CN110832904A - 本地标识符定位符网络协议（ilnp）疏导 - Google Patents

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Abstract

由充当蜂窝通信网络中的演进的通用陆地无线电接入网（E‑UTRAN）节点B（eNodeB）的网络装置实现方法以支持蜂窝通信网络中的标识符定位符网络协议（ILNP）疏导的增量部署。该方法包括向用户设备（UE）通告第一接入点名称（APN）和第二APN，其中第一APN与在源eNodeB处实现的用户平面分组网关（P‑GWu）相关联，并且其中第二APN与蜂窝通信网络的核心中的分组网关（P‑GW）相关联。

Description

本地标识符定位符网络协议（ILNP）疏导
技术领域
本发明的实施例涉及第3代合作伙伴计划（3GPP）网络的领域；更具体地说，涉及使用ILNP来实现分布式网关架构。
背景技术
蜂窝通信网络使诸如蜂窝电话之类的用户设备（UE）101和类似计算装置能够使用扩频（spread spectrum）射频通信来进行通信。如图1所示，UE 101直接与无线电接入网（RAN）通信。RAN包括一组基站，诸如演进的通用陆地无线电接入网（E-UTRAN）节点，称为E-UTRAN节点B或eNodeB 103。图1是符合3GPP标准化蜂窝通信架构的蜂窝通信网络的示例架构的图，该蜂窝通信网络包括与网络的eNodeB 103通信的示例性UE 101。eNodeB 103与将UE 101连接到分组数据网络（PDN）的分组核心网络或演进的分组核心（EPC）115对接，UE101可以经由该分组数据网络（PDN）与蜂窝通信网络中的其它装置以及与蜂窝通信网络外部的装置通信。
EPC 115及其组件负责实现UE 101与蜂窝通信网络内部和外部两者的其它装置之间的通信。EPC 115包括服务网关（S-GW）105、分组网关（P-GW）107、移动性管理实体（MME）109和类似组件。附加组件是EPC 115的一部分（例如归属订户服务器（HSS） 111），但是为了清楚和简化表示，已经排除了与UE 101及其移动性的处置不太具有相关性的组件。UE 101可以在它地理上到处移动时改变eNodeB 103，UE 101通过eNodeB 103与网络通信。MME109、S-GW 105和P-GW 107协调以促进UE 101的这种移动性，而不中断UE 101的任何正在进行的电信会话。
MME 109是控制节点，其负责确定UE 101在附连时以及在RAN中的eNodeB 103之间发生切换时要与之通信的S-GW 105连同其它职责。MME 109具有其他责任，包括与UE 101的空闲模式通信，其包括寻呼和文本重传。
S-GW 105和P-GW 107为UE 101提供锚点，这些锚点促进UE 101的移动性而UE 101不会丢失与其它装置的连接。S-GW 105路由数据并转发到达和来自UE 101的数据，同时充当用于UE 101在eNodeB 103之间切换的移动性锚点。P-GW 107通过作为将UE 101的因特网协议（IP）地址提供到可路由PDN中的固定锚点来提供UE 101与外部PDN之间的连接性。取决于UE 101当前正在由归属网络还是受访网络服务，S-GW 105和P-GW 107可以属于共同运营商或不同运营商。
如图1的示例简化网络中所示，UE 101经由eNodeB 103与EPC 115通信，并且经由P-GW 107到达对端（correspondent）117A或117B。在该示例中，来自UE 101的业务穿过所连接的eNodeB 103、S-GW 105和P-GW 107，到达对端节点（CN）117。如果CN 117是移动装置，则到该CN的路径还可以穿过也对着公共PDN的P-GW、S-GW和eNodeB。CN 117可以是能够从UE101接收业务并向UE 101发送业务的任何装置，包括蜂窝电话、计算装置以及可以通过任何数量的中间联网或计算装置连接的类似装置。
移动运营商通常在全国范围部署数量非常少的P-GW站点，因此这些网关通常位于距RAN及其构成组件（诸如eNodeB 103）相当远的距离处。然而，来自UE 101的业务在到达CN117之前必须穿过S-GW 105和/或P-GW 107，如果它是另一个移动终端，则它只能由服务CN117的P-GW和S-GW到达。至S-GW 105及P-GW 107的业务通过隧道传送给这些装置，且由于它们遥远的位置，带宽和时延低效被引入蜂窝通信网络。
发明内容
由充当蜂窝通信网络中的源演进的通用陆地无线电接入网（E-UTRAN）节点B（eNodeB）的网络装置实现方法以支持蜂窝通信网络中的标识符定位符（locator）网络协议（ILNP）疏导（breakout）的增量（incremental）部署。该方法包括向用户设备（UE）通告第一接入点名称（APN）和第二APN，其中第一APN与源eNodeB处实现的用户平面分组网关（P-GWu）相关联，并且其中第二APN与蜂窝通信网络的核心中的分组网关（P-GW）相关联，建立与第一APN相关联的第一PDN会话，建立与第二APN相关联的第二PDN会话，经由第一PDN会话从UE接收去往第一对端节点（CN）的第一分组，经由源eNodeB处实现的P-GWu将第一分组转发到第一CN，经由第二PDN会话从UE接收去往第二CN的第二分组，以及经由蜂窝通信网络的核心中的P-GW将第二分组转发到第二CN。
由蜂窝通信网络中的用户设备（UE）实现方法以支持蜂窝通信网络中的标识符定位符网络协议（ILNP）疏导的增量部署。该方法包括从源演进的通用陆地无线电接入网（E-UTRAN）节点B （eNodeB）接收针对第一接入点名称（APN）和第二APN的通告，其中第一APN与在源eNodeB处实现的用户平面分组网关（P-GWu）相关联，并且其中第二APN与蜂窝通信网络的核心中的分组网关（P-GW）相关联，建立与第一APN相关联的第一PDN会话，建立与第二APN相关联的第二PDN会话，经由第一PDN会话发送去往具有ILNP能力的第一对端节点（CN）的业务，以及经由第二PDN会话发送去往不具有ILNP能力的第二CN的业务。
一种网络装置被配置成充当蜂窝通信网络中的源演进的通用陆地无线电接入网（E-UTRAN）节点B（eNodeB），其支持蜂窝通信网络中的标识符定位符网络协议（ILNP）疏导的增量部署。网络装置包括一个或多个处理器的集合以及其中存储有ILNP疏导组件的非暂时性计算机可读介质。ILNP疏导组件在由一个或多个处理器的集合执行时使网络装置向用户设备（UE）通告第一接入点名称（APN）和第二APN，其中第一APN与源eNodeB处实现的用户平面分组网关（P-GWu）相关联，并且其中第二APN与蜂窝通信网络的核心中的分组网关（P-GW）相关联，建立与第一APN相关联的第一PDN会话，建立与第二APN相关联的第二PDN会话，经由第一PDN会话从UE接收去往第一对端节点（CN）的第一分组，经由源eNodeB处实现的P-GWu将第一分组转发到第一CN，经由第二PDN会话从UE接收去往第二CN的第二分组，以及经由蜂窝通信网络的核心中的P-GW将第二分组转发到第二CN。
用户设备（UE）被配置成在蜂窝通信网络中操作，所述UE支持蜂窝通信网络中的标识符定位符网络协议（ILNP）疏导的增量部署。UE包括一个或多个处理器的集合以及其中存储有ILNP疏导组件的非暂时性计算机可读介质。ILNP疏导组件在由一个或多个处理器的集合执行时使UE：从源演进的通用陆地无线电接入网络（E-UTRAN）节点B（eNodeB）接收针对第一接入点名称（APN）和第二APN的通告，其中第一APN与在源eNodeB处实现的用户平面分组网关（P-GWu）相关联，并且其中第二APN与蜂窝通信网络的核心中的分组网关（P-GW）相关联；建立与第一APN相关联的第一PDN会话；建立与第二APN相关联的第二PDN会话；经由第一PDN会话发送去往具有ILNP能力的第一对端节点（CN）的业务；以及经由第二PDN会话发送去往不具有ILNP能力的第二CN的业务。
附图说明
通过参考以下描述和用于说明本发明的实施例的附图，可以最好地理解本发明。在附图中：
图1是符合3GPP标准化蜂窝通信架构的蜂窝通信网络的示例架构的图。
图2是根据一些实施例的具有分布式S-GW和P-GW的3GPP架构的图，该3GPP架构实现了ILNP疏导的增量部署。
图3A是示出根据一些实施例的当UE在具有ILNP疏导能力的eNodeB之间切换时的切换过程的操作的图。
图3B是示出根据一些实施例的当UE从具有ILNP疏导能力的eNodeB切换到不具有ILNP疏导能力的eNodeB时的切换过程的操作的图。
图3C是示出根据一些实施例的当UE从不具有ILNP疏导能力的eNodeB切换到具有ILNP疏导能力的eNodeB时的切换过程的操作的图。
图3D是示出根据一些实施例的当UE在不具有ILNP疏导能力的eNodeB之间切换时的切换过程的操作的图。
图4是根据一些实施例的切换呼叫流程的图。
图5是根据一些实施例的由eNodeB执行以支持ILNP疏导的增量部署的过程的流程图。
图6是根据一些实施例的由源eNodeB执行的切换过程的流程图。
图7是根据一些实施例的由目标eNodeB执行的切换过程的流程图。
图8是根据一些实施例的由UE执行以支持ILNP疏导的增量部署的过程的流程图。
图9是根据一些实施例的由UE执行的切换过程的流程图。
图10A示出了根据一些实施例的示例性网络内的网络装置（ND）之间的连接性，以及ND的三个示例性实现。
图10B示出了根据一些实施例的实现专用网络装置的示例性方式。
图10C示出了根据一些实施例的各种示例性方式，可以采用这些方式来耦合虚拟网络元件（VNE）。
图10D示出了根据一些实施例在每个ND上具有单个网络元件（NE）的网络，并且在该直接方法内，将传统的分布式方法（通常由传统路由器使用）与用于维护可达性和转发信息（也称为网络控制）的集中式方法进行对比。
图10E示出了根据一些实施例的其中每个ND实现单个NE、但是集中式控制平面已将不同ND中的多个NE抽象成（表示）（一个或多个）虚拟网络之一中的单个NE的简单情况。
图10F图示了根据一些实施例的其中多个VNE在不同的ND上实现并且彼此耦合以及其中集中式控制平面已经将这些多个VNE进行抽象，使得它们在虚拟网络之一内表现为单个VNE的情况。
图11示出了根据一些实施例的具有集中式控制平面（CCP）软件1150）的通用控制平面装置。
具体实施方式
下面的描述阐述了用于在诸如第3代合作伙伴计划（3GPP）架构网络之类的蜂窝通信网络中递增地部署标识符定位符网络协议（ILNP）疏导的方法和系统。ILNP疏导使用ILNP来实现分布式网关架构以通过消除与锚点的使用相关的低效率来提高3GPP网络中的效率。3GPP架构及其组件的地理布局受技术和商业考虑因素两者的驱动，并且需要在对架构的任何更新中实现特定功能性和功能分布。实施例提供了改进的效率，同时保留了3GPP架构的关键功能。
