为用于多归属移动节点的转交地址。
而且，根据本发明的另一个实施方式，多归属移动节点或者其代理可以忽略归属网络中的其他通信节点对多归属移动节点的链路层地址的请求。
在本发明的另一个实施方式中，多归属移动节点或者其代理可以响应于归属网络中至少一个其他网络节点或者代理对多归属移动节点的链路层地址的请求，将归属代理的链路层地址指示给归属网络中的至少一个其他通信节点。
根据本发明的另一个实施方式，多归属移动节点或者代理可以触发归属代理，以在已经附连到归属网络时代表多归属移动节点执行代理邻居发现功能。例如，这可以通过多归属移动节点或者代理发送的绑定更新将归属网络中的地址注册为用于归属网络中的多归属移动节点的转交地址来完成。
在本发明的另一个实施方式中，多归属移动节点或者其代理将过滤策略传送到归属代理。可以由归属代理使用该过滤策略来确定：为多归属移动节点注册的并且包括归属网络中的地址的多个转交地址中的哪一个或者哪部分被用于传送或者转发传输层分组到多归属移动节点。
在本发明的另一个实施方式中，代理和/或位于归属网络中的所述网络节点位于归属代理和归属网络中的多归属移动节点之间的数据分发路径上。
进一步，应该注意，位于归属网络中的网络节点还可以是相同的网络节点、或者作为代表多归属移动节点动作的代理的功能实体。
通常，外部网络或归属网络例如可以是基于3GPP的网络、非基于3GPP的网络、WiMAX网络、蓝牙网络、无线分组交换网络、或者固定分组交换网络中的任何一种。地址、归属地址和转交地址例如可以是诸如IPv6地址之类的网络层地址。因此，在本发明的某些实施方式中，通过IPv6协议实现网络层，从而至少多归属移动节点和归属代理实现移动IPv6协议。
本发明的另一个方面涉及在多归属移动节点附连到归属网络时服务多归属移动节点的归属网络中的多归属移动节点的归属代理。该归属代理可以包括用于接收绑定更新的接收器，该绑定更新用于将归属网络中的地址注册为用于多归属移动节点的转交地址。要被注册为用于归属网络中的多归属移动节点的转交地址的该地址例如可以是归属网络中的多归属移动节点的归属地址、或者位于归属网络中的网络节点的地址。进一步，归属网络可以包括诸如处理器之类的处理装置，用于将多归属移动节点的归属地址或者位于归属网络中的网络节点的地址作为转交地址添加到归属代理所维护的绑定高速缓存中。
在本发明的另一个实施方式中，将归属代理配置为：根据这里所描述的各种实施方式及其变型之一，来执行由归属代理所执行的方法的步骤。
进一步，本发明的另一个实施方式涉及这样的多归属移动节点，其通过多归属移动节点经由多个接口之一附连到归属网络、并且经由多个接口中的至少另一个接口附连到至少一个外部网络，而使得能够同时使用多个接口。多归属移动节点可以包括处理装置，其用于启动：在服务归属网络中的多归属移动节点的归属代理上，将多归属移动节点已经附连到的归属网络中的地址注册为用于归属网络中的多归属移动节点的转交地址。要被注册为归属网络中用于多归属移动节点的转交地址的该地址例如是归属网络中的多归属移动节点的归属地址、或者位于归属网络中的网络节点的地址。进一步，多归属移动节点可以具有接收器，用于响应于地址被注册为用于多归属移动节点的转交地址，而通过归属网络或者至少一个外部网络接收网络层分组。
根据本发明的另一个实施方式的多归属移动节点还能够操作来执行根据这里所述的各种实施方式及其变型之一的使得多归属移动节点能够同时使用多个接口的方法的步骤。
而且，本发明的另一个实施方式提供多归属移动节点的代理，用于通过经由多个接口之一附连到归属网络、或者经由多个接口中的至少另一个接口附连到至少一个外部网络的多归属移动节点，使得能够同时使用多个接口。该代理可以包括：处理装置，用于启动将多归属移动节点已经附连到的归属网络中的地址在服务归属网络中的多归属移动节点的归属代理上注册为用于归属网络中的多归属移动节点的转交地址；以及接收器，用于响应于将地址注册为用于多归属移动节点的转交地址，而通过归属网络接收网络层分组。要被注册为用于归属网络中的多归属移动节点的转交地址的该地址例如可以是在归属网络中的多归属移动节点的归属地址或者位于归属网络中的网络节点的地址。陆军
根据本发明的另一个实施方式，还可以操作代理以执行根据这里所述的各种实施方式及其变型之一通过多归属移动节点使得能够同时使用多个接口的方法的步骤。
再进一步，本发明的另一个实施方式涉及存储指令的计算机可读介质，在由当多归属移动节点附连到归属网络时服务多归属移动节点的归属网络中的多归属移动节点的归属代理的处理器执行所述指令时，该指令使得归属代理接收将归属网络中的地址注册为用于多归属移动节点的转交地址的绑定更新，其中，要被注册为用于归属网络中的多归属移动节点的转交地址的地址是归属网络中的多归属移动节点的归属地址或者位于归属网络中的网络节点的地址，并且将作为转交地址的地址添加到归属代理维护的绑定高速缓存中。
在本发明的另一个实施方式中，计算机可读介质还存储指令，当由归属代理的处理器执行该指令时，该指令使得归属代理执行根据这里所述的各种实施方式及其变型之一由归属代理所执行的方法的步骤。
另一个实施方式提供存储指令的计算机可读介质，当由多归属移动节点或者代表多归属移动节点动作的代理的处理器执行该指令时，该指令通过启动将多归属移动节点已经附连到的归属网络中的地址在服务归属网络中的多归属移动节点的归属代理上注册为用于归属网络中的多归属移动节点的转交地址，使得多归属移动节点或者代理通过经由多个接口之一附连到归属网络并且经由多个接口中的至少另一个接口附连到至少一个外部网络的多归属移动节点能够同时使用多个接口，其中要被注册为用于归属网络中的多归属移动节点的转交地址的地址，是归属网络中的多归属移动节点的归属地址或者位于归属网络中的网络节点的地址，并且响应于该地址注册为用于多归属移动节点的转交地址经由归属网络和至少一个外部网络接收网络层分组。
在本发明的另一个实施方式中，计算机可读介质还存储指令，当多归属移动节点或者代表多归属移动节点动作的代理的处理器执行该指令时，该指令使得多归属移动节点或者代理执行用于根据这里所述的各种实施方式及其变型之一通过多归属移动节点使得能够同时使用多个接口的方法的步骤。
附图说明
下面将参照附图来更加详细地描述本发明。在附图中，使用相同的附图标记表示相同或者对应的细节。
图1示出了示例网络，其中多归属移动节点已经在多归属移动节点的归属网络中的其归属代理上注册了多个转交地址；
图2示例性地示出了：虽然多归属移动节点仍连接到外部网络，但是，当返回归属时，删除多归属移动节点的绑定高速缓存中的所有绑定；
图3示例性地示出了根据本发明的示例实施方式的在归属代理绑定高速缓存上注册多个转交地址的多归属移动节点，其中，该转交地址包括归属地址本地地址；
图4示出了示例系统架构的更加详细的概况，其中，可根据本发明的一个实施方式来实现本发明；
图5示出了根据本发明的实施方式的示例绑定更新消息；
图6示出了根据本发明的实施方式的、可以包括在图5的绑定更新消息中的示例绑定唯一标识子选项；
图7示出了根据本发明的示例实施方式、在SAE锚点/归属代理处的示例绑定高速缓存；
图8示出了根据本发明的示例实施方式、由SAE锚点/归属代理维护的示例邻居高速缓存；和
图9示出了根据本发明的示例实施方式、由SAE锚点/归属代理维护的示例路由表。
具体实施方式
下面的段落将描述本发明的各种实施方式。仅为了举例的目的，关于根据在背景技术部分所讨论的LTE的(演进的)UMTS通信系统略述大多数实施方式。应该注意，可以例如结合诸如之前描述的LTE UMTS通信系统之类的移动通信系统而有利地使用本发明，但是，本发明不限于其在这种特定示例通信网络中的使用。
