CN101384726A - 用于通用移动性和无线感知传送的端对端结构 - Google Patents

Abstract

本揭示案的实施例可提供在多个网络上与第二网络节点传送数据的网络节点。所述网络节点包括固定微节点和移动微节点。所述固定微节点发送包到所述移动微节点，其中所述包包括所述数据的一部分和固定连接元组。所述移动微节点包括用移动连接元组替换所述包中的所述固定连接元组，且将所述替换的包转发到所述第二网络节点。

Description

用于通用移动性和无线感知传送的端对端结构

本申请案主张2006年1月5日申请的第60/756,656号美国临时申请案、2006年2月16日申请的第60/774,502号美国临时申请案、2006年2月16日申请的第60/774,720号美国临时申请案、2006年4月6日申请的第60/790,240号美国临时申请案和2006年4月12日申请的第60/791,689号美国临时申请案的权益。

技术领域

本揭示案大体上涉及用于移动和漫游装置的无缝数据连网服务，且具体地说涉及使用端对端方法来为传输控制协议/用户数据协议(Transmission Control Protocol/User Data Protocol，TCP/UDP)连接和电路交换语音连接提供带无线传感的通用移动性。

背景技术

随着无线通信的快速发展，已出现了对通用移动性的需要。如本文所使用，术语“通用移动性”是指在具有数据通信能力的任何两个装置之间建立或维护连接，所述装置例如手机、PDA、膝上型计算机、台式计算机等，其可在某时间周期内保持固定或跨越不同的无线或有线接入网络移动/漫游。为了简单起见，可重新附接到数据网络中的不同点的具有数据通信能力的任何装置将在本文中称作移动终端(MT)，无论其实际上可能的移动程度如何。

现今在数据和多媒体通信中的主要主题在于融合。通过融合，不同种类的移动终端将经由具有一个或多个网络接口的不同的无线或有线接入网络而彼此通信。在IP网络的情况下，所述终端经常被分配私人或动态IP地址。因此，在任何两个MT在跨越不同的数据接入网络移动时，并具有可能的私人或动态IP地址，其两者之间需要无缝连接。

虽然存在用于IP网络的众多移动性支持协议组，但大多数(如果并非全部的话)需要网关插入在网络基础设施中。两个重要的组是移动因特网协议(MIP)组和会话启始协议(SIP)组，两者均为IETF标准。SIP移动性支持经常与IMS协议组一起提供作为完整包，在产业中一起称作SIP/IMS。

因此，迫切需要没有任何网络基础设施支持的移动性支持：所需要的功能性仅实施在彼此通信的端主机(MT)中。此方法称作端对端方法，其由于其可扩展性和与零网络基础设施支持相关联的降低的成本而被大多数企业所优选。

MIP在数据业务的IP层添加移动性管理，而SIP/IMS将其仅添加在信令平面上(即，仅在呼叫或连接设置阶段使用)。两者均仅适合于宏移动性(即，用于MT跨越不同网络的不经常移动)。此外，MIP和SIP/IMS两者均需要对现有网络基础设施的复杂且昂贵的升级。

因此，需要一种用以在同一终端内部在VoIP连接与电路交换语音连接之间无缝越区切换的方法，此为在蜂窝式语音与WiFi上的VoIP之间的移动性支持的特殊情况。当前的解决方案包括非授权移动接入(unlicensed mobile access，UMA)、移动集成商业化网络IP电话体验(Mobile Integrated Go-to-Market Network IP Telephony Experience，MobileIgnite)和SCCAN。然而，所有这些解决方案均需要网络基础设施支持。因此，仍然需要其中不需要网络基础设施支持的端对端解决方案。本揭示案的一方面虽然仅提供在WiFi上的VoIP与蜂窝式语音之间的一般移动性解决方法的特殊情况，但其由于端对端方法而与通行的解决方法相比是轻量、可扩展且有效的。

根据本揭示案的实施例的结构称作端对端移动对移动，或者简称为E-MTM。此名称将重点反映在端对端方法上以将移动性和无线感知服务质量(quality of service，QoS)支持从移动终端提供到移动终端而不需任何网络基础设施支持。

E-MTM结构是纯粹基于终端的分散化解决方法，其提供优于现有系统(例如，MIP、SIP/IMS等等)的某些优势。举例来说，E-MTM结构与需要网络侧升级的解决方法相比可具有更短的上市时间。另外，E-MTM结构可以是高度可扩展的，无需随着使用网络的终端的数目增加而扩展网络内部的移动性管理节点。

根据本揭示案的一个方面，E-MTM结构使数据包能够正确路由，即使包必须横穿网络地址转换((network address translation，NAT)或防火墙设备，或者在无线断开且PPP重连之后MT的IP地址例如在CDMA2000网络中动态改变的情况下也如此。到写本文时为止，除了PCT申请案PCT/US2006/035630中所揭示的解决方法以外，不存在使用端对端方法来提供动态NAT穿越(travel)的解决方法。

本揭示案的第二背景涉及使用端对端方法的无线感知服务质量(QoS)改进。如本文所使用，术语“无线感知传送”是指实施在移动终端中的功能性将优化其传送行为，以满足应用QoS要求且适合于上行链路和下行链路两者的动态无线链路特性。

虽然存在众多改进用于无线感知传送的TCP和UDP的方案，但需要提供仍达到与网关或网络中(所需要的基础设施支持)方法几乎相同性能的纯粹的端对端方法。

最后，本揭示案的一方面涉及即使在连接中所涉及的移动终端正在移动时用于单一连接的数据流的无线感知分条(striping)。现有的类似软件技术需要使用多个TCP/UDP连接，而本揭示案的实施例可使用一个单一TCP/UDP连接。举例来说，蘑菇网络(Mushroom Networks)和WiBoost所提供的解决方案必须对每个网络接口设置一个TCP/UDP连接，而本揭示案的实施例可在利用多个网络接口的同时保留一个单一TCP/UDP连接。在某种意义上，本揭示案涉及一种结合来自多个接入网络的带宽的软件结合技术。存在结合来自多个无线接入网络的带宽的众多硬件结合技术，其全部需要专门的芯片组。

发明内容

本揭示案的特定实施例提供一种用于在无网络基础设施支持的情况下为移动终端提供无缝越区切换以移动越过不同的数据网络的系统和方法。

本揭示案的其它实施例提供一种用于在无网络基础设施支持的情况下为移动终端提供移动性管理和信令以移动越过不同的数据网络的系统和方法。

本揭示案的其它实施例提供一种用于在无网络基础设施支持的情况下确保即使包必须横穿NAT/防火墙设备或即使移动终端的IP地址动态改变也正确路由数据包的系统和方法。

本揭示案的其它实施例提供一种用于在没有网络基础设施支持的情况下在移动越过不同IP网络的移动终端之间直接路由数据包的系统和方法。

本揭示案的其它实施例提供一种用于在没有网络基础设施支持的情况下提供来自正移动越过不同IP网络的移动终端的数据包流的条带化的系统和方法。

本揭示案的其它实施例提供一种用于在没有网络基础设施支持的情况下在正移动越过不同网络的移动终端内部在电路交换语音/视频电话连接与包交换VoIP连接之间提供无缝越区切换的系统和方法。

本揭示案的其它实施例提供一种用于在没有任何网络基础设施支持的情况下在一个移动终端中提供透明单侧TCP行为修改而无相同终端中的原始TCP模块上的修改且无连接的另一端处的TCP模块的任何修改的系统和方法。

本揭示案的其它实施例提供一种用于在无需对现有网络基础设施的复杂且昂贵升级的情况下提供通用移动性和无线感知传送的系统和方法。

本揭示案的其它实施例提供优于传统移动性、越区切换和漫游方案的显著应用相关QoS改进。

在一个实施例中，仅仅在移动终端(网络中的端主机)处添加连网智能，而无需将任何网关或服务器添加在网络中。在一个实施例中，移动微节点对于在终端上运行的应用和TCP/UDP堆栈是透明的。

