CN102113357A - 前缀分配管理系统、移动终端、以及前缀分配管理设备 - Google Patents

Abstract

公开了一种技术，其中当具有多个访问技术的移动终端在本地网络的移动性管理域内移动时，向移动终端分配最小可能数量的前缀。基于此技术，进行管理以使将移动终端(MN 100)通信所需的前缀分配给MN。移动性管理域(110)仅维持MN通信所需的前缀：例如，当检测到MN需要前缀转移的状态时(步骤S120)，将此判断为MN所需的网络前缀被分配给MN的状态，并且将用于实现此状态的前缀偏好通知给移动性管理域(步骤S150)。前缀偏好包括删除不需要的前缀的请求、在另一接口中重新使用的请求、以及指示由另一MN使用的重复使用请求。

Description

前缀分配管理系统、移动终端、以及前缀分配管理设备

技术领域

本发明涉及分组交换数据通信网络中的通信技术。具体地，本发明涉及一种当与对端节点通信的移动终端具有两个或更多地址时、以及当网络域正在进行基于网络的本地移动性管理时的前缀分配管理系统、移动终端、以及前缀分配管理设备。

背景技术

现今，许多移动设备(UE：用户设备，其与下文中的移动节点同义)使用因特网协议(IP)彼此通信。为了实现对移动设备的移动性支持，因特网工程任务组(IETF)已经开发了关于移动性支持的技术(见下文引用的非专利文献1)。

在非专利文献1中公开的移动IP中，每个移动节点具有永久归属域。当移动节点附连至其归属网络时，其被分配称为归属地址(HoA)的主全局地址。另一方面，当移动节点远离其归属网络时，即，当其附连到任何其它外部网络时，其被分配通常称为转交地址(CoA)的临时全局地址。

移动性支持的思想是如下这样：甚至当移动节点附连至任何其它外部网络时，也可以在归属地址到达该移动节点。在非专利文献1中，这通过将称为归属代理的实体引入到归属网络中而完成。移动节点使用称为绑定更新(BU)消息的消息，向归属代理注册其转交地址。这使得归属代理能够创建移动节点的归属地址与转交地址之间的关联(绑定)。归属代理具有截取去往移动节点的归属地址的消息并将其中封装有该消息的分组转发至移动节点的转交地址的功能。分组的封装意味着将分组设定在新的分组的有效载荷中，并且这还被称为分组隧道(tunneling)。

移动IP可以解决移动性问题，但是其它问题出现。例如，需要移动节点发送BU消息到归属代理。当移动节点正快速移动时，因为其频繁地改变访问点，所以生成并发送的BU消息的数量变得相当大。移动节点到归属代理的距离可能增加，并且这可能在从移动节点发送的BU消息到达归属代理之前需要较长时间。此外，移动节点可能在归属代理开始向由移动节点通过BU消息更新的转交地址进行分组转发之前离开该位置(使用BU消息更新的转交地址)。

由于这样的原因，已经提出了对基于网络的本地移动性管理(NetLMM)的使用，如在下文引用的非专利文献2以及专利文献1和2中描述的。在此NetLMM中，当移动节点在本地网络域内改变访问点时，可以继续使用同一地址，而不需要频繁地发送BU消息到归属代理。

本地移动性锚(LMA)、多个移动访问网关(MAC)和AAA(认证、授权和计费)服务器位于本地网络域中，以提供基于网络的本地移动性管理。

MAG用作移动节点所连接到的访问路由器。每当移动节点连接至MAG时，MAG首先使AAA服务器验证资格，以检查移动节点是否被批准使用本地移动性域的服务。接下来，AAA服务器向MAG通知关于将要被分配给移动节点的地址或前缀(网络前缀)的信息。因此，MAG可以向移动节点通知称为归属网络前缀(HNP)的、对移动节点唯一的前缀。

同时，MAG需要更新本地移动性锚，以使去往被分配给移动节点的前缀的分组能够被隧道传输到移动节点当前正连接的适当的MAG。这通过MAG发送代理服务器(proxy)绑定更新(PBU)消息到LMA而完成。基于此PBU消息，LMA将移动节点使用的地址与MAG的地址相关联。此方法还可以称为代理服务器移动IP，因为MAG作为移动节点的代理服务器发送BU消息，并且LMA用作移动节点在本地网络域中的归属代理。

因此，因为移动节点总是接收具有相同归属网络前缀的通知，而不管移动节点当前正连接到哪个MAG，所以不需要改变地址。结果，只要移动节点出现在本地移动性域中，移动节点就不需要频繁地发送BU消息给归属代理。实际上，当移动节点不需要在不同网络域之间的移动期间维持地址可到达性时，或者当移动节点仅在同一本地网络域内移动时(即，当移动节点不离开同一本地网络域时)，移动节点既不需要具有全局归属代理，也不需要发送BU消息。

还可以以如下这样的方式实施与基于网络的本地移动性管理相同的概念：移动节点发送绑定更新至本地锚点，例如，如下文引用的专利文献3和4或者非专利文献3中描述的分级移动IPv6。

同时，各种无线电技术目前正在发展的过程中。例如，具有许多不同类型的接入接口(诸如，通用移动通信系统(UMTS)蜂窝接口、无线以太网(注册商标)802.11接口、WiMax802.16接口和蓝牙(注册商标)接口)的移动设备将增加。分配多个地址或多个前缀的方法(例如，如下文引用的专利文献5中描述的技术)作为利用本地移动性管理支持具有这样的多个接口的设备的方法。

通常，为了负载平衡的目的，可以在诸如NetLMN域的本地移动性管理域中布置两个或更多LMA。例如，考虑如下情况：每个所布置的LMA管理一个或多个附连至实施PMIPv6协议的NetLMN域的分组数据网络(PDN)。这些分组数据网络使得移动节点能够得到NetLMN域中的不同类型的数据服务。移动节点还可以从一个或多个PDN得到服务。

对这样的PDN服务的使用可以被静态设置，或者与移动节点动态协商。如果静态设置，则关于默认服务的PDN连接被系统建立，而不需要来自移动节点的、对与静态设置关联的服务(默认服务)的任何明示的(explicit)请求。另一方面，非默认PDN服务或动态约定的(附加)服务可能需要移动节点针对特殊服务或者在连接时请求到PDN的连接。所请求的服务被提供给移动节点。

这种类型的PDN或服务请求模型例如被诸如第三代合作项目(3GPP)的标准设定组织采用。在多个LMA和多个PDN的情形中，存在两种负载平衡模型(考虑负载平衡而构建网络的方法)。考虑到使用这样的负载平衡模型可以将NetMN域内的负载平均地(或者故意不平均地)分布到多个本地移动性锚。

在上面提及的第一模型中，单个LMA管理一个或多个PDN，并且LMA位于NetLMN域内。此负载分布模型基于如下事实实现负载平衡：系统内的移动节点在时隙中或在时段中的任何点使用不同的服务，从而它们被不同的LMA管理。因此，通过在访问PDN服务的时段期间使用不同的LMA，实现多个LMA之间的负载平衡。在此负载平衡模型中，总是由单个LMA提供一种PDN服务。

另一方面，另一负载平衡模型是如下这样：一个或多个PDN被一组或一群(cloud)LMA管理，其中多个LMA群包括在NetLMN域中。在这种包括这样的多个LMA群的模型(农场(farm)模型)中，农场中的所有LMA管理连接至该农场中的任何LMA的PDN。此农场模型与上面提及的模型之间的主要不同在于：即使当移动节点的连接条件不存在改变时，在农场模型中，农场中的LMA之间也动态传递与移动节点关联的绑定高速缓存(cache)。基本上，在农场模型中，由多个LMA管理提供给移动节点的PDN服务或者用于访问PDN服务的前缀。然而，LMA在时隙中的任何点单独负责一个服务，当移动节点在NetLMN域内移动时，在该时间间隔期间将控制传递给该农场中的各个LMA。如果需要具有这样的农场模型的操作，则需要将与LMA关联的绑定高速缓存传递至另一LMA以及移动节点的接口所连接到的MAG，并且将其通知给新LMA。

在非专利文献4中描述的当前PMIPv6协议中，不明示地支持当被分配给移动节点的归属网络前缀可以被多个不同LMA管理、或者在多个不同LMA之间被转发时的操作。如果从单个顶层前缀获得在NetLMM域中处理的前缀，则可以在LMA之间传递前缀，而完全不影响数据路由。如果分配给LMA的前缀是拓扑上独立的前缀组，则通过去往前缀的分组的有效路由，在LMA之间传递该前缀。

3GPP正在考虑布置(locate)管理NetLMM域内的移动节点的移动性的多个LMA。在非专利文献5和非专利文献6中提到了3GPP中的、布置多个LMA的细节和使用案例。在非专利文献5中，描述了经由3GPP访问和非3GPP访问的移动节点的连接，而在非专利文献6中，描述了经由3GPP特定访问的移动节点的连接。

3GPP特定访问是长期演进(LTE)访问、通用陆地无线电访问网络(UTRAN)访问、通用分组无线电服务(GPRS)访问、码分多址(CDMA)2000访问等。此外，上面提及的非3GPP访问是WLAN访问、WiMAX访问等。

在3GPP服务体系结构框架中，在3GPP核心网络中称为PDN网关(P-GW)的本地移动性锚(LMA)用作用于将服务从PDN提供到移动节点的网关。即使在其中布置了多个LMA的3GPP体系结构中，LMA的布置及其情况也不仅仅限于3GPP，它们还可以应用于任何网络(使用多个LMA的布置和与PMIPv6中相同的本地移动性管理机制的网络)。现在，存在多种为3GPP系统定义的用于LMA之间的负载平衡的体系结构。

作为3GPP体系结构的示例，单个分组数据网络可以由任何LMA管理，并且多个LMA可存在于NetLMM域中。还存在另一体系结构，其中，多个分组数据网络由单个LMA管理，并且NetLMM域由多个LMA组成。在由3GPP所预想的另一体系结构中，单个分组数据网络可以由一群多个LMA管理，并且NetLMM域由管理多个PDN的多个LMA群组成。此外，作为又一体系结构，存在这样的设置，其中，多个LMA群存在在NetLMM域中，并且每个LMA群管理多个PDN。

在所有上面提及的体系结构中，NetLMM域中的每个MAG具有向每个LMA动态建立的隧道，或者至每个LMA的隧道可以被动态建立。

当具有两个或更多接口的移动节点要被附连至NetLMM域时，该移动节点可以通过两个或更多接口连接至同一LMA或者不同的LMA。这取决于系统中使用的负载平衡模型、移动节点已经签订的服务(或PDN)、在农场情况下由系统决定的LMA分配策略、移动节点对于与特定访问技术的类型关联的服务类型的偏好。

为了获得对当存在多个LMA时的同时连接的进一步的理解，图7A示出这样的状态：具有两个或更多接口的移动节点附连到NetLMM域，并且适当的前缀被分配给所述接口。

在图7A中所示的NetMM域中，实施PMIPv6协议。例如，图7A中所示的NetLMM域702A是3GPP所特有的PLMN(公共陆地移动网络)。当NetLMM域702A是3GPP内的子域(即，PLMN)时，图7A中所示的MAG707A可以是用作3GPP访问MAG的服务网关(S-GW)、用作WiMAX访问网络的MAG的访问网关、或者用作不可信WLAN访问MAG的ePDG(演进的分组数据网关)。

图7A中所示的MAG 708A管理在类型上与MAG 707A管理的无线电访问网络704A不同的无线电访问网络703A。如果NetLMM域702A专用于3G，则MAG 703A将是诸如S-GW、ePDG或AGW的网关。在图7A中，MN 709A具有两个接口(例如，LTE接口和WiMAX接口)并附连到NetLMM域702A。

MN 709A以点对点的方式或者利用隧道，通过接口直接连接至MAG707A。MN 709A还以如下方式，通过另一接口(例如，WiMAX接口)连接至MAG 708A，该方式即：能够维持到MAG 708A的直接链接、点对点链接或隧道。在此说明书中，连接至访问网络704A的接口被表示为第一接口(IF1)，而连接至访问网络703A的接口可以被表示为第二接口(IF2)。

在此NetLMM域702A中，MN 709A从多个PDN(例如，PDN 700A和PDN 701A)申请服务。由这些PDN(即，PDN 700A和PDN 701A)提供的服务被认为是移动节点所必须的默认服务。对于本领域技术人员来说显然的是，即使当移动节点通过明示的方法请求服务时，也可以实施这里将要描述的操作。

此外，考虑，PDN 700A由LMA 705A管理，而PDN 701A由LMA 706A管理。MN 709A首先经由IF1附连到NetLMM域702A，并且连接至MAG 707。例如，当通过演进的UTRAN(E-UTRAN或LTE)中的访问技术所特有的操作来触发连接处理时，在成功认证之后，从移动性管理实体(MME)向MAG707A通知由MN 709A预订的服务。此MME具有对归属订户服务器(用作AAA服务器的HSS)的接口，并且经由此接口将订户信息(例如，服务)和指示成功认证的信息从归属订户服务器传递至MME。假设MN 709A首先附连至NetLMM域702A，与MN 709A关联的LMA的地址不总是包括在访问认证期间发送的HSS信息中。

在3GPP中，服务订户信息或服务信息通常由称为访问点名称(APN)的参数表示。此APN信息一般存储在HSS中，并且当成功验证时，经由MME将该APN信息通知给MAG。与NetLMM域702A的PDN关联的APN值是默认APN，并且移动节点不需要在连接处理期间明示地请求这样的APN值。当接收了APN值的通知时，MAG可以使用MAG中实施的分析功能来分析APN，以便识别与由APN识别的服务关联的正确的P-GW地址。

在图7A中，因为MN 709A已经签订了来自两个PDN(PDN 700A和PDN701A)的服务，所以将与两个PDN关联的两个APN值通知给MAG 707A。这里，假设APN 1对应于PDN 700A，而APN 2对应于PDN 701A。当MAG707A分析这些APN值(APN 1和APN 2)以识别LMA的地址时，指示这是经由接口IF1的新连接的适当的代理服务器绑定更新(PBU)消息被发送至LMA。

在图7A中所示的环境中，APN(即，服务)被映射到单个PDN，而PDN被映射到单个LMA。当使用初步实施的功能来进行APN分析时，因为PDN被映射到当个LMA或P-GW地址，所以APN 1和APN 2被识别为两个LMA地址(例如，LMA 705A的地址和LMA 706A的地址)。这使得MAG 707A一个接一个地发送两个PBU到相应的LMA，以获取用于对来自与NetLMM域702A关联的PDN的服务进行访问的前缀。

非专利文献4中公开的移交指示符选项被添加至这些PBU，将该值设定为“1”指示经由IF1的初始连接。在发送了这些PBU消息之后，接收到信令消息710A和711A，作为来自LMA的响应或代理服务器绑定应答(PBA)。因为此连接是经由IF1的初始连接，所以一般不将前缀信息嵌入通过PBU发送的归属网络前缀选项中。

LMA检查所接收的PBU中的移交指示符选项。因为指示初始连接的值“1”被设定在PBU的移交指示符选项中，所以通过每个PBA信令发送新前缀。换言之，LMA 705A发送PBA信令711A，以通过将新前缀嵌入在前缀信息选项中而分配新前缀。类似地，LMA 706A发送PBA信令710A，以通过将新前缀嵌入在前缀信息选项中而分配新前缀。在从MAG 707A发送至MN 709A的路由器通告(RA)消息714A中，包括从LMA 705A获取的用以访问PDN 700A的HNP和从LMA706A获取的用以访问PDN 701A的HNP。

