CN1833415A - 分组数据通信 - Google Patents

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Abstract

一网际分组,包含首标字段,该首标字段包括标识该网际分组的源地址的字段、标识该网际分组的目标地址的字段,以及标识在该首标之后是否有扩展首标以及该扩展首标的类型的下一首标字段。该扩展首标指示逐跳选项首标,该逐跳扩展首标包括:路由器警告选项首标类型,其指示该扩展字段对于路由器读取是可选的;以及提供用于分组无线电系统网络的网关支持节点的信息的字段。网关支持节点由此具有这样的信息,其可以是例如支持移动网际协议(IP)所需要的。然而,通过提供路由器警告选项字段,不要求路由器读取该逐跳选项字段的其余部分。结果,可以限制如果要求路由器读取全部逐跳扩展字段可能已经引起的、路由器在路由网际分组时的性能降低。

Description

分组数据通信
技术领域
本发明涉及依据网际(internet)协议进行通信以提供网际分组数据通信系统的网际分组。
在某些实施例中,网际分组可以获得利用提供移动网际协议(IP)功能的Ipv6网际协议的应用。
更具体而言,本发明的实施例在包括分组无线电网络的分组数据通信系统中获得应用。在一个实施例中,分组数据网络依据通用分组无线业务(GPRS)标准进行操作。
背景技术
已经开发了GPRS以便使用2G(例如GSM)或者3G(例如UMTS)移动无线电网络有效地往返于移动节点传递数据分组。GPRS提供对面向分组业务的支持,其试图在当传递诸如例如网际数据分组之类的数据分组时优化网络和无线电资源。
通常,GPRS网络将连接到另一个分组数据远程通信网络,该远程通信网络还可以连接到进一步的分组数据远程通信网络。GPRS网络包括网关支持节点(GGSN),其提供在外部分组数据通信网络和附于该GPRS网络的节点之间的接口,并且提供多个用于与这些节点一起传递网际分组的载体。
由网际工程任务组(IETF)开发的网际协议已经变为经由远程通信网传递分组数据的优选方式。虽然网际协议版本4(Ipv4)已经标准化,并且已经部署在许多固定网路中,但是正在开发网际协议版本6,以便提供改进的功能。这些改进功能的其中之一是往返于移动节点传递数据分组的功能,其中这些移动节点在IP会话期间从本地网络(home network)漫游到外部网络(foreign network)[1]。通常,按照不久将要描述的被称为路由最优化的处理,作为移动节点(MN)漫游到外部网络的结果,将分别改变送往MN和从MN送出的IP数据分组的首标(header)中的源和目标地址。
MN可以与附于GPRS网络的通信节点(Correspondent Node,CN)传递IP数据分组,然后GPRS网络的GGSN必须被布置为经由适当的载体将IP数据分组路由到CN(CN本身可以是移动的)。如果MN在会话中间漫游到外部网络,则GGSN必须被布置为经由适当的载体将IP数据分组路由到CN(移动用户设备)。当在MN附于它的本地网络的时候建立会话启动时,已经由GGSN设置了适当的载体。因而,已经引用MN的本地地址(home address)作为源地址建立了该载体的参数。然而如上所述,在会话期间,在IP数据分组首标中的源地址将从MN附于其本地网络时的本地地址改变为在MN漫游到外部网络之后的转交地址(care-of-address)。
先前在共同待决的英国专利申请0226289.7、0222187.7、0230336.0、0222161.2和0230335.2中已经建议了在称为逐跳字段(hop-by-hop field)的IPv6的扩展首标字段中提供移动节点的本地地址。因而,因为MN的本地地址提供了关于其设置适当载体的源地址,所以GGSN将能够标识该适当载体,IP数据分组可以通过该适当载体路由到附于GPRS网络的通信节点(CN)。然而,依据Ipv6标准,如果选择了逐跳字段选项,则要求沿着网际数据分组从MN到CN所遵从的通信路径的每个路由器读取该逐跳字段中的移动点的本地地址。作为路由器读取这个地址的结果,这个要求可能表示由路由器形成的网络的性能降低,尽管移动点的本地地址未必与路由器有关。
发明内容
依据本发明,提供了一种包含首标字段的网际分组,该首标字段包括标识该网际分组的源地址的字段、标识该网际分组的目标地址的字段,以及标识在首标之后是否有扩展首标以及该扩展首标的类型的下一首标字段。扩展首标指示逐跳选项首标,该逐跳扩展首标包括:路由器警告选项首标,其指示该扩展字段对于路由器读取是可选的;以及提供用于分组无线电系统网络的网关支持节点的信息的字段。
