TWI481288B - 分散式行動核心網路中用於位址管理的系統、設備及方法 - Google Patents

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Description

分散式行動核心網路中用於位址管理的系統、設備及方法
本發明關於一種分散式行動核心網路中用於位址管理的系統、設備及方法。
典型地，在今日的第三代(3G)網路中，有限數量的置中閘道器GPRS支援節點(GGSN)被用來提供無線性能給使用者。例如，可能有四個GGSN提供無線涵蓋範圍給美國，各者服務不同涵蓋區域。GGSN的一個主要功能在於其在行動裝置進入其涵蓋區域時指派網際網路協定(IP)位址給該行動裝置。例如，該行動裝置的IP位址不會隨著其移動貫穿一個GGSN的涵蓋區域而改變。然而，當該行動裝置進入對應於不同GGSN的新涵蓋區域時，新的GGSN將指派新的IP位址給該行動裝置使用。在第四代(4G)網路中，公用資料網路閘道器(P-GW)可被用來代替GGSN而提供IP位址指派。
以置中閘道器指派IP位址的習知方法可能造成關於可靠性及可擴展性(scalability)的間題。例如，就可靠性而言，如果有限數量的中央閘道器的一個不可操作，顯著部分的行動裝置之無線性能可能被影響。並且，就可擴展性而言，當行動裝置進入由另一中央閘道器所服務的不同涵蓋區域時，該行動裝置將喪失連接(因為它重新配置其它的新IP位址)，藉此造成服務的中斷。針對行動裝 置的一些應用(諸如任何類型的語音應用)，該行動裝置可能在此種服務中斷的期間喪失關鍵資訊。此外，隨著網際網路流量增加，中央化的解決方案由於可擴展性要求而變得較不實際。結果，一些方法使用一種包含較多中央閘道器以便提供較多可擴展性的分散式解決方案。然而，較多數量的中央閘道器可能導致服務的進一步中斷(由每次行動裝置進入新的涵蓋區域時該行動裝置接收新的IP位址：所造成)。
本發明的實施例提供一種分散式行動核心網路中用於位址管理的系統、設備及方法。
該設備包括用以管理多個位址的使用者設備，該等位址用以經由至少一個網路來連接該使用者設備的至少一個應用客戶端至各別應用伺服器。該使用者設備包括行動位址單元，配置成管理主要位址、局部巨集網路(LMN)位址、及區域網路(LAN)位址。該主要位址係用於第一類型資料傳輸，該LMN位址係用於第二類型資料傳輸，且該LAN位址係用於第三類型資料傳輸。
在一個實施例中，該等第一類型資料傳輸具有低於第一臨限位準的頻寬且需要持續連接，該等第二類型資料傳輸具有高於該第一臨限位準的頻寬且對低於第二臨限位準的至少一段期間的斷線敏感，且該等第三類型資料傳輸具有高於該第一臨限位準的頻寬且對高於該第二臨限位準的 至少一段期間的斷線敏感。
該主要位址可由服務通訊網路的第一涵蓋區域之中央閘道器所指派，該LMN位址可由服務該通訊網路的第一涵蓋區域之子集區域的局部中央閘道器所指派，且該LAN位址可由無線區域網路(WLAN)所指派，其中該WLAN係獨立於該通訊網路。
在一個實施例中，該使用者設備進一步包括：網路驅動器，配置成辨識該至少一個網路的狀態之改變；及媒體存取控制器(MAC)。該行動位址單元控制該網路驅動器以在該網路驅動器辨識該至少一個網路的狀態之改變時，將新位址與該新位址的類型通知該MAC，其中該類型為該主要位址、該LMN位址及該LAN位址的一者。
該行動位址單元控制該MAC以在該應用客戶端已經請求此類型位址時，將該新位址通知該應用客戶端。該行動位址單元控制該應用客戶端以針對對應於該應用客戶端的應用伺服器實施網域名稱伺服器(DNS)查找，且該應用客戶端接收到包括該對應應用伺服器的位址之DNS回應。在此程序中，網路位址轉譯(NAT)及埠位址轉譯(PAT)對話也可被設立。
當該行動位址單元所管理之位址的至少一者變成不可用時，該行動位址單元控制該MAC以在該MAC具有另一類型位址可用於對應於該應用客戶端的該類型資料傳輸時不實施任何另外的動作，否則該行動位址單元控制該MAC以通知該應用客戶端沒有位址係可用於對應於該應用客戶 端的該類型資料傳輸。
