CN1798039A - 用于实现与无线网络持续连接的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明包括一种用于在用户设备和服务网关之间建立持续连接的方法和装置。具体而言，该方法包括响应于连接请求获得状态信息，利用该状态信息建立用户设备和服务网关之间的连接，并且保存与该连接相关联的状态信息，以使得至少在经过一次网络状态变化后该连接仍持续。

Description

用于实现与无线网络持续连接的方法和装置
技术领域
本发明涉及通信网络领域，尤其涉及建立连接以经由无线网络访问服务。
背景技术
一般而言，现有的无线网络要求大量时间来向无线用户提供各种服务。例如，在用户为移动设备(例如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)等)加电之后，移动设备通常通过获取无线网络中的信道来尝试连接到无线网络。移动设备被无线网络认证并向其注册。在移动设备注册之后，用户被认证，IP地址被分配给设备，并且链路级连接(例如点对点协议(PPP)连接)被建立在移动设备和无线网络之间。一旦用户被连接到了无线网络，用户就可访问各种应用(例如MicrosoftInternet ExplorerTM、Microsoft OutlooTM等等)以及相关联的服务。
一般而言，存在与经由无线网络访问服务所需的信令、注册、认证和相关联的处理相关联的相当大的延迟。此相对较慢的服务访问过程被本质上易出错的无线链路(例如由于多路径和衰减状况导致)、无线服务提供商的不充分的无线服务区域、定位非活动用户设备的困难性以及类似的状况所加剧。此外，通常只能从用户向其预订的服务提供商网络获得服务，从而阻止了用户在跨管理边界(即在服务提供商之间)的情况下访问服务。类似地，现有的服务解决方案阻止了在跨访问网络技术(例如CDMA、WIFI网络等等)的情况下访问这些服务。
因此，现有技术需要这样一种方法和装置，其使得用户设备能够建立和保持与网络的持续连接，从而使得不论管理边界和访问网络技术如何用户都能够访问网络服务。
发明内容
本发明包括一种用于在用户设备和服务网关之间建立持续连接的方法和装置，其针对解决了现有技术的各种缺陷。具体而言，该方法包括响应于连接请求获得状态信息，利用该状态信息建立用户设备和服务网关之间的连接，并且保存与该连接相关联的状态信息，以使得至少在经过一次网络状态变化后该连接仍持续。
附图说明
通过结合附图考虑以下详细描述可以很容易地理解本发明的教导，附图中：
图1示出通信网络的高层框图；
图2示出根据本发明的一个实施例的方法的流程图；
图3示出根据本发明的一个实施例的方法的流程图；
图4示出根据本发明的一个实施例的方法的流程图；
图5示出适用于执行这里所描述的功能的通用计算机的高层框图。
为了帮助理解，在可能的情况下，使用相同的标号来表示附图中公有的相同元件。
具体实施方式
本发明是在通信服务覆盖网络和多个访问网络的情景中来论述的；但是，本发明的方法也易于应用到其他网络和网络拓扑。一般而言，本发明使得用户设备能够通过获得状态信息并保存网络内的状态信息来建立和保持持续连接。这样，本发明消除了每次用户发起连接/服务请求时都要执行各种会话建立和认证动作的需要，从而大大减少了客户所经历的连接/服务请求响应时间。通过使得用户能够保持与网络的持续连接，从而本发明使得服务提供商能够向用户提供各种网络服务。
图1示出通信网络的高层框图。具体而言，图1的通信网络100包括覆盖网络(ON)102、多个重定向器元件(RE)1121-1124、多个访问网络(AN)1041-1044(统称为AN 104)、多个用户设备(UD)1061-1064、(统称为UD 106)以及多个服务器1201-120N(统称为服务器120)。ON 102包括多个服务网关(SG)1101-1106(统称为SG110)。
如图1所示，多个服务器120分别经由多个通信链路(CL)122(统称为CL 122)中相应的那个与ON 102通信。虽然图中未示出，但是服务器120中的每一个是至少可从SG 110的一部分访问的。一般而言，服务器120包括能够响应于服务请求提供服务的计算机系统。这样，在一个实施例中，服务器120包括媒体服务器、web服务器以及现有技术已知的类似的服务器。例如，服务器120可包括AOL即时消息服务器、Google服务器、Amazon服务器等等。
一般而言，服务请求包括对于查看库存的请求、对于在线发起购买的请求、对于搜索因特网的请求等等。在一个实施例中，服务请求包括对于至少一个“始终在线(always-on)”服务的请求。在一个实施例中，服务器120响应于UD 106发起的服务请求。在另一个实施例中，服务器120响应于SG 110发起的服务请求。在另一个实施例中，服务器120响应于本地触发的服务请求(例如周期性地将气象更新推送给预订了气象更新服务的UD，根据UD位置信息向UD推送交通信息，等等)。
如图1所示，UD 1061-1064经由多个访问通信链路(ACL)1081-1084(统称为ACL 108)中相应的那个分别访问AN 1041-1044。AN 104经由各自的RE 112和多个通信链路(CL)116(统称为CL 116)中相关联的那个访问ON 102。SG 110和RE 112经由多个覆盖网络通信链路(ONCL)114(统称为ONCL 114)中相应的那个通信。AN 104包括适合于使UD 106之间能够通信并且使得UD 106能够经由ON102访问应用和服务的访问网络。