附图说明

可参看以下附图来详细描述配置和实施例，在附图中相同参考数字指代相同元件，且其中：

图1描绘根据一个实施例的通信系统。

图2概述根据一个实施例的MT的结构。

图3展示根据一个实施例在固定微节点与移动微节点之间传送的包的示例性结构。

图4展示根据一个实施例在移动微节点与网络接口之间传送的包的一些可应用结构。

图5是展示根据一个实施例可由m节点执行用于传出包的操作的流程图。

图6是展示根据一个实施例可由m节点执行用于传入包的操作的流程图。

图7描绘根据一个实施例的m-ad端口校正的方法。

图8展示根据一个实施例MT与远程主机之间的TCP连接的内部和外部段。

图9描绘根据一个实施例用于在m节点处进行TCP数据路径处理的方法。

图10描绘根据一个实施例用于在m节点处丢帧以用于视频质量改进的方法。

具体实施方式

可参看附图来提供详细描述。所属领域的一般技术人员可认识到以下描述仅是说明性的且并非以任何方式来限制。本揭示案的其它实施例对于得到本揭示案的益处的这些技术人员可能是显而易见的。

以下术语贯穿本揭示案中使用，仅用于解释本揭示案的实施例的目的，而非限制本揭示案的范围。

相应终端(CT)：此术语在本文中用作在与MT相关联的连接的另一端的终端。

包的Ad端口：包的Ad端口是<IP地址，端口号>对，其中IP地址是包的IP包头字段，且端口号携载于包的相应第4层端口号字段中。

f节点、m节点：将在稍后描述的固定微节点和移动微节点分别简写为f节点和m节点。

IP连接：这是两个MT(例如，MT A与MT B)之间的IP网络上传输层连接，且由元组T_AB＝(ad端口1，ad端口2)界定，其中ad端口1和ad端口2分别是为MT A和MT B处的f节点的此连接分配的ad端口。另外，因为假设所有连接是全双工的，而T_AB和T_BA是相对元组，所以其指代相同连接。

f-ad端口、m-ad端口：IP连接在任何给定时间在终端的f节点和m节点处的ad端口分别称作f-ad端口和m-ad端口。

包的连接元组：此术语指代元组<源ad端口，目的地ad端口，协议>，其中源ad端口是携载于包的源IP地址和源端口号字段中的ad端口，且同样适用于目的地ad端口。协议是在包的IP协议字段中规定的编号。然而，由于协议未由E-MTM方案修改，所以可将其省略以有效地界定连接元组为<源ad端口，目的地ad端口>。

连接的原始元组(或f元组)：此术语指代携载于连接建立IP包(即，初始连接建立包)内部的连接元组，所述包由两个主机交换以便建立其各自关于所述连接的状态。在移动性期间，连接的包内部所携载的连接元组可改变，但连接的原始元组是固定且保持不变的。原始元组也称作固定连接元组(f元组)，因为其是在连接的包中在m节点的f节点接口处所经历的元组。

概述

本揭示案的一个观点是通过使用微网络仅仅在移动终端中添加连网智能。当前因特网结构的基础问题在于主机标识与附着点标识(一般称作地址)之间没有区别。

使用微网络解决了标识模糊问题。在本揭示案中主机标识以微网络中的固定节点的形式保留。附着点经模型化为微网络中的移动节点，且允许其在连接的生命周期内改变。由于固定节点在连接生命周期内绝不改变，所以在移动主机和不断改变的网络附着点之间将不会混淆。因此微网络结构解决了标识模糊问题；且因此提供了本揭示案的基础。

因此，根据本揭示案的实施例并不需要任何网关或服务器添加到网络中，且因此称作端对端移动对移动(E-MTM)结构。

本揭示案的实施例是描述于与第PCT/US2006/035632号PCT申请案共同待决的专利申请案中的MTM结构的一般化，所述申请案以引用的方式全部并入本文中。

图1描绘根据一个实施例的通信系统。在图1的系统100中，MT 102通过网络106-1、106-2和/或110与CT 104通信。MT 102可经由无线或有线链路而与网络106-1和106-2通信，且可为移动或固定的。接入点108-1和108-2分别可用以将MT 102连接到网络106-1和106-2。MT 102可具有由与其通信的网络106-1或106-2指配到其处的因特网协议(IP)地址，或所述IP地址可编程到MT中。举例来说，MT 102(其为便携式电话)可具有由网络106-1或106-2(其为接入网络)指配到其处的IP地址，其中无线提供商是蜂窝式数据网络。

继续参看图1，网络106-1和106-2的示范性类型包括码分多址20001x(CDMA2000 1x)网络、码分多址20001x演进纯数据(CDMA20001xEVDO)网络、通用分组无线电服务(GPRS)网络、通用移动电信系统(UMTS)网络、通用陆地无线电接入网络(UTRAN)网络、GSM演进的增强型数据(EDGE)网络、高速下行链路包接入(HSDPA)网络、WiFi网络、WiMax网络和WiBro网络。网络106-1和106-2也可以是包括拨号网络和局域网(LAN)(例如以太网和令牌环网)的有线网络。适用网络的以上列表仅用于说明的目的，且应了解可通过使用一个或一个以上网络层协议(例如IP)而连接到另一网络的任何网络。

网络110可由单个网络或多个互连网络组成。可构成网络110的网络的实例包括因特网、LAN、广域网(WAN)、数字订户线(DSL)网络和电缆网络。其可为包交换网络或电路交换网络。可构成网络110的网络的以上列表仅仅是示范性的，且应了解可使用可通过使用网络层协议(例如因特网协议(IP))而连接到另一网络的任何网络。MTID(MT标识符，将在稍后介绍)名称服务器112可视情况存在而与网络110连接。在此情况下，MT 102和CT 104可通过网络110与MTID名称服务器112通信。然而，应了解MTID名称服务器可存在于包含网络106-1、106-2和110的网络环境中的任何地方。

在下文中，将参看附图详细描述本揭示案的各种实施例。

透明(隐藏)移动微节点

根据本揭示案的E-MTM结构的一个方面是将MT 102内部的普通IP协议处理分离为固定微节点(f节点)202和移动微节点(m节点)204用于移动性管理的目的，如图2中所示。在一个实施例中，固定微节点202包括在终端内部的从套接层向下到IP层的现有连网堆栈。网络106-1、106-2和远程CT 104仅可与MT 102的移动微节点204通信，而MT 102中的应用层206仅可看见固定微节点202——m节点204的动作对于MT 102中的应用206仍为隐藏的。当MT 102从网络106-1移动/漫游到新的网络106-2时，立即由移动微节点204假定(例如，通过DHCP、静态分配或任何其它适当的地址分配方法)指配给MT 102的新的IP地址，而只有在MT 102中当前未运行与CT 104的TCP/UDP连接的情况下固定微节点202才获取所述新的地址。

在一个实施例中，如果在MT 102上运行的操作系统是Unix或其变体(例如Linux)，那么可将m节点204实施为核心模块。可将此模块动态地装载到存储器中或从存储器卸载，即使在MT 102正运行网络应用连接时也如此。

在另一实施例中，如果在MT 102上运行的操作系统来自Windows系列，那么可将移动微节点204实施为NDIS驱动器。

终端标识和寻址

E-MTM结构的另一方面是MT的标识和寻址过程的分离。对于MT的标识，提供MTID(来自MT 102的包中携载的字节序列)以将其唯一地标识为与其相对应的任何节点。在某些实施例中，MTID携载在包中的f节点202的IP包头的IP选项字段中。MTID可以是永久的，例如已经可用的全局标识符(例如SIP名称)、移动台标识号(MSID)、网络接入标识符(NAI)(例如用户＠提供商.com)或其公共IP地址中的一者(如果其拥有的话)的组合。或者，MTID可以是临时的，其中其由网络动态地分配且仅在MT 102活动或发送/接收网络业务时存在，且在所述时间期间仍保持为唯一的。

