專利名稱：用于實現(xiàn)直接路由的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本權(quán)利要求和實施例的示例涉及移動網(wǎng)際協(xié)議(IP)，尤其是實現(xiàn)直接路由。
背景技術(shù)：
人們正在越來越多地使用移動設(shè)備來連接到因特網(wǎng)。例如，商業(yè)旅行者可以從許多地點使用膝上型計算機，并且人們可以從許多地點使用蜂窩電話和個人數(shù)字助理來訪問有關(guān)運動和天氣之類的主題的信息。為了實現(xiàn)這種通信，這些設(shè)備通常連接——以物理方式或無線方式——到一個在其所在位置已建立的網(wǎng)絡(luò)。
為了處理這種移動性，開發(fā)了一種名為移動網(wǎng)際協(xié)議(“移動IP”)的協(xié)議，該協(xié)議使得這些移動設(shè)備(“移動節(jié)點”)能夠保持一個靜態(tài)或者至少是半永久的網(wǎng)際協(xié)議(IP)地址，無論這些移動節(jié)點當(dāng)前在哪里附著于因特網(wǎng)，其他設(shè)備都可以將去往該移動節(jié)點的數(shù)據(jù)傳送到這個地址。在RFC 3344“IP Mobility Support for IPv4”(2002年8月)中描述了移動IP的相關(guān)方面，在此通過引用并入該文件。
在移動IP中，每一個移動節(jié)點都具有一個“原籍網(wǎng)絡(luò)”，在該網(wǎng)絡(luò)上具有一個名為移動節(jié)點原籍代理(HA)的設(shè)備。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的IP路由，尋址到移動節(jié)點的所有數(shù)據(jù)將被路由到移動節(jié)點的HA。當(dāng)移動節(jié)點處于原籍網(wǎng)絡(luò)時，HA會像典型路由器那樣將數(shù)據(jù)傳送到移動節(jié)點。當(dāng)移動節(jié)點處于名為“外部網(wǎng)絡(luò)”的另一個網(wǎng)絡(luò)時，該移動節(jié)點會將其位置告知HA。在這種情況下，HA會將尋址到移動節(jié)點的任何數(shù)據(jù)傳送到一個處于外部網(wǎng)絡(luò)并且名為外部代理(HA)的設(shè)備，該設(shè)備將數(shù)據(jù)傳遞到移動節(jié)點。此外，HA還會路由那些從移動節(jié)點經(jīng)由因特網(wǎng)發(fā)送到其預(yù)期目的地的數(shù)據(jù)。
發(fā)明內(nèi)容
提供了一種用于實現(xiàn)直接路由的方法和設(shè)備。實施例的一個示例可以采用方法的形式。根據(jù)該方法，在用于外部網(wǎng)絡(luò)的外部代理處接收從第一移動節(jié)點發(fā)送到第二移動節(jié)點的網(wǎng)際協(xié)議(IP)分組，其中第一和第二移動節(jié)點都在訪問外部網(wǎng)絡(luò)。確定第二移動節(jié)點正在訪問外部網(wǎng)絡(luò)。將分組經(jīng)由不包含與第二移動節(jié)點相關(guān)聯(lián)的原籍代理的通信路徑路由到第二移動節(jié)點。
對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，通過適當(dāng)?shù)貐⒖几綀D來閱讀后續(xù)的詳細描述，這些以及其他方面和優(yōu)點將變得顯而易見。
在這里將參考下列附圖來描述實施例的各種示例，其中相同數(shù)字表示相同實體。
圖1是根據(jù)實施例示例的通信系統(tǒng)示例的簡化框圖；圖2是根據(jù)實施例示例的外部代理示例的簡化框圖；圖3是采用與圖1通信系統(tǒng)一起執(zhí)行的方法形式的實施例示例的流程圖；圖4是采用與圖1通信系統(tǒng)一起執(zhí)行的方法形式的實施例示例的流程圖；圖5是例示在沒有實現(xiàn)直接路由的情況下將會出現(xiàn)的消息傳遞和處理的呼叫流程圖；圖6是根據(jù)實施例示例的例示了在實現(xiàn)了直接路由的情況下可能出現(xiàn)的消息傳遞和處理的示例的呼叫流程圖。
具體實施例方式
1.概述在移動IP中，每一個移動節(jié)點(膝上型計算機、蜂窩電話等等)都被指定了一個“原籍網(wǎng)絡(luò)”，該原籍網(wǎng)絡(luò)通常是為移動節(jié)點提供服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)，并且通常在地理上處于移動節(jié)點用戶生活地點附近。在原籍網(wǎng)絡(luò)上具有一個名為“原籍代理”的實體。該原籍代理(HA)對于將該特定網(wǎng)絡(luò)稱為原籍網(wǎng)絡(luò)的每一個移動節(jié)點保持數(shù)據(jù)記錄。原籍代理對于每一個移動節(jié)點將存儲“原籍地址”，該原籍地址是與移動節(jié)點半永久關(guān)聯(lián)的IP地址，還存儲其它數(shù)據(jù)。由此，試圖向移動節(jié)點傳送數(shù)據(jù)的實體可以將數(shù)據(jù)傳送到移動節(jié)點的原籍地址，并且在必要時可以通過查詢原籍代理來發(fā)現(xiàn)該移動節(jié)點的原籍地址。
當(dāng)移動節(jié)點連接到其原籍網(wǎng)絡(luò)之外的其他網(wǎng)絡(luò)時，將該網(wǎng)絡(luò)稱為對于該移動節(jié)點的“外部網(wǎng)絡(luò)”。外部網(wǎng)絡(luò)上的名為“外部代理”(FA)的實體有助于移動節(jié)點使用外部網(wǎng)絡(luò)。通常，移動節(jié)點一般會與外部網(wǎng)絡(luò)上的名為分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(PSDN)的實體建立數(shù)據(jù)鏈接或點到點協(xié)議(PPP)連接，來開始執(zhí)行經(jīng)由外部網(wǎng)絡(luò)建立連接的處理。FA則通常是PSDN的功能部件。然后，移動節(jié)點經(jīng)由PPP連接向FA發(fā)送“移動注冊請求”消息，以便請求注冊為訪問移動節(jié)點。
