CN101779480A - 在自组织移动服务提供方处的切换 - Google Patents

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Abstract

一种自组织服务提供方被配置为：为了接收移动客户端从另一个自组织服务提供方的切换，而支持利用服务器进行预先验证。该自组织服务提供方还被配置为在接收来自所述另一个自组织服务提供方的该切换的同时，允许移动客户端维持与服务器的会话。

Description

在自组织移动服务提供方处的切换
相关申请的交叉引用
本申请基于35U.S.C.§119要求2007年8月17日递交的标题为“Method for a Heterogeneous Wireless Ad Hoc Mobile Service Provider”的临时申请No.60/956,658和2007年10月17日递交的标题为“Handoff InAd-Hoc Mobile Broadband Network”的临时申请60/980,557的优先权。
技术领域
本文公开整体涉及电信，并且更具体地涉及自组织移动宽带网络中的切换。
背景技术
广泛部署了无线电信系统，以向消费者提供各种服务，例如，电话、数据、视频、音频、消息、广播等等。这些系统随着市场力量将无线通信驱使到新的高度而继续发展。现如今，无线网络向局部范围、全国范围或甚至世界范围内的移动用户提供宽带互联网接入。这种网络有时候被称为无线广域网(WWAN)。WWAN运营商通常向它们的用户提供无线接入计划，例如，每月固定费率的订制计划。
从全部移动设备接入WWAN可能是不可行的。一些移动设备可能不具有WWAN无线电台。其它具有WWAN无线电台的移动设备可能不具有有效的订制计划。自组织网络允许移动设备使用诸如WLAN、蓝牙、UWB之类的协议或其它协议来动态地在无线接口上进行连接。本领域中需要一种允许不具备WWAN接入的移动设备的用户能够动态地订制由具备WWAN能力的移动设备的用户所提供的无线接入服务的方法，其中使用属于这两个用户的移动设备之间的无线自组织联网来进行该订制。
发明内容
在本文公开的一个方案中，一种自组织服务提供方包括处理系统，其被配置为：为了接收移动客户端从另一个自组织服务提供方的切换，而支持利用服务器进行预先验证，该处理系统还被配置为在接收来自所述另一个自组织服务提供方的所述切换的同时，允许所述移动客户端维持与所述服务器的会话。
在本文公开的一个方案中，一种用于在自组织服务提供方处接收切换的方法包括：为了接收移动客户端从另一个自组织服务提供方的切换，而支持利用服务器进行预先验证；并且在接收来自所述另一个自组织服务提供方的所述切换的同时，允许所述移动客户端维持与所述服务器的会话。
在本文公开的一个方案中，一种自组织服务提供方包括：用于为了接收移动客户端从另一个自组织服务提供方的切换，而支持利用服务器进行预先验证的模块；以及用于在接收来自所述另一个自组织服务提供方的所述切换的同时，允许所述移动客户端维持与所述服务器的会话的模块。
在本文公开的一个方案中，一种机器可读介质包括可由移动服务器提供方中的处理系统执行的指令，该指令包括：用于为了接收移动客户端从另一个自组织服务提供方的切换，而支持利用服务器进行预先验证的代码；以及用于在接收来自所述另一个自组织服务提供方的所述切换的同时，允许所述移动客户端维持与所述服务器的会话的代码。
要理解，本文公开的其它方案将从以下详细说明中变得对本领域普通技术人员显而易见，其中通过举例的方式显示并且描述了自组织移动宽带网络的各种方案。正如我们将要认识到的，可以用其它不同的配置来实现本文公开的这些方案，并且可以在多个其它方案中修改它的诸多细节。因此，附图和详细说明应被视为是示例性的而不是限制性的。
附图说明
图1是示出了电信系统的实例的简化方框图。
图2是示出了电信系统中的切换的实例的简化方框图。
图3是示出了用于切换的预先验证过程的实例的呼叫流程图。
图4是示出了自组织服务提供方的功能的实例的简化方框图。
图5是示出了用于自组织服务提供方中的处理系统的硬件配置的实例的简化方框图。
具体实施方式
以下结合附图所述的详细描述意图作为自组织移动宽带网络的各种方案的描述而不是意图表示可用于实施权利要求所包括的方案的唯一的配置。详细描述中为了提供对于本文公开的主题的透彻理解的目的包括了具体的细节。但是，本领域普通技术人员没有这些具体细节也显然能够实施各种方案的自组织移动宽带网络。在一些实例中，公知的结构和组件被显示成方框图的形式，以免模糊本文整个公开中给出的各种概念。
图1是示出了电信系统的实例的简化方框图。电信系统100被示为具有多个WWAN，其用于向移动用户提供到网络102的宽带接入。网络102可以是基于分组的网络，例如互联网，或一些其它合适的网络。为了表述清楚起见，两个WWAN 104被显示为具有到互联网102的回程连接。可以用散布在整个地理区域内的多个位置固定的基站(未显示)来实现每个WWAN 104。通常可以将该地理区域再分割成称为小区的更小的区域。每个基站可被配置为对它各自小区中的全部移动用户进行服务。可以使用基站控制器(未显示)来管理并且协调WWAN 104中的基站并且支持到互联网102的回程连接。
每个WWAN 104可以使用许多不同的无线接入协议中的一个来支持与移动用户的无线电通信。举例而言，其中一个WWAN 104可以支持演进数据最优化(EV-DO)，同时另一WWAN 104可以支持超移动宽带(UMB)。EV-DO和UMB是第三代合作伙伴计划2(3GPP2)所发布的空中接口标准，其作为CDMA2000标准族的一部分并且应用诸如码分多址(CDMA)之类的多址技术来向移动用户提供宽带互联网接入。可替换地，其中一个WWAN104可以支持长期演进(LTE)，它是3GPP2之中的计划，其主要基于宽带CDMA(W-CDMA)空中接口来改善通用移动电信系统(UMTS)移动电话标准。其中一个WWAN 104还可以支持WiMAX论坛所开发的WiMAX标准。WWAN针对任意具体电信系统所应用的实际的无线接入协议将取决于具体的应用和施加在系统上的总体设计约束。本公开通篇所给出的各种技术等效适用于异构或同构WWAN的任意组合，而不管所使用的无线接入协议是什么。
