通信系統中的自適應智能路由的制作方法與工藝

本公開總地涉及用于為通信系統提供路由的系統和方法。

背景技術：
無線網絡是利用無線電波將信息從網絡中的一個節點運送到網絡中的一個或多個接收節點的電信網絡。蜂窩電話的特征在于使用為地理區域提供無線電覆蓋的無線電小區，多個小區被布置以提供在更大區域上的連續無線電覆蓋。有線通信也可以被用在無線網絡的一些部分中，例如在小區或接入點之間。無線通信技術結合很多應用被使用，所述應用包括例如衛星通信系統、便攜式數字助理(PDA)、膝上型計算機和移動設備(例如蜂窩電話、用戶設備)。這些應用的用戶可以連接到網絡(例如互聯網)，只要該用戶在這種無線通信技術的范圍內。無線通信技術的范圍可以根據部署而變化。無線網絡可以包括接入網絡和核心網絡。接入網絡可以包括網關和路由器，而核心網絡可以包括路由器和服務器。網關可以提供諸如接入網絡和核心網絡之類的網絡之間的通信，并且路由器可以將分組數據傳送到指定的目的地。附圖說明圖1-2圖示了根據一些實施例的包括長期演進(LTE)拓撲結構的通信網絡;圖3圖示了根據特定實施例的自適應智能路由(AIR)架構的概念;圖4A/4B圖示了根據特定實施例、AIR架構可以如何適應服務提供商(SP)和虛擬服務提供商(VSP);圖5圖示了根據特定實施例的用于在3G網絡中附接和激活AIR架構的過程;圖6圖示了根據特定實施例的、用于在3G網絡中將AIR架構置于空閑模式的過程;圖7圖示了根據特定實施例、在3G網絡中AIR-控制器如何規定AIR-客戶端上的策略;圖8圖示了根據特定實施例、在3G網絡中AIR-控制器如何規定AIR-路由器上的策略;圖9圖示了根據特定實施例、在3G網絡中AIR架構如何向AIR-客戶端發送尋呼請求;圖10-11圖示了根據特定實施例、AIR-客戶端如何與AIR-控制器通信以接入3G網絡;圖12-14圖示了根據特定實施例、AIR-客戶端如何與AIR-路由器通信以接入3G網絡;圖15圖示了根據特定實施例、在3G網絡中AIR-控制器如何處理本地對等通信請求;圖16圖示了根據特定實施例的用于在3G+4G網絡中附接和激活AIR架構的過程;圖17圖示了根據特定實施例的、用于在3G+4G網絡中將AIR架構置于空閑模式的過程;圖18圖示了根據特定實施例、在3G+4G網絡中AIR-控制器如何規定AIR-客戶端上的策略;圖19圖示了根據特定實施例、在3G+4G網絡中AIR-控制器如何規定AIR-路由器上的策略;圖20圖示了根據特定實施例、在3G+4G網絡中AIR架構如何向AIR-客戶端發送尋呼請求;圖21-22圖示了根據特定實施例、AIR-客戶端如何與AIR-控制器通信以接入3G+4G網絡;圖23-25圖示了根據特定實施例、AIR-客戶端如何與AIR-路由器通信以接入3G+4G網絡;圖26圖示了根據特定實施例、在3G+4G網絡中AIR-控制器如何處理本地對等通信請求;圖27-28圖示了根據特定實施例、AIR-客戶端如何與AIR-控制器通信以接入具有WiFi的3G+4G網絡;圖29圖示了根據特定實施例、在具有WiFi的3G+4G網絡中AIR-控制器如何將AIR-客戶端分流到WiFi接入。圖30-32圖示了根據特定實施例、AIR-客戶端如何與AIR路由器通信以接入具有WiFi的3G+4G網絡;圖33圖示了根據特定實施例的AIR-控制器的邏輯視圖;圖34圖示了根據特定實施例的AIR-路由器的邏輯視圖;圖35圖示了根據特定實施例的AIR-客戶端的邏輯視圖;圖36圖示了根據特定實施例的網絡設備;圖37圖示了根據特定實施例的網絡設備的軟件體系結構的邏輯視圖。具體實施方式概覽特定實施例公開了一種系統，該系統包括實現客戶端的移動設備，其中所述客戶端的操作對于運行在所述移動設備上的其它應用而言是透明的并且所述客戶端被配置為與分組數據網絡中的網絡接入服務器和路由器相接口，所述客戶端接收來自網絡接入服務器的策略并執行所述策略用于移動設備與分組數據網絡的數據通信，所述移動設備根據由運行在所述移動設備上的所述客戶端維護的策略發起與所述網絡接入服務的多個分組數據網絡(PDN)連接，并且所述客戶端通過所述網絡接入服務器傳送控制平面事務以發起與所述分組數據網絡的通信。特定實施例公開了一種包括路由器的系統，所述路由器建立與網絡接入服務器的通信信道，所述路由器維護與在與分組數據網絡通信的移動設備相關聯的會話信息，其中所述移動設備正在運行客戶端，所述客戶端實現用于與所述分組數據網絡通信的第一策略，所述路由器在所述通信信道上接收來自所述網絡接入服務器的第二策略，所述路由器根據所述第二策略監控運行在所述移動設備上的所述客戶端以確定所述客戶端正在根據所述第一策略進行通信，所述路由器監控與所述移動設備相關聯的呼叫事件和數據流事件以生成分析數據，并且所述路由器通過所述通信信道將所述分析數據傳送給所述網絡接入服務器。示例實施例移動數據流量的增加正在過度消耗著運營商的現有無線電和分組核心元件。數據流量的增加可能使網絡設備過載，并且甚至可能引起服務中斷，需要運營商的手動干預。遺憾的是，對移動數據的需求預期不會減緩，尤其是隨著移動設備變得更加復雜并且用戶變得更加依賴于移動設備。作為在移動設備上使用的主導內容的視頻的增加更是給運營商增添了商業和技術上的挑戰。為了在數據流量的快速增加期間提供高質量的服務，運營商通常在改進電信基礎設施上進行大量投資，例如通過安裝更多的網絡設備。然而，在基礎設施上的大量投資可能會急速提高數據傳送成本，并且還可能挑戰廣泛流行的平價數據服務模型。此外，即使是改進的基礎設施也不能完全消除服務中斷。如果改進的基礎設施未被高效率地管理，與大數據量相關的很多關鍵問題將仍然存在。因此，對網絡的高效操作對于傳送高質量服務而言是重要的。本公開描述了用于通過向數據分組路由系統提供自適應智能來高效地利用網絡資源的系統和方法。在高層面，自適應智能路由(AIR)是一種架構，該架構用于基于應用、網絡智能和策略標準監控和控制網絡使用。AIR架構可以通過網絡組件的合作灌輸智能到網絡中。每個網絡組件運送關于網絡操作的不同方面的信息，并且AIR架構利用這些信息來自適應地利用網絡資源。