CN102474840A - 增强基于网络的ip移动管理协议以提供多宿支持 - Google Patents

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Abstract

本发明的一个目的在于，用于增强基于网络的IP移动管理协议以提供多宿(multihoming)支持的方法，所述方法包括基于多宿组信息提供多宿支持，所述信息标识移动节点MN的一组接口，该组接口在相同移动会话下，应移动接入网关MAG的请求，由本地移动锚点LMA管理。

Description

增强基于网络的IP移动管理协议以提供多宿支持
技术领域
本发明一般涉及移动通信网络与系统，并涉及该等网络与系统中的移动管理协议。
背景技术
移动通信网络与系统的详细描述，以及该等网络与系统中的移动管理协议，可在文献中找到，例如特别是由如面向IP移动管理的IETF等标准化组织发布的文献。
基于网络的IP移动管理协议，例如特别是代理移动IPv6，PMIPv6(如RFC5213中所规范)，与如移动IPv6等基于主机的IP移动管理相比，具有多项优势；然而，现今定义的基于网络的IP移动管理协议，例如特别是PMIPv6，未能提供足够的多宿支持。
有必要提供这样的多宿支持，特别是对于PMIPv6。更一般地，有必要改善基于网络的IP移动管理协议。
发明内容
本发明尤其解决这样的需求。
在一方面，这些目的与其他目的，在实施例中，通过用于增强基于网络的IP移动管理协议以提供多宿支持的方法，得以实现，所述方法包括基于多宿组信息提供多宿支持，所述信息标识移动节点MN的一组接口，该组接口在相同移动会话下，应移动接入网关MAG的请求，由本地移动锚点LMA管理。
在另一方面，这些目的与其他目的，通过用于执行该方法的实体，例如特别是移动接入网关MAG与本地移动锚点LMA，得以实现。
附图说明
这些目的与其他目的，从下列描述并结合附图，将变得更为明显：
-图1示意性示出具有PMIPv6拓展的多宿移动节点，
-图2示意性示出面向多宿拓展的移动会话，
-图3示意性示出初始多宿建立，
-图4示意性示出多宿更新，
-图5示意性示出多宿滤波器修改，
-图6示意性示出多宿接口移除，
-图7示意性示出多宿接口添加，
-图8示意性示出多宿选项，
-图9示意性示出FID选项动作取值。
具体实施方式
在一个方面，本发明提供对代理移动IPv6的拓展以支持多宿移动节点(MN)。这些拓展旨在允许该等移动节点当被附着于PMIPv6域时，以同时并可能区分的方式在多个接口发送与接收IP分组。这些拓展的一个典型使用，是基于过滤规则(例如，一个MN接口专用于VOIP流量，而另一个MN接口专用于HTTP流量)在多个接口间执行下行流区分。该等对于PMIPv6的建议拓展，尝试以一种后向兼容的方式增进目前的PMIPv6规范。
代理移动IPv6(PIMIPv6)，在[RFC5213]中被规范，给连接至PMIPv6域的主机提供基于网络的移动管理。PMIPv6引入了两个功能实体，本地移动锚点(LMA)与移动接入网关(MAG)。该MAG是第一个检测MN附着并提供IP连接的第三层跳转节点(hop)。该LMA是将一个或多个HNP分配至MN的实体，并是所有出/入该MN的流量的拓扑锚点。PMIPv6支持MN通过多个接口连接至相同的PMIPv6域(此MN被称为多宿MN)。然而在此情况下，PMIPv6要求每个接口被分配一个不同的IPv6地址，从而阻碍了多宿能力。IETFNETEXT工作组“利用代理移动IPv6的多接口支持”，在2009年三月，研究如何在PMIPv6中支持多宿，并确定关于IPv6地址管理的三个可能模型：
每个接口唯一前缀
每个接口唯一地址
接口间共享地址
它进一步地描述了与每个模型相关的主题，尤其是切换行为与安全方面。