該注冊請求通常包括移動節(jié)點HA的IP地址指示，然后FA會向所述HA傳送請求。如果HA許可該請求，那么它會向FA回送“移動注冊應(yīng)答”消息，以便指示許可。此外，HA還會存儲移動節(jié)點原籍地址(HA可以同時將這個地址指定給移動節(jié)點)與FA的IP地址之間的關(guān)聯(lián)——稱為“移動性綁定”。一旦接收到應(yīng)答，F(xiàn)A將關(guān)于該移動節(jié)點的條目添加到FA保持的當(dāng)前已注冊移動節(jié)點的“訪問者列表”中，其中FA在訪問者列表條目中通常存儲移動節(jié)點的IP地址。為了完成注冊處理，F(xiàn)A將該應(yīng)答傳送到移動節(jié)點，以便指示成功。
一旦執(zhí)行了注冊，移動節(jié)點不但可以經(jīng)由該外部代理而在因特網(wǎng)上傳送IP分組，而且該移動節(jié)點現(xiàn)在可以接收經(jīng)由“IP封裝”或“隧道化”而被發(fā)送到移動節(jié)點原籍地址的IP業(yè)務(wù)量，在RFC 2003“IPEncapsulation within IP”(1996年10月)中描述了所述“IP封裝”和“隧道傳輸”，在此通過引用并入該文獻。IP封裝是基于如下事實構(gòu)建的由于標(biāo)準(zhǔn)的IP路由和尋址，尋址到移動節(jié)點原籍地址的IP業(yè)務(wù)量將會被路由到移動節(jié)點的HA。對于當(dāng)前被HA保持了未過期移動性綁定的任何移動節(jié)點來說，HA將截取業(yè)務(wù)量，并且將其路由到由相應(yīng)移動性綁定所指示的FA。
HA通過向每個分組添加“外部IP報頭”而將數(shù)據(jù)“封裝”或“隧道傳輸”到所指示的FA。該外部IP報頭將HA指示為源地址，并且將FA的IP地址指示為目的地地址，由此實際上將原分組的組合報頭和凈荷視為新分組的凈荷。一旦接收到封裝分組，F(xiàn)A將會通過移除外部IP報頭來“解封裝”這些分組，并且將這些分組經(jīng)由先前建立的PPP連接遞送到訪問移動節(jié)點。另一種可用封裝方案是在RFC 1701，“Generic Routing Encapsulation(GRE)”(1994年10月)中描述的通用路由封裝，在此通過引用并入該文獻。
除了使訪問移動節(jié)點能夠接收尋址到該移動節(jié)點的原籍IP地址的分組之外，外部代理還使訪問移動節(jié)點能夠在因特網(wǎng)上發(fā)送分組。通常，外部代理借助標(biāo)準(zhǔn)的IP路由來完成這種處理。也就是說，當(dāng)訪問移動節(jié)點向另一個實體傳送分組時，F(xiàn)A將該分組路由到因特網(wǎng)上，在因特網(wǎng)上由標(biāo)準(zhǔn)IP路由機制將該分組傳送到其目的地。
因此，當(dāng)訪問移動節(jié)點向當(dāng)前也正在訪問同一外部網(wǎng)絡(luò)的第二移動節(jié)點傳送分組數(shù)據(jù)時，效率將會非常低下。分組將會從FA路由到第二移動節(jié)點的HA(該HA有可能是也有可能不是發(fā)送移動節(jié)點的HA)。第二移動節(jié)點的HA將查閱第二移動節(jié)點的移動性綁定，并且相應(yīng)地將數(shù)據(jù)正好反向路由到這兩個移動節(jié)點當(dāng)前都正在訪問的該外部網(wǎng)絡(luò)上的所述FA。然后，為了完成這個非常近的往返行程，F(xiàn)A將解封裝數(shù)據(jù)，并且將其遞送到第二移動節(jié)點。
在一個實施例中，當(dāng)FA接收到訪問移動節(jié)點所傳送的數(shù)據(jù)時，F(xiàn)A將檢查該數(shù)據(jù)的預(yù)期目的地是否為當(dāng)前已在該FA的訪問者列表上注冊的另一個移動節(jié)點。如果是的話，那么FA使用可能先前已經(jīng)與第二移動節(jié)點建立的PPP連接，將分組數(shù)據(jù)直接路由到第二移動節(jié)點。如果不是的話，那么數(shù)據(jù)將會照常路由到因特網(wǎng)上。
2.架構(gòu)示例a.通信系統(tǒng)示例圖1是根據(jù)實施例示例的通信系統(tǒng)示例的簡化框圖。應(yīng)該理解，這里描述的這個布局以及其他布局都是作為示例來闡述的。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到，也可以取而代之使用其他布局和部件(如機器、接口、功能、順序以及功能分組等等)，并且某些部件是可以完全省略的。此外，這里描述的眾多部件都是功能實體，這些實體既可以作為分立的或分布式組件或與其他部件結(jié)合來實現(xiàn)，并且可以采用任何適當(dāng)組合以及處于任何適當(dāng)?shù)奈恢?。這里描述的由一個或多個實體執(zhí)行的各種功能可以通過硬件、固件和/或軟件來實現(xiàn)。各種功能可以通過執(zhí)行存儲在存儲器中的指令的處理器來實施。
如圖1所示，通信系統(tǒng)100包括移動節(jié)點102、移動節(jié)點104、基地收發(fā)信臺(BTS)106、基站控制器/分組控制功能(BSC/PCF)108、移動交換中心110、公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)112、信號傳送點(STP)114、歸屬位置寄存器(HLR)116、服務(wù)控制點(SCP)118、外部代理(FA)120、分組交換網(wǎng)絡(luò)122、原籍代理(HA)124、FA 126以及對應(yīng)節(jié)點128。圖1所示的實體是例示性的；例如，可以有任意數(shù)量的與網(wǎng)絡(luò)122通信的外部代理，以及任意數(shù)量的與每一個FA通信的移動節(jié)點，所述通信無論是經(jīng)由BTS和BSC/PCF還是經(jīng)由諸如以太網(wǎng)電纜的某些其他連接。
