CN102027761B - 用于无线网络中的分布式数据路由的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

在各个实施例中，在诸如WiMax、WiFi、LTE等的无线网络中，数据平面可以从控制平面抽出。在某些实施例中，路由设备包括控制模块、服务模块和路由器模块。控制模块可以被配置为从控制服务器接收通信指令。服务模块可以被配置为处理通信指令并基于这些通信指令来提供数据路径指令。路由器模块可以被配置为从源设备接收数据并且基于数据路径指令将处理后的数据路由至目标设备。控制服务器可以包括诸如ASN服务器或CSN服务器之类的WiMax服务器。

Description

用于无线网络中的分布式数据路由的系统和方法
版权通告
本专利文件的一部分公开包含受版权保护的素材。版权所有人不反对任何人对在专利商标局专利文件或记录中出现的专利文档或专利公开的复制再现，但是在其它任何情况下都保留所有版权。
技术领域
本发明一般地涉及数据路由。更具体地，本发明涉及用于无线网络中的分布式数据路由的系统和方法。
背景技术
WiMax(全球微波互联接入)是无线宽带技术，其支持点对多点(PMP)宽带无线接入。WiMAXTM基于使能无线宽带服务的递送的IEEE802.16标准。WiMAX产品可以容纳固定的和移动的使用模型。IEEE802.16标准被开发用于在订户台和具有三到十千米的典型小区半径的基站之间递送非视距(LoS)连通性。
声称WiMAX兼容的所有基站和订户台必须通过严格的WiMAX论坛认证(WiMAX Forum CertifiedTM)测试过程。WiMAX论坛认证系统预期可以每信道递送达40Mbps的容量。有足够的带宽来同时支持数千具有T-1速度连通性的公司以及数千具有DSL速度连通性的住宅。WiMAX论坛期望移动网络部署在达三千米的典型小区半径内提供达15Mbps的容量。WiMAX技术已经被结合到笔记本计算机和PDA中来递送高速移动互联网服务。
WiMAX技术的优势之一是在Edge、GPRS或HSPA上使用正交频分复用(OFDM)来递送更高的宽带效率，因而递送具有大于1Mbps的下游和更高数据率这样更高的数据吞吐量。自适应调制也增大电信级操作的链路可靠性以及在更长距离上以更宽距离延伸满容量保持高阶调制的可能性。
OFDM是数字编码和调制技术。其已被成功用在有线接入应用中，例如，数字订户线路(DSL)调制解调器和线缆调制解调器以及WiFi。来自WiMAX论坛成员公司的产品常常使用基于OFDM的802.16系统来克服非视距(NLoS)传播的挑战。OFDM通过使用多个叠加的载波信号而不是仅一个载波信号来实现高数据率和效率。所有未来的4G技术都将基于OFDM技术。
正交频分多址(OFDMA)是增强型OFDM，并且被用在移动WiMAX技术和IEEE 802.16e-2005标准中。其是正交频分复用(OFDM)的多用户版本。这两种技术的差异在于OFDMA向单独的用户指派子载波的子集，允许从若干用户的同时的低数据率传输。
发明内容
在各种实施例中，在诸如WiMax、WiFi、LTE等的无线网络中，数据平面可以从控制平面抽出。在某些实施例中，路由设备包括控制模块、服务模块和路由器模块。控制模块可以被配置为从控制服务器接收通信指令。服务模块可以被配置为处理通信指令并基于这些通信指令来提供数据路径指令。路由器模块可以被配置为从源设备接收数据并且基于数据路径指令将处理后的数据路由至目标设备。控制服务器可以包括诸如ASN服务器、LTE服务器或CSN服务器之类的WiMax服务器。在一个示例中，控制服务器包括ASN服务器和通过R7接口与ASN服务器通信的路由设备。
在某些实施例中，通信指令包括用于使用多个GRE隧道中的一个GRE隧道来隧道传送所接收的数据的指令。这些通信指令可以包括用于使用多个IP隧道中的一个IP隧道来隧道传送所接收的数据的指令。
基站可以包括路由设备。在某些实施例中，这些通信指令可以包括用于使用多个IP隧道中的一个IP隧道来隧道传送所接收的数据的指令，并且其中所述目标设备包括CSN服务器。可替换地，这些通信指令可以包括用于使用VLAN协议来处理所接收的数据的指令。CSN服务器可以包括路由设备。
在各种实施例中，一种方法，包括：从控制服务器接收通信指令，从源设备接收数据，基于通信指令来处理数据，以及将处理后的数据路由至目标设备。
一种系统，可以包括：用于从控制服务器接收通信指令并从源设备接收数据的装置，用于基于通信指令来处理数据的装置，以及用于将处理后的数据路由至目标设备的装置。
一种计算机可读介质，可以包括指令。所述指令可由处理器执行来执行一种方法。该方法可以包括：从控制服务器接收通信指令，从源设备接收数据，基于通信指令来处理数据，以及将处理后的数据路由至目标设备。