因此，这里所使用的术语主要基于3GPP和移动IPv6的标准化中的IETF所使用的术语。然而，关于LTE(UMTS)架构和移动IPv6的实施方式的术语和描述不试图将本发明的原理和构思仅仅限制到这种系统和这种协议的使用。
在上面背景技术部分给出的说明试图帮助更好地理解在这里所描述的大部分为LTE特定的示例实施方式，而不应该被理解为将本发明限制到移动通信网络中的过程和功能的所描述的具体实现。但是，在这里提出的改进可以容易地应用在背景技术部分中所描述的架构/系统中，而且，在本发明的一些实施方式中，还可以容易地利用这些架构/系统的标准和改进的过程。
定义
下面将提供关于在本文档中频繁使用的一些术语的定义。
网络节点或者移动节点是网络中的物理实体。一个节点可以具有几个功能实体。功能实体指的是实现和/或提供预定集合的功能给节点或者网络的其他功能实体的软件或者硬件模块。节点可以具有将该节点附连到节点可在其上通信的通信设施或介质的一个或多个接口。类似地，网络实体可以具有逻辑接口，其将功能实体附连到在其上可以与其他功能实体或者节点通信的通信设施或介质。
节点或者网络实体的地址可以是具有永久或者临时有限的有效性的节点或网络实体的全局或者站点本地标识符。典型地，在这里的一些实施方式中，地址是网络层地址，即，用于OSI参考模型的网络层上的节点和网络实体的标识(例如，见教科书“Computer Networks”，by Andrew S.Tanenbaum，forthedition，2003，Prentice Hall PTR，chapter 1.4，通过引用合并于此)。网络层或者层3通常提供用于将可变长度的分组从源经由一个或多个网络发送到目的地的功能和过程装置。在本发明的一些实施方式中，地址标识第一网络节点/功能实体和第二网络节点/功能实体之间的隧道端点，例如IP上的IP(IP-over-IP)隧道或者GTP隧道。
典型地，主机或者网络节点的接口被分配有一个地址。然而，还可以将多个地址分配给单个接口。进一步，在包括多个网络实体的网络节点的情况中，地址可以与网络实体的逻辑接口相关联。
归属地址是分配给移动节点的地址，其用作移动节点的永久地址。该地址在移动节点的归属网络内。例如，当存在多个归属网络时，移动节点可以具有多个归属地址，或者，移动节点可以在单个归属网络中具有多个归属地址。
转交地址是当访问外部网络时与移动节点相关联的地址。移动节点可以同时具有一个或多个转交地址。
通常，通过移动节点在其上注册用于移动节点的给定归属地址的其转交地址的归属代理的位置，来标识移动节点的归属网络。
在本发明的一些实施方式中，在网络层上使用IPv6协议。在这种情况下，地址是主机或者网络实体的单个(逻辑)接口的标识符，以便从另一个IPv6子网发送到其的分组经由较低层链路而被递交到该地址所标识的接口。
归属代理是这样的路由器或者功能实体，其在移动节点向其注册当前的转交地址的、移动节点的归属网络上提供路由功能。当移动节点离开归属时，归属代理可以在归属链路上截取目的地为移动节点的归属地址的分组，将它们封装，然后将它们隧道传送到移动节点的注册的转交地址中的一个或者一些。
绑定是移动节点的归属地址与用于该移动节点的转交地址之间的关联。在本发明的一些实施方式中，也将该关联的剩余寿命和/或绑定唯一标识(BID)号(也被称为绑定唯一标识符)当作绑定的一部分。绑定唯一标识号是用于区分由移动节点所注册的多个绑定的标识号。不同BID的分配允许移动节点为给定移动节点(归属地址)注册多个绑定，同时避免绑定的重复。
通过表示一过程的注册来产生绑定，在该过程期间，移动节点或者代理(proxy)发送绑定更新给移动节点的归属代理(或者对端节点)，使得用于移动节点的绑定被注册。例如，可以将绑定存储在绑定高速缓存中。
多归属移动节点是具有用来在其间选择的几个地址的移动节点。例如，多归属移动节点可以具有多个接口，而且可以被同时连接到不同的接入网络。
通过至少一个编号来标识每个网络。该编号允许将分组路由到网络中的节点。而且，该编号引用可以由网络中的节点使用的标识符池。网络中的地址是标识符池中的标识符。例如，在IPv6中，网络的编号是IPv6前缀，而网络中的地址是由IPv6前缀和IPv6主机部分组成的IPv6地址。
在不同的网络中，例如，在归属网络和外部网络中，使用不同的地址。
本发明的概览
如上所述，移动IPv6协议不允许同时使用到外部网络的连接和到移动节点的归属网络的连接。如果移动节点通过发送绑定更新给归属代理，而在归属网络中注册，则归属代理从绑定高速缓存中丢弃所有绑定。进一步，归属代理将停止代表移动节点执行代理邻居发现。这样，在多归属移动节点将能够使用到外部网络的链接用于在返回归属时进行通信(即，附连到归属网络的接入网络)的情况下，移动节点通常有两种选择：移动节点在已经附连到归属网络上之后排它地使用其到该归属网络的链接；或者可替代地，不在归属代理上注册其自身，使得使用外部网络中的其转交地址，即排它地通过外部网络，仍将所有通信量路由到移动节点。
根据本发明的一个方面和实施方式，建议了：当多归属移动节点连接或者被连接到归属网络时，移动节点(或者代表移动节点动作的代理)将归属网络中的地址在归属代理上注册为用于多归属移动节点的转交地址。被注册为用于多归属移动节点的转交地址的归属网络中的地址例如可以是归属网络中的多归属移动节点的归属地址、代表多归属移动节点动作的代理的地址、或者位于归属代理和多归属移动节点之间的数据分发路径中的归属网络中的另一个网络节点或功能实体的地址。
如果例如使用了IPv6，则需要扩展协议，使得允许归属代理将移动节点的归属地址注册为转交地址，根据RFC3775中指定的移动IPv6协议，这在现在是不被允许的。而且，在本发明的某些实施方式中，归属代理还进一步充当移动节点的代理，并且为移动节点执行代理邻居发现，同时，移动节点连接/附连到其归属网络。
为了使得能够使用几个链接(包括到移动节点的归属网络的链接)，本发明的另一个方面和实施方式涉及允许将多于一个转交地址注册在归属代理的绑定高速缓存中。
为了区分移动节点的各个绑定，本发明的一个实施方式预见了：引入与各个绑定或者绑定组相关联的绑定唯一标识号，从而允许对绑定高速缓存中的各个绑定的管理(例如，添加、删除、更新等)。为了该目的，本发明的另一个实施方式建议在RFC 3775中所指定的移动IPv6协议的增强的绑定更新消息。
图3示出了用于展现本发明的这些方面的示例网络概况。多归属移动节点连接到外部网络#1，并且已经附连到其归属网络。为了示例目的，通过诸如因特网或者分组数据网络(PDN)之类的另一个分组交换网络将归属网络和外部网络两者互连。在图3所示的示例实施方式中，实现移动性管理协议(诸如移动IPv6)的多归属移动节点正在从外部网络#1向其归属网络移动。
应该注意，归属网络还可以被提供有另一个移动性管理协议，该协议专用于归属网络，并且处理相同种类的网络之间、和/或归属网络的接入系统内的移动性。然而，这不是本发明的原理的本质兴趣点。
进一步，在该例中假设，移动节点已经在用于通过外部网络(使用转交地址)将数据分组路由到移动节点的归属网络中的其服务归属代理上注册了转交地址注册。