在本发明一个实施例的下列描述中，该接口间共享地址模型将被考虑，作为范例。在此例中，焦点旨在适应这一情况--多宿MN在相同地址的情况下为其互联网对端所了解，而其被附着的PMIPv6域可按自身的准则，通过合适的MN接口执行分组分发。因此，仅单个本地网络前缀(HNP)与PMIPv6域中的多宿MN相关联。其他范例可被构想。
在本发明的实施例的下列描述中，接口“切换”或“移动”术语，在多宿环境(其中，多个MN接口被同时使用)中可能被认为混淆的，将不被再次使用。作为替代，多宿组(MN接口的逻辑组)的概念被引入，并且，对关于MN的组实体(group entity)的基础操作(添加、修改、移除)的支持被提供。如此术语被期望更适合一般的多宿范式。在本发明的实施例的下列描述中，例如，缺省的多宿组(id＝0)被定义为表示一给定MN的所有接口。
在PMIPv6域中多宿MN能力的功能使用，被以灵活、多用途的方式定义。这允许在具有多宿MN的PMIPv6域中的各种流量处理，例如(不限于)：流量阻塞、流量负载平衡或流量区分。为实现该灵活性，“滤波器”的概念被用于表示单一的准则，该准则在与MN接口相关的MAG与LMA之间被管理。单一滤波器可基于每个多宿组，被添加、删除和修改。灵活性通过支持任意的滤波器语法(或文法)得以实现，该滤波器语法如2009年4月IETF MEXT工作组“在移动IPv6与Nemo基本支持中的流绑定”所提议。该滤波器语法与MAG及LMA实体间的约定相关。
图1示出面向多宿支持的PMIPv6拓展的一般原理，如本发明的实施例所提议。当MN激活if1，MAG1选择缺省的多宿组并向LMA执行代理注册。MAG1在注册过程中提供滤波器(flow1)。LMA接受来自MAG1的代理注册，并根据共享地址模型分配MN的地址。
由于代理注册正请求多宿支持，LMA存储MAG1滤波器，该滤波器产生并发送至pCoA1。
当MN激活if2，MAG2选择缺省的多宿组并向LMA执行代理注册。MAG2在注册过程中提供滤波器(flow2)。LMA接受来自MAG2的代理注册，并根据共享地址模型分配MN的地址。LMA存储MAG2滤波器，该滤波器产生并发送至pCoA2。
随后，LMA接收指向MN地址的IP分组。该LMA尝试将每个IP分组与滤波器(flow1，flow2)相匹配。当一滤波器匹配(flow1或flow2)，该LMA为该匹配流上下文中的IP分组执行操作。特别地，若该IP分组将被分发，该LMA利用与该滤波器相关的pCoA执行分发(对应于flow1的pCoA1或对应于flow2的pCoA2)。
LMA行为被拓展以支持下行(DL)分组通过多个接口同步传输至移动节点。对于该MN如何执行上行(UL)分组传输，未作假定。该MN可能或者将单个接口用于UL，或者根据现有或新的机制，例如由IETF MIF工作组正在定义的机制，选择一个接口。
LMA与MAG的行为均被拓展，以为多宿MN提供增强的代理绑定管理。LMA将支持多宿类型的绑定控制项(BCE)。这包括参考多宿组id(mhgid)与BCE中一组滤波器的能力。这还包括当多宿被使用时、为每个MN分配一个唯一的HNP的机制。LMA应支持或授权下行分组处理，并根据流规范进行分发。MAG与LMA均应能够基于每一个多宿MN，对流进行管理。应MAG利用PBU/PBA交换的请求，下行流在LMA层被创建/删除/修改。
在实施例中，建议拓展PMIPv6以支持每个移动会话的多个代理CoA，该移动会话可能与利用流概念的下行传输准则相关。
当有MN附着时，该MAG确定该MN是否应被提供多宿服务，并且，若是，选择应被实施以供按其分发的流配置。该MAG可获知此信息，例如通过策略存储或利用附着专用的信令。若该MAG确定该MN可使用多宿服务，它根据[RFC5213]形成PBU，并添加多宿选项(如本发明一实施例所建议)与可能的一个或多个如前述MEXT文档中所定义的流标识选项。该多宿选项旨在标识(MHGID)，并对应MAG请求由LMA管理(创建/更新/删除)的该多宿组进行参数化。该多宿组的标识的选择可遵循如下规则：所有具有相同HNP与MHGID赋值的PBU，从LMA角度，属于同一移动会话。