AIR架構在監控和控制網絡時可以考慮以下因素中的一個或多個:訂戶的類型、一天中的時間、接入技術的類型、應用的類型、合法攔截(LI)狀態、收費模型、成本結構、用戶體驗質量(QoE)和服務級別協議(SLA)、移動設備的類型以及其它可配置的標準。AIR架構的這種靈活性可以產生各種新的網絡功能。例如，AIR架構可以允許網絡服務提供商(SP)通過基于實時數據負載信息為末端用戶自適應地選擇策略來更高效地利用網絡帶寬，所述策略例如全球移動電信系統(UMTS)協議和碼分多路接入(CDMA)協議。AIR架構還可以允許SP基于移動設備的能力提供自適應的服務。如果移動設備能夠在實現不同的通信協議的多個網絡實施例中進行操作，則AIR架構可以為移動設備找到節省成本的數據路徑或策略。另外，AIR架構可以被應用基于數據內容適配服務質量。如果末端用戶在同時進行電話會議和下載電子郵件，AIR架構可以對傳送電話會議數據設置較高的優先級而對下載電子郵件設置較低的優先級，并且可能通過替代路徑和接入技術來傳輸電子郵件流量。末端用戶可以在被提供的服務的質量和成本兩個方面受益于AIR架構。AIR架構可以減少數據傳送延遲、提高數據傳送速率并且減少由于丟失的數據分組而導致的服務中斷。此外，AIR架構可以通過自適應地改變末端用戶的網絡使用并且通過利用節省成本的數據路徑向末端用戶傳送數據來提供較低成本的網絡服務。例如，AIR架構可以將數據流量分流到固定移動融合(FMC)/無線局域網(WLAN)。網絡服務提供商(SP)也可以受益于AIR架構。AIR架構可以提供用于通過將內容緩存和分布節點直接置于無線電接入網絡(RAN)-內容傳送網絡(CDN)來減少數據傳送成本的裝置。AIR架構還可以通過檢測本地對等通信請求減少數據傳送成本。如果AIR架構檢測到末端用戶正在請求本地對等通信，則AIR架構可以在到達核心網絡之前搭建通信以允許末端用戶之間的本地通信。利用AIR架構，SP還可以執行基于客戶端的行為控制(即姿勢管理)和端到端服務質量(QoS)控制。此外，SP可以與數據量(即字節數)限制相獨立地限制互聯網分組流的量。在當今的無線網絡中，末端用戶的網絡資源使用以所使用的用戶數據的量或者字節數限制的形式被測量。然而，同樣被末端用戶消費的另一種重要的網絡資源是應用信令。每個互聯網分組流與給定的應用相關聯并且這些應用中的每個應用將需要在核心網絡(服務器CPU負載)和無線電網絡(接入和尋呼信道負載)兩者中的特定量的信令資源。因此，監控和測量信令平面的使用對于高效地利用和貨幣化無線網絡資源來說是重要的。AIR架構允許這種監控和測量。此外，AIR架構可以為貨幣化機會提供分析。AIR架構可以為虛擬服務提供商(VSP)提供額外的好處。利用AIR架構，VSP可以在不管干擾網絡的情況下直接連接到末端用戶，并且VSP可以向末端用戶提供實時服務(即“推送”服務)。此外，利用AIR架構，VSP可以通過與很多合作者和SP一起操作來向末端用戶提供捆綁服務。圖1圖示了根據特定實施例的包括AIR架構的通信網絡。圖1包括多個無線電接入技術模塊，例如lxRTT收發器100、高速率分組數據(HRPD)收發器102和演進的高速率分組數據(eHRPD)收發器104，每個無線電接入技術模塊可以連接到接入網絡106。演進的節點B(eNodeB)收發器108是連接到演進的UMTS地面無線電接入網絡(E-UTRAN)110的LTE網絡無線電網絡組件。諸如WiFi、Femto、WiMAX或者任何其它無線電頻譜技術之類的其它無線電接入技術可以利用收發器112連接到使用寬帶的網絡或者其它接入網絡。接入網絡106和E-UTRAN110可以包括用于將數據發送到正確的目的地的路由器。這些路由器可以實現構成AIR架構的一部分的AIR-路由器。用戶設備(UE)132A/132B可以附接到諸如lxRTT收發器100、HRPD收發器102和eHRPD收發器104、eNodeB收發器108或E-UTRAN收發器110之類的收發器來與網絡通信。UE132還可以實現可以與AIR架構的其它組件通信的AIR-客戶端。接入網絡106可以與接入網關116通信，所述接入網關116實現諸如分組數據服務節點(PDSN)、HRPD服務網關(HSGW)和服務網關(SGW)之類的功能的組合。在操作中，PDSN功能可以結合lxRTT100被使用，HSGW功能可以結合HRPD102和eHRPD104被使用，并且SGW功能可以結合eNodeB108被使用。接入網關116可以與錨點網關118通信，所述錨點網關118可以實現分組數據網絡網關(PGW)和歸屬代理(HA)和移動性管理實體(MME)120。錨點網關118還可以實現構成AIR架構的一部分的AIR-控制器。在接入網絡側，錨點網關118還可以與提供到WiFi/Femto/其它收發器112的連接的演進的分組數據網關(ePDG)122通信。ePDG122可以為AIR-客戶端提供通信通路以與錨點網關118中的AIR-控制器通信。在分組核側，錨點網關118可以與運營者的IP服務域124、互聯網126和IP多媒體子系統(IMS)128通信。認證、授權和計費(AAA)服務器/歸屬訂戶服務器(HSS)130可以與接入網關116、錨點網關118或者這兩者通信。歸屬訂戶服務器(HSS)130可以是支持處理呼叫的IMS網絡實體的主用戶數據庫。HSS130存儲與訂購相關的信息(訂戶簡檔)，執行對用戶的認證和授權并且可以提供關于訂戶的位置和IP信息的信息。AAA服務器130可以提供到網絡的認證、接入控制和計費。認證可以涉及對訂戶的驗證，接入控制可以涉及準許或拒絕對特定服務的接入，并且可能發生的計費是對訂戶對網絡資源的使用的跟蹤。諸如歸屬位置寄存器(HLR)之類的其它服務器可以被用在其它實施例中。在特定實施例中，AAA/HSS130可以為了收費的目的與接入網關116通信。LTE通信網絡包括PDN網關(PGW)118、服務網關(SGW)116、E-UTRAN(演進的UMTS地面無線電接入網絡)110和移動性管理實體(MME)120。LTE通信網絡的演進的分組核(EPC)包括MME120、SGW116和PGW118組件。在一些實施例中，一個或多個EPC組件可以在如下所述的同一網關或機架上被實現。SGW位于用戶平面中，其中SGW對去往和來自eNodeB和PGW的分組進行轉發和路由。