附图说明
图1图示出现有技术中的WiMax或802.16e系统的集中式体系架构的示例。
图2是示例性接入服务器网络的框图。
图3是示例性路由设备的框图。
图4是示例性ASN服务器的框图。
图5是示例性WiMax网络的框图。
图6是示例性基站的框图。
图7是示例性连通性服务网络的框图。
图8是某些实施例中可操作地耦接到路由设备的ASN服务器和CSN服务器的框图。
图9是用于WiMax网络中的分散式数据分发的示例性方法的流程图。
图10是示例性数字设备的框图。
具体实施方式
在各种实施例中，在诸如WiMax、WiFi、LTE等的无线网络中，数据平面可从控制平面中抽出。数据平面(即，转发平面)功能尽管通过来自控制平面的通信被控制，但是可以在单独的设备上执行。执行数据平面功能的设备可以完全忽略正被路由的数据的性质。结果，数据平面设备可以被利用不同体系架构的不同无线网络服务器使用。
例如，在WiMax体系架构中，接入服务器网络(ASN)数据平面功能可以由路由设备而不是接入服务器网络服务器(ASN服务器)执行。路由设备和ASN服务器可以一起构成ASN网关。然而，路由设备可以是不知道ASN服务器的。结果，ASN服务器可以用任意无线网络服务器代替(例如，对于WiFi或LTE体系架构)并继续与数字设备一起工作来执行数据路径功能。可替换地，路由设备可以用以不同方式执行路由的另一路由设备来替代，然而，ASN服务器(例如，在未重新配置的情况下)和新的路由设备仍然可以执行ASN网关的功能。
在各种实施例中，即便ASN服务器可能正在执行控制平面功能并且路由设备可能正在执行数据平面功能，其余无线网络设备(除了ASN服务器和路由设备之外)也将不需要被重新配置或被更改。换而言之，从基站(BS)、其它ASN或连通性服务网络(CSN)的角度来看，与路由设备成对的ASN服务器可以作为典型的ASN网关存在和执行。
在某些实施例中，这里所描述的分散数据路径在实现上比综合数据路径更简单(例如，综合数据路径产品往往是复杂的产品，其导致可能臭虫很多的昂贵系统。)例如，传统的ASN和/或CSN服务器往往既执行控制平面功能又执行数据平面功能。然而，在某些实施例中，包括预设即用(off-the-shelf)路由器(例如，Juniper MX或M系列路由器)的路由设备可以执行数据平面功能从而简化ASN服务器的功能。通过简化ASN和/或CSN服务器的功能，ASN和/或CSN服务器可以不那么昂贵并且更加可靠。
图1图示出现有技术中WiMax或802.16e系统的集中式体系架构的示例。图1图示出WiMAX网络参考模型(NRM)100，其包括以下逻辑实体：订户台/移动台(SS/MS)108，网络接入提供商(NAP)102、访问网络服务提供商(访问NSP)104和归属网络服务提供商(归属NSP)106。NAP 102包括接入服务器网络(ASN)110和另一ASN 116。访问NSP104包括连通性服务网络(CSN)112。归属NSP 106包括CSN 114。
该示图描绘了标准参考点R1-R5。SS/MS 108、ASN 110和116、CSN112和114、以及CSN 112和114这些实体中的每一个表示一组功能实体。这些功能中的每一个可以在单个物理设备中实现，或者可以分布于多个物理设备上。将功能分组并分发到功能实体(例如，ASN 110)内的物理设备中是一种实现方式选择；制造商可以选择功能的任意物理实现方式，或者单独地或者相结合地，只要实现方式满足功能和互操作性的要求。
如图所示，CSN 114与诸如互联网(例如，应用服务提供商(ASP)网络或互联网120)之类的网络通信(向网络传送数据和从网络接收数据)。类似地，CSN 112也可以与ASP网络或互联网118通信。此外，CSN 112和/或114与例如ASN 110的一个或多个ASN通信。ASN 110与另一ASN 116通信。每个ASN可以包括未示出的ASN-GW(ASN网关)和多个基站(BS)。ASN网关可以包括通过接口(例如R3接口)与CSN 112通信的ASN服务器。ASN网关也可以通过相应接口(例如，R6)与一个或多个基站(BS)通信。每个BS服务于在覆盖区域内的移动台(MS)或订户台(SS)的通信需要。
BS通过例如由R1协议或R1接口支配的空中接口来与一个或多个移动台通信。按照空中接口(PHY和MAC)规范(IEEE P802.16d/e)，R1接口在SS/MS 108和ASN 110之间。R1可以包括与管理平面有关的另外的协议。