在已经附连到归属网络(即，当已经建立了到归属网络的连接性，例如到归属网络的接入网络时)后，移动节点期望维护通过用于通信的外部链接到外部网络的连接性。因此，与发送将(所有)其转交地址在归属代理上注销的绑定更新不同，多归属移动节点将这样的绑定更新发送到归属代理，该绑定更新请求归属代理将(归属网络中的)移动节点的归属地址注册为归属网络中的转交地址。可替代地，还可以由代表多归属移动节点的归属或者外部网络中的代理节点发送绑定更新。因此，可以通过归属网络或者其连接到的外部网络将绑定更新传输到归属代理。进一步，如上所述，除了多归属移动节点的归属地址之外的归属网络中的另一个地址可以被注册为多归属移动节点的转交地址。例如，根据本发明的另一个实施方式，可以注册代表多归属移动节点动作的归属网络中的代理的地址。
归属代理响应于接收到绑定更新而更新绑定高速缓存。如为了示例目的的图3所示，将指示将多归属移动节点的地址注册为转交地址的新绑定添加到归属代理的绑定高速缓存中。用于注册多归属移动节点的转交地址的绑定更新可以包括用于区分和/或标识多归属移动节点的各个绑定的BID。通过检测多归属移动节点的归属地址或者归属网络中的地址作为转交地址的注册，归属代理可以进一步从用于多归属移动节点的绑定高速缓存条目中识别出：多归属移动节点连接到归属网络，并且同时连接到另一个外部网络。
在已经注册了用于多归属移动节点的新绑定(例如，已经将归属地址注册为归属网络中的转交地址)之后，归属代理现在可以将目的地为多归属移动节点的数据分组路由通过归属网络或者外部网络路由。例如，可以基于归属代理上的过滤规则或者策略来决定选择哪个网络用于数据递交。
在该实施方式的变型中，归属代理充当用于关于归属网络中的邻居发现的多归属移动节点的代理。这意味着，归属代理通过将其自己的链路层地址指示给请求节点或者实体，而答复对多归属移动节点链路层地址的请求，从而将目的地为多归属移动节点的网络层地址的数据分组转发给归属代理的链路层地址。在该实施方式的另一个变型中，代表多归属移动节点动作的代理在已经在归属网络中注册了转交地址时执行用于多归属移动节点的邻居发现功能。与上面描述的变型类似，当答复对多归属移动节点链路层地址的请求时，代理提供归属代理的链路层地址。
通常，将移动节点的归属地址或者归属网络中的地址注册为归属网络内的多归属移动节点的转交地址，已经足以使得移动节点能够不仅通过其归属网络而且通过潜在的其它(外部)网络接收数据。
然而，在本发明的一些实施方式中，还要进一步确保在归属网络中预见适当的措施，以便确保通过其归属网络正确路由目的地为移动节点的数据分组。在本发明的这些实施方式中，可以预见目的地为多归属移动节点的用户面数据分组的分发路径的更新，以通过归属网络将数据分组递交到多归属移动节点。分发路径的这种更新例如伴随有通过路由或者交换条目的适当操控来更新归属网络中的路由。
示例网络架构的概览
图4示出了其中可实现本发明的示例网络架构的概览。在该例中，将多归属移动节点406的归属网络分离为诸如3GPP演进分组核心网络400之类的核心网络、和诸如LTE无线接入网络(RAN)401之类的无线接入网络。在无线接入网络中，可以提供诸如增强的节点B之类的多个基站来提供经过空间接口到移动节点的连接性。
3GPP演进分组核心网络400包括作为演进的3GPP架构中的功能实体的内部接入系统锚点(IASA)。可以将实体在逻辑上划分为SAE锚点402和3GPP锚点403。在图4中，没有绘出IASA，但是示出了其功能实体(SAE锚点402和3GPP锚点403)。例如，IASA可以负责下面功能：
·分组路由和转发；
·用于移动性管理信令或者用于PDN接入控制(可选)的认证、授权和密钥管理；
·策略和收费增强功能(PCEF)；
·收集用于在线或者离线收费系统的收费信息；
·用于3GPP接入和非3GPP接入之间的移动性的移动性锚点；
·包括来自PDN地址空间的IP地址分配的到PND的网关功能；和
·3GPP接入系统间移动性锚点(可选)
SAE锚点402是固定(anchor)用于3GPP接入系统和非3GPP接入系统之间的移动性的用户面的功能实体。在该示例实施方式中，归属代理与多归属移动节点406的SAE锚点402放置在一起，即，包括SAE锚点402的归属代理功能或者功能实体，并且在单个网络节点中提供归属代理。
3GPP锚点403是固定用于2G/3G接入系统和LTE接入系统之间的移动性的用户面的功能实体，因此也负责对目的地为附连到无线接入网络的移动节点的数据分组/从附连到无线接入网络的移动节点接收到的数据分组进行路由。假设3GPP锚点是用于来自/到附连到LTE RAN的移动节点的用户面通信量的锚点。
进一步，核心网络包括至少一个移动性管理实体404。移动性管理实体(MME)管理和存储用于移动节点的上下文信息(在3GPP术语中称为UE)。例如，当在空闲状态中，UE/用户标识、UE移动性状态、用户安全参数被维持在MME的上下文中。MME可以进一步产生临时标识并且将它们分配给移动节点/UE。其还可以检查关于移动节点/UE是驻留于(camp on)跟踪区域(TA)还是公共陆地移动网络(PLMN)的授权，而且还可以认证用户。因此，将主要MME功能总结如下：
·UE控制面上下文的管理和存储；
·在LTE RAN中的UE的移动性管理；
·认证、授权(PLMN、TA)和密钥管理；
而且，核心网络还包括一个或多个用户面实体404。用户面实体(UPE)终止用于空闲状态UE的下行链路数据路径，并且，当下行链路数据到达UE时触发/启动分页(paging)。UPE共同管理和存储UE上下文，例如IP载体服务或者网络内部路由信息的参数。其在截取的情况下执行用户通信量的复制。因此，主要UPE功能是：
·分组路由和转发；
·用于用户面通信量的密码终止；
·IP报头压缩；
·针对用户面的eNodeB间的移动性锚点；
应该注意，分配给3GPP锚点的功能还被分发给MME和/或UPE和/或SAE锚点。
本发明的另一个实施方式还预见，在图4所示的架构中集成本地化的移动性管理方案。为了从多归属移动节点隐藏接入网络内的移动性，可以使用基于网络的、本地化的移动性管理。支持基于网络的、本地化的移动性(也称为NetLMM)的协议允许移动节点在本地化移动域中四处移动，改变该域内的附连点，但是不识别出网络层上的变化，并且维持无缝通信。
通常为NetLMM、移动接入网关(MAG)和本地移动性锚点(LMA)定义两个协议实体。进一步，还可以存在在MAG和LMA之间交换的一组所定义的消息。这些规范总体可以使得移动性事件对于网络层上的移动节点透明。例如，当移动节点从一个MAG到另一个MAG交递(hand over)时，新的MAG将位置注册发送到LMA，以通知LMA关于移动节点的新位置。
本地移动性锚点(LMA)例如可为路由器或者网络节点中的功能实体，其提供终止到多移动接入网关的连接、服务针对在NetLMM(基于网络的本地化移动性管理)系统内移动的移动节点的移动性请求、和参与NetLMM协议交换的路由功能。
从而，LMA可以维持到移动节点的地址的可到达性，同时，移动节点在NetLMM基础结构内四处移动。LMA还可以进一步负责维持包括一组映射的移动节点的转发信息，以通过它们的标识符将移动节点与它们的地址信息相关联，从而将移动节点和它们的服务MAG以及LMA和MAG之间的关系相关联。在NetLMM基础结构中可以存在一个或多个LMA。
移动接入网关(MAG)是嵌入在设备中的路由器、或者其中的功能实体，其终止移动节点附连它们到其上的特定链路层技术。其终止连接的MAG的一端到一个或多个本地移动性锚点，并且参与NetLMM协议交换。通常，MAG是作为NetLMM基础结构中第一跳路由器的、移动节点附连到的路由器/路由实体。MAG可以在链路层所提供的某个特定链路上被连接到移动节点，但是，NetLMM基础结构不知道关于所使用的链路层技术。每个MAG具有在MAG和LMA之间的NetLMM协议消息传送中使用的其自己的标识符。在链路层特定功能和NetLMM功能之间的重要接口驻留在MAG上。在NetLMM基础结构中可能存在多个MAG。
