CN102138317B - 用于在移动通信系统中促进通信的方法和移动通信系统 - Google Patents

Abstract

用于促进包括地址委派实体的移动通信系统中的通信的方法，其中，附着至所述通信系统的移动节点被分配地址或地址前缀，所述地址或地址前缀分配由作为与移动性管理相关联的实体的移动性实体委派至某一其它配置组件(2)，其特征在于，在由移动性实体委派向移动节点分配地址或地址前缀时，所述配置组件(2)存储关于进行委派的所述移动性实体的信息。此外，公开了支持地址委派的对应移动通信系统。

Description

用于在移动通信系统中促进通信的方法和移动通信系统

技术领域

本发明涉及一种用于在包括地址委派实体的移动通信系统中促进通信的方法，其中，附着到所述通信系统的移动节点被分配了地址或地址前缀，所述地址或地址前缀分配由与移动性管理相关联的实体(移动性实体)委派给某一其它配置组件。

此外，本发明涉及一种支持地址委派的移动通信系统，包括：在附着至所述通信系统时被分配地址或地址前缀的移动节点、一个或多个与移动性管理相关联的实体(移动性实体)、以及至少一个配置组件，所述一个或多个移动性实体向所述至少一个配置组件委派了所述地址或地址前缀分配。

背景技术

对被视为用于将来的移动通信网络的基于IP的移动性管理协议进行设计，以使得可以将IP地址或IP地址前缀分配从与移动性管理相关联的实体委派给网络的另一个专用实体，例如用于动态主机配置的服务器(例如，DHCP服务器)或用于认证和授权的服务器(例如，AAA服务器)。

与结合地址委派相关的现有技术的工作包括以下文献：

·Proxy Mobile Ipv6(draft-ietf-netlmm-proxymip6-11.txt)

·DHCPv6Based Home Network Prefix delegation for PMIPv6(draft-sarikaya-netlmm-prefix-delegation-01.txt)

·Requirements for IPv6PrefixDelegation(IETF RFC 3769)

·Radius Delegated-IPv6-Prefix Attribute(IETF RFC 4818)。

为了简单起见，下面将把地址或地址前缀简称为“地址”。在下文中，移动通信系统中与移动性管理相关联的实体将简称为“移动性实体”。从移动性实体得到所委派的地址分配的实体将称为“配置组件”。此外，术语“通信”要在广泛的意义上加以理解，并且包括了移动网络节点之间的所有种类的数据交换，特别是语音、视频和多媒体数据。

总的来说，为了为正在附着的移动节点取回有效地址，确保移动节点的可达性的移动性实体向配置组件请求有效的IP地址。作为应答，配置组件向移动节点提供IP地址，并将移动节点的标识符与所分配的IP地址一起存储在其本地数据库中。从而，根据配置组件的数据库条目，移动节点可以一直链接到所分配的地址(或前缀)。

图1描述了移动通信系统1，其中，两个移动设备(移动节点A和移动节点B)注册到被表示为移动性实体A和B的不同移动性实体。这两个移动性实体A和B分别将地址(或地址前缀)分配委派给配置服务器。在所描述的场景中，两个移动性实体A和B都已选择了相同的配置服务器。

更特别地，在第一步骤(分别被表示为步骤A1和B1)中，每个移动节点向对应的移动性实体发送注册请求。备选地，网络实体(例如，根据Proxy Mobile Ipv6的移动性网关)接管移动节点的角色，向移动性实体发送这样的注册请求。在步骤A2和B2中，移动性实体A和B分别向配置服务器委派地址分配。配置服务器分配地址“Addr A”(针对移动性实体A)和“Addr B”(针对移动性实体B)，并如步骤A3和B3中分别示意的，将这些地址提供回进行请求的实体。为了完成注册过程，在图1中如步骤A4(步骤B4中，分别地)所示，移动性实体A(以及B，分别地)向移动节点A(以及向移动节点B，分别地)发送注册应答，注册应答包括所分配的地址“AddrA”(“Addr B”，分别地)。备选地，向代表移动节点发送请求的网络实体发送注册应答。在这种情况下，该网络实体向移动节点转发所分配的地址。

在结合图1描述的特定场景中，可能出现问题，例如，当移动节点A想要向移动节点B发送分组时。在这种情况下，所有的数据业务将采用默认的预定路径通过两个移动性实体。这样的默认路由路径可能是不利的，并可能导致过度地浪费网络资源。更糟的是，默认的路径可能很快超载。