在以下描述中，阐述了诸如逻辑实现、操作码、指定操作数的手段、资源划分/共享/复制实现、系统组件的类型和相互关系以及逻辑划分/集成选择之类的众多特定细节，以便提供对本发明的更透彻理解。然而，本领域技术人员将理解，本发明可以在没有此类特定细节的情况下实施。在其它实例中，尚未详细示出控制结构、门级电路和完整的软件指令序列，以免使本发明难以理解。本领域的普通技术人员利用所包括的描述将能够实现适当的功能性而无需过度的实验。
说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的引用指示所描述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但是每个实施例可能不一定包括该特定特征、结构或特性。此外，此类短语不一定是指相同的实施例。此外，当结合实施例描述特定特征、结构或特性时，无论是否明确描述，都认为是在本领域技术人员的知识范围内结合其它实施例来实现这种特征、结构或特性。
本文中可使用加括号的文本和具有虚线边界（例如，长划线、短划线、点划线和点）的框来说明向本发明的实施例添加额外特征的可选操作。然而，这种符号不应被视为意味着这些是唯一的选项或可选操作，和/或在本发明的某些实施例中具有实线边界的框不是可选的。
在以下描述和权利要求中，可以使用术语“耦合”和“连接”连同它们的派生词。应当理解，这些术语不意在作为彼此的同义词。“耦合”用于指示两个或更多元件彼此协作或交互，所述元件可以彼此直接物理或电接触，也可以彼此不直接物理或电接触。“连接”用于指示在彼此耦合的两个或多个元件之间建立通信。
电子装置使用机器可读介质（也称为计算机可读介质）来存储并且（在内部和/或通过网络与其他电子装置一起）传输代码（其由软件指令组成，并且有时被称为计算机程序代码或计算机程序）和/或数据，所述机器可读介质诸如机器可读存储介质（例如，磁盘、光盘、固态驱动器、只读存储器（ROM）、闪速存储器装置、相变存储器）和机器可读传输介质（也称为载波）（例如，电、光、无线电、声或其他形式的传播信号——诸如载波、红外信号）。因此，电子装置（例如，计算机）包括耦合到存储用于在处理器的集合上执行的代码和/或存储数据的一个或多个机器可读存储介质的硬件和软件，诸如一个或多个处理器的集合（例如，其中处理器是微处理器、控制器、微控制器、中央处理单元、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列、其他电子电路、前述一个或多个的组合）。例如，电子装置可以包括包含代码的非易失性存储器，因为即使当电子装置被关闭时（当电源被移除时），非易失性存储器也可以保持代码/数据，并且当电子装置被开启时，将由该电子装置的（一个或多个）处理器执行的代码的该部分通常从较慢的非易失性存储器被复制到该电子装置的易失性存储器（例如，动态随机存取存储器（DRAM）、静态随机存取存储器（SRAM））中。典型的电子装置还包括一组或一个或多个物理网络接口（（一个或多个）NI），以建立与其它电子装置的网络连接（使用传播信号来传输和/或接收代码和/或数据）。例如，该组物理NI（或（一个或多个）物理NI的集合结合执行代码的处理器的集合）可执行任何格式化、编码或转换以允许电子装置通过有线和/或无线连接发送和接收数据。在一些实施例中，物理NI可包括能够通过无线连接从其它电子装置接收数据和/或经由无线连接将数据发送出到其它装置的无线电电路。该无线电电路可以包括适合于射频通信的（一个或多个）发射器、（一个或多个）接收器和/或（一个或多个）收发器。无线电电路可以将数字数据转换成具有适当参数（例如，频率、定时、信道、带宽等）的无线电信号。然后，无线电信号可以经由天线被传输到适当的（一个或多个）接收方。在一些实施例中，（一个或多个）物理NI的集合可以包括网络接口控制器（NIC），也称为网络接口卡、网络适配器或局域网（LAN）适配器。通过将线缆插入到与NIC连接的物理端口，（一个或多个）NIC可便于将电子装置连接到其它电子装置，从而允许它们经由线进行通信。本发明的实施例的一个或多个部分可以使用软件、固件和/或硬件的不同组合来实现。
网络装置（ND）是通信地互连网络上的其他电子装置（例如，其他网络装置、终端用户装置）的电子装置。一些网络装置是“多服务网络装置”，其提供对多个联网功能（例如，路由、桥接、交换、层2聚合、会话边界控制、服务质量和/或订户管理）的支持，和/或提供对多个应用服务（例如，数据、语音和视频）的支持。
3GPP架构通过经由蜂窝通信网络中的固定锚点（例如，服务网关（S-GW）和分组网关（P-GW））将业务通过隧道传送到UE，向对端节点（CN）隐藏UE的真实位置，从而实现用户设备（UE）移动性。然而，固定锚点的使用可能在蜂窝通信网络中引入低效率。移动运营商通常在全国范围部署少量的P-GW站点，因此这些网关通常位于距无线电接入网（RAN）及其构成组件相当远的距离处，所述构成组件例如是演进的通用陆地无线电接入网（E-UTRAN）节点，其被称为E-UTRAN节点B或简称为eNodeB。来自UE 的业务在到达对端节点（CN）之前必须通过S-GW和/或P-GW用隧道传送，即使CN与UE位于相同的网络中（例如，归属网络场景），这可能在蜂窝通信网络中引入带宽和时延低效。
3GPP架构中的S-GW和P-GW实现了不容易被省却（dispense）的特定功能性，因为它们解决了商业和监管要求。实施例通过将每个网关的用户平面功能与控制平面功能分离并且将用户平面功能分布到eNodeB来避免由使用3GPP架构中的固定锚点而引入的一些低效率。如果控制平面功能保持在集中式或不变位置，则这可以在不改变3GPP架构的关键方面的情况下完成。将用户平面功能分布到eNodeB使得许多业务能够避免被隧道传送到可能遥远的S-GW和/或P-GW。如本文所使用的，术语“用户平面功能”和“数据平面功能”是可互换的。S-GW和P-GW的用户平面功能在本文分别称为S-GWu和P-GWu功能。S-GW和P-GW的控制平面功能在此分别称为S-GWc和P-GWc功能。S-GW可以被实现为控制分布式S-GWu的星座的S-GWc功能。同样地，P-GW可以被实现为控制分布式P-GWu的星座的P-GWc功能。集中式S-GWc和P-GWc在隐藏用户平面功能的分布式性质的同时促进与现有3GPP部署的互通。
本文公开的实施例使用ILNP来实现用户平面功能的分布，其允许在本地疏导业务而不必经过可能遥远的锚点（这种使用ILNP在本地疏导业务的能力在本文通常被称为“ILNP疏导”）。ILNP是一种网络协议，其改变因特网协议（IP）地址的语义以具有两个不同的命名空间。第一名称空间被称为标识符（identifier），而第二名称空间被称为定位符（locator）。标识符是用于唯一地标识节点的非拓扑名称。定位符是针对因特网协议（IP）子网的以拓扑界定的名称。通过分离标识符和定位符，装置可以改变网络内的位置，而装置的身份不改变，并且因此相关联的会话状态（例如，传输控制协议（TCP）或IP安全性（IPSEC））保持有效，而与装置与网络的附连点无关。IP地址的语义变化对网络层是透明的，因此网络中的路由器将以相同的方式转发IP分组和ILNP分组。
对于使用ILNP进行通信的UE和CN，UE和CN两者需要实现ILNP。实现ILNP的实体（例如，UE或CN）在本文可以被称为具有ILNP能力（ILNP capable）。不实现ILNP的实体在本文可被称为不具有ILNP能力。如果CN不具有ILNP能力，则UE不能将ILNP用于移动性。此外，eNodeB需要知道ILNP以实现无缝切换。然而，可以预见，至少在最初，不是所有UE和CN都具有ILNP能力，并且不是所有eNodeB知道ILNP。因此，需要在蜂窝通信网络中递增地部署ILNP疏导。
本文公开的实施例通过给具有ILNP能力的UE提供两个接入点名称（APN）来实现蜂窝通信网络中的ILNP疏导的增量部署。第一APN与eNodeB处实现的PGW-u相关联，并且提供ILNP疏导能力。第二APN与蜂窝通信网络的核心中的P-GW （例如，演进的分组核心（EPC））相关联，并且不提供ILNP疏导能力。UE可以建立与第一APN相关联的第一分组数据网络（PDN）会话和与第二APN相关联的第二PDN会话。当UE与具有ILNP能力的CN通信时，UE经由第一PDN会话将业务转发到CN（使得业务通过在eNodeB处针对ILNP疏导实现的P-GWu）。然而，当UE与不具有ILNP能力的CN通信时，UE经由第二PDN会话将业务转发到CN（使得业务通过蜂窝通信网络的核心中的P-GW，如在传统3GPP中所做的）。提供两个不同的APN虑及在现有3GPP基础结构内的ILNP疏导的增量部署。此外，本文公开的实施例将ILNP集成到切换过程中，以允许具有ILNP能力的UE在eNodeB之间无缝地被切换。还描述并要求保护了其它实施例。
图2是根据一些实施例的具有分布式S-GW和P-GW的3GPP架构的图，所述3GPP架构实现ILNP疏导的增量部署。图中所示的示例性网络架构使得UE 101A、B能够与CN 117A、B通信。网络架构包括连接到eNodeB 103A的具有ILNP能力的UE 101A。eNodeB 103A具有ILNP疏导能力，并且因此实现S-GWu 127和P-GWu 129。S-GWu 127和P-GWu 129可应用策略、实现服务质量（QoS）、执行监管功能（例如，合法截取）、以及执行通常由传统3GPP架构中的S-GW和P-GW执行的其他用户平面功能。S-GWu 127由S-GWc 121控制，P-GWu 129由P-GWc 123控制。集中式S-GWc 121和P-GWc 123可以分别控制分布在eNodeB 103处的S-GWu 127和P-GWu129的一个或若干个对应实例。这使得S-GWc 121和P-GWc 123能够控制用户平面实例，同时保持单个单片网关的外观和接口。网络架构还包括连接到不具有ILNP疏导能力的eNodeB103B的UE 101B。UE 101B可以具有ILNP能力或可以不具有ILNP能力。为了简单和清楚的目的，网络架构被示出为包括具有ILNP疏导能力的单个eNodeB 103A和不具有ILNP疏导能力的单个eNodeB 103B。然而，应当理解，网络架构可以包括附加eNodeB 103。
网络架构还包括传统的3GPP实体，诸如移动性管理实体（MME）109、S-GW 105和P-GW 107。这些实体执行与在传统3GPP架构中执行的相同功能。网络架构还包括映射服务器125，其存储节点的标识符和定位符（UE 101或其他实体可以使用映射服务器125来查找特定节点的标识符和定位符）。在一个实施例中，映射服务器125是域名系统（DNS）服务器（例如，用于通用因特网接入）或因特网协议多媒体子系统（IMS）服务器（例如，用于电话）。