这里，假设MN 709A将IF2连接至MAG 708A。MAG 708A对MN 709A的连接进行访问认证。同时，通过从HSS发送的认证信令，将适当的APN(APN 1和APN 2)通知给MAG 708A。从这些APN分析LMA 705A和LMA706A的地址，并且MAG 708A发送PBU至图7A中所示的每个LMA。

当IF2建立连接时，重要的是：HSS潜在地具有与MN 709A关联的LMA的地址，作为针对IF1的连接完成处理的结果。考虑：图7A中所示的LMA一般在创建与MN 709A关联的绑定高速缓存之后，对HSS注册它们的地址。然而，因为经由IF2的连接是新连接，所以对于用于经由IF2的连接的LMA地址的选择，MAG 708A不考虑在访问认证和认证处理期间从HSS返回的LMA的地址。在垂直移交的情况下，MAG考虑这些从HSS返回的地址，以实现会话连续性。

此外，因为取决于PMIPv6协议体系结构，从LMA分配不同的前缀给不同的接口，所以MAG 708A通过PBA 712A和PBA 713A接收两个不同的前缀。从MAG 708A接收的两个前缀不同于由MAG 707A获取的前缀。

当接收到这些前缀时，MAG 708A发送RA 715A。这些前缀被嵌入在RA715A的前缀选项中。MN 709A使用由RA 714A提供的前缀(例如，P1和P3)和由RA 715A提供的前缀(例如，P2和P4)来设置接口IF1和IF2的地址。

在图7A中所示的情形中，移动节点正设法通过多个接口连接至系统，以经由多个接口从任何PDN得到服务。例如，移动节点可期望经由两个接口进行与任何PDN的流通信，设法经由多个接口从PDN得到服务。移动节点可以连接另一个接口以通过替代的接口设立到PDN的流。

接下来，考虑这样的情形：其中，移动节点从如图7A中所示的状态移动到图7B中所示的另一状态，结果，该移动节点丧失对IF2正连接的访问网络的访问。当如图7B中所示，丧失经由IF2的连接性时，移动节点将用于垂直移交的触发发送至连接到现有接口IF1的MAG。结果，可以经由IF1获得与IF2关联的流的会话连续性。

为了获得对此情形的进一步的理解，将参照图7B给出详细描述。当移动节点已经丧失经由IF2到访问网络的连接性时，认为该接口被关闭。图7B示出这样的情形：其中，MN 709B在移动节点首先经由IF1和IF2连接至NetLMM域702B的状态中，经由IF1获取两个前缀以从PDN 700B和PDN701B得到服务，并且随后经由IF2获取两个前缀以从PDN 700B和PDN 701B得到服务，关闭已经丧失对访问网络703B的连接性的IF2。在此情况下，MN709B向MAG 707B发送用于垂直移交的触发。在图7B中，为了简化信令表示，未清楚示出用于垂直移交的该触发。

当从MN 709B获取用于垂直移交的触发时，MAG 707B检查为MN 709B的IF1保持的绑定列表，以获取LMA 705B的地址和LMA 706B的地址，作为检查绑定列表的结果。

在识别LMA的地址之后，MAG 707B将移交指示符选项设定为“2”，并且将两个PBU一个接一个地分别发送至所识别的LMA。当接收到具有用于垂直移交的触发的PBU时，LMA 705B将分配给MN 709B的IF2的前缀移动至与MN 709B的IF1关联的绑定高速缓存条目。LMA 706B进行相同的过程。

在将与关闭的接口关联的前缀移动至与IF1关联的移动性会话之后，LMA 705B发送PBA信令710B。类似地，LMA 706B发送PBA信令711B。PBA信令710B具有将通过垂直移交处理而被提供给IF1的两个前缀。类似地，PBA信令711B具有将通过此信令而被发送的两个前缀。通过相应PBA信令而发送的两个前缀是首先分配给IF1的前缀、以及通过垂直移交处理而从IF2移动至IF1的前缀。

当接收到来自PBA 710B的两个前缀和来自PBA 711B的两个前缀时，MAG 707B发送其中嵌入了四个前缀的RA信号712B。上面提及的、从MN709B发送至MAG 707B的垂直移交信令包含与PDN 700B(APN 1)和PDN701B(APN 2)关联的两个APN值。然而，如果MN 709B将与IF2关联的所有前缀转移为经由IF1，则此APN信息对于垂直移交触发来说不是必然需要的。

在如图7B中所示，进行向IF1的垂直移交之后，如果MN 709B设法进行前缀的任何子集从IF1向新激活的接口(即，IF2)的垂直移交，则无法通过仅将APN信息提供给连接至IF2的MAG来识别将要从IF2转移的正确的前缀，这是因为多个前缀被分配给IF1上的单个APN。例如，当移动节点已经从图7A中的状态移动至图7B中的状态时，多个前缀被分配给这样的单个APN。基本上，在图7B中，与APN 1(PDN 700B)关联地分配两个前缀给IF1，并与APN 2(PDN 701B)关联地分配两个前缀。因此，如果经由IF2重新使用前缀的子集，则需要提供明示的前缀信息用于垂直移交触发。此外，在多个LMA存在的情形中，需要通过提供前缀的子集来将用于垂直移交的触发发送至NetLMM域中的适当的LMA。因此，在多个LMA存在的情形中，需要进行适于将前缀的子集转移至新接口的过程。

作为下文引用的专利文献6的美国专利公布No.2009/0040964公开了用于通过使用DHCP的RS或新消息而重新使用APN和新的移动性相关信令作为从移动节点发送至MAG的用于地址分配的触发的方法。该文献教示了此移动性相关信令需要为移动节点的所有接口设置相同的地址。用于设置相同的地址的请求从MAG发送至LMA。专利文献6中公开的技术与PMIPv6模型紧密相关，在PMIPv6模型中，LMA进行对移动节点的接口的地址分配。此外，对分配相同地址的请求实现了对与预定HNP关联的流的多归属效果。基本上，在专利文献6中描述的技术中，APN用于识别服务，并且嵌入了附加移动性触发，用于给出用于在多个接口上设置相同地址的请求的通知。

此外，作为下文引用的专利文献7的PCT国际公布No.WO2006/010382A1公开了一种通过指定设法进行MIPv4或MIPv6操作的移动节点所期望的服务而选择归属代理的方法。此专利文献7中公开的该方法提供了服务标识符或APN以使能P-GW选择。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：PCT国际申请公布No.WO 2003/107600

专利文献2：PCT国际申请公布No.WO 2006/058206

专利文献3：PCT国际申请公布No.WO 2004/036786

专利文献4：PCT国际申请公布No.WO 2001/067798

专利文献5：美国专利申请公布No.2006/0227792

专利文献6：美国专利申请公布No.2009/0040964

专利文献7：PCT国际申请公布No.WO 2006/010382

非专利文献

非专利文献1：Johnson，D.B.、Perkions，C.E.和Arkko，J.的“Mobility Support in IPv6”，因特网工程任务组请求注解3775，2004年6月。

非专利文献2：Gundavelli，S.等人的“Proxy Mobile IPv6”，因特网工程任务组草案draft-ietf-netlmm-proxymip6-11.txt，2008年2月。

非专利文献3：Soliman，H.等人的“Hierarchical Mobile IPv6 Mobility Management(HMIPv6)”，因特网工程任务组请求注解4140，2005年8月。

非专利文献4：Gundavelli，S.等人的“Proxy Mobile IPv6”，因特网工程任务组(IETF)请求注解5213，2008年8月。

非专利文献5：“3rd Generation Partnership Project；Technical Specification Group Services and System Aspects；Architecture enhancements for non-3GPPaccesses”，3GPP TS 23.402，V8.4.1，2009年1月。

非专利文献6：“3rd Generation Partnership Project；Technical Specification Group Services and System Aspects；General Packet Radio Service(GPRS)enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN)access”，3GPP TS 23.401，V8.4.1，2008年12月。

非专利文献7：Muhanna，A.等人的“Binding Revocation for IPv6 Mobility”，因特网工程任务组草案draft-ietf-mext-binding-revocation-03.txt，2009年1月。

根据非专利文献2，移动节点检测每个接口上的各个前缀，并且只要移动节点在同一网络域内移动就维持前缀。

如果重复对在基于网络的本地移动性管理域内分布不同前缀的域的访问，则因为只要该移动节点附连至该移动性管理域，就必须维持网络前缀，所以该移动节点以累积了许多前缀而结束，导致网络资源(尤其是前缀)的浪费。

此外，在诸如进行基于网络的本地移动性管理的NetLMM域的域中，如果管理前缀的多个实体(例如，LMA)存在，则可能不能快速且容易地判定哪个实体应该管理从该域分配给移动终端的前缀。

专利文献6中描述的技术不能用于在如下这样的环境中实施前缀的子集的垂直移交，该环境即：APN被映射到多个前缀，并且存在属于NetLMM域中的LMA的子集的、具有与用于垂直移交的触发关联的前缀的子集的多个LMA。

专利文献7中描述的技术可以选择用于初始连接的P-GW，但是无法在垂直移交时进行用于识别用于重新使用前缀的子集的P-GW的处理。当使用MIPv4、MIPv6或PMIPv6选择用于初始连接的P-GW时，仅可以使用服务信息或APN信息。

发明内容

为了解决上面提及的问题，本发明的目的是提供一种前缀分配管理系统、移动终端、以及前缀分配管理设备，其中，当具有多种访问技术的移动终端在本地网络的移动性管理域内移动时，要分配给该移动终端的前缀的数量被最小化以使得能够高效地使用前缀。本发明的另一目的是使得能够在多个前缀管理实体存在于本地网络的移动性管理域内时，容易且快速地判定哪个实体是用于管理将要被分配给该移动终端的前缀的主管理实体，从而例如，可以在另一个接口上重新使用被分配给一个接口的前缀的子集。

为了实现上述目的，提供了一种本发明的前缀分配管理系统，其管理网络前缀向附连至基于网络的本地移动性域的移动终端的分配，其中

前缀分配管理系统被设置为不维持这样的状态：对于该移动终端进行通信来说不必要的网络前缀被分配给该移动终端。

根据此设置，当具有多种访问技术的移动终端在本地网络的移动性管理域中移动时，如此进行管理以使可以分配对于该移动终端来说必要的前缀，从而最小化将要分配给该移动终端的前缀的数量。

此外，为了实现上述目的，提供了本发明的一种移动终端，其附连至基于网络的本地移动性域以使用从该本地移动性域分配的网络前缀进行通信，该移动终端包括：

网络前缀使用优化检测单元，用于检测这样的状态：对于该移动终端进行通信来说必要的网络前缀被分配给该移动终端；以及

通知单元，用于向该本地移动性域通知前缀偏好信息，其包括用于实现如下状态的信息，该状态即：分配由所述网络前缀使用优化检测单元检测的、且对于该移动节点来说必要的网络前缀。

根据此设置，当具有多种访问技术的移动终端在本地网络的移动性管理域中移动时，如此进行管理以使可以分配对于该移动终端来说必要的前缀，从而最小化将要分配给该移动终端的前缀的数量。

此外，为了实现上述目的，提供了本发明的一种前缀分配管理设备，其管理网络前缀向附连至基于网络的本地移动性域的移动终端的分配，该前缀分配管理设备包括：

前缀对应关系维持单元，用于管理网络前缀向该移动终端的分配，以维持分配给该移动终端的网络前缀与该移动终端之间的对应关系；以及

前缀管理单元，其在从该移动终端接收到前缀偏好信息时，基于该前缀偏好信息，改变分配给该移动终端的前缀与该移动终端之间的对应关系，其中该前缀偏好信息包括用于实现如下状态的信息，该状态即：分配对于该移动节点来说必要的网络前缀。

根据此设置，当具有多种访问技术的移动终端在本地网络的移动性管理域中移动时，如此进行管理以使可以分配对于该移动终端来说必要的前缀，从而最小化将要分配给该移动终端的前缀的数量。

本发明具有上面提及的设置。当具有多种访问技术的移动终端在本地网络的移动性管理域中移动时，本发明具有最小化将要分配给该移动终端的前缀的数量并从而有效利用前缀的优点。

附图说明

图1是示出本发明实施例中的示例操作的序列图。

图2是示出本发明实施例中的移动节点的优选功能体系结构的示例的图示。

图3A是示出本发明实施例中的减少前缀模式的示例操作的序列图。

图3B是示出本发明实施例中、当由于网络接口的关闭而已经出现额外的前缀时的减少前缀模式的示例操作的序列图。

图4A是示出本发明实施例中的减少前缀模式的示例操作的序列图。

图4B是示出本发明实施例中、当两个或更多前缀被分配给一个网络接口并且激活另一个网络接口时的减少前缀模式的示例操作的序列图。

图5A是示出本发明实施例中的重复使用前缀模式的示例操作的序列图。

图5B是示出本发明实施例中的重复使用前缀模式的另一示例操作的序列图。

图6A是示出本发明实施例中的系统结构的示例的图示。

图6B是示出图6A中的示例操作的序列图。

图7A是示出传统网络结构的示例的图示。

图7B是示出移动节点从图7A的状态移动并且关闭IF2的连接的状态。

图7C是示出本发明实施例中的重新使用前缀模式的另一示例操作的序列图。

图8A是示出根据本发明的、包括与扩展的前缀重新使用方法的操作关联的网络实体的网络结构的示例。

图8B是示出本发明实施例中的扩展的重新使用前缀模式的示例操作的序列图。

图8C是示出本发明实施例中的扩展的重新使用前缀模式的另一示例操作的序列图。

图9是示出本发明实施例中、当两个或更多APN与单个LMA关联时的网络结构的示例的图示。

图10是示出本发明实施例中的、由移动节点进行的扩展的重新使用前缀模式的操作的示例的流程图。

图11是示出本发明实施例中的MAG的结构的图示。

图12是示出本发明实施例中的扩展的重新使用前缀模式的又一示例操作的序列图。

图13是示出本发明实施例中的、包括前缀偏好消息的消息结构的示例的图示。

具体实施方式

现在将描述本发明的实施例。

如上所述，本发明是要解决如下这样的问题：被分配给附连到移动性管理域的节点的网络前缀连续被保持，导致网络资源(尤其是前缀)的浪费。这样的问题例如在下面的设置和操作中出现。

例如，假定具有UMTS接口和802.11接口的移动节点正在基于网络的本地移动性管理域(例如，NetLMM域)内移动。在此说明书中，包括NetLMM域和PMIP域的基于网络的移动性管理域称为移动性管理域。移动节点首先被赋予用于UMTS接口的第一前缀。当进入WiFi热点时，移动节点激活其802.11接口，并且第二前缀被分配给8.2.11接口。因为只要移动节点附连到移动性管理域，就必须维持该网络前缀，所以如果移动节点已经离开WiFi热点，则例如第二前缀被转移至UMTS接口。结果，在UMTS接口上检测到两个前缀(第一和第二前缀)。

随后，当移动节点已经进入另一WiFi热点时，第三前缀被赋予802.11接口。此外，当移动节点已经离开该热点时，第三前缀被转移至移动节点的UMTS接口。结果，在UMTS接口上存在三个前缀。每当移动节点进入另一热点时此处理重复，并且该节点以在UMTS接口上累积大量前缀而结束。

显然，网络资源(尤其是网络前缀资源)可能被徒然地使用。首先，移动节点可能既不需要也不使用如此多的前缀，其次，如果移动节点是移动IPv6节点，则移动节点可能设法将从使用移动IPv6的这些前缀的每个设置的转交地址与归属地址(其可从这些前缀之一设置)关联。然而，当移动节点附连到移动性管理域时，所有前缀不需要维持。再次，当具有多个接口的节点被赋予在数量上比接口的数量多的多个前缀时，该节点立刻用完移动性管理域中可用的网络前缀的资源，并且移动性管理域可能不能允许该移动节点其它连接。