在另一實施例中，在該應用客戶端變成活躍時，該行動位址單元控制該應用客戶端以發送一請求至該MAC以根據所設優先順序來獲得該主要位址、該LMN位址、或該LAN位址的至少一者，且該行動位址單元控制該MAC用依據該所設優先順序所獲得的至少一個位址來回應。在該應用客戶端變成不活躍時，該行動位址單元控制該應用客戶端以藉由指出哪一個類型位址要解除登錄來從該MAC解除登錄。
實施例也提供一種用以管理多個位址的方法，該等位址用以經由至少一個網路來連接使用者設備的至少一個應用客戶端至各別應用伺服器。該方法包括由行動位址單元管理主要位址、局部巨集網路(LMN)位址、及區域網路(LAN)位址，其中該主要位址係用於第一類型資料傳輸，該LMN位址係用於第二類型資料傳輸，且該LAN位址係用於第三類型資料傳輸。
在一個實施例中，該等第一類型資料傳輸具有低於第一臨限位準的頻寬且需要持續連接，該等第二類型資料傳輸具有高於該第一臨限位準的頻寬且對低於第二臨限位準的至少一段期間的斷線敏感，且該等第三類型資料傳輸具有高於該第一臨限位準的頻寬且對高於該第二臨限位準的至少一段期間的斷線敏感。
該方法可進一步包括：由網路驅動器辨識該至少一個網路的狀態之改變；及由該行動位址單元控制該網路驅動 器以在該網路驅動器辨識該至少一個網路的狀態之改變時，將新位址與該新位址的類型通知該使用者設備的媒體存取控制器(MAC)，該類型為該主要位址、該LMN位址及該LAN位址的一者。
該方法可進一步包括：由該行動位址單元控制該MAC以在該應用客戶端已經請求該類型新位址時，將該新位址通知該應用客戶端；及/或由該行動位址單元控制該應用客戶端以針對對應於該應用客戶端的應用伺服器實施網域名稱伺服器(DNS)查找，且該應用客戶端接收到包括該對應應用伺服器的位址之DNS回應。
該方法可進一步包括：由該行動位址單元控制該應用客戶端以建立網路位址轉譯(NAT)及埠位址轉譯(PAT)之一者；在該應用客戶端變成活躍時由該行動位址單元控制該應用客戶端以發送一請求至該MAC以根據所設優先順序來獲得該主要位址、該LMN位址、及該LAN位址的至少一者；及由該行動位址單元控制該MAC用依據該所設優先順序所獲得的至少一個位址來回應。
實施例也提供一種藉由使用多個位址發送資料的系統，該等位址用以經由至少一個網路連接使用者設備的至少一個應用客戶端至各別應用伺服器。該系統包括：中央閘道器，配置成指派主要位址給該使用者設備，其中該中央閘道器服務通訊網路的第一涵蓋區域且該主要位址係用於該第一涵蓋區域中的第一類型資料傳輸；局部中央閘道器，配置成指派局部巨集網路(LMN)位址給該使用者設備 ，其中該局部中央閘道器服務該通訊網路的第一涵蓋區域之子集區域且該LMN位址係用於該子集區域中的第二類型資料傳輸；及無線區域網路(WLAN)，配置成指派區域網路(LAN)位址給該使用者設備，其中該WLAN係獨立於該通訊網路。
該系統進一步包括複數個服務閘道器，其中該複數個服務閘道器被連接至該中央閘道器。在一個實施例中，該中央閘道器及該局部中央閘道器為公用資料網路閘道器(P-GW)及閘道器GPRS支援節點(GGSN)閘道器的一者，且該複數個服務閘道器為服務閘道器(S-GW)及服務GPRS支援節點(SGSN)閘道器的一者。
各種範例實施例現在將參照其中一些範例實施例被顯示的隨附圖式來較充分地加以描述。
詳細的範例實施例在此處加以揭示。然而，此處所揭示的特定結構及功能細節僅僅為用於描述範例實施例的代表。然而此範例實施例可用許多替代形式加以體現且不應被詮釋成只限於此處所陳述的實施例。
因此，儘管範例實施例能夠有各種修改及替代形式，其實施例以舉例方式在圖式中加以顯示且將在此處加以詳細描述。然而應理解的是，沒有意圖將範例實施例限於所揭示的特定形式，但相反地，範例實施例係涵蓋落在範例實施例的範圍內的所有修改、等效物、及替代物。圖式說 明各處中相似編號意指相似元件。如此處所使用，術語「及/或」包括一或更多個關聯的列出項目之任一及所有組合。
