[發明專利]向使用多協議標簽交換的移動網絡中的移動主機提供移動性的方法和標簽交換路由器

無效

• 申請號: 200580037492.0
• 申請日: 2005-07-08
• 公開（公告）號: CN101053223A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發明（設計）人: 吉納迪·維列夫
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 郭定輝

技術領域

本發明一般涉及一種移動網絡。具體而言，本發明考慮了一種移動網絡的方案，其中將多協議標簽交換(Multi-Protocol?Label?Switching，MPLS)配置為移動網絡的整個或部分有線部分(即，聚合網絡和部分無線接入網絡，RAN)上的傳輸技術。為了保證服務質量(QoS)的要求，配置MPLS信令的流量工程(TE)選項來建立基于MPLS的隧道(tunnel)。目的地為漫游端接收器(移動主機，MH)的數據分組通過一個或多個這樣的基于MPLS的隧道進行隧道通信，所述基于MPLS的隧道也被稱為標簽交換路徑(LSP)隧道。LSP隧道可以是點對點(P2P)或更多地是點對多點(P2MP)的。

背景技術

用于例如2G(GSM)和3G(UMTS)的蜂窩網絡中的數據通信的移動性管理解決方案是技術上特定的和/或電路交換的。對于將來的第四代(4G)移動網絡，需要基于分組交換傳輸技術的移動性解決方案。IETF已將用于被公知為移動IP(MIP)的基于IP的分組交換網絡的移動性管理進行了標準化。在該標準中，IP路由使用分組的IP地址作為關于目的地點的信息，即，IP地址明確地確定附接的地理點(geographical?point)。MIP利用移動主機將與兩個IP地址相關的可能性來擴展經典的IP路由，其中兩個IP地址為：靜態“本地”地址和動態“轉交地址”(Care-of-Address，CoA)，“轉交地址”反映MH當前的附接點。在下述文獻中可以找到關于MIP的功能的概述：C.Perkins等人的“IP?Mobility?Support?for?IPv4”，RFC?3344，2002年8月，pp.3-17。

此外，在這之后，假定這樣的方案：其中，與MIP相反，當移動主機在相同運營商的網絡內移動時其保持相同的IP地址。IP分組通過采用流量工程(TE)MPLS的移動網絡進行隧道通信，其保證QoS和TE以及快速傳輸。下面將進一步描述MPLS概念和當前用于MPLS中的移動性的方法。

系統模型

本發明基于意欲覆蓋第四代(4G)移動網絡的系統架構。使用第三代(3G)架構作為基礎。該網絡被分成核心網絡和無線接入網絡(RAN)。對RAN的一個重要要求是必須支持各種接入技術，例如無線局域網(LAN)、3G?RAN和將來的4G?RAN。本發明采用其中在無線接入域中地域性組織每個不同的無線接入技術的系統模型。對這些域建議集中式架構，其中，控制和管理實體被稱為無線接入控制器(RAC)。依賴于無線接入技術，RAC可以是接入橋(與IEEE802.1架構相關)、接入控制器(與在1ETF的CAPWAP工作組中假定的集中式WLAN接入架構有關)或無線網絡控制器(RNC，如在3G中定義的)。RAC的主要功能是控制、管理和監視基站(BS)以及它們的無線資源。

可以在圖1中看到所假定的系統模型。網絡網關將移動網絡連接到因特網和其它供應商的網絡。核心網絡保證網絡網關和多個IP網關之間的連接。另一方面，IP網關是所有RAC的聚合點，因而將IP網關和RAC之間的網絡名稱叫做聚合網絡。

IP網關是實現MPLS傳輸層中的入口LSR和IP層中的外地代理(FA)或接入路由器(AR)的功能的實體。我們使用術語FA和AR來表示本發明支持因特網協議IPv4和IPv6全部兩個版本。通常，FA是移動IPv4協議中的元素，而AR的使用與移動IPv6協議有關。可以在上面引用的RFC?3344的1.5和3.7部分中找到對上述FA功能的詳細描述。入口LSR和FA/AR不必物理地位于相同的實體中，更重要的是入口LSR和FA/AR經由圖4中所示的普通L2技術進行通信。根據該圖4，聚合網絡和RAN提供IP網關和MH之間的L2連接。IP網關(以及FA/AR)向MH提供L3服務。這里不再進一步詳細討論MH和FA/AR之間的通信以及移動IP功能。本發明關注于聚合網絡，其中LSP隧道(TE-LSP)在IP?GW和RAC之間傳輸MH的數據。