如我们的同样待决英国专利申请0226289.7所述,通过在逐跳扩展首标字段中提供移动节点的本地地址,可以提供在支持移动IP功能时、在分组无线电网络的网关支持节点和数据通信网络之间的相互作用。然而,如果要求移动节点和通信节点之间的通信路径中的每个路由器读取逐跳扩展首标中的所有数据,则可能出现由这些路由器形成的网络性能的显著下降。通过在逐跳扩展首标中提供路由器警告选项字段,构造逐跳字段向网关支持节点提供信息的相对简短指示,并且因此不需要由路由器读取。因此可以显著地减少由路由器必须读取整个逐跳字段而引起的任何性能损失。
在某些实施例中,网际分组依据Ipv6规范形成,路由器和分组无线电网络可进行操作以支持Ipv6规范。因而,依据Ipv6路由器警告选项标准,路由器警告选项字段的前三位被设置为零,任何不识别这个路由器警告选项类型的路由器将跳过该逐跳选项中的信息。对于某些应用(如下面所述),逐跳扩展首标字段的剩余部分可以至少包括128位的地址。依据在www.ietf.org/rfc/rfc2460.txt[3]处定义的IP Ipv6规范,沿着分组通信路径的每个节点必须读取和处理逐跳扩展首标字段。如果节点或者路由器仅仅需要读取指示剩余消息仅仅与分组无线电网络的网关支持节点相关的相对短的字段(三位),则相对于必须读取整个逐跳字段,必须读取逐跳扩展首标的性能损失将是相对小的。
在一个示例中,当建立IP会话时,网关支持节点依据网际分组的源地址,建立用于从移动节点越过分组无线电网络传递网际分组到附于该网络的CN的分组数据载体(bearer)。如果在会话期间,作为移动节点漫游到外部网络的结果,在基本Ipv6首标中的网际分组的源地址改变了,则网关支持节点将不识别该源地址而且将丢弃这些网际分组。用于在分组无线电网络上建立载体的初始源地址(本地地址)称为本地地址。通过在逐跳扩展首标中提供本地地址,即使基本Ipv6首标中的网际分组的源地址已经改变为网关支持节点未知的转交地址,网关支持节点也将能够识别该适当的载体。
在所附权利要求中定义了本发明的各个进一步的方面和特征。这些包括网关支持节点、路由器和传递网际分组的方法。
附图说明
现在将参考附图、仅仅以举例的方式描述本发明的实施例,在附图中向类似的部分提供相应的附图标记,其中:
图1示意地说明了被布置为支持分组数据通信的移动无线电网络的示例体系结构;
图2示意地说明了移动节点经由本地网络与通信节点进行通信,以及在移动节点漫游到外部网络之后执行路由优化过程;
图3示意地说明了在路由优化过程中的不同阶段处的示例网际分组;
图4提供了分组无线电通信网络的一部分的示意图;
图5是图4所示部分的示意图,其说明了网关支持节点将下行链路分组传递到通信节点的操作;
图6为已经修改为提供路由器警告首标作为逐跳扩展首标的一部分的网际分组的示意图,其具有用于向图2的GGSN提供信息的字段;
图7为流程图,说明了当为下行链路通信处理具有图6所示示例所说明的形式的网际分组时,网关支持节点的操作;
图8为流程图,说明了当处理具有图6所示示例所说明的形式的网际分组、其中GGSN信息字段包括源本地地址时,网关支持节点的操作;
图9为流程图,说明了当处理具有以图6所示示例所说明的形式的网际分组时,路由器的操作;
图10为图4所示部分的示意图,其说明网关支持节点用于上行链路通信的操作;以及
图11为流程图,说明了当为上行链路通信处理具有图6所示示例所说明的形式的网际分组时,网关支持节点的操作。
具体实施方式
移动分组无线电网络体系结构
图1中提供了被布置为支持分组数据通信的分组无线电网络的示例体系结构,并且在附录1中对该示例体系结构进行更详细的解释。为了帮助理解和解释本发明的实施例,以及由这样的实施例所提供的优点,这里将提供简要的描述。图1中给出的分组无线电网络说明了符合GPRS/UMTS标准的布置并且提供了这样的分组无线电网络,其用于经由被称为UTRAN的陆地无线电载体、与附于该网络的节点传递网际数据分组。分组无线电网络包括网关GPRS支持节点(GGSN),其可进行操作以提供在外部网络PDN和附于GPRS/UMTS网络的节点之间的接口。因为节点经由UTRAN无线电接口通信,所以它们通常可以是移动节点。然而在以下描述中,附于分组无线电网络的移动用户设备(UE)将被称为通信节点CN。如不久将要说明的那样,GPRS/UMTS网络提供多个分组数据载体,用于从GGSN向通信节点CN传递网际分组以及从通信节点CN向GGSN传递网际分组。典型地,允许由GGSN从通信节点接收的分组从分组无线电网络外出到外部分组通信网络PDN。这些分组可以送往可能附于外部网络PDN或者可能附于其它网络的其它节点,这些分组经由外部网络PDN达到这些节点。