SGW還用作用于在3GPP網絡之間的eNodeB之間的移交和移動的本地移動錨點。SGW路由和轉發用戶數據分組，同時也用作在eNB之間的移交期間用于用戶平面的移動錨點并且用作用于LTE與其它3GPP技術之間的移動性的錨點(停用S4接口并且中繼2G/3G系統與PGW之間的流量)。對于空閑狀態的UE，SGW停用下行鏈路數據路徑并且當針對UE的下行鏈路數據到達時觸發尋呼。SGW管理和存儲UE上下文，例如IP承載服務的參數和網絡內部路由信息。SGW還在合法攔截的情況下執行用戶流量的復制。PGW用作LTE網絡與諸如互聯網或者基于SIP的IMS網絡(固定的和移動的)之類的其它分組數據網絡之間的接口。PGW用作用于3GPP網絡內移動性以及3GPP與非3GPP網絡之間的移動性的錨點。PGW用作策略和收費執行功能(PCEF)，該功能管理服務質量(QoS)、基于在線/離線流的收費數據生成、深度分組檢測和合法攔截。PGW通過作為針對UE的流量的流出和流入點提供到外部分組數據網絡的UE的連接。UE可以具有與不止一個PGW的同時連接以接入多個分組數據網絡。PGW執行策略執行、針對每個用戶的分組過濾、收費支持、合法攔截和分組篩選。PGW還提供用于3GPP技術和諸如WiMAX和3GPP2標準(CDMA1X和EVDO)之類的非3GPP技術之間的移動性的錨點。MME位于EPC控制平面并且管理會話狀態、認證、尋呼、與3GPP2G/3G節點的移動性、漫游和其它承載管理功能。MME可以是單機元件或者與其它EPC元件相集成，所述其它EPC元件包括SGW、PGW和Release8服務GPRS支持節點(SGSN)。MME也可以與諸如SGSN和GGSN之類的2G/3G元件相集成。該集成是2G/3G與4G移動網絡之間的移動性和會話管理互通的關鍵。MME120是用于LTE接入網絡的控制節點。MME負責包括重傳送在內的UE跟蹤和尋呼過程。MME120處理承載激活/去激活過程并且還負責在初始附接時和LTE內部移交時為UE選擇SGW。MME還通過與HSS130交互來對用戶進行認證。MME還生成并向UE分配臨時身份并且停用非接入層(NAS)信令。MME檢查UE占用服務提供商的公共陸地移動網絡(PLMN)的授權并且強制執行UE漫游約束。MME是網絡中用于針對NAS信令的加密/完整性保護的終端點并且處理安全密鑰管理。對信令的合法攔截也被MME所支持。MME還為用于LTE與2G/3G接入網絡之間的移動性的控制平面功能提供來自SGSN(未被示出)的終止于MME的S3接口。MME還終止去往歸屬HSS的S6a接口用于漫游UE。ePDG122負責EPC與固定的非3GPP接入技術之間的互通，所述固定的非3GPP接入技術例如WiFi、WiMAX、LTEmetro以及毫微微蜂窩接入網絡。ePDG122可以利用IPSec/IKEv2提供到EPC網絡的安全接入。可選地，當移動訂戶正在不被信任的非3GPP系統中漫游時，ePDG可以利用代理移動IPv6(PMIPv6)來與PGW交互。ePDG被用在隧道認證和授權、上行鏈路中的傳輸層分組標記、基于經由授權、認證、計費(AAA)基礎設施接收的信息的服務質量(QoS)的策略執行、合法攔截以及其它功能。圖2圖示了根據特定實施例的、利用傳統的全球移動電信系統(UMTS)網絡設備實現AIR架構的通信網絡。傳統收發器包括基站收發臺(BTS)134和NodeB收發器136。BTS134可以與GSMEDGE無線電接入網絡(GERAN)138通信并且NodeB136可以與UMTS地面無線電接入網絡(UTRAN)140通信。GERAN138和UTRAN140可以包括用于將數據引至正確的目的地的路由器。這些路由器可以實現AIR-路由器。服務GPRS支持節點(SGSN)可以利用移動性管理實體(MME)在網關142上被實現。GERAN138可以通過網關142上的SGSN功能與服務網關(SGW)144或網關GPRS支持節點(GGSN)/PGW146通信。GGSN/PGW146可以訪問和維護與通信會話、訂戶、無線電承載者以及關于通信會話的策略相關的信息。GGSN/PGW146可以被用于向移動設備提供各種服務并且實現分組流上的服務質量(QoS)。這些功能中的若干功能被用于提供例如IP語音(VoIP)路由和改進的服務，例如改進的收費、狀態防火墻、流量性能優化(TPO)。此外，GGSN/PGW146可以實現構成AIR架構的AIR-控制器。通信網絡還允許提供諸如VoIP、流視頻、流音樂、多用戶游戲、基于位置的服務和被傳送給移動節點的各種內容之類的應用。位于網關內的可以是一個或多個網絡處理單元、線路卡以及分組和語音處理卡。AIR架構可以利用三個網絡組件來實現:AIR-控制器、AIR-客戶端和AIR-路由器。通過監控、傳輸這些組件所收集的信息以及對這些信息做出響應，AIR架構可以自適應地、智能地將數據路由到末端用戶。關于這些組件的詳細描述在下面被呈現。AIR-控制器是移動分組核中的功能或組件，該AIR-控制器可以(1)下載用于移動設備的策略信息，(2)在移動設備中建立并執行策略，以及(3)管理移動設備上被加載的策略。AIR-控制器可以與策略服務器交互以下載策略信息并應用控制者對策略的了解以向末端用戶提供自適應服務。策略可以指定商業和技術規則，這些規則描述(1)被提供給訂戶的網絡服務，(2)被傳送給訂戶的網絡服務的質量，(3)網絡服務被提供給訂戶的時間，以及(4)網絡服務可用于訂戶的持續時間。實質上，策略描述為了控制訂戶的體驗而協調和調節用于每個訂戶或每個會話的網絡資源的指令。因此，通過規定策略，AIR-控制器可以監管被傳送給末端用戶的數據服務。AIR-控制器還可以包括對AIR架構的行為特征進行編碼的商業邏輯。例如，商業邏輯可以指定第一類型的數據被利用第一策略傳送給用戶設備(即利用3G傳送語音數據)并且第二類型的數據被利用第二策略傳送(即利用4G傳送視頻數據)。作為另一示例，商業邏輯可以在3G或4GRAN過載的情況下決定將會話分流到WLAN。AIR-控制器可以與諸如GGSN/PGW146之類的網絡接入服務器位于同一位置處或者AIR-控制器可以與獨立于網絡接入服務器的策略服務器位于同一位置處。AIR-控制器可以提供傳統的接入服務，為GGSN/PGW146的功能服務。