將理解的是，當元件係稱為被「連接」或「耦接」至另一元件時，其可被直接連接或耦接至其他元件或者中間的元件可能存在。相反地，當元件係稱為被「直接連接」或「直接耦接」至另一元件時，沒有中間的元件存在。用來描述元件間的關係之其他詞應該以相似方式加以解釋(例如，「在...之間」對「直接在...之間」、「相鄰」對「直接相鄰」、等)。
此處所使用的術語僅僅用於描述特定實施例之目的且非意圖限制範例實施例。如此處所使用，單數形式「一」及「該」意圖亦包括複數形式，除非上下文明確另有所指。將進一步理解的是，術語「包含」及/或「包括」在此處加以使用時指明了所述特徵、整數、步驟、操作、元件、及/或組件的存在，但不排除存在或添加一或更多個其他特徵、整數、步驟、操作、元件、組件、及/或群組。
也應注意到的是，在一些替代實施方式中，所提到的功能/動作可能以圖式中所提到者以外的順序出現。例如，連續顯示的二個圖式可能事實上以實質同時的方式加以執行或者可能有時以相反順序加以執行，取決於所涉及的功能/動作。
如此處所使用，術語使用者設備(UE)可被視為同義於(且可能之後被偶爾稱為)終端、行動單元、行動台、 行動使用者、存取終端(AT)、用戶、使用者、遠端站、接收器等，且可描述在無線通訊網路中的無線資源之遠端使用者。UE的實例包括行動電話、智慧型手機、電腦、遊戲裝置、或個人數位助理(PDA)。無線通訊網路內的一些UE可能能夠當作其他電子裝置的存取點。例如，UE可提供經由無線及/或有線連接被連接至該UE的其他電子裝置(諸如電腦、遊戲裝置、或個人數位助理(PDA))對網際網路的存取，以便經由該無線通訊網路存取網際網路。
範例實施例在此處於合適運算環境中被實施時加以討論。儘管非必要，範例實施例將在被一或更多個電腦處理器或CPU執行之電腦可執行指令的一般情境中加以描述，諸如程式模組或功能程序。一般而言，程式模組或功能程序包括了實施特定工作或實施特定抽象資料類型的常式、程式、物件、組件、資料結構等。
此處所討論的程式模組及功能程序可藉由使用現有通訊網路中的現有硬體來加以實施。例如，此處所討論的程式模組及功能程序可藉由使用在現有網路元件或控制節點(例如，第1圖中所示的eNB、服務閘道器(S-GW)、封包資料網路閘道器(P-GW))的現有硬體或者該UE來加以實施。此種現有硬體可包括一或更多個數位信號處理器(DSP)、應用特定積體電路、場可程式化閘極陣列(FPGA)電腦或相似者。
在下列說明中，例示實施例將參照由一或更多個處理 器(除非另有所指)所實施之操作(例如，以流程圖的形式)的動作及符號表示來加以描述。這樣，將理解的是，此種動作及操作(其有時稱作被電腦所執行)包括由該處理器操縱以結構化形式表示資料的電信號。此操縱轉換該資料或維持該資料在該電腦的記憶體系統中的位置，其以熟習本技藝之人士充分理解的方式重新配置或者改變該電腦的操作。
本申請案的實施例關於一種分散式無線核心網路(其中多個IP位址可被不同網路元件指派給特定使用者設備)以及關於一種用以同時管理該多個IP位址的方法與設備。這樣，本申請案的實施例利用多個定位解決方案，其容許該使用者設備的IP位址隨著定位點(anchor point)改變而改變至另一IP位址。
至少三個不同類型的IP位址在使用者設備中被管理：主要位址、局部巨集網路(LMN)位址、及區域網路(LAN)位址。三個不同類型位址的各者可服務不同類型的資料傳輸。
例如，主要位址可服務第一類型資料傳輸。第一類型資料傳輸包括就隨時維持連接而言被認為很重要的流量，諸如語音或包括金融交易的關鍵網際網路交易(例如，需要不中斷連接)。並且，第一類型資料傳輸具有相對低頻寬(例如，低於第一臨限位準)。該第一臨限位準可根據通訊系統的類型來加以任意選出。例如，低頻與高頻間的區別不斷在發展，且為熟習本技藝之人士所周知。主要位 址可為完全行動式的IP位址(例如，維持隨時被連接)。在一個實施例中，主要位址可為IPv4或IPv6位址。