存在如何在演进的3GPP架构中应用基于网络的、本地化的移动性管理、以及如何将NetLMM实体映射到不同3GPP实体的不同可能性。例如：
·LMA可以与SAE锚点放置在一起。这里，LMA可以与归属代理分离、或者甚至可以与归属代理组合。
·LMA可以与3GPP锚点放置在一起。
·MAG可以与3GPP锚点放置在一起(在LMA与SAE锚点放置在一起的情况下)。
·MAG可以与UPE放置在一起(在LMA与3GPP锚点或者SAE锚点放置在一起的情况下)
·MAG可以与MME放置在一起(在LMA与3GPP锚点或者SAE锚点放置在一起的情况下)
转交地址的注册
绑定更新的格式
根据本发明的示例实施方式，由移动节点使用绑定更新(BU)消息来通知用于自己的新的转交地址给其他节点。根据本发明的一个方面，即使移动节点附连到其归属网络，绑定更新也可指示移动节点的归属地址作为转交地址。如果需要，则包括注册的BID的绑定唯一标识符子选项可被包括在绑定更新中。
在一种示例实施方式中，将MIPv6用于移动性管理。在该实施方式中，绑定更新与RFC 3775第6.1.7部分中定义的绑定更新类似。如MIPv6中所定义的绑定更新的结构如图5所示。
可以例如由IPv6报头中的源地址字段、或者由替代转交地址选项(如果有的话)来指定多归属移动节点的转交地址。与标准MIPv6不同，如果转交地址作为现有的绑定高速缓存条目中的归属地址而出现，则不暗中(silently)丢弃绑定更新。
在本发明的一个实施方式中，当接收到绑定更新时，归属代理不去除用于移动节点的任何先前注册的绑定。在该实施方式中，归属代理可以注册所接收到的每个绑定，而不从绑定高速缓存中删除先前的绑定。因此，用于多归属移动节点的多绑定(即，转交地址注册)是可能的。
为了管理多归属移动节点的绑定，例如，在接收到明确的请求或者在绑定的寿命过期时，归属代理可删除独立的绑定(或者所有绑定)。这例如可以通过添加附加的标志到绑定更新来实现，该标志指示在绑定更新中所包括的转交地址是否正在注册新绑定、或者请求删除与所指示的地址对应的绑定。在另一种示例实现中，不扩展绑定更新消息，而是通过再次“注册”转交地址、并且将寿命字段设置到0或者指示请求从绑定高速缓存中删除绑定的任意值，来删除转交地址的注册。
可替代地，在本发明的另一个实施方式中，可以通过绑定唯一标识符子选项来扩展从MIPv6中知道的绑定更新。进一步，可以可选地将BID子选项包括在绑定确认、绑定刷新请求或者绑定错误消息中。
在图6中示出了根据本发明的一个示例实施方式的示例BID子选项。可以将该示例子选项添加到MIPv6协议的上述消息之一中。具体地说，例如，可以将BID子选项作为移动性选项(见图5)添加到绑定更新中。
将BID子选项的类型值进行设置，以指示BID子选项被包括在绑定更新中。可以将长度值设置为不同的值，以指示是否设置在子选项中的C标志。例如，如果将该值设置为4，则没有设置C标志；如果将其设置到20，则设置了C标志。
绑定唯一ID(BID)包括分配给在带有该子选项的绑定更新中承载的绑定的标识符。例如，BID可以是16位的无符号整数。
当BID子选项被包括在绑定更新中时，优先级/状态字段指示分配给每个绑定的优先级字段。接收器可利用该优先级来确定使用哪个绑定来将目的地为多归属移动节点的数据分组递交到该多归属移动节点。例如，优先级/状态可以是8位无符号整数。例如，为零的值指示没有将优先级分配给该绑定；该值越高则该绑定的优先级越高。进一步，应该注意，是否存在优先级/状态字段是可选的。
当绑定位置标识符子选项包括在被绑定确认中时，优先级/状态字段可以指示与大量注册模式中的每个绑定对应的状态。因此，可以通知移动节点每个绑定的注册状态。状态字段的值可以指示绑定的注册是否已经成功。
在本发明的一些实施方式中，BID子选项的可选转交地址(C)标志可以指示移动节点可以存储与绑定唯一标识符子选项中的BID对应的转交地址。在多归属移动节点发送单个绑定更新中的多个绑定(即，请求大量注册)的任何时候，该标记例如可以被包括在BID子选项中。
在绑定唯一标识符子选项中的另一个字段可以是可删除(R)标志，该标志例如可以被设置用于指示移动节点请求归属代理删除与BID对应的绑定，即使绑定更新不用于注销也是如此。然而，包括这种标志可以是实现特定的，并因此是可选的。
在本发明的另一个实施方式中，绑定更新还可以进一步包括IP流过滤信息，其根据哪个归属代理可以决定哪个绑定用于转发或者传送目的地为多归属移动节点的数据分组，来定义过滤策略。
图7示出了根据本发明的示例实施方式、在SAE锚点/归属代理处的示例绑定高速缓存。在绑定高速缓存的左手栏中，通过归属代理用于服务归属网络中的相应的多归属移动节点的其归属地址，来指示其中在该表的相应行中的绑定是有效的多归属移动节点。例如，在该表中的前三个绑定与具有归属地址HoA#1的第一多归属移动节点相关联。第4和第5绑定是用于具有归属地址HoA#2的另一个、第二多归属移动节点的。对于每个绑定，绑定高速缓存指示所关联的转交地址。对于带有归属地址HoA#1的多归属移动节点的头两个绑定，存在外部网络中的两个转交地址CoA#1和CoA#2。带有归属地址HoA#1的多归属移动节点的第3绑定指示多归属移动节点的归属地址HoA#1作为其转交地址。因此，该条目是用于维护绑定高速缓存的归属代理所服务的其自己的归属网络的多归属移动节点的绑定。
对于带有HoA#2的多归属移动节点，已经注册了两个转交地址CoA#3和CoA#4，其指示多归属移动节点具有到两个外部网络的连接性。
进一步，每个绑定可以可选地包含寿命字段，其指示在被归属代理当作过期之前剩余的时间单位数量。可选地，每个绑定包括归属注册标记，当被设置时，该标记指示归属代理应该充当多归属移动节点的归属代理。进一步，绑定可以包括可以被用于控制绑定更新的截取的序列号字段。进一步可选地，绑定可以包括用途选项。
如上所述，在本发明的一些实施方式中，绑定进一步包括用于管理多归属移动节点的单独绑定的BID字段。而且，在绑定中的另一个可选字段可以是绑定的优先级。优先级可以例如帮助从针对多归属移动节点注册的绑定中选择绑定，来使用所选择的绑定的转交地址将目的地为多归属移动节点的归属地址的数据分组传送、中继或者转发。进一步，绑定可以可选地包括过滤信息，其可以由归属代理使用，来决定使用哪个/哪些绑定来传送、中继或者转发目的地是多归属移动节点的归属地址的数据分组。在变型中，当进行这种决定时，还可以考虑分配给绑定的优先级。
转交地址的注册
根据本发明的一个实施方式，多归属移动节点使用绑定更新将在归属网络中其自己的归属地址注册为转交地址。例如，可以使用归属网络上的MIPv6信令来完成这项工作(例如，通过归属网络的接入网络)。因此，将多归属移动节点的归属地址注册为用于多归属移动节点的归属地址的转交地址。
可替代地，在本发明的另一种实施方式中，绑定更新还可以包括多归属移动节点的符合链路层网络的链路层地址。
随后，归属代理可以将目的地为归属链路接口的分组转发到该链路层地址。
本发明的另一个实施方式预见：绑定更新包括归属网络内的网络节点/功能实体的标识符。例如，这种网络节点/功能实体可以是在3GPP演进分组核心网络400(见图4)中的UPE或者3GPP、或者代表多归属移动节点动作的代理。作为当附连到归属网络时的附连过程结果、或者作为在移动期间跟踪区域更新过程的结果，例如，网络节点的标识符对于移动节点来说可以是已知的。如果使用NetLMM，则可能的网络节点/功能实体可以例如是LMA或者MAG。