AIR-客戶端是用戶設備(UE)中的功能或組件，所述AIR-客戶端可以從AIR-控制器接收通信策略并且實現所接收的策略以向UE用戶提供自適應通信服務。UE可以從網絡服務提供商或網絡基礎設施開發商接收AIR-客戶端模塊并安裝AIR-客戶端以實現AIR-客戶端功能。AIR架構令人感興趣的方面是AIR-客戶端可以被用在網絡判決中。在示例實施例中，AIR-客戶端可以通過實現所希望的策略選擇特定服務。實際上，AIR-客戶端可以針對不同的數據類型實現不同的策略。例如，AIR客戶端可以決定使用根據3G建立的一個IP地址傳送語音數據并且使用根據4G建立的另一IP地址傳送視頻數據，從而控制針對不同數據類型的QoS。AIR-客戶端可以建立到AIR-控制器的雙協議棧移動IPv6(DSMIPv6)連接(在EPC網絡的情況下的S2C連接)，用于實現經過3G-4G-智能-WLAN邊界的無縫IP會話移動性。此外，DSMIPv6規范的增強型版本可以被使用以實現在給定的會話接入3G-4G-I-WLAN邊界內的IP流移動性。AIR-客戶端還可以作為常規移動設備在非AIR網絡中進行操作。AIR-客戶端可以對于運行在UE上的UE用戶或其它應用而言是透明的:UE可以無縫地在背景中運行AIR-客戶端模塊以針對數據通信的一部分或者全部執行所接收的策略。AIR-路由器是位于互聯網分組傳輸網絡中的路由器中的功能或組件，所述AIR-路由器可以(1)接收來自AIR-控制器的策略，(2)將所接收的策略用于AIR-客戶端，以及(3)向被耦接的AIR-控制器報告數據流事件和分析數據。AIR-路由器可以在接入網絡與互聯網協議核心之間的路由器中被實現，或者AIR-路由器可以與寬帶網絡網關(BNG)位于同一位置。傳統路由器與AIR-路由器之間的重要差別在于AIR-路由器可以維護會話。AIR-路由器可以維護與會話相關聯的呼叫狀態信息并且在會話期間緩存數據流量。AIR-路由器還可以用作針對相關聯的AIR-客戶端會話和針對相關聯的AIR-控制器的承載平面:AIR-路由器可以加載承載平面策略。AIR-路由器發現和安全性關聯(SA)可以是靜態的和動態的。例如，AIR-路由器可以利用基于DNS或AAA的發現過程被發現，并且安全性關聯可以利用IKEv2被執行。AIR-路由器還可以實現收費模型、LI和分析，并且可以不需要網絡地址轉換(NAT)。AIR-路由器可以在被配置的IP池中操作，并且可以實現前綴代表機制以動態地獲得IP地址。AIR-控制器、AIR-客戶端和AIR-路由器一起的無縫合作構成AIR架構的核心。在實現AIR架構的網絡中，可以有至少兩個針對AIR-客戶端或UE的PDP/PDN連接，其中PDP/PDN連接中的一個可以被錨定在AIR-路由器處。AIR架構可以起始于來自AIR-客戶端的分組數據協議(PDP)上下文請求或者公共數據網絡(PDN)連接請求。對于每個傳入的分組數據協議(PDP)上下文或公共數據網絡(PDN)連接，AIR-控制器可以選擇AIR-路由器。AIR-控制器可以基于以下因素中的一個或多個因素選擇AIR-路由器:(1)在AIR-路由器處可用的IP地址的數目，(2)在AIR-路由器處的實時數據負載，(3)諸如DPI能力、LI能力和位于同一位置的寬帶網絡網關(BNG)的可用性之類的AIR-路由器特性，(4)與PDP/PDN連接相關聯的接入點名稱(APN)以及(5)UE的位置。當無縫移動性被需要時，AIR-客戶端可以運行WiFi連接上的移動IP(MIP)協議以附接到AIR-路由器(或BNG)。AIR-路由器和AIR-控制器可以合作來執行、檢測和糾正用于AIR-客戶端的動態策略，該動態策略隨后由AIR-客戶端實現。AIR-控制器可以被配置有服務于無線電接入網絡(RAN)區段的AIR-路由器信息，例如通常是與UMTS系統中的路由區域指示符(RAI)相對應的區域的SGSN足跡，或者通常是與LTE系統中的跟蹤區域標識(TAI)相對應的區域的MME足跡。AIR-客戶端和非AIR-客戶端可以共同存在于AIR架構中:非AIR-客戶端可以在AIR架構中作為常規移動設備進行操作。圖3圖示了根據特定實施例、AIR架構可以如何被實現。圖3包括AIR-客戶端152、運行AIR-客戶端152的用戶設備132、AIR控制器150和AIR-路由器154。AIR-控制器150可以包括商業邏輯、會話和會話管理器，而AIR-路由器154可以包括會話、會話管理器、會話搭建模塊和包括數據記錄器和呼叫事件檢測器的分析模塊。AIR-控制器150和AIR-客戶端152可以傳送用戶數據(被圖示為實線)和控制數據(被圖示為虛線)兩者。AIR-控制器150和AIR-客戶端152可以在實現諸如開放移動聯盟-設備管理(OMA-DM)協議之類的協議的通信信道上傳送控制數據。AIR-控制器150和AIR-路由器154也可以傳送控制數據。AIR-控制器150和AIR-路由器154可以利用諸如Diameter之類的協議傳送控制數據。為了起動AIR架構，作為第一步，AIR控制器150和AIR-客戶端152可以建立通信信道。AIR控制器150和AIR-客戶端152之間的通信信道可以包括多個公共數據網絡(PDN)連接，其中一個PDN連接可以被錨定在AIR-路由器154處。在步驟2中，AIR-控制器150可以開始AIR-客戶端策略配置。AIR-控制器150也可以在同一步驟中開始AIR-路由器154配置。在步驟3-4中，AIR-客戶端152可以通過AIR-控制器150和AIR-路由器154與網絡通信。經過AIR-控制器150的數據流量指示獨立于AIR架構的默認或常規用戶數據流量;經過AIR-路由器154的數據流量指示符合AIR協議的AIR架構數據流量。在步驟5中，AIR-路由器154可以向AIR-控制器150報告在向AIR-客戶端152提供數據通信服務時發生的任何數據流事件。數據流事件可以包括(1)檢測到通信不一致性，(2)被緩存的數據分組，(3)服務中斷記錄，以及(4)在AIR協議允許通信例外(即利用針對源IP地址的不同應用)的情況下AIR-客戶端152使用通信例外的次數。AIR-路由器154可以在事件發生時實時地向AIR-控制器150報告事件，或者AIR-路由器154可以將事件存儲在存儲設備中并批量地向AIR-控制器150報告。