在一个实施例中，AN 104中至少一个包括无线访问网络，例如3G无线网络、4G无线网络、WIFI热点无线网络、CDMA2000无线网络以及类似的使得无线UD能够经由RE 112和SG 110访问应用和服务的无线网络。在此实施例中，与无线AN相关联的UD106包括无线UD，例如移动电话、个人数字助理(PDA)、计算机和类似的无线UD。在此实施例中，ACL 108包括无线ACL。
在另一个实施例中，AN 104中至少一个包括有线接入网络，例如因特网协议(IP)网络、公共交换电话网(PSTN)以及类似的使得UD能够经由RE 112和SG 110访问应用和服务的有线网络。在此实施例中，与有线AN相关联的UD 106包括有线UD，例如时分利用(TDM)电话、IP电话、会话发起协议(SIP)电话、综合数字业务网(ISDN)电话、计算机和类似的有线UD。在此实施例中，ACL 108包括有线ACL。
RE 112包括可操作以用于接收来自AN(例如AN 104)的信令和媒体流量并且用于将该流量引导到SG 110中至少一个的网络元件。类似的，RE 112包括可操作以用于接收来自SG 110的信令和媒体流量并用于将该流量引导到至少一个相关联的AN的网络元件。在一个实施例，RE 112以对流量源透明(即对UD 106透明)的方式在AN 104和ON 102之间传输流量。在一个实施例中，RE驻留在RE所服务的相关联的AN内。在另一个实施例中，RE驻留在ON(例如ON 102)内。
在一个实施例中，RE 112支持与SG 110中的至少一部分的信令和承载会话，以使得SG 110保持对与UD 106建立的持续连接的完全控制。在一个这种实施例中，SG 110将IP地址分配给UD 106。由于RE 112可操作以用于与各种AN通信，因此与RE和AN之间的接口相关联的接口特性取决于该RE所支持的AN的类型(例如3G AN、4G AN、PSTN AN、CDMA2000AN等)。
例如，在支持CDMA2000AN时，相关联的RE对于CDMA 2000访问网络的分组控制功能(PCF)充当分组数据服务节点(PDSN)，并且对于至少一个相关联的SG充当PCF。在一个实施例中，RE提供安全性功能，用于防止未注册的UD访问网络服务。例如，安全性功能是通过以下方式来实现的：将RE配置为PDSN形式充当代理，端接(terminate)来自PCF的A11信令和类似信令，端接(terminate)RE和移动UD之间的PPP协商的链路控制协议(LCP)阶段，等等。在一个实施例中，RE通过利用相关联的用户标识符来确定特定服务对于移动UD的用户是否可用，从而用移动UD发起用户认证。
继续此示例，在确定移动UD预订了所请求的服务之后，RE选择最适用于对相关联的服务请求做出响应的最优SG。在一个实施例中，RE根据至少一个参数(例如当前SG负载统计信息、相关联的服务请求类型等等)来选择最优SG。如果RE确定移动UD未预订所请求的服务，则RE与CDMA2000网络中的PSDN建立会话。在每种情况下，SG都完成与移动UD的数据连接，并且RE继续促进元件之间的通信。
在另一个示例中，当支持WIFI热点AN时，RF实现PPTP(点对点隧道协议)代理。移动UD被配置以由相关联的接入点(未示出)所分配的各自的IP地址。预订了特定服务的移动UD发起各自与RE的PPTP会话，从而强制移动UD利用接入点所提供的IP地址将PPP帧以隧道方式发送到RE。
利用本发明的方法，RE以隧道方式将PPP帧发送到负责端接会话和分配各自的IP地址的最优SG。这样，每个移动UD被分配两个IP地址。接入点所分配的IP地址被用于以隧道方式发送PPP帧。最优SG所分配的IP地址被用于保持支持数据通信的持续连接。在一个实施例中，RE可实现L2TP(第2层隧道协议)代理而不是PPTP代理。
如图1所示，根据本发明的方法，SG 110包括可操作以用于与UD建立持续连接并且用于在经过至少一个网络状态变化后仍保持持续连接。在一个实施例中，SG 110至少为SG 110所服务的一部分UD保持多层状态(包括保存多层状态信息)。在一个实施例中，SG 110为与其建立连接的每个UD或者单独或者联合地保存数据链路层状态信息、网络层状态信息、传输层状态信息和应用层状态信息。
此外，根据本发明的方法，SG 110包括可操作以用于对服务请求(包括对“始终在线”服务的请求)做出响应的网络元件。如图1所示，SG 110充当可从服务器120获得的各种服务的网关。在一个实施例中，至少一部分SG 110包括服务功能。例如，至少一部分SG 110包括“始终在线”服务功能，从而使得不需要修改支持“始终在线”服务的现有服务提供商网络元件和服务元件。
通过保持与UD的持续连接，SG 110能够向UD提供多个功能。在一个实施例中，SG通过代表移动UD充当代理，从而向移动UD提供了增强的服务质量(例如用户体验)。通过代表移动UD充当代理，SG能够在有线网络中执行至少一部分移动UD功能。这样，此实施例大大减少了会话建立、域名服务器(DNS)查询和类似功能所需的移动UD和AN之间的时间密集型无线事务。
在另一个实施例中，SG通过管理多个重叠的AN来支持多模式操作。例如，在一个特定地理区域中，移动UD可能能够访问多个AN，例如广域3G无线AN和WIFI热点AN。在这种地理区域中，每个可用的AN可被配备有用于访问该AN的相应接口的移动UD所访问。例如，移动UD可包括内置的用于访问WIFI热点AN的WIFI接口，以及用于访问广域3G无线AN的3G PCMCIA卡。
