CN102100036A - 用于分段的包在基于包的通信网络上的传输的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于识别和发现一些或所有传输路径节点上的传输包的最低的最大传输单元(MTU)尺寸的方法和系统。在本发明申请中描述了支持分段传输包的最低的最大传输单元(MTU)尺寸的识别和发现的不同方法和协议。

Description

用于分段的包在基于包的通信网络上的传输的方法和系统

相关申请

本申请涉及2008年5月15日提交的序列号为61/053,485的临时专利申请，并且根据美国法典第35条119款(e)要求这个更早的申请的优先权。该临时专利申请还通过引用被并入本发明专利申请。

技术领域

本发明涉及用于分段的包在基于包的通信网络上的传输的方法和系统。

背景技术

基于IP的移动系统在无线通信系统上至少包括一个移动节点。术语“移动节点”包括移动通信单元，并且除了移动节点之外，所述通信系统还具有归属地网络和外地网络。移动节点可以改变其到这些网络的附接点，但是为了IP寻址的目的，移动节点将总是与单一的归属地网络相关联。归属地网络具有归属地代理而外地网络具有外地代理-这两个代理控制信息包进入和离开它们的网络的路由。

根据在任何特定的网络配置或通信系统上使用的命名法，移动节点、归属地网络和外地网络可以被叫做其他名字。例如，根据特定的系统提供者所采用的命名法，“移动节点”有时被称作用户设备、移动单元、移动终端、移动装置或类似的名字。

“移动节点”包含PC的到无线网络的架设线缆(例如电话线(“双绞线”)、以太网电缆、光缆等)的连接，以及直接到蜂窝网络的无线连接，如具有诸如因特网接入、电子邮件、消息传递服务等各种特征和功能的各种构造和样式的移动终端(“手机”)可以体验的那样。术语“移动节点”还包括移动通信单元(例如移动终端、“智能手机”、游牧式装置，诸如具有无线连接的膝上型PC)。

归属地代理可以被称作归属地代理、归属地移动性管理器、归属地位置寄存器、局部移动性代理(Local Mobility Agent)或包数据网络。并且，外地代理可以被称作移动性代理网关、服务网关、服务移动性管理器、访问位置寄存器和访问服务实体。外地网络也可以被叫做服务网络。术语移动节点、归属地代理和外地代理并非意在限制性地定义，而是可以包括位于归属地或外地网络上的其他移动通信单元或监控路由装置。

移动节点的登记

移动节点为了IP寻址的目的而将总是与它的归属地网络和子网络相关联并且将具有由位于归属地和外地网络上的路由器送到其处的信息。如果移动节点位于它的归属地网络上，那么信息包将按照标准的寻址和路由方案被送到该移动节点。

但是，如果移动节点正在访问外地网络，那么移动节点从代理通知获得适当的信息并且通过外地代理将登记请求消息(有时被叫做绑定更新请求)传送到其归属地代理。登记请求消息将包括移动节点的转交地址。可以由归属地代理将登记回复消息(也被叫做绑定更新确认消息)发送到移动节点以确认登记过程已成功地完成。

作为登记过程的部分，移动节点通过“转交地址”的使用来保持与归属地代理或局部移动性锚点(local mobility anchor)的连接。以表格向归属地代理或局部移动性锚点登记这个转交地址，所述表格有时被叫做绑定缓存输入表。登记的转交地址识别移动节点所位于的外地网络，并且为了随后传送到移动节点上，归属地代理或局部移动性锚点使用这个登记的转交地址将信息包转发到外地网络。

移动节点移动性

移动节点可以通过这些网络来改变其到因特网的附接点，但是移动节点为了IP寻址的目的而将总是与单一的归属地网络相关联。归属地网络包括归属地代理而外地网络包括外地代理-这两个代理控制信息包进入和离开它们的网络的路由。移动节点可以从一个外地网络转换并且移动到另一个外地网络。每个外地网络根据不同的转交地址被识别，因此移动节点从一个外地网络到新的外地网络的转换需要在归属地代理或局部移动性锚点处修改为移动节点所登记的转交地址。

如果归属地代理或局部移动性锚点接收寻址到移动节点的信息包而同时该移动节点位于外地网络上，那么归属地代理或局部移动性锚点将使用可适用的转交地址将所述信息包传传送到移动节点在外地网络上的当前位置。这通过将信息包转发到转交地址来完成，外地网络将在该转交地址处接收信息包并且将该信息包转发给外地网络上的移动节点。在这些通信期间，将使用隧道通信协议来执行通信包在外地网络与归属地代理或局部移动性锚点之间的传输。

登记的转交地址识别移动节点所位于的外地网络，并且归属地代理或局部移动性锚点也使用这个登记的转交地址来转发接收自位于外地网络上的移动节点的信息包。在这种情况下，为了进一步的处理以及向系统上的诸如对应节点的其他节点的传输，移动节点可以通过外地代理将信息和通信包传送回归属地代理或局部移动性锚点。信息包的源将在移动节点的包上被识别为移动节点的转交地址。