每个WWAN 104具有多个移动用户。每个用户可以具有移动节点106，其能够直接通过WWAN 104接入互联网102。在图1中所示的电信系统中，这些移动节点106使用EV-DO、UMB或LTE无线接入协议来接入WWAN104；但是在实际的实现中，这些移动节点106可以被配置为支持任意无线接入协议。
这些移动节点106中的一个或多个可以被配置为基于与用于接入WWAN 104的无线接入协议相同或不同的无线接入协议来在其附近创建自组织网络。举例而言，移动节点106可以支持与WWAN的UMB无线接入协议，同时为不能直接接入WWAN的移动节点108提供IEEE 802.11接入点。IEEE 802.11表示IEEE 802.11协会为短距离通信(例如，数十米到数百米)所开发的一组无线局域接入网(WLAN)标准。虽然IEEE 802.11是公共WLAN无线接入协议，也可以使用其它合适的协议。
可用于为另一个移动节点108提供接入点的移动节点106将在本文被称为“自组织服务提供方”。可以使用自组织服务提供方106的接入点的移动节点108将在本文被称为“移动客户端”。移动节点，无论是自组织服务提供方106还是移动客户端108，可以是膝上型电脑、移动电话、个人数字助理(PDA)、移动数字音频播放器、移动游戏机、数码相机、数字摄像机、移动音频设备、移动视频设备、移动多媒体设备或能够支持至少一个无线接入协议的任意其它设备。
自组织服务提供方106可以将它的无线宽带互联网接入服务延伸到移动客户端108，否则移动客户端108将不具有互联网接入。服务器110可被用作为“交换机(exchange)”，以允许移动客户端108从自组织服务提供方106购买未使用的带宽，以便例如通过WWAN 104接入互联网102。
自组织服务提供方106、服务器110和一个或多个移动客户端108可以建立一个网络，该网络是自组织异构无线网络。举例而言，异构无线网络可以包括至少两种类型的无线网络(例如，WWAN和WLAN)。举例而言，自组织网络可以是这样一种网络，该网络的具体配置可以随时间或者随着一个网络到下一个网络的形成而改变。网络配置不是在建立网络之前预先计划好的。自组织网络的配置的实例可以包括关于网络中将有那些成员的配置(例如，网络中将包括哪个自组织服务提供方、哪个服务器和/或哪个移动客户端)、关于自组织服务提供方和移动客户端的地理位置的配置和关于何时建立网络以及网络要建立多长时间的配置。
在交换机的一个实例中，移动客户端108向服务器110登记。在登记之后，当需要互联网接入时，移动客户端108可以搜索可利用的自组织服务提供方106。当移动客户端108检测到一个或多个自组织服务提供方106的存在时，它可以基于各种参数，例如，带宽，服务质量(QoS)和价格，选择一个自组织服务提供方106来与之发起会话。移动客户端108可以使用来选择自组织服务提供方106的另一个参数是时间上的可用性。举例而言，在机场的移动用户可以打开他的移动节点(例如，膝上型电脑或移动电话)，在等待飞机的时候将其作为自组织服务提供方106长达30分钟。需要接入互联网102长达45分钟的移动客户端108可以选择不选取该自组织服务提供方106，即使是该自组织服务提供方106可以提供具有良好QoS的足够带宽。但是需要长达15分钟的互联网接入的另一个移动客户端108可以由于该自组织服务提供方106的带宽和QoS而选择该自组织服务提供方106。在任意情况中，在移动客户端108选择了自组织服务提供方106之后，可以基于两者之间协商的参数(例如，带宽、QoS、会话持续时间等等)来建立会话。在该会话的建立期间可以在自组织服务提供方106与移动客户端108之间建立链路加密密钥。可以在移动客户端108与服务器110之间建立安全套接字层虚拟专用网(SSL VPN)会话。传输层端口可以保持开放并且不加密，以为自组织服务提供方106处的网络地址转换功能提供能见性。在该实例中，经由客户端-服务器隧道112通过服务器110来路由全部互联网业务以提供安全性。
在一些电信系统中，在移动客户端108接入互联网102之后，其侦听其它自组织服务提供方106并且测量它侦听到的自组织服务提供方106的信号强度。移动客户端108使用这些测量值来创建有效列表。该有效列表是可以向移动客户端108提供服务的自组织服务提供方106的列表。移动客户端108将继续测量其它自组织服务提供方106的信号强度，并且可以随着自组织网络的配置的改变而从该有效列表中添加或删除自组织服务提供方106。
活动组的一个功能是允许移动客户端108快速地在自组织服务提供方106之间进行切换同时维持与服务器110的当前会话。移动客户端108可以基于任意数量的因素来考虑切换到另一个自组织服务提供方106。这些因素可以包括，例如，自组织服务提供方106不能提供在会话开始时协商的带宽或QoS。可替换地，自组织服务提供方可能不能够在整个会话持续时间期间向移动客户端108提供互联网接入。常常见到与移动客户端108协商了30分钟的会话的自组织服务提供方106上的移动用户出于各种原因仅剩近15分钟用于会话。在该情况下，移动客户端108将需要从有效列表中选择新的自组织服务提供方来进行切换。在移动客户端108与当前自组织服务提供方106之间的会话期间，服务器110使用有效列表来预先验证用于切换的其它自组织服务提供方。通过在当前对移动客户端108进行服务的自组织服务提供方106中断之前预先验证有效列表中自组织服务提供方106，可以减少切换移动客户端108所需要的时间。