移动Ipv6路由优化
路由优化已知为网际协议移动标准版本6(MIPV6)的一部分,并且可以为从本地网络漫游到外部网络的节点执行。路由优化是这样的处理,利用该处理,将其从属关系(affiliation)从本地网络改变到外部网络的节点可以被布置为经由外部网络往返于该节点传递网际分组,而不用如同Ipv4的情况那样、经由本地网络进行路由并且需要本地代理(home agent)。在以下的描述中,从其本地网络漫游到外部网络而改变其从属关系的节点将被称为移动节点。
如同传统的网际协议,彼此之间传递网际分组的节点在基本网际分组首标中提供了目标地址和源地址。图2提供了在附于GPRS网络的通信节点CN和移动节点MN之间的路由优化处理的说明。在图2中,通信节点CN正往返于移动节点MN传递网际分组,同时通信网络MN正附属于GPRS/UMTS网络200。如移动节点MN的两个位置202、204所示,最初经由它的本地网络210与通信网络CN传递网际分组的移动节点移到外部网络212。因此,最初移动节点MN经由其本地代理HA传递网际分组。当移动节点MN从位置202处的本地网络210移动到位置204处的外部网络212时,依据Ipv4的传统操作的网际分组将必须经由本地代理路由。也就是说,发送给移动节点MN的分组的目标地址将是其本地地址,而且发自移动节点MN的分组的源地址将是其本地地址。因而,网际分组将必须经由外部网络212和本地网络210路由,以经由GPRS/UMTS网络200往返于通信节点CN。将要理解,在移动节点MN已经漫游到外部网络之后经由本地代理路由分组会不必要地消耗网络资源,并且进一步增加在网际分组通信中的延迟。
如上所述,路由优化是这样的处理,通过该处理,在通信节点CN和移动节点MN之间传递的网际分组不用必须通过本地代理HA,由此减少了用于传递网际分组的资源。一般地也减少了在传递分组中的延迟。
图2和3有效地提供了路由优化处理的相关部分的概述,其对于理解不久将要描述的本发明的实施例将是有用的。图3提供了在路由优化前后的网际分组首标的示例说明。在图3中,网际分组300提供了要从当在位置202附于本地网络时的移动节点MN发送到当附于GPRS网络200时的通信节点CN的网际分组(Ipv6)首标的说明。网际分组首标300在目标地址字段302内包括通信节点CN的地址,并且在源地址字段304内包括移动节点(MN)的本地地址。网际分组首标300还包括将在不久描述的、被称为逐跳字段306的进一步字段。用于从移动节点(MN)到通信节点(CN)的通信的IP分组300被称为下行链路网际分组。
对于上行链路,也就是说从通信节点CN到移动节点MN,示出了网际分组首标310,其在目标字段312内包括移动节点MN的本地地址,并且在源地址字段314内包括通信节点CN的地址。
按照依据移动节点从属关系改变的路由优化,移动节点MN必须向通信节点通知它的新地址。新地址,也就是用于经由外部网络访问移动节点MN的地址,被称为转交地址。为了向通信节点CN通知移动节点MN的转交地址,移动节点MN向通信节点CN发送绑定更新消息。
按照该绑定更新,用于下行链路的网际分组首标350现在在源字段352内包括移动节点MN的转交地址。相应地,发送给移动节点MN的网际分组的目标字段在网际分组首标360中包含移动节点的转交地址。
如果CN本身在该网络内改变其从属关系或者将其从属关系改变为外部网络,则由通信节点CN相应地执行绑定更新。如图2所示,移动节点230的高速缓存地址存储器然后更新为包括与通信节点CN的地址相关联的通信节点CN的转交地址,其具有这样的效果,即后续的网际分组使用通信节点CN的转交地址而不是通信节点的本地地址。
GGSN的功能
现在将参考图4描述本发明的示例实施例,图4提供了形成图2中出现的GPRS/UMTS网络的一部分的单元。在图4中,连同服务GPRS支持节点(SGSN)402和通用陆地无线电访问网络部分(UTRAN)404一起示出了网关支持节点(GGSN)400。GGSN 400、SGSN 402和UTRAN 404形成如图1所示的分组无线电网络的一部分,用于往返于移动用户设备(UE)406传递数据分组,作为说明性的阐述,移动用户设备406形成了通信节点CN。UTRAN404包括如图1所表示的RNC和节点B,并且提供了用于经由节点B形成的无线电访问接口与UE 406传递分组的功能。