图2示出移动会话如何被拓展以将相同的HNP扩展至多个接口。这更新了[RFC5213]中的文本，其中，[RFC5213]中的每个单个接口是在不同移动会话下被管理的。当有MN附着时，由MAG1(对应于PCoA1)所选择的该MHGID，被存储于LMA。当该MN附着于MAG2(对应于PCoA2)时，MAG2选择其MHGID的赋值。若MAG1与MAG2的MGHID及HNP的赋值均匹配时，那么LMA将PCoA2--MHGID0添加至已有移动会话。
该MAG将多宿指示作为将流添加至PBU--若存在--的明确指示。例如，这样的流可在MN接入网络的过程中获知。
当接收到包括用于多宿的指示的PBU，LMA应执行绑定缓存查询，并将该信息添加至所发现的BCE。滤波器，若存在，被提取自该PBU并由LMA处理。滤波器处理的结果，由该LMA逐个地在PBA中被返回。
用于多宿建立、更新、滤波器修改与接口移除/添加的流程图的范例，现在将被描述。
图3示出初始多宿建立。图3示出IF1的附着，以及随后IF2的附着。IF1与IF2属于同一个多宿组ID(即缺省的多宿组id0)。
图4示出多宿更新：图4示出当生命周期结束如何完成绑定更新。
图5示出多宿滤波器的修改。图5示出当接收到内部或外部MAG触发事件时，滤波器也可被修改。从PMIPv6的角度，滤波器修改通过绑定更新语法(HI＝5)被执行。目标多宿组由该MAG在多宿选项(MHGID域)中被设置。这支持MAG在任意时刻修改其所负责的下行滤波器。
图6示出多宿接口移除。图6示出如何从由MAG为给定MN管理的多宿组移除接口。目标多宿组由该MAG在多宿选项(MHGID域)中被设置。
图7示出多宿接口添加。图7解决了在给定MN的同一个多宿组中、该MN添加第三个接口的情况。目标多宿组由该MAG在多宿选项(MHGID域)中被设置。
对于如[RFC5213]中所定义的协议选项的下列拓展，如本发明一实施例所提供，现在将被描述。
图8示出多宿选项。下列域被提供：
类型TBA
长度8-位无符号整型，表明该选项除类型与长度域外以八位组为单位的长度。该域必须被设置为2。
MHGID：该8位域识别PBU/PBA所引用的多宿组。
数值0被保留给缺省的多宿组，该缺省多宿组包括MN的所有接口。仅数值0可被支持。
操作
该3-位域被用于提供当从多宿组中移除接口时由LMA执行的选项操作。当PBU中HI数值被设置为4时，该域应仅由该MAG设置；否则，该域应被设置为0。下列位值目前被定义：
000：保留
001：移除滤波器
010：保持滤波器
RFU(保留以供后续使用)
该5-位域目前未被使用。该值必须由发送者初始化为0，并必须被接收者忽略。
关于该操作域的下列考虑可能应用。若001(移除滤波器)当接口移除时被设置，该LMA应移除当前被配置的所有滤波器。这可能会导致下行流量的中断。若010(保持滤波器)当接口移除时被设置，该LMA应协调，以将配置于被移除接口上的滤波器，再次具象化(re-instantiate)至该多宿组--若存在--的其他接口的现有滤波器(若存在)。这支持避免下行流量的中断。该操作的实现在LMA层可被规范化。然而，接口上已被再次具象化的滤波器，应由该LMA利用流标识选项的特定状态进行广告，无论何时MAG执行该接口的滤波器操作。
图9示出流标识选项。
在前述MEXT文档中所定义的FID选项，可被用于管理下行分组在多宿MN的接口间的分发。该选项可能被MAG用于为MN的特定多宿组创建/修改/删除LMA上的滤波器。当在LMA层成功处理与安装滤波器，单个状态(状态域)应由该LMA返回至该MAG。该LMA应随后通过由MAG安装的滤波器，评估指向MN的分组，其中，该(等)MAG在同一个移动会话中代理该MN。该LMA可执行与该(等)匹配滤波器相关的该(等)操作。