发明内容

因此，本发明的目的是改进并进一步开发一种用于在移动通信系统中促进通信的方法和初始描述类型的移动通信系统，以便能够在具有多个移动性实体的拓扑结构中以可靠和有效的方式进行通信。

根据本发明，前述目的通过包括权利要求1的特征的方法来实现。根据该权利要求，这一方法的特征在于：在由移动性实体委派向移动节点分配地址或地址前缀时，所述配置组件存储关于进行委派的所述移动性实体的信息。

此外，前述目的通过包括独立权利要求14的特征的移动通信系统来实现。根据该权利要求，这一系统的特征在于：所述配置组件被配置为：在由移动性实体委派向移动节点分配地址或地址前缀时，存储关于进行委派的所述移动性实体的信息。

根据本发明，首先认识到，在一些移动通信网络，特别是在采用基于网络的移动性管理的网络中，有必要对将为进行附着的移动节点分配地址委派给配置服务器的移动性实体进行探索。在图1的场景中，移动性实体A可能需要找出谁是分组的目的节点(即，移动节点B)的移动性实体。还认识到，该信息可能有助于例如在移动性实体的控制下实现路由优化，以便业务源的移动性实体探索目的的移动性实体并向其进行信号发送。从而，在两个移动性实体的控制之下，可以进行前述优化路径的建立。

根据图1的示例性应用场景，关于移动节点B的移动性实体的信息还可以用作对移动节点A的分组去往移动节点B进行路由判决的信息。

总的来说，本发明利用将移动节点的地址解析成相关联的移动性锚点(即，移动性实体)的地址的方式，通过配置服务器来处理对移动性锚点的探索。在用于地址分配的现有解决方案中，迄今还没有考虑过这样的将移动节点的地址解析成其移动性锚点地址的解决方案，该移动性锚点请求针对移动节点的地址委派。

与该背景相对，当移动性实体将针对移动节点的地址分配委派给配置组件时，本发明提出：该配置组件存储关于进行委派的移动性实体的信息。例如，在该信息的帮助下，源节点的移动性实体能够直接联系目的节点的移动性实体，以使得能够在移动性实体的完全控制下实现路由优化，而不牵涉到配置组件。所提出的方法促进了对进行委派的节点的探索，这对于在将来的移动通信网络中实现高级的移动性管理(例如，对于路由优化支持)来说将是必要的。

根据优选实施例，配置组件是动态主机配置(DHC)服务器或认证和授权服务器。

在现有的移动通信网络中，这种服务器已经占主导地位。这意味着不需要新的专用实体，而仅需要对已有的服务器的功能进行扩展。

有利地，配置组件包括存储有关于进行委派的移动性实体的附加信息的数据库。从而，当从其它网络节点接收请求时，配置服务器可以容易地存取数据。

根据优选实施例，配置组件所存储的信息包括已向配置组件委派了地址分配的每个移动性实体的IP地址和/或标识符。在配置服务器的数据库条目中维持关于进行委派的实体的这种附加信息(例如，移动性实体的可路由的IP地址)使得能够通过网络的其它节点进行移动性实体的永久和直接的寻址。

此外，还可以提供：配置组件所存储的信息包括关于分配给移动节点的地址或地址前缀的信息和/或关于移动节点的标识符的信息。通过该绑定信息的方式，移动节点可以总是链接到所分配的地址，以及链接到对应的进行委派的移动性实体。

具体地，关于路由优化的有效准备，在从源节点接收指向目的节点的数据分组时，移动性实体可以联系配置组件，以请求关于已委派了对目的节点的地址或地址前缀的分配的移动性实体的信息。有利地，请求的输入参数包括至少目的节点的完全的专用IP地址或地址前缀和/或目的节点的标识符。该信息使得配置组件能够容易地针对所请求的信息来搜索其数据库。

在下一步骤中，可以提供：在接收到请求时，配置组件从其数据库条目取回所请求的信息，并将该信息提供回进行请求的移动性实体。提供所请求的进行委派的实体信息(例如，其可路由的IP地址)可能限制于该请求源自于可信网络组件的情况。

关于建立优化路由，进行请求的移动性实体可以采用从配置组件接收的信息来联系已委派了对目的节点的地址或地址前缀的分配的移动性实体。通过这样的方式，进行请求的移动性实体获得对优化路由建立处理的完全控制。