MTID也可以是临时每连接MT标识符，其为MT 102为每一连接随机选择的N位数，位于所述连接的开始处。此处N可以是事先固定的且是MT 102已知的。

MT 102处的用于连接的f-ad端口可经选择为所述连接的持续时间内的临时MTID。然而，此方法不可一直保证唯一的MT标识。即，存在由两个不同MT的同时移动性引起的情景，其中其可同时在其包中发送相同的f-ad端口到CT。CT接着对其进行区别的唯一方式是使用真实唯一的MTID。

在某些实施例中，MT与CT之间的MTID交换可通过以下方式来执行：使用类似于MIP标准的协议的安全认证协议，且还使用(例如)根据IP安全(IPsec)标准的加密方法。

至于寻址，传出包的最外IP包头的源和目的地IP字段可分别含有源和目的地MT的m节点的IP地址。

在开始与CT 104的连接之前，MT 102可通过使用MTID名称服务器112来将CT 104的已知MTID解析为其所拥有的(或，在特定情况下，由其m节点所拥有的)当前IP地址。此解析可通过询问MTID名称服务器112(类似于动态DNS服务器)来进行，所述MTID名称服务器112位于网络环境中的相同适当点处(例如与网络110连接)。如果MTID使用常规命名方案，那么MTID名称服务器112可以是用于所述方案的常规名称服务器，例如用于DNS到IP转译的DNS服务器、用于DNS到动态IP地址转译的动态DNS服务器或用于SIP名称的SIP寄存器(Registrar)。

连接移动性状态和信令

参看图3，其是描绘在f节点202与m节点204之间传送的包302的一个实施例。包可在其IP包头304中包括源IP地址和目的地IP地址，且在其第4层包头306中包括源端口号和目的地端口号。IP地址和端口号可共同称作ad端口。具体地说，在f节点202与m节点204之间传送的包302中的IP地址和端口号可称作f-ad端口(固定ad端口)。此外，源f-ad端口和目的地f-ad端口可构成f元组308。出于本揭示案的目的，在MT到CT和CT到MT方向上行进的某一连接(比如s)的包的f元组将分别指示为T_MC(s)和T_CM(s)。

在一个实施例中，m节点204为连接s维持：1)网络接口208的列表，在所述网络接口208上将发送连接的包，以及2)对于所述列表中的每一网络接口208，相关联的移动连接元组(称作m元组)，其将是当连接s的数据包退出m节点204且进入所述特定接口208时连接s的数据包的连接元组。此外，连接s的包在退出MT处的m节点204而进入网络接口I时的m元组将称作T_MC(s，I)。

移动性状态信令包括彼此交换当前连接移动性状态信息的MT和CT的m节点。MT处的连接移动性状态信息(向CT以信号通知)对于在上面发送连接s的包的每一网络接口I可包括以下内容：结合<MTID，T_MC(s)，T_MC(s，I)>。在一个实施例中，此结合是可对于每一信令发送的基本移动性状态信息。发送的可选额外信息可包括a)NAT ad端口，b)此网络接口的链路QoS信息。

一接收到上述来自MT的状态信息，CT就可将其本地存储在连接状态表中，其可从所述表中检索将来从MT接收的连接s的数据包的f元组。连接状态表可由例如存储装置210的连接状态存储装置来维持。CT也可使用在状态信息中输送的m元组来更新其活动m元组的列表，所述活动m元组用以将其自身的连接包发送到MT。

在一个实施例中，仅当连接状态发生改变时才在MT处进行移动性信令。然而，其一般可在定期基础上进行，从发送一次到每包发送之间的任何频率。以下是在MT(在其处进行移动性信令)处的可能事件：

(1)连接开始或完成；(2)网络接口集合改变：MT当前所连接到的且在该处其拥有活动IP地址的网络接口的集合改变。网络接口的改变可以是m-ad端口改变的形式或可用网络接口的改变。

在下文中，m节点204与网络接口208或CT 104之间的包402的某一可应用结构，参看图4。包402可包括移动性状态信息。具体地说，每一连接的移动性状态信息404可由MT 102通过包括以下方式的许多可能方式发送到CT 104：

(a)可在MT和CT的m节点之间设置的单独TCP或UDP信令连接上发送的单独E-MTM信令包中发送每一连接的移动性状态信息404(例如，如图4(e)中所示)。

(b)可在作为连接中的虚拟数据包而插入的单独E-MTM信令包中发送每一连接的移动性状态信息404，所述虚拟数据包可在其第3-4层包头中携载与到达CT的连接的规则数据包相同的m-ad端口(例如，如图4(e)中所示)。

(c)每一连接的移动性状态信息404可捎带到连接的数据包上(例如，如图4(a)到4(d)所示)。此方法在包长度溢流超出链路层所强加的最大传输单位(MTU)限制之前包中留有容纳移动性信息的足够空间的情况下起作用。第3层和第4层包头中的所有长度字段可经更新以反映由捎带信息形成的额外大小。

如图4(a)到4(d)所示，数据包中信令信息可作为额外E-MTM包头而捎带的可能位置包括：

(a)信令信息可位于IP包头304中的IP选项字段中：在一个实施例(例如参见图4(a))中：此方法在MT-CT连接路径中没有路由器丢弃携载IP选项的包时使用。

(b)信令信息可使用IP中IP穿隧来捎带(例如参见图4(b))：在此情况下，捎带的包的原始IP包头304和第4层端口号字段分别含有在其上发送包的网络接口的当前m-ad端口的IP地址部分和端口号部分。接着在包的内部IP包头的IP选项字段中捎带移动性状态信息404。此IP中IP穿隧方案将在沿着MT-CT连接路径的路由器经配置以处置IP中IP穿隧的条件下起作用。

(c)信令信息可位于包的应用有效负载中：此方法避免具有IP选项或IP中IP的包被中间箱(middle box)丢弃的问题。移动性状态信息404可插入在包的应用有效负载的开始处(例如参见图4(c))，或直接在应用层标头之后(例如参见图4(c))，或者在包的末端处(例如参见图4(d))。

E-MTM数据传送

E-MTM数据传送指代数据(即，携载应用连接数据到f节点或从f节点携载应用连接数据的IP数据包)如何可由m节点处理。可规定特定连接s的MT处的数据传送动作。如前所述，从MT到CT的s的包的f元组指示为T_MC(s)，且在接口I上发送的包的m元组将指示为T_MC(s，I)。为此，存在用于数据传送动作的两种方法，其取决于完成动作所在的层：IP层或TCP层。

1.IP层数据传送

传出包：参看图5，响应于从f节点接收包p(S502)，m节点选择在发出包p之前将其发出到哪一网络接口I(S504)。此选择的算法构成以下描述的MAPF方案。在接口选择(S504)之后，m节点可通过与先前讨论的移动性信令的捎带实施例相同的方式在p中捎带其MTID(S506)。m节点进一步基于连接和所选择的网络接口来重新得到m元组T_MC(s，I)(S508)。此处，连接可基于包的f元组来标识。m节点接着可替换p的连接元组(f元组)(即，T_MC(s)到T_MC(s，I))(S510)。记住<MTID，T_MC(s)，T_MC(s，I)>结合已经在p之前的某一包中输送到p内部的CT，且接着由CT存储。因此CT在一接收到p之后就可从p中提取T_MC(s，I)，查找相应的原始元组T_MC(s)，其接着在将p传递到CT处的f节点之前被替换回p中。

传入包：参看图6，在网络接口I上从CT接收包p(S602)之后，且在将p转发给f节点(S610)之前，MT的m节点可从包中移除E-MTM信令包头(如果存在的话)。MT的m节点可接着从所移除的E-MTM包头中提取CT的源MTID和p的连接元组T_CM(s，I′)(S604)。因此，可查找来自其连接状态表的T_CM(s，I)的结合b以便提取T_CM(s，I)(S606)。m节点可接着将p的连接元组转译成其原始连接元组(即，T_CM(s，I))(S608)。如果p是纯的E-MTM信令包，那么m节点将在处理且如上所述将包内部的状态信息记录在连接状态存储装置下之后将其丢弃。

2.TCP层数据传送

TCP连接终端可仅在连接是TCP连接时应用。此处，m节点在包花费在m节点中的时间期间对传出或传入包有效地执行如上所概述的相同动作。然而，m节点另外也充当MT及其CT的f节点之间的原始端对端TCP连接的隐藏TCP代理。所述原始连接因此接合为3部分(其中每一部分相当于TCP连接)：MT-f节点