该标识符可以是诸如IPv6地址或者相应网络节点/功能实体的链路层地址之类的相应网络节点/功能实体的地址。
绑定更新的传输
在本发明的一些实施方式中，经由归属网络将绑定更新传送到归属代理。在本发明的另一个实施方式中，通过多归属移动节点附连到的外部网络，来传送绑定更新。进一步，如果多归属移动节点发送绑定更新，则可以经由多于一个网络而将绑定更新同时发送到归属代理，例如，通过归属网络和至少一个其他外部网络、或者通过两个或更多的外部网络。
如上所述，可以由多归属移动节点发送绑定更新。另一种选项是充当用于多归属移动节点的代理而动作的网络节点/功能实体将绑定更新传送到归属代理。
因此，多归属移动节点也可以明确请求网络节点/功能实体这样做。可替代地，可以由多归属移动节点和代理之间的信令、或者由代理从归属网络或者外部网络中的另一个网络节点/功能实体接收触发，而暗中触发由代理发送绑定更新。
在本发明的实施方式中，当绑定更新是3GPP锚点时，一个代理实体可以代表多归属移动节点动作。例如，当已经附连到归属网络的接入网络，例如图4中的LTE RAN 401时，多归属移动节点可以明示或者暗示地请求3GPP锚点来发送绑定更新。在本发明的另一个替代实施方式中，在从多归属移动节点明示或者暗示请求时，还可以由MME或者UPE发送绑定更新。
在上面的例子中，MME或者UPE(相应地)还可以代表多归属的移动节点来触发绑定更新的传输。例如，如果多归属移动节点不实施MIPv6、而是UPE或者MME作为用于多归属移动节点的代理动作(如Chowdhury等人所著的“Network Based Layer 3Connectivity and Mobility Management for IP6”，February 2006(可以从http://www.ietf.org获得，通过引用合并与此)中所指定的)，则这是可行的。根据本文档和该例子，多归属移动节点可以在已经更新了绑定之后在接入路由器间交递(handoff)中连接到目标基站(如eNodeB)。然而，在SAE锚点和接入网络中，如LTE RAN中，在通过绑定更新来更新其绑定之前，连接多归属移动节点。
本发明的另一个实施方式涉及这样的情况，其中，在归属网络中使用NetLMM用于本地化的移动性管理，即，归属网络宽移动性管理。在这种情况中，作为网络节点或者功能实体的LMA可以代表多归属移动节点发送绑定更新。
在一个例子中，LMA是与SAE锚点放置在一起的功能实体。在这种示例情况中，移动节点可以启动经由SAE锚点内部接口将绑定更新从LMA传送到还作为SAE锚点中的功能实体的归属代理。可替代地，如果代理代表多归属移动节点动作，则在归属网络中的3GPP锚点可以触发：LMA在接收到明示或者暗示触发时代表多归属移动节点发送绑定更新。
如果LMA是与3GPP锚点放置在一起的功能实体，则可以使用与上述提议的类似的解决方案，其中，3GPP锚点，即其LMA功能，发送绑定更新。
代理邻居发现
在多归属移动节点远离归属，即没有附连到其归属代理位于其中的归属网络的情况下，归属代理将执行用于多归属移动节点的代理邻居发现功能。这意味着，归属代理代表多归属移动节点答复针对解析多归属移动节点链路层地址的请求，从而将归属代理的链路层地址指示给请求实体或者节点。当多归属移动节点返回到归属时，根据本发明的一种实施方式，归属代理执行用于多归属移动节点的代理邻居发现。例如，当接收到指示在归属网络中的多归属移动节点的转交地址的绑定更新时，归属代理可以继续充当用于多归属移动节点的代理，并且可以通过发送包括其链路层地址的邻居广播来答复要求解析多归属移动节点的链路层地址的邻居恳求(solicitation)。
可选地，绑定更新可以包含指示归属代理在多归属移动节点附连到其归属网络时是否代表多归属移动节点执行邻居发现功能的标志。
在本发明的另一个实施方式中，归属代理在接收到关于多归属移动节点已经附连到归属网络的绑定更新时，停止执行邻居发现功能。在此实施方式中，例如在图4中的3GPP锚点403或者UPE 405的归属网络中的代理可以代表多归属移动节点执行邻居发现功能。在多归属移动节点不实施MIPv6而是使用如上所述的“Network Based Layer 3Connectivity and MobilityManagement for IP6”中描述的“代理MIP”的情形中，也可以应用相同的解决方案。
在上述实施方式中，当开始连接到归属网络并且已经注册了归属网络中的转交地址时，多归属移动节点可以不答复邻居恳求。
在归属网络中的数据路径的适配
在本发明的一些实施方式中，当响应于绑定更新将用于多归属移动节点的转交地址注册在其归属网络中时，更新目的地为多归属移动节点的数据分组的数据面路由。例如，这可能要求在包括归属代理的SAE锚点中路由表/注册高速缓存的更新。
在本发明的一些实施方式中，邻居高速缓存是“表”，其允许当通过归属网络或者外部网络将数据分组发送到多归属移动节点时，解析朝向多归属移动节点的下一跳的链路层地址。例如，如果归属代理已经选择了一个(或多个)转交地址，则通过其，可解析下一跳的链路层地址中。
考虑到图4中的架构的示例目的，SAE锚点402中的归属代理可以通过归属网络(包括3GPP演进分组核心网络400和LTE RAN 401)、或者通过外部网络，即非3GPP网络/WLAN 3GPP IP网络410，将数据分组传送或者转发到多归属移动节点。如果归属代理决定利用外部网络中多归属移动节点406的转交地址，则其为到网关411的链路层的下一跳解析链路层地址。
假设带有归属代理的SAE锚点402和网关410两者都位于公共链路层网络内，则该解析将指示网关410作为链路层上的下一跳。
可替代地，在SAE锚点402中的路由表可以向归属代理指示网络层地址，该网络层地址指定在例如正在互连归属和外部网络的基于IP的网络上的下一跳(hop)。通过该网络层地址，归属代理可以通过利用在SAE锚点402内维持的邻居高速缓存来解析下一跳(例如，路由器)的链路层地址。
如果决定通过归属网络传送或者转发目的地为多归属移动节点的数据分组，则邻居高速缓存例如可以指示3GPP锚点403或者UPE 405的链路层地址，以便(在链路层上)将数据分组分别提供给3GPP锚点403或者UPE 405，其之后例如经由多归属移动节点连接到的eNode B而将该数据分组进一步向下游转发到多归属移动节点。
图8示出了根据本发明的示例实施方式由SAE锚点/归属代理维护的示例邻居高速缓存。如图所示，可以将邻居高速缓存当作允许确定在针对给定网络层地址的链路层上的下一跳的链路层地址的表。例如，如果网络节点或者功能实体需要将网络层数据分组发送、转发或者中继到在相同链路层网络上的目的地，则其可查找在邻居高速缓存中的目的地网络层地址的链路层地址。例如，如果将IP分组发送到IP地址IP#2，则网络节点或者功能实体的链路层协议将从邻居高速缓存中查找链路层目的地地址，并且将在链路层分组中封装的IP分组传送到在邻居高速缓存中指示的链路层地址。
在另一个实施方式中，在3GPP分组核心网络400中的网络节点使用网络层上的IP协议。在这些情况下，还有可能将归属代理正在传送或者转发的(IPv6)数据分组通过IP上的IP隧道传送、而提供给到多归属移动节点的用户数据路径上的下一跳。