本文使用术语“预先验证”来表示在从当前对移动客户端108进行服务的自组织服务提供方接收到关于当前自组织服务提供方106的不可用性的消息之前，验证用于切换的目标自组织服务提供方106。该消息可以向服务器110提供关于当前自组织服务提供方106已中断并且如果要维持移动客户端108与服务器110之间的会话就必须执行到另一个自组织服务提供方106的硬切换的通知。可替换地，该消息可以向服务器110提供关于当前自组织服务提供方106将会很快中断或者其不再能够向移动客户端108提供协商的服务(例如QoS、带宽等等)的通知。这向服务器110提供了允许移动客户端108软切换到另一个自组织服务提供方106的选择机会。
预先验证包括在切换之前，向潜在的新自组织服务提供方106和移动客户端108提供加密/解密密钥，在该潜在的新自组织服务提供方106与移动客户端108之间的通信可能需要该密钥。
预先验证还包括在切换之前，向当前自组织服务提供方106和新自组织服务提供方106提供加密/解密密钥，在当前自组织服务提供方106与新自组织服务提供方106之间的通信可能需要该密钥。
预先验证还包括在该潜在的新自组织服务提供方106与当前自组织服务提供方106之间的通信的授权。其还包括在该潜在的新自组织服务提供方106与移动客户端108之间的通信的授权。
图2是示出了电信系统中的切换的实例的简化方框图。在该实例中，移动客户端108从当前自组织服务提供方1061切换到目标服务提供方1062。在切换期间使用两个自组织服务提供方1061、1062之间的持久性隧道112来维持移动客户端与服务器110的会话。可以将在切换期间由当前自组织服务提供方1061接收的数据分组经由隧道112转发到目标自组织服务提供方1062。可替换地或者另外，可以将由当前自组织服务提供方1061接收的数据分组直接在图2中所示的两者之间的无线链路114上或者通过另一个自组织服务提供方(未显示)，转发到目标自组织服务提供方1062。
移动客户端108可以具有IPv4、IPv6或其它合适的地址，服务器110用该地址来维持会话。可以由服务器110或电信网络100(见图1)中的其中一个自组织服务提供方106将该地址提供给移动客户端108。可替换地，可以将该地址存储在移动客户端108上。在至少一个配置中，该地址可以是移动IP地址。
在图2中将隧道化锚定点显示为服务器。但是该隧道化锚定点可以是任意合适的实体或者分布在电信系统100中的多个实体之间。隧道化锚定点可以耦合到图2中所示的互联网102或者位于其它地方。举例而言，隧道化锚定点可以位于互联网102中的任何地方，或者在网络运营商的基础结构中。本领域普通技术人员将容易地基于性能要求、施加在系统上的总设计约束和/或其它有关因素来为任何具体应用确定隧道化锚定点的最佳实现。
图3是示出了用于切换的验证过程的实例的呼叫流程图。为了说明的清楚起见，将省略用于自组织服务提供方106和移动客户端108验证服务器110并且向服务器110登记的各种信令。
在步骤302，当自组织服务提供方1061是移动的并且希望提供服务时，自组织服务提供方1061可以发起与服务器110的连接。扩展验证协议-隧道传输层安全(EAP-TTLS)可用于该连接的验证、授权和计费(AAA)和安全会话建立。在步骤304，当移动客户端108需要互联网接入时，移动客户端108可以发起与自组织服务提供方1061(在后文中被称为“当前自组织服务提供方”)的连接。EAP-TTLS还可用于AAA和安全会话建立。具体地，自组织服务提供方1061发送移动客户端的证书到服务器110以便进行EAP-AAA验证。然后使用来自服务器110的EAP-TTLS验证响应生成主共享密钥。接下来，可以在当前自组织服务提供方1061与移动客户端108之间建立链路加密密钥。然后在步骤306可以在移动客户端108与服务器110之间建立SSL VPN会话。
应该注意到，可以使用任意一对节点(其中，这些节点包括服务器110、当前服务提供方1061、目标服务提供方1062和移动客户端108)之间的加密/解密密钥来对信息流进行加密。当系统中的节点与服务器相连接时，可以在系统中建立该加密/解密密钥。可以将典型的对称密钥加密技术，例如使用AES的加密技术，用于系统中的任意一对节点之间的消息流的这种加密和解密。
在步骤308，移动客户端108向服务器110提供有效列表。可替换地，移动客户端108可以发送用于确定其可以侦听到的自组织服务提供方的报告，以及用于指示每个自组织服务提供方的信号强度测量值的数据以及其可以推断的关于服务提供方的任意其它服务参数。服务器110可以在服务器侧使用该报告来生成有效列表。
服务器110预先验证有效列表中的一个或多个自组织服务提供方。在目标服务提供方1062与客户端108的预先验证期间，服务器110向目标服务提供方1062提供用于与客户端108的通信的加密/解密密钥。服务器还可以向目标服务提供方1062提供用于与当前服务提供方1061的通信的加密/解密密钥。服务器110还可以向客户端108提供用于与目标服务提供方1062的通信的加密/解密密钥。可以由服务器110在切换的时候或任意早些时候向当前服务提供方1061提供用于与目标服务提供方1062的通信的加密/解密密钥。有效列表中被预先验证的自组织服务提供方的确切数量取决于服务器110所实现的准入控制策略。举例而言，如果服务器110确定额外的自组织服务提供方将会对WWAN中的性能造成不利影响，则其可以限制在给定位置处的自组织服务提供方的数量。不希望它的移动用户在给定地理位置内提供服务的WWAN运营商可以根据各种网络约束来施加额外约束。在任意情况中，服务器110通过向一个或多个自组织服务提供方中的每一个提供用于在切换之后对移动客户端108与该新的自组织服务提供方106之间的数据链路进行加密的密钥，来预先验证该一个或多个自组织服务提供方。在图3中，在步骤310中，服务器110被显示为向一个自组织服务提供方1062(在后文中被称为目标自组织服务提供方)提供该密钥。在步骤312，服务器110还向移动客户端108提供该密钥。
在步骤314，移动客户端108向当前自组织服务提供方106发送用于请求切换到作为替代的服务提供方的消息。步骤314是可选的并且用从客户端到自组织服务提供方的虚线来指示。