MT-m节点

CT-m节点

CT-f节点。然而，接合对于MT和CT上的f节点和TCP应用可保持透明。

E-MTM对于NAT穿越问题的解决方法

在包从MT行进到远程CT的路径中的网络地址转换(NAT)路由器可改变包的m-ad端口字段。由NAT路由器设置的此新的ad端口值可称作包的nat-ad端口或n-ad端口。在MT从一个网络或子集到另一网络或子集的移动期间，或在MT在断开之后重新连接时，其n-ad端口可改变，借此导致MT与CT之间的TCP/UDP连接撤消。E-MTM结构对此问题的解决方法是：首先使CT的m节点告知MT的m节点MT的n-ad端口值(其在其正从MT接收的包中所看见的值)。当MT从CT接收其自身的n-ad端口信息时，其可开始将其自身的n-ad端口值插入在其发送到CT的每一包中的源n-ad端口字段中。在一个实施例中，源n-ad端口字段替换包中的源f-ad端口字段。在另一实施例中，源n-ad端口字段是添加在包中的源f-ad端口字段旁边的额外字段。

1.对SIP消息的M-ad端口校正

以下任务也可在MT和CT上进行以校正发出的SIP信令消息中的源f-ad端口值：

(a)参看图7，一接收到(S702)来自MT的f节点的携载源f-ad端口值的任何SIP信令消息M(在一个或若干个包中)，MT的m节点就将：1)在将其发出(S706)之前缓冲M的副本(S704)，以及2)等待直到其从CT接收到携载M的包的其自身n-ad端口值为止(S708)。一旦接收到所述n-ad端口值，MT就将写入在M中的源f-ad端口值替换为n-ad端口值(S710)。此称作SIP消息校正，且所得的M的经校正包称作SIP校正包。视情况，MT也可将其n-ad端口字段插入在M的缓冲包中。MT接着将M的所有这些SIP校正缓冲包重传到CT(S712)。

(b)一旦接收到消息M的原始包，CT就对其进行缓冲而非将其转发到其自身的f节点。_改为其将在那些包中看见的n-ad端口值发送回MT。稍后一旦接收到M的SIP校正包，CT就将那些包转发到其f节点。

2.NAT穿孔

处置“未经请求”传入包的NAT封锁：在MT的接入网络的边缘处的NAT路由器可经配置以阻挡由CT发送到MT的包p，除非MT已首先发送至少一个包到在相反方向上且属于与p经由NAT路由器相同的连接的CT。

E-MTM结构使用先前讨论的移动性信令实施例来自动解决此封锁问题(参见图4(e))。在所述实施例中，携载与连接的规则数据包相同的连接元组的虚拟E-MTM信令包即使在没有规则数据包待发送时也得以从MT的m节点发送到CT。这些虚拟包确保在NAT路由器内部进行穿孔用于其连接(即，路由器认可其MT客户端中的一者已起始到达外部主机CT的连接且因此设置所述连接的状态)。路由器随后可在路由器的权限下能够将所有传入包从CT转发到MT的当前m节点IP地址。

E-MTM的快速越区切换

当MT移动到新的网络中时，在从例如DHCP服务器的新网络的地址分配器获取新的IP地址时通常存在实质的等待时间。在此时间期间，即使MT不拥有有效IP地址，E-MTM也可使用MAC层方法来维持经由新网络到达/来自CT的不中断数据流。因此，越区切换延迟得以减少到MT获取新的接入点的MAC地址所需的较少时间。举例来说，在WiFi中，仅需要20-30ms来获取新网络的接入点MAC地址，而通常需要超过100-500ms来从网络的DHCP服务器获取新的IP地址。

下文描述提供上述种类的越区切换加速的两种互补方法。两者均可实施在具有类似以太网MAC寻址方案的网络中(例如，WiFi、WiBro和WiMax网络)。另外，两者均可实施在MT的m节点中。

1.使用纯MAC层路由的快速越区切换

此方法在其在纯MAC路由阶段期间仅维持从MT到CT(但并非在相反方向上，除非MT与CT可直接交换MAC帧)的数据流的意义上来说是部分解决方法。所述方法如下进行：m节点在新网络中的对其新MAC接入点的MAC地址进行快速检测。如果CT经检测为连接到相同的接入点，那么m节点直接发送携载连接的IP包的MAC帧到CT。否则，m节点请求MT的MAC驱动器将目的地MAC地址设置为新的接入点的地址。此处假设接入点与IP路由器捆绑在一起，所述IP路由器将从MT中提取所接收MAC帧内部的IP包且将其转发到CT处的其目的地IP地址。

2.使用保留IP地址库的快速越区切换

此方法实际上是端对端的，因为其在接入点处需要某一配置。即，由支持快速越区切换的接入点来保留IP地址的库以供由MT临时使用。此地址库或其部分是实施此快速越区切换方案的所有MT事先已知的。当MT移动到新接入点的附近且获取新接入点的MAC地址时，其m节点从所保留的库中选择某一地址以用作其临时IP地址。m节点在终止于某一远程E-MTM启用CT处的当前活动连接的所有数据包中的m-ad端口中使用临时地址，直到其从新接入点的网络获取其新的IP地址为止。使用上述相同移动性信令和数据传送方案来处置此临时地址的改变。一个重要问题在于冲突(即，两个MT在相同时间期间选择相同的临时地址)。用以避免/解决冲突的方法如下：

·用于最小化冲突机会的随机IP地址：在此方法中，MT从库中选择随机IP地址。由于不同的MT采取独立的随机决策，所以两个MT选择相同地址的概率小至1/N²，其中N是库大小。此方法可由接下来描述的全冲突解决方法来支持。

·地址感测多路接入(ASMA)：这是以太网的载波感测多路接入(CSMA)方案的IP层版本。其仅在连接到相同接入点的不同MT可例如在基于以太网的网络媒体(例如WiFi或WiMax)中嗅探/检查到彼此的包时是可能的。在MT处的方法如下且在以太网的情境下描述，但所述方法将应用于类似于以太网的其它MAC方案。MT在“混杂”模式中检查由网络媒体中的其它MT传输的所有MAC帧，从而收集当前由其它MT使用的所有保留IP地址。其使用此信息来仔细地选择/保留当前未使用且将不会由另一MT在此MT的越区切换间隔期间使用的IP地址。可使用不同的资源分配协议(例如，令牌传递、时分复用等等)来确保MT以分散式方式来协调彼此的IP地址保留，而无需在协调中涉及任何网络元件(例如接入点自身)。在所有这些协议中，MAC帧中的特殊位由MT放置在网络媒体上以便以信号通知其它MT：其当前已保留特定IP地址。当快速越区切换完成时，MT将类似地以信号通知其它MT：保留IP地址的释放。

3.以上两种方法的预测越区切换增强

可通过消除甚至检测新接入点的时间(20-30ms)来进一步减少等待时间。这可通过高速缓存在近期经历的相邻接入点地址且将不同MAC帧中的相同IP包每一者多播到那些高速缓存接入点地址中的一者来进行。对于QoS，MT可基于其当前可用带宽和链路质量来选择多播到的接入点。

多路接入网络包转发(MAPF)

本实施例是物理层软越区切换方案(例如CDMA2000)的一般化端对端IP层版本。本实施例也是一种形式的带宽集中或结合，其中MT能够同时使用多个网络带宽和单个TCP/UDP连接。在MAPF中，在MT与其CT之间的包流得以智能地条带化(即，经由MT和CT所连接的多路接入网络而分离和路由)。一实例是具有WiFi、WiMax和CDMA接口的三模式MT。

m节点维持MAPF状态，其含有链路/路由状态信息，例如MT的每接入网络的带宽、延迟、损耗、误差率和信号强度。其使用此链路/路由状态信息来选择连接的每一包必须发送到哪一接口。MAPF的两种不同情况是：(i)软越区切换，其将相同包的副本多点传送到多路接入网络；以及(ii)选择播送，其选择当前最佳接入网络链路以在其上路由包。在一个实施例中，MAPF进行QoS感知负载平衡(即，根据应用方面QoS和网络负载平衡标准条带化多个接入网络上的包流)。