例如，如果下行链路分发路径是SAE锚点402(归属代理)→3GPP锚点403→UPE 405→eNode B→多归属移动节点606，则归属代理可以使用SAE锚点402/归属代理和3GPP锚点403之间的IP隧道，以将数据分组提供给3GPP锚点403。为此目的，应该在绑定高速缓存内将归属代理和3GPP锚点402之间的隧道端点注册为用于归属网络中的多归属移动节点406的转交地址。进一步，在3GPP锚点403和UPE 405之间，也可以使用(另一个)IP上的IP隧道，以便从3GPP锚点403向UPE 405提供分组。可替代地，还可以在SAE锚点402/归属代理和UPE 405之间建立IP上的IP隧道。
关于UPE 405和服务LTE RAN 401中的多归属移动节点406的eNode B之间的连接，可以将GTP隧道用于数据分组交换。关于已知GTP协议的详细情况，见3GPP TS 29.060，“General Packet Radio Service(GPRS)，GPRSTunneling Protocol(GTP)across the Gn and Gp interface”，version 7.2.0of June2006，通过引用合并与此。
在本发明的另一个替代实施方式中，下行分发路径可以是SAE锚点402(归属代理)→UPE 405→eNode B→多归属移动节点606(即，在SAE锚点402和UPE 405之间存在直接接口)。在这种情况下，可以预见与上述传送或者转发目的地为多归属移动节点406的数据分组类似的措施。然而，在这种情况下，如果使用SAE锚点402/归属代理和UPE 450之间的链路层传输，则可以将UPE 405的链路层地址或者网络层地址注册为用于多归属移动节点406的转交地址。可替代地，如果将多归属移动节点的归属地址注册在转交地址中，则SAE锚点402/归属代理中的路由表/邻居高速缓存将UPE 405指示为朝向多归属移动节点406的下一跳。
图9示出了根据本发明的示例实施方式、由SAE锚点/归属代理维护的示例路由表。在该例中，移动节点具有三个连接，即，到外部网络的两个连接(前两行)和到归属网络的一个连接(第三行)。而且，在路由表的最后一行中存在默认路由条目*。
归属代理为目的地为CoA#1和CoA#2的分组建立隧道。为此，可以建立虚拟隧道接口tun0和tun1，并且IP路由模块将分组分别转发到：到虚拟接口tun0和tun1的CoA#1或CoA#2。虚拟接口利用归属代理的IP地址作为源地址而转交地址作为目的地地址，来封装IP中的分组。在下一个步骤中，再次将IP中的IP(IP-in-IP)的经封装的分组转发到IP路由模块。下一跳，将到转交地址的IP分组转发到最后一行中的条目*指示的默认网关。
而且，在本例中，代表移动节点动作的归属代理和代理节点在相同的链路上。不隧道传送目的地为归属网络中的HoA#1的MN的分组，将把它们转发到实际接口的链路层。链路层接口的邻居高速缓存具有带有用于代理节点的链路层地址的HoA#1的条目。
如果使用NetLMM，则LMA(与其实际物理位置无关)可以发送绑定更新，以便注册用于多归属移动节点406的归属网络本地转交地址。在这种情况下，SAE锚点402/归属代理将把LMA的地址注册为用于归属网络中的多归属移动节点406的转交地址，以便将数据分组(如果通过归属网络提供的话)转发到LMA。可替代地，如果将多归属移动节点406的归属地址注册为用于归属网络中的多归属移动节点406的转交地址，则应该将SAE锚点402/归属代理中的路由表/邻居高速缓存配置为将LMA指示为朝向多归属移动节点406的分发路径上的下一跳。结果，分发路径可能看起来象是SAE锚点402(归属代理)→LMA→MAG→eNode B→多归属移动节点606。
从上面说明中可以明显看出，在本发明的某些实施方式中，在归属网络中可以预见用于配置向/从多归属移动节点406的用户面数据通信量。总体来说，不论通过发送到归属代理的绑定更新将哪个本地地址注册为用于多归属移动节点的转交地址，都可以将SAE锚点402/归属代理或其路由的邻居高速缓存配置为指示朝向多归属移动节点的下一跳或适当的隧道端点的链路层地址、网络层地址。
为了该目的，在本发明的一个实施方式中，正在发送绑定更新的网络节点/功能实体包括用于更新到绑定更新的路由/邻居高速缓存条目的适当更新信息，或者使用分开的信令来配置SAE锚点402/归属代理以及可选地到多归属移动节点的分发路径中的其他中间网络节点中的更新路由/邻居高速缓存条目。本发明的另一个替代实施方式预见：响应于到归属网络的接入网络的多归属移动节点的附连，而配置网络节点的路由/邻居高速缓存条目。例如，在如图4中所示的架构中，多归属移动节点可以请求MME 404充当归属网络中用于多归属移动节点406的代理。因此，例如，MME 404可以将绑定更新发送到将地址(可以是多归属移动节点406的归属地址、或者是3GPP锚点402、UPE 405或LMA的地址)注册为归属网络中的多归属移动节点406的转交地址的归属代理，或者可以请求3GPP分组核心网络400中的其他网络节点/功能实体之一来这样做。根据哪个地址已经被注册、以及是链路层还是网络层地址被注册为转交地址，MME还可以通过例如配置SAE锚点402/归属代理上的路由/邻居高速缓存条目、以及可选地配置3GPP锚点403和/或UPE 405中的路由/邻居高速缓存条目，来更新或者建立经由归属网络的数据分发路径。
本发明的另一个实施方式涉及其中在归属网络中使用NetLMM的系统。在该例中，LMA功能、归属代理功能以及SAE功能位于单个网络节点中，在本例中称为SAE锚点。因此，在这种情况下，几个功能实体都位于单个网络元素中。而且，在该示例实施方式中，可以使用与上述类似的机制，这是因为，不同的功能实体被提供有虚拟接口和标识符，以便将数据从网络元素中的一个实体中继到另一个。进一步，独立的实体可以直接改变(例如，添加、改变、删除、更新等)邻居高速缓存中的设置和/或条目、SAE锚点内的绑定高速缓存和/或路由表。因此，与通过内部信令触发要由相应其他功能实体执行的修改的一个功能实体不同，功能实体可以根据需要直接修改邻居高速缓存中的设置和/或条目、SAE锚点内的绑定高速缓存和/或路由表。
到多归属移动节点的数据传输
在上面的几个实施方式中，不仅将多归属移动节点连接到归属网络、而且连接到至少一个外部网络。因此，在这些实施方式中，可以存在在归属代理处为多归属移动节点注册的几个转交地址。如果例如归属代理需要转发源自诸如PDN、因特网等之类的分组交换网络421的服务(运营商IP服务，例如IMS、PSS等)的数据分组，则归属代理具有要选择来转发数据的多个转交地址。
另一个实施方式预见：归属代理确定使用哪个转交地址或者哪个注册的转交地址的子集来转发数据分组。例如，根据过滤策略进行该决定。这些过滤策略例如可以包括下列之一：用户偏好、网络运营商偏好、源和目的地IP地址、传输协议号、源和目的地端口号、IPv6报头中的流标签字段、在使用IPv6安全(IPsec)的情况下的安全参数索引(SPI)、目的地前缀、与转交地址相关联的多归属移动节点接口的类型、在与转交地址相关联的通信链路上的链路特性。
因此，如果归属网络例如是基于3GPP的UMTS网络，则可以将视频会议会话的语音数据通过UMTS网络提供给多归属移动节点，同时将视频会议会话的视频数据通过多归属移动节点连接到的并且能够提供宽带服务的外部网络，例如WLAN或者WiMAX网络，由归属代理进行路由。因此，归属代理使用多绑定的注册来提供类似于负载共享或者负载平衡之类的服务。进一步，这还可以使能偏好设置的支持，其可以允许用户、应用或者服务提供商根据成本、效率、策略、带宽要求、延迟等来选择优选的传输技术或者接入网络。