分組交換網(wǎng)絡(luò)122可以包括一個或多個廣域網(wǎng)(WAN)、一個或多個局域網(wǎng)(LAN)、諸如因特網(wǎng)的一個或多個公共網(wǎng)絡(luò)、和/或一個或多個專用網(wǎng)。與網(wǎng)絡(luò)122進行通信的設(shè)備，諸如外部代理120，可以使用諸如網(wǎng)際協(xié)議(IP)的分組交換協(xié)議來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，并且可以通過諸如IP地址的地址來標(biāo)識。
移動節(jié)點102和104可以是(i)能夠參與分組數(shù)據(jù)通信以及(ii)被配置成充當(dāng)移動節(jié)點的任何設(shè)備，與在本領(lǐng)域中對于移動IP所使用的術(shù)語移動節(jié)點相同。移動節(jié)點102和104中每一個都與原籍代理相關(guān)聯(lián)(該原籍代理既可以是用于這兩個移動節(jié)點的同一HA，也可以是分別用于每一個移動節(jié)點的HA)，由此如上所述，移動節(jié)點102和104在保持半永久“原籍”IP地址的同時，可以變更其各自的附連到因特網(wǎng)的點。
舉例來說，移動節(jié)點102和104中的任何一個或者這兩者可以是蜂窩電話、個人數(shù)字助理(PDA)、計算機、臺式計算機或膝上型計算機。移動節(jié)點102和104中的任何一個或者這兩者本身也可以是外部代理，其被配置成服務(wù)于一定數(shù)量的其他移動節(jié)點。另舉一例，移動節(jié)點102和104中的任何一個或者這兩者可以是路由器，諸如無線路由器。此外，在不脫離權(quán)利要求范圍的情況下，移動節(jié)點102和104還可以采用其他形式。
在這里描述的實施例示例中，移動節(jié)點102和104是能夠進行分組數(shù)據(jù)通信的蜂窩電話。為了清楚起見，本描述有時只涉及移動節(jié)點102，但是本描述也同樣適用于移動節(jié)點104。為了向移動節(jié)點102提供服務(wù)，通信系統(tǒng)100包含BTS 106，所述BTS提供無線覆蓋區(qū)域，并且經(jīng)由無線空中接口與位于無線覆蓋區(qū)域中的移動節(jié)點102進行通信。
BTS 106與移動節(jié)點102之間的通信既可以采用數(shù)字形式進行，諸如碼分多址(CDMA)、時分多址(TDMA)、全球移動通信系統(tǒng)(GSM)、第三代(3G)無線通信或電氣與電子工程師協(xié)會(IEEE)802.11x，也可以采用模擬形式進行，諸如高級移動電話服務(wù)(AMPS)。某些實施例示例可以使用在“CDMA 2000Series”TIA/EIA/IS-2000Series，Release A(2000)中描述的名為cdma2000的數(shù)字形式，在此通過引用并入該文獻。
BTS 106可以受BSC/PCF 108控制，所述BSC/PCF 108進而受MSC 110控制。MSC 110可以與PSTN 112相連。該MSC 110可以使用諸如SS7的信令系統(tǒng)，以便經(jīng)由PSTN 112來路由呼叫。該MSC110通常能夠經(jīng)由一個或多個STP、諸如STP114，與HLR 116以及SCP 118進行通信。雖然圖1示出了與一個BSC/PCF相連的MSC 110，并且示出了與一個BTS相連的BSC/PCF 108，但是一般來說，MSC 110可以與一個以上的BSC/PCF相連，并且每一個BSC/PCF都可以與一個以上的BTS相連。
移動節(jié)點102使用MSC 110以及HLR 116來驗證對于無線資源的訪問。當(dāng)移動節(jié)點102請求無線業(yè)務(wù)量信道時，MSC 110可以向HLR 116發(fā)送驗證請求。MSC 110與HLR 116之間的信令可以符合“Cellular Radiotelecommunication Intersystem Operation”，ANSI/TIA/EIA-41-D-97(1997年12月)及其“Addendum 1”ANSI/TIA/EIA/41-D-1-2002(2002年4月)，在此通過引用并入該文獻。MSC 110與SCP 118之間的信令可以符合“Wireless IntelligentNetwork”，TIA/EIA/IS-771(1999年7月)及其“Addendum 1”，TIA/EIA/IS-771-1(2001年8月)，在此通過引用并入該文獻。此外，其它信令協(xié)議也可以使用。
為使移動節(jié)點102能夠參與經(jīng)由分組交換網(wǎng)絡(luò)112的分組數(shù)據(jù)通信，BSC/PCF 108包含分組控制功能(PCF)，并且FA 120將BSC/PCF108連接到網(wǎng)絡(luò)122。FA 120可以是分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點(PDSN)——本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的實體——的功能組件。同樣，就通常由PDSN執(zhí)行的功能而言，本描述有時會將FA 120稱為“PDSN/FA 120”。BSC/PCF 108、MSC 110以及PDSN/FA 120之間的通信可以符合“Wirelsss IP Network Standard”，3GPP2 P.S0001-A v3.0(2001年7月)以及“Interoperability Specification(IOS)for cdma2000 AccesssNetwork Interfaces”，3GPP2 A.S0011～17-A v2.0.1(2003年12月)，在此通過引用并入該文獻。
