[發明專利]一種基于身份位置分離的虛擬重構泛在網體系架構

有效

• 申請號: 201310374869.8
• 申請日: 2013-08-23
• 公開（公告）號: CN103428220A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 隨楠楠;王聰;謝威;李寧;張冬梅;徐友云
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍理工大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L29/12;H04L12/28
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

1.一種基于身份位置分離的虛擬重構泛在網體系架構，其特征在于，通過分層實現，包括終端及末梢網絡層、邊緣接入網絡層、虛擬重構核心網層、應用層和服務支撐層，具體如下：

（1）終端及末梢網絡層：包括支持身份位置分離機制的智能多模終端，也包括直接接入邊緣接入網絡層的終端設備、以及通過泛在網網關接入邊緣接入網絡層的普通終端及末梢網絡；

（2）邊緣接入網絡層：包括有線接入網絡和無線接入網絡，邊緣接入網絡層為底層終端提供IP核心網的接入能力，并且為終端設備實現網絡側的身份位置分離；

（3）虛擬重構核心網層：是IP分組域之上的疊加層，虛擬重構核心網層基于SIP協議對多媒體會話進行控制，實現異構網絡之間在網絡層面的虛擬重構融合，并實現控制與承載的分離；

（4）應用層：包括各種類型的應用服務器如M2M應用服務器、VoIP應用服務器、呈現業務應用服務器等，通過虛擬重構核心網層向泛在網用戶提供統一的服務接入能力；

（5）服務支撐層：包括多個功能實體，為泛在網體系架構提供安全、計費等功能支撐；

所述泛在網體系架構支持泛在網用戶的移動性，對泛在網用戶進行統一命名和統一認證。

2.根據權利要求1所述的基于身份位置分離的虛擬重構泛在網體系架構，其特征在于，所述終端及末梢網絡層包括智能多模終端、直接接入邊緣接入網絡層的終端設備、通過泛在網網關接入邊緣接入網絡層的普通終端及末梢網絡：

智能多模終端，支持SIP多媒體會話，支持與多個接入網同時保持連接，支持身份位置分離機制，智能終端之間通信時以對端主機標識作為數據包的目的地址；

直接接入邊緣接入網絡層的終端設備，不支持SIP多媒體會話，經虛擬重構核心網層進行信令轉換后獲得泛在網服務；

通過泛在網網關接入邊緣接入網絡層的普通終端及末梢網絡，由泛在網網關負責信令和媒體協議的適配；

所述泛在網網關作為中間設備，用于將網關內部設備接入泛在網，負責內部設備與泛在網絡之間信令和媒體協議的適配。

3.根據權利要求1或2所述的基于身份位置分離的虛擬重構泛在網體系架構，其特征在于，所述虛擬重構核心網層包括：

橋接適配子層，包括SIP信令代理功能實體和媒體轉換網關功能實體，負責泛在網用戶和虛擬重構核心網層間信令和媒體協議的轉換和適配；

匯聚交換子層，包括基于P2P架構的匯聚交換節點，是虛擬重構核心網層的數據承載部分，負責數據包的分發和路由，向泛在網用戶提供有QoS保證的數據傳輸；

虛擬重構控制子層，包括虛擬重構控制服務器、用戶身份信息管理器、身份位置映射服務器和MIH信息服務器，虛擬重構控制子層的功能包括：基于SIP協議的多媒體會話管理，泛在網用戶簽約身份及業務配置信息的管理，泛在網用戶身份的鑒權和認證、終端設備身份位置映射信息的存儲、更新和查詢，MIH相關信息的存儲、更新和查詢。

4.根據權利要求3所述的基于身份位置分離的虛擬重構泛在網體系架構，其特征在于，所述邊緣接入網絡層向終端及末梢網絡層提供泛在網的IP分組數據接入服務；邊緣接入網絡層與虛擬重構核心網層之間的分層由接入網邊緣路由器實現，接入網邊緣路由器負責實現身份位置分離機制，增強終端設備的移動性；所述接入網邊緣路由器的功能包括：為通過認證的終端設備分配IP地址，建立終端設備主機標識與位置標識之間的映射關系并存儲，將該映射關系注冊到虛擬重構核心網層中的身份位置映射服務器中，并負責該映射關系的更新和查詢；

接入網邊緣路由器接收到網絡內部終端的數據包后，首先根據前綴信息分析目的地址是主機標識還是IP地址，若是IP地址則進行路由；若是主機標識則首先判斷是否是本網內部設備，若是內部設備則直接將數據包發送到目的設備，若是外部網絡設備，則查詢本地緩存中是否有該主機標識的映射信息，若沒有則向虛擬重構核心網層中身份位置映射服務器查詢該主機標識的映射信息，查詢結果中若包含該主機標識對應的多個IP地址及其接入網類型，根據響應消息和本地會話策略，接入網邊緣路由器在原數據包外封裝一層IP頭，目的IP地址是目的終端設備正在使用的多個IP地址中的一個，將封裝后的數據包通過虛擬重構核心網層的數據承載網絡發送出去；

接入網邊緣路由器收到外部網絡發來的數據包后，首先對數據包進行拆解，從中提取出目的終端設備的主機標識，根據該主機標識將數據包發送到目的終端設備。