LMN位址可服務第二類型資料傳輸。第二類型資料傳輸具有相對高的頻寬(例如，高於該第一臨限位準)。並且，第二類型資料傳輸可能對一小段期間的斷線敏感(例如，該段期間的斷線長度低於第二臨限位準)。該第二臨限位準可根據通訊系統的類型來加以任意選出。例如，一小段期間的斷線與一大段期間的斷線間的區別不斷在發展，且為熟習本技藝之人士所周知。該第二類型的實例例如包括了涉及視訊應用的資料傳輸、或各種網際網路存取相關的應用。LMN位址可為IP位址。在一個實施例中，LMN位址可為IPv4或IPv6位址。就其行動性而言，LMN位址服務中央閘道器所提供之涵蓋區域的子集，且在使用者設備進入不同子集區域時改變。
LAN位址可服務第三類型資料傳輸。第三類型資料傳輸包括了具有相對高頻寬(例如，高於該第一臨限位準)的流量，且這些傳輸能夠承受大間隔的中斷(例如，該段期間的斷線長度高於該第二臨限位準)。然而，LAN位址不是由核心網路加以服務，且不是行動式。反而，LAN位址由區域網路(諸如例如Wi-FiTM 連接)加以服務。
在分散式無線核心中，中央閘道器指派主要位址，局部中央閘道器指派LMN位址，且無線區域網路(WLAN)指派LAN位址。該使用者設備包括行動位址單元，用以儲存及管理以上位址的各者，如同進一步描述於下。
第1圖示出了依據實施例的無線通訊系統100。第1圖示出了使用長期演進(LTE)技術的無線通訊系統100。然而，本申請案的實施例包含任何其他類型的無線技術，諸如除了其他技術以外例如全球行動通訊系統(GSM)、分碼多工存取(CDMA)、通用行動電信系統(UMTS)、及WiMax。
無線通訊系統100包括封包資料網路110(PDN)、無線區域網路(WLAN)115、複數個服務閘道器(S-GW)130、複數個演進型Node B(eNB)140、及至少一個使用者設備(UE)105。無線通訊系統100能夠支援被連接至該系統的任何裝置間的任何類型之資料傳輸(例如，語音/視訊/文字)。並且，無線通訊系統100包括至少一個中央閘道器125、及多個局部中央閘道器120。在其他組件之中，中央閘道器125、局部中央閘道器120及服務閘道器130可被視為核心網路。雖然未圖示，無線通訊系統100可包括其他元件，包括例如一或更多個行動性管理實體(MME)。
中央閘道器125可為如第1圖中所示之用於4G/LTE技術的PDN閘道器(P-GW)、用於3G技術的閘道器GPRS支援節點(GGSN)、或實施類似功能之任何其他類型的閘道器。P-GW及GGSN可被視作互相同義。為了位址管理之目的，P-GW及GGSN可用互相類似的方式作用。中央閘道器125服務通訊網路的第一涵蓋區域。例如，中央閘道器125可服務整個PDN網路110的一個特定區 。這樣，儘管未顯示，無線通訊系統100可包括數個分散式中央閘道器125。
中央閘道器125被配置成在UE 105登錄於各別的服務提供者時指派主要位址給UE 105。例如，中央閘道器125可經由被指派給中央閘道器125的服務閘道器130及各別eNB 140而將主要位址通知UE 105。用以建立、維持、及操作UE 105與eNB 140、eNB 140與服務閘道器130、服務閘道器130與局部中央閘道器120或者中央閘道器125間的空中介面以提供這些元件間的上鏈及/或下鏈無線通訊頻道之技術係在本技藝中已知並且為了清楚起見，建立、維持、及操作該等空中介面的僅僅那些有關於本揭示之方面將在此處加以討論。
類似於中央閘道器125，局部中央閘道器120可為如第1圖中所示之用於4G/LTE技術的PDN閘道器(P-GW)、用於3G技術的閘道器GPRS支援節點(GGSN)、或實施類似功能之任何其他類型的閘道器。然而，局部中央閘道器120服務中央閘道器125的第一涵蓋區域之子集。局部中央閘道器120可提供與中央閘道器125相同的功能。然而，局部中央閘道器120被配置成在UE 105處於局部中央閘道器120的子集涵蓋區域中時指派局部LMN位址給UE 105。局部中央閘道器120可經由被指派給局部中央閘道器120的對應之服務閘道器130及各別eNB 140而將局部LMN位址通知UE 105。