此外，不同ASN中的BS可以通过相应接口(例如，R8接口)来相互直接通信。可以作为BS的一部分的另外的功能可以包括(但不限于)微移动性管理功能，例如，越区切换操纵和隧道建立，无线资源管理、QoS策略实施、流量分类、DHCP(动态主机控制协议)代理、密钥管理、会话管理和多播群组管理。
ASN网关可以被配置为充当ASN 110内的层2流量聚合点。ASN服务器通过R3接口与CSN 112通信。R3接口是在ASN 110和CSN 112之间用于支持AAA、策略实施和移动性管理能力的接口。其还包括用于在ASN 110和CSN 112之间传送IP数据的承载平面方法(例如，隧道传送)。
ASN服务器的另外的功能可以包括，但不限于ASN内位置管理和传呼、无线电资源管理和准入控制、订户配置文件(profile)和加密密钥的缓存、AAA客户端功能性、与基站的移动性隧道的建立和管理、QoS和策略实施、移动IP的外地代理功能性以及到所选择的CSN的路由。
ASN服务器也可以通过R4接口来与另一ASN 116通信。R4接口包括一组控制和承载平面协议，这些协议发源于协调ASN之间MS移动性的ASN 110内的各种实体或终止于这些实体。在发布1(Release 1)中，R4是异类或不同ASN之间的仅有的可互操作接口。
在操作中，CSN 112和/或CSN 114可以用作归属代理(HA)并且也可以提供认证、授权和计费功能(AAA服务器)。如图所示，CSN 112也可以经由R2接口来与SS/MS 108通信。SS/MS 108与CSN 112和/或CSN114之间的R2接口与认证、服务授权、IP主机配置管理和移动性管理相关联。这是逻辑接口，因而可能不反映SS/MS 108与CSN 112或CSN 114之间的直接协议接口。ASN网关可以用作用来将数据路由到相应基站等等的网关，并且基站应对移动台(例如，SS/MS 108)的通信需要。
CSN 112也可以通过R5接口来与另一CSN 114通信。R5接口包括用于由归属NSP或者访问NSP操作的CSN之间的互连的一组控制平面和承载平面协议。
CSN 112可以被配置为提供到互联网、ASP、其它公共网络和企业网络的连通性。CSN 112可以由NSP拥有并且包括支持对设备、用户和具体服务的认证的AAA服务器。CSN 112也可以提供QoS和安全性的每用户管理。CSN 112可以负责IP地址管理、对不同NSP之间的漫游的支持、ASN之间的位置管理以及ASN之间的移动性和漫游。此外，CSN 112也可以提供网关以及与诸如PSTN(公共交换电话网络)、3GPP和3GPP2之类的其它网络的互连。本领域技术人员将明白CSN 112和CSN 114可以执行类似的特征。
图2是示例性接入服务器网络(ASN)202的框图。在各个实施例中，ASN服务器的传统功能在控制和数据路径处理之间可以是分离的。数据路径处理可以由路由设备执行。ASN路由器和路由设备当成对时，可以构成无缝ASN网关。
移动台(MS)200(例如，诸如计算机、智能电话、PDA、音乐播放器、电子书阅读器或媒体播放器之类的数字设备)与ASN 202通信。在一个实例中，MS 200通过ASN 202来与互联网通信。MS 200可以通过RF或任意频率范围来与BS 204a通信。
ASN 202包括BS 204a和204b、ASN通信网络206和ASN网关208。ASN网关208包括ASN服务器210和路由设备212。BS 204a也可以通过R6接口来与ASN网关208通信。R6接口包括用于BS 204a和ASN网关208之间的通信的一组控制和承载平面协议。承载平面包括在BS和ASN网关208之间的ASN内数据路径或ASN间隧道。控制平面包括用于根据MS移动性事件进行IP隧道管理(建立、修改和释放)的协议。R6还可以用作用于相邻BS之间的MAC状态信息的交换的管道。
BS 204a可以通过R8接口来与另一BS(例如，BS 204b)通信。在某些情况中，R8接口包括在基站之间的一组控制平面消息流和在一些情况下的承载平面数据流以确保快速无缝的越区切换。承载平面包括允许某一移动台的越区切换中所涉及的基站之间的数据传送的协议。控制平面包括IEEE 802.16中所定义的BS间通信协议和允许控制某一移动台的越区切换中所涉及的基站之间的数据传送的另外的协议集。
BS 204a是被配置为(例如，经由RF)与MS 200通信从而创建服务流的任意通信设备。BS 204a可以包括数字设备。来自MS 200的数据可以由BS 204a提供给ASN网关208。服务流可以通过通用路由封装(GRE)隧道被隧道传送至路由设备212。在一个示例中，GRE隧道创建BS 204a与路由设备212之间的虚拟点对点链路。