在本发明中，管理被分配给附连到基于网络的本地移动性管理域(移动性管理域)的移动节点的网络前缀，使得仅将对于移动节点进行通信来说必要的网络前缀有效地分配给该移动节点，以最小化对移动终端的前缀分配，同时以使得能够有效利用前缀的方式来维持前缀。除了正被移动节点用于当前通信的前缀之外，对于移动节点进行通信来说必要的网络前缀还包括虽然当前未被使用、但被故意保持作为候补的冗余前缀等。另一方面，对于移动节点进行通信来说不必要的网络前缀是除了上面提及的前缀之外的前缀，意味着移动节点永远不会为了任何目的而使用所述前缀。本发明的目的是尽可能分配最小数量的对于移动节点进行通信来说必要的网络前缀，但是什么是必要的最小数量的判定或许不总能够被网络实体独自地或被移动节点独自地(或者仅在通信期间的一个时间点)准确作出(例如，从另一实体或稍后的观点来看，其或许不是最小的)。因此，在本发明的方法中，不但主要采用最终的判定，而且还主要采用基于该判定的偏好的传送和接收。换言之，可以考虑，来自移动节点的请求消息由于移动节点与网络实体之间的判定差异而被拒绝，移动节点响应于网络侧的处理，重新发送不同的请求消息，等等。然而，因为这样的操作在处理通信错误情况的范围内，所以为了简化的目的，下面将省略对这种操作的描述。

对网络前缀分配的这种管理可以通过主要在移动性管理域一侧处理、或者通过移动节点通知其移动性管理域来完成。

当移动性管理域侧主要进行管理时，本发明可以以如下的方式来实施，即：例如，移动性管理域中的网络节点(例如，LMA)监视被分配给移动节点的每个前缀的分组流。在此方法中，LMA监视用于分组的地址的前缀，并且如果在已经经过了给定时间段之后，任没有与特定前缀关联的分组被发送和接收，则LMA判定可以删除该前缀。因此，移动性管理域侧可以判定移动节点不使用的前缀，使得将完成管理，以分配对于移动节点来说必要的前缀，并且不维持向移动节点分配对于移动节点来说不必要的网络前缀的状态。

本发明还可以通过在移动性管理域一侧上的策略控制来实施。例如，将用以限制将要被分配给移动节点的网络接口的前缀的数量的策略设定为限制将要被分配给每个网络接口的前缀的数量，以便使得管理能够不向移动节点分配太多前缀。然而，因为移动性管理域需要为在移动性管理域内移动的移动节点维持前缀的连续性，所以取决于在移动性管理域内移动的移动节点的通信状态，如下的条件可能发生：在该条件下，超过所述限制的数量的前缀被分配给移动节点。在此情况下，例如，期望移动节点和移动性管理域应该约定用于管理前缀的连续性或根据情形协商可删除的前缀的策略。

另一方面，当移动节点通知移动性管理域管理网络前缀的分配时，移动节点检测对于通信来说必要的网络前缀被分配的状态(即，不必要的网络前缀未被分配的状态)，并且向移动管理域通知用于实现此状态的信息(稍后将描述的前缀偏好信息)。

例如，在图1中，移动节点(MN)100正在移动性管理域110内移动。首先在步骤S120中，MN 100检测到将要立刻改变前缀的分配(即，前缀需要改变)，并且在步骤S150中，MN 100发送用于向移动性管理域110通知前缀分配偏好的信号(前缀偏好)。此时，在步骤S180中，移动性管理域110可以通过根据前缀偏好而实际分配前缀来进行响应。

在上面提及的步骤S120中，MN 100可以使用各种方法来检测到前缀的分配将要立刻改变。例如，作为检测前缀分配的改变的优选方法，检测MN 100的网络接口的开/关的方法可以被采用。当MN 100的连接的网络接口的数量已经改变时，可改变将要被分配给MN 100的前缀。例如，新连接的网络接口(即，打开的网络接口)可以接收新前缀，或者被分配给关闭的网络接口的前缀可以被重新分配给MN 100的另一连接接口。

此外，指示前缀偏好并且在步骤S150中从MN 100发送的信号可以采用各种形式。

例如，作为前缀偏好的优选形式，MN 100可以作出减少将要被分配给网络接口的前缀的数量的请求。此情况下的操作稍后将被描述为减少前缀模式。

作为前缀偏好的另一优选形式，例如，MN 100可以作出将分配给网络接口之一的前缀重新分配给另一网络接口的请求。此情况下的操作稍后将被描述为重新使用前缀模式。

作为前缀偏好又一形式，例如，MN 100可以作出对移动性管理域110内的另一移动节点重复使用前缀的请求。在此情况下的操作稍后将被描述为重复使用前缀模式。

接下来，将描述用于实施本发明的设备的功能体系结构。图2示出了本发明实施例中的移动节点的优选功能体系结构的示例。图2中所示的MN 100具有：一个或多个网络接口210，用于发送和接收分组；路由单元220，用于对MN 100中的程序(例如，上层块230中包括的程序)进行决定并且将分组转发至优选的网络接口210；以及上层块230，包括位于网络层之上的所有协议和程序。下面，所述一个或多个网络接口210被表示为网络接口210，并且多个网络接口210之一被表示为网络接口210-n。

每个网络接口210是包括对于MN 100通过任何通信介质与另一节点通信来说必要的所有硬件和软件。使用相关技术之中已知的术语，网络接口210表示层1(物理层)和层2(数据链路层)的通信组件、固件、驱动器和通信协议。注意，MN 100可以具有一个或多个网络接口。

路由单元220具有如下功能：对将分组传递至适当的网络接口210用于发送上层块230中存在的适当的程序或分组作出决定。使用相关领域中已知的术语，路由单元220表示实施诸如IPv4或IPv6的层3(网络层)协议。

路由单元220可以通过信号/数据路径292，将分组发送至适当的网络接口210并且从适当的网络接口接收分组。类似地，路由单元220可以通过信号/数据路径294，将分组发送至上层块230中的适当程序并且从上层块230中的适当程序接收分组。

上层块230是包含通信协议栈中位于网络层之上的所有协议和程序的功能块。包含在上层块230中的是任何传输层协议或会话层协议(诸如TCP(传输控制协议)、SCTP(流控制传出协议)、UDP(用户数据报协议)等)、以及与其它节点通信所必要的程序和软件。如上所述，上层块230可以通过信号/数据路径294，将分组发送至路由单元220并且从路由单元220接收分组。

路由单元220包括路由表240、前缀检测单元250和前缀管理单元260。前缀检测单元250和前缀管理单元260是本发明的主要附加功能。

路由表240包括路由条目，并且这些路由标目中的每个向路由单元220呈现基于分组的参数(例如，分组的源地址和目的地地址)的分组传递方法(例如，关于分组应当从哪个网络接口210转发)。

前缀检测单元250具有检测向MN 100的前缀分配的改变的功能。利用前缀检测单元250检测前缀分配的改变可以例如通过检测网络接口210被关闭的时间、网络接口210被激活的时间、或者指示前缀是不必要的信号从上层块230发送的时间来完成，但是其并不限制于此，并且可以采用任何其它检测前缀分配的改变的方法。

若需要，前缀管理单元260具有管理被分配给每个网络接口210的前缀并发送前缀偏好至移动性管理域110的功能。如上所述，将要从前缀管理单元260通知给移动性管理域110的MN 100的前缀偏好根据多个适当的模式中的每个而包含不同的请求。

前缀检测单元250可以检测对于MN 100进行通信来说必要的最小数量的网络前缀被分配给MN 100(或者检测对于MN 100来说不必要的网络前缀)的状态，并且前缀管理单元260可以向移动性管理域110通知前缀偏好信息，用以实现分配对于MN 100来说必要的最小数量的网络前缀的状态(或者检测对于MN 100来说不必要的网络前缀的状态)。

例如，在稍后将描述的减少前缀模式中，前缀检测单元250检测MN 100的通信不再需要的前缀(即，其检测到减少不必要的前缀以实现分配必要的最小数量的网络前缀的状态)，并且前缀管理单元260向移动性管理域110发送前缀偏好信息，该信息请求其从将要分配给MN 100的网络前缀中删除不必要的网络前缀。

此外，在稍后将描述的重新使用前缀模式中，前缀检测单元250检测到已经分配给MN 100的多个网络接口210之一(第一网络接口)的前缀可以被重新使用在另一网络接口210(第二网络接口)上(即，其检测到在另一网络接口210上重新使用前缀以实现分配必要的最小数量的前缀的状态)，并且前缀管理单元260向移动性管理域110发送前缀偏好信息，该信息请求其将可重新使用的网络前缀分配给另一网络接口(第二网络接口)。

此外，在稍后将描述的重复使用前缀模式中，前缀检测单元250检测到将要分配给MN 100的前缀是临时使用的前缀(即，其检测到临时分配前缀以实现分配必要的最小数量的前缀的状态)，并且前缀管理单元260向移动性管理域110发送前缀偏好信息，该信息指示临时使用将要被分配给MN 100的前缀。

可以在减少前缀模式、重新使用前缀模式和重复使用前缀模式中的一个中、或者在两个或更多(或所有)模式中操作前缀检测单元250和前缀管理单元260。此外，例如，前缀检测单元250可以具有模式判定单元，用于判定上面提及的模式中的哪个适于特定前缀，以便为每个前缀使用每个模式。模式判定单元可以挑选出未被应用上面提及的模式的前缀，以便不对此前缀进行正常前缀分配处理。

下面详细描述每个模式。

<减少前缀模式>

例如，在第一适当模式中，MN 100可以请求减少分配给网络接口210的前缀的数量。在此说明书中，此第一适当模式称为减少前缀模式。

图3A示出了本发明实施例中的减少前缀模式的示例操作。在图3A中，MN 100在步骤S320中检测到额外的前缀(未在使用中的前缀)被分配给未使用的网络接口210，并且在步骤S350中将减少前缀请求发送至移动性管理域110。

图3A的步骤S350中发送的减少前缀请求是图1中所示的(在步骤S150中发送的)前缀偏好的特定形式，其是指示用于释放一个或多个分配的前缀的请求的前缀偏好。期望减少前缀请求包括指示将要被释放的特定前缀的信息。

当移动性管理域110同意此减少前缀请求时，在步骤S380中，通过前缀分配消息通知根据减小前缀请求的新前缀分配。具体地，例如，通过前缀分配消息通知MN 100将要被释放的特定前缀被释放了。可以通过在将要被释放的前缀的寿命被设定为0的状态中通知该前缀、或者通过在将要被释放的前缀被删除的状态中通知其余的前缀，来完成此通知。

存在前缀检测单元250检测到额外的前缀被分配的许多条件。例如，当上层块230不再使用当前保持的前缀中之一时(例如，当使用前缀的会话结束时，或者当MN 100发送绑定更新至移动IP中的归属代理，使得将不再使用通过前缀设置的转交地址时)的时间可以被用作额外前缀出现的条件。

此外，例如，移动节点关闭一个或多个网络接口210的时间可以被用作被分配给网络接口210的前缀变为额外前缀的条件。在任何与MN 100的通信相关的会话中，如果未使用根据前缀设置的地址，则MN 100可以向移动性管理域110发送指示删除此额外前缀的分配的减少前缀请求。图3B示出了由于网络接口210的关闭而已经出现额外前缀的示例。

在图3B中，MN 100具有网络接口210-1(IF1)和网络接口210-2(IF2)。如通过步骤S310中的RA(路由器通告)消息所指示的，前缀P1被首先分配给IF1，并且如通过步骤S312中的RA消息所指示的，前缀P2被首先分配给IF2。

在步骤S314中，当MN 100关闭IF2时，移动性管理域110将前缀P2重新分配给IF1，如通过步骤S316中的RA消息所指示的。结果，两个前缀P1和P2被分配给MN 100的IF1。此操作是移动性管理域110的基本功能，该功能用以当MN 100在移动性管理域110内移动时维持前缀的连续性。

这里，如果MN 100实际上未使用根据前缀P2设置的地址，则MN 100的前缀检测单元250检测到分配了额外的前缀(即，前缀P2)，如步骤S320b中所示。结果，在步骤S350b中，MN 100的前缀管理单元260向移动性管理域110发送减少前缀请求，其请求从分配给MN 100的前缀中删除前缀P2。

如果在步骤S350b中发送的减少前缀请求可被同意，则移动性管理域110在步骤S380b中向MN 100通知新路由器通告消息，其指示前缀P2未被分配给IF1。结果，前缀P2被删除，而仅前缀P1被分配给MN 100的IF1。

因此，MN 100向移动性管理域110呈现不需要额外的前缀，使得移动性管理域110可以从向MN 100的前缀分配中删除额外的前缀，以节省网络资源(前缀资源)。如上面讨论的，本发明实施例中的上面提及的减少前缀模式可以实现本发明的目的。

例如，当MN 100进行从3GPP访问网络到非3GPP访问网络(诸如WLAN)的移交时，也可以使用减少前缀请求消息。当经由3GPP访问网络(诸如LTE或UMTS)建立到3GPP核心网络的连接时，取决于3GPP访问网络的广度，MN 100可以保持多个前缀(每个前缀链接到相应的PDN连接)，而当经由非3GPP访问网络(WLAN等)建立到3GPP核心网络的连接时，MN 100可以仅生成一个PDN连接。根据此情形，前缀检测单元250可以检测到减少前缀的需要。在此情况下，MN 100可以在从3GPP访问网络到非3GPP访问网络的移交(垂直移交)之前，将经由3GPP访问网络获取的前缀的数量减少到一个，使得其余前缀可以被移交至非3GPP访问网络。换言之，可以正确地移交任何被MN 100要求的前缀，而不任凭网络系统选择将要被移交的前缀(与PDN连接对应)，从而提高用户的便利性。

<重新使用前缀模式>

此外，例如，在第二适当模式中，MN 100可以请求将分配给网络接口210之一的前缀重新分配给MN 100的另一网络接口210。在此说明书中，此第二适当模式称为重新使用前缀模式。

图4A示出了本发明实施例中的重新使用前缀模式的示例操作。在图4A中，MN 100在步骤S420中检测到可以重新使用在另一网络接口210上的一个或多个前缀，并且在步骤S450中将重新使用前缀请求发送给移动性管理域110。

图4A的步骤S450中发送的重新使用前缀请求是图1中所示的(在步骤S150中发送的)前缀偏好的特定形式，其是指示用于将被分配给网络接口210的一个或多个前缀重新使用在另一网络接口210上的请求的前缀偏好。期望重新使用前缀请求包括指示将要被重新使用的特定前缀的信息。

当移动性管理域110同意此重新使用前缀请求时，在步骤S480中，通过前缀分配消息向MN 100通知对应于重新使用前缀请求的新前缀分配。具体地，例如，通过前缀分配消息通知MN 100将要被重新使用的特定前缀被重新使用在另一网络接口210上。

存在前缀检测单元250检测到前缀可被重新使用的许多条件。例如，如果多个前缀被分配给一个网络接口210(例如，网络接口210-x)，并且另一个网络接口210(例如，网络接口210-y)将要被激活，则被分配给网络接口210-x的多个前缀之一可以被移动至网络接口210-y的条件可以被用作前缀可被重新使用的条件。图4B示出了多个前缀被如此分配给一个网络接口210-1并且另一个网络接口210-2被激活的示例。

在图4B中，MN 100具有网络接口210-1(IF1)和网络接口210-2(IF2)。如通过步骤S410中的RA消息所指示的，两个前缀P1和P2被首先分配给IF1。