如图所示，UE 101A被提供有两个APN：APN A和APN B。APN A与P-GWu 129相关联，并且提供ILNP疏导能力（APN A是ILNP APN）。APN B与P-GW 107相关联，并且不提供ILNP疏导能力（它通过锚点S-GW 105和P-GW 107提供网络接入，因此APN B是非ILNP APN）。在一个实施例中，eNodeB 103A在网络附连期间向UE 101A通告APN A和APN B。在一个实施例中，提供ILNP疏导能力的APN具有允许UE 101A知道APN提供IPLN疏导能力的众所周知的名称或格式（例如，internet-ilnp.ericsson）。UE 101A可以建立与APN A相关联的第一PDN会话和与APN B相关联的第二PDN会话。UE 101A可以被提供有用于经由第一PDN会话进行通信的定位符。此外，UE 101A可以被提供有用于经由第二PDN会话进行通信的前缀或因特网协议版本6（IPv6）地址。UE 101可以根据CN 117是否具有ILNP能力来选择不同的PDN会话以在与CN117通信时使用。例如，UE 101A可以使用第一PDN会话与具有ILNP能力的CN 117A通信，第一PDN会话在经过S-GWu 127和P-GWu 129的数据路径131上引导业务。然而，UE 101A可以使用第二PDN会话与不具有ILNP能力的CN 117B通信，该第二PDN会话在经过锚点S-GW 105和P-GW 107的数据路径133上引导业务。UE 101可基于在映射服务器125中查找CN 117或基于从CN 117接收的分组中对CN 117具有ILNP能力的指示（例如，在分组的报头中）来确定CN 117是否具有ILNP能力。这样，UE 101A在与具有ILNP能力的CN 117A通信时利用ILNP疏导能力，但是在与不具有ILNP能力的CN 117B通信时使用传统网络接入机制（经由锚点），这 虑及ILNP疏导的增量部署。
与UE 101A相反，UE 101B附连到不具有ILNP疏导能力的eNodeB 103B。因此，UE101B仅被提供有APN B （而不是APN A），并且可以建立与APN B相关联的PDN会话。UE 101B使用该PDN会话与具有ILNP能力的CN 117A和不具有ILNP能力的CN 117B通信，该PDN会话引导数据路径135上的通过锚点S-GW 105和P-GW 107的业务。应当注意，如果UE 101B是ILNP能力的，则它仍然可以使用ILNP与具有ILNP能力的CN通信，使得具有ILNP能力的CN可以使用ILNP疏导，即使UE 101B不能利用ILNP疏导（因为它连接到不具有ILNP疏导能力的eNodeB103B）。
为了发起与CN 117的ILNP通信会话，UE 101或其它终端系统需要知道CN 117是否具有ILNP能力。在一个实施例中，UE 101咨询映射服务器125以确定CN 117是否具有ILNP能力。例如，映射服务器可以是DNS服务器，并且UE 101可以检索与CN 117对应的DNS记录以确定CN 117是否具有ILNP能力。在移动宽带中，DNS不是用于解析对等体的唯一机制（例如，存在基于电话标识符的会话发起协议（SIP）交换）。出于本公开的目的，假设在UE 101期望发起与CN 117的通信时，它具有知道CN 117是否具有ILNP能力的机制（例如，通过咨询映射服务器或经由电话信令）。应当注意，CN是否具有ILNP能力与ILNP疏导是否可用无关。
已经有效建立了多个PDN会话的UE 101（例如，UE 101A）具有3GPP术语中的多个承载。对于ILNP疏导PDN会话和传统PDN会话两者的功能上等效的连接性，两者的服务数据流（SDF）模板可以是相同的。此外，MME 109可能需要知道UE 101的位置以用于跟踪和寻呼目的。因此，在一个实施例中，UE 101向MME 109注册。
在蜂窝通信网络中，UE 101可以在其地理上到处移动时改变其连接到的eNodeB103。eNodeB 103之间的切换的过程通常被称为切换过程。在ILNP疏导的增量部署期间，蜂窝通信网络可以包括具有ILNP疏导能力的eNodeB 103以及不具有ILNP疏导能力的eNodeB103。因此，UE 101可以在具有ILNP疏导能力的eNodeB之间、在不具有ILNP疏导能力的eNodeB之间、以及在具有ILNP疏导能力的eNodeB和不具有ILNP疏导能力的eNodeB之间切换，反之亦然。现有X2辅助切换可能不适用或可能需要被修改以支持用于这些各种情形的无缝切换而不丢失会话连续性。图3A-D示出了这些各种情形的切换过程，并将在下文进行描述。
图3A是示出根据一些实施例的当UE在具有ILNP疏导能力的eNodeB之间切换时的切换过程的操作的图。在操作1处，UE 101在其从源eNodeB 103A朝着目标eNodeB 103B移动时触发切换过程，其中源eNodeB 103A和目标eNodeB二者都具有ILNP疏导能力。因此，UE101从源eNodeB 103A断开连接，并且开始连接到目标eNodeB 103B。即使在UE 101从源eNodeB 103A断开连接之后，CN 117也继续向源eNodeB 103A发送针对UE 101的业务（因为其可能还不知道UE 101已经移动）。在操作2处，源eNodeB 103A通过用与目标eNodeB 103B相关联的定位符覆写定位符（例如，在分组的报头中）将针对UE 101的业务转发到目标eNodeB 103B。在操作3处，目标eNodeB 103B缓冲所转发的业务。在操作4处，目标eNodeB103B向UE 101发送缓冲的业务。在操作5处，UE 101向CN 117发送重定向消息（例如，因特网控制消息协议（ICMP）重定向消息），其指示可以使用其新的定位符（取决于实现方式，该定位符可以与在操作2处曾用于覆写定位符的与目标eNodeB 103B相关联的定位符相同）到达UE 101。
图3B是示出根据一些实施例的当UE从具有ILNP疏导能力的eNodeB切换到不具有ILNP疏导能力的eNodeB时的切换过程的操作的图。在操作1处，当UE 101从源eNodeB 103A向目标eNodeB 103B移动时，UE 101触发切换过程，其中源eNodeB 103A具有ILNP疏导能力，但是目标eNodeB不具有ILNP疏导能力。因此，UE 101从源eNodeB 103A断开连接，并且开始连接到目标eNodeB 103B。即使在UE 101从源eNodeB 103A断开连接之后，CN 117也继续向源eNodeB 103A发送针对UE 101的业务（因为其可能还不知道UE 101已经移动）。在操作2处，源eNodeB 103A用与锚点（例如，P-GW 107）相关联的前缀覆写定位符，并且通过X2隧道转发业务，这有效地使得ILNP业务被处理为好像它是非ILNP业务一样。在操作3处，目标eNodeB 103B对所转发的业务进行缓冲。在操作4处，目标eNodeB 103B向UE 101发送所缓冲的业务。在操作5处，UE 101向CN 117发送重定向消息（例如，ICMP重定向消息），该重定向消息指示可以使用与锚点相关联的定位符（例如，蜂窝通信网络的核心中的PG-W107）到达UE101。
图3C是示出根据一些实施例的当UE从不具有ILNP疏导能力的eNodeB切换到具有ILNP疏导能力的eNodeB时的切换过程的操作的图。在操作1处，当UE 101从源eNodeB 103A向目标eNodeB 103B移动时，UE 101触发切换过程，其中源eNodeB 103A不具有ILNP疏导能力，并且目标eNodeB 103B具有ILNP疏导能力。因此，UE 101从源eNodeB 103A断开连接，并且开始连接到目标eNodeB 103B。即使在UE 101从源eNodeB 103A断开连接之后，CN 117也继续向源eNodeB 103A发送针对UE 101的业务（因为它可能还不知道UE 101已经移动）。在操作2处，源eNodeB 103A通过X2隧道将针对UE 101的业务转发到目标eNodeB 103B。在操作3处，目标eNodeB 103B对所转发的业务进行缓冲。在操作4处，目标eNodeB 103B向UE 101发送所缓冲的业务。在操作5处，UE 101向CN 117发送重定向消息（例如，ICMP重定向消息），其指示可以使用其新定位符到达UE 101。
图3D是示出根据一些实施例的当UE在不具有ILNP疏导能力的eNodeB之间切换时的切换过程的操作的图。该切换过程的操作保持与传统3GPP架构中采用的X2辅助切换过程相同。在操作1处，当UE 101从源eNodeB 103A向目标eNodeB 103B移动时，UE 101触发切换过程，其中源eNodeB 103A和目标eNodeB二者都不具有ILNP疏导能力。因此，UE 101从源eNodeB 103A断开连接，并且开始连接到目标eNodeB 103B。即使在UE 101从源eNodeB 103A断开连接之后，CN 117也继续向源eNodeB 103A发送针对UE 101的业务（因为其可能还不知道UE 101已经移动）。在操作2处，源eNodeB 103A通过X2隧道将针对UE 101的业务转发到目标eNodeB 103B。在操作3处，目标eNodeB 103B缓冲所转发的业务。在操作4处，目标eNodeB103B向UE 101发送缓冲的业务。应当注意，在这种情形中，UE 101的定位符不改变，并且因此UE 101不需要向CN 117发送重定向消息（即使它正在使用ILNP与CN 117通信）。
图4是根据一些实施例的切换呼叫流程的图。呼叫流程主要示出ILNP切换中涉及的实体和呼叫。因此，为了清楚起见，可能没有示出与整个切换过程相关的其它实体和呼叫。如常见且公知的实践，事务可被确认，并且如果事务发起者在指定时间间隔内未接收到确认，则事务发起者可重试该事务。在认为操作已经失败之前，这可以重复指定的次数。