如将要理解的那样,在上行链路方向,也就是从通信节点CN 406到GGSN,使用了相应的隧道效应以将网际分组路由回到GGSN,以便网际分组可以从GPRS/UMTS网络200外出到外部网络212。如图2所示,从MN到GGSN 400的通信路径包括外部网络212内的几个路由器420、422、426。
在图4所示的GPRS/UMTS单元内还包括在GGSN 400中的通信流模板(TFT)控制器470和基于服务的策略(SBLP)控制器472。TFT 470和SBLP472依据不久将要描述的本发明的实施例进行操作,以管理IP数据分组从GGSN到移动UE(CN)的通信以及从移动UE(CN)到GGSN并且向外到外部网络212的通信。
在以下的描述中,移动UE 406形成如图2所示的通信节点CN,而UE 406从其中接收网际数据分组并且发送网际数据分组到其的节点形成移动节点,其如参考图2所述,该移动节点漫游到外部网络212。
为了提供本发明实施例的说明,将参考图5简要地描述图4所示的TFT控制器470的操作。
通信流模板(在GGSN处基于TFT的分组过滤)
如图5所示,在GGSN移动IP层中操作的TFT控制器500具有一列源地址502,其用于依据包括在网际分组首标内的源地址控制IP数据分组的通信。TFT 500被布置为经由适当的载体传递IP数据分组,其中已经使用分组数据协议上下文激活建立了该适当载体,该分组数据协议上下文激活可以由UE(CN)中、或者在移动节点MN上并且类似于登录到所需目标上的应用启动。
为了选择适当的UMTS载体,GGSN依据以下参数建立通信流模板:
●IPV4源地址类型
●IPV6源地址类型
●协议标识符/下一个首标类型
●单一目标端口类型
●目标端口范围类型
●单一源端口类型
●源端口范围类型
●安全范围(perimeter)索引类型
●服务类型/通信类别类型
●流等级类型
对于要用于多媒体会话的每个PDP上下文,由移动终端生成通信流模板并且将该通信流模板发送给GGSN,GGSN随后使用这个通信流模板以基于该模板中提供的信息过滤进来的分组。例如,对于发自Ipv6移动节点的分组,通信节点CN将创建通信流模板,其将该移动节点的IP地址创建为用于下行链路方向中的分组的Ipv6源地址。
如图5所示,在下行链路上从外部分组数据通信网络212接收的、用于传递到CN 406的网际分组504可以在目标地址字段506中包括通信节点的地址CNADD。网际分组可以在源地址字段508中包括移动节点的本地地址MN的HA。
在操作中,TFT控制器500对照列表502检查网际分组的源地址,并且经由已经在TFT控制器内设置的适当数据载体路由该网际分组,用于将网际分组传递到相应的通信节点CN。然而如图2所示,当移动网络从其本地网络210漫游到外部网络212时,会发生什么呢?
如参考图3所述,按照路由优化,用于移动节点的源地址将是移动节点的转交地址。因此,与网际分组504相对应的网际分组510将被从移动节点发送到GGSN,用于传递到通信节点CN 406。如所示,从附于外部网络212时的移动节点MN接收的IP首标510在它的目标地址字段512内包括通信节点的本地地址CN ADD,但是在它的源地址字段514内包括移动节点的转交地址MN的C of A。TFT具有为将网际分组传送到通信节点而已经相对于源地址设置和定义的分组载体。然而,从已经漫游到外部网络212之后的移动节点接收的网际分组510将不会由TFT控制器500所识别,因此除非提供了GGSN的某些修改,否则将丢弃该分组。
逐跳扩展首标字段的使用
在[5]中公开的、用于在路由优化之后解决在GGSN中的TFT控制器500之间的相互作用的先前建议的解决方案是在被称为逐跳字段516的扩展首标字段内包括移动节点MN的本地地址。通过在逐跳字段516内包括移动节点的本地地址,TFT控制器可以识别适当的载体,该载体应该用于将网际分组传送到通信节点CN。这就是在作为会话启动的一部分的PDP上下文激活期间设置的分组载体。因此,如果移动节点在会话中期间漫游到外部网络,则通过在逐跳字段中提供移动节点的本地地址,TFT控制器500可以识别用于将网际分组传送到CN 406的适当载体。逐跳地址字段也称为路由首标类型二(对IP6分组首标的扩展)。