归属地代理或局部移动性锚点将确认在按路线发送、处理以及进一步传送接收自移动节点的包之前，移动节点的通信正从移动节点的有效转交地址被传送。如果归属地代理接收不具有有效的转交地址作为它的源的信息包，那么所述包将不被进一步处理。如果转交地址有效，那么信息包接着将被归属地代理或局部移动性锚点转发并且送到目的地。这些通信有时被称作外地网络与归属地网络之间的“隧道化(tunneled)”通信。

隧道化包传输的分段

隧道技术是IP通信中的基本方法，根据该方法通过中间的因特网地址将数据包送到适当的因特网节点。通常，随网络路由的数据包根据IP地址信息被“封装”。封装涉及将外部的IP首部添加到原始的IP首部域中。用这种方式，“隧道”可以被构建。外部的IP首部包含源和目的地IP地址-隧道的“端点”。内部的IP首部源和目的地地址识别原始的发送方和目的地地址。

原始的发送方和接收方地址保持不变，而同时新的“隧道”端点地址被结合到原始的数据包上。这通过将数据包递送到中间的目的地节点(在这种情况下为外地代理)而更改了原始的IP路由，所述数据包在所述中间目的节点处被“去封装”或“去隧道化(de-tunnel)”，从而产生原始的数据包和路由。所述包接着按照在原始的IP地址中所发现的目的地被递送。

应记住的重要概念是通过将包含移动节点的原始IP地址和IP源地址的数据包与外地网络的中间的路由IP地址(即转交地址)封装来建立“隧道”。在外地代理去封装数据包之后，外地代理依次使用在原始的数据包中所发现的、移动节点的被分配的归属地地址来按路线发送(route)数据包。

在封装的传输包在隧道通信中的传输期间，封装的传输包通过归属地网络、外地网络以及中间的路由器和网络被传送直到它到达移动节点。传输路径上的这些步骤中的每一个可以被看作传输路径上独立的节点。对可以被传送到或传送自归属地网络、外地网络或者中间的路由器和网络的打包传输的尺寸可能有限制。因为封装的传输包的尺寸不固定，所以所述尺寸可能超过这些包尺寸限制。

为了遵守这些最大尺寸要求，传输路径上的各个节点可以将封装的传输包“分段”为独立的尺寸更小的包，所述尺寸更小的包可以依照最大包尺寸限制在传输路径上的节点之间被传送。由传输路径上的节点执行的分段通常要求将另外的封装首部添加到分段的包中，这引入额外的开销并且消耗额外的系统资源来集合和运送这样的分段的包传输。

由传输路径上的内部节点执行的分段可以显著地增加开销和系统资源的使用，而如果在归属地网络处所执行的初始分段将包尺寸分段为等于或低于传输路径上的节点的最低的最大传输单元(MTU)尺寸，那么这可以被避免。本发明的首要目标是通过为到移动节点的所有或一些传输路径发现到达和来自该移动节点的隧道化通信的最低的最大传输单元(MTU)尺寸而减小开销和系统资源使用。

发明内容

本发明提供了用于识别和发现一些或所有传输路径节点上的传输包的最低的最大传输单元(MTU)尺寸的方法和系统。在本专利申请中描述了支持分段传输包的最低的最大传输单元(MTU)尺寸的识别和发现的不同方法和协议。

附图说明

当结合附图一起阅读以下的详细说明和所附的权利要求时，本发明的对象和特征将从其中变得更容易理解。在附图中，相同的数字代表相同的单元并且其中：

图1是在本发明中所使用的移动的基于IP的通信系统；

图2是传输包的封装/外部分段的图形描绘；

图3是传输包的内部分段/封装的图形描绘；

图4-7是按照本发明的用于发现传输路径上的一组示范性的节点(外地代理、中间路由器和归属地代理)的最低的最大传输单元的协议。

具体实施方式

在图1中示出了基于IP的移动系统100的总体架构，其具有通过无线连接耦合到收发台(Xan)110的用户设备101或移动节点101。为了本发明的目的，到移动节点的连接还可以是基于地面的连接。

收发台(Xan)110通过连接115耦合到基站位置(eNB)120，而基站位置(eNB)120通过连接122耦合到IP网络1125。IP网络1125通过连接127耦合到外地网络上的外地代理MAG/SGW 130，而外地网络MAG/SGW 130通过连接132耦合到IP网络2135。

IP网络2135通过连接137耦合到中间路由器RTR 140。中间路由器RTR 140通过连接142耦合到IP网络3，而IP网络3通过连接142连接到归属地网络上的归属地代理LMA/PDN 150。相对于从归属地代理LMA/PDN 150到移动节点101的下行链路传输来描述本发明，但是可以将本发明同等地应用于从移动节点101到归属地代理LMA/PDN 150的上行链路传输。