簡要的說，依照這些規(guī)范，移動節(jié)點102可以通過向MSC 110發(fā)送分組數(shù)據(jù)發(fā)起請求來請求訪問網(wǎng)絡(luò)122。然后，MSC 110用信號通知BSC/PCF 108，所述BSC/PCF 108進而用信號通知PDSN/FA120。隨后，PDSN/FA 120和移動節(jié)點102通過協(xié)商來建立數(shù)據(jù)鏈路。如果該處理成功，那么在移動節(jié)點102與PDSN/FA 120之間建立數(shù)據(jù)鏈路，諸如點到點協(xié)議(PPP)連接。然后，PDSN/FA 120可以用作網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器，由此為移動節(jié)點102提供對于分組交換網(wǎng)絡(luò)122的接入。另選的或另外的，其他網(wǎng)絡(luò)部件——諸如MSC110與網(wǎng)絡(luò)122之間的互連功能——也可以用于為移動節(jié)點102提供對于網(wǎng)絡(luò)122的接入。
在網(wǎng)絡(luò)122上，移動節(jié)點102通常是由諸如IP地址的網(wǎng)絡(luò)地址識別的，該地址可以使用移動IP處理來動態(tài)分配，在該處理中，PDSN/FA 120可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)122向諸如HA 124之類的與移動節(jié)點102相關(guān)聯(lián)的原籍代理傳送注冊請求。如果HA 124許可該請求，那么HA124可以動態(tài)地將IP地址指定給移動節(jié)點102，或者移動節(jié)點102也可以使用為其永久指定的IP地址。結(jié)合圖2來說明外部代理120、126以及HA 124。對應(yīng)節(jié)點128可以是任何一個能夠參與經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)122的分組數(shù)據(jù)通信的設(shè)備。舉例來說，對應(yīng)節(jié)點128可以是網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、移動節(jié)點、計算機、PDA等等。
b.外部代理示例圖2是根據(jù)實施例示例的外部代理示例的簡化框圖。特別地，圖2是圖1中的FA 120的圖。FA 120包括網(wǎng)絡(luò)接口202、處理器204以及數(shù)據(jù)存儲器206，所有這些設(shè)備都可以通過系統(tǒng)總線208而以可通信的方式連接。如所述，F(xiàn)A 120可以處于PDSN中，并且在這里有時可以將其稱為PDSN/FA 120。通常，F(xiàn)A 120可以是被編程以執(zhí)行這里所描述的功能的任何計算設(shè)備。
網(wǎng)絡(luò)接口202使FA 120能夠經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)122而與BSC/PCF108進行通信，并且該接口可以包括以太網(wǎng)適配器。另選的或另外的，F(xiàn)A 120也可以執(zhí)行無線通信，在這種情況下，網(wǎng)絡(luò)接口202可以包括無線通信芯片組和天線。網(wǎng)絡(luò)接口202還可以包括經(jīng)由以太網(wǎng)電纜的物理連接或者諸如無線LAN的無線連接來與其他設(shè)備進行本地通信的電路，其中所述無線連接使用了諸如IEEE 802.11x的協(xié)議或者可能使用Bluetooth技術(shù)。這樣，這些設(shè)備，諸如路由器和/或調(diào)制解調(diào)器，可以與BSC/PCF 108以及網(wǎng)絡(luò)122上的實體進行通信。
處理器204可以通過執(zhí)行數(shù)據(jù)存儲器206中存儲的一組指令210來控制FA120的許多操作，并且可以包括多個(如并行)處理器，諸如通用微處理器和/或分立的數(shù)字信號處理器。
數(shù)據(jù)存儲器206可以存儲程序指令210、一組移動IP數(shù)據(jù)212、一組通信協(xié)議214以及一組設(shè)備管理邏輯216。該數(shù)據(jù)存儲器206可以在其一個或多個部分中采用多種形式，諸如非易失存儲塊和/或可移除存儲介質(zhì)。程序指令210可以包括處理器204可執(zhí)行的程序指令，以便執(zhí)行這里描述的各種功能。
通信協(xié)議214是向BSC/PCF 108收發(fā)數(shù)據(jù)以及收發(fā)經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)122的數(shù)據(jù)所必需的，這些協(xié)議可以包括會話啟動協(xié)議(SIP)、超文本傳輸協(xié)議(HTTP)、實時傳輸協(xié)議(RTP)、傳輸控制協(xié)議(TCP)、用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)、網(wǎng)際協(xié)議(IP)、簡單郵件傳輸協(xié)議(SMTP)、動態(tài)主機配置協(xié)議(DHCP)、域名服務(wù)(DNS)、因特網(wǎng)控制消息協(xié)議(IMCP)、點到點協(xié)議(PPP)、IEEE 802.11x、Bluetooth、cdma2000、多個專有協(xié)議以及任何其他通信協(xié)議。兼容的協(xié)議可以存儲在BSC/PCF 108中以及與網(wǎng)絡(luò)122進行通信的其他實體中。設(shè)備管理邏輯216可以用于管理FA 120的諸多方面，如存儲器和文件管理。