依据Ipv6规范[3],逐跳扩展字段必须由每个中间路由器读取。因而,使用逐跳扩展首标提供移动点的本地地址,将要求沿着从移动节点传递网际分组到通信节点的路径的每个路由器读取逐跳扩展首标中的移动点的本地地址。由于要求读取逐跳扩展首标中的移动点的本地地址,这个要求可以表示IP网络的实质性能下降。
用于GGSN信息的路由器警告选项的使用
为了减少由于沿着通信路径的所有路由器必须读取逐跳扩展首标字段中的移动节点本地地址而引起的性能退化,依据本发明实施例的网际分组在包括移动节点的本地地址的逐跳扩展首标中,包括与支持GGSN的Ipv6移动性有关的信息,诸如例如路由器警告选项。图6中说明了网际分组的首标。
在图6中,字段“版本”601、“通信类别”602、“流标记”604、“有效负载长度”606和“跳点限制(Hop Limit)”608在[3]中进行了规定,并且不会在此阐述,这是因为读者可以参考[3]获得该信息。字段“下一首标”610被布置为指定当前首标的下一首标提供逐跳选项(具有值=0),并且因此必须被读取。字段“源地址”612和字段“目标地址”614提供了如参考图3所述的源和目标地址。
在逐跳扩展首标部分618内的“下一首标”字段616提供了关于在当前扩展首标之后是否有进一步首标的指示。字段“首标扩展长度”620提供了如果存在扩展首标、则该扩展首标的长度的指示。
IP分组中的下一字段依据路由器警告选项类型[4]规定。这些字段中的第一个提供了“路由器警告选项”字段622。“路由器警告选项”字段提供了该字段用于警告路由器的指示并且具有指定为三位的零值(000)。下一字段624提供了“逐跳选项类型”,其由五位的字段长度设置为值五。
下一字段626提供了值字段并且设置为这样的值,其指示该首标剩余部分中的信息用于GPRS网络中的GGSN。这个值可以是任何迄今为止没有在规范[4]中保留的任何值。例如,该值可以是“3”。作为选择,有可能使用早已保留的值,诸如意指“数据报文包含有效网络消息”的“2”。如果值“2”的定义允许使用这个值用于GGSN的移动性信息,则可以重新使用这个值。否则,将使用下一个可用的值,其为“3”。剩余字段628向GGSN提供信息。
可以在字段626中提供的、用于GGSN的信息的一个示例是移动节点的本地地址。这提供了128位地址字段。相比之下,路由器警告字段仅仅为3位,“逐跳选项类型”字段仅仅为5位。结果,因为沿着通信路径的每个路由器仅仅必须读取3位来确定该信息是否与所涉及的路由器相关,所以相对于如果还要求由沿着通信路径的每个路由器读取剩余128位地址字段、可能已经出现的性能损失,该性能损失显著地减少了。
用于TFT的GGSN操作的概述
概括地说,通过结合源地址字段分析逐跳字段,因为列表502包括移动节点的本地地址,所以TFT控制器500可以识别适当的载体520,以传递网际分组到通信节点CN。当接收IP分组以便进入分组无线电网络时GGSN的操作由图7中的流程图概括,并且说明如下:
S1:从外部网络接收依据图6中的示例的网际分组。
S2:GGSN检测该网际分组的下一首标字段是否包括逐跳字段选项。如果GGSN检测到该下一首标字段包括逐跳字段选项,则处理继续到步骤S3,否则从步骤S6继续。
S3:如果GGSN检测到逐跳扩展首标,则在步骤S3,GGSN识别在逐跳扩展首标字段内是否存在路由器警告首标类型。在某些实施例中,可以省略这个步骤。
S4:在步骤S4,GGSN从在提供表示信息的数据的逐跳扩展首标字段中提供的字段中恢复该信息。
S5:GGSN然后依据恢复的信息控制网际分组外出和/或进入到分组无线电网络中。
S6:在步骤S6,GGSN利用其它功能继续处理,然而当前分组的处理可以取决于GGSN信息字段的内容而继续。
如将要理解的那样,对逐跳扩展首标字段中的字段的一种使用是提供移动节点的本地地址作为源地址,以便TFT可以识别适当的载体,用于传递该网际分组到通信节点。对于这个示例实施例,GGSN如图8中的流程图所示进行操作,其说明如下:
S7:GGSN从逐跳扩展首标字段中提供的用于网关支持节点的数据中、或者从网际分组的源地址中,检测传递该网际分组的移动节点的源本地地址。
S8:GGSN确定该网际分组的源地址是否识别用于将该网际分组传递到附于分组无线电网络的通信节点的分组数据载体。如果源地址对应于分组数据载体,则处理继续到步骤S10,否则处理继续到步骤S9。