在第1圖中，第一局部中央閘道器120-1及第二局部 中央閘道器120-2被示出，其中各個局部中央閘道器120服務中央閘道器125的第一涵蓋區域內的不同子集區域。第一局部中央閘道器120-1及第二局部中央閘道器120-2被指派給中央閘道器125。儘管僅僅二個局部中央閘道器120被示出在第1圖中，實施例包含任何數量的局部中央閘道器120。
複數個服務閘道器130被指派給局部中央閘道器120。各個服務閘道器130可為如第1圖中所示之用於4G/LTE技術的服務閘道器(S-GW)、用於3G技術的服務GPRS支援節點(SGSN)、或實施類似功能之任何其他類型的服務閘道器。複數個服務閘道器130可被視為用於各別局部中央閘道器120的閘道器庫(gateway pool)。如第1圖中所示，複數個服務閘道器130可包括與第一局部中央閘道器120-1通訊的第一服務閘道器130-1與第二服務閘道器130-2、及與第二局部中央閘道器120-2通訊的第三服務閘道器130-3與第四服務閘道器130-4。然而，實施例包含任何數量的服務閘道器130。
一或更多個eNB 140被指派給各個服務閘道器130。術語eNB可被視為同義於及/或意指基地台(BS)、基地收發台(BTS)、NodeB等且可描述會提供無線電基頻功能以供網路與一或更多個使用者間的資料及/或語音連接之設備。如第1圖中所示，第一eNB 140-1被連接至第一服務閘道器130-1，第二eNB 140-2被連接至第二服務閘道器130-2，第三eNB 140-3被連接至第三服務閘道器 130-3，且第四eNB 140-4被連接至第二服務閘道器130-4。然而，實施例包含任何數量的eNB。
WLAN 115為UE 105可經由無線連接而連接至區域網路(LAN)的網路。WLAN 115為一種與以上所描述之PDN網路分開的網路。WLAN 115可被連接至路由器、纜線數據機、或非對稱式數位用戶線(ADSL)數據機以供網際網路存取。當UE 105進入WLAN 115的涵蓋區域或連接至WLAN 115時，WLAN 115可將LAN位址指派給UE 105。用以建立、維持、及操作UE 105與WLAN 115間的連接之技術係在本技藝中已知並且為了清楚起見，建立、維持、及操作這些連接的僅僅那些有關於本揭示之方面將在此處加以討論。
依據實施例，UE 105可經由多個點而連接至通訊系統100。例如，UE 105可在同時經由LAN位址連接至WLAN 115、經由LMN位址連接至局部中央閘道器120、且經由主要位址連接至中央閘道器125。例如，UE 105可儲存複數個應用(例如，任何類型的資料傳輸應用)，其允許資料傳送至另一無線實體(諸如應用伺服器、另一UE 105、或能夠連接至無線通訊系統100的任何類型之裝置)。UE 105的各個應用可能視該應用的偏好來使用LAN位址、主要位址、及LMN位址的一者以經由無線通訊系統100連接至其各別應用伺服器，如同進一步解說於下。
第2圖示出了依據實施例的行動位址單元之圖式。第 2圖示出了包括應用客戶端107及行動位址單元106的UE 105，該行動位址單元配置成管理主要位址、LMN位址、及LAN位址。行動位址單元106可包括至少一個處理器、及記憶體單元，該記憶體單元用以儲存該等IP位址及程式碼(其提供指令給該至少一個處理器以實行本揭示中所描述之功能)。應用客戶端107藉由使用行動位址單元106中所儲存之主要位址、LMN位址及LAN位址的一者來與其對應的應用伺服器150通訊。儘管第2圖將UE 105示為包括僅一個應用，行動位址單元106可管理用於UE 105上所儲存之任何數量應用的主要位址、LMN位址、及LAN位址。並且，UE 105包括網路驅動器108及媒體存取控制器(MAC)109，該網路驅動器用以控制對各種網路元件的連接，該MAC用以提供使數個網路節點可能在多點網路內通訊的定址與頻道存取控制機制。網路驅動器108及媒體控制器109為熟習本技藝之人士所周知的組件。並且，UE 105可包括熟習本技藝之人士所周知的其他組件。