如上所述，移動IP數(shù)據(jù)212可以包括由FA 120保持的訪問者列表。特別地，訪問者列表包括當(dāng)前由FA 120作為外部代理對其提供服務(wù)的每一個移動節(jié)點(諸如移動節(jié)點102和104)的條目。由此，諸如對應(yīng)節(jié)點128的與網(wǎng)絡(luò)122進行通信的設(shè)備將能夠向處于FA 120的訪問者列表上的任何移動節(jié)點傳送分組數(shù)據(jù)。該分組數(shù)據(jù)將被路由到與特定移動節(jié)點相關(guān)聯(lián)的原籍代理，然后被路由到FA 120，所述FA 120將經(jīng)由已建立的PPP連接而將數(shù)據(jù)傳遞到適當(dāng)?shù)囊苿庸?jié)點。如果FA 120接收到來自其訪問者列表上的一個移動節(jié)點(諸如移動節(jié)點102)的數(shù)據(jù)，并且該數(shù)據(jù)的目的地是其訪問者列表上的另一個移動節(jié)點，如移動節(jié)點104，那么FA 120將包含如下程序指令，該程序指令使FA 120經(jīng)由先前與移動節(jié)點104建立的PPP連接來路由數(shù)據(jù)，而不會經(jīng)由移動節(jié)點104的原籍代理來路由數(shù)據(jù)，其中所述移動節(jié)點104的原籍代理既可以是HA 124，也可以不是。
外部代理126和原籍代理124可以具有與針對外部代理120所描述的功能組件相類似的功能組件。但是，一個不同之處在于移動IP數(shù)據(jù)212的內(nèi)容。在外部代理126的情況下，該數(shù)據(jù)存儲區(qū)域還包含訪問者列表，但是該訪問者列表可包含當(dāng)前將FA 126用作其FA的哪些移動節(jié)點的條目。
在HA 124的情況下，移動IP數(shù)據(jù)212包含了如下每一個移動節(jié)點的移動性綁定，該移動節(jié)點(i)將HA 124用作其HA并且(ii)當(dāng)前正在使用諸如FA 120的FA來參與分組數(shù)據(jù)通信。舉例來說，如果HA 124是用于移動節(jié)點104的HA，并且移動節(jié)點104當(dāng)前正在使用FA 120來參與分組數(shù)據(jù)通信，那么處于HA 124的數(shù)據(jù)存儲器126中的移動IP數(shù)據(jù)212將包含移動性綁定，所述移動性綁定將移動節(jié)點104的原籍IP地址與FA 120的IP地址相關(guān)聯(lián)。HA 124將由HA 124為移動節(jié)點104接收的分組數(shù)據(jù)路由到FA 120，然后，F(xiàn)A 120將分組傳遞到移動節(jié)點104。
3.操作示例a.方法示例i.第一示例方法圖3是采用通過圖1的通信系統(tǒng)執(zhí)行的方法形式的實施例示例的流程圖。如圖3所示，方法300是在步驟302處當(dāng)外部代理120接收到來自移動節(jié)點102的IP分組時開始的。在圖3的示例中，移動節(jié)點102正在使用FA 120來參與經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)122的分組數(shù)據(jù)通信。由此，在FA 120保持的訪問者列表中將存儲與移動節(jié)點102相對應(yīng)的條目。
FA 120在步驟302中接收的分組將包括分組預(yù)期目的地的指示。在這里，該指示存儲在分組IP報頭的目的地IP地址字段中并且與移動節(jié)點104的原籍地址是相同的，其中該移動節(jié)點104也正在使用FA120來參與分組數(shù)據(jù)通信。由此，在FA 120保持的訪問者列表中還會存儲與移動節(jié)點104相對應(yīng)的條目，并且由于HA 124是移動節(jié)點104的HA，因此HA 124將存儲一個將移動節(jié)點104的原籍地址與FA 120的IP地址相關(guān)聯(lián)的移動性綁定。
在步驟304，F(xiàn)A 120檢查IP分組的預(yù)期目的地是否為也注冊在FA 120的訪問者列表中的第二移動節(jié)點。FA 120可以通過將分組的預(yù)期目的地與FA 120的訪問者列表中的每個條目相比較來做出該判定。該訪問者列表可以借助IP地址來排序，以便加快這個比較處理。如上所述，在本示例中，分組是去往移動節(jié)點104的；因此，F(xiàn)A 102會以肯定方式來回應(yīng)步驟304的查詢。
相應(yīng)地，在步驟306，F(xiàn)A 120在不包含HA 124的通信路徑上向移動節(jié)點104發(fā)送分組，所述HA 124是與移動節(jié)點104相關(guān)聯(lián)的HA。包含HA 124將會是非常低效的，因為分組將會因為HA 124所保持的移動性綁定而被正好反向路由到FA 120。由此，F(xiàn)A 120經(jīng)由先前建立的PPP連接將分組傳送到移動節(jié)點104。這樣，(i)與經(jīng)由HA 124將分組路由到移動節(jié)點104相比，分組將會更加快地到達移動節(jié)點104，(ii)沿著FA 120與HA 124之間的網(wǎng)絡(luò)路徑的擁塞被減少，(iii)HA 124自身處的擁塞被減少，以及(iv)HA 124所需要的處理量被減少。
ii.第二示例方法圖4是采用通過圖1的通信系統(tǒng)執(zhí)行的方法形式的實施例示例的流程圖。如圖4所示，與圖3中的方法300的開始一樣，方法400是在步驟402中當(dāng)外部代理120接收到來自移動節(jié)點102的IP分組時開始的。與圖3的示例中一樣，移動節(jié)點102當(dāng)前正在使用FA 120來參與分組數(shù)據(jù)通信，由此移動節(jié)點102注冊在FA 120保持的訪問者列表中。該IP分組包含了在IP分組報頭的目的地IP地址字段中的移動節(jié)點104的原籍地址。
在步驟404，F(xiàn)A 120檢查移動節(jié)點104是否也注冊在FA 120的訪問者列表中。在圖4的示例中，與圖3的示例一樣，移動節(jié)點104當(dāng)前使用FA 120來參與分組數(shù)據(jù)通信，因此移動節(jié)點104也注冊在FA 120的訪問者列表中。此外，與圖3中一樣，HA 124是移動節(jié)點104的原籍代理。因此，HA 124將存儲一個將移動節(jié)點104的原籍地址與PDSN/FA 120的IP地址相關(guān)聯(lián)的移動性綁定。
在步驟406，由于在FA 120的訪問者列表中注冊了移動節(jié)點104，因此FA 120會經(jīng)由不包含原籍代理124的通信路徑來向移動節(jié)點104發(fā)送分組。特別地，F(xiàn)A 120經(jīng)由早前在PDSN/FA 120與移動節(jié)點104之間建立的PPP連接而將分組發(fā)送到移動節(jié)點124。與圖3的方法300一樣，這樣做將會減少傳遞時間、減少擁塞并且減少處理。