E-MTM的透明单侧TCP(透明TCP)

用于改进MT与任何其它远程主机(不一定是运行的E-MTM或透明TCP)之间的TCP连接的质量的透明TCP方案如下。本文所使用的术语“透明”意指在MT和MT的f节点中的套接口和TCP/IP堆栈上运行的应用不必进行修改。

MT 802与远程主机(RH)804之间的每一TCP连接810接合为如图8所示的内部段812和外部段814。内部段812在MT 802的f节点806与m节点808之间，且使用在MT 802中运行的应用和套接口所经历的普通TCP。外部段814在RH 804与MT 802的m节点808之间。其在MT 802与RH 804之间的路径中使用流控制和重传方案，所述方案的性能经共同优化以适合于所有瓶颈链路，例如无线链路。

在上述透明TCP的一个实施例中，可由MT的m节点808进行以下任务：

1.透明TCP的连接路径状态监视

MT的m节点808定期监视外部段814的网络路径的状态。此外部路径状态一般评估为BDLES(即，瓶颈可用带宽(BAB)、包延迟(D)、包损耗(L)、误差率(E)和信号强度(S)的某一组合)。路径状态监视可基于B、D、L、E和S的某一适当组合，其取决于在外部段814的路径中预期的瓶颈网络的种类。

在一个实施例中，可在MT 802处仅估计上游(MT到RH)路径中的BAB。此可如下进行：MT的m节点808在先前此更新之后T秒或N个所接收TCP ACK时更新其上游BAB估计值。此处，T和N可以是可调谐参数或可随着时间动态地改变。BAB估计值更新可计算为：BAB＝X/T′，其中X是在先前此BAB更新之后接收的TCP ACK内部确认的连接的上游TCP字节的数量，且T′是在先前此BAB更新之后消逝的时间。

在另一实施例中，RH 804也使用相应m节点(未图示)而启用E-MTM。接着MT 802和RH 804的m节点将交换其自身的上游和下游BAB估计值以使那些估计值更准确。

2.对于透明TCP的数据路径处理

参看图9，MT的m节点808从f节点806接收属于TCP连接810的IP包(S902)。IP包将稍后放在T发送缓冲器816中(S908)，使得其被发送到RH 804。

同时，一旦从f节点806接收到TCP连接810的M个传出包(S902)，m节点808就可将代理TCP ACK包发送回到f节点806(S906)。在此情况下，M是参数且通常是1或2，但可以是可调谐的或动态改变的。每一此代理TCP ACK是具有设置为RH的源ad端口的源ad端口和设置为MT的f节点的目的地ad端口的目的地ad端口的IP包。代理ACK的其它TCP和IP包头字段经准确设置为那些预期携载在未来将从RH接收的相应的真实ACK中的值。代理TCP ACK的有效负载通过将从T接收缓冲器提取的R有效负载字节移动到代理ACK的有效负载字段来构成，其中R不大于TCP连接的最大段大小(MSS)。如果T接收缓冲器当前是空的，那么将有效负载设置为无效。M节点将代理ACK中的通告窗口字段值设置为T发送缓冲器中可用的空的空间某一适当分数。

而且，m节点将代理ACK的确认数目字段设置为A+1，其中A和1分别是发送到f节点的先前代理ACK的确认数目以及在先前代理ACK被发送到f节点之后从f节点接收的连接的所有传出包的总TCP有效负载长度。透明TCP的损耗检测：m节点使用以下方法来检测先前发出的哪些TCP字节丢失：

·发出到RH 804但尚未由RH 804确认的包将称作“未确认包”。m节点808保存每一未确认包的副本(S904)，且一旦所述包获得RH 804的确认(S910)就移除所述副本(S912)。

·如果TCP连接正使用SACK，那么所丢失的包从来自RH的真实ACK中携载的SACK块信息中找到。

·如果TCP ACK在最新接收的真实ACK的rto(重传超时)秒内未从RH接收到，那么m节点将未确认包的第一L估计为丢失。可使rto的值为静止的且可调谐的，或者可随时间作为BAB和从路径状态监视获得的往返时间统计的函数来调适。

·一旦从RH接收到“复制ACK”(即，携载相同确认数目字段值的ACK)的DA数目，m节点就将未确认包的第一L′估计为丢失。

·此处L和L′一般确定为最新接收的复制ACK的数目DA、当前未确认包的数目U和连接的当前BDLES路径状态的函数。在一简单实施例中，L＝U且L′＝U-DA。

透明TCP的重传：当根据上述步骤获得新的丢失包估计值时，m节点808将先前保存的那些包的副本以其TCP序列号的次序添加到T发送缓冲器816的头部(S908)。

传输速率(TR)控制：m节点以TR所指示的规则传输速率将包从T发送缓冲器传输到网络。TR的值一般由当前BDLES路径状态确定。在一个特定实施例中，在每当BAB更新时TR更新，因为TR＝BAB+Q/D，其中Q是路径中的瓶颈链路处的此连接可用的队列空间加上来自RH的最近接收的真实ACK中的通告窗口大小的某一适当分数的估计总和。

传输窗口控制：当包准备好根据TR控制来传输时，其仅在U+1<＝W的情况下传输，其中U是当前未确认包的数目。在包被传输之后，U递增1。此处，W是基于连接的当前BDLES状态而调适的发送窗口大小。在一简单的实施例中，W在TCP连接开始处设置为可调谐初始值，且稍后在每次TR基于BDLES估计值而得以更新时被设置为W＝TR*D。

一旦接收到TCP连接的传入包，m节点就在T接收缓冲器中对其进行排队。

3.处置透明TCP的TCP信令包

在一个实施例中，m节点仅在其检测到TCP连接已在MT与RH之间完全建立之后(即，在检测到初始SYN-SYNACK-ACK序列之后)才在TCP数据路径处理下应用上述动作。当从f节点接收到连接重设(RST)包时，m节点将其发出到网络，且停止发送更多代理ACK到f节点直到T接收缓冲器变成非空为止。

E-MTM的透明无线视频质量改进

本揭示案的另一方面是通过确保MT-CT路径中的瓶颈链路用图像比特来填充(以其对于视频质量的重要性的次序)来改进视频流质量。与先前方法不同，此方法以对于应用透明的方式来启用视频质量的改进，且无需在网络路径中的特殊QoS或代码转换网关。

在某些实施例中，使用m节点内部的3个组件以实现改进的视频流质量。其为路径BDLE监视、智能视频帧丢弃以及流控制。BDLE监视通过与上文关于透明TCP所描述的相同方式来进行。同时，参看图10，用于无线视频改进的帧丢弃执行以下任务：

根据一实施例，经由深度包头检查来检测从f节点接收的每一包中所携载的视频帧类型(S1002)。举例来说，区分MPEG I帧、P帧和B帧。

一个实施例将传出包流划分为各自含有一个帧类型的个别子流(S1004)。使第i个最重要帧类型(称作类型i)的传出速率为r_i。如果从BDLE监视获得的瓶颈可用带宽是B，那么假定x为帧类型，从而sum_{i<＝x}(r_i)>B。即，MT_CT路线中的瓶颈带宽将在所有的子流到帧类型x完全传输出终端时正好开始填充(S1006、S1008)。因此，来自类型x或更大的一些帧必须丢弃。

实施例使用基于速率或基于信用的方法来丢弃来自类型x或更大的sum_{i<＝x}(r_i)帧的B(S1010)。

E-MTM的电路包(C-P)越区切换

在本揭示案的某些实施例中，在纯端对端基础上的MT与CT之间的电路交换和包交换路径之间的呼叫的无缝传送可在无需任何网络侧升级的情况下启用。在一个实施例中，终端中的固定微节点除了基于包的TCP/IP堆栈之外还含有电路交换呼叫堆栈。C-P越区切换方案是通用的，且可用于可由在各自载波或ISP的电路和包网络两者上的MT和CT两者使用的任何应用的越区切换。假设MT和CT两者具有电路交换和基于包的网络接入接口(例如，具有WiFi或WiMax卡的多模式CDMA手机)。语音和视频会议是使用C-P越区切换的应用的实例。举例来说，C-P越区切换将在终端移动到ISP区(例如WiFi热点或WiMax小区)中时启用从基于电路的手机呼叫到VoIP呼叫的切换。