软件和硬件实现
本发明的另一个实施方式涉及使用硬件和软件实现上述各种实施方式。可以认识到，可以使用计算装置(处理器)来实现或者执行本发明的各种实施方式。计算装置或者处理器例如可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、特定应用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑装置等。可以通过这些装置的组合来执行或者体现本发明的各种实施方式。
进一步，可以通过由处理器执行或者在硬件中直接执行的软件模块来实现本发明的各种实施方式。软件模块和硬件实现的组合也可以。可以将软件模块存储在任何类似的计算机可读存储介质上，例如RAM、EPROM、EEPROM、闪存、寄存器、硬盘、CD-ROM、DVD等。
应该进一步理解，本发明的不同实施方式的独立特征可以独立或者通过任意组合成为另一个发明的主题内容。
本领域的技术人员应该理解，在不偏离宽泛描述的本发明的精神和范围的情况下，可以对具体实施方式中所示的本发明进行许多变型和/或修改。因此，认为优选实施方式从所有方面来说都是示例性而不是限制性的。

Claims (52)

1.一种在多归属移动节点附连到归属网络时、由服务多归属移动节点的归属网络中的多归属移动节点的归属代理执行的方法，该方法包括以下步骤：
接收用于将归属网络中的地址注册为用于多归属移动节点的转交地址的绑定更新，其中，要在归属网络中注册为用于多归属移动节点的转交地址的地址是该归属网络中的该多归属移动节点的归属地址、或位于该归属网络中的网络节点的地址，以及
将该地址作为转交地址添加到由归属代理维护的绑定高速缓存中。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，将地址添加到绑定高速缓存中产生：用于归属网络中的多归属移动节点的归属地址的绑定。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，将地址注册为归属网络中的多归属移动节点的转交地址向归属网络指示：多归属移动节点被进一步附连到至少一个外部网络。
4.根据权利要求1到3之一所述的方法，其中，绑定更新包括分配给通过将地址注册为归属网络中的多归属移动节点的转交地址而产生的绑定的绑定唯一标识符。
5.根据权利要求1到4之一所述的方法，其中，绑定更新所包括的、并且指示在归属代理认为绑定过期之前剩余的时间单位数量的寿命字段指示：作为归属网络中的多归属移动节点的转交地址的所注册的地址的绑定未过期。
6.根据权利要求1到5之一所述的方法，其中，绑定高速缓存还包括：在至少一个外部网络中的用于多归属移动节点的至少一个另外的转交地址。
7.根据权利要求1到6之一所述的方法，还包括以下步骤：利用被注册为归属网络中的多归属移动节点的转交地址的地址而通过归属网络、以及/或者利用在绑定高速缓存中针对多归属移动节点注册的相应的至少一个外部网络中的多归属移动节点的转交地址而通过多归属移动节点进一步附连到的至少一个外部网络，来将网络层分组传送或者转发到多归属移动节点。
8.根据权利要求1到6之一所述的方法，还包括以下步骤：利用在归属代理所维护的绑定高速缓存中针对多归属移动节点注册的多个转交地址中的至少一个转交地址，将网络层分组传送或者转发到多归属移动节点。
9.根据权利要求7或8所述的方法，还包括以下步骤：从在归属代理中维护的邻居高速缓存中解析与绑定高速缓存中的转交地址相关联的链路层地址，并且，
其中，通过链路层协议，将网络层分组传送或者转发到所解析的链路层地址。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，当通过归属网络将传输层分组转发或者传送到多归属移动节点时，所解析的链路层地址是在到归属网络的多归属移动节点的接口上的多归属移动节点的链路层地址、或在归属代理和多归属移动节点之间的下行链路分发路径中的中间节点的链路层地址。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，使用用户面的归属网络特定的分层协议结构，将网络层分组转发或者传送到多归属移动节点。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，经由归属代理和多归属移动节点之间的下行链路分发路径中的中间节点，将网络数据分组发送到多归属移动节点。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括以下步骤：接收指示中间节点的链路层地址的消息，并且更新邻居高速缓存，从而将中间节点的链路层地址与和绑定更新中的地址相关联的所注册的转交地址相关联。
14.根据权利要求1到13之一所述的方法，还包括步骤：
维护包括针对多归属移动节点而注册的多个转交地址的绑定高速缓存，其中，所述多个转交地址包括在绑定更新中所包括的所述地址，以及
基于过滤策略，决定使用哪个转交地址或者哪些转交地址来将网络层分组传送或者转发到多归属移动节点。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，过滤策略包括至少下列之一：用户偏好、网络运营商偏好、源和目的地IP地址、传输协议号、源和目的地端口号、IPv6报头中的流标签字段、在使用IPv6安全的情况下的安全参数索引、目的地前缀、与转交地址相关联的多归属移动节点接口的类型、在与转交地址相关联的通信链路上的链路特性。
16.根据权利要求14或者15所述的方法，还包括以下步骤：从多归属移动节点、或代表多归属移动节点动作的代理、或者在归属网络或外部网络中的策略控制节点接收至少一部分过滤策略。
17.根据权利要求1到16之一所述的方法，还包括以下步骤：响应于接收到绑定更新，代表多归属移动节点执行代理邻居发现。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，在多归属移动节点附连到归属网络之前，归属代理已经代表多归属移动节点执行了代理邻居发现。
19.根据权利要求17或18所述的方法，其中，代理邻居发现包括：将归属代理的链路层地址通告为多归属移动节点的链路层地址。
20.根据权利要求1到19之一所述的方法，其中，多归属移动节点到归属网络的附连包括：根据用于归属网络的接入系统和多归属移动节点之间的数据交换的归属网络的无线接入技术，来建立通信载体。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，在接收到绑定更新之前建立通信载体。
22.根据权利要求1到21之一所述的方法，其中，通过归属网络和/或外部网络中的通信链路接收绑定更新。
23.根据权利要求1到22之一所述的方法，其中，从多归属移动节点接收绑定更新。
24.根据权利要求1到22之一所述的方法，其中，从位于归属网络中的代理接收绑定更新。
25.根据权利要求1到22之一所述的方法，其中，从处理归属网络内的多归属移动节点的移动性的归属网络中的本地移动性锚点接收绑定更新。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，绑定更新指示：用于注册为用于多归属移动节点的转交地址的、本地移动性锚点的地址。
27.根据权利要求1到26之一所述的方法，其中，当移动通过不同网络时，归属代理充当用于多归属移动节点的移动性锚点。