ASN通信网络206是支持BS 204a和BS 204b与ASN网关208之间的通信的任意网络。在某些实施例中，BS 204可以经由ASN通信网络206来与BS 204b通信。ASN通信网络206可以经由R6和/或R8协议来支持通信。
ASN服务器210执行ASN网关208的控制平面功能。如这里所讨论的，ASN可以支持AAA、策略实施、和移动性管理能力。ASN服务器的另外的功能可以包括，但不限于，ASN内位置管理和传呼、无线电资源管理和准入控制、订户配置文件和加密密钥的缓存、AAA客户端功能性、与基站的移动性隧道的建立和管理以及QoS和策略实施。
路由设备212在与ASN服务器210成对时，可以构成全NWG兼容的ASN网关。路由设备212可以包括被配置为路由数据和/或应对数据路径处理的任意数字设备。在一个示例中，路由设备212将数据从BS 204a分发给CSN(未示出)。ASN网关208可以遵从可以用来控制非Telsima BS的WiMax论坛配置文件C。
路由设备212可以从源设备(例如，经由BS 204a从MS 200)接收数据并且将数据提供给目标设备(例如，未示出的CSN)。源设备可以是提供由路由设备212接收的数据的任意数字设备。目标设备可以是接收由源设备经由路由设备212提供的数据的任意数字设备。
路由设备212可以被配置为执行数据路径处理。在一个示例中，路由设备212可以被配置为生成(或辅助生成)路由设备212和BS 204a之间的每个服务流的通用路由封装(GRE)隧道并且将下行链路流量与IP安全性(IPsec)一起封装。GRE最大分组大小为1500字节。结果，最大分组大小可以被设置为1400字节。路由设备212可以被配置为当在BS 204a和CSN之间路由数据时处理非标准的分组大小。
此外，路由设备212可以被配置为将从GRE隧道接收到的数据隧道传送至CSN。例如，路由设备212可以使用IP隧道(经由移动IP协议)隧道传送数据来提供从GRE隧道接收到的数据，以将这些数据提供给CSN。
路由设备212可以被配置为通过R7接口来与ASN服务器210通信。R7接口表示网关内的内部通信，并且可以携带控制信号。在一个示例中，来自ASN服务器210的通信指令从路由设备212被接收到。通信指令包括用于执行数据路径功能的指令。在一个实例中，通信指令指示数据将要从特定GRE隧道数据被接收到。类似地，通信指令可以指示数据将要被提供给特定IP隧道以将这些数据经由R3接口发送至CSN(未示出)。此外，通信指令还可以指示数据将要从特定IP隧道数据被接收到并将被转发至特定GRE隧道。
图3是示例性路由设备212的框图。路由设备212可以被配置来为任意数目的无线网络执行数据路径功能。在某些实施例中，示例性路由设备212包括控制模块302、服务模块304和路由器模块306。控制模块302被配置为从诸如ASN服务器(未示出)之类的服务器接收通信指令。
服务模块304被配置为基于来自控制模块302的通信指令来指示路由器模块306。在一个示例中，服务模块304处理来自控制模块302的通信指令并且将基于通信指令的数据路径指令提供给路由器模块306。在可替换的某些实施例中，某些或全部通信指令可以被提供给路由器模块306。
路由器模块306可以包括诸如Juniper MX系列路由器或M系列路由器之类的路由器。在各种实施例中，路由器模块306从服务模块304接收数据路径指令。例如，路由器模块306可以基于指令从特定GRE隧道卸下(unpack)数据并将这些数据提供给目标设备。
在某些实施例中，GRE隧道标号方案通过基站与ASN服务器之间的协商来确定。控制模块302可以接收指示哪个GRE隧道将被用在数据路径服务中的通信指令。然后，服务模块304可以提供路由器必须从指定的GRE隧道取得数据的路由器指令(即，数据路径指令)。
在其它示例中，服务模块304将用于从特定GRE隧道卸下数据的指令提供给路由器模块306。指令可以包括某些或全部通信指令。服务模块304也可以提供用于将数据装入IP隧道的指令来将这些数据路由到CNS。可替换地，服务模块304可以向路由器模块306提供用于将数据从特定IP隧道卸下并且将这些数据通过特定GRE隧道来发送的指令。路由设备212还可以利用用于VLAN隧道实现的VLAN信息来给服务流加标签。
本领域技术人员将明白，在某些实施例中，路由器模块306的路由器可以被替换或升级以利用新路由器的新功能性(例如，新的预设即用路由器)。在某些实施例中，对路由设备212或ASN服务器可不做进一步的更改。在其它实施例中，通信指令的指令类型可以改变或扩展。路由设备212和/或无线服务器(例如，ASN服务器)可以被配置为提供新的通信指令来利用新的功能性或服务。在一个示例中，通信指令可以指示出可以使用另一隧道(而不是GRE或IP隧道)或可以实现另一路由技术。