UE 101最初连接到源eNodeB 103A，并且通过经过源eNodeB 103A的数据路径与CN117通信。随后，源eNodeB 103A确定UE 101要被切换到目标eNodeB 103B （即，源eNodeB103A做出切换决定）。响应于确定UE 101要被切换到目标eNodeB 103B，源eNodeB 103A向目标eNodeB 103B发送扩增的（augmented）X2切换消息。基于接收到扩增的X2切换消息，目标eNodeB 103B可以知道预期去往UE 101的业务。扩增的X2切换消息可包括关于无线电接入承载（RAB）、服务质量（QoS）、ILNP疏导能力和策略过滤器（例如，下游SDF过滤器）的信息。目标eNodeB 103B通过向源eNodeB 103A发送扩增的X2切换确认（ACK）消息来响应与扩增的X2切换消息。然后，UE 101从源eNodeB 103A断开连接。在UE 101已经从源eNodeB 103A断开连接之后，CN 117继续通过下游数据路径将去往UE 101的业务发送到源eNodeB 103A（因为它可能还不知道UE 101已经移动）。源eNodeB 103A通过（例如，在分组报头中）覆写定位符将该业务转发到目标eNodeB 103B。目标eNodeB 103B知道UE 101正在到来，因此它缓冲所转发的业务，直到UE 101连接为止。此时，目标eNodeB 103B可以具有到CN 117的上游数据路径。随后，UE 101同步并连接到目标eNodeB 103B。一旦UE 101连接到目标eNodeB 103B，目标eNodeB 103B就向UE 101发送所缓冲的业务。此外，目标eNodeB 103B向MME 109发送修改后的S1AP承载切换请求消息。该消息让MME 109知道UE 101的新定位符（并且可能知道针对UE 101的跟踪区域（TA））。然后，UE 101向CN 117发送ICMP重定向消息，该消息指示现在可以经由目标eNodeB 103B到达UE 101。基于存储在UE 101的标识符定位符通信高速缓存（ILCC）中的信息，UE 101可能已经记住了曾与其通信的CN 117（ILCC是跟踪CN 117的集合、它们的ID、会话现时和其它相关状态（例如，用于重定向ACK的定时器）的ILNP构造）。CN 117通过向UE 101发送ICMP重定向ACK消息来进行响应。然后，UE 101可以在经过目标eNodeB103B的数据路径上与CN 117通信，并且切换完成。
还可能设想在尚未发生切换的情况下具有移动性关系（implication）的其它场景。例如，这将是当UE 101进入空闲并且在空闲时改变位置时。在这种情况下，eNodeB 103将可能接收到定向至未连接到网络的UE 101的分组。在这种情况下，eNodeB 103可以缓冲该分组，并向MME 109请求将该分组转发到的位置。如果UE 101仍然空闲，则MME 109可以发起寻呼过程以唤醒UE 101，并且向eNodeB 103通知UE 101的所得的位置。如果新位置不曾在eNodeB 103本地，则eNodeB 103可以对所缓冲的分组执行前缀修改，然后将其转发到适当的eNodeB 103以便递送到UE 101。
还可以考虑各种途径（race）状况，使得分组由网络基于与切换或寻呼过程组合的旧信息而转送到UE 101。转发机制的性质使得曾经由旧定位符发送分组的事实对UE 101隐藏。对于现有的CN 117，发送ICMP重定向消息的正常ILNP过程将解决定位器新鲜度问题。作为该实施例的一部分，UE 101可向所有新CN 117发送ICMP重定向消息，以确保CN在它们各自的ILCC中具有新的定位符信息。
图5是根据一些实施例的由eNodeB执行以支持ILNP疏导的增量部署的过程的流程图。将参考其它附图的示例性实施例来描述流程图中的操作。然而，应当理解，流程图的操作可以由本发明的实施例而不是参考其它附图讨论的那些实施例来执行，并且参考这些其它附图讨论的本发明的实施例可以执行与参考流程图讨论的那些操作不同的操作。
在框510处，eNodeB 103向UE 101通告第一APN和第二APN，其中，第一APN与在eNodeB 103处实现的P-GWu 129相关联，并且其中，第二APN与蜂窝通信网络的核心中的P-GW 107相关联。在框520处，eNodeB 103建立与第一APN相关联的第一PDN会话。在框530处，eNodeB 103建立与第二APN相关联的第二PDN会话。在框540处，eNodeB 103经由第一PDN会话从UE 101接收去往第一CN 117A （第一CN 117A可以是UE 101确定了具有ILNP能力的CN117）的第一分组。在框550处，eNodeB 103经由eNodeB 103处实现的P-GWu 129将第一分组转发到第一CN 117A。在框560处，eNodeB 103经由第二PDN会话从UE 101接收去往第二CN117B （第二CN 117B可以是UE 101确定了不具有ILNP能力的CN 117）的第二分组。在框570处，eNodeB 103经由蜂窝通信网络的核心中的P-GW 107将第二分组转发到第二CN 117B。
在一个实施例中，eNodeB 103接收去往不在eNodeB 103本地（例如，未连接到eNodeB 103）的第二UE 101的第三分组。在这种情况下，eNodeB 103可以向MME 109查询第二UE 101的定位符。然后，eNodeB 103可以从MME 109接收指示第二UE 101的定位符的应答（例如，MME 109可以基于执行寻呼过程来确定第二UE 101的定位符）。然后，eNodeB 103可以利用从MME 109接收的定位符来覆写第三分组的报头中的目的地定位符，并且转发第三分组。
图6是根据一些实施例的由源eNodeB执行的切换过程的流程图。在框610处，源eNodeB 103A确定UE 101要被切换到目标eNodeB 103B。在框620处，源eNodeB 103A向目标eNodeB 103B发送切换请求消息（例如，扩增的X2切换消息）（其指示UE 101要被切换到目标eNodeB 103B）。切换请求消息可以包括关于无线电接入承载（RAB）、服务质量（QoS）、ILNP疏导能力和策略过滤器（例如，下游SDF过滤器）的信息。如果目标eNodeB 103B成功地接收到切换请求消息，则源eNodeB 103A可以从目标eNodeB 103B接收切换请求确认消息（例如，扩增的X2切换ACK消息）。在框630处，在UE 101已经与源eNodeB 103A断开连接之后，源eNodeB103A经由P-GWu 129从CN 117接收去往UE 101的分组。在决定框640，源eNodeB 103A确定目标eNodeB 103B是否具有ILNP疏导能力。在一个实施例中，源eNodeB 103A基于包括在切换请求确认消息中的信息来确定目标eNodeB 103B是否具有ILNP疏导能力。如果目标eNodeB103B不具有ILNP疏导能力，则在框645处，源eNodeB 103A用与P-GW 107相关联的前缀覆写分组的报头中的目的地定位符。在框650处，源eNodeB 103A通过X2隧道（例如，通用分组无线服务（GPRS）隧道协议（GTP）隧道）（例如，与第二PDN会话相关联的X2隧道）将分组转发到目标eNodeB 103B。返回到决定框640，如果目标eNodeB 103B具有ILNP疏导能力，则在框660处，源eNodeB 103A用与目标eNodeB 103B相关联的定位符来覆写分组的报头中的目的地定位符。在框670处，源eNodeB 103A将分组转发到目标eNodeB 103B。
图7是根据一些实施例的由目标eNodeB执行的切换过程的流程图。在框710处，目标eNodeB 103B从源eNodeB 103A接收切换请求消息（例如，扩增的X2切换消息）。作为响应，在框715处，目标eNodeB 103B向源eNodeB 103A发送切换请求确认消息（例如，扩增的X2切换ACK消息）。在一个实施例中，切换请求确认消息包括关于目标eNodeB 103B是否具有ILNP疏导能力的信息。在框720处，目标eNodeB 103B接收并缓冲从源eNodeB 103A转发的针对UE101的业务。在框730，在UE 101连接到目标eNodeB 103B之后，目标eNodeB 103B向UE 101发送缓冲的业务。在框735处，目标eNodeB 103B向MME 109发送路径切换请求消息（例如，修改后的S1AP承载切换请求消息）。路径切换请求消息可以向MME 109通知UE 101的新定位符（以及可能地UE 101的跟踪区域（TA））。在框740处，目标eNodeB 103B将由UE 101发起的重定向消息转发到CN 117，该重定向消息指示能够如何到达UE 101。
图8是根据一些实施例的由UE执行以支持ILNP疏导的增量部署的过程的流程图。在框810，UE 101从eNodeB 103接收针对第一APN和第二APN的通告，其中第一APN与eNodeB103处实现的P-GWu相关联，并且其中第二APN与通信网络的核心中的P-GW 107相关联。在框820，UE 101建立与第一APN相关联的第一PDN会话。在一个实施例中，UE 101被提供有定位符以用于经由第一PDN会话进行通信。在框830处，UE 101建立与第二APN相关联的第二PDN会话。在一个实施例中，UE 101被提供有前缀或IPv6地址以用于经由第二PDN会话进行通信。在决定框840，UE 101确定CN 117是否具有ILNP能力。在一个实施例中，UE 101基于在映射服务器125（例如，DNS服务器）中查找关于CN 117的信息来确定CN 117是否具有ILNP能力。如果CN 117具有ILNP能力，则在框850，UE 101经由第一PDN会话向CN 117发送业务。然而，如果CN 117不具有ILNP能力，则在框860，UE 101经由第二PDN会话向CN 117发送业务。在一个实施例中，UE 101最初尝试经由（与第二APN（即，非ILNP APN）相关联的）第二PDN会话建立与CN 117的ILNP通信。如果这成功（其指示CN 117具有ILNP能力），则UE 101可以切换为使用第一PDN会话（与第一APN（即，ILNP APN）相关联）以与CN 117通信，在一个实施例中，UE 101向发起与UE 101的会话的所有CN 117发送重定向消息，该重定向消息指示如何能够到达UE 101 （例如，以确保所有CN 117在它们各自的ILCC中具有新的定位符信息）。
图9是根据一些实施例的由UE执行的切换过程的流程图。在框910处，UE 101从源eNodeB 103A接收UE 101要被切换到目标eNodeB 103B的指示。在框920处，UE 101从源eNodeB 103A断开连接。在框930处，UE 101连接到目标eNodeB 103B。在一个实施例中，UE101在从源eNodeB 103A断开连接之前连接到目标eNodeB 103B。在框940处，UE 101接收目标eNodeB 103B处缓冲的业务，该业务曾由源eNodeB 103A转发到目标eNodeB 103B。在决定方框950处，UE 101确定目标eNodeB 103B是否具有ILNP疏导能力。在一个实施例中，UE 101基于从目标eNodeB 103B接收针对ILNP APN的通告（并且建立与ILNP APN相关联的PDN会话）来确定目标eNodeB 103B是否具有ILNP疏导能力。如果目标eNodeB 103B具有ILNP疏导能力，则在框960处，UE 101向CN 117发送重定向消息，其指示可以使用目标eNodeB 103B处指派给UE 101的定位符来到达UE 101。然而，如果目标eNodeB 103B不具有ILNP疏导能力，则在框970，UE 101向CN 117发送重定向消息，其指示可以使用与蜂窝通信网络的核心中的P-GW 107相关联的定位符来到达UE 101。在一个实施例中，重定向消息是ICMP重定向消息。在框980处，UE 101向映射服务器125发送更新消息，其指示能够如何到达UE 101。