若该LMA将多宿接口组上的流，再次具象化至面向给定MN的MAG，该LMA可执行下列处理：
●对于指向该目标LMA的MN的多宿组，在现有滤波器的上下文中，分配唯一FID至被再次具象化的滤波器
●将PRO域设置为新的保留值，如当前规范所建议的[MEXT]的(2：由LMA再次具象化的流绑定)
●将FID-PRI与操作域从初始滤波器复制至再次具象化的滤波器
由于目前在[RFC5213]中未有定义MAG与LMA间的通知机制，再次具象化的滤波器将仅应MAG的请求由LMA返回。当MAG更新PBU或创建/修改/删除其自身的滤波器时，这可能会发生。
该选项的格式此后被简单复述。在一实施例，建议拓展该PRO域赋值，以添加该(2：由LMA再次具象化的流绑定)的预定义数值。该选项的完整规范可在前述MEXT文档中找到。
在本发明的实施例中的MAG行为现在将被描述。该MAG当有MN附着时，根据[RFC5213]执行所有步骤。此外，它执行下列检查。该MAG获知该MN是否在请求HNP作为新的移动会话的部分，或者它是否在请求附着新的接口作为已有移动会话的部分。该MAG获取MHGID--例如从MN的简档(profile)--以及滤波器。该MAG可获知滤波器，例如以接入专用的方式，或备选地通过其他基础设施支持。在任何情况下，该MAG对PBU进行编码处理，其中，该PBU包括至少如前规范的多宿选项，与可能的一个或多个FID选项。
该MAG可通过发送载有待执行的滤波器操作的PBU，修改或删除附着于多宿组的滤波器。它将根据该LMA所返回内容分析单个结果。此外，MAG应被准备就绪，以处理当MN已断开属于同一个多宿组的接口时、由LMA已再次具象化的滤波器。
当代理MN的MAG检测到该MN已分离相关接口，MAG通过发送生命周期设置为0的PBU，停止代理MN，并包括多宿选项，该多宿选项标识所分离接口的目标多宿组以及关于滤波器的移除行为。MAG等待成功PBA以释放MN接入。
在本发明的实施例中的LMA行为现在将被描述。该LMA应在BCE与概念数据结构方面被修改。
BCE修改：该LMA绑定缓存查询方法应被拓展以容纳多宿支持。若该LMA处理多宿选项，它应更新如[RFC5213]中定义的现有移动会话。此外，它执行下列检查。
若多宿选项出现于PBU，该LMA分配/更新/删除其引用的该移动会话与多宿组ID。在该PBU中接收的流滤波器，为目标多宿组ID被创建/修改/删除，并且，结果应基于单个滤波器被返回。
此外，该LMA根据MAG的指令，处理接口从多宿组中的移除。特别地，若MAG指令LMA从多宿组移除接口但保持滤波器，该LMA将根据其自身机制，在该多宿组的现有接口上再次具象化滤波器。若LMA不支持多宿拓展(整体上)或特定多宿选项，如本发明实施例所建议，它可能在PBA中返回一个状态码，如[RFC5213]中所定义。后续的规范可能被拓展，以包括多宿特定状态，如：MH_NOT_SUPPORTED_BY_LMAMH_FILTERS_REINSTANCIATION_NOT_SUPPORTED_BY_LMA
在一个方面，在一个实施例中，本发明提供用于改进基于网络的IP移动管理协议的方法，所述协议在移动接入网关MAG与本地移动锚点LMA间运行，所述方法包括提供多宿支持，基于MAG与LMA间交换的多宿组信息，所述信息标识移动节点MN的一组接口，该组接口在同一移动会话下，应MAG请求由LMA管理。
在一实施例中，所述方法包括步骤：
-当有MN附着时，MAG向LMA发送代理绑定更新PBU，该PBU包括载有所述多宿组信息的多宿选项。
在一实施例中，所述方法包括步骤：
-当有MN附着时，MAG确定该MN是否被提供多宿服务，并且，若是，则向LMA发送代理绑定更新PBU，该PBU包括载有所述多宿组信息的多宿选项。
在一实施例中，所述方法包括步骤：
-当有MN附着时，MAG向LMA发送代理绑定更新PBU，该PBU包括多宿选项与流标识选项。
在一实施例中，所述方法包括步骤：