在本发明中，归属地代理LMA/PDN 150封装图2所示的传输包210以用于向移动节点101的传输。传输包201被示出为具有IP首部202和数据负载203，并且一旦被封装，传输包205就具有封装IP首部210、UDP标志211、GTP标志213、IP首部202和数据负载203。如果归属地代理LMA/PDN 150(或网络上的其他节点)进行封装的包205的外部分段，那么归属地代理LMA/PDN 150将生成分段传输包230和220。分段传输包230将具有分段的封装IP首部232、UDP标志211、GTP标志213、IP首部202和数据负载203的一部分，该部分被指定为数据负载232。第二个分段传输包220将具有分段的封装IP首部235和数据负载203的第二部分，该部分被指定为数据负载222。

在本发明中，如果内部分段由归属地代理LMA/PDN 150(或网络上的其他节点)进行，那么分段发生在封装之前。图3所示的传输包301具有IP首部303和数据负载302，并且在分段后，传输包310和322被生成。传输包310具有IP首部303和数据负载302的一部分，该部分被指定为数据负载312。

第二个分段传输包320具有数据负载302的第二部分，该部分被指定为数据负载322。在分段之后，分段传输包310和322被封装并且被示出为封装的传输包330和340。封装的传输包330具有封装IP首部335、UDP标志336、GTP标志337、IP首部303和数据负载312。封装的传输包340具有封装IP首部341、UDP标志342、GTP标志343和数据负载322。

内部和外部分段的方法各自具有各种优点和缺点。这两种分段方法都被示出为通过增加将需要被处理的首部信息而增加每个传输包的开销。此外，虽然外部分段使开销被添加到每个分段传输包230和220中，但是传输包220不拥有足够的首部信息来确定传输包220应当如何被处理(QoS)和划分优先顺序(例如滞后时间、带宽、优先级)。

为了对此进行确定，所有分段传输包将需要被去分段化(de-fragmentize)或与领头的分段传输包230重新集合。对于内部分段，每个分段传输包330和340都具有足以对这些处理和优先排序进行确定的首部信息，因此不需要去分段或重新集合所有的分段传输包。但是，通过在每个分段传输包330和340上加进额外的封装首部信息，对于系统而言在这些传输包的开销上有极大的增加(而在有效数据吞吐量上有减少)，这浪费了系统资源。

业务参数和应用业务特征参数被分析以确定用在所述系统上的最佳类型的分段。下面所示的表I中的结果示出对不同应用业务的分析结果，诸如涉及互动游戏、VoIP、视频会议、流媒体、信息技术、媒体内容和WAP的业务。在表II中示出了FTP、web浏览/HTTP、视频流、VoIP和互动游戏的业务参数研究结果。

表I

表II

不同分段协议(内部对外部)的业务容量(capacity)和流量(flow)的不同模型被分析，其中最大传输单元尺寸动态地被分配(动态)或静态地被指定(静态)。用于所述传输系统的模型包括对与归属地代理LMA/PDN 150、外地代理MAG/SGW 130、基站eNB 120和移动节点101相关联的处理成本进行加权，其中这些节点中的每一个都被分配与集合、处理、分段和路由相关联的处理成本。

另外，两个中间路由器都被分配处理成本，其中一个在归属地代理LMA/PDN 150与外地代理MAG/SGW 130之间，而另一个在外地代理MAG/SGW 130与基站eNB 120之间。第一和第二场景中的建模结果在下面的表III和IV中示出，在所述场景中，中间路由器的MTU是1000B和1500B包尺寸的最低最大值。

表III

表IV

归属地代理LMA/PDN 150、外地代理MAG/SGW 130和移动节点101处理器的处理器加权对于另一组建模场景而言些微地被增加。第三和第四场景中的建模结果在下面的表V和表VI中示出，在所述场景中，中间路由器的MTU是1000B和1500B包尺寸的最低最大值。

表V

表VI

上面使用中间路由器的些微不同的MTU尺寸对分段的组合进行建模。外部和内部分段以MTU尺寸的或者静态分配或者动态分配的组合来建模。通过静态MTU分配，最大传输单元尺寸将由系统管理员设置，这不被视为优化系统上的传输效率。通过动态MTU分配，MTU尺寸将根据传输路径上的任意两个节点的最低的最大MTU尺寸来设置。

建模分析表明了若干核心建议。首先，使用MTU尺寸的动态分配提高了系统容量，而在IPv6协议中需要动态MTU分配。第二，如果节点支持内部分段并且外部分段可以在中间路由器中被避免，那么系统容量将被提高。第三，用于传输的优化模型是以动态MTU分配使用内部分段，这使首部开销增加2-4％，但是显著地减少了与集合以及分段相关联的处理器(例如SGW和eNB)成本并且因此使传输时间减少(例如总的延迟节省)10-20毫秒。