在步骤S412中，当MN 100激活IF2时，MN 100的前缀检测单元250检测到IF1的前缀可在IF2上使用。结果，在步骤S450b中，MN 100的前缀管理单元260向移动性管理域110发送重新使用前缀请求，其请求在IF2上重新使用分配给IF1的前缀P2。因为存在两个活动的网络接口(IF1和IF2)，所以步骤S450b中发送的重新使用前缀请求可以从IF1和IF2中的任一个发送。

如果在步骤S450b中发送的重新使用前缀请求可被同意，则移动性管理域110重新分配前缀。例如，如图4B中所示，此前缀的重新分配为如下这样：通过步骤S480b中发送的RA消息，仅将前缀P1分配给IF1，并且通过步骤S480c中发送的RA消息，将前缀P2分配给IF2。

因此，MN 100向移动性管理域110呈现先前分配的前缀可以在另一网络接口210上使用，使得移动性管理域110可以将该前缀分配给新的网络接口210，而不使用新前缀的资源。如上面讨论的，本发明实施例中的上面提及的重新使用前缀模式可以实现本发明的目的。

例如，当MN 100进行从3GPP访问网络到非3GPP访问网络(诸如WLAN)的移交时，也可以使用重新使用前缀请求消息。当经由3GPP访问网络(诸如LTE或UMTS)建立到3GPP核心网络的连接时，取决于3GPP访问网络的广度，MN 100可以保持多个前缀(每个前缀链接到相应的PDN连接)，而当经由非3GPP访问网络(WLAN等)建立到3GPP核心网络的连接时，MN 100可以仅生成一个PDN连接。根据此情形，前缀检测单元250可以检测到重新使用前缀的需要。在此情况下，MN 100可以在连接到非3GPP访问网络时，经由非3GPP访问网络发送重新使用前缀消息，并且这使得MN100能够向网络通知当经由3GPP访问网络建立连接时保持的前缀之中的哪个前缀将要被重新使用(即，MN 100期望重新使用哪个前缀)。因此，MN 100可以将期望的PDN连接移交至非3GPP访问网络，防止任凭网络系统(并非由MN 100预期的)选择将要被移交的PDN连接。因此，当移交到非3GPP访问网络时，例如可以正确地选择对于应用来说必要的PDN连接(对应于前缀)，从而提高用户的便利性。

<重复使用前缀模式>

此外，例如，在第三适当模式中，MN 100可以同意分配给MN 100的前缀被移动性管理域110内的另一MN 100使用。在此说明书中，此第三适当模式称为重复使用前缀模式。

图5A示出了本发明实施例中的重复使用前缀模式的示例操作。在图5A中，MN 100在步骤S520中检测到在重复使用前缀模式中分配前缀的需要，并且在步骤S550中将重复使用前缀请求发送给移动性管理域110。

在重复使用模式中分配前缀的需要意味着：例如，MN 100临时使用前缀，并且当MN 100已经用完该前缀时，该前缀可以被另一MN 100使用，这是因为不需要维持该前缀的连续性(即，不需要将该前缀保持为分配给MN 100的前缀)。因此，在此重复使用前缀模式中分配的前缀被重复使用至另一MN100，而不为MN 100维持该前缀的连续性。

图5A的步骤S550中发送的重复使用前缀请求是图1中所示的(在步骤S150中发送的)前缀偏好的特定形式，其是请求在重复使用前缀模式中分配一个或多个前缀的前缀偏好。

移动性管理域110可以根据将要在重复使用前缀模式中分配的前缀的类型，掌握在重复使用前缀模式中收集已经分配给MN 100的前缀的时刻(例如，在稍后将描述的步骤S590中发生事件之后的瞬间)。然而，为了更可靠地掌握该时刻，MN 100可以在重复使用前缀请求中包括在重复使用前缀模式中所请求的前缀的预期目的(或者指示在哪个事件中返回前缀的信息)。此外，使用稍后将描述的方法，移动性管理域110可以首先分配可分配给MN 100的所有类型(预期目的)的前缀，使得MN 100将挑选出必要的前缀。因此，识别到由MN 100使用的前缀的预期目的或类型，并且这使得移动性管理域110能够掌握在重复使用前缀模式中收集被分配给MN 100的前缀的时刻。可以从MN 100向移动性管理域110通知分配给MN 100且在重复使用前缀模式中可收集的前缀的时刻(MN 100已经用完该前缀的时刻)。

当移动性管理域110同意此重复使用前缀请求时，在步骤S580中，通过前缀分配消息将与重复使用前缀请求对应的新前缀分配通知给MN 100。具体地，例如，通过前缀分配消息通知MN 100在重复使用前缀模式中分配该前缀。

当在重复使用前缀模式中将该前缀分配给MN 100时，如果在步骤S590中发生任何事件，则移动性管理域110在步骤S595中将前缀分配消息发送给MN 100，以使得能够删除将要被重复使用的前缀，从而该前缀将变得对另一MN 100可用(以使得该前缀稍后对另一MN 100可用)。然而，在删除将要被重复使用的前缀的分配时，该前缀可以不被决定为被除了前面的MN 100之外的MN 100使用，并且可以是这样：当前面的MN 100最后请求新前缀时，分配此前缀(这导致与使用重复使用前缀模式的情况几乎等效的结果)。

重复使用前缀模式中的前缀分配的示例是MN 100是移动IPv6节点的情况。在此情况下，MN 100可以使用所分配的前缀(第一前缀)作为其归属前缀，并且将根据单独分配的前缀(第二前缀)设置的转交地址或该第二前缀自身与MN 100的归属地址(根据归属前缀设置的地址)或归属前缀关联。在此情况下，因为第二前缀仅被用于设置转交地址，所以不存在维持第二前缀的连续性的需要。因此，MN 100可以请求在重复使用前缀模式中分配该第二前缀。

此时，例如，如果移动性管理域110用完了前缀资源，则可以删除向MN100的第二前缀分配，或者如果MN 100关闭被分配该第二前缀的网络接口，则向移动性管理域110释放该第二前缀。即使在重复使用模式中预分配前缀分配，也可以期望地址的重新使用。在这样的情况下，可以在此期间(或者当改变了前缀/网络接口时)发送相应的前缀的重新使用前缀请求。当该前缀在重复使用前缀模式中变得可用时，后续操作等效于重新使用前缀模式的操作。与减少使用前缀模式的一个不同点是：MN 100清楚地表达不需要在网络侧维持目标前缀，并且这允许进一步减少在网络侧进行管理所需的处理。

图5B示出本发明实施例中的重复使用模式中的前缀分配的另一示例操作。在图5B中，MN 100具有网络接口210-1(3GPP接口IF1)和网络接口210-2(非3GPP接口IF2)。如通过步骤S510中的RA消息所指示的，前缀P1被首先分配给IF1，并且IF2首先被关闭。

这里，假定MN 100已经决定访问3GPP特定服务。在此情况下，MN 100需要被分配3GPP特定前缀(例如，从3GPP运营商移交的前缀)。此时，因为此3GPP特定前缀仅被用于访问3GPP特定服务，所以MN 100的前缀检测单元250在步骤S520b中检测到在重复使用前缀模式中的前缀分配的需要。结果，MN 100的前缀管理单元260向移动性管理域110发送重复使用前缀请求，其请求重复使用前缀模式中的前缀分配。

当移动性管理域110同意此重复使用前缀请求时，在步骤S580b中，在从一开始分配给IF1的前缀P1之外，通过RA消息还将3GPP特定前缀Ps分配给MN 100的IF1。

这里，在步骤S590b中，MN 100设法进行从IF1至IF2的垂直移交等(对应于图5A的步骤S590中的事件的发生)。因为IF2是非3GPP接口，所以如果通过此垂直移交停止对3GPP特定服务的访问，则3GPP特定前缀Ps也变得不必要。因为在重复使用前缀模式中将3GPP特定前缀Ps分配给IF1，所以在垂直移交中不维持其连续性。结果，在步骤S595b中，在垂直移交之后，通过RA消息仅将前缀P1分配给IF2。

虽然在图5A和图5B中所示的示例中，图示了对于新分配的前缀作出重复使用前缀请求的情况，但是重复使用前缀请求还可以用于已经由MN 100保持的前缀。在此情况下，期望重复使用前缀请求包括指示特定前缀作为重复使用前缀模式中的目标的信息。

因此，MN 100向移动性管理域110呈现：如果不需要使用所分配的前缀，则可以删除该前缀，使得该前缀将变得对另一MN 100可用(即，该前缀可以被重复使用至另一MN 100)，并且这使得移动性管理域110能够有效地将该前缀分配给MN 100，从而节省网络资源(前缀资源)。如上面讨论的，本发明实施例中的上面提及的重复使用前缀模式可以实现本发明的目的。

此外，如下这样的条件可以用作重复使用前缀模式的条件：MN 100应用选择性的IP业务卸载，用于将业务的部分或全部从MAG或访问网络(即，不同于MAG的节点)卸载到目的地节点，而不穿过PMIP域(即，3GPP核心网络或运营商的核心网络域)中的LMA。当为了选择性的IP业务卸载的目的而分配特定前缀时，移交使得难以继续使用该前缀的会话。在这样的情况下，MN 100可以仅请求用于该前缀的重复使用模式，或者如果MN 100在重复使用模式中请求前缀，则网络可以分配前缀用于选择性IP业务卸载。

此外，例如，当MN 100进行从3GPP访问网络到诸如WLAN的非3GPP访问网络的移交时，可以使用重复使用前缀请求消息。当经由3GPP访问网络(诸如LTE或UMTS)建立到3GPP核心网络的连接时，取决于3GPP访问网络的广度，MN 100可以保持多个前缀(每个前缀链接至相应的PDN连接)，而当经由非3GPP访问网络(WLAN等)建立到3GPP核心网络的连接时，MN 100可以仅生成一个PDN连接。根据此情形，前缀检测单元250可以检测到对重复使用前缀的需要。

在此情况下，MN 100可以使用重复使用前缀请求消息来向网络通知在3GPP访问网络中获取的前缀之中的哪个前缀将要进入重复使用模式。如上所述，因为重复使用模式中的前缀可以在垂直移交处理期间不被网络管理，所以如果在MN 100中包含的前缀之中仅存在一个为重复使用模式指定的前缀，则MN 100可以确定该前缀将移交至非3GPP访问网络。因此，MN 100可以将期望的PDN连接移交至非3GPP访问网络，从而防止任凭网络系统(并非由MN 100预期地)选择将要被移交的PDN连接。因此，当移交到非3GPP访问网络时，可以正确地选择例如对于应用来说必要的PDN连接(对应于前缀)，从而提高用户的便利性。

在本发明的前述实施例中，未描述诸如减少前缀请求(减少前缀模式)、重新使用前缀请求(重新使用前缀模式)或重复使用前缀请求(重复使用前缀模式)的前缀偏好的实际消息格式，但是本领域技术人员将理解可以以任何格式发送此前缀偏好。

例如，可以基于插入到被发送至移动性管理域110的访问路由器的因特网控制消息协议(ICMP)邻居发现(ND)消息(例如，邻居通告消息或路由器恳求消息)中的特殊选项，来实现前缀偏好。

前缀偏好还可以插入到被发送至移动性管理域110内的DHCP中继设备或DHCP服务器的动态主机设置协议(DHCP)消息中。这在例如移动性管理域110使用DHCP将前缀分配给移动节点的情况下是有用的。

此外，前缀偏好可以插入到在MN 100与移动性管理域110之间执行的认证、授权和计费(AAA)信令消息中。例如，诸如DIAMETER或RADIUS的任何认证协议可以如此扩展，以使前缀偏好将被插入到信令消息中。这在例如当激活了网络接口时发送前缀偏好的情况下是有用的。因为一般在激活网络接口之后立即通过前几个消息发送AAA信令消息，所以可以将前缀偏好添加至AAA消息，以减少不需要的开销和处理延迟。

此外，可以将前缀偏好插入到层2连接建立信令(例如，在MN 100与演进的NodeB(eNodeB)之间)的帧中的3GPP信令消息中，或者用于MN 100与演进的分组数据网关(ePDG)之间的点对点协议(PPP)或扩展的认证协议(EAP)的设立消息中。这对于当在激活或关闭网络接口时进行层2连接建立信令时发送前缀偏好也是有用的。

图13示出了本发明实施例中的前缀偏好消息150的消息结构的示例。

图13中所示的是携带前缀偏好消息并且被实施为ICMPv6报头的分组1308的消息结构。前缀偏好消息还可以通过ICMPv6的新类型或者具有新码值的现有类型来实施。

分组1308的第一个字段指示IPv6报头1309。IPv6报头1309的源地址字段是与移动节点发送前缀偏好消息的接口关联的IPv6地址，并且目的地地址字段是MAG的IPv6地址。

在下面的ICMPv6分组1310中，存在包括类型信息(类型值)的字段1311。如果使用新的ICMPv6消息，则可以发送设定有新类型值的前缀偏好信息。ICMPv6消息的结构取决于包括类型信息的字段1311中使用的类型值。

然后，存在包括码值的字段1312。这可以是如下这样：现有的值被用作类型值，并且码值指示包括了前缀偏好。换言之，码值可以指示消息信息的差异。例如，当利用邻居发现信令的路由器恳求(RS)来发送前缀偏好消息时，可以在包括码值的字段1312中使用指示前缀偏好消息的新码值。

这之后是用于检测分组数据的篡改(falsification)的校验和字段1313。此外，在包括前缀偏好消息的分组1308中，包括被插入对于根据本发明的前缀偏好消息来说必要的信息(例如，将要被重新使用的前缀、将要被删除的前缀、将要被重复使用的前缀等)的前缀偏好值字段1314。

可以利用IKEv2启动消息(或任何其它IKEv2消息)实施前缀偏好消息。一般，IKEv2启动消息用于与对等方(对端)的加密算法协定、随机数(nonce)值交换、Diffie-Hellman密钥交换等，通常具有IKEv2报头部分和一个或多个IKEv2有效载荷部分。

当IKEv2启动消息用于传送前缀偏好消息时，加入用于携带前缀偏好信息的新IKEv2有效载荷、以及具有例如现有有效载荷的标准IKEv2启动消息。此外，当现有IKEv2有效载荷类型用于传送前缀偏好信息时，在IKEv2报头部分中使用指示现有类型的附加有效载荷被嵌入在IKEv2启动消息中的新标志。

对于本领域技术人员将显然的是，存在许多将新前缀偏好消息嵌入在IKEv2启动消息中的方法。例如，图13中所示的分组1315是使用IKEv2启动消息实施前缀偏好消息的优选示例。

分组1315包含三个实质部分。第一部分是IPv6报头1316。IPv6报头1316包括源和目的地信息，用以正确发送出IKEv2启动消息。第二部分是IKEv2分组的IKEv2报头部分1317，而第三部分是IKEv2有效载荷部分1322。

IKEv2报头部分1317包括IKE_SA启动者SPI字段1318、IKE_SA响应者SPI字段1319、标准字段1320和消息ID字段1321。这四个字段是IKEv2报头的标准字段。

IKE_SA启动者SPI字段1318包括用于识别唯一的IKE安全关联(SA)的启动者的标识符，并且IKE_SA响应者SPI字段1319包括用于识别唯一的IKE安全关联的响应者的标识符。

标准字段1320包含在IKEv2报头中使用的许多标准字段，诸如所交换的消息的类型或标志。新标志类型被嵌入在标志字段1320中，以指示前缀偏好消息的存在。消息ID字段1321是包括该消息的标识符的消息标识符字段。