S9:GGSN确定在GGSN信息字段中提供的本地地址是否识别用于将该网际分组传递到附于分组无线电网络的通信节点的分组数据载体。如果本地地址对应于分组数据载体,则处理继续到步骤S10,否则在步骤S11丢弃该分组。
S10:GGSN允许网际分组经由所识别的分组数据载体进入,或者
S11:GGSN丢弃该网际分组。
路由器操作的概述
如将要理解的那样,沿着在移动节点和通信节点之间的通信路径的路由器现在可以依据该标准进行操作,而不被要求读取整个逐跳扩展首标。这是因为路由器仅仅需要读取到路由器警报选项字段为止,并且忽略逐跳扩展首标的剩余部分。
概括地说,路由器可以如图9概括以及如下所述、处理依据图6的网际分组:
S20:路由器接收依据图6所示示例的网际分组。
S22:路由器检测该网际分组的下一首标字段是否包括逐跳字段选项。如果不包括的话,则在步骤S28,路由器基于未扩展的首标中的源和目标地址如通常那样处理网际分组。
S24:如果路由器检测到存在逐跳扩展首标,则路由器通过读取路由器警告字段(依据Ipv6[4]的3位)确定在逐跳扩展首标字段内是否存在路由器警告首标类型。如果路由器警告首标存在,则处理继续到步骤S28,而且路由器不读取扩展首标字段。
S26:如果没有检测到路由器警告首标,则由路由器读取逐跳扩展首标并且因此处理该首标。
S28:如果检测到路由器警告首标或者不存在逐跳扩展首标字段,则路由器依据目标地址转发网际分组,并且不进一步读取逐跳扩展字段的内容。
S30:通过路由器对网际分组的处理继续进行。
在GPRS/UMTS中移动IPV6与IMS的SBLP的相互作用
图10提供了图4所示的GPRS/UMTS网络的部分简图,并且如先前参考图5对下行链路通信的论述那样、其被配置为在从通信节点CN到移动节点MN的上行链路上传递数据分组。
在图10中,为到移动节点MN的上行链路通信提供了由通信节点CN使用PDP上下文激活而启动的载体900。与在上行链路上的网际分组进行通信的网际分组首标902的示例使用载体900通过UTRAN 404、SGSN 402发送到GGSN 400,并且向外发送到外部网络212。然而,在GGSN 400内提供了SBLP,以便由CN(移动用户设备)管辖对UMTS网络中的服务质量资源的访问,并且进一步输出到外部分组数据通信网络212。SBLP 472进行操作以实施策略功能,作为策略判定点或者策略执行点,以便防止无道德方进行服务窃取攻击。例如,无道德方可能希望即使该方没有预订IP多媒体子系统服务(IMS)时也可以访问该服务。因而,除非GGSN可以识别合法的目标地址,否则将丢弃该分组。目标地址是当建立IP会话时建立的合法地址。对于移动节点,这将是本地地址。
通过使用依据图6所示示例的网际分组用于上行链路通信,其中在逐跳扩展首标中提供目标移动节点的本地地址,依据SBLP功能将允许该网际分组从GGSN外出。再次,通过提供本地地址作为路由器警告选项首标的一部分,可以减少网络内的路由器必须读取逐跳字段而可能导致的潜在性能损失。
依据分组从GPRS网络外出的GGSN的操作如图11所示并且概括如下:
S30:GGSN依据从多个分组数据载体接收的网际分组的目标地址执行外出分组过滤。依据基于服务的本地策略(SBLP)功能,允许具有合法目标地址的网际分组的网际分组的外出。
S32:当收到图6所说明的网际分组时,GGSN从逐跳扩展首标字段中提供的、用于网关支持节点的数据中检测移动通信节点的目标本地地址,其将是网际分组的目标。
S34:如果逐跳扩展首标字段包含合法的目标本地地址,则在步骤S35,允许网际分组的外出。否则在步骤S36,丢弃该网际分组。
在所附的权利要求中定义了本发明的各个进一步方面和特征。可以对此处描述的实施例进行各种修改,而不会背离本发明的范围。
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附录1
GPRS/UMTS体系结构
图1中使用的术语和体系结构对应于用于UMTS的那些以及为由3GPP管理的3G所提议的那些,它们的更多细节可以在[1]中找到。在图1中,网关GPRS支持节点(GGSN)连接到外部分组数据网络102(PDN)。外部PDN使用网际协议(IP)传递分组。在GGSN和外部网络之间的接口104标记为Gi,其已经被标准化,尽管正在标准化进一步的方面。服务GPRS支持节点(SGSN)106也经由标记为同样正被标准化的Gn/Gp的接口108连接到GGSN。