如果所述包可以初始地以减少在中间节点处的分段的方式被分段，那么系统容量将被提高。最优的目标将是把所述包初始地分段为小于最低的最大传输单元(MTU)尺寸的尺寸，使得中间节点将不需要对所述包进一步分段，从而系统处理成本将被降低，并且传输时间(延迟)将被最小化。

为了将传输包初始地分段为尺寸小于最低MTU尺寸的包，传输路径上的节点的最低MTU尺寸必须被发现。本发明在若干种不同的实施例中完成了该目标，相对于传输路径上的三个基本节点一外地代理LMA/PDN 150、中间路由器140和归属地代理MAG/SGW 130来描述所述实施例。本发明可以容易地被扩展以包括传输路径上的所有节点、传输路径上所有两个节点的组合、沿传输路径的上行链路或下行链路方向的通信以及外部或内部分段处理机制。

本发明如下在图4所述的实施例中被描述。外地代理MAG/SGW130以外地代理的最大传输单元(MTU)尺寸将代理绑定更新消息410传送到归属地代理LMA/PDN 150，所述外地代理的MTU尺寸是可以被外地代理MAG/SGW 130接收和处理而不需要该外地代理实体在处理和传输期间对传输包进一步分段的最大包尺寸。

归属地代理MAG/SGW 130接收和收集(accumulate)来自从传输路径上的其他路由器和节点的其他代理所传送的绑定更新消息的、可比的最大传输单元(MTU)信息，并且使用收集的MTU信息来计算传输路径上所有节点的最低的最大传输单元(MTU)。归属地代理LMA/PDN 150向外地代理MAG/SGW 130(以及传输路径上的其他节点)发送代理绑定更新应答消息420，该消息包括传输路径上的节点的最低的最大传输单元(MTU)。

归属地代理LMA/PDN 150和/或外地代理MAG/SGW 130接着基于传输路径上所有节点的这个最低的最大传输单元来设置其MTU尺寸，使得分别由归属地代理LMA/PDN 150和/或外地代理MAG/SGW130处理的传输包将被分段为将不需要传输路径上的中间实体和路由器进行任何进一步处理或分段的尺寸。这将消除对沿传输路径的中间分段处理的需要，从而将导致更少的处理延迟和系统资源使用以及系统上更大的传输吞吐量。

如图5所示的可替换实施例，归属地代理LMA/PDN 150可以通过向中间路由器140发送具有最大传输单元(MTU)的初始MTU参数值的回送传输请求510来确定中间路由器140的最低MTU值。这个初始的MTU参数值将从由外地代理MAG/SGW 130设置的信息中得到，或者其可以被设置为预先确定的高MTU值。

如果回送请求消息中的MTU参数值大于可以被中间路由器容纳而不需要该中间路由器在处理和传输期间对传输包进一步分段的最低MTU值，那么中间路由器140以回送(“包过大”)应答消息520来响应归属地代理LMA/PDN 150。如果归属地代理LMA/PDN 150接收这种类型的回送应答520，那么它将重新发送它的具有更低MTU参数值的回送传输消息510。如果回送传输510中的MTU参数值等于或小于可以被中间路由器140容纳而不需要该中间路由器在处理和传输期间对传输包进一步分段的MTU值，那么中间路由器140将不向归属地代理LMA/PDN 150发送回送(“包过大”)应答消息。以这种方式，当归属地代理LMA/PDN 150没有从任何中间路由器140收到回送应答时，归属地代理LMA/PDN 150将能够确定中间路由器140的最低MTU值。

在没有从中间路由器140收到回送应答之后，归属地代理LMA/PDN 150将向传输路径上的其他节点传送相似的回送请求消息，诸如以回送请求525向外地代理MAG/SGW 130传送。如果回送请求消息中的MTU参数值大于可以被外地代理MAG/SGW 130容纳而不需要该外地代理MAG/SGW 130在处理和传输期间对传输包进一步分段的MTU值，那么外地代理MAG/SGW 130以回送(“包过大”)应答消息530来响应归属地代理LMA/PDN 150。

如果归属地代理LMA/PDN 150接收这种类型的回送应答，它将重新发送它的具有更低MTU参数值的回送传输消息535。如果回送传输535中的MTU参数值等于或小于可以被外地代理MAG/SGW 130容纳而不需要该外地代理MAG/SGW 130在处理和传输期间对传输包进一步分段的MTU值，那么外地代理MAG/SGW 130将不向归属地代理LMA/PDN 150发送回送(“包过大”)应答消息。否则，外地代理MAG/SGW 130将以回送应答540来响应。以这种方式，当归属地代理LMA/PDN 150没有从外地代理MAG/SGW 130收到回送应答时，它将能够确定外地代理MAG/SGW 130的最低的最大MTU值。