在此实施例中，最优SG选择移动UD所使用的网络接口中，并且以信号方式通知移动UD使用所选中的网络接口。这样，最优SG在WIFI热点AN和3G无线AN无缝地切换持续连接。这样，虽然wIFI热点AN被设计为提供更高的数据速率，但是最优SG可基于关于流量负载的知识、与每个可用AN相关联的服务响应延时以及类似的信息来选择3G无线AN。在一个实施例中，持续连接的无缝切换是跨管理边界执行的(例如将持续连接从Cingular无线AN切换到Verizon无线AN)。
此实施例使移动UD不需要选择用于通信的AN。这样，SG提供了增强的用户体验质量，这是因为现在移动UD对AN的选择导致了对被设计为提供更高数据速率的可用AN的选择，而不是对能够在移动UD和AN之间通信时提供最高数据速率的可用AN的选择。换言之，移动UD对AN的选择是在不考虑网络状况的下执行的，所述网络状况例如是信号强度、流量、网络拥塞和类似因素。此外，此实施例使得能够从移动UD中去除AN选择智能，从而降低了设计和生产移动UD的成本。
在一个实施例中，SG监控移动UD在AN内和跨AN的漫游，并且动态地准备与移动ID相关联的情景信息。在一个实施例中，情景信息至少包括一个情景参数。在一个实施例中，所述至少一个情景参数包括至少以下之一：网络标识参数、可用带宽参数、至少一个中间IP地址以及类似的情景参数。例如，所述至少一个中间IP地址包括与至少以下之一相关联的IP地址：本地web对象缓存、本地SIP代理、本地DNS服务器等等。
在一个实施例中，SG支持移动UD情景通知。在一个实施例中，SG向移动UD发送动态准备的包括至少一个情景参数的情景信息。在一个实施例中，情景信息是以预定间隔被发送到移动UD的。在另一个实施例中，情景信息是响应于移动UD从第一AN到第二AN的移动而被发送到移动UD的。在一个实施例中，移动UD至少利用接收到的情景信息的一部分来重新配置自身。
例如，移动UD可重新配置其web浏览器，以在该移动UD已与之建立持续连接的最优SG中明确使用代理缓存。这样，通过保持与本地缓存的持续会话和减少无线DNS操作，从而改进了用户的web浏览体验。类似地，SIP代理地址可被配置到移动UD中，用于减少无线DNS操作。
在另一个实施例中，SG支持服务器情景通知。在一个实施例中，动态准备的情景信息中的至少一部分被提供到至少一个服务器(例如服务器120之一)。在一个这种实施例中，至少一部分情景信息被服务器所使用，以便向UD提供个性化服务、对位置敏感的服务、对网络带宽敏感的服务和类似的服务。在SG保持移动UD位置信息的另一个实施例中，SG寻呼UD以便定位UD。在一个实施例中，例如，寻呼被用于定位活动移动UD和非活动移动UD(例如休眠的移动UD)。
在一个实施例中，SG保存UD的IP地址、用户好友列表以及类似的连接和服务信息，从而减少为响应服务请求而查询DNS和类似服务器的次数。在另一个实施例中，SG按以下方式仲裁对网络资源的共享访问：倾向于给予对时间敏感的“始终在线”服务比访问媒体服务器、DNS和类似服务器的可容忍延迟的应用和服务更高的优先级。在另一个实施例中，SG缓存与UD的用户相关联的用户配置文件信息，以便提供更为个性化的服务。
在一个实施例中，控制和信令信息被分布在ON中的至少一部分SG之上。在另一个实施例中，承载和传输信息被分布在ON中的至少一部分SG之上。在控制路径和数据路径都穿过SG的另一个实施例中，至少一个会话被建立在SG之间，以便减少无法直接连接到提供所请求服务的SG的用户经历的等待时间。在一个实施例中，建立在SG之间用于减少UD所经历的等待时间的会话包括SG之间的多协议标记交换(MPLS)隧道的建立。
虽然示出了特定数目的AN 104、UD 106、ACL 108、SG 110、RE 112、ONCL 114、CL 116、服务器120和CL 122，但是本领域的技术人员将会意识到可以使用更少或更多的AN 104、UD 106、ACL108、SG 110、RE 112、ONCL 114、CL 116、服务器120和CL 122，并且可以以多种不同的网络配置来安排这些AN 104、UD 106、ACL108、SG 110、RE 112、ONCL 114、CL 116、服务器120和CL 122。此外，虽然对于图1只示出和描述了一个ON 102，但是应该注意可以用与ON 102通信的附加ON来支持本发明的方法。
在联系图2详细示出和描述的一个实施例中，本发明包括一种用于建立用户设备和服务网关之间的持续连接的方法。在一个实施例中，该方法包括响应于连接请求获得状态信息，利用状态信息建立用户设备和服务网关之间的连接，并且保存与该连接相关联的状态信息以便经过至少一个网络状态变化之后该连接仍持续。在一个实施例中，所述至少一个网络状态变化包括至少以下之一：至少一个与UD相关联的状态变化、至少一个与SG相关联的状态变化等等。
在一个实施例中，所述至少一个与UD相关联的状态变化包括活动和非活动(例如休眠、无法获得用于访问AN的信号等等)之间的变化、从被第一RE服务到被第二RE服务的变化、从被第一AN服务到被第二AN服务的变化以及类似的状态变化。例如，如这里所描述的，在UD从被第一AN服务切换到被第二AN服务期间，最优SG无缝地保持持续连接。