行動位址單元106可儲存及管理行動位址單元106中的主要位址、LMN位址、及LAN位址的一或更多者。例如，當UE 105登錄於服務提供者、或進入由中央閘道器125所服務的第一涵蓋區域時中央閘道器125將主要位址指派給UE 105。接著，行動位址單元106儲存該主要位址。當UE 105進入由局部中央閘道器120所服務的子集涵蓋區域時，局部中央閘道器120將對應的LMN位址指 派給UE 105。行動位址單元106隨後儲存該LMN位址。這樣，如果行動位址單元106進入由另一局部中央閘道器120所服務的不同子集涵蓋區域時，UE 105接收到對應於新局部中央閘道器120的不同LMN位址。行動位址單元106隨後以該新LMN位址更新該舊LMN位址。並且，如果UE 105進入由WLAN 115所服務的涵蓋區域且連接至WLAN 115，UE 105接收LAN位址。行動位址單元106接著儲存該LAN位址。
取決於應用客戶端107的偏好，應用客戶端107可使用主要位址或LMN位址。並且，如果行動位址單元106也包括LAN位址，應用客戶端107可使用主要位址、LMN位址、或LAN位址。應用客戶端107可具有指出應用客戶端107偏好使用哪一類型位址的預設偏好。該等偏好係根據該應用客戶端所使用之資料傳輸的類型來加以預設。位址的順序可被視為所設優先順序。例如，如果應用客戶端107為語音應用，應用客戶端107可僅使用主要位址。如果應用客戶端107為視訊串流應用，應用客戶端107可使用LMN位址。此外，如果UE 105被連接至WLAN 115且行動位址單元106包括LAN位址，應用客戶端107可能偏好使用LAN位址超過LMN位址。應用客戶端107被程式化成取得以上位址的一或更多者以供特定類型的資料傳輸(例如，第一類型、第二類型或第三類型)。如果UE 105包括多個應用客戶端107，一或更多個位址可在同時被用來連接至無線通訊系統100。
第3圖示出了顯示依據本申請案實施例在網路的狀態有改變時行動位址單元106如何管理多個位址的流程圖。
在步驟S301中，UE 105的網路驅動器108辨識諸如WLAN 115的新網路或者對應於局部中央閘道器120的新網路。例如，如果UE 105進入局部中央閘道器120的新子集涵蓋區域，UE 105的網路驅動器108辨識該新網路。並且，如果UE 105進入WLAN 115所服務的涵蓋區域，UE 105的網路驅動器108辨識WLAN 115。之後，UE 105及新找到的網路依據熟習本技藝之人士所周知的方法啟始認證程序，且UE 105變成被連接至辨識的網路。依據實施例，行動位址單元106控制網路驅動器108以將新位址及新位址的類型(-主要位址、LMN位址、或LAN位址)通知MAC 109。
在步驟S302中，行動位址單元106控制MAC 109以通知已經請求該類型位址的各個應用客戶端107。例如，如同以上所解說，應用客戶端107可能對變成可用的一類型位址具有偏好。在第3圖中，應用B已經登錄於行動位址單元106(登錄係參照第4圖加以解說)，且知悉所請求的位址。
在步驟S303中，行動位址單元106控制應用客戶端107(例如，應用B)以針對對應於應用客戶端107的應用伺服器150實施網域名稱伺服器(DNS)查找。如果應用客戶端107正與具有特定URL的應用伺服器150通訊，這可能是必需的。如果該局部閘道器改變(-所以新 DNS查找可能需要)，此伺服器可能改變。
在步驟S304中，應用客戶端107回應於DNS請求而接收到包括應用伺服器150的位址之DNS回應。DNS請求-回應可依據任何已知方法加以實施。在步驟S305中，行動位址單元106控制應用客戶端107以發送訊息至應用伺服器150。在步驟S306中，應用伺服器150以確認來回應所發送的訊息。這是設立存取網路中的任何網路位址轉譯(NAT)及埠位址轉譯(PAT)流量所必需的，如同進一步描述於下。
在步驟S307中，NAT及/或PAT交換可對應用客戶端107與應用伺服器150間的任何通訊交換加以實施。例如，步驟S307可被應用至應用客戶端107與應用伺服器150間的通訊交換之任一者，諸如例如步驟S303、S304、S305、及S306。NAT及/或PAT交換的實施可經由任何已知技術加以完成。