在传输路径上的所有节点都已被归属地代理LMA/PDN 150轮询过之后，当归属地代理LMA/PDN 150没有从外地代理MAG/SGW 130或传输路径上的任何其他中间路由器140收到回送应答时，归属地代理LMA/PDN 150将能够确定传输路径上的节点的最低的最大MTU值。归属地代理LMA/PDN 150可以使用为高值的初始MTU参数值并且朝着传输路径上的每个节点的更低的MTU参数值逐渐改变。归属地代理LMA/PDN 150和/或外地代理MAG/SGW 130接着基于传输路径上所有节点的这个最低的最大传输单元来设置其MTU尺寸，使得分别由归属地代理LMA/PDN 150和/或外地代理MAG/SGW 130处理的传输包将初始地被分段为将不需要传输路径上的中间处理实体和路由器进行任何进一步的内部处理或分段的尺寸。这将消除对沿传输路径的进一步的分段处理的需要，从而将导致更少的处理延迟和系统资源使用以及系统上更大的传输吞吐量。

如图6所示的可替换实施例，归属地代理LMA/PDN 150可以通过向中间路由器140发送数据包消息610来确定中间路由器140的最低MTU值，其中数据包尺寸对应于最大传输单元(MTU)的初始MTU参数值。这个数据包尺寸以及初始MTU值可以接收自外地代理MAG/SGW 130，或者其可以被设置为预先确定的高MTU值。

如果消息610的数据包尺寸大于可以被中间路由器容纳而不需要该中间路由器在处理和传输期间对传输包进一步分段的MTU值，那么中间路由器140以应答(“包过大”)消息620来响应归属地代理LMA/PDN 150。如果归属地代理LMA/PDN 150接收这种类型的应答620，它将重新发送它的具有更小数据包尺寸的数据包传输消息610。如果消息610中的数据包尺寸等于或小于可以被中间路由器140容纳而不需要该中间路由器在处理和传输期间对传输包进一步分段的MTU值，那么中间路由器140将不向归属地代理LMA/PDN 150发送应答消息620。以这种方式，当归属地代理LMA/PDN 150没有从任何中间路由器140收到应答消息620时，它将能够确定中间路由器140的最低MTU值设定。

在没有从中间路由器140收到“包过大”(PTB)应答620之后，归属地代理LMA/PDN 150将向传输路径上的其他节点传送类似的数据包消息630，诸如以数据包消息630向外地代理MAG/SGW 130传送。如果请求消息630中的数据包尺寸大于可以被外地代理MAG/SGW 130容纳而不需要该外地代理MAG/SGW 130在处理和传输期间对传输包进一步分段的MTU值，那么外地代理MAG/SGW 130以“包过大”(PTB)应答消息640来响应归属地代理LMA/PDN 150。如果归属地代理LMA/PDN 150接收“包过大”(PTB)应答消息640，那么它将重新发送它的具有更低数据包尺寸的数据包消息630。

如果传输630中的数据包尺寸等于或小于可以被外地代理MAG/SGW 130容纳而不需要该外地代理MAG/SGW 130在处理和传输期间对传输包进一步分段的最低MTU值，那么中间路由器140将不向归属地代理LMA/PDN 150发送PTB(“包过大”)应答消息640。否则，外地代理MAG/SGW 130将以PTB应答640来响应。以这种方式，当归属地代理LMA/PDN 150没有从外地代理MAG/SGW 130收到应答640时，它将能够确定外地代理MAG/SGW 130路径的最低MTU值。

在向传输路径上的节点发送出各种尺寸的数据包之后，当归属地代理LMA/PDN 150没有从外地代理MAG/SGW 130或传输路径上的任何其他中间路由器140收到应答时，它将能够确定传输路径上所有节点的最低的最大MTU值。归属地代理LMA/PDN 150可以从这些传输的高数据包尺寸开始并且减小数据包尺寸来确定被传输路径上所有节点容纳的最低的最大传输单元(MTU)尺寸。

归属地代理LMA/PDN 150和/或外地代理MAG/SGW 130接着基于传输路径上的每个节点的这个最低的最大传输单元(MTU)尺寸来设置其MTU尺寸设定，使得分别被归属地代理LMA/PDN 150和/或外地代理MAG/SGW 130处理的传输包将被分段为将不需要传输路径上的其他处理实体和中间路由器进行任何进一步处理或分段的尺寸。归属地代理LMA/PDN 150可以在消息650中向外地代理MAG/SGW 130发送最低MTU尺寸，或者可以在步骤650中向外地代理MAG/SGW130发送常规的数据包。这将消除对沿传输路径的进一步的分段处理的需要，从而将导致更少的处理延迟和系统资源使用以及系统上更大的传输吞吐量。