在一个实施例中，所述至少一个SG状态变化包括最适合于保持持续连接的SG的变化。在一个示例中，由于SG与其他UID建立持续连接，该SG变得过载并且将至少一部分持续连接推卸(即迁移)给更适合于保持持续连接的SG。类似地，在另一个示例中，最优SG响应于最优SG和提供特定服务的服务器(例如服务器120之一)之间连接性的丢失，推卸与请求该特定服务的UD相关联的持续连接。
图2示出根据本发明的一个实施例的方法的流程图。具体而言，图2的方法200包括用于在用户设备和服务网关之间建立持续连接的方法。虽然图中示出的是顺序执行，但是本领域的技术人员将会意识到，方法200中的至少一部分步骤是可以同时执行的。方法200开始于步骤202，并且前进到步骤204。在步骤204处，连接请求被重定向器元件获得。
在一个实施例中，连接请求是从UD(例如UD 106之一)获得的。在一个实施例中，连接请求是在与网络的初始连接建立期间(即在与网络认证UD之前)从UD接收到的。在另一个实施例中，连接请求是在与网络的初始连接建立之后从UD接收到的。在另一个实施例中，连接请求是响应于重定向器元件为定位UD而发起的至少一个轮询消息而从UD接收到的。
在一个实施例中，连接请求是响应于UD状态从非活动变为活动而接收到的。例如，当移动UD经过没有服务覆盖的区域到有服务覆盖的区域时，连接请求被接收到。在另一个实施例中，连接请求是响应于UD从被第一RE(例如RE 1121)服务转换到被第二RE(例如RE 1123)服务而接收到的。在一个实施例中，UD从被第一RE服务到被第二RE服务的转换是响应于多个状况中的至少一个而被触发的。
在一个实施例中，UD是响应于在AN内移动而从被第一RE服务转换到被第二RE服务的。在另一个实施例中，UD是响应于在AN间移动而从被第一RE服务转换到被第二RE服务的。在一个示例中，UE从被第一AN服务转换到被相同地理区域内的第二AN服务(例如由于网络故障AN变得不可用)。在另一个示例中，响应于UD从被第一AN服务的地理区域移动到被第二AN服务的地理区域，UD从被第一AN服务转换到被第二AN服务。
在一个这种实施例中，第一AN包括第一访问技术(例如3G无线)，第二AN包括第二访问技术(例如4G无线)，其中第一访问技术和第二访问技术是不同的。在另一个这种实施例中，第一AN包括第一管理区域(例如Cingular无线AN)，第二AN包括第二管理区域(例如Verizon无线AN)，其中第一管理区域和第二管理区域是不同的(即UD跨过管理边界)。
在另一个实施例中，连接请求是由至少以下之一发起的：当前支持相关联的持续连接的RE(即当前RE)、当前保持相关联的持续连接的最优SG(即当前最优SG)、新识别出的承担支持相关联的持续连接的责任的RE(即新RE)以及新识别出承担保持持续连接的责任的SG(即新最优SG)。
在步骤206，重定向器元件选择最优服务网关。在一个实施例中，最优SG的选择是根据至少一个因素执行的，其中所述至少一个因素包括至少以下之一：至少一个网络参数和至少一个服务参数。在一个实施例中，RE接收连接请求，并选择用于支持与UD的持续连接的最优SG。在接收到的连接请求包括访问至少一个服务的服务请求的另一个实施例中，RE以以下方式选择最优SG：对所述至少一个服务请求做出响应的同时倾向于使所实现的服务质量最优化。
例如，网络参数包括至少以下之一：与每个SG相关联的流量负载、可用SG与RE的邻近度、与服务请求源(例如UD)相关联的位置、与服务请求源相关联的AN标识符、与服务请求源相关联的AN技术类型以及类似的网络参数。例如，服务参数包括至少以下之一：与服务请求相关联的服务类型、支持所请求的服务所需的功能、每个可用SG提供所需功能的相关联的能力、与所请求的服务相关联的QOS要求以及类似的服务参数。
在步骤208，确定先前是否执行过认证。在一个实施例中，确定至少以下之一：UD认证、用户认证、应用认证、服务认证等等。换言之，确定网络中是否存在与UD相关联的持续连接。如果以前未执行过认证(即持续连接当前不存在于UD和SG之前)，则方法200前进到步骤210。如果以前执行过认证(即持续连接当前存在于UD和SG之间)，则方法200前进到步骤220。
在步骤210，RE将连接请求重定向到最优SG。在一个实施例中，将连接请求到最优SG的重定向包括将在UD和RE之间建立的PPP会话重定向到最优SG。例如，在确定与接收到的连接请求相关联的UD之一1061不具有与SG 110之一的持续连接时，RE 1121将UD 106和RE 1121之间建立的PPP会话重定向到最优SG(例如SG 1101)
在步骤212，最优SG响应于被重定向的服务请求获得与UD相关联的状态信息。在一个实施例中，SG获得与UD相关联的多层状态信息。例如，在一个实施例中，SG获得至少以下之一：数据链路层状态信息、网络层状态信息、传输层状态信息和应用层状态信息。在一个实施例中，最优SG使用所述状态信息来建立UD和最优SG之间的持续连接。在另一个实施例中，最优SG使用状态信息来在经过至少一个网络状态变化之后仍保持建立在UD和最优SG之间的持续连接。
在一个实施例中，SG为该SG所服务的至少一部分UID保存数据链路层状态。例如，在最初与ON 102建立连接期间，UD与SG 110之一建立PPP会话。在一个实施例中，PPP会话是完全状态的，以使得SG保存与移动UD的每个PPP会话相关联的数据链路层状态信息。在一个实施例中，数据链路层状态信息包括至少以下之一：链路状态特性参数、压缩协议、压缩协议状态、移动用户设备IP地址和类似信息。