将明白，“模块”可以包括软件、硬件、固件和/或电路。在一个实施例中，包括能够被处理器执行的指令的一个或多个软件程序可以执行这里所描述的模块功能的一个或多个功能。在另一示例中，电路可以执行相同或类似的功能。可替换实施例可以包括更多、更少、或功能上等同的模块并且仍然在本实施例的范围以内。例如，如之前所讨论的，各种模块的功能可以被不同地组合或划分。
在各个实施例中，路由设备212可以被配置为支持WSG多播。在一个示例中，互联网群组管理协议(IGMP)加入(Join)分组由路由设备212经由携带单播SF的GRE隧道接收。路由器模块306(例如，经由未示出的IGMP/PIM模块)按照标准来处理IGMP请求。ASN服务器(或ASN控制器)可以经由由控制模块302接收到的通信控制指令来决定什么可加入哪个流。如果这是第一个加入请求，则路由器模块306可以将接口添加到多播分组复制处理。多播数据可以通过许多手段(例如，VLAN、GRE或MPLS)来加标签。BS可以就像VLAN就是GRE隧道一样地接收VLAN数据，并且将它们置于多播SF中。
本领域技术人员将明白，IPTV可以通过WSG多播机制来获得支持。在各个实施例中，每个信道是可以连接到特定VLAN标签的RF下行链路上的特定多播SF。机顶盒可以被配置为在每次信道改变时发送IGMP消息。机顶盒还可以被配置为到多播sf去获取这些数据。如果另外有人已经观看到该信道，则视频流可能已经在那个特定数据流上了。如果没有人订阅，则路由设备212可以开始使用特定VLAN标签来发送数据流。BS可以通过VLAN标签来接收数据分组并将这些数据分组发送给所连接的多播SF。此外，在2007年5月14日提交的、标题为“Dynamic VLANS inWireless Networks”(无线网络中的动态VLANS)的美国非临时申请序列号11/748,476中讨论了VLAN，该申请被通过引用结合于此。
图4是示例性ASN服务器210的框图。如这里所讨论的，与现有技术中的ASN服务器不同，数据平面(例如，转发平面)被从控制平面抽出。这样，ASN服务器210被配置为生成控制平面消息(例如，通信指令或IP服务消息)，其向路由设备212(参见图3)提供用于执行数据平面功能的指令。作为该抽出的结果，ASN服务器210可以不执行任何数据平面功能(例如，从GRE隧道取得数据或通过GRE或IP隧道发送数据)。而是，ASN服务器210可以控制在其它地方执行的那些功能。结果，ASN服务器210不必被配置为卸下数据或参与分组的实际路由。
ASN服务器210可以包括AAA传送模块402、网络发现和选择模块404、IP地址分配模块406和路由通信模块408。AAA传送模块402独立于移动性模式来执行AAA控制消息向WiMax订户的归属网络服务提供商(H-NSP)的传送以用于针对订户会话的认证、授权和会话计费。
网络发现和选择模块404执行对WiMax订户接入(一个或多个)WiMax服务的合适的网络服务提供商(NSP)的网络发现和选择。IP地址分配模块406管理与固定订户或移动订户(SS/MS)建立的层3(L3)连通性。
路由通信模块408可以生成通信指令并将其提供给路由设备212。由于数据平面被从控制平面抽出，所以数据平面的功能经由路由通信模块408来控制。在某些示例中，路由通信模块408可以生成指示哪些GRE隧道数据将被接收到以及哪些IP隧道数据将被提供的通信指令。通信指令可以被提供给路由设备212。
在一个实例中，BS将在合适的GRE隧道内对从移动台(MS)接收的数据进行隧道传送。BS和/或MS可以提供由ASN服务器210接收到的控制数据。路由通信模块408可以接收控制数据并指示路由设备212从正确的GRE隧道取得数据。例如，路由设备212的控制模块302可以从ASN服务器210的通信模块408接收指令。然后，路由器模块306可以从正确的GRE隧道取得数据并将这些数据提供给目标设备。在某些实施例中，路由器模块306可以按照ASN服务器210的路由通信模块408的进一步指令，在IP隧道内将这些数据隧道传送到CSN。例如，ASN服务器210可以控制ASN/CSN隧道传送和ASN内移动性。ASN服务器210也可以执行传呼和位置管理。根据该配置，ASN服务器也可以提供无线电资源管理。
ASN服务器210可以被配置用于诸如VoIP和视频广播之类的应用。对于诸如VoIP之类的基于会话的应用，完整QoS和准入可能受提供商的控制。此外，ASN服务器210既可以控制RF上又可以控制网络层上的QoS级别。ASN服务器210可以被配置为要么由BS来放置用于客户的VLAN标签要么使得客户可以对流量加标签但监控VLAN标签，来控制VLAN使用。