在较大的网络中，已经证实了实现分散的方法是有利的，根据该分散的方法，在通信系统中提供了多个配置组件。在这样的情况下，可以对上级实体进行操作，该上级实体被配置为：管理可由多个配置组件中的每一个配置组件分配的地址或地址前缀的池。因为涉及高度的可靠性，地址或地址前缀的池每次发生变化时，可以对上级实体进行更新。例如，如果移动节点例如由于位置改变而经由另一个移动性实体附着至网络，该另一个移动性实体经由另一配置组件执行地址委派，则通过旧的配置组件(在对应的移动节点解除注册的意义上)、通过新的配置组件(在移动节点进行注册的意义上)或通过旧的配置组件和新的配置组件二者，将该变化报告给上级实体。

有利地，上级节点起到一种重定向代理的功能。这意味着在从源节点接收指向目的节点的数据分组时，移动性实体首先联系上级实体以找出系统的配置组件中的哪一个负责对目的节点的地址或地址前缀的委派分配。然后，即在探索到正确的配置组件后，移动性实体可以联系所识别出的配置组件，以请求关于已委派了对目的节点的地址或地址前缀的分配的移动性实体的信息。

关于移动性实体与配置服务器之间的有效通信(这是容易实现的)，提出了使用特定接口协议。有利地，经由已存在的协议来执行通信，例如根据RFC2131的DHCP(动态主机配置协议)、根据RFC2865的RADIUS(远程认证拨号用户服务)或根据RFC3588的所谓“diameter”协议。

附图说明

存在若干种方式来有利地设计并进而发展本发明的教导。为此，一方面参考从属于专利权利要求1和14的专利权利要求，另一方面参考通过由附图示意的对本发明的实施例的优选示例进行的以下说明。结合在附图的帮助下对本发明的优选实施例的说明，将对优选实施例和教导的其它发展进行大致说明。在附图中：

图1是根据现有实现的在移动设备与移动性实体的注册期间的地址委派过程的示意图，

图2示意了根据本发明的实施例的基于移动性实体探索的路由优化，以及

图3示意了根据本发明的另一实施例的在多个配置服务器的帮助下的移动性实体探索。

具体实施方式

图2示意了根据本发明的一个实施例的移动通信系统1，在该实施例中，移动性实体在配置服务器2的帮助下彼此探索。

在图2的场景中，假定移动节点A和移动节点B已经执行了如结合图1所描述的注册以及地址委派和分配处理。因此，移动节点A向已将地址分配委派给配置服务器2的移动性实体A进行注册。移动节点A已被分配了地址“AddrA”。类似地，移动节点B向已将地址分配委派给配置服务器2的移动性实体B进行注册。移动节点B已被分配了地址“Addr B”。

根据本发明，配置组件2存储了关于进行委派的移动性节点A和B的信息，更特别地，当移动性节点A向配置服务器2委派针对移动节点A的地址分配时，配置服务器2在其数据库3中存储移动性实体A的IP地址。因此，配置服务器2的数据库3包括了将移动节点A、移动节点A的地址“Addr A”和进行委派的移动性实体A的IP地址链接在一起的捆绑条目。相应地，将相同的方式应用于移动节点。从而，配置服务器2在其数据库3中具有所有的地址和ID，数据库3因此起到包括与移动性实体探索有关的所有相关信息的全局数据库的功能。

基于如上概述的预先设置，图2中示意的场景以移动节点A经由移动性实体A向移动节点B发送数据分组而开始。为了避免经由该两个移动性实体(即，经由移动性实体A并经由移动性实体B)对整个数据业务进行路由，移动性实体A将移动节点B的地址解析成移动节点B的移动性实体B的地址。为此，移动性实体A向配置服务器2发送相应的请求(如步骤1所示意的)。起到数据库管理实体的功能的配置服务器2从其扩展数据库3取回所请求的信息，并将与移动性实体B有关的相关信息提供回移动性实体A(如步骤2中所指示的)。

使用从配置服务器2接收的与移动性实体B的标识有关的信息，移动性实体A能够直接与移动性实体B联系(如步骤3所指示的)。例如，这样的联系的原因可能是为了控制移动节点A与移动节点B之间的优化路由的建立，但不局限于此。具体地，作为优化路由建立的结果，在不穿过移动节点的移动性实体的情况下，可以在移动节点A和移动节点B的接入网之间对从移动节点A指向移动节点B的数据分组分别进行直接路由。与移动性实体之间建立优化路由的信令有关的细节在本描述的范围以外。