在另一个实施例中，SG为该SG所服务的至少一部分UD保存网络层状态。例如，对于在网络层利用移动IP的移动UD，SG通过保存网络层状态信息来充当移动UD的外地代理(FA)。在一个实施例中，网络层状态信息包括至少以下之一：至少一个FA到归属代理(HA)隧道状态、至少一个IPSec参数、与移动UD相关联的数据链路层可达性信息以及类似信息。
在另一个实施例中，SG为该SG所服务的至少一部分UD保存传输层状态。例如，在一个实施例中，SG保持与移动UD的持续TCP会话(作为持续连接的一部分)，以便减小与某些应用相关联的TCP建立延迟。在另一个实施例中，其中该实施例中一个包括与服务器120之一的活动会话的移动UD变得无法被网络(例如被AN、被RE等等)到达，支持无法到达的移动UD和服务器之间的会话的SG欺骗(spoof)移动会话，以使得移动UD和服务器之间的会话保持活动，直到移动UD再次变得可到达。
例如，在检测到移动UD不可到达时，支持不可到达的移动UD和服务器之间的会话的SG可向服务器发送TCP“保持活动”消息，以防止TCP会话超时状况。在变得可到达时，移动UD从移动UD变得不可到达之处开始继续与服务发送和接收信息。这样，通过在移动UD变得不可到达时保持持续连接，本发明使得移动UD不需要在变得可到达时与服务器重新建立连接并且重新启动信息交换。
在另一个实施例中，SG为该SG所服务的至少一部分UD保存应用层状态。例如，在一个实施例中，SG响应于确定移动UD暂时不可被SG到达，监控至少一个应用层状态，以便模拟至少一部分移动UD行为。换言之，最优SG欺骗移动UD，以使得移动UD和服务器之间的应用会话保持活动，直到移动UD再次可到达。
在步骤214，最优SG执行认证。在一个实施例中，最优SG执行设备认证(例如认证UD以验证UD被允许访问网络和相关联的网络服务)。在另一个实施例中，最优SG执行用户认证(例如认证尝试经由已认证的UD访问网络的用户)。在另一个实施例中，最优SG执行应用认证(例如认证用于访问网络服务的应用)。在另一个实施例中，最优SG执行服务认证(例如认证用户经由已认证的应用发起的至少一个服务请求)。
在步骤216，最优SG与UD建立连接。在一个实施例中，连接包括持续连接(即在经过至少一个网络状态变化之后仍保持活动的连接)。在一个实施例中，持续连接包括至少一个会话。例如，所述至少一个会话包括至少以下之一：至少一个数据链路层会话、至少一个网络层会话、至少一个传输层会话，至少一个应用层会话以及类似的用于建立和保持持续连接的会话。这样，持续连接包括不论UD状态、SG状态等如何都在网络中保持的连接。然后方法200前进到步骤218，此时最优SG保持在步骤212中获得的状态信息。
例如，在一个实施例中，不论UD是否可被网络到达，至少一部分状态信息都被最优SG保存。例如，如果移动UD失去与服务该UD的AN的物理连接(例如移动UD进入隧道，移动UD由于衰减而失去其无线信号，等等)，移动UD先前与之建立连接的SG保存与该移动UD相关联的状态信息中的至少一部分。例如，在另一个实施例中，不论UD在AN内、在AN间、跨管理边界等等的移动如何，至少一部分状态信息都被最优SG保存。
在步骤220，保存与持续连接相关联的状态信息的当前最优SG被识别。在连接信息在ON中的SG间被活动地交换的一个实施例中，当前最优SG是通过查询至少一个连接表来识别的。在一个实施例中，连接表被存储在接收连接请求的RE上的存储组件中(例如存储器、数据库和类似的存储组件)。在另一个实施例中，连接表被存储在至少一个与RE通信的系统上。在一个实施例中，当前最优SG是通过查询ON中的每个SG来识别的。
在一个实施例中，本地表查询和网络查询是利用至少以下之一来执行的：与UD相关联的UD标识符、与现有持续连接相关联的连接标识符以及类似的用于标识特定UD和SG之间连接存在性的标识符。在一个实施例中，对支持持续连接的当前最优SG的识别是作为步骤208中执行的处理的步骤被执行的。
在步骤222，确定步骤220中识别的当前SG和步骤206中选择的最优SG是否相同。如果当前SG和最优SG相同，则方法200前进到步骤218，此时最优SG保持步骤212中获得的状态信息，如上所述。如果当前SG与最优SG不相同(即步骤206中选择的最优SG包括新最优SG)，则方法200前进到步骤224。在步骤224，当前SG以使得不需重新执行这里所描述的至少一部分认证动作的方式，将状态信息从当前SG转移到最优SG。
在一个实施例中，状态信息被当前最优SG发送到新的最优SG。在另一个实施例中，检测到移动UD的RE以信号方式通知当前最优SG，以向当前最优SG提供以下指示：将移动UD状态信息转移到RE所选择的新的最优SG。在另一个实施例中，状态信息被新的最优SG从当前最优SG取回。在另一个实施例中，检测到移动UD的RE以信号方式通知新的最优SG，以便向持续连接状态信息所被迁移到的新的最优SG提供以下指示：从当前最优SG取回与持续连接相关联的状态信息。
在一个实施例中，连接请求包括用于迁移与特定持续连接相关联的状态信息的状态信息迁移请求。这样，在一个实施例中，状态信息的转移是响应于由至少以下之一发起的状态信息迁移请求而被发起的：当前RE、当前最优SG、新RE、新最优SG、与ON相关联的至少一个其他网络组件等等。然后方法200前进到步骤218，此时最优SG以这里所描述的方式保持状态信息。