在步驟S308中，當網路不再可用時，UE 105的網路驅動器108發送訊息至MAC 109來通知MAC 109網路不可用。如果MAC 109已經具有另一類型位址可用於該類型的流量(例如，在步驟S302中MAC 109已經通知該等應用)，行動位址單元106控制MAC 109不實施任何另外的動作。否則，如果沒有其他位址可用於該類型的流量，行動位址單元106控制MAC 109以通知應用客戶端107沒有位址可用於該類型的流量。
第4圖示出了顯示依據本申請案實施例在應用的狀態 有改變時行動位址單元106如何管理多個位址的流程圖。
第4圖的步驟S401、S402、S403及S404示出一種登錄程序，而步驟S405、S406及S407示出一種解除登錄程序。
在步驟S401中，當改變出現於應用客戶端107的操作狀態中時(諸如當應用客戶端107變成活躍時)，行動位址單元106控制應用客戶端107(例如，第4圖中的應用A)以發送請求至MAC 109以便根據該應用客戶端的所設優先順序來獲得用於應用客戶端107處理的該類型資料傳輸之最適IP位址(例如，主要位址、LMN位址、或LAN位址)。例如，如以上所指出，應用客戶端107具有用於該應用處理的該類型資料傳輸之所設優先順序。如果應用客戶端107為視訊串流應用，應用客戶端107可能偏好LAN位址(如果其為可用)，且接著是LMN位址(如果該LAN位址為不可用)。因此，當應用客戶端107的操作狀態變成活躍時，行動位址單元106控制應用客戶端107以發送請求至MAC 109來獲得依據其所設優先順序的位址。
在步驟S402中，行動位址單元106控制MAC 109用依據該應用的優先順序之位址來回應。在步驟S403中，行動位址單元106控制應用客戶端107以發送回送(loopback)訊息至應用伺服器150以便設立NAT/PAT交換。在步驟S404中，應用伺服器150以一訊息來回應至應用客戶端107。
如果應用客戶端107的操作狀態從活躍狀態改變至不活躍狀態，行動位址單元106控制應用客戶端107從MAC 109解除登錄。
在步驟S405中，應用伺服器150通知應用客戶端107從MAC 109解除登錄。在步驟S406中，行動位址單元106控制應用客戶端107從MAC 109解除登錄。例如，應用客戶端107發送訊息至MAC指出哪一個類型位址要解除登錄。在其至MAC 109的訊息中，應用客戶端107可通知MAC 109解除登錄一或更多個位址(例如，主要位址、LMN位址、及LAN位址的任何組合，或它們全部)。在步驟S407中，行動位址單元106控制MAC 109以發送確認訊息。
實施例提供一種將位址分類成主要位址、LMN位址、及LAN位址的分類法，該等位址對應於不同網路元件。該行動位址單元提供位址管理，其與該使用者設備上所儲存的應用介接、且將網路位址相關改變通知該等應用。因為這些位址的指派利用一種分散式系統，建構行動網路的成本可被分散於該網路的各處。
100‧‧‧無線通訊系統
105‧‧‧使用者設備
106‧‧‧行動位址單元
107‧‧‧應用客戶端
108‧‧‧網路驅動器
109‧‧‧媒體存取控制
110‧‧‧封包資料網路
115‧‧‧無線區域網路
120‧‧‧局部中央閘道器
120-1‧‧‧第一局部中央閘道器
120-2‧‧‧第二局部中央閘道器
125‧‧‧中央閘道器
130‧‧‧服務閘道器
130-1‧‧‧第一服務閘道器
130-2‧‧‧第二服務閘道器
130-3‧‧‧第三服務閘道器
130-4‧‧‧第四服務閘道器
140‧‧‧演進型Node B
140-1‧‧‧第一eNB
140-2‧‧‧第二eNB
140-3‧‧‧第三eNB
140-4‧‧‧第四eNB
150‧‧‧應用伺服器
範例實施例將從此處於上所提供的詳細描述及隨附圖式而變得較充分理解，其中相似元件係由相似元件符號加以表示，其僅以例示方式加以提供且因此非限制性，且其中： 第1圖示出了依據實施例的無線通訊系統；第2圖示出了依據實施例的行動位址單元之圖式；第3圖示出了顯示依據實施例在網路的狀態有改變時行動位址單元如何管理多個位址的流程圖；第4圖示出了顯示依據實施例在應用的狀態有改變時行動位址單元如何管理多個位址的流程圖。