如果VSP正在使用AIR架構，則根據特定實施例，AIR-客戶端152可以通過移動互聯網協議(MIP)或者通過Mobike協議建立與AIR-控制器150的通信信道。圖4A-4B圖示了根據特定實施例、AIR架構可以如何支持服務提供商(SP)和虛擬服務提供商(VSP)兩者。圖4A包括用于SP的AIR架構，該AIR架構包括AIR控制器150、AIR-客戶端152和AIR-路由器154。圖4A還包括用于VSP的AIR架構，該AIR架構包括AIR-客戶端152、AIR-路由器158和AIR-控制器154。圖4A圖示了其中SP和VSP被松散地耦接的配置。AIR-客戶端152正在與SP的AIR-控制器150和VSP的AIR-控制器156兩者通信，但是與AIR-控制器的連接的類型可以是不同的。根據特定實施例，AIR-客戶端152可以一個接一個地起動SP的網絡和VSP的網絡中的AIR架構。最開始的五個步驟基本上類似于圖3中所示的過程。AIR-客戶端152與SP的AIR-控制器150之間的通信信道可以是多個PDN連接。在步驟6中，AIR-客戶端152可以利用MIP或Mobike協議建立與VSP的AIR-控制器156的通信信道。根據特定實施例，SP和VSP或者也可以被緊密地耦接，如圖4B中所示。圖4B包括圖4A中所示的所有網絡組件，但是還包括在AIR-客戶端152與VSP的AIR-控制器156之間的網絡接入服務器159。在這個設置中，AIR-客戶端152可以建立與網絡接入服務器159的PDN連接，該PDN連接可以經由諸如S5、Gn/Gp和S2a/b之類的接口將數據中繼到VSP的AIR-控制器156。AIR架構可以在各種實施例中被實現，所述實施例例如2G網絡、2.5G網絡、3G網絡、GSM網絡、碼分多路接入(CDMA)網絡、CDMA2000網絡、時分多路接入(TDMA)網絡、時分-碼分多路接入(TD-CDMA)網絡、多載波-碼分多路接入(MC-CDMA)網絡、高速下行鏈路分組接入(HSDPA)網絡、UMTS網絡、LTE網絡和3G+4G網絡。這些實施例中的每個實施例還可以具有WiFi連接。AIR架構可以很容易地被修改和遷移到下一代網絡中。3G網絡中的AIR架構圖5圖示了根據特定實施例的3G網絡。3G網絡可以包括實現AIR-客戶端103A-103C的UE132A-132C、nodeB(NB)108、包括無線電網絡控制器(RNC)162的移動回程160、包括諸如SGSN168之類的接入網關和諸如GGSN166之類的錨點網關的接入網絡、被設計為接入互聯網126的核心路由器164、收費系統119和策略服務器170。UE132可以通過經由移動回程160與接入網絡的通信連接到網絡。如上所述，AIR-客戶端152可以位于UE132中;AIR-路由器154可以被置于移動回程160與接入網絡之間;并且AIR-控制器150可以位于諸如GGSN166之類的網絡接入服務器中。AIR-控制器150可以與策略服務器170通信，所述策略服務器170可以包括外部數據挖掘單元和分析以及諸如策略控制和收費規則功能(PCRF)、在線收費系統(OCS)和離線收費子系統(OFCS)之類的收費系統。多個核心操作可以被定義用于3G網絡中的AIR架構(3GAIR)。圖5-9圖示了根據特定實施例、如何初始化3GAIR實施例，在3G網絡中AIR架構如何處理空閑模式轉變，在呼叫建立時間期間以及在用戶與網絡的會話的存在期間AIR控制器150如何配置AIR-客戶端152和AIR-路由器154，以及在3GAIR實施例中如何向AIR-客戶端152發送尋呼請求。然后，圖10-15圖示了3GAIR實施例的實現方式。圖5還圖示了根據特定實施例的用于將AIR-客戶端附接到3GAIR的過程。在步驟1中，AIR-客戶端152發起與AIR-控制器150的多個PDN連接。針對第一PDN連接的接入點名稱(APN)為第一IP地址，并且針對第二PDN連接的APN為第二IP地址。一旦PDN連接被建立，在步驟2中，AIR-控制器150與策略服務器170通信以協商和下載策略。步驟3-5將第一PDN連接錨定在AIR-控制器150處并且將第二PDN連接錨定在AIR-路由器154處。在步驟3申，AIR-控制器150利用與RNCl62的GTP-C信令發起用于第一PDN連接的GPRS隧道協議-用戶(GTP-U)承載平面上下文。在步驟4中，AIR-控制器150選擇AIR-路由器154并向AIR-路由器154提供會話信息以建立用于第二PDN連接的通信信道。在步驟5中，AIR-路由器154利用與RNC162的GTP-C信令發起用于第二pDN連接的GTP-U承載平面上下文。圖6圖示了根據特定實施例、用于將3GAIR置于空閑模式的過程。在步驟1中，SGSN168可以發起Iu-釋放過程并且更新針對第一和第二PDN連接的PDP上下文。在步驟2中，AIR-控制器150與策略服務器170通信以下載策略信息。在步驟3和4中，AIR-控制器150與AIR-路由器154通信以利用與SGSN168的GTP-C信令更新第二PDN連接的GTP-U承載平面上下文，參見TS29.060。然后，在步驟5中，AIR-控制器150利用與SGSN168的GTP-C信令更新針對第一PDN連接的GTP-U承載平面上下文，如TS29.060中所定義的。圖7圖示了根據特定實施例、AIR-控制器150可以如何在AIR-客戶端152處執行并配置策略。在步驟1中，AIR-控制器150可以選擇要在AIR-客戶端152上被加載并實現的策略。策略可以包括應用策略。這個決定可以基于以下因素中的一個或多個:末端用戶訂購類型、網絡類型、APN類型、合法攔截狀態、成本結構、用戶體驗質量(QoE)和服務級別協議(SLA)、移動設備類型及其功能以及其它可配置的標準。一旦AIR-控制器150確定了策略，在步驟2中，AIR-控制器150可以將策略信息傳送給AIR-客戶端152并且開始監控AIR-客戶端152以確保AIR-客戶端152正確地實現策略。AIR-控制器150可以利用開放移動聯盟-設備管理(OMA-DM)協議來與AIR-客戶端152通信。在步驟3中，AIR-客戶端152存儲策略信息并且實現策略以選擇用于服務。