此外，接收到的关于移动性实体B的信息(例如，地址)可被移动性实体A用作在去往移动节点B的路由路径上发现数据分组的下一跳的指示。在该连接中，注意到移动节点B的地址可以是虚拟IP地址，这一点很重要。这使得取得相关联的移动性实体的可路由IP地址特别困难，因为移动节点的IP地址前缀可能与移动性实体的IP地址前缀不匹配。存储在配置服务器2的数据库3中的与移动性实体B有关的附加信息使得移动性实体A能够将该虚拟IP地址解析成移动性实体B的拓扑结构上正确并且可路由的IP地址。

如步骤4中所指示的，移动性实体B确认从移动性实体A接收到的请求，从而建立移动节点A与移动节点B之间的优化路由路径，该优化路由路径避免了经由移动性实体A和B对业务进行路由。因此，结合图2描述的路由优化的示例性使用情况将业务从移动性节点A和B卸下。

图3示意了包括多个配置服务器的移动通信系统1，在图3中描述了该多个配置服务器中的两个：2A、2B。再次地，如在图2中一样，将移动节点A向移动性实体A注册，将移动节点B向移动性实体B注册。与图2的实施例相反，这两个移动性实体A和B已选择了不同的配置服务器用于委派地址分配。移动性实体A已选择了配置服务器2A，而移动性实体B已选择了配置服务器2B。根据本发明，这两个配置服务器2A和2B已分别在每个移动节点的数据库条目中存储了关于进行地址委派的实体A和B的信息。

当移动性实体A从移动节点A接收指向移动节点B的数据分组时，移动性实体A将联系其配置服务器A，询问谁委派了地址B的分配(步骤1)。配置服务器A认识到其数据库条目不包括与地址B有关的任何绑定信息。因此，配置服务器A联系重定向代理或服务器4，并询问拥有包含移动节点B的地址B的地址池的配置服务器(如步骤2中所示意的)。

重定向代理4起到上级实体的功能，其知道通信系统1的每个配置服务器2A、2B可以分配的地址池。重定向代理4应该在这些地址每次出现变化时进行更新。被如此进行配置，重定向代理4可以被使用来发现哪个配置服务器负责具有给定的所委派地址的移动性实体。

如步骤3中所示意的，重定向代理4向配置服务器2A报告配置服务器2B是已被委派了地址B的分配的配置组件。在下一步骤(步骤4)中，配置服务器2A联系配置服务器2B，并要求具有地址B的移动性实体。配置服务器2B报告回移动性实体B的IP地址(步骤5)，配置服务器2A将移动性实体B的IP地址转发给移动性实体A(步骤6)。如已经结合图2进行解释的，然后移动性实体A可以例如出于路径优化的目的与移动性实体B直接联系(步骤7)。

作为总结，总的来说，本发明简单地通过参考已被委派了IP地址的节点的地址/前缀，允许网络实体探索进行地址信息(IP地址或标识符)委派的实体。这允许在委派地址/前缀分配的情况下，涉及移动性管理的实体进行彼此联系。因此，在特定的使用情况中，在基于网络的移动性场景下，本发明能够在移动性实体的控制下进行在移动终端之间的优化路由的建立。

受益于前面的描述和相关附图中所呈现的教导，本发明所属领域的技术人员可以想到这里所阐述的本发明的多种修改和其他实施例。因此，应该理解，本发明不限于所公开的特定实施例，并且修改和其他实施例旨在包括在所附的权利要求范围内。虽然在此使用了特定术语，然而这些术语只是以一般的、描述性的方式使用而不是为了进行限制。

Claims (17)

1.一种用于在包括地址委派实体的移动通信系统中促进移动节点之间的通信的方法，其中，附着到所述通信系统的移动节点被分配地址或地址前缀，所述地址或地址前缀分配由移动性实体委派给所述移动节点的每个移动性实体公共使用的单个其它配置组件(2)，所述移动性实体是所述移动节点的与移动性管理相关联的每个实体，