本文公开的实施例的优点在于，它们实现ILNP疏导的增量部署，同时保留3GPP架构的商用接口的关键方面。此外，对网络的改变主要限于UE 101、3GPP架构组件和CN 117中的终端系统栈。也就是说，在网络的中间没有实现该解决方案的装卸机（fork lift）。此外，对于具有ILNP能力的CN 117，隧道的开销被消除或减少。此外，本文公开的实施例允许移动运营商控制转移的步调（例如，迫使长期演进语音（VoLTE）在具有锚点的传统数据路径上进行）。
图10A示出了根据本发明的一些实施例的示例性网络内的网络装置（ND）之间的连通性，以及ND的三个示例性实现。图10A示出ND 1000A-H，以及它们通过1000A-1000B、1000B-1000C、1000C-1000D、1000D-1000E、1000E-1000F、1000F-1000G和1000A-1000G之间以及在1000A、1000C、1000D和1000G中的每个和1000H之间的线路的连接性。这些ND是物理装置，并且这些ND之间的连接性可以是无线或有线的（通常称为链路）。从ND 1000A、1000E和1000F延伸的附加线示出了这些ND充当网络的入口点和出口点（并且因此，这些ND有时被称为边缘ND；而其他ND可以被称为核心ND）。
图10A中的两个示例性ND实现是：1）专用网络装置1002，其使用定制专用集成电路（ASIC）和专用操作系统（OS）；以及2）使用通用现成（common off-the-shelf，COTS）处理器和标准OS的通用网络装置1004。
专用网络装置1002包括联网硬件1010，其包括一个或多个处理器1012的集合、（一个或多个）转发资源1014 （其通常包括一个或多个ASIC和/或网络处理器）和物理网络接口（NIs） 1016（通过其进行网络连接，诸如由ND 1000A-H之间的连接性所示的那些），以及其中存储有联网软件1020的非暂时性机器可读存储介质1018。在操作期间，联网软件1020可以由联网硬件1010执行以实例化一个或多个联网软件实例1022的集合。（一个或多个）联网软件实例1022中的每个以及联网硬件1010的执行该联网软件实例的那部分（其是专用于该联网软件实例的硬件和/或由该联网软件实例与（一个或多个）联网软件实例1022中的其他联网软件实例在时间上共享的硬件的时间片）形成单独的虚拟网络元件1030A-R。（一个或多个）虚拟网络元件（VNE）1030A-R中的每个包括控制通信和配置模块1032A-R（有时称为本地控制模块或控制通信模块）和（一个或多个）转发表1034A-R，使得给定的虚拟网络元件（例如1030A）包括控制通信和配置模块（例如1032A）、一个或多个转发表（例如1034A）的集合以及联网硬件1010的执行虚拟网络元件（例如1030A）的那部分。
软件1020可以包括诸如ILNP疏导组件1025的代码，该代码在由联网硬件1010执行时作为部分联网软件实例1022使专用网络装置1002执行本发明的一个或多个实施例的操作。
专用网络装置1002通常在物理上和/或逻辑上被认为包括：1）ND控制平面1024（有时称为控制平面），其包括执行（一个或多个）控制通信和配置模块1032A-R的（一个或多个）处理器1012；以及2）ND转发平面1026（有时称为转发平面、数据平面或媒体平面），其包括利用（一个或多个）转发表1034A-R和物理NI 1016的（一个或多个）转发资源1014。作为示例，在ND是路由器（或正在实现路由功能性）的情况下，ND控制平面1024（执行（一个或多个）控制通信和配置模块1032A-R的（一个或多个）处理器1012）通常负责参与控制如何路由数据（例如，分组）（例如，对于数据的下一跳和该数据的输出物理NI）并将该路由信息存储在（一个或多个）转发表1034A-R中，ND转发平面1026负责在物理NI 1016上接收该数据并基于（一个或多个）转发表1034A-R从物理NI 1016中的适当物理NI将该数据转发出去。
图10B示出了根据本发明的一些实施例实现专用网络装置1002的示例性方式。图10B示出了包括卡1038（通常是可热插拔的）的专用网络装置。虽然在一些实施例中，卡1038具有两种类型（作为ND转发平面1026操作的一个或多个（有时称为线路卡），以及操作以实现ND控制平面1024的一个或多个（有时称为控制卡）），但是备选实施例可以将功能性组合到单个卡中和/或包括附加卡类型（例如，一种附加类型的卡被称为服务卡、资源卡或多应用卡）。服务卡可以提供专门的处理（例如，第4层到第7层服务（例如，防火墙、因特网协议安全性（IPsec）、安全套接字层（SSL）/传输层安全性（TLS）、入侵检测系统（IDS）、对等（P2P）、IP语音（VoIP）会话边界控制器、移动无线网关（网关通用分组无线服务（GPRS）支持节点（GGSN）、演进分组核心（EPC）网关））。作为示例，服务卡可以用于终止IPsec隧道并执行伴随的认证和加密算法。这些卡可以通过被示为背板1036的一个或多个互连机构（例如，耦合线路卡的第一全网和耦合所有卡的第二全网）耦合在一起。
返回图10A，通用网络装置1004包括硬件1040，其包括一个或多个处理器1042（其通常是COTS处理器）的集合和物理NI 1046，以及其中存储有软件1050的非暂时性机器可读存储介质1048。在操作期间，（一个或多个）处理器1042执行软件1050以实例化一个或多个应用1064A-R的一个或多个集合。虽然一个实施例不实现虚拟化，但是备选实施例可以使用不同形式的虚拟化。例如，在一个这样的备选实施例中，虚拟化层1054表示操作系统的内核（或在基础操作系统上执行的垫片（shim）），其虑及创建称为软件容器的多个实例1062A-R，这些软件容器中的每个可以用于执行应用1064A-R的集合中的一个（或多个）；其中多个软件容器（也称为虚拟化引擎、虚拟专用服务器或JAIL）是彼此分离并且与操作系统在其中运行的内核空间分离的用户空间（通常是虚拟存储器空间）；并且其中在给定用户空间中运行的应用集合除非明确允许，否则不能访问其它进程的存储器。在另一个这样的备选实施例中，虚拟化层1054表示在主机操作系统之上执行的管理程序或管理程序（有时称为虚拟机监视器（VMM）），并且应用1064A-R的集合中的每个在称为虚拟机（在一些情况下可以被认为是紧密隔离形式的软件容器）的实例1062A-R内的客户操作系统之上运行，该虚拟机在管理程序之上运行——客户操作系统和应用可能不知道它们正在虚拟机上运行而不是在“裸机（bare metal）”主机电子装置上运行，或者通过准（para-）虚拟化，操作系统和/或应用可以出于优化目的而知道虚拟化的存在。在另外的备选实施例中，应用程序中的一个、一些或全部被实现为（一个或多个）单内核，其可以通过用应用直接编译仅有限的库集合（例如，来自包括OS服务的驱动程序/库的库操作系统（LibOS））来生成，所述库提供应用程序所需的特定OS服务。由于单内核可以被实现为直接在硬件1040上运行、直接在管理程序上运行（在这种情况下，单内核有时被描述为在LibOS虚拟机内运行）、或者在软件容器中运行，所以实施例可以完全用直接在由虚拟化层1054表示的管理程序上运行的单内核、在由实例1062A-R表示的软件容器内运行的单内核、或者作为单内核和上述技术的组合（例如，单内核和虚拟机两者都直接在管理程序上运行、单内核和应用集合在不同软件容器中运行）来实现。
一个或多个应用1064A-R的一个或多个集合的实例化以及虚拟化（如果实现的话）被统称为（一个或多个）软件实例1052。每个应用集合1064A-R、对应的虚拟化构造（例如，实例1062A-R）（如果实现的话）、以及硬件1040的执行它们的那部分（其是专用于该执行的硬件和/或时间上共享的硬件的时间片）形成（一个或多个）单独的虚拟网络元件1060A-R。
（一个或多个）虚拟网络元件1060A-R执行与（一个或多个）虚拟网络元件1030A-R类似的功能性——例如，与（一个或多个）控制通信和配置模块1032A和（一个或多个）转发表1034A类似（硬件1040的这种虚拟化有时被称为网络功能虚拟化（NFV））。因此，NFV可用于将许多网络设备类型合并到行业标准的大容量服务器硬件、物理交换机和物理存储装置上，它们可位于数据中心、ND和客户端设备（CPE）中。虽然本发明的实施例被图示为每个实例1062A-R对应于一个VNE 1060A-R，但是备选实施例可以以更精细的级别粒度实现这种对应（例如，线路卡虚拟机虚拟化线路卡，控制卡虚拟化控制卡，等等）；应当理解，本文参考实例1062A-R与VNE的对应关系描述的技术也适用于使用这种更精细的粒度级别和/或单核的实施例。
在某些实施例中，虚拟化层1054包括虚拟交换机，该虚拟交换机提供与物理以太网交换机类似的转发服务。具体地，该虚拟交换机在实例1062A-R和（一个或多个）物理NI1046之间以及可选地在实例1062A-R之间转发业务；此外，这个虚拟交换机可以在VNE1060A-R之间强制网络隔离，这些VNE不被策略允许彼此通信（例如，通过接受（honor）虚拟局域网（VLAN））。
软件1050可以包括诸如ILNP疏导组件1063的代码，其在由（一个或多个）处理器1042执行时作为部分软件实例1062A-R使得通用网络装置1004执行本发明的一个或多个实施例的操作。
图10A中的第三示例性ND实现是混合网络装置1006，其包括单个ND中的定制ASIC/专用OS和COTS处理器/标准OS或ND内的单个卡。在这种混合网络装置的某些实施例中，平台VM （即，实现专用网络装置1002的功能性的VM）可向混合网络装置1006中存在的联网硬件提供准虚拟化。
无论ND的上述示例性实现如何，当考虑由ND实现的多个VNE中的单个VNE时（例如，VNE中的仅一个VNE是给定虚拟网络的一部分），或者在ND当前仅实现单个VNE的情况下，有时使用缩写术语“网络元件”（NE）来指代该VNE。此外，在所有上述示例性实现中，每个VNE（例如，（一个或多个）VNE 1030A-R、VNE 1060A-R以及混合网络装置1006中的那些VNE）在物理NI（例如，1016、1046）上接收数据，并从物理NI（例如，1016、1046）中的适当物理NI将该数据转发出去。例如，实现IP路由器功能性的VNE根据IP分组中的一些IP报头信息转发IP分组；其中IP报头信息包括源IP地址、目的地IP地址、源端口、目的地端口（其中“源端口”和“目的地端口”在本文指的是协议端口，与ND的物理端口相反）、传输协议（例如用户数据报文协议（UDP）、传输控制协议（TCP）和区分服务代码点（DSCP）值。