AIR-控制器150也可以配置AIR-路由器154的操作。圖8圖示了根據特定實施例、用于配置AIR-路由器154的過程。在步驟1中，AIR-控制器150可以選擇要在AIR-路由器154上被實現的策略。該策略可以包括承載平面策略。策略決定可以基于以下因素中的一個或多個:AIR-客戶端152是否正在針對網絡服務被收費、收費計劃的粒度、分析、LI是否被需要、視頻緩存和流動規則以及其它可配置的標準。在步驟2中，AIR-控制器150將所確定的路由器策略發送給AIR-路由器154，并且在步驟3中，AIR-路由器154存儲并實現所接收的策略。路由器策略可以描述AIR-路由器154為了實現AIR架構中的AIR組件的無縫合作而需要實現什么功能。例如，路由器策略可以描述與AIR-客戶端152相關聯的什么類型的數據流事件應當被報告回AIR-控制器150。圖9圖示了根據特定實施例、用于向AIR-客戶端152發送尋呼請求的過程。尋呼AIR-客戶端152可以由核心路由器164發起。核心路由器164可以包括載波路由系統(CRS)。在步驟1中，核心路由器將要被轉發給AIR-客戶端152的下行鏈路(DL)分組發送給AIR-路由器154。在步驟2和3中，AIR-路由器154應用策略并將DL分組轉發給SGSN168。在步驟4中，SGSN168向AIR-客戶端152發送尋呼請求并完成尋呼過程。以上所圖示的核心操作可以實現各種新的網絡功能。圖10-15圖示了根據特定實施例的AIR架構的靈活性和多功能性。圖10圖示了AIR-客戶端152可以經由AIR-控制器150通信以執行針對任何應用(例如應用X)的控制平面事務。控制平面事務可以傳送用于建立和維護網絡中的連接的協議和機制，并且它們還可以傳送網絡內的兩個節點之間的最佳路徑信息。在步驟1中，AIR-客戶端152可以經由AIR-控制器150執行對應用服務器的應用X控制事務(例如HTTPGET操作)。通信在PDN連接、PDP上下文或MIP連接上發生。在步驟2中，AIR-控制器150可以驗證AIR-客戶端152正在使用有效的源IP地址。如果源IP地址有效，AIR-控制器150可以進行常規數據流處理，例如將分組路由到它們的目的地，包括服務器或IP端點。常規數據流處理還可以包括(1)與外部策略服務器170通信以發送流事件數據，(2)與策略服務器170中的收費系統通信以下載和執行收費策略，以及(3)利用常規接入網關功能中繼來自和去往互聯網的數據。如果發生通信不一致，則AIR-客戶端會話可能被中斷。通信不一致可以包括AIR-客戶端152使用無效的源IP地址或者無效的接入技術類型(ATT)。如果AIR-控制器150或者AIR-路由器154檢測到任何通信不一致，則AIR-控制器150可以利用AIR協議向AIR-客戶端152發送更新后的策略，如根據特定實施例的圖11中所示。AIR-控制器150可以利用諸如OMA-DM協議之類的協議在AIR-客戶端152上配置策略。AIR-客戶端152還可以與AIR-路由器154通信以接入網絡，如根據特定實施例的圖12中所示。在步驟1中，AIR-客戶端152可以針對給定應用:應用X經由AIR-路由器154執行應用控制平面事務，例如HTTPGET操作。在步驟2中，如果AIR-客戶端152正在使用有效的源IP地址，則AIR-路由器154可以應用從AIR-控制器150接收的流處理策略(參見圖8)。如果應用X是流視頻應用，并且如果視頻內容可以從諸如路由器中的高級視頻服務模塊(AVSM)之類的本地緩存或者任何其它視頻緩存和流系統中得到，則AIR-路由器154可以利用本地突破技術在本地為視頻流服務。AIR-路由器154還可以執行分析數據生成器的功能。具體而言，在步驟3中，AIR-路由器154可以通知AIR-控制器150任何流事件和任何數據記錄，例如呼叫詳情記錄(CDR)、使用詳情記錄(UDR)和事件詳情記錄(EDR)。在步驟4中，AIR-控制器150可以存儲從AIR-路由器154接收的事件和數據記錄。如果數據流被利用在線策略收費，則AIR-控制器150可以通過Gx接口與策略服務器170通信以下載收費策略，經由Gz接口與策略服務器170中的在線收費服務器通信以得到收費額度，并且與AIR-路由器154通信以安裝收費策略規則和執行額度管理，如3GPPspecTS23.203，TS29.203(策略控制和收費)中所述。在該實例中，AIR-路由器154用作策略執行功能(PCEF)，并且AIR-控制器150用作代理PCEF。圖13圖示了根據特定實施例、如果數據流不需要被收費，則AIR-路由器154可以簡單地間AIR-控制器150報告流事件，AIR-控制器150隨后存儲從AIR-路由器154接收的事件數據。如果在經由AIR-路由器154通信時AIR-客戶端152使用無效的源IP地址，則AIR-路由器154可以檢測到這個不一致并且通知AIR-控制器150，AIR-控制器150隨后可以配置AIR-客戶端152以修改AIR-客戶端152上的策略(AIR協議)。圖14圖示了根據特定實施例的這種情境。在步驟1中，AIR-客戶端152正在針對給定應用(例如應用X)經由AIR-路由器154發起應用控制平面事務。在步驟2中，AIR-路由器154檢測到AIR-客戶端152正在使用無效的源IP地址，所以在步驟3中，AIR-路由器154向AIR-控制器150通知該事件。AIR-控制器150記錄該事件并向客戶端發送策略(AIR協議)更新以使得AIR-客戶端152可以糾正其策略。圖15圖示了根據特定實施例、對等流量的基于會話的呼叫本地化。AIR-客戶端152A被耦接到AIR-控制器150并且AIR-客戶端152A正在使用有效的源IP地址。在這種情境下，AIR-客戶端152A嘗試與具有與相同的AIR架構的會話的另一AIR-客戶端152C通信。AIR架構可以檢測到這樣的本地連接請求，并且通過本地搭建這兩個AIR-客戶端來減少數據連接延遲和數據傳送成本。在步驟2-3中，AIR-控制器150可以檢查源自于AIR-客戶端152A的數據分組的目的地IP地址。如果目的地IP地址匹配相同的AIR架構上的另一會話的IP地址，則AIR-控制器150可以向AIR-路由器154通知該事件以使得AIR-路由器154可以本地處理這個通信。