作为另外的实施例，被用于确定传输路径上的节点的最低MTU值的跟踪路由消息在图7中被示出。归属地代理LMA/PDN 150向外地代理MAG/SGW 130和传输路径上的每个中间路由器140发送跟踪路由回送请求消息710。请求消息710包括向传输路径上的外地代理MAG/SGW 130和中间路由器140中的每一个的请求，所述请求为这些实体中的每一个向归属地代理LMA/PDN 150发送分配给传输路径上的每个外地代理MAG/SGW 130和/或中间路由器140的最大传输单元(MTU)尺寸。分配给每个实体的MTU是可以被所述实体(例如外地代理MAG/SGW 130或中间路由器140)接收和处理而不需要该实体在处理和传输期间对传输包进一步分段的最大包尺寸。

归属地代理MAG/SGW 130接收来自中间路由器140的对请求710的应答720以及来自外地代理MAG/SGW 130的对请求710的应答730，所述应答包括分别被分配给传输路径上的每个外地代理MAG/SGW 130和/或中间路由器140的最大传输单元(MTU)尺寸。归属地代理MAG/SGW 130收集来自从外地代理MAG/SGW 130和/或中间路由器140所传送的消息720和730的最大传输单元(MTU)信息，并且使用收集的MTU信息来计算传输路径上所有节点的最低的最大传输单元(MTU)。归属地代理LMA/PDN 150还可以向外地代理MAG/SGW 130(和传输路径上的其他节点)发送消息，该消息包括传输路径上的节点的最低的最大传输单元(MTU)。

归属地代理LMA/PDN 150和/或外地代理MAG/SGW 130接着基于传输路径上所有节点的这个最低的最大传输单元来设置其MTU尺寸，使得分别由归属地代理LMA/PDN 150和/或外地代理MAG/SGW130处理的传输包将被分段为将不需要传输路径上的中间实体和路由器进行任何进一步处理或分段的尺寸。这将消除对沿传输路径的中间分段处理的需要，从而将导致更少的处理延迟和系统资源使用以及系统上更大的传输吞吐量。

尽管已示出和描述本发明的优选实施例，本领域的技术人员可以对其进行修改而不背离本发明的精神和示教。在此所描述的实施例只是示例性的，并且不是旨在进行限制。在此所公开的发明的各种变化和修改是可能的并且在本发明的范围内。

Claims (32)

1.一种用于发现从归属地网络到移动节点的传输路径上的一个或多个节点的最低的最大传输单元设定的方法，所述方法包括以下步骤：

在所述归属地网络上的归属地代理处接收更新消息，所述更新消息包含所述传输路径上发送所述更新消息的节点的最大传输单元设定，所述最大传输单元设定指示可以被所述节点处理而不用在所述节点处对所述传输包进一步分段的最大传输包尺寸；

在所述归属地网络上的归属地代理处收集更新消息，所述更新消息具有所述归属地网络与所述移动节点之间的传输路径上的一个或多个节点的最大传输单元设定；

根据从在所述归属地代理处接收的更新消息所收集的最大传输单元设定来计算最低的最大传输单元设定；

将最低的最大传输单元设定用作所述传输路径上的一个或多个节点的最大传输单元设定，以允许将传输包初始地分段为小于或等于所述传输路径上的一个或多个节点的最低的最大传输单元设定的尺寸，这将减少在位于所述传输路径上的节点之上对传输包的内部分段。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述归属地代理是局部移动性锚点实体。

3.如权利要求1所述的方法，其中发送所述更新消息的一个节点是服务网关实体。

4.如权利要求1所述的方法，其中发送所述更新消息的一个节点是中间路由器实体。

5.一种用于发现从归属地网络到移动节点的传输路径上的一个或多个节点的最低的最大传输单元设定的方法，所述方法包括以下步骤：

从所述归属地网络上的归属地代理传送回送消息，所述回送消息具有最大传输单元参数，所述最大传输单元参数值指示可以被节点处理而不用在所述节点处对所述传输包进一步分段的最大传输包尺寸；

如果所述最大传输单元参数超过所述归属地网络与所述移动节点之间的传输路径上的一个或多个节点的最大传输单元设定，那么在所述归属地代理处接收响应所述回送消息的回送应答消息；

在收到所述回送应答消息之后，从所述归属地代理传送具有更低的最大传输单元参数的第二消息；

在传送具有最大传输单元参数的回送消息而没有收到回送应答之后，收集所述传输路径上的一个或多个节点中的每一个的最大传输单元设定，根据所述一个或多个节点中的每一个没有响应的最近的回送消息中的最大传输单元参数值来取所述传输路径上任何特定的节点的所述最大传输单元设定；

基于收集的最大传输单元设定来计算所述传输路径上的一个或多个节点的最低的最大传输单元设定；

将最低的最大传输单元设定用作所述传输路径上的一个或多个节点处的最大传输单元设定，以允许将传输包初始地分段为小于或等于所述传输路径上的一个或多个节点的最低的最大传输单元设定的尺寸，这将减少在位于所述传输路径上的节点之上对传输包的内部分段。