图5是示例性WiMax网络的框图。在各种实施例中，没有ASN网关，而是，数据路径可以通过基站(例如BS 204a)被分发。MS 200直接利用ASN 202的ASN服务器208来发送和接收控制消息。MS 200(经由R1接口)将数据发送给BS 204a。除了这里所描述的BS 204a的功能以外，BS 204a还可以基于从ASN服务器208接收到的通信指令来执行数据路径处理。在某些实施例中，BS 204a包括诸如(这里所讨论的)路由设备212之类的路由设备。
BS 204a可以从ASN服务器208接收通信指令和从MS 200接收数据。在某些实施例中，数据将被提供给CSN 502的CSN网关504。这些通信指令可以指示BS 204a使用IP隧道(经由移动IP)将来自MS 200的数据隧道传送至CSN网关504。可替换地，这些通信指令可以指示BS204a使用VLAN隧道来隧道传送数据和/或将数据提供给另一基站(例如，BS 204b)。如经由通信指令从ASN服务器208指示的，BS 204a的路由设备可以相应地进行路由。
CSN网关504可以将数据从IP隧道卸下并将这些数据提供给互联网506、ASP 508、旧式核心网络510或2G/3G移动网络512。
在各个实施例中，一个或多个基站可以被重新配置为执行路由功能或包括路由设备212。本领域技术人员将明白，无线网络可以包括被配置为经由路由设备来执行数据路径功能的基站和未被配置的基站的组合。在一个实施例中，未被配置的基站可以经由GRE隧道传送来将数据发送给ASN网关。然而，配置的基站可以执行ASN网关的数据路径功能。结果，来自该基站的数据可以被直接隧道传送至CSN网关504。
图6是示例性基站204a的框图。在各种实施例中，可能没有任何ASN网关。根据这里所描述的各种实施例，数据平面可以被抽出给一个或多个基站。结果，每个基站可以包括从ASN服务器(未示出)接收通信指令并相应地路由数据的路由设备212。
基站204a可以包括RF模块602和路由设备212。RF模块602被配置为经由RF从SS/MS接收数据。尽管数据被描述为正在RF中被接收，但是数据可以由BS 204a在任何频率中接收。
本领域技术人员将明白BS 204a可以包括执行任意数目的功能的任意数目的模块。例如，模块可以被配置为执行微移动性管理功能，例如，越区切换操纵和隧道建立。一个或多个其它模块可以被配置为执行无线电资源管理、QoS策略实施、流量分类、DHCP(动态主机控制协议)代理、密钥管理、会话管理和/或多播群组管理。
和这里所描述的某些其他实施例不同，无线网络的每个基站都可能需要路由设备212。在可替换实施例中，一个或多个基站可以可操作地耦接到路由设备212。路由设备212可以从ASN服务器接收通信指令。数据可以被“原样”提供给路由设备212或被封装到路由设备212。路由设备212可以执行遵从这里所描述的通信指令的数据路径功能。
图7是示例性连通性服务网络(CSN)704的框图。与这里所描述的实施例类似，CSN的控制平面可以从数据平面抽出。在各种实施例中，相同的CSN 112可以在不进行重新配置的情况下被耦接到ASN服务器或CSN服务器(参考图8)。
在各种实施例中，ASN/CSN通信网络702被可操作地耦接到CSN704。CSN 704包括CSN服务器706和路由设备212。在某些实施例中，当CSN服务器706和路由设备212成对时，它们构成CSN网关。路由设备212与互联网506、ASP 508、旧式核心网络510和2G/3G移动网络512可通信地耦接。
CSN服务器706可以包括路由通信模块(未示出)。路由通信模块可以生成通信指令并将其提供给路由设备212。由于数据平面从控制平面抽出，所以，数据平面的功能可以经由路由通信模块来控制。在某些示例中，路由通信模块408可以生成指示数据将从特定IP隧道取得的通信指令。此外，路由通信模块可以向路由设备212指示如果数据要被进一步处理(例如，被隧道传送)则将数据路由到哪。
此外，CSN服务器706可以被配置为执行控制平面功能。在某些示例中，CSN服务器706可以用作归属代理(HA)并且还可以提供认证、授权和计费功能(例如，像AAA服务器一样)。CSN服务器706还可以被配置为执行主机配置管理和移动性管理。CSN服务器706也可以提供对每个用户的QoS和安全性的管理。此外，CSN服务器706还可以提供网关和与诸如PSTN(公共电话交换网络)、3GPP和3GPP2之类的其它网络的互连。