正如这里所描述的，在完成步骤216和224后，方法200前进到步骤218，此时方法200继续保存与持续连接相关联的状态信息。然后方法200前进到步骤226。在步骤226，确定是否检测到新连接请求。如果未检测到新连接请求，则方法200返回步骤218，此时方法200继续保存与持续连接相关联的状态信息。如果检测到新连接请求，则方法200前进到步骤228。
在步骤228，确定新连接请求是否与同一个RE相关联。如果新连接请求不与同一个RE相关联，则方法200返回步骤204。如果新连接请求与相同RE相关联，则方法200前进到步骤230。在步骤230，新最优SG被识别。在步骤232，利用至少一种这里所描述的方法，持续连接(包括状态信息)被从当前最优SG迁移到新最优SG。然后方法200返回步骤218，此时方法200继续保存与持续连接相关联的状态信息。
正如这里所描述的，UD状态信息是在UD被加电时在SG中创建的。由于网络状况在不断变化，因此移动UD最初与之建立持续连接的当前最优SG可能不再是最能保持持续连接的SG。类似地，由于移动UD经常漫游，因此移动UD最初与之建立持续连接的当前最优SG可能不再是最能保持持续连接的SG。
在新连接请求不与当前RE相关联的一个实施例中，新连接请求被新RE所检测。在一个这种实施例中，新连接请求是响应于至少以下之一被检测到的：UD状态从非活动变为活动、UD在AN内移动、UD在AN间移动、UD跨管理边界移动以及导致UD通过除支持现有持续连接的当前RE之外的其他RE来访问ON的类似状况。
在新连接请求与相同RE相关联的一个实施例中，新连接请求是响应于确定另一SG(即除了保持特定持续连接的当前最优SG之外的SG)更胜任于保持持续连接而被发起的。在一个这种实施例中，新连接请求是由至少以下之一发起的：当前RE、新RE、当前最优SG、新最优SG等等。在新连接请求与相同RE相关联的另一个实施例中，新连接请求是响应于UD状态从非活动变为活动而被发起的。
例如，假设UD之一1061从被AN 1041服务的区域(在该区域中移动UD被RE 1121和SG 1102所服务)移动到由AN 1042服务的区域。在检测到移动UD之后，RE 1122确定用于支持该移动UD的最优SG。在一个实施例中，在确定最优SG是SG 1102之后，RE 1122确定移动UD当前是否与ON 102中的SG 110之一有现有连接。在此示例中，RE 1122确定移动UD与SG 1102有现有会话，并且以信号方式通知SG 1102，以向SG 1102提供以下指示：继续保存与该移动UD相关联的状态信息。
在另一个实施例中，在确定最优SG是SG 1103之后，RE 1122确定移动UD当前是否与ON 102中的SG有现有会话。在此示例中，RE 1122确定移动UD与SG 1102有现有会话。在一个实施例中，RE 112以信号方式通知SG 1102将持续连接状态信息发送到SG 1103。在另一个实施例中，RE 1122以信号方式通知SG 1103向SG 1102请求移动UD状态信息。类似地，用于发起持续连接状态信息的迁移的信令可由至少以下之一来发起：RE、与ON相关联的另一网络组件等等。
正如这里所描述的，不论新连接请求的源和负责触发新连接请求的状况如何，持续连接(包括可操作用于保持持续连接的相关联的状态信息)的迁移都是用多种方法中的至少一种来实现的。这样，连接请求发起/检测和持续连接迁移发起是由至少以下之一来执行的：UD、支持持续连接的当前RE、可操作以用于支持持续连接的新RE、当前最优SG、可操作以用于保持持续连接的新最优SG以及各种其他与ON相关联的网络组件。
如图2所示，本发明通过消除对UD状态变化和各种服务请求做出响应所需的众多时间密集型动作，从而实现了服务请求响应时间的大大减少。例如，在建立UD和SG之间的持续连接所需的初始认证之后，本发明使得网络能够以以下方式来保持连接：倾向于消除对响应于每个UD状态变化(例如连接丢失、从一个AN切换到另一个AN等等)而重新执行步骤210、212、214和216的需要。类似地，在建立UD和SG之间的持续连接所需的初始认证之后，本发明使得网络能够以以下方式来保持连接：倾向于消除对响应于每个服务请求而重新执行关于图2所示出和描述的方法的需要。
图3示出根据本发明的一个实施例的方法的流程图。具体而言，图3的方法300包括一种用于利用用户设备和服务网关之间建立的持续连接来对至少一个服务请求做出响应的方法。虽然图中示出的是顺序执行，但是本领域的技术人员将会意识到，方法300中的至少一部分步骤是可以同时执行的。方法300开始于步骤302，并且前进到步骤304。在步骤304处，持续连接被保持。用于保持UD和SG之间的持续连接的典型方法包括联系图2所示出和描述的方法200。
在步骤306，最优服务网关检测到至少一个服务请求。正如这里所描述的，服务请求包括至少以下之一：对从因特网取回信息的请求、对经由即时消息传递与至少一个其他用户聊天的请求、对在线查看目录的请求、对在线购买项目的请求、对访问“始终在线”服务的请求以及类似的能够经由用户设备发起的服务请求。在步骤308，最优服务网关利用持续连接对至少一个服务请求做出响应。然后方法300返回步骤304。