105‧‧‧使用者設備
106‧‧‧行動位址單元
107‧‧‧應用客戶端
108‧‧‧網路驅動器
109‧‧‧媒體存取控制
120‧‧‧局部中央閘道器
125‧‧‧中央閘道器
150‧‧‧應用伺服器

Claims (10)

  1. 一種用以管理多個位址的使用者設備(105)，該等位址用以經由至少一個網路(100、110、115)連接該使用者設備的至少一個應用客戶端(107)至各別應用伺服器(150)，該使用者設備包含：行動位址單元處理器(106)，配置成管理主要位址、局部巨集網路(LMN)位址、及區域網路(LAN)位址，該主要位址係用於第一類型資料傳輸，該LMN位址係用於第二類型資料傳輸，該LAN位址係用於第三類型資料傳輸，以及該行動位址單元處理器被配置成根據所設優先順序來使用該主要位址、該局部巨集網路(LMN)位址或該區域網路(LAN)位址其中至少一者，該所設優先順序指出該使用者設備之應用所偏好之資料傳輸類型的順序，該所設優先順序係根據該應用的應用類型。
  2. 如申請專利範圍第1項之使用者設備，其中該等第一類型資料傳輸具有低於第一臨限位準的頻寬且需要持續連接，該等第二類型資料傳輸具有高於該第一臨限位準的頻寬且對低於第二臨限位準的至少一段期間的斷線敏感，該等第三類型資料傳輸具有高於該第一臨限位準的頻寬且對高於該第二臨限位準的至少一段期間的斷線敏感。
  3. 如申請專利範圍第1項之使用者設備，其中該主要位址用於與服務通訊網路(110)的第一涵蓋區域之中央閘道器(125)通訊，該LMN位址用於與服務該通訊網路 的該第一涵蓋區域之子集區域的局部中央閘道器(120)通訊，且該LAN位址用於與無線區域網路(WLAN)(115)通訊，該WLAN係獨立於該通訊網路。
  4. 如申請專利範圍第1項之使用者設備，進一步包含：網路驅動器(108)，配置成辨識該至少一個網路的狀態之改變；及媒體存取控制器(MAC)(109)，其中該行動位址單元處理器被配置成控制該網路驅動器以在該網路驅動器辨識該至少一個網路的狀態之改變時，將新位址與該新位址的類型通知該MAC，該類型為該主要位址、該LMN位址及該LAN位址所組成之群組的一者。
  5. 如申請專利範圍第4項之使用者設備，其中該行動位址單元處理器被配置成控制該MAC以在該應用客戶端已經請求該類型新位址時，將該新位址通知該應用客戶端。
  6. 如申請專利範圍第5項之使用者設備，其中該行動位址單元處理器被配置成控制該應用客戶端以針對對應於該應用客戶端的應用伺服器(150)實施網域名稱伺服器(DNS)查找，且該應用客戶端被配置成接收到包括該對應應用伺服器的位址之DNS回應。
  7. 如申請專利範圍第6項之使用者設備，其中該行動位址單元處理器被配置成控制該應用客戶端以建立網路位址轉譯(NAT)及埠位址轉譯(PAT)所組成之群組的一者。
  8. 如申請專利範圍第7項之使用者設備，其中當該行動位址單元處理器所管理之該位址的至少一者變成不可用時，該行動位址單元處理器控制該MAC以在該MAC具有另一類型位址可用於對應於該應用客戶端的該類型資料傳輸時不實施任何另外的動作，否則該行動位址單元控制該MAC以通知該應用客戶端沒有位址係可用於對應於該應用客戶端的該類型資料傳輸。
  9. 如申請專利範圍第1項之使用者設備，進一步包含：媒體存取控制器(MAC)(109)，其中在該應用客戶端變成活躍時，該行動位址單元處理器被配置成控制該應用客戶端以發送一請求至該MAC以根據所設優先順序來獲得包含該主要位址、該LMN位址、及該LAN位址之群組的至少一者，且該行動位址單元處理器被配置成控制該MAC用依據該所設優先順序所獲得的該至少一個位址來回應。
  10. 如申請專利範圍第9項之使用者設備，其中在該應用客戶端變成不活躍時，該行動位址單元控制該應用客戶端以藉由指出哪一個類型位址要解除登錄來從該MAC解除登錄。
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