28.一种用于通过经由多个接口之一附连到归属网络、并且通过多个接口中的至少另一个接口附连到至少一个外部网络的多归属移动节点来使得能够同时使用多个接口的方法，该方法包括由多归属移动节点或者代表多归属移动节点动作的代理执行的以下步骤：
在服务归属网络中的多归属移动节点的归属代理上，启动将多归属移动节点已经附连到的归属网络中的地址注册为用于归属网络中的多归属移动节点的转交地址，其中，要被注册为用于归属网络中的多归属移动节点的转交地址的地址是归属网络中的多归属移动节点的归属地址、或位于归属网络中的网络节点的地址，以及
响应于地址被注册为用于多归属移动节点的转交地址，通过归属网络和至少一个外部网络接收网络层分组。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，地址注册产生用于归属网络中的多归属移动节点的归属地址的绑定。
30.根据权利要求30所述的方法，其中，将绑定更新经由归属网络和/或至少一个外部网络发送。
31.根据权利要求28到30之一所述的方法，其中，通过发送绑定更新给归属代理，来启动将归属网络中的地址注册为用于多归属移动节点的转交地址。
32.根据权利要求28到30之一所述的方法，其中，通过请求归属网络中的网络节点或者代理代表多归属移动节点将绑定更新发送到归属代理，来启动将归属网络中的地址注册为用于多归属移动节点的转交地址。
33.根据权利要求28到32之一所述的方法，还包括以下步骤：忽略归属网络中的其他通信节点对多归属移动节点的链路层地址的请求。
34.根据权利要求28到33之一所述的方法，还包括以下步骤：响应于归属网络中的至少一个其他网络节点或者代理对多归属移动节点的链路层地址的请求，将归属代理的链路层地址指示给归属网络中的该至少一个其他通信节点。
35.根据权利要求28到34之一所述的方法，还包括以下步骤：触发归属代理，以在已经附连到归属网络时代表多归属移动节点执行代理邻居发现功能。
36.根据权利要求35所述的方法，其中，通过用于将归属网络中的地址注册为用于归属网络中的多归属移动节点的转交地址的、由多归属移动节点或者代理发送的绑定更新，来触发归属代理代表多归属移动节点执行代理邻居发现功能。
37.根据权利要求28到36之一所述的方法，还包括以下步骤：将过滤策略传送到归属代理，其中，由归属代理使用该过滤策略来确定为多归属移动节点注册的、并且包括归属网络中的所述地址的多个转交地址中的哪一个或者哪部分被用于将传输层分组传送或者转发到多归属移动节点。
38.根据权利要求28到37之一所述的方法，其中，代理和/或位于归属网络中的所述网络节点位于归属代理和归属网络中的多归属移动节点之间的数据分发路径上。
39.根据权利要求1到38之一所述的方法，其中，位于归属网络中的所述网络节点是代表多归属移动节点动作的代理。
40.根据权利要求1到39之一所述的方法，其中，外部网络或归属网络是基于3GPP的网络、非基于3GPP的无线网络、WiMAX网络、蓝牙网络、无线分组交换网络、或者固定分组交换网络中的一种。
41.根据权利要求1到40之一所述的方法，其中，地址、归属地址和转交地址是网络层地址。
42.根据权利要求41所述的方法，其中，通过IPv6协议实现网络层，并且，至少多归属移动节点和归属代理实现移动IPv6协议。
43.一种在多归属移动节点附连到归属网络时服务多归属移动节点的归属网络中的多归属移动节点的归属代理，该归属代理包括：
用于接收绑定更新的接收器，该绑定更新用于将归属网络中的地址注册为用于多归属移动节点的转交地址，其中，要被注册为用于归属网络中的多归属移动节点的转交地址的该地址是归属网络中的多归属移动节点的归属地址、或者位于归属网络中的网络节点的地址，以及
处理装置，用于将多归属移动节点的归属地址、或者位于归属网络中的网络节点的地址作为转交地址添加到归属代理所维护的绑定高速缓存中。
44.根据权利要求43所述的归属代理，还包括：适于执行根据权利要求2到27之一的方法的步骤的装置。
45.一种多归属移动节点，其用于通过经由多个接口之一附连到归属网络、并且经由所述多个接口中的至少另一个接口附连到至少一个外部网络的多归属移动节点，而使得能够同时使用所述多个接口，该多归属移动节点包括：
处理装置，用于在服务归属网络中的多归属移动节点的归属代理上，启动将多归属移动节点已经附连到的归属网络中的地址注册为用于归属网络中的多归属移动节点的转交地址，其中，要被注册为归属网络中用于多归属移动节点的转交地址的该地址是归属网络中的多归属移动节点的归属地址、或者位于归属网络中的网络节点的地址，以及
接收器，用于响应于将所述地址注册为用于多归属移动节点的转交地址，而通过归属网络或者至少一个外部网络接收网络层分组。
46.根据权利要求45所述的多归属移动节点，还包括：适于执行根据权利要求28至39之一的方法的步骤的装置。
47.一种多归属移动节点的代理，用于通过经由多个接口之一附连到归属网络、并且经由所述多个接口中的至少另一个接口附连到至少一个外部网络的多归属移动节点，来使得能够同时使用所述多个接口，该代理包括：
处理装置，用于在服务归属网络中的多归属移动节点的归属代理上，启动将多归属移动节点已经附连到的归属网络中的地址注册为用于归属网络中的多归属移动节点的转交地址，其中，要被注册为归属网络中用于多归属移动节点的转交地址的该地址是归属网络中的多归属移动节点的归属地址、或者位于归属网络中的网络节点的地址，以及
接收器，用于响应于将地址注册为用于多归属移动节点的转交地址，而通过归属网络接收网络层分组。
48.根据权利要求47所述的代理，还包括：适于执行根据权利要求28到39之一的方法的步骤的装置。
49.一种存储指令的计算机可读介质，在当多归属移动节点附连到归属网络时、由服务多归属移动节点的归属网络中的多归属移动节点的归属代理的处理器执行所述指令时，该指令使得归属代理：
接收用于将归属网络中的地址注册为用于多归属移动节点的转交地址的绑定更新，其中，要在归属网络中注册为用于多归属移动节点的转交地址的地址是该归属网络中的该多归属移动节点的归属地址、或位于该归属网络中的网络节点的地址，以及
将该地址作为转交地址添加到由归属代理维护的绑定高速缓存中。
50.根据权利要求49所述的计算机可读记录介质，还存储指令，当由归属代理的处理器执行该指令时，该指令使得归属代理执行根据权利要求2到27之一的方法的步骤。
51.一种存储指令的计算机可读介质，当由多归属移动节点或者代表多归属移动节点动作的代理的处理器执行该指令时，该指令通过下列步骤，使多归属移动节点或者所述代理允许通过经由多个接口之一附连到归属网络并且经由多个接口中的至少另一个接口附连到至少一个外部网络的多归属移动节点而同时使用多个接口，所述步骤为：
在服务归属网络中的多归属移动节点的归属代理上，启动将多归属移动节点已经附连到的归属网络中的地址注册为用于归属网络中的多归属移动节点的转交地址，其中，要被注册为用于归属网络中的多归属移动节点的转交地址的地址是归属网络中的多归属移动节点的归属地址、或位于归属网络中的网络节点的地址，以及
响应于地址被注册为用于多归属移动节点的转交地址，通过归属网络和至少一个外部网络接收网络层分组。
52.根据权利要求51所述的计算机可读介质，还存储这样的指令，当多归属移动节点或者代理的处理器执行该指令时，该指令使得多归属移动节点或者代理执行根据权利要求28到39之一的方法的步骤。
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