-当自MAG接收到包括多宿组信息的代理绑定更新PBU时，LMA执行绑定缓存查询并将该信息添加至所获取的绑定缓存项BCE。
在一实施例中，多宿组的标识符MHGID的选择是使得所有由MAG发送至LMA的且具有相同的本地网络前缀与MHGID赋值的代理绑定更新PBU，从LMA角度，属于同一移动会话。
在一实施例中，缺省的多宿组(id＝0)被定义以表示MN的所有接口。
在一实施例中，所述方法包括提供对关于MN的组实体的基础操作的支持。
除了用于改进基于网络的IP移动管理协议的方法(其范例此前已被描述)，本发明的目标还可以是不同实体，例如特别是在实施例中包括执行该方法的装置的移动接入网关MAG与本地移动锚点LMA。
上述装置的详细实现，对于本领域技术人员不构成任何特殊问题，因而，这样的装置，按其功能，对于本领域技术人员，无需比前面已揭示部分更充分地揭示。
本领域技术人员将易知，上述各种方法的步骤可由经编程的计算机来执行。在此，一些实施例也旨在覆盖程序存储设备，如数字数据存储介质，这些是机器或计算机可读的，并对机器可执行或计算机可执行的指令程序进行编码，其中，所述指令执行所述上述方法的所有步骤或部分。程序存储设备可以是，例如数字存储器，磁盘与磁带等磁存储介质，硬盘驱动器，或光可读数字数据存储介质。该等实施例还旨在覆盖经编程以执行上述方法的所述步骤的计算机。

Claims (11)

1.一种用于增强基于网络的IP移动管理协议以提供多宿支持的方法，所述方法包括基于多宿组信息提供多宿支持，所述信息标识移动节点MN的一组接口，该组接口在相同移动会话下，应移动接入网关MAG的请求，由本地移动锚点LMA管理。
2.根据权利要求1所述的方法，包括步骤：
-当有MN附着时，MAG向LMA发送代理绑定更新PBU，该PBU包括载有所述多宿组信息的多宿选项。
3.根据权利要求1所述的方法，包括步骤：
-当有MN附着时，MAG确定该MN是否被提供多宿服务，并且，若是，则向LMA发送代理绑定更新PBU，该PBU包括载有所述多宿组信息的多宿选项。
4.根据权利要求2或3所述的方法，包括步骤：
-当有MN附着时，MAG向LMA发送代理绑定更新PBU，该PBU包括多宿选项与流标识选项。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，包括步骤：
-当自MAG接收到包括多宿组信息的代理绑定更新PBU时，LMA执行绑定缓存查询并将该信息添加至所获取的绑定缓存项BCE。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，多宿组的标识符MHGID的选择是使得所有由MAG发送至LMA的且具有相同的本地网络前缀与MHGID赋值的代理绑定更新PBU，从LMA角度，属于同一移动会话。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，缺省的多宿组(id＝0)被定义以表示MN的所有接口。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，包括提供对关于MN的组实体的基础操作的支持。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述基本操作包括以下操作的至少一项：初始多宿建立、多宿更新、多宿滤波器修改、多宿接口移除、多宿接口添加。
10.一种移动接入网关MAG，包括用于执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法的装置。
11.一种本地移动锚点LMA，包括用于执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法的装置。
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