現(xiàn)在，在FA 120接收到來自移動節(jié)點102的分組時，如果在FA120的訪問者列表中并未注冊移動節(jié)點104，也就是說，如果移動節(jié)點104處于其原籍網(wǎng)絡(luò)、或者另一個外部網(wǎng)絡(luò)或者當(dāng)前不在任何網(wǎng)絡(luò)上，那么FA 120將會采取不同的動作。例如，移動節(jié)點104可以使用FA126來參與分組數(shù)據(jù)通信。在這種情況下，F(xiàn)A 126會在其訪問者列表上存儲與移動節(jié)點104相對應(yīng)的條目，并且HA 124將會存儲一個將移動節(jié)點104的原籍地址與FA 126的IP地址相關(guān)聯(lián)的移動性綁定。在此情況下，當(dāng)在步驟402中接收到來自移動節(jié)點102的分組之后，F(xiàn)A120將確定以否定方式來正確回答步驟404中提出的問題。由此，在步驟408，F(xiàn)A 120根據(jù)移動IP標(biāo)準(zhǔn)將分組隧道傳輸?shù)皆?24，以便經(jīng)由FA 126將所述分組隧道傳輸?shù)揭苿庸?jié)點104。
b.呼叫流程示例i.未實現(xiàn)直接路由時的示例呼叫流程圖5是例示在沒有實現(xiàn)直接路由的情況下進行的消息傳遞和處理的呼叫流程圖。特別地，圖5的呼叫流程顯示了某些消息傳遞，這些消息傳遞是在移動節(jié)點102和移動節(jié)點104均未注冊在FA 120保持的訪問者列表上的時間，與移動節(jié)點102和104能夠經(jīng)由彼此的原籍代理來交換分組數(shù)據(jù)的時間之間進行。
作為開始，在步驟500，移動節(jié)點104向FA 120發(fā)送移動IP注冊請求。在此之前，移動節(jié)點104以本領(lǐng)域中已知的方式訪問無線資源并且與PDSN/FA 120建立了PPP連接。接著，在步驟502，F(xiàn)A 120向HA 124傳送注冊請求，在這里，HA 124是同時用于移動節(jié)點102和104的HA。一旦許可該請求，那么HA 124存儲一個將移動節(jié)點104的原籍地址與FA 120的IP地址相關(guān)聯(lián)的移動性綁定。在步驟504，HA 124向FA 120傳送移動IP注冊應(yīng)答，以便指示成功。然后，F(xiàn)A 120將移動節(jié)點104的原籍地址存儲在其訪問者列表中，并且在步驟506，向移動節(jié)點104發(fā)送注冊應(yīng)答，以便傳達成功注冊。
在步驟508～514，移動節(jié)點102經(jīng)歷相似的注冊過程。由此，HA 124還將存儲將移動節(jié)點102的原籍地址與FA 120的IP地址關(guān)聯(lián)的移動性綁定。在注冊時，HA 124可以對移動節(jié)點104指定原籍地址(諸如“a.b.c.f”)并且對移動節(jié)點102指定原籍地址(例如“a.b.c.d”)。HA 124將指定給每一個移動節(jié)點的地址與FA 120的IP地址(“w.x.y.z”)關(guān)聯(lián)。由此，HA 124將尋址到“a.b.c.f”的數(shù)據(jù)隧道傳輸?shù)健皐.x.y.z”。這些分組首先會因為HA 124的地址(“a.b.c.x”)與移動節(jié)點102和104的原籍地址具有相同網(wǎng)絡(luò)前綴而被路由到HA 124。
一旦在FA 120的訪問者列表中注冊了移動節(jié)點102和104，那么它們將能夠發(fā)送和接收分組。由此，例如，在步驟516，移動節(jié)點102向移動節(jié)點104傳送HTTP請求，其中該請求的分組報頭將移動節(jié)點104的原籍地址(“a.b.c.f”)標(biāo)記為IP目的地地址。在步驟518，未實現(xiàn)直接路由的FA 120經(jīng)由因特網(wǎng)來傳送HTTP請求，并且該請求在因特網(wǎng)上將被路由到HA 124。HA 124檢查其移動性綁定，并且在步驟520，由于在用于移動節(jié)點104的移動性綁定中存儲的地址“w.x.y.z”，因此HA 124會將分組反向隧道傳輸?shù)紽A 120。在步驟522，F(xiàn)A 120向移動節(jié)點104發(fā)送HTTP請求。
步驟524～530示出了在移動節(jié)點104向移動節(jié)點102發(fā)送HTTP響應(yīng)時進行的相似序列。FA 120將分組發(fā)送HA 124，HA 124將其正好反向發(fā)送到FA 120，然后，F(xiàn)A 120將其傳遞到移動節(jié)點102。由于移動節(jié)點102和104都注冊在在FA 210的訪問者列表上，因此步驟518、520、526、528以及所有相關(guān)處理都是不必要的，因此執(zhí)行這些步驟將會是非常低效的。
ii.實現(xiàn)直接路由時的呼叫流程示例圖6是例示根據(jù)實施例示例在實現(xiàn)直接路由時執(zhí)行的消息傳遞和處理示例的呼叫流程圖。在圖6的呼叫流程中，步驟600～614與圖5的步驟500～514匹配。因此，在步驟614之后，移動節(jié)點102和移動節(jié)點104都注冊在FA 120保持的訪問者列表中。并且，HA 124存儲有移動節(jié)點102和104中每一個的移動性綁定，由此將每一個的原籍地址與FA 120的IP地址相關(guān)聯(lián)。這樣，如果圖1的對應(yīng)節(jié)點128向移動節(jié)點104傳送分組，那么如上所述，該分組將會經(jīng)由HA 124以及FA 120而被路由到移動節(jié)點。