IKEv2有效载荷部分1322包括多个有效载荷字段。一般，一个或多个有效载荷用于IKEv2信令。为了使说明清楚，仅示出了携带对于根据本发明的前缀偏好消息来说必要的信息(诸如将要被重新使用的前缀、将要被删除的前缀或将要被重复使用的前缀)的新有效载荷。

IKEv2有效载荷部分1322可以包括与将要被通知的前缀关联的APN(访问点名称)信息。当APN信息包括在IKEv2有效载荷部分1322中时，接收该消息的实体使用APN信息来从其获取P-GW标识符(PDN网关ID)。

例如，在3GPP系统中，当MN 100建立到3GPP核心网络中提供的演进的分组系统(EPS)的连接时，通知与用于至因特网的连接的APN值对应的前缀，作为用于因特网浏览的APN信息。MN 100决定使用WLAN接口来经由不可信的WLAN访问系统建立到EPS的连接。当检测到WLAN访问网络是不可信的WLAN(以如下这样的方式：通过从WLAN系统的访问点接收的路由器通告消息而被通知WLAN访问系统是不可信的WLAN，以检测到其不是可信的WLAN访问系统，MN 100预先具有并保持该信息，或者当连接至WLAN访问系统时作为返回值而被通知)时，MN 100开始用于经由ePDG(增强的分组数据网关)从WLAN访问系统建立到EPS的连接的过程。因此，MN 100发送IKEv2分组1315，其包括描述用于因特网访问的APN和前缀的IKEv2有效载荷部分1322。ePDG基于从IKEv2有效载荷部分1322提取的APN信息，向AAA服务器查询P-GW标识符。P-GW标识符可以是P-GW地址或用于从其得出P-GW地址的信息(例如，P-GW主机名称或URI)。ePDG代表MN 100建立到具有所获取的地址的P-GW的连接。

此外，可以使用层2(L2)机制或层2消息(如例如图13中所示的层2帧1307)来实施前缀偏好消息。

例如，当MN经由可信的非3GPP访问网络(诸如融合(interworking)的WLAN(I-WLAN)或WiMAX)或者蜂窝系统(3GPP2中规范的cdma2000等)建立到3GPP核心网络的连接时，可以采用此前缀偏好消息。

图13中的层2帧1307的第一个字段是指示该帧的起始的第一标志字段1300，其后是介质访问控制(MAC)地址字段1301。此MAC地址字段1301包括该帧的源地址和目的地地址。

这之后是所包括的控制字段1302和协议ID字段1303，用以识别出特定类型的帧被使用。此协议ID字段1303包括与经由上层发送的分组相关的值。例如，当经由L2发送出前缀偏好信息时，协议ID字段1303变为NULL。即使可以经由L2发送出前缀偏好信息，也必须从层3(L2)进行此信令以及决定在此信令中嵌入的关联参数的传送。

随后，存在信息字段1304。此信息字段1304用于传输对于根据本发明的前缀偏好消息来说必要的信息，诸如，将要被重新使用的前缀、将要被删除的前缀、或将要被重复使用的前缀。在此信息字段1304之后，存在帧校验序列字段1305，用于对该帧没有篡改的传送(用于错误识别和校正)。最后，存在第二标志字段1306，用于对该帧划界(结束该帧)。

在3GPP系统中，存在请求承载者资源修改消息，作为层2机制的示例。此消息被发送至移动性管理实体(MME)，并且随后作为承载者资源命令而被转发至S-GW(服务网关)。这里，MN 100可以将用于携带前缀偏好消息(减少前缀请求、重新使用前缀请求、或重复使用前缀请求)的信息元素或协议设置选项添加至请求承载者资源修改消息。当前缀以一对一的关系与每个承载者关联时，被请求删除/重新使用/重复使用的前缀不需要在请求承载者资源修改消息中包括的前缀偏好消息中指定。

作为层2机制的另一示例，存在从MN 100发送至网络的修改PDP(分组数据协议)上下文请求消息。如请求承载者资源修改消息那样，MN 100可以将用于携带前缀偏好消息(减少前缀请求、重新使用前缀请求、或重复使用前缀请求)的信息元素或协议设置选项添加至修改PDP上下文请求消息。

具体地，可以使用前缀范围绑定更新消息来实施前缀偏好消息。当前由请求3GG内的移动性锚(例如，P-GW)继续该前缀的移动节点使用前缀范围绑定更新消息。其还可以用于携带减少前缀请求或重新使用前缀请求。

例如，如果在绑定更新消息的标志中存在“R”位，则其指示该移动节点请求此消息的接收者继续使用包括在前缀范围绑定更新消息中的前缀，并且该移动节点可以通过删除R位或省略绑定更新消息中的该前缀，来将其用作减少前缀请求。同样，可以通过将分配给第一接口的前缀插入到与第二接口关联而发送的绑定更新消息中，作出用于在第二接口上使用第一接口的前缀的重新使用前缀请求。

在本发明的前述实施例中，采用来自MN 100的前缀偏好的目的地是移动性管理域110(移动性管理域110内的任何实体)的情况进行了描述，但是前缀偏好的实际目的地(物理节点)取决于移动性管理域110的系统结构。

例如，当移动性管理域110具有充分管理的、封闭结构时，移动性管理域110的运营商可能期望不向MN 100揭示移动性管理域110内的核心节点的地址。在此情况下，因为仅将MAG的地址揭示给MN 100，所以前缀偏好总是被发送给MAG，并且MAG进行对包括前缀偏好的消息的处理，并且将其转发至另一节点(例如，DHCP服务器或AAA服务器)。

此外，当移动性管理域110使用DHCP向MN 100分配前缀时，前缀偏好可以作为DHCP请求消息的选项或者以任何其它格式而被发送至DHCP服务器。因为DHCP服务器是用于管理向MN 100的前缀分配的节点，所以可以显著地减少信令消息的开销。

MN 100还可以将前缀偏好发送至LMA。LMA需要在绑定高速缓冲中保持关于被分配给MN 100的前缀的信息，并且鉴于此，将前缀偏好发送至LMA是有用的。

此外，取决于移动性管理域110的结构，LMA可以具有将前缀分配给MN 100的功能。在这样的情况下，因为LMA可以管理前缀，所以将前缀偏好传送至LMA是有用的。

此外，MN 100可以通过将前缀偏好插入到AAA信令消息中作为选项，而将前缀偏好发送至AAA服务器。当在激活了网络接口时发送前缀偏好时，将前缀偏好插入在当激活了网络接口时发送的AAA信令消息中也是有用的。取决于移动性管理域110的结构，AAA服务器可以控制前缀分配和前缀管理。

例如，移动性管理域110内的任何实体具有：前缀对应关系维持单元，用于管理网络前缀向MN 100的分配并且维持被分配给MN 100的网络前缀与MN 100之间的对应关系；以及前缀管理单元，用于当从MN 100接收到包括用于实现分配对于MN 100来说必要的网络前缀的状态的信息的前缀偏好信息时，基于前缀偏好信息，改变被分配给MN 100的网络前缀与MN 100之间的对应关系。前缀管理单元改变被分配给MN 100的网络前缀与MN 100之间的对应关系，以使得能够根据用于移动终端的每个上述模式，减少不必要的前缀，在另一接口上重新使用其或者对另一MN重复使用其。

在3GPP设置中，前缀偏好消息可以被发送至服务网关(S-GW)、增强的分组数据网关(ePDG)或分组数据网络网关(P-GW)。虽然可能不允许移动节点直接与AAA服务器(即，3GPP HSS)通信，但是可以将前缀偏好消息嵌入到AAA交换消息中并且将其传递至HSS。

还可以应用本发明来解决关于在移动性管理域110中的前缀分配的另一问题。参照图6A和图6B，将描述用以解决关于移动性管理域110中的前缀分配的另一问题的本发明的应用示例。

图6A示出了当MN 100在移动性管理域110内移动时的情形。首先，MN 100仅具有活动的UMTS连接602，并且作为UMTS的eNodeB而正连接至MAG 620。HA/LMA615将第一前缀P1分配给UMTS接口，并且MN 100使用此前缀作为其归属前缀。

在那之后的某时，MN 100在WLAN访问网络618中激活WLAN接口以建立到MAG 625的新连接。当WLAN访问网络618是不可信的WLAN时，WLAN连接604是PPP或EAP连接，并且MAG 625是ePDG。

这里，必须考虑关于此WLAN连接604应当向MN 100分配什么类型的前缀。在这点上，考虑如下一些示例。

首先，MAG 625可以将移动性管理域110的第二前缀P2(不同于已经分配的前缀P1的前缀)分配给MN 100，以使得MN 100能够使用此前缀设置转交地址。只要MN 100附连至移动性管理域110，就维持从移动性管理域110分配的该前缀。

其次，MAG 625可以向MN 100分配不被维持作为移动性管理域110的前缀的本地前缀。此前缀一般用于路由优化(因为去往基于此前缀而设置的地址的分组不需要被转发至HA/LMA 615)。

第三，当移动性管理域110支持向同一MN 100的多个网络接口分配一个前缀时，同一前缀P1可以被分配给MN 100的WLAN接口。在此情况下，MN 100可以使用UMTS接口和WLAN接口中的任一个，用于与根据前缀P1设置的归属地址关联的数据流。

然而，在任一情况下，移动性管理域110都必须掌握对于MN 100来说必要的(或者MN 100所期望的)类型的前缀。因为移动性管理域110掌握对于MN 100来说必要的(或者MN 100所期望的)该类型的前缀，所以MN100可以基于本发明而通知该需要(对于MN 100来说必要的该类型的前缀)。

实现此的一个优选方法是：当MN 100连接至MAG 625时，MAG 625首先将所有可分配的类型的前缀分配给MN 100，并且使得MN 100发送减少前缀请求以及在保持必要的前缀的同时释放所有不必要的前缀。稍后将参照图6B描述此方法。

另一方法是：MN 100使用重复使用前缀请求来获取本地前缀，使用重新使用前缀请求来获取归属前缀，或者在正常连接处理中获取移动性管理域110的第二前缀P2，使得MN 100可以判定根据本发明的哪个模式适合于要从移动性管理域110分配的前缀，从而使得能够选择将要使用的模式。

参照图6B，将描述这样的方法：首先将所有可分配的类型的前缀分配给MN 100，以使得MN 100选择必要的前缀。

在图6B中，在步骤S630中，MN 100通过RA消息接收UMTS接口上的前缀P1。在那之后，MN 100在步骤S635中激活WLAN接口以建立到MAG625的连接。此时，移动性管理域110首先将所有不同类型的前缀分配给MN100。例如，在步骤S640中，移动性管理域110向MN 100发送包括前缀P1、前缀P2(例如，本地前缀)和前缀P3(例如，从移动性管理域110分配的另一前缀)的RA消息。

当MN 100在步骤S640中接收所有不同类型的前缀时，MN 100的前缀检测单元250在步骤S650中开始针对额外前缀的检测处理。这里，假定MN100期望使用本地前缀(上面提到的前缀P2)。在此情况下，MN 100在步骤S660中从WLAN接口将减少前缀请求发送至移动性管理域110，从而释放前缀P1和前缀P3。结果，如通过步骤S670中的RA消息所指示的，前缀P2被分配给MN 100的WLAN接口，而如通过步骤S680中的RA消息所指示的，前缀P1被分配给UMTS接口。

接下来，将描述在存在两个或更多LMA的环境中的前缀重新使用方法的操作。注意，根据本发明的机制适用于存在两个或更多LMA的NetLMM域的情况。将考虑如图7A中所示的结构而进行描述。

当使用前缀重新使用机制时，例如，进行图7C中所示的消息序列的操作。在图7C中，MN 700C附连至具有两个LMA(例如，LMA 703C和LMA 704C)的NetLMM域。假设MN 700C的IF1连接至MAG 701C，并且MN 700C的IF2未连接至任何节点。还假设LMA 703C和LMA 704C经由MAG 701C具有分配至MN 700C的前缀的路径。

因为MN 700C连接至MAG 701C，所以MAG 701C向LMA 703C发送PBU 706C并且接收PBA 707C。根据在从图7A中所示的状态到图7B中所示的状态的过渡期间的IF2的垂直移交操作，PBA 707C具有两个前缀(前缀P1和P2)。这些前缀用于访问来自连接至LMA 703C的PDN的服务。

类似地，MAG 701C向LMA 704C发送PBU 708C，并且作为响应，通过PBA 709C从LMA 704C接收前缀。因此，通过PBA 709C接收到两个前缀(前缀P3和P4)。此前缀分配可以作为传统移交的结果而完成。

例如，假定前缀P2首先被分配给IF2并且被LMA 703C管理。然后假定通过垂直移交操作进行到IF1的移交。类似地，假定前缀P4首先被分配给IF2并且被LMA 704C管理。然后假定通过垂直移交操作进行到IF1的移交。此外，假定前缀P1被LMA 703C分配给IF1，并且前缀P3被LMA 704C分配给IF1。结果，作为前缀选项而被发送的前缀P1、P2、P3和P4包括在RA 710C中。

这里，假定在IF2连接至访问网络之后，MN 700C决定将与前缀P4关联的流转移至IF2。例如，MN 700C可能已经探索到适于IF2用于负载平衡的访问网络(或者由于其它原因，诸如，新探索的访问技术类型的路由适合于与前缀P4关联的流)。此时，MN 700C将重新使用前缀请求消息711C发送至连接到IF2的MAG 702C。

例如，重新使用前缀请求消息711C可以嵌入在该访问技术特有的连接消息中。重新使用前缀请求消息711C包括前缀P4。

当接收到此重新使用前缀请求消息711C时，MAG 702C开始访问认证，并且与HSS/AAA实体705C交换认证信号。HSS 705C提供指示访问授权成功的信息、LMA703C和LMA704C的地址、以及与MN 700C关联的服务订户信息。

这里，假设MAG 702C选择LMA 703C，并且向其发送重新使用前缀请求消息713C(PBU-重新使用请求)。在此消息713C中，不仅前缀P4嵌入在HNP(归属网络前缀)选项中，而且还包括新移交指示符选项以指示这是针对前缀的子集的垂直移交。当接收到此消息713C时，因为LMA 703C不能识别绑定高速缓存中的前缀P4，所以其向MAG 702C发送错误通知714C，该错误通知714C指示：前缀P4不被LMA 703C支持，或者所请求的前缀P4不能分配给MN 700C。

当接收到此消息714C时，MAG 702C设法将PBU消息715C发送至LMA704C。当接收到PBU 715C时，LMA 704C搜索绑定高速缓存，以识别与前缀P4关联的移动性会话。在此情况下，LMA 704C发送适当PBA 716C，其指示成功地重新使用该前缀。在将前缀重新使用的确认消息PBA 716C发送至MAG 702C之前，LMA 704C删除与关联于IF1而创建的移动性会话关联的P4，创建针对IF2的新移动性会话，并且将前缀P4分配给所创建的新移动性会话。

当接收到PBA消息716C时，MAG 702C发送RA至MN 700C的IF2，以使得MN 700C能够使用前缀P4设置地址。因此，实现通过使用的重新使用前缀请求消息将前缀从一个接口移动至另一接口的目的。然而，如果MAG702C首先选择错误的LMA，则信令(例如，错误通知)的延迟将发生。下面描述图7C中MN 700C决定将前缀P1和P4两者都转移至IF2的情况。

如上面所讨论的，假设前缀P1属于LMA 703C，而前缀P4属于LMA704C。如上面所提及的，当获取重新使用前缀请求消息717C时，MAG 702C在认证处理中从HSS/AAA 705C获取LMA 703C和LMA 704C的地址。然而，MAG 702C无法掌握哪个LMA具有前缀P1和P4。当通过PBU(PBU-重新使用请求)将与前缀P4相关的重新使用前缀请求消息718C发送至LMA 703C时，MAG 702C从LMA 703C接收错误通知719C。此外，当将重新使用前缀请求消息720C(PBU-重新使用请求)发送至LMA 704C以重新使用前缀P1时，MAG 702C从LMA 704C接收到错误通知721C。将采用扩展重新使用前缀请求机制以消除由这样的错误通知导致的延迟的情况来进行描述。