在步驟4中，AIR-路由器154通過將分組傳送給具有目的地IP地址的相應會話來搭建這個本地對等通信。在呼叫期間，AIR-路由器154可以繼續向AIR-控制器報告呼叫事件以使得即使在本地搭建所述通信之后所提供的服務也可以被收費。3G+4G網絡(3GPPRel-8，增強型分組核心)中的AIR架構AIR架構也可以在適應3G和4G數據流的網絡中進行操作。3GPPRelease8(也被稱為基于增強型分組核心規范的網絡)是這樣的網絡的一種示例。被稱為3G+4G網絡的適應3G和4G的網絡在根據特定實施例的圖16中被示出。這個網絡具有分別在3G或4G下進行操作的UE132A-132C、包括要被用于網絡的3G部分的無線電網絡控制器(RNC)162的移動回程160、包括諸如SGSN/SGW/MME182之類的接入網關和諸如SGW/PGW184之類的錨點網關的接入網絡、核心路由器164、連接移動回程160與IP核心172的路由器154以及策略服務器170。這些網絡組件能夠按3G和/或4G接入技術進行操作。在不同標準(即3G或4G)下操作的UE132可以通過經由移動回程160與接入網絡通信而連接到網絡。AIR-控制器150可以與諸如PCRF和外部數據挖掘和分析單元之類的策略服務器170以及諸如在線收費系統(OCS)和離線收費子系統(OFCS)之類的收費系統通信。圖16-20圖示了根據特定實施例、如何初始化AIR過程，在3GPPRelease8系統中AIR架構如何處理空閑模式轉變，在呼叫建立時間期間以及在用戶與網絡的會話的存在期間AIR-控制器如何配置AIR-客戶端和AIR-路由器，以及在3G+4G網絡中如何向AIR-客戶端發送尋呼請求。圖21-26圖示了3G+4G網絡中的AIR架構(3G/4GAIR)的實現方式。雖然3G+4G網絡結合不同的網絡設備進行操作，但是3G+4G網絡中的很多AIR操作類似于3G網絡中的AIR操作。一些差別源自于(1)確定數據連接的操作模式(即3G或4G)和(2)適配網絡設備以在所確定的操作模式下進行操作。因此，對圖16-26的描述集中在圖16-26區別于針對3GAIR實施例的相應附圖(圖5-15)的地方。圖16圖示了根據特定實施例的用于將AIR-客戶端152附接到3G/4GAIR的過程。與3GAIR實施例中一樣，AIR-客戶端152可以建立到AIR-控制器150的多個PDN連接，其中每個PDN連接將具有獨特的IP地址。針對第一PDN連接的接入點名稱(APN)可以是第一IP地址IP1，并且針對第二PDN連接的APN可以是第二IP地址IP2。一旦PDN連接被建立，在步驟2中，AIR-控制器150與策略服務器170(策略收費和規則功能(PCRF))通信以協商和下載策略信息，所述策略服務器170例如收費系統(在線/離線收費服務器)和外部數據挖掘和分析服務器。針對3G/4GAIR實施例的附接過程與圖5中所示的3GAIR實施例的附接過程的區別在于取決于接入技術，第一PDN連接可以被錨定在錨點網關184或者接入網關182處。如果第一PDN連接在3G下進行操作，則第一PDN連接可以被錨定在接入網關182中的SGSN處，與3GAIR實施例中一樣。這可以通過利用與(e)NB180或RNC162耦接的GTP-U隧道建立GTP-U承載平面上下文來實現。另一方面，如果第一PDN連接在4G下進行操作，則第一PDN連接可以被錨定在錨點網關184中的SGW處。這可以通過利用與SGW184耦接的GTP-U隧道在AIR-控制器150處建立GTP-U承載平面上下文來實現。然而，不管接入技術是什么，針對第二PDN連接的GTP-U承載平面上下文都利用與(e)NB180或RNC162耦接的GTP-U隧道在AIR-路由器154處被建立。圖17圖示了根據特定實施例、用于處理AIR架構中的空閑模式轉變的過程。在步驟1中，接入網關182或者AIR-控制器150可以發起Iu-釋放過程或者S1-釋放過程(如TS23.401和TS23.060中所述)，并且更新針對第一和第二PDN連接的PDP上下文和PDN連接。在步驟2中，AIR-控制器150可以與策略服務器170通信以下載策略。在步驟3-5中，AIR-控制器150可以與AIR-路由器154通信更新針對第二PDN連接的GTP-U承載平面上下文。如果第二PDN連接在3G下進行操作，則針對第二PDN連接的承載平面上下文利用與SGSN182的GTP-C信令被更新，如TS29.060中所定義的。另一方面，如果第二PDN連接在4G下進行操作，則針對第二PDN連接的承載平面上下文利用與SGW184的GTP-C信令被更新，如TS29.060中所定義的。在步驟6中，針對第一PDN連接的承載平面上下文在接入網關182處被更新。同樣，這個操作取決于接入技術。如果第一PDN連接在3G下進行操作，則針對第一PDN連接的承載平面上下文利用與SGSN182的GTP-C信令被更新，如TS29.060中所定義的，而如果第一PDN連接在4G下進行操作，則針對第一PDN連接的承載平面上下文利用去往接入網關182中的MME的S11接口被更新。圖18圖示了根據特定實施例、AIR-控制器150可以如何在AIR-客戶端152處執行并配置策略。該過程類似于圖7中所示的AIR-客戶端策略配置過程。AIR-控制器150可以確定要在AIR-客戶端152上被加載并實現的策略，并將策略信息傳送給AIR-客戶端152。然后，AIR-客戶端152存儲所接收的策略信息并且實現策略。圖19圖示了根據特定實施例、AIR-控制器150可以如何執行和配置AIR-路由器154。同樣，該過程類似于圖8中所示的針對3GAIR實施例的AIR-路由器配置方案。AIR-控制器150可以確定用于AIR-路由器154的策略并且將所確定的路由器策略發送給AIR-路由器154。AIR-路由器154隨后存儲并實現所接收的策略。圖20圖示了根據特定實施例、在3G/4GAIR實施例中向AIR-客戶端152發送尋呼請求的過程。與圖9中所示的3GAIR尋呼過程的主要區別在于AIR-路由器154將DL分組轉發給SGW184而不是SGSN182。尋呼AIR-客戶端152可以由核心路由器164發起。在步驟1中，核心路由器將要被轉發給空閑AIR-客戶端152的下行鏈路(DL)分組發送給AIR-路由器154。