在步骤316，当前自组织服务提供方1061向服务器110发送用于请求切换的消息。该消息标记有标识符，用于指示该切换是由移动客户端108发起的或者是由当前自组织服务提供方1061发起的。可以在当前自组织服务提供方1061处由于当前自组织服务提供方不能继续向移动客户端提供服务而创建该消息。可替换地，该消息可以是在移动客户端处创建的(步骤314)，并且需要由当前自组织服务提供方1061发送到服务器110。对于直接由服务器发起的切换，步骤316是可选的。对于由移动客户端108或自组织服务提供方1061发起的切换，在步骤318，服务器110响应于步骤316，向当前自组织服务提供方1061发回用于授权切换的消息。可替换地，在没有来自当前自组织服务提供方1061的消息316的情况下，步骤318可以是来自服务器的用于发起切换的消息。向当前自组织服务提供方1061发送的消息可以确定用于切换的目标自组织服务提供方1062，或者可替换地允许移动客户端108来决定。在后一种情况中，移动客户端108上的用户根据服务器110所施加的任意准入控制策略约束，来选择用于切换的目标自组织服务提供方。服务器110还向移动客户端108提供移动客户端可利用的每个自组织服务提供方的质量度量。该质量度量可以用于帮助移动客户端108上的用户选择用于切换的新自组织服务提供方。在图3中所示的实例中，移动客户端108选择用于切换的目标自组织服务提供方1062。
在步骤320，服务器可以可选地发送关于到一个或多个目标服务提供方1062的切换的消息。在步骤322，由当前服务提供方1061将从服务器110接收到的切换消息发送到移动客户端108。
在步骤324，移动客户端108通过发送用密钥加密的消息来建立与目标自组织服务提供方1062的连接。由于目标自组织服务提供方1062在预先验证过程期间接收到相同的密钥，所以它可以对该消息进行解密并且建立与移动客户端108的会话来完成切换。在步骤326，目标自组织服务提供方1062还可以向服务器110发回消息以表示已经成功地完成了切换。
已经离开移动客户端108的分组可能正在到当前自组织服务提供方1061的途中，或者可能在当前自组织服务提供方1061中。这些分组需要当前自组织服务提供方1061的继续支持。已经离开移动客户端108的其它分组可能正在到服务器110的途中或者正在在服务器110处等待进一步处理，或者可能正在到隧道传输服务器之外的它们的最终目的地的途中。在切换之后，将将来离开移动客户端108的分组发送到目标自组织服务提供方1062。发往移动客户端108的分组可能正在在服务器处等待。该分组在切换之后被发送到目标自组织服务提供方1062。发往移动客户端108的其它分组可能正在到当前自组织服务提供方1061的途中，或者可能正在在当前自组织服务提供方1061处等待，或者可能正在从当前服务提供方到移动客户端108的途中，并且当前自组织服务提供方1061需要继续支持该分组到移动客户端108的传递。该分组的传递可以在当前自组织服务提供方1061与目标自组织服务提供方1062之间的无线链路或者多跳无线路径上完成。可替换地，可以由当前自组织服务提供方1061将该分组传递到服务器110，服务器110然后通过目标自组织服务提供方1062来发送它们。当前自组织服务提供方1061与目标自组织服务提供方1062之间的消息可以通过服务器110来交换或者在这两个服务提供方之间的无线链路或多跳无线路径上交换。
图4是示出了自组织服务提供方的功能的实例的简化方框图。自组织服务提供方106有能力实现基于同构或异构无线接入协议的无线链路之间的互联。这可以用WWAN网络接口402和WLAN网络接口404来实现，其中WWAN网络接口402支持用于到互联网102的WWAN的无线接入协议，WLAN网络接口404为移动客户端108提供无线接入点。举例而言，WWAN网络接口402可以包括收发机功能，该功能支持用于通过WWAN的互联网接入的EV-DO，WLAN网络接口404可以包括收发机功能，该功能为移动客户端108提供802.11接入点。更普遍地，WWAN网络接口402和WLAN网络接口404中的每一个可被配置为，通过提供用于根据到各自的传输介质的接口所需要的物理和电气规范来发送原始数据比特的模块，来实现物理层。WWAN网络接口402和WLAN网络接口404中的每一个还可被配置为通过管理到各自的传输介质的接入来实现数据链路层的下部部分。
自组织服务提供方106被显示为具有过滤互联与会话监测模块406。模块406为来自移动客户端108的内容提供过滤处理，从而自组织无线链路到WWAN网络接口402之间的互联仅提供给已经被服务器验证并且被允许使用WWAN网络的移动客户端108。模块406还维持服务器与已验证的移动客户端108之间的隧道化连接。
自组织服务提供方106还包括服务提供方应用408，其(1)允许模块406向移动客户端108提供自组织服务，并且(2)支持到自组织服务提供方106的移动用户或用户的WWAN或互联网接入。通过用户接口412来支持后一种功能，用户接口412通过模块406，在服务提供方应用408的控制之下与WWAN接口402通信。
如以上所讨论的，服务提供方应用408允许模块406向移动客户端108提供自组织服务。服务提供方应用408维持与服务器的会话，以便与服务器交换定制消息。另外，服务提供方应用408还维持与每个移动客户端108的单独的会话，以便在服务提供方应用408与该移动客户端108之间交换定制消息。服务提供方应用408向过滤互联与会话监测模块406提供关于已验证并且被许可的客户端的信息。过滤互联与会话监测模块406仅允许用于已验证并且被允许的移动客户端108的内容流。过滤互联与会话监测模块406还可选地监测关于与移动客户端108有关的内容流的信息，例如，从移动客户端往外发出的和向移动客户端发送的内容的数量，以及关于WWAN和WLAN网络资源利用和无线信道上的可用带宽的信息。过滤互联与会话监测模块406可以另外并且可选地向服务提供方应用408提供该信息。服务提供方应用408可以可选地处理该信息并且采取合适的行动，例如确定是否继续维持与移动客户端108和与服务器的连接，或者是否继续提供服务。应该注意到，模块406和408中所述的各个功能可以在任意给定平台中用相互协作来在自组织服务提供方106处提供这些功能的一组或多组模块中实现。