GGSN和SGSN是两个网络部件,它们被要求支持GPRS。GGSN用作外部分组数据网络(PDN)和移动网络之间的网关,其支持GPRS。GGSN包含足够的信息以便把进来的IP数据分组路由到为特定用户设备(UE)服务的SGSN,该用户设备(UE)是移动的,并且经由移动分组无线电网络提供的无线电访问功能接收数据。对于该示例实施例,依据通用陆地无线电访问网络(UTRAN)系统提供该无线电访问功能,其中该UTRAN系统依据3GPP标准规定。如果SGSN在同一个公共陆地移动网(PLMN)之内,则该SGSN经由Gn接口连接到GGSN,并且经由Gp接口连接到属于其它PLMN的GGSN。
SGSN提供了对正在由该移动无线电网络所支持的区域内移动的UE的移动性管理。为此,SGSN具有对本地位置寄存器(HLR)110的访问权。SGSN被布置为路由数据分组到无线电网络控制器(RNC)112、114,用于经由UTRAN无线电访问功能与移动用户UE 116、118进行通信。使用Node B设备120、122、124、126、128提供UTRAN无线电访问功能,这些节点有效地形成了基站,该基站为由该移动远程通信网服务的区域提供无线电覆盖。在每个RNC 112、114和节点B设备120、122、124、126、128之间的接口130、132、134、136、138被标记为Iub,并且符合已建立的或者正在进展的标准。类似地,SGSN和每个RNC 112、114之间的接口140、142被标记为Iu-ps,并且是正在进展的标准。

Claims (29)

1、一种包含首标字段的网际分组,该首标字段包括标识该网际分组的源地址的字段、标识该网际分组的目标地址的字段,以及标识在该首标之后是否有扩展首标以及该扩展首标的类型的下一首标字段,其中该扩展首标指示逐跳选项首标,该逐跳扩展首标包括:路由器警告选项首标,其指示该扩展字段对于路由器读取是可选的;以及为分组无线电网络的网关支持节点提供信息的字段。
2、如权利要求1所述的网际分组,其中,提供用于网关支持节点的信息的字段包括移动节点的本地地址。
3、如权利要求1或2所述的网际分组,其中路由器警告选项首标包括:第一字段,指示逐跳扩展首标是可选的;第二字段,指示该逐跳选项类型号;以及第三值字段,该值字段中的值指示第四字段提供了用于网关支持节点的信息。
4、如前述任一权利要求所述的网际分组,其中,将路由器警告选项首标的第一字段提供为相对短的字段,其具有的效果是相对于读取逐跳扩展首标中的全部数据的要求,路由器读取第一字段所需的时间减少了。
5、如权利要求4所述的网际分组,其中,第一字段包含三位。
6、如权利要求5所述的网际分组,其中,这三位全部为零。
7、如权利要求4到6所述的网际分组,其中,指示该逐跳选项类型的路由器警告选项首标的第二字段包含被设置为值为五的五位。
8、如前述任一权利要求所述的网际分组,其中,该网际分组是Ipv6网际分组。
9、如权利要求2到8中的任一个所述的网际分组,其中,当启动网际协议会话时,该移动节点的本地地址对应于该移动节点与本地网络相关联时的源地址。
10、如权利要求2到8中的任一个所述的网际分组,其中,当启动网际协议会话时,该移动节点的本地地址对应于与本地网络相关联的移动节点的目标地址。
11、如权利要求1到10中的任一个所述的网际分组,其中,该分组无线电网络是通用分组无线业务(GPRS)网络,为GPRS网络的网关GPRS支持节点提供用于网关支持节点的信息。
12、一种网关支持节点(GGSN),其进行操作以提供外部分组数据通信网络和分组无线电网络之间的接口,该网关支持节点(GGSN)进行操作以便当收到如权利要求1到11中的任一个所述的网际分组时,
检测该网际分组的下一首标字段包括逐跳字段选项,以及
从逐跳扩展首标字段中提供的、提供表示用于网关支持节点的信息的数据的字段中恢复该信息,并且依据该信息控制网际分组外出和/或进入到该分组无线电网络中。
13、如权利要求12所述的网关支持节点,其中,分组无线电网络提供多个分组数据载体,用于与附于该分组无线电网络的节点传递网际分组,每个分组数据载体根据传递所述网际分组的节点的源本地地址定义,该网关支持节点进行操作以便
控制网际分组从外部通信网络进入到该分组无线电网络的分组数据载体,这通过以下处理完成:
从该逐跳扩展首标字段中提供的、用于网关支持节点的数据中检测传递该网际分组的移动通信节点的源本地地址,该本地地址由网关支持节点使用,以标识用于传递该网际分组到附于该分组无线电网络的通信节点的分组数据载体,以及