图10C示出了根据本发明的一些实施例VNE可以被耦合的各种示例性方式。图10C示出了在ND 1000A中实现的VNE 1070A.1-1070A.P（以及可选地，VNE 1070A.Q-1070A.R）和在ND 1000H中实现的VNE 1070 H.1。在图10C中，VNE 1070A.1-P在它们可以从ND 1000A外部接收分组并转发ND 1000A外部的分组的意义上彼此分离；VNE 1070A.1与VNE 1070H.1耦合，因此它们在它们各自的ND之间传递分组；VNE 1070A.2-1070A.3可以可选地在它们自己之间转发分组，而不将它们转发到ND 1000A之外；VNE 1070A.P可选地是VNE链中的第一个，该VNE链包括VNE 1070 A.Q，接着是VNE 1070 A.R （这有时被称为动态服务链，其中VNE系列中的每个VNE提供不同的服务——例如，一个或多个第4-7层网络服务）。虽然图10C示出了VNE之间的各种示例性关系，但是备选实施例可以支持其它关系（例如，更多/更少的VNE、更多/更少的动态服务链、具有一些公共VNE和一些不同VNE的多个不同的动态服务链）。
例如，图10A的ND可以形成因特网或专用网络的一部分；以及其它电子装置（未示出；诸如终端用户设备，包括工作站、膝上型计算机、上网本、平板电脑、掌上型计算机、移动电话、智能电话、平板电话、多媒体电话、互联网协议语音（VOIP）电话、终端、便携式媒体播放器、GPS单元、可穿戴装置、游戏系统、机顶盒、启用互联网的家用电器）可以（直接或通过诸如接入网的其它网络）耦合到网络，以通过网络（例如，覆盖在（例如，隧穿）互联网的互联网或虚拟专用网（VPN））彼此（直接或通过服务器）通信和/或访问内容和/或服务。这样的内容和/或服务通常由属于服务/内容提供商的一个或多个服务器（未示出）或参与对等（P2P）服务的一个或多个终端用户装置（未示出）提供，并且可以包括例如公共网页（例如，免费内容、店面、搜索服务）、私人网页（例如，提供电子邮件服务的用户名/密码访问的网页）和/或VPN上的公司网络。例如，终端用户装置可以耦合（例如，通过耦合到接入网络（有线或无线）的客户端装置）到边缘ND，边缘ND耦合（例如，通过一个或多个核心ND）到其他边缘ND，其他边缘ND耦合到充当服务器的电子装置。然而，通过计算和存储虚拟化，作为图10A中的ND操作的电子装置中的一个或多个还可以托管一个或多个这样的服务器（例如，在通用网络装置1004的情况下，软件实例1062A-R中的一个或多个可以作为服务器操作；对于混合网络装置1006同样如此；在专用网络装置1002的情况下，一个或多个这样的服务器也可以在由（一个或多个）处理器1012执行的虚拟化层上运行）；在这种情况下，服务器被说成与该ND的VNE共置。
虚拟网络是提供网络服务（例如，L2和/或L3服务）的物理网络（诸如图10A中的物理网络）的逻辑抽象。虚拟网络可以被实现为覆盖网络（有时被称为网络虚拟化覆盖），其在底层网络（例如，L3网络，诸如使用隧道（例如，通用路由封装（GRE）、层2隧道协议（L2TP）、IPSec）来创建覆盖网络的因特网协议（IP）网络）上提供网络服务（例如，层2 （L2，数据链路层）和/或层3（L3，网络层）服务）。
NVE位于底层网络的边缘并参与实现网络虚拟化；NVE的面向网络侧使用底层网络将帧隧道传送到其他NVE和从其他NVE隧道传送帧；NVE的面向外侧的一侧向网络外的系统发送数据和从网络外的系统接收数据。虚拟网络实例（VNI）是NVE上的虚拟网络的特定实例（例如，ND上的NE/VNE的一部分，其中该NE/VNE通过仿真被分成多个VNE）；一个或多个VNI可以在NVE上实例化（例如，作为ND上的不同VNE）。虚拟接入点（VAP）是NVE上的逻辑连接点，用于将外部系统连接到虚拟网络；VAP可以是通过逻辑接口标识符（例如，VLAN ID）识别的物理或虚拟端口。
网络服务的示例包括：1）以太网LAN仿真服务（基于以太网的多点服务），其中外部系统跨网络通过LAN环境在底层网络上互连（例如，NVE为不同的这种虚拟网络提供单独的L2 VNI （虚拟交换实例），并且跨底层网络进行L3（例如，IP/MPLS）隧道封装；以及2）虚拟化IP转发服务（从服务定义的角度看，类似于IETF IP VPN（例如，边界网关协议（BGP）/MPLSIPVPN）），其中外部系统跨网络通过L3环境在基础网络上互连（例如，NVE为不同的这种虚拟网络提供单独的L3 VNI（转发和路由实例），以及跨基础网络进行L3（例如，IP/MPLS）隧道封装））。网络服务还可以包括服务质量能力（例如，流量分类标记、流量调节和调度）、安全能力（例如，用于保护客户端免受网络发起的攻击、避免畸形路公告的过滤器）和管理能力（例如，完全检测和处理）。
图10D示出了根据本发明的一些实施例在图10A的ND中的每一个上具有单个网络元件的网络，并且在该直接方法内将传统分布式方法（通常由传统路由器使用）与用于维护可达性和转发信息（也称为网络控制）的集中式方法进行对比。具体地，图10D示出了具有与图10A的ND 1000A-H相同的连接性的网络元件（NE）1070A-H。
图10D示出分布式方法1072将生成可达性和转发信息的责任跨NE 1070A-H分布；换句话说，邻居发现和拓扑发现的过程是分布式的。
例如，在使用专用网络装置1002的情况下，ND控制平面1024的（一个或多个）控制通信和配置模块1032A-R通常包括可达性和转发信息模块，以实现一个或多个路由协议（例如，诸如边界网关协议（BGP）的外部网关协议、内部网关协议（IGP）（例如，开放最短路径优先（OSPF）、中间系统到中间系统（IS-IS）、路由信息协议（RIP）、标签分发协议（LDP）、资源预留协议（RSVP）（包括RSVP-流量工程（TE）：对LSP隧道的RSVP的扩展和通用多协议标签交换（GMPLS）信令RSVP-TE）），其与其它NE通信以交换路由，然后基于一个或多个路由度量选择这些路由。因此，NE 1070A-H（例如，执行（一个或多个）控制通信和配置模块1032A-R的处理器1012）履行它们的责任，即：通过分布式地确定网络内的可达性并计算它们相应的转发信息来参与控制数据（例如，分配）如何被路由（例如，针对数据的下一跳和针对该数据的输出物理NI）。ND控制平面1024上的一个或多个路由结构（路由信息库（RIB）、标签信息库（LIB）、一个或多个邻接结构）中存储路由和邻接信息。ND控制平面1024利用基于（一个或多个）路由结构的信息（例如，邻接和路由信息）对ND转发平面1026编程。例如，ND控制平面1024将邻接和路由信息编程到ND转发平面1026上的一个或多个转发表1034A-R（例如，转发信息库（FIB）、标签转发信息库（LFIB）和一个或多个邻接结构）中。对于层2转发，ND可存储一个或多个桥接表，这些桥接表用于基于该数据中的层2信息来转发数据。虽然以上示例使用专用网络装置1002，但是相同的分布式方法1072可以在通用网络装置1004和混合网络装置1006上实现。
图10D示出了集中式方法1074（也称为软件定义网络（SDN）），其将系统去耦，该系统决定从将流量转发到所选目的地的底层系统向哪里发送流量。所图示的集中式方法1074负责在集中式控制平面1076（有时被称为SDN控制模块、控制器、网络控制器、OpenFlow控制器、SDN控制器、控制平面节点、网络虚拟化权限（authority）或管理控制实体）中生成可达性和转发信息，并且因此邻居发现和拓扑发现的过程是集中式的。集中式控制平面1076具有与包括NE 1070A-H（有时称为交换机、转发元件、数据平面元件或节点）的数据平面1080（有时称为基础设施层、网络转发平面或转发平面（不应与ND转发平面混淆））的南向（southbound）接口1082。集中式控制平面1076包括网络控制器1078，其包括集中式可达性和转发信息模块1079，其确定网络内的可达性并通过南向接口1082（其可以使用OpenFlow协议）将转发信息分布到数据平面1080的NE 1070A-H。因此，网络智能集中在集中式控制平面1076中，集中式控制平面1076在通常与ND分离的电子装置上执行。在一个实施例中，网络控制器1078可包括ILNP疏导组件1081，其当由网络控制器1078执行时，使得网络控制器1078执行本文上面描述的一个或多个实施例的操作。
例如，在专用网络装置1002用在数据平面1080中的情况下，ND控制平面1024的（一个或多个）控制通信和配置模块1032A-R中的每个通常包括提供南向接口1082的VNE侧的控制代理。在这种情况下，ND控制平面1024（执行（一个或多个）控制通信和配置模块1032A-R的（一个或多个）处理器1012）履行其责任，即：通过与集中式控制平面1076通信的控制代理以从集中式可达性和转发信息模块1079接收转发信息（并且在一些情况下，可达性信息）来参与控制如何路由数据（例如，分组）（例如，针对数据的下一跳和针对该数据的输出物理NI）（应当理解，在本发明的一些实施例中，（一个或多个）控制通信和配置模块1032A-R除了与集中式控制平面1076通信之外，还可以在确定可达性和/或计算转发信息方面起到一定作用——虽然比在分布式方法的情况下少；通常认为此类实施例归为集中式方法1074，但是也可以认为此类实施例是混合方法）。
虽然上述示例使用专用网络装置1002，但是相同的集中式方法1074可用通用网络装置1004和混合网络装置1006来实现（例如，VNE 1060A-R中的每个履行它的责任，即：通过与集中式控制平面1076通信以从集中式可达性和转发信息模块1079接收转发信息（以及在一些情况下，可达性信息）来控制如何路由数据（例如，分组）（例如，针对数据的下一跳和针对该数据的输出物理NI）；应当理解，在本发明的一些实施例中，VNE 1060A-R除了与集中式控制平面1076通信之外，还可在确定可达性和/或计算转发信息1006中起到一定作用—虽然比在分布式方法的情况下少）。实际上，SDN技术的使用可以增强通常在通用网络装置1004或混合网络装置1006实现中使用的NFV技术，因为NFV能够通过提供可以在其上运行SDN软件的基础设施来支持SDN，并且NFV和SDN都旨在利用商用服务器硬件和物理交换机。
图10D还示出了集中式控制平面1076具有到应用层1086的北向接口1084，其中驻留（一个或多个）应用1088。集中式控制平面1076具有形成用于（一个或多个）应用1088的虚拟网络1092（有时称为逻辑转发平面、网络服务或覆盖网络（其中数据平面1080的NE1070A-H是基础网络））的能力。因此，集中式控制平面1076保持所有ND和配置的NE/VNE的全局视图，并且它高效地将虚拟网络映射到底层ND（包括在物理网络通过硬件（ND、链路或ND组件）故障、添加或移除而改变时保持这些映射）。