接下来，将描述当布置两个或更多LMA时通过从MN提供关于每个前缀的APN信息而作出重新使用前缀请求。当发送重新使用前缀请求时，移动节点使得能够进行扩展，用以提供关联的APN。

因为从移动节点提供与需要转移至另一接口的前缀关联的APN，所以MAG可以分析映射到该前缀的APN，以识别与每个前缀关联的P-GW或LMA的地址。在分析APN之后，MAG将属于同一APN(即，同一LMA)的前缀成组(group)。结果，MAG可以将重新使用前缀请求的PBU发送至与成组的前缀关联的LMA。

在此方法中，当存在两个或更多LMA时，通过重新使用前缀请求消息提供每个前缀和所关联的APN。此方法称为扩展的重新使用前缀请求方法，并且将参照图8A、8B和8C来描述其。

图8A示出了根据本发明的、包括与扩展的前缀重新使用方法的操作关联的网络实体的网络结构的示例。在图8A中，MN 809设法经由新激活的接口或现有的接口作出重新使用前缀请求。

在图8A中，MN 809通过连接至MAG 807的接口IF1附连至NetLMM域802。MAG 807管理与IF1相关的移动性，并且向两个LMA(LMA 805和LMA 806)设定与连接到MN 809的IF1的移动性会话关联的绑定。假定LMA 805连接至PDN 800，并且LMA 806连接至PDN 801。

通过APN 1来识别由PDN 800提供的服务，并且通过APN 2来识别与PDN 801关联的服务。在图7A、7B和7C中所示的上面提及的示例中，MAG807通过RA消息向MN 809通知从LMA 805获取的两个前缀P1和P2以及从LMA 806获取的两个前缀P3和P4。

MN 809使用第二接口IF2来通过无线电扫描机制探索无线电访问网络803。如在上面提及的示例中那样，假定MN 809已经决定将前缀的子集从IF1转移至新激活的IF2。根据本发明的优选实施例，MN 809可以发送包括关联的APN信息的重新使用前缀请求以仅将分配给特定接口(例如，IF1)的前缀中的一些转移至连接至MAG 808的另一接口(例如，IF2)。

下面参照图8B中所示的消息序列图，描述扩展的重新使用前缀请求方法的操作的示例。在图8B中，例如，假定MN 809连接至MAG 807，并且MN809确认RA 811中的四个前缀(P1、P2、P3和P4)。例如，通过用于不同LMA(诸如LMA 805和LMA 806)的两个PBU/PBA操作获取将要分配的前缀。

这里，假定MN 809设法将前缀P1转移至新激活的接口。因为如此分配前缀P1，以使MN 809可以访问来自连接至LMA 805的PDN的服务，所以MN 809向MAG 808发送重新使用前缀请求消息812(用以移交一些前缀的触发)，其与添加到其的APN信息关联。换言之，在此消息812中，包括关于APN 1的信息，并且嵌入了关于前缀P1的关联信息。

如由消息交换813所指示的，MAG 808进行与HSS/AAA 810的新连接的访问认证和授权。当成功认证了时，MAG 808可以依据消息812中的关于APN 1的信息正确地识别LMA 805，并且向LMA 805发送重新使用前缀请求消息814(PBU-重新使用请求)。

这里，虽然采用MN 809仅将一个前缀(前缀P1)转移至新接口(IF2)的情况进行描述，但是如果MN 809已经决定转移更多前缀(例如，前缀P1和P4)，则与前缀P1和P4关联的APN信息可以包括在层2触发816(用以移交一些前缀的触发)中。如上所述，前缀P1将LMA 805作为其逻辑基点，而前缀P4将LMA 806作为其逻辑基点。

在分析关于APN 1和APN 2的信息以识别LMA的地址之后，MAG 808将用于重新使用前缀请求的两组PBU发送至LMA 805和LMA 806(即，将PBU 817发送至LMA 805，并且将PBU 819发送至LMA 806)。在图8B中，分别由PBA 818和PBA 820指示来自LMA 805和806中的每个的响应。

在此示例中，APN信息允许不考虑LMA群(即，依据APN信息识别两个或更多LMA的情况)而归因于(ascribe to)单个LMA的情况。然而，这里描述的扩展的重新使用前缀请求方法还可以用于LMA群。在此情况下，MAG808分析APN以识别与单个APN关联的LMA群的地址，随后等待并参考HSS信息以识别与所述前缀关联的正确的LMA地址。此时，在认证/授权交换813期间，由移动节点使用的LMA地址可以提供给MAG 808。MAG 808可以分析每个单独的APN以相对于从HSS/AAA 810提供的LMA地址而检查所述APN。

例如，当APN 1归因于LMA 805A、805B和805C，并且HSS/AAA 810在认证交换813期间提供LMA 805和LMA 806的地址时，MAG 808可以识别正确的LMA地址(如LMA 805的地址)，并且将与前缀P1关联的重新使用前缀请求PBU发送至所识别的LMA。

接下来，将描述当两个或更多接口完全连接时使用APN信息的扩展的重新使用前缀请求方法。在使用两个或更多LMA的结构中，如果移动节点具有两个或更多连接接口，则可以采用包括APN信息的扩展的重新使用前缀请求方法。将参照图8C进行下面的描述。

在图8C中，考虑MN 809同时使用所有接口建立到图8A中所示的NetLMM域802的附连的情况。此外，假定MN 809设法从PDN(例如，连接至LMA 805的PDN 800和连接至LMA 806的PDN 801)得到服务。MN 809的IF1通过无线电访问网络804连接至MAG 807，并且MN 809的IF2通过无线电访问网络803连接至MAG 808。

在此实施例中，虽然MN 809通过两个或更多接口连接至无线电访问网络，但是对于本领域技术人员来说将显然的是，此说明书中描述的方法不被访问网络的类型限制，并且还可以适用于移动节点直接连接至有线访问网络的情况。

在此示例中，假设MN 809从MAG 807接收第一接口IF1上的两个前缀P1和P3以访问分别来自PDN 800和PDN 801的PDN服务。分别通过PBU/PBA消息821和822提供这些前缀。此外，假设MN 809从MAG 808接收第二接口IF2上的两个前缀P2和P4以访问分别来自PDN 800和PDN 801的PDN服务。分别通过PBU/PBA消息824和825提供这些前缀。这从如下这样的事实来看是显然的，该事实即：前缀P1和P2将LMA 805作为它们的逻辑基点，而前缀P3和P4将LMA 806作为它们的逻辑基点。

在从LMA 805和806接收到PBA之后，MAG 807发送通告前缀P1和P2的RA 823。类似地，在从LMA 805和LMA 806接收到PAB之后，MAG 808发送通告前缀P3和P4的RA 826。

在描述当连接接口被完全连接时决定实行重新使用前缀请求之前，这里考虑同时使用两个或更多接口来访问来自由不同LMA管理的两个或更多PDN的服务的使用情况。例如，MN 809可设法与位于图8A中所示的两个PDN 800和801中的两个或更多对等节点开始两个或更多流。例如，考虑四个流(两个流连接至PDN 800，而另两个流连接至PDN 801)作为这样的流。

在此情况下，认为这些流在MN 809的两个或更多接口之间的负载平衡比如下情况更有益，该情况即：将全部四个流分配给特定接口，从而增加了经由具体访问技术的负载。在实现了对流的基本负载平衡之后，如果MN 809连接到的访问网络的条件改变，则MN 809可以期望进一步的优化，以改善流性能或与流关联的QoS并且/或者改善负载平衡操作。此时，MN 809可以期望将与特定前缀关联的流转移至处于连接状态中的另一接口。这可以避免由于网络拥塞导致的流的延迟、或者由于移交导致的延迟。

还可以由于MN 809的接口的非均匀访问网络状态而进行负载平衡。例如，如果对于一个访问网络可用的带宽高于对于另一访问网络可用的带宽，则MN 809可以期望通过将与前缀关联的流转移至具有更多带宽空间的访问技术，而在非均匀环境中实现负载平衡。例如，非均匀环境是如下的状态：其中，通过移动节点的特定接口连接的任何访问技术比通过移动节点的另一接口连接的另一访问技术更拥挤。

结果，当决定将原本分配给IF1的前缀P1转移为经由IF2时，MN 809发送图8C中所示的重新使用前缀请求消息827。此消息827包括前缀P1和关于APN 1的信息。

当接收到此消息827时，MAG 808分析APN 1以识别LMA 805的地址。MAG 808可以向LMA 805发送重新使用前缀请求PBU 828，以请求LMA 805转移前缀P1。当批准转移前缀P1的请求时，LMA 805向MAG 808发送PBA829作为响应，并且向MAG 807发送删去消息830(仅部分地删去前缀P1的消息)以从IF1去除前缀P1。

可以使用具有被设定为删除前缀的子集的标志的PBA，或者使用配备有指示删除前缀的子集的新标志的绑定删去消息(如在非专利文献7中公开的)，来发送此删去消息。

此情况是将一个前缀从一个连接接口转移至另一接口，并且APN信息的使用在此情况下是有用的。因此，当在没有与HSS关联的信令的情况下转移前缀时，由移动节点发送的APN与该前缀之间的映射非常有益于识别正确的LMA。

接下来，将对当两个或更多PDN共享APN时使用APN的扩展的重新使用前缀请求方法进行描述。在本发明的优选实施例中，使用APN信息的扩展的重新使用前缀请求方法在存在与单个APN关联的两个或多个PDN的环境中可用。非专利文献5中公开了这样的环境。在非专利文献5中，当单个APN被分配给两个或更多PDN时，被分配了同一APN的PDN需要由同一LMA或P-GW管理。

在一个示例性情形中，MN建立至由一个APN指定的PDN域中的两个或更多PDN的连接以享受服务。当不具有3GPP访问能力的多个终端与MN关联时，可以由MN建立到单个PDN的两个或更多PDN连接(例如，当这些终端包含如通用订户标识模块(USIM)的合约信息，而没有用于进行终端验证的媒介时)。

另一个示例性情形是：MN到那时为止(例如，在移交之前)已经具有包括IPv4地址和IPv6前缀的PDN连接，但是MN期望将基于各个地址/前缀的连接作为单独的PDN连接处理。

参照图9，将采用当存在与单个APN关联的两个或更多PDN时利用本发明的情况来进行描述。在图9中，假定MN 911首先通过一个接口(例如，IF1)连接至MAG 909。进一步假定MN 911被登记在服务中，以从PDN 901、902、904和905得到服务。

PDN 901和902属于同一APN群900。这意味着将该同一APN(例如，APN 1)分配给PDN 901和902。PDN 904和905属于同一APN群903。这意味着将该同一APN(例如，APN 2)分配给PDN 904和905。

因为MN 911被登记在服务中，以从PDN 901、902、904和905得到服务，所以当MN 911通过IF1建立到NetLMM域(PMIPv6域)908的附连时，MAG 909分别向LMA 906和LMA 907发送一个PBU。LMA 906是用于访问来自PDN 901和902的服务的网关。LMA 907是用于访问来自PDN 904和905的服务的网关。

如上所述，在初始连接时，MAG 909从由HSS提供的APN 1信息和APN2信息获取关于LMA的信息(例如，LMA 906和LMA 905的地址)。在图9中，为了简化说明，未清楚说明与初始连接相关的PBU信令的细节。

例如，APN 1信息包括在发送至LMA 906的PBU中，而APN 2信息包括在发送至LMA 907的PBU中。当上面提及的LMA 906和907中的任一个接收到PBU时，LMA 906或907掌握到插入在PBU中的APN(APN 1和APN 2)对两个或更多PND进行响应。于是，LMA 906和907通过PBA提供必要的前缀(即，两个前缀)。例如，在将正确的前缀分配给PBA 914和915之前，LMA 906将插入在PBU中的APN 1映射到PDN 1和PDN 2。类似地，LMA 907将插入在PBU中的APN 2映射到PDN 4和PDN 5。

从MAG 909发送的PBU是正常初始连接触发或再注册触发。在接收到PBU之后，LMA 906和907将相应的PBA 914和915返回至MAG 909。前缀P1和P2包括在PBA 914的HNP选项中。类似地，前缀P4和P5包括在PBA 915的HNP选项中。前缀P1、P2、P4和P5分别用于访问来自PDN 1、PDN 2、PDN 4和PDN 5的服务。当通过PBA 914和915接收到这些前缀时，MAG 909发送能够通告所有前缀(前缀P1、P2、P4和P5)的RA 916。

这里，假定MN 911已经决定使用重新使用前缀请求以将第二接口IF2连接至MAG 910。例如，MN 911发送具有前缀P5和APN 2的重新使用前缀请求消息917。当接收到此消息917时，MAG 910可以识别与前缀P5关联的LMA(LMA 907)。换言之，MAG 910分析APN 2以获取LMA 907的地址。在此情况下，MAG 910向LMA 907发送重新使用前缀请求PBU 918，并且，即使在将一个APN分配给两个或更多PDN时，这也可以实行重新使用前缀请求。

接下来，将描述将使用APN信息的扩展的重新使用前缀请求机制付诸实行所必要的节点的功能体系结构。图2中所示的路由单元220提供与各种类型(协议)(诸如ICMPv6和IKEv2协议)的信令相关的IPv6路由支持。通过支持这些各种类型的信令，可以使用ICMPv6或IKEv2信令消息来发送扩展的重新使用前缀请求消息。

此外，使用图2中所示的路由表240，发送出上面提及的、其中嵌入了重新使用前缀请求消息的信令消息。这里，图2中所示的前缀检测单元250具有两个附加功能。第一附加功能是用于当实行重新使用前缀请求消息时决定APN信息的需要的决定功能。第二附加功能是用于当发送重新使用前缀请求消息以进行APN与前缀之间的映射时识别将要在重新使用前缀请求消息中使用的前缀的功能。

此外，用于发送重新使用前缀请求消息的前缀管理单元260具有决定是使用L3信号还是L2信号来发送消息的功能。前缀管理单元260还具有将前缀和APN成组、以使用路由单元220或功能模块(网络接口210)中实施的L2层中的路由机制来构造关联的信令的功能。

图2中所示的信令接口292是用于尤其当重新使用前缀请求消息需要经由L2发送时处理重新使用前缀请求消息的信令接口。例如，当不存在适当且安全的L3移动节点-MAG接口时，通过L2信令(诸如连接信令或新L2信令)传送重新使用前缀请求消息可以是有用的。在这样的情况下，通过信令接口292，直接将前缀与APN之间的映射从前缀管理单元260发送至网络接口210上实施的L2功能。对于本领域技术人员将显然的是，上面提及的网络接口210中的附加功能仅仅是使用APN实施重新使用前缀请求消息的示例，并且本发明可以通过任何其它方法来实施。

图10示出了本发明的优选实施例中的、适于将扩展的重新使用前缀请求机制付诸实行的移动节点的操作的示例。

在第一个步骤S1000中，移动节点检查移动节点是否需要对与前缀的子集关联的移交执行重新使用前缀请求方法。如上所述，移动节点可以进行重新使用前缀请求的移交以实现负载平衡或与前缀的子集关联的流的更优QoS。

如果在此步骤S1000中判定不需要执行重新使用前缀请求方法，则在步骤S1001中进行正常垂直移交处理。在此正常的垂直移交处理中，在垂直移交中将所有的前缀从一接口转移至另一接口。