然而，當(dāng)移動節(jié)點102和104相互傳送分組數(shù)據(jù)時，這時將會出現(xiàn)不同的情況。例如，在步驟616，與圖5的步驟516中發(fā)送的請求相似，移動節(jié)點102發(fā)送一個代表HTTP請求并且尋址到移動節(jié)點104的原籍IP地址的分組。但是在這里，在步驟618，F(xiàn)A 120檢查其訪問者列表，并且確定該訪問者列表包含了與移動節(jié)點104的原籍IP地址相對應(yīng)的條目。換句話說，F(xiàn)A 120找出(i)移動節(jié)點102在步驟616所傳送分組的目的地IP地址與(ii)FA 120的訪問者列表上的條目之間的匹配。
響應(yīng)于對該匹配的識別，在步驟620，F(xiàn)A 120將代表HTTP請求的分組沿著不包含HA 124的通信路徑傳送到移動節(jié)點104。特別地，F(xiàn)A 120通過簡單地使用早先在PDSN/FA 120與移動節(jié)點104之間建立的PPP連接來將分組傳送到移動節(jié)點104。類似的，在步驟622，當(dāng)移動節(jié)點104發(fā)送代表HTTP響應(yīng)并且尋址到移動節(jié)點102的原籍IP地址的IP分組時，在接收到該分組時，F(xiàn)A 120再次在其訪問者列表中檢查移動節(jié)點102的原籍IP地址。由于移動節(jié)點102當(dāng)前注冊在FA120上，因此在步驟626，F(xiàn)A 120經(jīng)由PDSN/FA 120先前與移動節(jié)點102建立的PPP連接來向移動節(jié)點102傳送HTTP響應(yīng)分組。
由此，在這里很容易觀察到如下方面的減少(i)傳遞時間，(ii)FA 120與HA 124之間的擁塞，(iii)HA 124自身的擁塞，以及(iv)HA124所進行的處理。通過實現(xiàn)直接路由，可以消除與步驟512和520以及與步驟526和528相關(guān)聯(lián)的消息傳遞和處理。
4.結(jié)論在上文中描述了不同的實施例示例。但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在沒有脫離權(quán)利要求范圍的情況下，可以對這些示例進行各種變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括將來自注冊在外部代理所保持的訪問者列表中的第一移動節(jié)點的至少一個網(wǎng)際協(xié)議(IP)分組接收到該外部代理中，所述至少一個分組包括對所述至少一個分組的預(yù)期目的地的指示；檢查預(yù)期目的地是否為也注冊在訪問者列表中的第二移動節(jié)點；以及如果預(yù)期目的地是也注冊在訪問者列表中的第二移動節(jié)點，則在不包含與第二移動節(jié)點相關(guān)聯(lián)的原籍代理的通信路徑上將所述至少一個分組發(fā)送到第二移動節(jié)點。
2.權(quán)利要求1的方法，其中外部代理位于分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點中。
3.權(quán)利要求1的方法，其中第一移動節(jié)點或第二移動節(jié)點是蜂窩電話、個人數(shù)字助理、計算機、臺式計算機、膝上型計算機、第二外部代理、路由器或無線路由器。
4.權(quán)利要求1的方法，其中對所述至少一個分組的預(yù)期目的地的指示處于至少一個分組報頭中。
5.權(quán)利要求1的方法，其中對所述至少一個分組的預(yù)期目的地的指示是至少一個IP地址。
6.權(quán)利要求1的方法，其中通信路徑是與在外部代理與第二移動節(jié)點之間延伸的點到點協(xié)議連接同延的。
7.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，包括可以由處理器執(zhí)行來實施權(quán)利要求1的方法的指令。
8.一種外部代理，包括網(wǎng)絡(luò)接口；處理器；以及數(shù)據(jù)存儲器，包括訪問者列表以及可以由處理器執(zhí)行以進行以下操作的程序指令經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口接收來自注冊在訪問者列表中的第一移動節(jié)點的至少一個網(wǎng)際協(xié)議(IP)分組，所述至少一個分組包括對所述至少一個分組的預(yù)期目的地的指示；檢查預(yù)期目的地是否為也注冊在訪問者列表中的第二移動節(jié)點；以及如果預(yù)期目的地是也注冊在訪問者列表中的第二移動節(jié)點，則經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口在不包含與第二移動節(jié)點相關(guān)聯(lián)的原籍代理的通信路徑上將所述至少一個分組發(fā)送到第二移動節(jié)點。
9.權(quán)利要求8的外部代理，其中外部代理位于分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點中。
10.權(quán)利要求8的外部代理，其中第一移動節(jié)點或第二移動節(jié)點是蜂窩電話、個人數(shù)字助理、計算機、臺式計算機、膝上型計算機、第二外部代理、路由器或無線路由器。
11.權(quán)利要求8的外部代理，其中對所述至少一個分組的預(yù)期目的地的指示處于至少一個分組報頭中。
12.權(quán)利要求8的外部代理，其中對所述至少一個分組的預(yù)期目的地的指示是至少一個IP地址。
13.權(quán)利要求8的外部代理，其中通信路徑是與在外部代理與第二移動節(jié)點之間延伸的點到點協(xié)議連接同延的。
14.一種用于在通信系統(tǒng)中路由網(wǎng)際協(xié)議(IP)分組的方法，該系統(tǒng)包括外部代理和多個移動節(jié)點，每一個移動節(jié)點都與多個原籍代理之一相關(guān)聯(lián)，該方法包括將來自所述多個移動節(jié)點中的第一移動節(jié)點的至少一個IP分組接收到外部代理，該第一移動節(jié)點注冊在該外部代理所保持的訪問者列表中，并且所述至少一個分組包括對所述至少一個分組的預(yù)期目的地的指示，該預(yù)期目的地是所述多個移動節(jié)點中的第二移動節(jié)點；檢查第二移動節(jié)點是否也注冊在訪問者列表中；如果第二移動節(jié)點也注冊在訪問者列表中，則在不包含與第二移動節(jié)點相關(guān)聯(lián)的原籍代理的通信路徑上向第二移動節(jié)點發(fā)送所述至少一個分組；以及如果第二移動節(jié)點未注冊在訪問者列表中，則將所述至少一個分組發(fā)送到與第二移動節(jié)點相關(guān)聯(lián)的原籍代理。