虽然图10D示出了与集中式方法1074分离的分布式方法1072，但是在本发明的某些实施例中，网络控制的工作可以不同地分布或者两者结合。例如：1）实施例一般可以使用集中式方法（SDN）1074，但是具有委派给NE的某些功能（例如，分布式方法可以用于实现故障监测、性能监测、保护切换以及用于邻居和/或拓扑发现的原语中的一个或多个）；或者2）本发明的实施例可以经由集中式控制平面和分布式协议两者来执行邻居发现和拓扑发现，并且比较结果以在它们不同意时提出例外。认为此类实施例通常归为集中式方法1074下，但是也可认为此类实施例是混合方法。
虽然图10D示出其中ND 1000A-H中的每个实现单个NE1070A-H的简单情况，但应理解，参考图10D描述的网络控制方法也适用于其中ND 1000A-H中的一个或多个实现多个VNE（例如，VNE 1030A-R、VNE 1060A-R、混合网络装置1006中的那些VNE）的网络。备选地或另外地，网络控制器1078还可仿真单个ND中多个VNE的实现。具体地，代替（或除了）在单个ND中实现多个VNE，网络控制器1078可将单个ND中的VNE/NE的实现呈现为虚拟网络1092中的多个VNE （全部在（一个或多个）虚拟网络1092的同一个中，每个在（一个或多个）虚拟网络1092的不同虚拟网络中，或某种组合）。例如，网络控制器1078可以使得ND在底层网络中实现单个VNE（NE），并且然后在逻辑上划分该NE在集中式控制平面1076内的资源以在（一个或多个）虚拟网络1092中呈现不同的VNE（其中覆盖网络中的这些不同的VNE正在共享底层网络中的ND上的单个VNE/NE实现的资源）。
另一方面，图10E和10F分别示出了网络控制器1078可以作为虚拟网络1092中的不同虚拟网络的一部分而存在的NE和VNE的示例性抽象。图10E示出了根据本发明的一些实施例的简单情况，其中，每个ND 1000A-H实现单个NE1070A-H（见图10D），但是集中式控制平面1076已经将不同ND中的多个NE（NE 1070A-C和G-H）抽象为（以表示）图10D的（一个或多个）虚拟网络1092之一中的单个NE 1070I。图10E示出了在该虚拟网络中，NE 1070I耦合到NE1070D和1070F，它们都仍然连接到NE 1070E。
图10F示出了根据本发明的一些实施例的情况，其中多个VNE（VNE 1070 A.1和VNE1070 H.1）在不同的ND（ND 1000A和ND 1000H）上实现并且彼此耦合，并且其中集中式控制平面1076已经将这些多个VNE进行抽象，使得它们在图10D的虚拟网络1092之一内表现为单个VNE 1070T。因此，NE或VNE的抽象可以跨越多个ND。
虽然本发明的一些实施例将集中式控制平面1076实现为单个实体（例如，在单个电子装置上运行的软件的单个实例），但是备选实施例可以出于冗余和/或可缩放目的而跨多个实体扩展功能性（例如，在不同电子装置上运行的软件的多个实例）。
类似于网络装置实现，运行集中式控制平面1076的（一个或多个）电子装置并且因此包括集中式可达性和转发信息模块1079的网络控制器1078可以用各种方式（例如专用装置、通用（例如COTS）装置或者混合装置）来实现。这些（一个或多个）电子装置将类似地包括（一个或多个）处理器、（一个或多个）物理NI的集合和其上存储有集中式控制平面软件的非暂时性机器可读存储介质。例如，图11示出了通用控制平面装置1104，其包括硬件1140，该硬件包括一个或多个处理器1142（其通常是COTS处理器）的集合和物理NI 1146，以及其中存储有集中式控制平面（CCP）软件1150和ILNP疏导组件1151的非暂时性机器可读存储介质1148。
在使用计算虚拟化的实施例中，（一个或多个）处理器1142通常执行软件以实例化虚拟化层1154（例如，在一个实施例中，虚拟化层1154表示操作系统的内核（或在基础操作系统上执行的垫片），其虑及创建多个实例1162A-R（称为软件容器）（表示单独的用户空间，并且也称为虚拟化引擎、虚拟专用服务器或jail），其各自可以用于执行一个或多个应用的集合；在另一个实施例中，虚拟化层1154表示管理程序（有时称为虚拟机监视器（VMM））或在主机操作系统之上执行的管理程序，并且应用在称为虚拟机的实例1162A-R（在一些情况下，其可以被认为是紧密隔离形式的软件容器）内的客户操作系统之上运行，由管理程序执行虚拟机；在另一个实施例中，应用被实现为单核，其可以利用应用直接编译有限的库集合（例如，来自包括驱动程序的库操作系统（LibOS）/OS服务的库）生成，库提供应用所需的特定OS服务，以及内核可以直接在硬件1140上运行、直接在由虚拟化层1154表示的管理程序上运行（在该情况下，内核有时被描述为LibOS虚拟机内运行），或者在由实例1162A-R中的一个表示的软件容器中运行。再次，在使用计算虚拟化的实施例中，在操作期间，CCP软件1150的实例（示为CCP实例1176A）在虚拟化层1154上（例如，在实例1162A内）执行。在不使用计算虚拟化的实施例中，CCP实例1176A作为单内核或在主机操作系统之上在“裸机”通用控制平面装置1104上执行。CCP实例1176A的实例化，以及虚拟化层1154和实例1162A-R（如果实现的话）被统称为（一个或多个）软件实例1152。
在一些实施例中，CCP实例1176A包括网络控制器实例1178。网络控制器实例1178包括集中式可达性和转发信息模块实例1179（其是向操作系统提供网络控制器1078的上下文并与各种NE通信的中间件层）以及中间件层上的CCP应用层1180（有时称为应用层）（提供诸如协议、网络情形知晓和用户-界面等各种网络操作所需的智能）。在更抽象的级别，集中式控制平面1076内的该CCP应用层1180与（一个或多个）虚拟网络视图（网络的（一个或多个）逻辑视图）一起工作，并且中间件层提供从虚拟网络到物理视图的转换。
ILNP疏导组件1151可作为软件实例1152的一部分由硬件1140执行，以执行本发明的一个或多个实施例的操作。
集中式控制平面1076基于CCP应用层1180计算和每个流的中间件层映射将相关消息传输到数据平面1080。流可以被定义为其报头与给定的比特模式相匹配的一组分组；在这个意义上，传统的IP转发也是基于流的转发，其中流例如由目的地IP地址定义；然而，在其它实现中，用于流定义的给定位模式可以在分组报头中包括更多字段（例如，10个或更多）。数据平面1080的不同ND/NE/VNE可以接收不同的消息，并且因此接收不同的转发信息。数据平面1080处理这些消息，并且在适当的NE/VNE的转发表（有时被称为流表）中对适当的流信息和相应的动作进行编程，然后NE/VNE将进入的分组映射到转发表中表示的流，并且基于转发表中的匹配来转发分组。
诸如OpenFlow的标准定义了用于消息的协议，以及用于处理分组的模型。用于处理分组的模型包括报头解析、分组分类和做出转发决定。报头解析描述了如何基于公知的协议组来解释分组。一些协议字段用于构建将在分组分类中使用的匹配结构（或密钥）（例如，第一密钥字段可以是源媒体访问控制（MAC）地址，而第二密钥字段可以是目的地MAC地址）。
分组分类涉及在存储器中执行查找以通过基于转发表条目的匹配结构或密钥确定转发表中的哪个条目（也称为转发表条目或流条目）与分组最佳匹配来对分组进行分类。在转发表条目中表示的许多流可以对应于/匹配到分组；在这种情况下，系统通常被配置成根据定义的方案（例如，选择匹配的第一转发表条目）从许多转发表条目中确定一个转发表条目。转发表条目包括特定的匹配准则集合（如匹配能力所定义的——针对分组报头中的特定字段或者针对某个其它分组内容，分组的哪些部分应当与特定值/多个值/通配符进行比较的值或通配符集合或者指示）以及数据平面在接收匹配分组时采取的一个或多个动作的集合。例如，动作可以是将报头推送到分组上，对于使用特定端口的分组，泛洪分组，或者简单地丢弃分组。因此，具有特定传输控制协议（TCP）目的端口的IPv4/IPv6分组的转发表条目可包含指定这些分组应被丢弃的动作。
基于在分组分类期间标识的转发表条目，通过对分组执行所匹配的转发表条目中标识的动作集来进行转发决定和执行动作。
然而，当未知分组（例如，如在OpenFlow用语中使用的“丢失分组”或“匹配-丢失”）到达数据平面1080时，分组（或分组报头和内容的子集）通常被转发到集中式控制平面1076。集中式控制平面1076然后将转发表条目编程到数据平面1080中以容纳属于未知分组的流的分组。一旦集中式控制平面1076将特定转发表条目编程到数据平面1080中，则具有匹配证书的下一分组将匹配该转发表条目，并且采取与该匹配条目相关联的动作集。
网络接口（NI）可以是物理的或虚拟的；并且在IP的上下文中，接口地址是指派给NI的IP地址，该NI可以是物理NI或虚拟NI。虚拟NI可以与物理NI相关联，与另一个虚拟接口相关联，或者独立（例如回送（loopback）接口、点对点协议接口）。NI（物理的或虚拟的）可以被编号（具有IP地址的NI）或不被编号（没有IP地址的NI）。回送接口（及其回送地址）是通常用于管理目的NE/VNE（物理或虚拟）的特定类型的虚拟NI（和IP地址）；其中这样的IP地址被称为节点回送地址。指派给ND的（一个或多个）NI的（一个或多个）IP地址被称为该ND的IP地址；在更细粒度的级别，指派给（一个或多个）NI的（一个或多个）IP地址可被称为那个NE/VNE的IP地址，所述（一个或多个）NI指派给ND上实现的NE/VNE。
已经根据计算机存储器内的数据比特上的事务的算法和符号表示来呈现了前述详细描述的一些部分。这些算法描述和表示是数据处理领域的技术人员用来最有效地将他们工作的实质传达给本领域的其他技术人员的方式。在这里，算法通常被构想为导致期望结果的事务的自相容序列。事务是需要物理量的物理操纵的事务。通常，但不是必须的，这些量采用能够被存储、传输、组合、比较和以其他方式操纵的电或磁信号的形式。主要出于通用的原因，将这些信号称为比特、值、元素、符号、字符、项、数字等已被证明有时是方便的。
然而，应当记住，所有这些和类似的术语要与适当的物理量相关联，并且仅仅是应用于这些量的方便的标记。除非另有特别声明，否则如从以上讨论中显而易见的，理解的是，贯穿本描述，使用诸如“处理”或“计算”或“运算”或“确定”或“显示”等术语的讨论指的是计算机系统或类似电子计算装置的动作和处理，其将表示为计算机系统的寄存器和存储器内的物理（电子）量的数据操纵和变换成类似地表示为计算机系统存储器或寄存器或其它这种信息存储、传输或显示装置内的物理量的其它数据。
本文提出的算法和显示并非固有地与任何特定计算机或其它设备相关。各种通用系统可以与根据本文教导的程序一起使用，或者可以证明构造更专用的设备来执行所需的方法事务是方便的。从以上描述中将出现各种这些系统的所需结构。此外，本发明的实施例不是参考任何特定的编程语言来描述的。应当理解，可以使用各种编程语言来实现本文所描述的本发明的实施例的教导。