当自组织服务提供方106决定提供这些服务时，服务提供方应用408向服务器发送请求以获得批准。服务提供方应用408请求由服务器进行的验证以及来自服务器的批准，以向一个或多个移动客户端108提供服务。服务器可以验证自组织服务提供方106，并且然后确定它是否同意自组织服务提供方的请求。如前所述，如果相同地理区域内的自组织服务提供方的数量过大或者如果WWAN运营商在自组织服务提供方106上施加了某些约束，那么可以拒绝该请求。
在验证了自组织服务提供方106之后，服务提供方应用408可以通告自组织WLAN服务组标识符(SSID)。感兴趣的移动客户端108可以与该SSID相关联以便接入该自组织服务提供方106。服务提供方应用408然后可以用服务器验证移动客户端108，然后配置过滤互联与会话监测模块406以便将移动客户端108连接到服务器。在移动客户端108的验证期间，服务提供方应用408可以使用不安全的无线链路。
在验证了移动客户端108之后，服务提供方应用408可以可选地选择将移动客户端108移动到具有安全链路的新SSID。在该情况中，服务提供方应用408可以根据对于与移动客户端108的现有会话所需要支持的负载来分配在每个SSID中花费的时间。
在允许移动客户端108接入网络之前，服务提供方应用408还能够确定其是否能够支持移动客户端108。资源智能可以用于估计电池电量的耗尽以及由于接受移动客户端108而会造成的其它处理资源的耗尽并且可以有助于确定服务提供方应用408是否应该考虑支持新的移动客户端108或接受该移动客户端108从另一个自组织服务提供方进行切换。
服务提供方应用408可以准许移动客户端108进入并且向它们提供特定的QoS保证，例如，在会话期间预期的平均带宽。可以监测在一个时间窗上向每个移动客户端108提供的平均吞吐量。服务提供方应用408可以监测流过它的全部流的吞吐量，以确保移动客户端108的资源利用低于特定门限，并且确保其满足它在会话的建立期间同意向移动客户端108提供的QoS要求。
服务提供方应用408还可以通过经由过滤互联与会话监测模块406路由内容而并不能够破译该内容，来向无线接入点提供特定的安全等级。类似地，服务提供方应用408可被配置为确保在用户接口410与WWAN 104之间经由模块406来路由的内容不会被移动客户端108破译。服务提供方应用408可以使用任意合适的加密技术来实现该功能。
服务提供方应用408还可以维持用于移动客户端108接入网络的一个时间段。该时间段可以是在会话发起期间在服务提供方应用408与移动客户端108之间协商一致的。如果服务提供方应用408确定其在协商一致的时间段内不能向移动客户端108提供对网络的接入，那么它可以向服务器和移动客户端108通知它的无效性。这可能是由于能量约束(例如，电池电量不足)或其它未预见的事件而发生。服务器然后可以考虑将移动客户端切换到另一个自组织服务提供方，只要在移动客户端108的附近存在这种自组织服务提供方。服务提供方应用408可以支持移动客户端108的该切换。
服务提供方应用408还可以贡献处理资源来维持与由其它自组织服务提供方所服务的移动客户端108之间的无线链路或受限的会话。这可以有助于移动客户端108到该自组织服务提供方106的切换。
服务提供方应用408可以通过用户接口412，整体管理移动客户端108并且具体管理会话。可替换地，服务提供方应用408可以用专门服务于移动客户端108的处理资源来支持无缝操作模式。这样，采用对移动用户透明的方式来管理移动客户端108。当移动用户不想管理移动客户端108但想要继续通过与移动客户端108共享带宽来产生收入时，就希望采用该无缝操作模式。
在自组织服务提供方的至少一个配置中，可以使用处理系统来实现过滤互联与会话监测模块406、服务提供方应用408和服务提供方用户接口412。WWAN接口402和WLAN接口404可以如图4中所示的与处理系统分开，或者可替换地，可以部分或整体集成到处理系统中。
图5是示出了服务提供方中的处理系统的硬件实现的实例的简化图。在该实例中，可以将处理系统500显示为具有总线架构，该总线架构用总线502来整体表示。总线502可以包括任意数量的互联总线和桥，这取决于处理系统500的具体应用和总的设计约束。总线将包括处理器504、机器可读介质506和服务提供方用户接口510在内的各种电路链接在一起。总线502还可以链接诸如定时资源、外围设备、稳压器、功率管理电路等等的各种其它电路，这也是本领域公知的，并且因此不再进一步描述。网络适配器508提供了WWAN和WLAN网络接口402、404(见图4)与总线502之间的接口。
处理器504负责管理总线和普通处理，包括存储在机器可读介质506上的软件的执行。可以用一个或多个通用和/专用处理器来实现处理器504。实例包括微处理器、微控制器、DSP处理器和其它可以执行软件的电路。应该将软件广义地理解为意味着指令、数据或它们的任意组合，无论其被称为软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语音还是其它。机器可读介质可以包括，例如，RAM(随机存取存储器)、闪存、ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦写可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦写可编程只读存储器)、寄存器、磁盘、光盘、硬盘驱动器或任意其它合适的存储介质或者它们的任意组合。