在以下描述中，“链路”仅仅指代从MT的网络接口到网络的链路层接入点(例如基站、以太网开关等等)的链路层连接性。并且，术语“连接”现也包含电路交换呼叫，例如电话呼叫。

此越区切换协议在MT与CT的m节点之间运行。在任何给定时间，m节点使用电路网络接口或者可用包网络接口的适当组合。当前未用于呼叫的链路集合称作替代链路集合。在一个实施例中，C-P越区切换可由两个组件组成：

(a)位置和链路质量监视以及C-P越区切换的预测

m节点可执行链路状态监视(即，其包括电路交换链路的网络接口链路的信号质量和/或BDLE监视)。与过去MT移动的学习组合的位置追踪(如果可用的话)可用于进行正确的链路状态预测。具体地说，MT的所监视估计值和位置追踪(如果可用的话)可经组合，以预测任何交替链路集在BDLE和信号质量方面的最佳状态是否将保持足够优于当前使用的链路的状态并向未来持续足够长的时间周期。倘若如此，越区切换状态可变为“准备好切换”的，且呼叫切换组件经激活。

(b)C-P连接切换：

一旦被激活，m节点中的此组件就(甚至在终止当前链路上的连接之前)立即进行由预测模块选择的替代链路集上的预先连接设置。用于起始此呼叫的适当应用可由m节点调用。举例来说，如果电路语音呼叫在进行中，且无线包接口(例如WiFi)在信号质量上变得足够强，那么(甚至在当前电路语音呼叫终止之前)在CT的VoIP应用之前调用MT中的VoIP应用以设置VoIP呼叫。一般地，在预先呼叫设置结束之后，替代链路上的数据流也可提前开始。

在当前呼叫尚未在MT处终止时的时间期间属于此流的数据位称作所述MT处的预先数据位。CT处的m节点将不断丢弃达到其处的预先数据位，只要当前呼叫的链路质量足够好即可。预先位将前往的呼叫应用(例如VoIP应用)必须经配置以便即使在其未接收到数据位时也不会丢弃呼叫。此配置可保持在m节点的控制下。在当前链路的质量已降级持续预定的时间量时，或者当前呼叫已终止时，CT的m节点立即开始将预先位传递到f节点。在此点处，完成越区切换。

上述C-P方案假设：(i)存在一种用于产生呼叫的实时内容的每一类型的转换器，例如用于语音的麦克风或用于视频会议的相机；(ii)一般地，不同的编码器可用于基于电路和基于包的接口上的呼叫。转换器的输出接着并行馈送到这些编码器中的每一者(例如，CDMA语音呼叫和WiFi上VoIP呼叫可使用适合于各自CDMA和WiFi特性的不同的编码器)；以及(iii)编码器输出接着得以应用拟定且可能经包化且馈送到f节点的呼叫堆栈，例如CDMA呼叫堆栈或TCP/IP堆栈。电路和包呼叫两者的内容的所得位或包最后由m节点截取。

电路-包E-MTM是本揭示案对IP网络包括电路交换网络的移动性支持的一般化。f节点中的作为连接端点的f-ad端口现经一般化以包括呼叫电路的端点标识符。类似地，MTID现经一般化以包括基于电路的电话号码。当电话号码用作MTID时，不需要单独的MTID名称服务器。相反，可使用用于MTID名称解析的端对端方法。举例来说，可如下执行电话号码到IP地址转译：MT在其电路交换链路上发送消息(例如SMS消息)到请求CT的IP地址的CT的电话号码。CT接着在回复消息中将其当前IP地址发送到MT。此基于电路的消息传递也可用于携载E-MTM信令。

术语“包”应理解为不仅包括通用IP包，还包括在电路交换链路上携载的帧的内容有效负载。我们将这些电路帧有效负载称作“c包”。m节点可决定将一个或一个以上传出c包包封在IP包内部，其接着将IP包的副本重新路由到一个或一个以上所选择的网络接口。因此，前往电路交换网络的正常内容流(例如电话呼叫的语音位)现在得以重新路由或条带化或可能在不同的电路交换网络或多个基于包的网络上多播。准确的条带化和多播算法取决于QoS标准。

相反地，m节点可决定在电路交换链路上将IP包的有效负载作为c包来重新路由。在传入包方向上，m节点可确保所接收的c包或包得以转译回其f-ad端口。如果所述f-ad端口曾是电路端点，那么m节点可提取所接收包的应用有效负载且将其包封回前往所述电路端点的电路帧中。

根据本揭示案的实施例的方法可与存储在计算机可读媒体中的计算机可执行指令一起执行。更详细地说，根据计算机编程领域的技术人员的实践，上文参考操作描述的揭示内容可由计算机系统或类似电子系统来执行。此类操作有时称作计算机执行的。将了解，象征性表示的操作包括由处理器(例如中央处理单元)对表示数据位的电信号的操纵，以及在存储器位置(例如在系统存储器中)的数据位的维护，以及信号的其它处理。维护数据位的存储器位置是具有对应于数据位的特定的电性、磁性、光学或有机性质的物理位置。术语“网络节点”被理解为包括任何电子装置，其可含有例如中央处理单元的处理器。

当在软件中实施时，本揭示案的元件可以是用以执行必要任务的码段。码段可存储在处理器可读媒体中或由计算机数据信号传输，所述计算机数据信号体现在传输媒体或通信链路上的载波中。“处理器可读媒体”可包括可存储或传送信息的任何媒体。处理器可读媒体的实例包括电子电路、半导体存储器装置、ROM、快闪存储器或其它非易失性存储器、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤媒体、射频(RF)链路等等。计算机数据信号可包括可在传输媒体(例如，电子网络信道、光纤、空气、电磁、RF链路等等)上传播的任何信号。码段可经由例如因特网、企业内部互联网等计算机网络来下载。

在本说明书中对“一个实施例”、“一实施例”、“例示性实施例”等等的任何引用意指结合实施例来描述的特定特征、结构或特性包括在本揭示案的至少一个实施例中。此类短语在说明书中的各个地方的出现未必全部指代相同实施例。此外，当结合任何实施例来描述特定特征、结构或特性时，认为实行关于其它实施例的此类特征、结构或特性是在所属领域的技术人员的权限之内。

尽管已参考许多说明性实施例来描述实施例，但应了解所属领域的技术人员可设计出将属于本揭示案的原理的精神和范围内的众多其它修改和实施例。更具体地说，在本揭示案、附图和所附权利要求书的范围内的主题组合配置的组成部分和/或配置的各种变化和修改是可能的。除了组成部分和/或配置的变化和修改以外，所属领域的技术人员还将了解替代用途。

Claims (58)

1.一种网络节点，其在多个网络上与第二网络节点传送数据，所述网络节点包含：

固定微节点；以及

移动微节点，

其中所述固定微节点包括适合于发送包到所述移动微节点的单元，所述包包括所述数据的一部分和固定连接元组，其中所述连接元组包括IP地址、源端口号、目的地IP地址和目的地端口号，以及