在一个实施例中，至少一个服务请求是从与之保持持续连接的UD接收到的。在一个实施例中，从与之保持持续连接的UD接收到的服务请求包括对查看信息的请求。在一个实施例中，最优SG从至少一个服务器取回至少一个服务记录，并利用相关联的持续连接将所述至少一个服务记录发送到UD。在一个实施例中，从与之保持持续连接的UD接收到的服务请求包括对与至少一个其他UD通信的请求。在一个实施例中，最优SG利用持续连接促进UD和至少一个其他UD之间的通信。
在另一个实施例中，所述至少一个服务请求是从服务器(例如服务器120之一)接收到的。在一个实施例中，最优SG响应于接收到来自服务器的服务请求取回至少一个服务记录。在另一个实施例中，被最优SG接收到的服务请求包括至少一个服务记录。在一个实施例中，最优SG利用相关联的持续连接将所述至少一个服务记录发送到UD。在这些实施例中，服务器所发起的服务请求基本上包括用于自动向UD提供信息(例如周期性的气象更新、基于位置的交通状况更新等等)的“服务推送”。
在另一个实施例中，所述至少一个服务请求被最优SG检测到。在一个实施例中，最优SG获得至少一个服务参数，并利用相关联的持续连接将所述至少一个服务参数发送到UD。在一个实施例中，所述至少一个服务参数包括至少以下之一：至少一个用于向UD提供情景通知的情景参数、至少一个用于寻呼UD的寻呼参数以及类似的服务参数。如上所述，情景参数被UD用于重新配置自身，寻呼参数被UD用于通知最优SG其位置。
在另一个实施例中，所述至少一个服务请求是从至少以下之一接收到的：至少一个其他UD、至少一个其他SG、至少一个其他RE以及类似的与ON相关联的元件。在此实施例中，所述至少一个服务请求包括至少以下之一：对加入现有聊天会话的请求、对与最初与之建立持续连接的UD通信的请求、以及和与之建立原始持续连接的最优SG通信的类似请求。服务请求是从至少一个其他UD接收到的实施例联系图4的方法400被示出和描述。
图4示出根据本发明的一个实施例的方法的流程图。具体而言，图4的方法400包括用于对从至少一个其他UD接收到的至少一个服务请求做出响应的方法。虽然图中示出的是顺序执行，但是本领域的技术人员将会意识到，方法400中的至少一部分步骤是可以同时执行的。方法400开始于步骤402，并且前进到步骤404。
在步骤404，持续连接被保持。用于保持UD和SG之间的持续连接的典型方法包括联系图2示出和描述的方法200。在步骤406，从UD接收到的至少一个服务请求被响应，以访问至少一个服务。用于对至少一个服务请求做出响应的典型方法包括联系图3示出和描述的方法300。在步骤408，用于访问所述至少一个服务的至少一个附加服务请求被从至少一个其他UD(即除了与之保持持续连接的UD之外的其他UD)接收到。例如，附加服务请求可包括另一UD对于访问现有即时消息传递聊天会话的请求。
在步骤410，利用至少一个参数识别最优SG。在一个实施例中，所述至少一个参数包括至少以下之一：至少一个与持续连接相关联的连接参数、至少一个与服务请求相关联的服务参数等等。在一个实施例中，所述至少一个连接参数包括至少以下之一：至少一个连接标识符、至少一个最优SG标识符、至少一个会话标识符(例如TCP会话标识符)等等。
在步骤412，所述至少一个附加服务请求被重定向到最优SG。在一个实施例中，附加服务请求是由RE重定向的。在另一个实施例中，附加服务请求是由与所述至少一个其他UD之一相关联的另一个最优SG重定向的。在步骤414，重定向后的至少一个附加服务请求被接收到。在一个实施例中，重定向后的至少一个附加服务请求被最优SG接收到。在步骤416，至少一个会话被建立在最优SG和从其接收所述至少一个附加服务请求的所述至少一个其他UD之间。
在步骤418，利用建立在最优SG和所述至少一个其他UD之间至少一个会话来对所述至少一个附加服务请求做出响应。在一个实施例中，所述至少一个会话包括建立在与原始UD相关联的最优SG和与从其接收到所述至少一个附加服务请求的所述其他UD相关联的最优SG之间的多协议标记交换(MPLS)隧道。然后方法400返回步骤404。
在一个实施例中，与ON建立和连续保持持续连接使得UD能够用本发明的方法访问服务应用和相关联的“始终在线”服务。在一个实施例中，“始终在线”服务包括至少以下之一：即按即连(push-to-connect)服务、网络推送的服务以及类似服务。在一个实施例中，即按即连服务包括至少以下之一：即按即说服务、即按即开会服务、即按即连服务、即按即看服务、即按即游戏服务等等。
这样，“始终在线”服务使得用户能够通过按下按钮来查看来自因特网的信息、查看来自其他用户的信息、与其他游戏玩游戏、与其他用户交换数据、与多个用户建立基于文本的聊天会议、与多个用户建立基于语音的会话、与其他用户建立连接、接收网络推送的信息、与其他用户交谈等等。
这样，每个“始终在线”服务实现了信息的取回、信息的接收和多个用户之间的通信，同时消除了与特定网络或特定用户建立连接(例如通知拨电话号码)的需要。换言之，由于网络保持对用户存在的感知(并保存每个用户的状态信息)，因此“始终在线”服务使得用户能够保持连接到网络，而无需明确地拨号到网络来与网络建立连接。
在一个实施例中，利用本发明的方法，在支持网络服务(包括始终在线服务)时，UD将应用从休眠模式中激活(即唤醒)，利用该应用连接到至少一个服务并且访问所述至少一个服务(例如使用至少一个可用的“始终在线”服务)。这样，本发明的方法使得UD不需要执行诸如以下功能：导入操作系统、建立连接、认证用户、启动应用、认证应用以及类似功能。