图5所示的硬件实现中，机器可读介质506被显示为是独立于处理器504的处理系统500的一部分。但是本领域普通技术人员将容易理解，机器可读介质506或者它的任意部分可以在处理系统500之外。举例而言，机器可读介质506可以包括传输线、用数据来调制的载波波形和/或独立于自组织服务提供方的计算机产品，处理器504可以通过网络接口508来访问它们。可替换地或另外，机器可读介质506或它的任意部分可以集成到处理器504中，例如，与高速缓冲存储器和/或通用寄存器文件集成。
处理系统500可被配置为具有一个或多个微处理器和外部存储器的通用处理系统，该微处理器提供处理器功能，该外部存储器提供机器可读介质506的至少一部分，它们通过外部总线架构与其它支持电路链接在一起。可替换地，可以用具有处理器504、网络接口508、服务提供方用户接口510、支持电路(未显示)和集成到单个芯片中的机器可读介质506的至少一部分的ASIC(专用集成电路)，或者用FPGA(现场可编程门阵列)、PLD(可编程逻辑器件)、控制器、状态机、门控逻辑、离散硬件组件或任意其它合适的电路或可以执行在本公开通篇所述的各种功能的电路的任意组合，实现该处理系统500。本领域普通技术人员将认识到如何根据具体应用和施加在总系统上的总设计约束来最好地实现处理系统500的所述功能。
机器可读介质506被显示为具有多个软件模块。软件模块包括指令，当该指令被处理器504执行时导致处理系统执行各种功能。每个软件模块可以位于单个存储设备中或者分布在多个存储设备之间。举例而言，当发生触发事件时，可以将软件模块从硬件驱动器加载到RAM中。在软件模块的执行期间，处理器504可以将其中一些指令加载到高速缓冲存储器中以提高接入速度。然后可以将一个或多个高速缓冲存储器线加载到通用寄存器文件中以便由处理器504执行。当以下提及软件模块的功能时，要理解，该功能是通过处理器504执行来自该软件模块的指令实现的。
协议栈模块511可用于实现用于自组织服务提供方的协议架构或者它的任意部分。在目前所述的实现中，协议栈模块511负责实现运行在由WWAN网络接口402与WLAN网络接口404(见图4)所实现的数据链路层之上的若干协议层。举例而言，协议栈模块511可用于通过提供流控制、确认和差错恢复来实现数据链路层的上部部分。协议栈模块511还可用于通过管理源到目的地的分组数据传递来实现网络层，以及通过在终端用户之间提供数据的透明传递来实现传输层。虽然被描述为处理系统的一部分，但是，协议栈模块511或它的任意部分可以通过WWAN网络适配器402与WLAN网络适配器404来实现。
机器可读介质506还被显示为具有过滤互联与会话监测模块512和服务提供方应用514。这些软件模块当被处理器504执行时，导致处理系统执行以上在图1-4中结合自组织服务提供方所示和所述的处理步骤。
用户接口510可以包括键区、显示器、扬声器、麦克风、操纵杆和/或允许移动用户或用户接入WWAN或无联网102的用户接口设备的任意其它组合。
现在转到移动客户端，移动客户端108可以使用TLS会话来向服务器110登记。在登记之后，移动客户端108可以搜索可利用的自组织服务提供方106。当移动客户端108检测到一个或多个自组织服务提供方106的存在时，它可以基于参数，例如，自组织服务提供方106可以支持的可用带宽、自组织服务提供方106的QoS度量以及所通告服务的价格，来使用EAP-TTLS发起与自组织服务提供方106的会话。如前所述，在会话建立期间可以在移动客户端108与自组织服务提供方106之间建立链路加密密钥。在移动客户端108与服务器110之间可以建立SSLVPN会话，从而可以对两者之间的全部业务进行加密。传输层端口可以保持开放并且不加密，以为自组织服务提供方106处的网络地址转换功能提供能见性。
可以用各种方式来执行移动客户端108的切换。在一个配置中，移动客户端108可以维持与多个自组织服务提供方106的受限的会话，同时使用一个自组织服务提供方106来接入互联网。如前所述，该方法可以有助于切换过程。在可替换的配置中，移动客户端108可以仅在有必要的时候考虑切换。在该配置中，移动客户端108可以维持在其附近的自组织服务提供方106的有效列表以便用于切换。当当前自组织服务提供方106需要停止它的服务时，移动客户端108可以从该有效列表中选择一个自组织服务提供方106来进行切换。当切换不可行时，移动客户端108可能需要通过另一不同的自组织服务提供方106来重新连接，以接入互联网。移动客户端与服务器之间的隧道的持久性可以允许移动客户端从一个服务提供方软切换到另一个服务提供方。
如果移动客户端108的带宽要求大于可用自组织服务提供方106的能力，那么移动客户端108可以同时接入多个自组织服务提供方106。具有多个收发机的移动客户端108可以潜在地同时接入多个自组织服务提供方106，对每个自组织服务提供方106使用不同的收发机。如果可以使用相同的无线接入协议来接入多个自组织服务提供方106，那么可以使用不同的信道。如果移动客户端108仅具有一个可用收发机，那么它可以分配其接入每个自组织服务提供方106所花费的时间。
本领域普通技术人员将认识到，可以将本文所述的各种示例性的方框、模块、元件、组件、方法和算法实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了说明硬件和软件的这种可互换性，根据各种示例性的方框、模块、元件、组件、方法和算法的功能来对其进行整体描述。至于该功能是被实现为硬件还是软件取决于具体应用和施加在总系统上的设计约束。对于每个具体的应用，本领域普通技术人员可以用变通的方式来实现所述的功能。
应该理解，所公开的过程中步骤的具体次序或层次只是示例性方法的一个例子。应该理解，根据设计偏好，可重新排列过程中步骤的具体次序或层次。附带的方法权利要求给出了按照示例性次序的各种步骤的要素，但并不意味着限制于所给出的具体次序或层次。