其中所述移动微节点包括：

适合于用移动连接元组替换所述包中的所述固定连接元组的单元，其中所述移动连接元组用以在所述移动微节点与所述第二网络节点之间传递所述包；以及

适合于将所述替换包转发到所述第二网络节点的单元。

2.根据权利要求1所述的网络节点，其中所述移动微节点进一步包括：

适合于从所述第二网络节点接收包括移动连接元组的包的单元；

适合于用固定连接元组替换从所述第二网络节点接收的所述包中的所述移动连接元组的单元；以及

适合于将所述替换包传递到所述固定微节点的单元。

3.根据权利要求1所述的网络节点，其进一步包含：

多个网络接口，其适合于与所述多个网络介接，其中所述移动微节点包括适合于存储以下各项的存储单元：

多个连接元组的列表；以及

经配置以使所述连接元组与所述网络接口相关的表，其中，当所述包将通过所述网络接口中的一者传递时，所述相应的连接元组用作所述移动连接元组。

4.根据权利要求3所述的网络节点，其中所述移动微节点进一步包括：

适合于选择将在其上传递所述包的网络接口的单元。

5.根据权利要求3所述的网络节点，其中，当所述网络节点经分配有新的ad端口时，所述固定连接元组只要在所述网络节点与所述第二网络节点之间建立有连接就保持不变，而所述移动微节点将所述新的ad端口反映在所述表中，其中所述ad端口包括IP地址和端口号。

6.根据权利要求1所述的网络节点，其中所述固定微节点维持作为所述固定连接元组的元素的固定ad端口，且所述移动微节点维持作为所述移动连接元组的元素的移动ad端口，其中所述ad端口是IP地址和端口号对，

其中所述移动ad端口在所述网络节点在所述多个网络中移动时改变，而所述固定ad端口保持不变。

7.根据权利要求1所述的网络节点，其中所述移动微节点进一步包括：

适合于与所述第二网络节点交换移动性状态信息的模块，其中所述移动性状态信息包括所述固定连接元组与所述移动连接元组的结合。

8.根据权利要求1所述的网络节点，其进一步包含：

与所述固定微节点传送所述数据的应用模块，

其中所述移动微节点对于所述应用模块是透明的。

9.根据权利要求8所述的网络节点，其中所述固定微节点包括：

TCP/IP模块，其适合于将所述数据包装到所述包中；或

UDP/IP模块，其适合于将所述数据包装到所述包中。

10.根据权利要求1所述的网络节点，其中所述包伴随有标识所述网络节点的MTID(移动终端标识)。

11.根据权利要求10所述的网络节点，其中所述MTID携载于所述包的IP包头中的IP选项字段中。

12.根据权利要求1所述的网络节点，其中所述移动微节点包括：

适合于检测所述网络节点到新网络的连接的单元；

经配置以响应于所述新连接的所述检测来检测所述新网络中的接入点的MAC地址的单元；以及

经配置以基于所述检测的MAC地址来执行MAC层路由的单元。

13.根据权利要求1所述的网络节点，其中所述移动微节点包括：

存储单元，其适合于缓存过去接入点的多个地址，

其中所述移动微节点将所述包多点传送到所述缓存地址中的至少一者。

14.根据权利要求1所述的网络节点，其中所述移动微节点包括：

存储单元，其适合于维护链路/路由状态信息，其中所述链路/路由状态信息含有所述多个网络中的每一者的带宽、延迟、损耗、误差率和信号强度信息中的至少一者；以及

适合于基于所述链路/路由状态信息来为每一包选择将在其上传

递所述包的所述多个网络中的至少一者的单元。

15.根据权利要求1所述的网络节点，其中所述移动微节点进一步包括：

缓冲器，其经配置以在从所述固定微节点接收到所述包时缓冲所述包；

适合于在从所述固定微节点接收到所述包时将TCP ACK发送到所述固定微节点的单元；以及

适合于在流控制和重传方案下将所述缓冲包传送到所述第二网络节点的单元。

16.根据权利要求1所述的网络节点，其中所述移动微节点进一步包括：

监视单元，其适合于监视所述移动微节点与所述第二网络节点之间的网络路径的状态，其中所述状态含有所述网络路径的可用带宽。

17.根据权利要求16所述的网络节点，其中所述移动微节点进一步包括：

种类区分单元，其适合于检查从所述固定微节点接收的包中的信息以将所述包分类为多个种类，其中所述种类被给定有优先权；以及

包丢弃单元，其适合于基于所述网络路径的所述可用带宽而丢弃低优先权种类的一些包。

18.根据权利要求17所述的网络节点，其中所述种类与流数据通信中的帧的种类相关。

19.根据权利要求1所述的网络节点，其中所述固定微节点包括：

包交换协议堆栈，其用于与所述第二网络节点进行包交换通信；

以及

电路交换协议堆栈，其用于与所述第二网络节点进行电路交换通信，且

其中所述移动微节点包括：

连接切换单元，其适合于在使用所述包交换协议堆栈的包的连接与使用所述电路交换协议堆栈的电路的连接之间执行连接切换。

20.根据权利要求19所述的网络节点，其中所述连接切换单元包括：

链路状态监视单元，其适合于监视所述移动微节点与所述第二网络节点之间的链路层连接性的状态；

预测单元，其适合于基于所述链路层连接性的监视的状态来预测任何替代链路的状态是否将在预定周期内保持优于当前链路的状态；

连接设置单元，其适合于在由所述预测单元选择的所述替代链路上设置预先连接；以及

数据流单元，其适合于在所述替代链路上以及所述当前链路上发送所述数据，直至所述当前链路变得不可获得为止。

21.根据权利要求19所述的网络节点，其中所述移动微节点进一步包括：

包封单元，其适合于将传出电路帧有效负载包封在IP包内部；以及

重新路由单元，其适合于在一个或一个以上网络接口上重新路由所述IP包的副本。

22.根据权利要求1所述的网络节点，其中所述包共同形成包流，且其中所述移动微节点进一步包括：

适合于维护所述多个网络中的可用网络列表的单元；

适合于将待条带化的所述包流分为一个或一个以上子流的单元；以及

适合于在所述可用网络上发送所述条带化子流的单元。

23.一种数据通信系统，其包含：

第一网络节点，其适合于在网络上与第二网络节点传送数据，所述第一网络节点包括固定微节点和移动微节点，其中所述固定微节点与所述移动微节点传送包，所述包包括所述数据的一部分和固定连接元组，所述连接元组包括IP地址、源端口号、目的IP地址和目的端口号，且其中所述移动微节点在所述固定微节点与所述第二网络节点之间传递所述包；以及

所述网络中的接入点，所述接入点包括保留IP地址的库，

其中所述移动微节点在所述第一网络节点连接到所述接入点时使用所述保留IP地址中的至少一者。

24.根据权利要求23所述的系统，其中所述移动微节点包括：

适合于随机选择所述保留IP地址中的所述至少一者来使用的单元。

25.根据权利要求23所述的系统，其中所述移动微节点包括：

适合于检查由所述网络中的其它网络节点传输的MAC帧以收集当前被占据的IP地址的单元；以及

适合于基于所述检查的结果来选择所述保留IP地址中的至少一者的单元。

26.一种数据通信系统，其包含：

第一网络节点，其经配置以构造连接的移动性状态信息，其中所述移动性状态信息包括固定连接元组和移动连接元组的结合，其中所述连接元组包括IP地址、源端口号、目的IP地址和目的端口号；以及

第二网络节点，其通过所述连接而连接到所述第一网络节点，且适合于接收来自所述第一网络节点的所述移动性状态信息，

其中所述第二网络节点包括：

存储单元，其经配置以存储含有所述移动性状态信息的连接状态表。

27.根据权利要求26所述的系统，其中所述第一网络节点包括固定微节点和移动微节点，其中所述固定连接元组用以在所述固定微节点与所述移动微节点之间传送包，且所述移动连接元组用以在所述移动微节点与所述第二网络节点之间传送所述包，

其中所述第二网络节点包括：

适合于响应于所述包的接收而查找所述连接状态表以获得对应于

所述移动连接元组的所述固定连接元组的模块。

28.根据权利要求27所述的系统，其中所述固定微节点包括适合于将待发送的包的所述固定连接元组分配到所述第二网络节点的单元，且所述移动微节点包括适合于用所述移动连接元组替换所述固定连接元组的单元。

29.根据权利要求28所述的系统，其中所述第一网络节点进一步包括适合于与多个网络介接的多个网络接口，且其中所述移动微节点进一步包括适合于选择将在其上发送所述包的网络接口的单元。