6.如权利要求5所述的方法，其中所述归属地代理是局部移动性锚点实体。

7.如权利要求5所述的方法，其中发送所述更新消息的一个节点是服务网关实体。

8.如权利要求5所述的方法，其中发送所述更新消息的一个节点是中间路由器实体。

9.一种用于发现从归属地网络到移动节点的传输路径上的一个或多个节点的最低的最大传输单元设定的方法，所述方法包括以下步骤：

从所述归属地网络上的归属地代理传送数据包消息，所述数据包消息具有与最大传输单元参数相关的尺寸，所述最大传输单元参数值指示可以被节点处理而不用在所述节点处对所述传输包进一步分段的最大传输包尺寸；

如果所述数据包消息的数据包尺寸超过所述归属地网络与所述移动节点之间的传输路径上的一个或多个节点的最大传输单元设定，那么在所述归属地代理处接收响应所述数据包消息的应答消息；

在收到所述应答消息之后从所述归属地代理传送具有更低的数据包尺寸的第二数据包消息；

在传送数据包消息而没有收到应答消息之后，收集所述传输路径上的一个或多个节点中的每一个的最大传输单元设定，根据所述一个或多个节点中的每一个没有响应的数据包消息的数据包尺寸来取所述传输路径上任何特定的节点的所述最大传输单元设定；

基于收集的最大传输单元设定来计算所述传输路径上的一个或多个节点的最低的最大传输单元设定；

将最低的最大传输单元设定用作所述传输路径上的一个或多个节点处的最大传输单元设定，以允许将传输包初始地分段为小于或等于所述传输路径上的一个或多个节点的最低的最大传输单元设定的尺寸，这将减少在位于所述传输路径上的节点之上对传输包的内部分段。

10.如权利要求9所述的方法，其中所述归属地代理是局部移动性锚点实体。

11.如权利要求9所述的方法，其中发送所述更新消息的一个节点是服务网关实体。

12.如权利要求9所述的方法，其中发送所述更新消息的一个节点是中间路由器实体。

13.一种用于发现从归属地网络到移动节点的传输路径上的一个或多个节点的最低的最大传输单元设定的方法，所述方法包括以下步骤：

从所述归属地网络上的归属地代理传送请求消息，所述回送请求消息请求所述传输路径上的一个或多个节点的最大传输单元设定，所述最大传输单元设定指示可以被所述节点处理而不用在所述节点处对所述传输包进一步分段的最大传输包尺寸

在所述归属地网络上的归属地代理处接收应答消息，所述应答消息包含所述传输路径上发送所述应答消息的节点的最大传输单元设定，

在所述归属地网络上的归属地代理处收集应答消息，所述应答消息具有所述归属地网络与所述移动节点之间的传输路径上的一个或多个节点的最大传输单元设定；

根据从在所述归属地代理处收到的应答消息所收集的最大传输单元设定来计算最低的最大传输单元设定；

将最低的最大传输单元设定用作所述传输路径上的一个或多个节点的最大传输单元设定，以允许将传输包初始地分段为小于或等于所述传输路径上的一个或多个节点的最低的最大传输单元设定的尺寸，这将减少在位于所述传输路径上的节点之上对传输包的内部分段。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述归属地代理是局部移动性锚点实体。

15.如权利要求13所述的方法，其中发送所述更新消息的一个节点是服务网关实体。

16.如权利要求13所述的方法，其中发送所述更新消息的一个节点是中间路由器实体。

17.一种发现从归属地网络到移动节点的传输路径上的一个或多个节点的最低的最大传输单元设定的通信网络，所述通信网络包括：

在所述归属地网络上的归属地代理，其接收包含所述传输路径上发送所述更新消息的节点的最大传输单元设定的更新消息，所述最大传输单元设定指示可以被所述节点处理而不用在所述节点处对所述传输包进一步分段的最大传输包尺寸，

所述归属地代理收集具有所述归属地网络与所述移动节点之间的传输路径上的一个或多个节点的最大传输单元设定的所述更新消息，并且根据从收到的更新消息所收集的最大传输单元设定来计算最低的最大传输单元设定；

最低的最大传输单元设定被所述传输路径上的一个或多个节点用作所述最大传输单元设定，以允许将传输包初始地分段为小于或等于所述传输路径上的一个或多个节点的最低的最大传输单元设定的尺寸，这将减少在位于所述传输路径上的节点之上对传输包的内部分段。