另一方面，如果在步骤S1000中判定执行重新使用前缀请求方法，则在步骤S1002中进行另一判定处理。换言之，移动节点在步骤S1002中判定具有两个或更多接口的移动节点是否应该将APN信息添加至重新使用前缀请求消息中。当移动节点可以预测移动节点使用两个或更多LMA访问NetLMM域的服务时，移动节点可以判定是否在重新使用前缀请求消息中提供APN。当从MAG提供使用RA中的标志指示是否使用所述两个或更多LMA的信息时，或者当移动节点具有预先静态设置的信息(PLMN标识符或NetLMM域标识符，用于识别用于与移动节点关联的服务的两个或更多LMA)时，移动节点可以预测所述两个或更多LMA的使用。此外，在使用所述两个或更多LMA的环境中，MAG可以从不同的PBU获取前缀，以在不同时间将从MAG发送的RA递送到移动节点。

携带分配给同一接口的前缀的RA在不同时间到达，并且这使得移动节点能够预测到移动节点使用所述两个或更多LMA访问NetLMM域内的服务。当移动节点正在此NetLMM域内使用MIPv6模式以使用不同归属代理时，移动节点可以掌握到所述两个或更多LMA正被用于访问此域中的多个服务。在此情况下，LMA还具有HA功能，并且实践上，在如LMA/HA的一个物理实体中提供所述功能。因此，移动节点可以基于多种信息中的任一，预测所述两个或更多LMA的使用。例如，基于从网络提供的信息、静态设置的信息、或者在短时间段中在同一接口上接收的两个或更多RA(或者携带一组多个前缀的RA)，可以判定正使用所述两个或更多LMA。这样的预测功能使得移动节点能够进行步骤S1002中的处理。

如果在步骤S1002中判定未使用所述两个或更多LMA，并且APN信息不需要被添加至重新使用前缀请求消息中，则移动节点在步骤S1003中作出重新使用前缀请求，并且将前缀的子集嵌入在消息(触发消息)中。另一方面，如果在步骤S1002中判定正在使用所述两个或更多LMA，并且APN信息应该被添加至重新使用前缀请求消息中，则在步骤S1004中关于哪个前缀与哪个APN关联而进行分类，并且在步骤S1005中设置并发送出具有前缀与APN之间的映射的信令消息(触发消息)。

此触发消息取决于扩展的重新使用前缀请求消息被发送至其的访问网络，所述触发消息可以是L2消息或L3消息。此外，当在访问技术中支持L3安全时，还可以将ICMPv6类型的L3消息与重新使用前缀请求消息一起发送。此外，当访问技术与IKEv2关联时，可以使用IKEv2信令传送重新使用前缀请求消息。另一方面，当不能在访问网络内使用L3消息时，需要发送L2消息。

接下来，将描述本发明的优选实施例中的、用于处理具有APN的重新使用前缀请求消息的MAG的体系结构的示例。例如，可以通过图11中所示的功能模块来实施此功能体系结构。

图11中的MAG 1100显示了用以实施处理具有APN信息的重新使用前缀请求消息的MAG能力的所有软件、硬件和固件。在图11中，假设可以通过两个子模块(下层协议单元1102和层3协议单元1101)来实施MAG 1100。下层协议单元1102由多个下层协议单元1102组成。每个下层协议单元1102与MAG 1100连接到的任何访问网络关联。此下层协议单元1102是主要与数据链路层和物理层关联的模块。

另一方面，层3协议单元1101由四个子模块组成，如图11中所示。这些子模块是IPv6路由单元1103、子集前缀触发处理单元1104、绑定列表单元1105和PMIPv6信令处理单元1106。层3协议单元1101的这些子模块具有适当的信令接口，用于在如图11中所示的子模块之间传递信令消息。

IPv6路由单元1103具有用于基本IPv6路由机制的功能，诸如邻居发现和地址设置。在此IPv6路由单元1103中，标准IPv6报头被添加至消息、被从该消息中删除、或者被删除。

子前缀触发处理单元1104具有提取并收集嵌入在重新使用前缀请求消息中的前缀和关联的APN的功能。当提取重新使用前缀请求消息中的前缀和关联的APN时，子前缀触发处理单元1104可以分析所有APN以识别正确地与每个前缀对应的LMA的地址。此子前缀触发处理单元1104可以将依据APN而分析的信息(诸如LMA的地址和关联的前缀)传递至PMIPv6信令处理单元1106，并且为适当的LMA创建适当的PBU。

PMIPv6信令处理单元1106具有准备与PBU相关的新移交指示符选项值并完成用于重新使用前缀的移交处理的功能，以及处理从LMA发送的删去消息的功能。在前述实施例中描述了此删去消息。该删去消息的主要功能是向MAG通知在该MAG处为任何移动节点处理的前缀的子集不再合理并因此已被该LMA删去。

当在PMIPv6信令处理单元1106中形成用于重新使用前缀请求消息的所有预备选项时，此PMIPv6信令处理单元1106构造具有适当的移交指示符选项值的正常PBU。当通过连接接口发送重新使用前缀请求消息时，在PBU中存在新类型的移交指示符选项。此选项指示从先前连接的接口删除前缀，并且将该前缀添加至与该连接接口关联的绑定高速缓存条目。

此外，当通过新激活的接口发送重新使用前缀请求消息时，PMIPv6信令处理单元1106将另一新类型的移交指示符选项值添加至PBU，并且请求LMA将前缀分配给为新激活的接口创建的绑定高速缓存条目。

PMIPv6信令处理单元1106与绑定列表模块1105通信。在绑定列表1105中包括关于连接至MAG的接口且对于发送出与移动性关联的下行链路和上行链路数据分组所必要的信息。通过用于重新使用前缀请求消息的处理而发送的、前缀与LMA之间的关联被存储在此绑定列表1105中。

下层协议单元1102具有到L3协议单元1101的信令接口1113。一般，通过信令接口1113，在下层协议单元1102与L3协议单元1101之间传递所有信令信息片。通过信令接口1113传递的信令可以是诸如邻居发现消息的带外信令、或诸如添加到数据有效载荷的协议报头的带内信令。

信令接口1113还连接至L3协议模块1101内的任何信令接口(例如，图11中所示的信令接口1107或1110)。

接口1107用于接收下层协议单元1102中的ICMPv6消息或IKEv2消息，并且将该消息传递至IPv6路由单元1103。当接收到此信令消息时，IPv6路由单元1103检测到IPv6报头，并通过信令接口1109将其传递至子集前缀触发处理单元1104。信令接口1111将前缀和LMA地址参数传递至PMIPv6信令处理单元1106。信令接口1112被PMPv6信令处理单元1106用来从绑定列表单元1105获取用于设置PBU的参数。

当通过L2接收重新使用前缀请求消息时，接口1110用于从L2消息接收重新使用前缀请求消息。信令接口1108被PMIPv6信令处理单元1106用来将PBU传递至IPv6路由单元1103，并且使用适当的IPv6报头设置传送重新使用前缀请求的PBU。对于本领域技术人员将显然的是：上述MAG 1100的功能体系结构仅仅是进行用于具有APN的重新使用前缀请求消息的处理的示例，并且可以通过任何其它结构来实施本发明。

接下来，作为又一优选实施例，将描述衍生示例，在该示例中，与重新使用前缀请求消息关联的LMA被通知给HSS。参照图12，将描述与此衍生示例的相关的方法和适当情形以及此衍生示例的优点。

在图12中，假定MN 1200通过第一接口IF1连接至MAG 1201，以从LMA 1203和LMA 1204获取前缀，以便访问来自连接至LMA 1203的PDN以及连接至LMA 1204的PDN的服务。此外，假定通过APN 1识别连接至LMA 1203的PDN，并且通过APN 2识别连接至LMA 1204的PDN。

MN 1200通过两个接口(IF1和IF2)附连到NetLMM域，并且作为关闭IF2的结果，所有前缀被分配给IF1。换言之，四个前缀(P1、P2、P3和P4)包括在来自MAG 1201的RA消息中。前缀P1和P2在逻辑上将LMA 1203作为它们的基点，而前缀P3和P4在逻辑上将LMA 1204作为它们的基点。

这里，假定MN 1200激活第二接口IF2以建立到MAG 1202的连接，并且仅将前缀P1转移到IF2。在此情况下，MN 1200可以向MAG 1201发送重新使用前缀请求消息1211。用以向HSS/AAA 1205通知与前缀P1关联的LMA处理前缀P1的新信令包括在消息1211中。向HSS/AAA 1205通知关于LMA的信息的目的是，当MN 1200建立到新MAG的连接时向新MAG通知处理前缀P1的LMA。

在图12中，当接收到消息1211时，MAG 1201首先识别与前缀P1关联的LMA 1203。注意，此信息已经存在在绑定列表中。在识别了LMA 1203的地址之后，MAG 1201向LMA 1203发送解除注册消息(PBU)1212。指示前缀的子集(即，前缀P1)的解除注册的新移交指示符选项被嵌入在解除注册消息1212中。如正常的解除注册那样，在解除注册消息1212中，将绑定寿命设定为零。指示进一步的处理(诸如，向HSS通知LMA 1203的地址)的标志可以包括在解除注册消息1212的移动性报头中。

当接收到解除注册消息1212时，LMA 1203进行两个主要的操作。第一操作是，LMA 1203从与IF1关联的绑定高速缓存中检测前缀P1。第二操作是，LMA 1203向HSS 1205发送如消息1213的新消息。例如，当发送与IF2相关的访问认证时，将此新消息1213通知给HSS/AAA 1205，并且此新消息1213清楚表达LMA 1203被用在重新使用前缀请求中。

当接收到此消息1213时，HSS 1205发送响应信令(ACK消息)1214。在此之后，从LMA 1203发送消息1215至MAG 1201。对于本领域技术人员将显然的是，不一定需要在ACK消息1214之后发送PBA消息1215。在使用连接至IF1的MAG请求重新使用来自IF1的前缀P1之后，MN 1200将IF2连接至MAG 1202。此外，当通过IF2建立连接时，MN 1200发送正常的垂直移交触发消息1216。当处理嵌入在消息1216中的新重新使用前缀请求消息时，MAG 1202开始正常的访问认证处理，如由消息1217所指示的。

当返回指示成功的访问认证的信息时，HSS/AAA 1205添加指示与此重新使用前缀请求消息相关的特殊标记并通告LMA 1203的地址(例如，通过消息1217)。当从HSS/AAA 1205接收到此新触发时，MAG 1202掌握MAG1202需要向其发送PBU的LMA。于是，MAG 1202向LMA 1203发送正常的垂直移交触发消息1218。当从MAG 1202接收到此消息1218时，LMA 1203将前缀P1转移至IF2，或者将其分配给为IF2创建的移动性会话，并且进一步发送PBA消息1219以经由MAG 1202创建用于前缀P1的前缀路径。当接收到PBA消息1219时，MAG 1202发送RA 1220以经由IF2通告前缀P1。

此衍生示例是要解除注册前缀P1，具有能够防止在前缀P1的垂直移交期间向MAG 1201传送不必要的分组的第一优点。当通过关闭一接口并激活另一接口而使用前缀重新使用方法时，对前缀的选择性解除注册是有用的。

用于支持如此衍生示例的情形的使用情况是，例如，移动节点发现在另一接口上不需要通过PMIPv6移动性管理机制实现前缀会话的连续性。这是一个或多个前缀不再在最早的使用中的情况、或者不需要一个或多个前缀的会话的连续性的情况(即，仅用于网络浏览)。例如，由于访问网络中的高度拥塞的影响，向着前缀P1发送的分组可能在MAG 1201处被丢弃，但是，根据此衍生示例，可以避免这种不期望的情形。

不通过无线电介质提供LMA信息或APN信息，并且这具有能够减少通过无线电介质的信令量的第二优点。从HSS/AAA 1205通告LMA 1203的地址，并且这具有如下第三优点：两个或更多LMA处理PDN，以适当地对一个LMA不能从APN中分析的LMA群进行处理。MAG不需要分析APN来进行APN与HSS信息之间的映射以识别LMA群中的正确的LMA，并且这具有减少在MAG处所需要的处理负载的第四优点。

接下来，将描述移动节点从先前的MAG获取LMA的衍生示例。在本发明的优选实施例中，移动节点从连接至在那之前已经被分配了前缀的接口的MAG(先前的MAG)获取与重新使用前缀请求消息中的前缀相关的LMA的地址，从而其可以被传递至新MAG或目标MAG。

新MAG或目标MAG连接至需要在其上发现将要被转移的前缀或前缀的子集的接口。先前的MAG连接至在其上删除所述前缀的子集的接口(从其转移前缀的原始接口)。注意，移动节点可以决定将该子集从一接口转移至另一接口。

在这样的情况下，移动节点可以检查先前的MAG以获取与所述前缀的子集关联的LMA的地址。立即从连接至先前的MAG的接口删除此前缀的子集，并将其转移至另一接口。

在从先前的MAG所提供的响应获取与所述前缀的子集关联的LMA的地址之后，移动节点将重新使用前缀请求消息发送至连接到需要重新设定所述前缀的子集的接口的新MAG。

此时，移动节点向目标MAG提供关于与所述前缀关联的LMA的地址的信息。例如，当存在将与要被发送至目标MAG的重新使用前缀请求消息关联的两个前缀时，移动节点提供两个LMA的地址(被添加至每个前缀的地址)。结果，目标MAG掌握需要向哪个LMA发送重新使用前缀PBU。

例如，当诸如[P1，LMA1]和[P2，LMA2]的信息包括在提供给目标MAG的重新使用前缀请求消息中时，目标MAG向LMA1发送重新使用前缀请求PBU，其中将前缀P1插入在HNP选项和新移交启动(HI)选项中以指示该重新使用前缀请求。类似地，目标MAG向LMA2发送重新使用前缀请求PBU，其中将前缀P2插入在HNP选项和新HI选项中以指示该重新使用前缀请求。

在此方法中，不需要与访问认证关联的HSS/AAA。因此，当前缀从一接口转移至另一接口时，核心网络中的信令被减少并因此是有用的。此外，移动节点使能CMIPv6操作，并且如果掌握了LMA的地址(即，HA的地址)，则将不需要用于获取LMA的地址的附加信令。另外，不需要分析APN来识别正确的LMA地址，从而也导致目标MAG上的处理负载减少。

在LMA群的情况下，目标MAG需要从HSS/AAA获取信息，以便识别正确的LMA地址，但是，如果从移动节点通知LMA地址，则目标MAG不需要进行附加处理。此外，当移动节点使用上下文传输机制将重新使用前缀请求消息发送至新MAG时，先前的MAG可以通告LMA地址。

在本发明的上述实施例中，采用三种类型的前缀进行描述，但是，可以考虑处理各种其它前缀特性，并且本发明适用于这样的前缀的各种特性。例如，用于本地疏导(breakout)的前缀以MN 100获得用于直接管理被访问的域的前缀的方式、而非在附连至该被访问的域期间经由归属域，来建立网络连接。一般，用于本地疏导的前缀类似于不被维持的本地前缀，但是，取决于漫游相关的设置，可能能够维持该前缀。关于用于本地疏导的前缀，期望能够作出包括处理方式上的详细差异的地址请求。

此外，存在与同一移动性管理域中多个前缀的使用相关的前缀。主要从用于不同服务的预期使用(用于音频、视频、数据、上载和下载的每个预期使用)的不同PDN(分组数据网络)提供各个前缀。可以取决于这些服务、维持前缀的需要、使用(诸如在用于服务(会话)的网络接口之间移交(分配同一前缀))的方式等而使用它们。此外，本发明还适用于被认为必要的前缀(准默认前缀)和仅在MN 100的网络接口连接至网络之后分配的前缀(默认前缀)的预分配、以及其使用未被调度的前缀的删除。