提供了前述描述，以使得本领域普通技术人员能够实施本文所述的各种方案。对这些方案的各种修改将对本领域普通技术人员显而易见，并且本文所定义的总原则可以应用其它方案。因此，权利要求不是意图局限于本文所示的方案，而是与语言权利要求的总范围一致，其中，所提及的单数的元件不是意图意味着“一个并且仅有一个”而是意味着“一个或多个”，除非如此具体说明。若非具体说明，否则术语“一些”是指一个或多个。男性代词(例如他的)包括女性和中性(例如，她的或它的)反之亦然。本领域普通技术人员已知或以后将要知道的与整个本公开内容所述的各种方案的元素等效的全部构造和功能等效物被作为参考明确并入本文并且意图被权利要求所涵盖。并且，不管权利要求中是否明确地叙述了本文的公开内容，本文的公开内容都不意图奉献公众。不能用35U.S.C.§112的第六章的条款来解释权利要求中的元素，除非该元素是用短语“用于……的模块”来明确地叙述的，或者在方法权利要求的情况下该元素是使用短语“用于……的步骤”来叙述的。

Claims (64)

1.一种自组织服务提供方，包括：
处理系统，其被配置为：为了接收移动客户端从另一个自组织服务提供方的切换，而支持利用服务器进行预先验证；
所述处理系统还被配置为：在接收来自所述另一个自组织服务提供方的所述切换的同时，允许所述移动客户端维持与所述服务器的会话。
2.如权利要求1所述的自组织服务提供方，其中，所述处理系统还被配置为：通过从所述服务器接收用以支持在所述自组织服务提供方与所述移动客户端之间的加密链路的密钥，来支持预先验证。
3.如权利要求2所述的自组织服务提供方，其中，所述处理系统还被配置为：与所述移动客户端建立连接，以便响应于来自所述移动客户端的、用所述密钥加密的消息来接收所述切换。
4.如权利要求1所述的自组织服务提供方，其中，所述处理系统还被配置为：通过从所述服务器接收用以与所述移动客户端进行通信的授权，来支持预先验证。
5.如权利要求1所述的自组织服务提供方，其中，所述处理系统还被配置为：通过从所述服务器接收用以支持所述自组织服务提供方与所述另一个自组织服务提供方之间的加密链路的密钥，来支持预先验证。
6.如权利要求1所述的自组织服务提供方，其中，所述处理系统还被配置为：通过从所述服务器接收用以与所述另一个自组织服务提供方进行通信的授权，来支持预先验证。
7.如权利要求1所述的自组织服务提供方，其中，所述处理系统还被配置为：通过支持与所述另一个自组织服务提供方之间的隧道，在接收所述切换的同时允许所述移动客户端维持与所述服务器的会话。
8.如权利要求7所述的自组织服务提供方，其中，所述处理系统还被配置为：经由所述隧道接收由所述另一个自组织服务提供方从所述移动客户端接收到的至少一些分组。
9.如权利要求1所述的自组织服务提供方，其中，所述处理系统还被配置为：在接收所述切换的同时，在无线链路上从所述另一个自组织服务提供方接收至少一些分组。
10.如权利要求9所述的自组织服务提供方，其中，所述处理系统还被配置为：经由又一个自组织服务提供方从所述另一个自组织服务提供方接收所述至少一些分组中的一个或多个分组。
11.如权利要求1所述的自组织服务提供方，其中，所述处理系统还被配置为：向所述移动客户端提供IPv4或IPv6地址。
12.如权利要求11所述的自组织服务提供方，其中，所述IPv4或IPv6地址包括移动IP地址。
13.如权利要求1所述的自组织服务提供方，其中，所述处理系统还被配置为：从所述服务器接收消息以便接收所述移动客户端从所述另一个自组织服务提供方的所述切换。
14.如权利要求1所述的自组织服务提供方，其中，所述处理系统还被配置为：支持硬切换。
15.如权利要求1所述的自组织服务提供方，其中，所述处理系统还被配置为：支持软切换。
16.如权利要求1所述的自组织服务提供方，其中，所述处理系统还被配置为：向所述服务器发送用于指示所述切换已完成的消息。
17.一种用于在自组织服务提供方处接收切换的方法，包括：
为了接收移动客户端从另一个自组织服务提供方的切换，而支持利用服务器进行预先验证；并且
在接收来自所述另一个自组织服务提供方的所述切换的同时，允许所述移动客户端维持与所述服务器的会话。
18.如权利要求17所述的方法，其中，通过从所述服务器接收用以支持在所述自组织服务提供方与所述移动客户端之间的加密链路的密钥，来支持所述预先验证。
19.如权利要求18所述的方法，还包括：与所述移动客户端建立连接，以便响应于来自所述移动客户端的、用所述密钥加密的消息来接收所述切换。
20.如权利要求17所述的方法，其中，通过从所述服务器接收用以与所述移动客户端进行通信的授权，来支持所述预先验证。
21.如权利要求17所述的方法，其中，通过从所述服务器接收用以支持所述自组织服务提供方与所述另一个自组织服务提供方之间的加密链路的密钥，来支持所述预先验证。
22.如权利要求17所述的方法，其中，通过从所述服务器接收用以与所述另一个自组织服务提供方进行通信的授权，来支持所述预先验证。
23.如权利要求17所述的方法，其中，通过支持与所述另一个自组织服务提供方之间的隧道，在接收所述切换的同时允许所述移动客户端维持与所述服务器的会话。
24.如权利要求23所述的方法，还包括：经由所述隧道接收由所述另一个自组织服务提供方从所述移动客户端接收到的至少一些分组。
25.如权利要求17所述的方法，还被配置为：在接收所述切换的同时，在无线链路上从所述另一个自组织服务提供方接收至少一些分组。
26.如权利要求25所述的方法，其中，经由又一个自组织服务提供方接收从所述另一个自组织服务提供方接收到的所述至少一些分组中的一个或多个分组。
27.如权利要求17所述的方法，还包括：向所述移动客户端提供IPv4或IPv6地址。
28.如权利要求27所述的方法，其中，所述IPv4或IPv6地址包括移动IP地址。
29.如权利要求17所述的方法，还包括：从所述服务器接收消息以便接收所述移动客户端从所述另一个自组织服务提供方的所述切换。
30.如权利要求17所述的方法，其中，所述切换包括硬切换。