18.如权利要求17所述的网络，其中所述归属地代理是局部移动性锚点实体。

19.如权利要求17所述的网络，其中发送所述更新消息的一个节点是服务网关实体。

20.如权利要求17所述的网络，其中发送所述更新消息的一个节点是中间路由器实体。

21.一种发现从归属地网络到移动节点的传输路径上的一个或多个节点的最低的最大传输单元设定的通信网络，所述通信网络包括：

在所述归属地网络上的归属地代理，其传送具有最大传输单元参数的回送消息，所述最大传输单元参数值指示可以被节点处理而不用在所述节点处对所述传输包进一步分段的最大传输包尺寸，如果所述最大传输单元参数超过所述归属地网络与所述移动节点之间的传输路径上的一个或多个节点的最大传输单元设定，那么所述归属地代理接收回送应答消息，并且所述归属地代理在收到所述应答消息之后传送具有更低的最大传输单元参数的第二消息；

在所述归属地代理传送具有最大传输单元参数的回送消息而没有收到回送应答之后，所述归属地代理收集所述传输路径上的一个或多个节点中的每一个的最大传输单元设定，根据所述一个或多个节点中的每一个没有响应的最近的回送消息中的最大传输单元参数值来取所述传输路径上任何特定的节点的所述最大传输单元设定；

所述归属地代理基于收集的最大传输单元设定来计算所述传输路径上的一个或多个节点的最低的最大传输单元设定，所述最低的最大传输单元设定在所述传输路径上的一个或多个节点上被用作所述最大传输单元设定，以允许将传输包初始地分段为小于或等于所述传输路径上的一个或多个节点的最低的最大传输单元设定的尺寸，这将减少在位于所述传输路径上的节点之上对传输包的内部分段。

22.如权利要求21所述的网络，其中所述归属地代理是局部移动性锚点实体。

23.如权利要求21所述的网络，其中发送所述更新消息的一个节点是服务网关实体。

24.如权利要求21所述的网络，其中发送所述更新消息的一个节点是中间路由器实体。

25.一种发现从归属地网络到移动节点的传输路径上的一个或多个节点的最低的最大传输单元设定的通信网络，所述通信网络包括：

在所述归属地网络上的归属地代理，其传送具有与最大传输单元值相关的数据包尺寸的数据包消息，所述最大传输单元值指示可以被节点处理而不用在所述节点处对所述传输包进一步分段的最大传输包尺寸，如果所述数据包尺寸超过所述归属地网络与所述移动节点之间的传输路径上的一个或多个节点的最大传输单元设定，那么所述归属地代理接收应答消息，并且所述归属地代理在收到所述应答消息之后传送具有更小数据包尺寸的第二数据包消息；

在所述归属地代理传送具有与最大传输单元值相关的数据包尺寸的数据包消息而没有收到应答消息之后，所述归属地代理收集所述传输路径上的一个或多个节点中的每一个的最大传输单元设定，根据所述一个或多个节点中的每一个没有响应的最近的数据包消息中的数据包尺寸来取所述传输路径上任何特定的节点的所述最大传输单元设定；

所述归属地代理基于收集的最大传输单元设定来计算所述传输路径上的一个或多个节点的最低的最大传输单元设定，最低的最大传输单元设定在所述传输路径上的一个或多个节点上被用作所述最大传输单元设定，以允许将传输包初始地分段为小于或等于所述传输路径上的一个或多个节点的最低的最大传输单元设定的尺寸，这将减少在位于所述传输路径上的节点之上对传输包的内部分段。

26.如权利要求25所述的网络，其中所述归属地代理是局部移动性锚点实体。

27.如权利要求25所述的网络，其中发送所述更新消息的一个节点是服务网关实体。

28.如权利要求25所述的网络，其中发送所述更新消息的一个节点是中间路由器实体。

29.一种发现从归属地网络到移动节点的传输路径上的一个或多个节点的最低的最大传输单元设定的通信网络，所述通信网络包括：

在所述归属地网络上的归属地代理，从所述归属地网络上的归属地代理发送请求消息，所述请求消息请求所述传输路径上的一个或多个节点的最大传输单元设定，所述最大传输单元设定指示可以被所述节点处理而不用在所述节点处对所述传输包进一步分段的最大传输包尺寸

所述归属地代理接收包含所述传输路径上发送所述应答消息的节点的最大传输单元设定的应答消息，收集所述归属地网络与所述移动节点之间的传输路径上的一个或多个节点的所述应答消息，并且根据从在所述归属地代理处收到的应答消息所收集的最大传输单元设定来计算最低的最大传输单元设定。

最低的最大传输单元设定被用作所述传输路径上的一个或多个节点的最大传输单元设定，以允许将传输包初始地分段为小于或等于所述传输路径上的一个或多个节点的最低的最大传输单元设定的尺寸，这将减少在位于所述传输路径上的节点之上对传输包的内部分段。

30.如权利要求29所述的网络，其中所述归属地代理是局部移动性锚点实体。

31.如权利要求29所述的网络，其中发送所述更新消息的一个节点是服务网关实体。

32.如权利要求29所述的网络，其中发送所述更新消息的一个节点是中间路由器实体。

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