本发明的实施例可以是一种制品，其中非暂时性机器可读介质（诸如微电子存储器）具有其上存储的指令，所述指令对一个或多个数据处理组件（在此统称为“处理器”）进行编程以执行上述操作。在其它实施例中，这些操作中的一些可以由包含硬连线逻辑的特定硬件组件（例如，专用数字滤波器框和状态机）来执行。这些操作可以备选地由经编程的数据处理组件和固定的硬连线电路组件的任何组合来执行。
在前述说明书中，已经参考本发明的具体示例性实施例描述了本发明的实施例。将明显的是，在不背离所附权利要求书中所阐述的本发明的更宽泛精神和范围的情况下，可以对其进行各种修改。因此，说明书和附图应被认为是说明性含义而不是限制性含义。
贯穿说明书，已经通过流程图呈现了本发明的实施例。将理解，这些流程图中描述的事务和事务的顺序仅意在针对说明性目的，而不意在作为本发明的限制。本领域的普通技术人员将认识到，在不偏离如所附权利要求中阐述的本发明的更宽的精神和范围的情况下，可以对流程图进行改变。

Claims (22)

1.一种由网络装置实现的方法，所述网络装置充当蜂窝通信网络中的源演进的通用陆地无线电接入网（E-UTRAN）节点B（eNodeB）以支持所述蜂窝通信网络中的标识符定位符网络协议（ILNP）疏导的增量部署，所述方法包括：
向用户设备（UE）通告（510）第一接入点名称（APN）和第二APN，其中所述第一APN与所述源eNodeB处实现的用户平面分组网关（P-GWu）相关联，并且其中所述第二APN与所述蜂窝通信网络的核心中的分组网关（P-GW）相关联；
建立（520）与所述第一APN相关联的第一PDN会话；
建立（530）与所述第二APN相关联的第二PDN会话；
经由所述第一PDN会话从所述UE接收（540）去往第一对端节点（CN）的第一分组；
经由所述源eNodeB处实现的所述P-GWu将所述第一分组转发（550）到所述第一CN；
经由所述第二PDN会话从所述UE接收（560）去往第二CN的第二分组；以及
经由所述蜂窝通信网络的所述核心中的所述P-GW将所述第二分组转发（570）到所述第二CN。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
确定（610）所述UE要被切换到具有ILNP疏导能力的目标eNodeB；
向所述目标eNodeB发送（620）切换请求消息；
在所述UE已经从所述源eNodeB断开连接之后，经由所述P-GWu从所述第一CN接收（630）去往所述UE的第三分组；
用与所述目标eNodeB相关联的定位符来覆写（660）所述第三分组的报头中的目的地定位符；以及
将所述第三分组转发（670）到所述目标eNodeB。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
确定（610）所述UE要被切换到不具有ILNP疏导能力的目标eNodeB；
向所述目标eNodeB发送（620）切换请求消息；
在所述UE已经从所述源eNodeB断开连接之后，经由所述P-GWu从所述第一CN接收（630）去往所述UE的第三分组，其中所述第三分组是ILNP分组；
用与所述P-GW相关联的前缀来覆写（645）所述第三分组的报头中的目的地定位符；以及
通过与所述第二PDN会话相关联的X2隧道将所述第三分组转发（650）到所述目标eNodeB。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
接收去往未连接到所述eNodeB的第二UE的第三分组；
向移动性管理实体（MME）查询所述第二UE的定位符；
从所述MME接收指示所述第二UE的所述定位符的应答；
用从所述MME接收的所述定位符来覆写所述第三分组的报头中的目的地定位符；以及
转发所述第三分组。
5.一种由蜂窝通信网络中的用户设备（UE）实现以支持所述蜂窝通信网络中的标识符定位符网络协议（ILNP）疏导的增量部署的方法，所述方法包括：
从源演进的通用陆地无线电接入网络（E-UTRAN）节点B（eNodeB）接收（810）针对第一接入点名称（APN）和第二APN的通告，其中所述第一APN与所述源eNodeB处实现的用户平面分组网关（P-GWu）相关联，并且其中所述第二APN与所述蜂窝通信网络的核心中的分组网关（P-GW）相关联；
建立（820）与所述第一APN相关联的第一PDN会话；
建立（830）与所述第二APN相关联的第二PDN会话；
经由所述第一PDN会话发送（850）去往具有ILNP能力的第一对端节点（CN）的业务；以及
经由所述第二PDN会话发送（860）去往不具有ILNP能力的第二CN的业务。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括：
从所述源eNodeB接收（910）所述UE要被切换到目标eNodeB的指示；
从所述源eNodeB断开连接（920）；
连接到（930）所述目标eNodeB；以及
向所述第一CN发送指示如何能够到达所述UE的重定向消息。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述目标eNodeB具有ILNP疏导能力，并且其中所述重定向消息指示能够使用所述目标eNodeB处指派给所述UE的定位符来到达所述UE。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括：
接收所述目标eNodeB处缓冲的曾由所述源eNodeB转发到所述目标eNodeB的业务。
9.根据权利要求6所述的方法，其中所述目标eNodeB不具有ILNP疏导能力，并且其中所述重定向消息指示能够使用与所述蜂窝通信网络的所述核心中的所述P-GW相关联的定位符来到达所述UE。
10.根据权利要求6所述的方法，其中所述重定向消息是因特网控制消息协议（ICMP）重定向消息。
11.根据权利要求6所述的方法，还包括：
向映射服务器发送更新消息，所述更新消息指示如何能够到达所述UE。
12.根据权利要求5所述的方法，还包括：
向发起与所述UE的会话的所有CN发送重定向消息，所述重定向消息指示如何能够到达所述UE。
13.一种充当蜂窝通信网络中的源演进的通用陆地无线电接入网（E-UTRAN）节点B（eNodeB）的网络装置，所述网络装置支持所述蜂窝通信网络中的标识符定位符网络协议（ILNP）疏导的增量部署，所述网络装置包括：
一个或多个处理器的集合；以及
非暂时性计算机可读介质，其中存储有ILNP疏导组件，所述ILNP疏导组件在由一个或多个处理器的所述集合执行时使得所述网络装置：向用户设备（UE）通告第一接入点名称（APN）和第二APN，其中所述第一APN与所述源eNodeB处实现的用户平面分组网关（P-GWu）相关联，并且其中所述第二APN与所述蜂窝通信网络的核心中的分组网关（P-GW）相关联；建立与所述第一APN相关联的第一PDN会话；建立与所述第二APN相关联的第二PDN会话；经由所述第一PDN会话从所述UE接收去往第一对端节点（CN）的第一分组；经由所述源eNodeB处实现的所述P-GWu将所述第一分组转发到所述第一CN；经由所述第二PDN会话从所述UE接收去往第二CN的第二分组；以及经由所述蜂窝通信网络的所述核心中的所述P-GW将所述第二分组转发到所述第二CN。
14.根据权利要求13所述的网络装置，其中所述ILNP疏导组件在由一个或多个处理器的所述集合执行时还使得所述网络装置：确定所述UE要被切换到具有ILNP疏导能力的目标eNodeB，向所述目标eNodeB发送切换请求消息，在所述UE已从所述源eNodeB断开连接之后经由所述P-GWu从所述第一CN接收去往所述UE的第三分组，用与所述目标eNodeB相关联的定位符覆写所述第三分组的报头中的目的地定位符，以及将所述第三分组转发到所述目标eNodeB。
15.根据权利要求13所述的网络装置，其中所述ILNP疏导组件在由一个或多个处理器的所述集合执行时还使得所述网络装置：确定所述UE要被切换到不具有ILNP疏导能力的目标eNodeB；向所述目标eNodeB发送切换请求消息；在所述UE已经与所述源eNodeB断开连接之后经由所述P-GWu从所述第一CN接收去往所述UE的第三分组，其中所述第三分组是ILNP分组；用与所述P-GW相关联的前缀覆写所述第三分组的报头中的目的地定位符；以及通过与所述第二PDN会话相关联的X2通用分组无线电服务（GPRS）隧道协议（GTP）隧道将所述第三分组转发到所述目标eNodeB。
16.一种在蜂窝通信网络中操作的用户设备UE，所述UE支持所述蜂窝通信网络中的标识符定位符网络协议（ILNP）疏导的增量部署，所述UE包括：
一个或多个处理器的集合；以及
非暂时性计算机可读介质，其中存储有ILNP疏导组件，所述ILNP疏导组件在由一个或多个处理器的所述集合执行时使得所述UE：从源演进的通用陆地无线电接入网络（E-UTRAN）节点B（eNodeB）接收针对第一接入点名称（APN）和第二APN的通告，其中所述第一APN与在所述源eNodeB处实现的用户平面分组网关（P-GWu）相关联，并且其中所述第二APN与所述蜂窝通信网络的核心中的分组网关（P-GW）相关联；建立与所述第一APN相关联的第一PDN会话；建立与所述第二APN相关联的第二PDN会话；经由所述第一PDN会话发送去往具有ILNP能力的第一对端节点（CN）的业务；以及经由所述第二PDN会话发送去往不具有ILNP能力的第二CN的业务。
17.根据权利要求16所述的UE，其中所述ILNP疏导组件在由一个或多个处理器的所述集合执行时还使得所述UE从所述源eNodeB接收所述UE要被切换到目标eNodeB的指示，从所述源eNodeB断开连接，连接到所述目标eNodeB，并且向所述第一CN发送指示如何能够到达所述UE的重定向消息。
18.根据权利要求17所述的UE，其中所述目标eNodeB具有ILNP疏导能力，并且其中所述重定向消息指示能够使用所述目标eNodeB处指派给所述UE的定位符来到达所述UE。
19.根据权利要求18所述的UE，其中所述ILNP疏导组件在由一个或多个处理器的所述集合执行时还使得所述UE接收所述目标eNodeB处缓冲的曾由所述源eNodeB转发到所述目标eNodeB的业务。
20.根据权利要求17所述的UE，其中所述目标eNodeB不具有ILNP疏导能力，并且其中所述重定向消息指示能够使用与所述蜂窝通信网络的所述核心中的所述P-GW相关联的定位符来到达所述UE。
21.根据权利要求17所述的UE，其中所述重定向消息是因特网控制消息协议（ICMP）重定向消息。
22.根据权利要求17所述的UE，其中所述ILNP疏导组件在由一个或多个处理器的所述集合执行时还使得所述UE向映射服务器发送更新消息，所述更新消息指示如何能够到达所述UE。
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