这里，在被认为最实用和优选的实施例中公开和描述了本发明。对于本领域技术人员将显然的是，在不违背本发明的范围的情况下，可以添加设计项或参数细节上的各种改变。

例如，在此说明书中，在MN 100的网络接口的数量为多个的条件下进行描述，并且这意味着用于实施本发明的逻辑接口的数量可以为多个。例如，可以设置使得一个无线电单元在多个访问方式之间共享，并且以从网络接口的立场来看其改变无关紧要的速度来切换该无线电单元，或者将逻辑链接维持在层2中以使能与网络单元通过多个网络接口连接至网络的情况相同的操作。

这里，虽然基于所示的简单网络结构描述了本发明，但是考虑以多种不同方式构造移动性管理域。例如，考虑MAG是MN 100的直接访问路由器的结构、以及MAG是与不同访问网络(包括漫游)的边界路由器、并且MN 100曾经连接至不同的访问网络并随后通过访问网络连接至作为边界路由器的MAG的结构。然而，即使在所述结构或条件中的任一个中，也显然的是：各种参数或设计单元(诸如，MN 100达到MAG的过程、以及MN的通信过程)是不同的，但是本发明的操作以相同的方式适用。

MN 100可以由多个通信设备构成。例如，存在如下情况：其中，在诸如个人计算机的计算机中安装外延的(extrapolated)或内置的3GPP通信设备模块或者非3GPP通信设备模块。甚至对于以各种方式构造的MN 100，本发明也具有同等的效果。此外，在本发明的前述实施例中，在如下条件下进行描述：MN 100通过发送/接收单元与基站进行无线电通信，但是MN 100可以与对应于基站的访问点进行有线通信，并且这在访问点之间的切换方面也具有同等效果。

将在描述本发明的前述实施例时使用的每个功能块实施为以集成电路为代表的LSI(大规模集成)。它们可以分别由一个芯片制成，或者它们可以由一个芯片制成，用以包括它们中的一些或全部。这里，虽然假设LSI，但是，取决于集成度，其可以称为IC(集成电路)、系统LSI、超LSI、或极LSI。

此外，创建集成电路的技术不限于LSI，并且可以通过专用电路或通用处理器来实施其。还可以采用能够在LSI制造后编程的FPGA(现场可编程门阵列)、或者能够重构连接或设定LSI内的电路单元的可重构处理器。

另外，如果能够取代LSI的集成电路技术随着半导体技术或从其导出的另一技术的发展而出现，则该技术当然可以用于所述集成功能块。例如，生物技术的应用会是可能的。

工业适用性

当具有多个访问技术的移动终端在本地网络的移动性管理域内移动时，本发明具有如下优点：最小化将要被分配给移动终端的前缀的数量，从而可以有效使用前缀。本发明适用于分组交换数据通信网络中的通信技术，并且具体地适用于当与对端节点通信的移动终端具有两个或更多地址时的通信技术、或者当网络域进行基于网络的本地移动性管理时的通信技术。

Claims (35)

1.一种网络前缀分配管理系统，用于管理向附连至基于网络的本地移动性域的移动终端的网络前缀的分配，其中

所述系统被设置为不维持将对于所述移动终端进行通信来说不必要的网络前缀分配给所述移动终端的状态。

2.如权利要求1所述的网络前缀分配管理系统，其中所述本地移动性域内的网络实体被设置为检测已经被分配给所述移动终端且对于所述移动终端的通信来说不必要的网络前缀，并且从向所述移动终端的网络前缀分配中删除不再被需要用于所述移动终端的通信的网络前缀。

3.如权利要求1所述的网络前缀分配管理系统，其中所述移动终端被设置为检测将对于所述移动终端进行通信来说必要的网络前缀分配给所述移动终端的状态，并且向所述本地移动性域通知前缀偏好信息，所述前缀偏好信息包括用于实现分配由网络前缀使用优化检测单元检测的网络前缀的状态的信息，其中所述网络前缀使用优化检测单元用于检测对于所述移动终端来说必要的网络前缀的使用优化。

4.如权利要求3所述的网络前缀分配管理系统，其中所述移动终端被设置为检测已经分配给所述移动终端且不再被需要用于所述移动终端的通信的网络前缀，并且向所述本地移动性域发送所述前缀偏好信息，用于请求从向所述移动终端的网络前缀分配中删除不再被需要用于所述移动终端的通信的网络前缀，使得所述本地移动性域内的网络实体将从向所述移动终端的网络前缀分配中删除不再被需要用于所述移动终端的通信的网络前缀。

5.如权利要求3所述的网络前缀分配管理系统，其中通过多个网络接口而附连至所述本地移动性域的所述移动终端被设置为检测已经被分配给所述移动终端的多个网络接口之中的第一网络接口、且在所述移动终端的多个网络接口之中的不同于所述第一网络接口的第二网络接口上可重新使用的网络前缀，并且向所述本地移动性域发送所述前缀偏好信息，用于请求将可所述重新使用的网络前缀分配给所述第二网络接口，使得所述本地移动性域内的网络实体将所述可重新使用的网络前缀的分配从所述第一网络接口改变至所述移动终端的第二网络接口。

6.如权利要求5所述的网络前缀分配系统，其中当用于管理和分配将要被分配给所述移动终端的网络前缀的多个前缀管理实体存在于所述本地网络域中时，从所述多个前缀管理实体之中识别能够改变所述可重新使用的网络前缀的分配的前缀管理实体。

7.如权利要求6所述的网络前缀分配系统，其中所述移动终端向所述本地移动性域发送与所述可重新使用的网络前缀关联的访问点名称，以识别能够改变所述可重新使用的网络前缀的分配的前缀管理实体。

8.如权利要求6所述的网络前缀分配系统，其中所述移动终端识别已经分配了所述可重新使用的网络前缀的前缀管理实体，并且当作出将所述可重新使用的网络前缀分配给所述第二网络接口的请求时，所述移动终端发送关于所识别的前缀管理实体的信息。

9.如权利要求6所述的网络前缀分配系统，其中所述移动终端被设置为请求当已经分配了所述可重新使用的网络前缀时连接的网络节点识别已经分配了所述可重新使用的网络前缀的前缀管理实体。

10.如权利要求3所述的网络前缀分配管理系统，其中所述移动终端被设置为检测到临时使用将要被分配给所述移动终端的网络前缀，并且向所述本地移动性域发送指示将要被分配给所述移动终端的网络前缀被临时使用的前缀偏好信息，使得当完成对所述网络前缀的临时使用时，所述本地移动性域内的网络实体将从向所述移动终端的网络前缀分配中删除已经完成通过所述移动终端对其临时使用的所述网络前缀。

11.一种附连至基于网络的本地移动性域以使用从所述本地移动性域分配的网络前缀进行通信的移动终端，所述移动终端包括：

前缀使用优化检测单元，用于检测对于所述移动终端进行通信来说必要的网络前缀被分配给所述移动终端的状态；以及

前缀偏好信息通知单元，用于向所述本地移动性域通知前缀偏好信息，所述前缀偏好信息包括用于实现分配由所述网络前缀使用优化检测单元检测的且对于所述移动终端来说必要的网络前缀的状态的信息。

12.如权利要求11所述的移动终端，其中

所述网络前缀使用优化检测单元检测已经被分配给所述移动终端且不再被需要用于所述移动终端的通信的网络前缀，并且

所述前缀偏好信息通知单元向所述本地移动性域发送所述前缀偏好信息，用于作出从向所述移动终端的网络前缀分配中删除不再被需要用于所述移动终端的通信的所述网络前缀的请求。

13.如权利要求12所述的移动终端，其中所述网络前缀使用优化检测单元检测到所述网络接口被关闭，使得被分配给将要被关闭的网络接口的网络前缀将被检测作为已经被分配给所述移动终端且不再被需要用于所述移动终端的通信的网络前缀。

14.如权利要求12所述的移动终端，其中从所述本地网络域分配多个不同类型的前缀，使得所述网络前缀使用优化检测单元从所述多个不同类型的前缀之中检测不必要的网络前缀。

15.如权利要求11所述的移动终端，其中

所述移动终端通过多个网络接口而附连至所述本地移动性域，

所述网络前缀使用优化检测单元检测已经被分配给所述移动终端的多个网络接口之中的第一网络接口、且在所述移动终端的多个网络接口之中的不同于所述第一网络接口的第二网络接口上可重新使用的网络前缀，并且

所述前缀偏好信息通知单元向所述本地移动性域发送所述前缀偏好信息，用于请求将可重新使用的网络前缀分配给所述第二网络接口。

16.如权利要求15所述的移动终端，其中当检测到所述第二网络接口的激活时，所述网络前缀使用优化检测单元判定已经被分配给所述第一网络接口的网络前缀是否在所述第二网络接口上可使用。

17.如权利要求16所述的移动终端，其中当用于管理和分配将要被分配给所述移动终端的网络前缀的多个前缀管理实体存在于所述本地网络域中时，从所述多个前缀管理实体之中识别能够改变所述可重新使用的网络前缀的分配的前缀管理实体。

18.如权利要求17所述的移动终端，其中向所述本地移动性域发送与所述可重新使用的网络前缀关联的访问点名称，以识别能够改变所述可重新使用的网络前缀的分配的前缀管理实体。

19.如权利要求17所述的移动终端，其中识别已经分配了所述可重新使用的网络前缀的前缀管理实体，并且当作出向所述第二网络接口分配所述可重新使用的网络前缀的请求时，发送关于所识别的前缀管理实体的信息。

20.如权利要求17所述的移动终端，其中请求当已经分配了所述可重新使用的网络前缀时连接的网络节点识别已经分配了所述可重新使用的网络前缀的前缀管理实体。

21.如权利要求11所述的移动终端，其中

所述网络前缀使用优化检测单元检测到临时使用将要被分配给所述移动终端的网络前缀，并且

所述前缀偏好信息通知单元向所述本地移动性域发送指示将要被分配给所述移动终端的网络前缀被临时使用的所述前缀偏好信息。

22.如权利要求21所述的移动终端，其中所述网络前缀使用优化检测单元判定是否需要维持网络前缀用于所述移动终端进行通信。

23.如权利要求21所述的移动终端，其中所述网络前缀使用优化检测单元判定将要被分配给所述移动终端的网络前缀是否仅用于特定通信服务。

24.如权利要求21所述的移动终端，其中所述网络前缀使用优化检测单元判定从现在起将被分配给所述移动终端的网络前缀是否被临时使用。

25.如权利要求21所述的移动终端，其中所述网络前缀使用优化检测单元判定已经被分配给所述移动终端的网络前缀是否被临时使用。

26.如权利要求11所述的移动终端，其中当完成通过所述移动终端对所述网络前缀的临时使用时，所述前缀偏好信息通知单元向所述本地移动性域通知完成了所述网络前缀的临时使用。

27.如权利要求11所述的移动终端，其中所述前缀偏好信息通知单元将所述前缀偏好信息插入到邻居发现消息、DHCP消息、层2连接建立信令消息和AAA信令消息中的任何一个中，以向所述本地移动性域通知所述前缀偏好信息。

28.如权利要求11所述的移动终端，其中

所述网络前缀使用优化检测单元具有第一检测功能，用于检测已经被分配给所述移动终端且不再被需要用于所述移动终端的通信的网络前缀，

所述移动终端通过多个网络接口而附连至所述本地移动性域，并且具有第二检测功能，用于检测已经被分配给所述移动终端的多个网络接口之中的第一网络接口、且在所述移动终端的多个网络接口之中的不同于所述第一网络接口的第二网络接口上可使用的网络前缀，

所述网络前缀使用优化检测单元具有第三检测功能，用于检测到临时使用将要被分配给所述移动终端的网络前缀，

所述前缀偏好信息通知单元具有：

第一通知功能，用于向所述本地移动性域发送所述前缀偏好信息，用于请求从向所述移动终端的网络前缀分配中删除被所述第一检测功能检测为对于所述移动终端的通信来说不必要的网络前缀，

第二通知功能，用于向所述本地移动性域发送所述前缀偏好信息，用于请求向所述第二网络接口分配被所述第二检测功能检测的可重新使用的网络前缀，以及

第三通知功能，用于向所述本地移动性域发送关于被所述第三检测功能检测为被临时使用的网络前缀的前缀偏好信息，以指示将要被分配给所述移动终端的网络前缀被临时使用，并且

所述移动终端还包括模式选择单元，用于从所述第一检测功能和所述第一通知功能的应用、所述第二检测功能和所述第二通知功能的应用、以及所述第三检测功能和所述第三通知功能的应用之中选择用于将要被分配给所述移动终端的网络前缀的应用中的任何一个。

29.如权利要求28所述的移动终端，其中所述模式选择单元被设置用于为归属前缀选择所述第二检测功能和所述第二通知功能的应用，并且为本地前缀选择所述第三检测功能和所述第三通知功能的应用。

30.一种前缀分配管理设备，用于管理向附连至基于网络的本地移动性域的移动终端的网络前缀的分配，所述设备包括：

前缀对应关系维持单元，用于管理向所述移动终端的网络前缀的分配，以维持被分配给所述移动终端的网络前缀与所述移动终端之间的对应关系；以及

前缀管理单元，当从所述移动终端接收到前缀偏好信息时，基于所述前缀偏好信息改变被分配给所述移动终端的网络前缀与所述移动终端之间的对应关系，其中所述前缀偏好信息包括用于实现分配对于所述移动终端来说必要的网络前缀的状态的信息。

31.如权利要求30所述的前缀分配管理设备，其中当从所述移动终端接收到用于请求从向所述移动终端的网络前缀分配中删除对于所述移动终端的通信来说不必要的网络前缀的前缀偏好信息时，所述前缀管理单元被设置为从被分配给所述移动终端的网络前缀与所述移动终端之间的对应关系中删除对于所述移动终端的通信来说不必要的网络前缀的分配。

32.如权利要求30所述的前缀分配管理设备，其中当从所述移动终端接收到用于请求将网络前缀分配给第二网络接口的前缀偏好信息时，所述前缀管理单元被设置为从被分配给所述移动终端的网络前缀与所述移动终端之间的对应关系中删除向第一网络接口的可重新使用的网络前缀的分配，并且将所述可重新使用的网络前缀分配给第二网络接口，其中所述网络前缀已经被分配给附连至所述本地移动性域的所述移动终端的多个网络接口之中的第一网络接口并且在所述移动终端的多个网络接口之中的不同于所述第一网络接口的第二网络接口上可重新使用。

33.如权利要求30所述的前缀分配管理设备，其中当从所述移动终端接收到指示在所述移动终端中临时使用将被分配给所述移动终端的网络前缀的所述前缀偏好信息时，所述前缀管理单元被设置为在被分配给所述移动终端的网络前缀与所述移动终端之间的对应关系中将信息添加至临时使用的网络前缀。

34.如权利要求33所述的前缀分配管理设备，其中所述前缀管理单元被设置为根据临时使用的网络前缀的类型，决定从被分配给所述移动终端的网络前缀与所述移动终端之间的对应关系中删除临时使用的网络前缀的分配的时刻。

35.如权利要求33所述的前缀分配管理设备，其中在完成通过所述移动终端对所述网络前缀的临时使用之后，当所述前缀偏好信息通知单元从所述移动终端接收到指示完成了通过所述移动终端对所述网络前缀的临时使用的信息时，所述前缀管理单元被设置为从被分配给所述移动终端的网络前缀与所述移动终端之间的对应关系中删除临时使用的网络前缀的分配。

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