15.權(quán)利要求14的方法，其中外部代理位于分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點中。
16.權(quán)利要求14的方法，其中第一移動節(jié)點或第二移動節(jié)點是蜂窩電話、個人數(shù)字助理、計算機、臺式計算機、膝上型計算機、第二外部代理、路由器或無線路由器。
17.權(quán)利要求14的方法，其中對所述至少一個分組的預(yù)期目的地的指示處于至少一個分組報頭中。
18.權(quán)利要求14的方法，其中對所述至少一個分組的預(yù)期目的地的指示是至少一個IP地址。
19.權(quán)利要求14的方法，其中通信路徑是與在外部代理與第二移動節(jié)點之間延伸的點到點協(xié)議連接同延的。
20.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，包括可以由處理器執(zhí)行來實施權(quán)利要求14的方法的指令。
21.一種方法，包括在用于外部網(wǎng)絡(luò)的外部代理處接收從第一移動節(jié)點發(fā)送到第二移動節(jié)點的網(wǎng)際協(xié)議(IP)分組，其中第一和第二移動節(jié)點都在訪問該外部網(wǎng)絡(luò)；確定第二移動節(jié)點正在訪問該外部網(wǎng)絡(luò)；以及在不包含與第二移動節(jié)點相關(guān)聯(lián)的原籍代理的通信路徑上將分組路由到第二移動節(jié)點。
22.權(quán)利要求21的方法，其中外部代理位于分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點中。
23.權(quán)利要求21的方法，其中第一移動節(jié)點或第二移動節(jié)點是蜂窩電話、個人數(shù)字助理、計算機、臺式計算機、膝上型計算機、第二外部代理、路由器或無線路由器。
24.權(quán)利要求21的方法，其中該分組在分組報頭中包含了該分組的預(yù)期目的地是第二移動節(jié)點的指示。
25.權(quán)利要求21的方法，其中該分組包含一IP地址，該IP地址表明該分組的預(yù)期目的地是第二移動節(jié)點。
26.權(quán)利要求21的方法，其中通信路徑是與在外部代理與第二移動節(jié)點之間延伸的點到點協(xié)議連接同延的。
27.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，包括可以由處理器執(zhí)行來實施權(quán)利要求21的方法的指令。
28.權(quán)利要求21的方法，其中確定第二移動節(jié)點正在訪問外部網(wǎng)絡(luò)的步驟包括確定外部代理所保持的訪問者列表是否包含與第二移動節(jié)點相對應(yīng)的條目。
29.一種方法，包括在用于外部網(wǎng)絡(luò)的外部代理處接收從第一移動節(jié)點發(fā)送的網(wǎng)際協(xié)議(IP)分組，該第一移動節(jié)點被注冊為對于外部網(wǎng)絡(luò)的訪問者，并且該分組被尋址到第二移動節(jié)點；如果第二移動節(jié)點也被注冊為對于外部網(wǎng)絡(luò)的訪問者，則在不包含與第二移動節(jié)點相關(guān)聯(lián)的原籍代理的通信路徑上將該分組路由到第二移動節(jié)點；以及如果第二移動節(jié)點未被注冊為對于外部網(wǎng)絡(luò)的訪問者，則將該分組路由到與第二移動節(jié)點相關(guān)聯(lián)的原籍代理。
30.權(quán)利要求29的方法，其中外部代理位于分組數(shù)據(jù)服務(wù)節(jié)點中。
31.權(quán)利要求29的方法，其中第一移動節(jié)點或第二移動節(jié)點是蜂窩電話、個人數(shù)字助理、計算機、臺式計算機、膝上型計算機、第二外部代理、路由器或無線路由器。
32.權(quán)利要求29的方法，其中尋址到第二移動節(jié)點的分組包括以下分組，該分組在分組報頭中包含了該分組的預(yù)期目的地是第二移動節(jié)點的指示。
33.權(quán)利要求29的方法，其中尋址到第二移動節(jié)點的分組包括以下分組，該分組包含一IP地址，該IP地址表明該分組的預(yù)期目的地是第二移動節(jié)點。
34.權(quán)利要求29的方法，其中通信路徑是與在外部代理與第二移動節(jié)點之間延伸的點到點協(xié)議連接同延的。
35.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，包括可以由處理器執(zhí)行來實施權(quán)利要求29的方法的指令。
全文摘要
在這里提供的是一種用于實施直接路由的方法和設(shè)備。在一個用于外部網(wǎng)絡(luò)的外部代理(120)上接收從第一移動節(jié)點(102)發(fā)送到第二移動節(jié)點(104)的網(wǎng)際協(xié)議(IP)分組，其中第一和第二移動節(jié)點都在訪問外部網(wǎng)絡(luò)。第二移動節(jié)點被確定正在訪問外部網(wǎng)絡(luò)。該分組則經(jīng)由一條不包含與第二移動節(jié)點(104)相關(guān)聯(lián)的原籍代理(124)的通信路徑而被路由到第二移動節(jié)點(104)。
文檔編號H04W8/08GK101040546SQ200580034460
公開日2007年9月19日 申請日期2005年10月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月15日
發(fā)明者曼肯什·S·阿赫魯瓦里亞, 錢德雷·瓦瑞爾 申請人:Ut斯達康公司