图8是某些实施例中可操作地耦接到路由设备212的ASN服务器208和CSN服务器706的框图。由于数据路径抽出，如这里所描述的，路由设备212可以在没有进一步的配置的情况下从任何源(例如，ASN服务器208或CSN服务器708)接收通信指令。路由设备212可以是不知道发送通信指令的服务器或为什么生成通信指令的。在某些实施例中，一个或多个机架可以包括ASN服务器208、CSN服务器706和路由设备212。
本领域技术人员将明白，ASN服务器208和CSN服务器706可以是正在与相同的路由设备212通信。在一个示例中，路由设备212可以自GRE隧道从基站和/或移动台取得数据并(例如，在从GRE隧道卸下这些数据之后)将这些数据“原样”提供给互联网506、ASP 508、旧式核心网络510和/或2G/3G移动网络512。
由于CSN服务器706对于路由设备212是本地的，所以路由设备212可能不需要在IP隧道中隧道传送所接收到的数据。在一个示例中，路由设备212可以从ASN服务器208接收通信指令以从特定GRE隧道取得数据，但是之后将这些数据(在没有进一步的隧道传送或封装的情况下)提供给目的地。
在另一实施例中，MS或BS可以将这些数据经由IP隧道传送(例如，CSN侧)直接提供给路由设备212。与ASN服务器示例类似，路由设备212可以被来自CSN服务器706的通信指令指导将数据从IP隧道卸下并之后将这些数据“原样”提供至目的地。
图9是用于WiMax网络中数据的分散分发的示例性方法的流程图。在步骤902中，路由设备212的控制模块302(参考图3)从ASN服务器210(例如，从路由通信模块408——参考图4)接收通信指令。在某些实施例中，这些通信指令包括用于从特定GRE隧道取得数据(例如，服务流)的指令。
在步骤904中，路由设备212的路由器模块306从诸如BS之类的源设备接收数据。在步骤906中，服务模块304指示路由设备的路由器模块306基于通信指令(例如，经由数据路径指令)来处理数据。例如，服务模块304识别从哪个GRE隧道卸下数据以及相应地指示路由器模块306。
在步骤908中，路由器模块306基于来自服务模块304的指令将数据(例如，服务流)路由至目标设备(例如，互联网上的设备、ASP服务器等等)。
图10是示例性数字设备1002的框图。SS、MS、ASN服务器、CSN服务器、数字路由器中的任一者都可以是数字设备1002的实例。数字设备1002包括处理器1004、存储器1006、存储装置1008、输入设备1010、通信网络接口1012和输出设备1014，它们被可通信地耦接到通信信道1016。处理器1004被配置为执行可执行指令(例如，程序)。在某些实施例中，处理器1004包括能处理可执行指令的电路或任意处理器。
存储器1006存储数据。存储器1006的某些示例包括存储设备，例如，RAM、ROM、RAM缓存、虚拟存储器等等。在各种实施例中，工作数据被存储在存储器1006内。存储器1006内的数据可以被清除或最终被传送至存储装置1008。
存储装置1008包括被配置为取得和存储数据的任意存储装置。存储装置1008的某些示例包括闪存驱动器、硬驱动器、光学驱动器、和/或磁带。存储器1006和存储系统1008中的每一个包括存储可由处理器1004执行的指令或程序的计算机可读介质。
输入设备1010是输入数据的任意设备，例如鼠标和键盘。输出设备1014输出数据，例如是扬声器或显示器。本领域技术人员将明白，存储装置1008、输入设备1010和输出设备可以是可选的。例如，路由设备可以包括处理器1004和存储器1006以及用于接收和输出数据的设备(例如，通信网络接口1012和/或输出设备1014)。
通信网络接口(通信网络接口)1012可以经由链路1018被耦接到网络(例如，通信网络106)。通信网络接口1012可以支持以太网连接、串行连接、并行连接和/或ATA连接上的通信。通信网络接口1012也可以支持无限通信(例如，802.11a/b/g/n、WiMax、LTE、WiFi)。对于本领域技术人员显而易见的是，通信网络接口1012可以支持许多有线和无线标准。
本领域技术人员将明白，数字设备1002的硬件元件不限于图10中所示出的那些。数字设备1002可以包括比所示出的那些更多或更少的硬件、软件和/或固件组件(例如，驱动、操作系统、触摸屏、生物特征分析仪(biometric analyzer)等等)。此外，硬件元件可以共享功能性并仍然在这里所描述的各个实施例中。在一个示例中，编码和/或解码可以由处理器1004和/或位于GPU(即，Nvidia)上的处理器来执行。
上述功能和组件可以包括被存储在诸如计算机可读介质上之类的存储介质上的指令。指令的某些示例包括软件、程序代码和固件。这些指令可以由处理器以许多方式取得和执行。