30.根据权利要求28所述的系统，其中所述第二网络节点包括：

适合于从接收自所述第一网络节点的所述移动微节点的所述包提取所述移动连接元组的单元；

适合于从所述连接状态表中检索对应于所述提取的移动连接元组的所述固定连接元组的单元；以及

适合于用所述检索的固定连接元组替换所述包中的所述移动连接元组的单元。

31.根据权利要求27所述的系统，其中所述移动微节点包括：

适合于从接收自所述第二网络节点的包提取所述移动连接元组的单元；

适合于从所述连接状态表中检索对应于所述提取的移动连接元组的所述固定连接元组的单元；以及

适合于将所述包中的所述移动连接元组转译为所述固定连接元组的单元。

32.根据权利要求26所述的系统，其中当所述第一网络节点与所述第二网络节点之间的连接开始或完成时，所述第一网络节点向所述第二网络节点以信号通知所述移动性状态信息。

33.根据权利要求26所述的系统，其中所述第一网络节点在多个网络上与所述第二网络节点传送数据，

其中所述第一网络节点进一步包括适合于与所述多个网络介接的网络接口的集合，且

其中在网络接口的所述集合改变时，所述第一网络节点向所述第二网络节点以信号通知所述移动性状态信息。

34.根据权利要求26所述的系统，其中所述移动性状态信息通过以下方式来传递：(a)在单独连接上发送的单独包中，(b)在所述连接中作为虚拟数据包的单独包中，或(c)捎带在所述连接中的数据包上。

35.根据权利要求26所述的系统，其中所述系统进一步包含：

NAT(网络地址转换)路由器，其位于所述第一网络节点与所述第二网络节点之间，所述NAT路由器适合于用包括NAT ad端口的第三连接元组替换所述包中的所述移动连接元组，

其中所述第二网络节点包括：

适合于从接收自所述第一网络节点的包检索所述NAT ad端口的单元；以及

适合于告知所述第一网络节点所述NAT ad端口的单元。

36.根据权利要求35所述的系统，其中所述第一网络节点包括适合于发送虚拟包到所述第二网络节点使得所述第二网络节点可检索所述NAT ad端口的单元。

37.根据权利要求35所述的系统，其中，在所述NAT ad端口被告知所述第一网络节点之后，所述第一网络节点将所述告知的NAT ad端口插入在待发送到所述第二网络节点的包中。

38.根据权利要求36所述的系统，其中所述第一网络节点包括适合于用所述告知的NAT ad端口替换所述包中的源ad端口字段的单元。

39.根据权利要求36所述的系统，其中所述第一网络节点包括适合于将所述NAT ad端口添加在所述包中的源ad端口字段旁边的单元。

40.根据权利要求35所述的系统，其中所述第一网络节点包括：

存储单元，其经配置以缓冲传出SIP信令消息的副本；

适合于在所述NAT ad端口被告知之后将所述NAT ad端口插入到所述缓冲的SIP信令消息的单元；以及

适合于在插入所述NAT ad端口之后重新发送所述SIP信令消息的单元。

41.一种用于在至少一个网络上传送来自网络节点的数据的方法，所述方法包含：

在所述网络节点处构造包，所述包包括所述数据的一部分和固定连接元组，其中所述连接元组包括IP地址、源端口号、目的IP地址和目的端口号；

从所述网络节点处的所述包提取所述固定连接元组；

在所述网络节点处检索对应于所述固定连接元组的至少一个移动连接元组，其中所述移动连接元组用以在所述至少一个网络中路由所述包；

将所述个别移动连接元组插入到所述包中。

42.根据权利要求41所述的方法，其进一步包含：

选择所述至少一个网络的子集；以及

在所述至少一个网络的所述选择的子集上传送具有所述移动连接元组的所述包，

其中进一步基于所述至少一个网络的所述选择的子集来检索所述至少一个移动连接元组。

43.根据权利要求42所述的方法，其中所述选择操作包括：

基于瓶颈可用带宽、包延迟、包损耗、误差率和信号强度中的至少一者来评估所述至少一个网络的状态；以及

基于所述评估的状态来选择所述至少一个网络的所述子集。

44.根据权利要求41所述的方法，其进一步包含：

检测新近分配到所述网络节点的ad端口；

基于所述检测的ad端口来产生连接元组；以及

将所述产生的连接元组存储为所述移动连接元组，

其中所述固定连接元组只要在所述网络节点上存在运行的连接就保持不变。

45.根据权利要求44所述的方法，其中所述检测操作包括：

在连接到所述网络节点的接入点所保留的IP地址的库中选择地址。

46.根据权利要求41所述的方法，其进一步包含：

与相应终端交换移动性状态信息，其中所述移动性状态信息包括所述固定连接元组和所述移动连接元组。

47.根据权利要求46所述的方法，其中所述移动性状态信息进一步包括MTID，所述MTID是所述网络节点的唯一标识符。

48.根据权利要求46所述的方法，其中在连接开始或完成时或在所述至少一个网络的所述集合改变时执行所述交换操作。

49.根据权利要求41所述的方法，其进一步包含：

接收告知所述网络节点的NAT ad端口的信令；以及

将所述NAT ad端口插入在所述包中。

50.根据权利要求49所述的方法，其进一步包含：

缓冲所述包的副本直至所述NAT ad端口被告知为止；以及

在插入所述NAT ad端口之后重新发送所述包的所述副本。

51.根据权利要求41所述的方法，其进一步包含：

当在所述网络节点与新接入点之间建立连接时检测所述新接入点的MAC地址；

确定所述包的目的节点是否连接到所述新接入点；

如果确定所述包的所述目的节点连接到所述新接入点，那么将携载所述包的MAC帧发送到所述目的节点；以及

如果确定所述包的所述目的节点未连接到所述新接入点，那么将所述包的目的MAC地址设置为所述新接入点的所述MAC地址。

52.根据权利要求41所述的方法，其中所述包共同形成包流，且其中所述方法进一步包含：

将所述包流分为一个或一个以上子流；以及

在所述至少一个网络上单独地传送所述子流。

53.根据权利要求41所述的方法，其中所述数据是流数据且所述包共同形成包流，且其中所述方法进一步包含：

测量所述至少一个网络的瓶颈可用带宽；

区分每一包中携载的串流帧类型；

将所述包流分为多个子流，每一子流含有一个帧类型的包；

确定所述包流的数据速率是否超过所述测量的瓶颈可用带宽；以及

如果确定所述包流的所述数据速率超过所述测量的瓶颈可用带宽，那么丢弃低重要性的子流。

54.根据权利要求41所述的方法，其中所述网络节点包括固定微节点和移动微节点，其中在所述固定微节点中进行所述构造操作，且在所述移动微节点中进行所述提取、检索和插入的操作。

55.根据权利要求54所述的方法，其进一步包含：

所述移动微节点发送TCP′ACK包到所述固定微节点；

所述移动微节点缓冲所述包；

所述移动微节点将所述包发送到相应的终端；

所述移动微节点从所述相应的终端接收所述包的确认；

所述移动微节点响应于所述确认的接收而移除所述缓冲的包；以及

所述移动微节点在预定持续时间内未接收到所述确认时重新发送所述缓冲的包。

56.一种用于从远程网络节点接收数据的方法，所述方法包含：

在网络节点上接收包，所述包包括移动连接元组，其中所述移动连接元组包括在移动性期间改变的移动ad端口；

从所述网络节点处的所述包提取所述移动连接元组；

在所述网络节点处检索对应于所述移动连接元组的固定连接元组，其中所述固定连接元组对应于连接建立包内部携载的连接元组；

用所述固定连接元组替换所述包中的所述移动连接元组；以及

将具有所述固定连接元组的所述包传递到TCP/IP或UDP/IP协议堆栈。

57.根据权利要求56所述的方法，其进一步包含：

接收移动性状态信息，其中所述移动性状态信息包括所述固定连接元组与所述移动连接元组的映射信息；以及

将所述移动性状态信息存储在存储单元中，

其中所述检索操作包括：

从所述存储单元中查找映射到所述移动连接元组的所述固定连接元组。

58.一种存储用于执行根据权利要求41到57中任一权利要求所述的方法的计算机可执行指令的计算机可读媒体。

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