在一个实施例中，利用本发明的方法，AN选择和获取信道并保持UD和相关联的ON之间的持续会话。这样，本发明的方法使得AN不需要执行诸如以下功能：UD认证、UD注册、建立链路级连接、认证IP地址以及类似功能。在一个实施例中，利用本发明的方法，网络服务器与UD保持持续连接并对来自UD的服务请求做出响应。这样，本发明的方法使得网络服务器不需要执行诸如以下功能：UD认证、连接建立以及类似功能。
在一个实施例中，本发明使得服务提供商能够保存体眠UD的状态信息，使休眠UD能够与服务网络(例如ON 102)保持连接。此外，本发明使得ON 102能够响应于网络状态变化在网络元件之间(例如SG 110之间)转移状态信息。这样，通过在不论UD状态如何变化(即活动和休眠之间的变化、地理位置变化等等)的情况下都使ON与UD保持连接，本发明使网络连接断开的可能性最小化。此外，本发明为持续网络连接提供了增强的QOS。
例如，利用本发明的方法，ON可向跨不同链路层技术(例如3G、4G、WIFI等)的特定服务提供商的用户(例如Verizon无线订户)提供“始终在线”服务。类似地，例如，利用本发明的方法，ON可向跨不同链路层技术(例如3G、4G、WIFI等)的不同服务提供商的用户提供“始终在线”服务(例如允许Verizon无线订户和Nextel订户之间的PTT)。
预期所描述的功能中的至少一部分可被组合到更少的功能元件/设备中。类似地，发明人预期各种功能可由其他功能元件来执行，或者各种功能可以不同方式被分布在各种功能元件上。例如，RE 112所执行的功能中的至少一部分可由SG 110和AN 104执行。类似地，SG110所执行的功能中的至少一部分可由RE 112和AN 104执行。
图5示出适用于执行这里所描述的功能的通用计算机的高层框图。如图5所示，系统500包括处理器元件502(例如CPU)、存储器504(例如随机访问存储器(RAM)和/或只读存储器(ROM))、持续连接模块505和各种输入和输出设备506(例如存储设备(包括但不限于磁带驱动、软盘驱动、硬盘驱动或紧致盘驱动)、接收器、发送器、扬声器、显示器、输出端口、用户输入设备(例如键盘、键区、鼠标等等))。
应该注意，本发明可在软件和/或软件和硬件的组合中实现，例如用专用集成电路(ASIC)、通用计算机或其他硬件等同物来实现。在一个实施例中，持续连接模块或进程505可被加载到存储器504中并由处理器502执行，以实现上述功能。这样，本发明的持续连接进程505(包括相关联的数据结构)可被存储在计算机可读介质或载波上，例如RAM存储器、磁驱动或光驱动或磁盘等等。
虽然这里已详细示出和描述了结合了本发明的教导的各种实施例，但是本领域的技术人员易于设计许多其他仍结合了这些教导的各种实施例。

Claims (10)

1.一种用于在用户设备和服务网关之间建立持续连接的方法，包括：
响应于连接请求获得状态信息；
利用所述状态信息在所述用户设备和所述服务网关之间建立连接；并且
保持与所述连接相关联的所述状态信息，以便在经过至少一个网络状态变化之后所述连接仍持续。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述至少一个网络状态变化包括至少以下之一：至少一个与所述用户设备相关联的状态变化和至少一个与所述服务网关相关联的状态变化。
3.如权利要求1所述的方法，还包括：
接收对于访问至少一个服务的至少一个服务请求；并且
利用所述持续连接对所述至少一个服务请求做出响应。
4.如权利要求3所述的方法，还包括：
接收对于访问所述至少一个服务的至少一个附加服务请求，所述至少一个附加服务请求是从至少一个其他用户设备接收到的；
根据至少一个参数识别所述服务网关，所述至少一个参数是与所述持续连接相关联的；以及
将所述至少一个附加服务请求重定向到所述服务网关。
5.如权利要求4所述的方法，还包括：
在所述服务网关处接收所述至少一个附加服务请求；
在所述服务网关和所述至少一个其他用户设备之间建立至少一个会话；并且
利用建立在所述服务网关和所述至少一个其他用户设备之间的所述至少一个会话，对所述至少一个附加服务请求做出响应。
6.如权利要求1所述的方法，还包括：
将所述状态信息中的至少一部分发送到另一个服务网关以便保持所述持续连接。
7.一种存储软件程序的计算机可读介质，所述软件程序在被计算机执行时致使该计算机执行包括以下步骤的方法：
响应于连接请求获得状态信息；
利用所述状态信息在用户设备和服务网关之间建立连接；以及
保持与所述连接相关联的所述状态信息，以便在经过至少一个网络状态变化之后所述连接仍持续。
8.如权利要求7所述的计算机可读介质，还包括：
接收对于访问至少一个服务的至少一个服务请求；并且
利用所述持续连接对所述至少一个服务请求做出响应。
9.如权利要求8所述的计算机可读介质，还包括：
接收对于访问所述至少一个服务的至少一个附加服务请求，所述至少一个附加服务请求是从至少一个其他用户设备接收到的；
根据至少一个参数识别所述服务网关，所述至少一个参数是与所述持续连接相关联的；以及
将所述至少一个附加服务请求重定向到所述服务网关。
10.一种用于在用户设备和服务网关之间建立持续连接的装置，包括：
用于响应于连接请求获得状态信息的装置；
用于利用所述状态信息在所述用户设备和所述服务网关之间建立连接的装置；以及
用于保存与所述连接相关联的所述状态信息的装置，以便在经过至少一个网络状态变化之后所述连接仍持续。
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