其特征在于，在由移动性实体委派向移动节点分配地址或地址前缀时，所述配置组件(2)存储关于进行委派的所述移动性实体的信息以及关于向移动节点分配的地址或地址前缀的信息和/或关于移动节点的标识符的信息，

其中，移动性实体联系所述配置组件(2)，以请求关于已委派了对目的节点的地址或地址前缀的分配的移动性实体的信息，

其中，在接收到所述请求时，所述配置组件(2)从其数据库(3)条目取回所请求的信息，并将其提供回进行请求的移动性实体，以及

其中，进行请求的移动性实体采用从所述配置组件(2)接收的信息，以直接联系已委派了对所述目的节点的地址或地址前缀的分配的所述移动性实体。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述配置组件(2)存储的信息包括：进行委派的所述移动性实体的IP地址和/或标识符。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，移动性实体联系所述配置组件(2)以请求关于已委派了对所述目的节点的地址或地址前缀的分配的移动性实体的信息的原因是从源节点接收到指向所述目的节点的数据分组。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，移动性实体联系所述配置组件(2)以请求关于已委派了对所述目的节点的地址或地址前缀的分配的移动性实体的信息的原因是从源节点接收到指向所述目的节点的数据分组。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，请求的输入参数包括：所述目的节点的IP地址或地址前缀和/或所述目的节点的标识符。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，请求的输入参数包括：所述目的节点的IP地址或地址前缀和/或所述目的节点的标识符。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述直接联系用于对源节点与所述目的节点之间的优化路由的建立进行控制。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，在多个配置组件的情况下，上级实体(4)被操作为：管理能够由所述通信系统的每一个所述配置组件(2)进行分配的地址或地址前缀的池。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述地址或地址前缀的池每次发生变化时，更新所述上级实体(4)。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，在从源节点接收指向所述目的节点的数据分组时，移动性实体首先联系所述上级实体(4)以找出所述配置组件(2)中的哪一个配置组件负责对所述目的节点的地址或地址前缀的委派分配，然后联系识别出的配置组件(2)，以请求关于已委派了对所述目的节点的地址或地址前缀的分配的移动性实体的信息。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，在从源节点接收指向所述目的节点的数据分组时，移动性实体首先联系所述上级实体(4)以找出所述配置组件(2)中的哪一个配置组件负责对所述目的节点的地址或地址前缀的委派分配，然后联系识别出的配置组件(2)，以请求关于已委派了对所述目的节点的地址或地址前缀的分配的移动性实体的信息。

12.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述移动性实体与配置服务器(2)之间的通信通过特定的接口协议来执行，具体通过动态主机配置协议DHCP RFC2131、远程认证拨号用户服务RADIUS RFC2865或者diameter RFC3588来执行。

13.一种支持地址委派的移动通信系统，所述移动通信系统包括：

移动节点，在附着至所述通信系统时被分配了地址或地址前缀；

一个或多个移动性实体，作为与移动性管理相关联的所述移动节点的实体；

所述一个或多个移动性实体公共使用的单个配置组件(2)，所述一个或多个移动性实体向单个配置组件(2)委派所述地址或地址前缀分配；

其特征在于，所述配置组件(2)被配置为：在由移动性实体委派向移动节点分配地址或地址前缀时，存储关于进行委派的所述移动性实体的信息以及关于向移动节点分配的地址或地址前缀的信息和/或关于移动节点的标识符的信息，

其中，移动性实体联系所述配置组件(2)，以请求关于已委派了对目的节点的地址或地址前缀的分配的移动性实体的信息，

其中，在接收到所述请求时，所述配置组件(2)从其数据库(3)条目取回所请求的信息，并将其提供回进行请求的移动性实体，以及

其中，进行请求的移动性实体采用从所述配置组件(2)接收的信息，以直接联系已委派了对所述目的节点的地址或地址前缀的分配的所述移动性实体。

14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述配置组件(2)是动态主机配置服务器或认证和授权服务器。

15.根据权利要求13或14所述的系统，其中，所述配置组件(2)包括数据库(3)，所述信息存储在所述数据库(3)中。

16.根据权利要求13或14所述的系统，包括上级实体(4)，所述上级实体(4)管理能够由所述通信系统的每一个所述配置组件(2)进行分配的地址或地址前缀的池。

17.根据权利要求15所述的系统，包括上级实体(4)，所述上级实体(4)管理能够由所述通信系统的每一个所述配置组件(2)进行分配的地址或地址前缀的池。