31.如权利要求17所述的方法，其中，所述切换包括软切换。
32.如权利要求17所述的方法，还包括：向所述服务器发送用于指示所述切换已完成的消息。
33.一种自组织服务提供方，包括：
用于为了接收移动客户端从另一个自组织服务提供方的切换，而支持利用服务器进行预先验证的模块；以及
用于在接收来自所述另一个自组织服务提供方的所述切换的同时，允许所述移动客户端维持与所述服务器的会话的模块。
34.如权利要求33所述的自组织服务提供方，其中，所述用于支持预先验证的模块包括：用于从所述服务器接收用以支持在所述自组织服务提供方与所述移动客户端之间的加密链路的密钥的模块。
35.如权利要求34所述的自组织服务提供方，还包括：用于与所述移动客户端建立连接，以便响应于来自所述移动客户端的、用所述密钥加密的消息来接收所述切换的模块。
36.如权利要求33所述的自组织服务提供方，其中，所述用于支持预先验证的模块包括：用于从所述服务器接收用以与所述移动客户端进行通信的授权的模块。
37.如权利要求33所述的自组织服务提供方，其中，所述用于支持预先验证的模块包括：用于从所述服务器接收用以支持所述自组织服务提供方与所述另一个自组织服务提供方之间的加密链路的密钥的模块。
38.如权利要求33所述的自组织服务提供方，其中，所述用于支持预先验证的模块包括：用于从所述服务器接收用以与所述另一个自组织服务提供方进行通信的授权的模块。
39.如权利要求33所述的自组织服务提供方，其中，所述用于在接收所述切换的同时允许所述移动客户端维持与所述服务器的会话的模块包括：用于支持与所述另一个自组织服务提供方之间的隧道的模块。
40.如权利要求39所述的自组织服务提供方，还包括：用于经由所述隧道接收由所述另一个自组织服务提供方从所述移动客户端接收到的至少一些分组的模块。
41.如权利要求33所述的自组织服务提供方，还包括：用于在接收所述切换的同时，在无线链路上从所述另一个自组织服务提供方接收至少一些分组的模块。
42.如权利要求41所述的自组织服务提供方，其中，所述用于接收至少一些分组的模块被配置为：经由又一个自组织服务提供方接收从所述另一个自组织服务提供方接收到的所述至少一些分组中的一个或多个分组。
43.如权利要求33所述的自组织服务提供方，还包括：用于向所述移动客户端提供IPv4或IPv6地址的模块。
44.如权利要求43所述的自组织服务提供方，其中，所述IPv4或IPv6地址包括移动IP地址。
45.如权利要求33所述的自组织服务提供方，还包括：用于从所述服务器接收消息以便接收所述移动客户端从所述另一个自组织服务提供方的所述切换的模块。
46.如权利要求33所述的自组织服务提供方，还包括：用于接收硬切换的模块。
47.如权利要求33所述的自组织服务提供方，还包括：用于接收软切换的模块。
48.如权利要求33所述的自组织服务提供方，还包括：用于向所述服务器发送用于指示所述切换已完成的消息的模块。
49.一种包括可由移动服务器提供方中的处理系统执行的指令的机器可读介质，所述指令包括：
用于为了接收移动客户端从另一个自组织服务提供方的切换，而支持利用服务器进行预先验证的代码；以及
用于在接收来自所述另一个自组织服务提供方的所述切换的同时，允许所述移动客户端维持与所述服务器的会话的代码。
50.如权利要求49所述的机器可读介质，其中，所述用于支持预先验证的代码包括：用于从所述服务器接收用以支持在所述自组织服务提供方与所述移动客户端之间的加密链路的密钥的代码。
51.如权利要求50所述的机器可读介质，其中，所述指令还包括：用于与所述移动客户端建立连接，以便响应于来自所述移动客户端的、用所述密钥加密的消息来接收所述切换的代码。
52.如权利要求49所述的机器可读介质，其中，所述用于支持预先验证的代码包括：用于从所述服务器接收用以与所述移动客户端进行通信的授权的代码。
53.如权利要求49所述的机器可读介质，其中，所述用于支持预先验证的代码包括：用于从所述服务器接收用以支持所述自组织服务提供方与所述另一个自组织服务提供方之间的加密链路的密钥的代码。
54.如权利要求49所述的机器可读介质，其中，所述用于支持预先验证的代码包括：用于从所述服务器接收用以与所述另一个自组织服务提供方进行通信的授权的代码。
55.如权利要求49所述的机器可读介质，其中，所述用于在接收所述切换的同时允许所述移动客户端维持与所述服务器的会话的代码包括：用于支持与所述另一个自组织服务提供方之间的隧道的代码。
56.如权利要求55所述的机器可读介质，其中，所述指令还包括：用于经由所述隧道接收由所述另一个自组织服务提供方从所述移动客户端接收到的至少一些分组的代码。
57.如权利要求49所述的机器可读介质，其中，所述指令还包括：用于在接收所述切换的同时，在无线链路上从所述另一个自组织服务提供方接收至少一些分组的代码。
58.如权利要求57所述的机器可读介质，其中，所述用于接收至少一些分组的代码被配置为：经由又一个自组织服务提供方接收从所述另一个自组织服务提供方接收到的所述至少一些分组中的一个或多个分组。
59.如权利要求49所述的机器可读介质，其中，所述指令还包括：用于向所述移动客户端提供IPv4或IPv6地址的代码。
60.如权利要求59所述的机器可读介质，其中，所述IPv4或IPv6地址包括移动IP地址。
61.如权利要求49所述的机器可读介质，其中，所述指令还包括：用于从所述服务器接收消息以便接收所述移动客户端从所述另一个自组织服务提供方的所述切换的代码。
62.如权利要求49所述的机器可读介质，其中，所述指令还包括：用于接收硬切换的代码。
63.如权利要求49所述的机器可读介质，其中，所述指令还包括：用于接收软切换的代码。
64.如权利要求49所述的机器可读介质，其中，所述指令还包括：用于向所述服务器发送用于指示所述切换已完成的消息的代码。
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