以上参考示例性实施例描述了本发明。对于本领域技术人员显而易见的是，在不偏离本发明的较宽范围的情况下，可以进行各种修改并且可以使用其他实施例。因此，示例性实施例的这些和其它变形例意在由本发明覆盖。

Claims (20)

1.一种系统，其包括：
基站，被配置为从移动设备接收源数据并且基于所述源数据生成控制数据；
控制服务器，被配置为从所述基站接收所述控制数据，并且基于所述控制数据生成通信指令；和
路由设备，包括：
控制模块，被配置为从所述控制服务器接收所述通信指令；
服务模块，被配置基于所述通信指令生成数据路径指令；以及
路由器模块，被配置为从所述基站接收所述源数据并且基于所述数据路径指令将所述源数据路由至目标设备。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制服务器是WiMAX服务器。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制服务器是LTE服务器。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制服务器是接入服务器网络ASN服务器并且所述路由设备通过R7接口与所述ASN服务器通信。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述通信指令包括用于使用多个通用路由封装GRE隧道中的一个GRE隧道来隧道传送所接收的数据的指令。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述通信指令包括用于使用多个IP隧道中的一个IP隧道来隧道传送所接收的数据的指令。
7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述基站包括所述路由设备。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述通信指令包括用于使用多个IP隧道中的一个IP隧道来隧道传送所接收的数据的指令，并且其中，所述目标设备包括连通性服务网络CSN服务器。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述通信指令包括用于使用虚拟局域网VLAN协议来处理所接收的数据的指令。
10.根据权利要求1所述的系统，其中，连通性服务网络CSN服务器包括所述路由设备。
11.一种方法，包括：
由基站从移动设备接收源数据；
由所述基站基于所述源数据生成控制数据；
基于从所述基站接收的所述控制数据，由控制服务器生成通信指令；
由路由设备从所述控制服务器接收所述通信指令；
由所述路由设备基于所述通信指令生成数据路径指令；
由所述路由设备从所述基站接收所述源数据；以及
由所述路由设备将所述源数据路由至目标设备。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述控制服务器是WiMAX服务器。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述控制服务器是LTE服务器。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述控制服务器是接入服务器网络ASN服务器，并且其中，接收通信指令包括通过R7接口从所述ASN服务器接收通信指令。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，所述通信指令包括用于使用多个通用路由封装GRE隧道中的一个GRE隧道来隧道传送所接收的数据的指令。
16.根据权利要求11所述的方法，其中，所述通信指令包括用于使用多个IP隧道中的一个IP隧道来隧道传送所接收的数据的指令。
17.根据权利要求11所述的方法，其中，所述通信指令包括用于使用多个IP隧道中的一个IP隧道来隧道传送所接收的数据的指令，并且其中，所述目标设备包括连通性服务网络CSN服务器。
18.根据权利要求11所述的方法，其中，所述通信指令包括使用虚拟局域网VLAN协议来路由所述源数据的指令。
19.根据权利要求11所述的方法，其中，接收所述源数据包括从接入服务器网络ASN网关接收所述源数据。
20.一种系统，包括：
用于从移动设备接收源数据的装置；
用于基于所述源数据生成控制数据的装置；
用于基于所述控制数据生成通信指令的装置；
从用于生成通信指令的装置接收所述通信指令的装置；
用于基于所述通信指令来生成数据路径指令的装置；
用于从源设备接收所述源数据的装置；以及
用于将所述源数据路由至目标设备的装置。
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