允许网际分组进入到所标识的分组数据载体。
14、如权利要求13所述的网关支持节点,该网关支持节点进行操作以便:
如果在该网际分组的源地址字段中的地址、或者在逐跳扩展首标中用于网关支持节点的字段中提供的地址对应于分组数据载体,则允许网际分组的进入。
15、如权利要求13或14所述的网关支持节点,该网关支持节点进行操作以便:
依据从所述多个分组数据载体接收的网际分组的目标地址执行外出分组过滤,允许具有合法目标地址的网际分组的网际分组外出,并且当收到依据权利要求1到10中的任一个所述的网际分组时,
从逐跳扩展首标字段中提供的、用于网关支持节点的数据中检测移动通信节点的目标本地地址,其为该网际分组的目标,以及
如果该网关支持节点辨识出该目标本地地址为合法的本地地址,则允许网际分组的外出。
16、如权利要求15所述的网关支持节点,网关支持节点进行操作,以便:如果在分组的目标地址字段中的地址、或在用于网关支持节点的逐跳扩展首标中提供的地址是合法的目标地址,则允许网际分组的外出。
17、如权利要求12到16中的任一个所述的网关支持节点,其中依据通用分组无线电系统标准,该网关支持节点可作为网关GPRS支持节点(GGSN)进行操作。
18、一种分组无线电网络,可进行操作以在外部分组数据网络和与该分组无线电网络相关联的节点之间传递网际分组,该分组无线电网络提供多个分组数据载体,用于传递网际分组到附于该分组无线电网络的节点和/或从所述节点传递所述网际分组,该分组无线电网络包括如权利要求12到17中的任一个所述的网关支持节点。
19、如权利要求18所述的分组无线电网络,其中,分组无线电网络可依据通用分组无线电系统(GPRS)标准进行操作,该网关支持节点是网关GPRS支持节点(GGSN)。
20、一种网际分组路由器,其可进行操作以接收如权利要求1到11中的任一个所述的网际分组,该路由器可进行操作,以便
检测该网际分组的下一首标字段包括逐跳字段选项,
在该逐跳扩展首标字段内识别路由器警告首标类型,以及
不进一步读取该逐跳扩展字段的内容。
21、一种对网关支持节点进行操作以在外部分组数据通信网络和分组无线电网络之间接口的方法,该方法包括:
接收如权利要求1到11中的任一个所述的网际分组,
检测该网际分组的下一首标字段包括逐跳字段选项,以及
从逐跳扩展首标字段中提供的、提供表示用于网关支持节点的信息的数据的字段中恢复该信息,以及
依据该信息控制网际分组外出和/或进入到分组无线电网络中。
22、如权利要求21所述的方法,其中分组无线电网络提供多个分组数据载体,用于与附于该分组无线电网络的节点传递网际分组,根据传递该网际分组的节点的源本地地址定义每个分组数据载体,对网际分组从外部通信网络进入该分组无线电网络的分组数据载体的控制包括:
从逐跳扩展首标字段中所提供的、用于网关支持节点的数据中检测传递该网际分组的移动通信节点的源本地地址,该本地地址由网关支持节点使用以识别用于传递该网际分组到附于分组无线电网络的通信节点的分组数据载体,
允许网际分组进入到所识别的分组数据载体,否则将丢弃该网际分组。
23、如权利要求21或22所述的方法,该方法包括:
依据从所述多个分组数据载体接收的网际分组的目标地址执行外出分组过滤,允许具有合法目标地址的网际分组的网际分组外出,并且当收到如权利要求1到11中的任一个所述的网际分组时,
从在逐跳扩展首标字段中提供的、用于网关支持节点的数据中检测移动通信节点的目标本地地址,其为该网际分组的目标,以及
如果该网关支持节点辨识出该目标本地地址为合法的本地地址,则允许网际分组的外出。
24、一种信号,表示如权利要求1到11中的任一个所述的网际分组。
25、一种信号承载介质,该介质承载如权利要求24所述的信号。
26、一种Ipv6路由器警告选项首标的使用,用于传递与移动性有关的信息到网关GPRS支持节点。
27、一种提供计算机可执行指令的计算机程序,当加载到数据处理器上时,其将该数据处理器配置为按照权利要求12到17中的任一个所述的网关支持节点进行操作。
28、一种具有计算机可执行指令的计算机程序,其加载到数据处理器上时,其导致该数据处理器执行如权利要求22到24中的任一个所述的方法。
29、一种具有计算机可读介质的计算机程序产品,该计算机可读介质上记录有表示如权利要求27或28所述的计算机程序的信息信号。
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