在步驟2和3中，AIR-路由器154應用策略并將DL分組轉發給SGW184。然后，SGW184向AIR-客戶端152通知DL數據并發送尋呼請求，如TS23.401中所述。以上所圖示的核心操作可以實現用于3G+4G網絡的各種新的網絡功能。圖21-26圖示了根據特定實施例的3G/4GAIR的靈活性和多功能性。圖21圖示了根據特定實施例、AIR-客戶端152可以經由AIR-控制器150通信以執行針對任何應用(例如應用X)的控制平面事務。AIR-客戶端152可以經由AIR-控制器150執行對應用服務器的針對正在運行的應用的控制事務(例如HTTPGET操作)。通信在PDN連接、PDP上下文或MIP連接上發生。如果AIR-客戶端的源IP地址有效，則AIR-控制器150可以進行常規數據流處理，與3GAIR實施例中一樣。如果AIR-控制器150檢測到任何通信不一致，則AIR-控制器150可以向AIR-客戶端152發送更新后的策略，如根據特定實施例的圖22中所示。通信不一致可以包括AIR-客戶端152使用無效的源IP地址或者無效的接入技術類型(ATT)。AIR-控制器150可以利用諸如OMA-DM協議之類的協議在AIR-客戶端152上配置策略。AIR-客戶端152還可以與AIR-路由器154通信以接入網絡，如根據特定實施例的圖23中所示。針對3G/4GAIR實施例的通信過程類似于3GAIR實施例的那些通信過程。AIR-客戶端152可以針對給定應用:應用X經由AIR-路由器154執行應用控制平面事務，例如HTTPGET操作。如果AIR-客戶端152正在使用有效的源IP地址，則AIR-路由器154可以應用從AIR-控制器150接收的流處理策略(參見圖19)。如果應用X是流視頻應用，并且如果視頻內容可以從諸如路由器中的高級視頻服務模塊(AVSM)之類的本地緩存或者任何其它視頻緩存和流系統中得到，則AIR-路由器154可以利用本地突破技術在本地為視頻流服務。AIR-路由器154還可以通知AIR-控制器150任何流事件和任何數據記錄，例如呼叫詳情記錄(CDR)、使用詳情記錄(UDR)和事件詳情記錄(EDR)。AIR-控制器150可以利用流事件和數據記錄來配置AIR-客戶端152并且基于所提供的服務對AIR-客戶端152收費。圖24圖示了根據特定實施例、如果數據流不需要被收費，則AIR-路由器154可以簡單地向AIR-控制器150報告流事件，AIR-控制器150隨后存儲事件數據以用于分析的目的。如果在經由AIR-路由器154通信時AIR-客戶端152使用無效的源IP地址，則AIR-路由器154可以檢測到這個不一致并且通知AIR-控制器150，AIR-控制器150隨后可以配置AIR-客戶端152以修改AIR-客戶端152上的策略(AIR協議)，就像在3GAIR實施例中一樣。圖25圖示了根據特定實施例的這種情境。操作類似于圖14中的3GAIR實施例的操作。當AIR-路由器154檢測到AIR-客戶端152正在使用無效的源IP地址時，AIR-路由器154可以向AIR-控制器150通知該事件以使得AIR-控制器150可以記錄該事件并向AIR-客戶端152發送策略更新。圖26圖示了根據特定實施例、AIR架構可以如何檢測本地對等流量兵器提供基于會話的呼叫本地化。這些操作類似于3GAIR實施例的那些操作。當AIR-客戶端152A嘗試與位于相同的本地網絡中的另一AIR-客戶端152C通信時，AIR-控制器150可以檢測該事件并且可以通知AIR-路由器154在本地重定向所述通信。然后，AIR-路由器154在通信請求到達互聯網干線之前搭建這個對等通信。具有WiFi的網絡中的AIR架構在一些實施例中，AIR架構可以被應用于具有WiFi連接的網絡。AIR-路由器和寬帶網絡網關(BNG)可以位于同一位置，并且WiFi可以在由城域以太網論壇(MEF)指定的城域以太網網絡上與BNG通信。WiFi連接可以實現針對AIR-客戶端的無縫會話移動性。當無縫會話移動性被需要時，AIR-客戶端可以運行MIP協議以從WiFi接入附接到AIR-路由器。圖27-32圖示了根據特定實施例、AIR架構可以如何被用在具有WiFi連接的3G+4G網絡(3G/4G/WiFiAIR)中。圖27-32中所示的過程可以在進行少量調整的情況下被應用于具有WiFi的3G網絡(3G/WiFiAIR)。3G/4G/WiFiAIR過程中的很多過程類似于3G/4GAIR過程。因此，對圖27-32的討論集中在WiFi連接如何改變原始過程上。圖27圖示了根據特定實施例、AIR-客戶端152如何接入3G/4G/WiFiAIR。圖27包括分別在3G或4G下進行操作的UE132A-132C、包括無線電網絡控制器(RNC)162的移動回程160、WiFi接入點112和城域以太網網絡、包括諸如SGSN/SGW/MME182之類的接入網關和諸如SGW/PGW184之類的錨點網關188的接入網絡、核心路由器164、連接移動回程160與IP核心172的路由器154以及策略服務器170。互通網關188可以包括隧道終止網關(TTG)、分組數據網關(PDG)或增強型PDG(ePDG)。在3G/4G/WiFiAIR中，AIR-客戶端152具有使用WiFi連接來與AIR架構通信的選項。例如，WiFi接入點112可以與互通網關188通信以將AIR-客戶端152耦接到AIR-控制器150;WiFi可以通過城域以太網網絡通信以將AIR-客戶端152耦接到AIR-路由器154。為了發起AIR架構，根據特定實施例，AIR-客戶端152可以通過WiFi接入點112建立與AIR-控制器150的通信信道。如果AIR-客戶端152正在使用有效的源IP地址，則AIR-控制器150可以進行常規數據流處理。如果AIR-控制器150檢測到任何通信不一致，則AIR-控制器150可以向AIR-客戶端152發送更新后的策略，如根據特定實施例的圖28中所示。通信不一致可以包括AIR-客戶端152使用無效的源IP地址或者無效的ATT。AIR-控制器150可以利用諸如OMA-DM協議之類的協議向AIR-客戶端152發送策略更新。AIR-控制器150也可以與策略服務器170通信以更新AIR-客戶端152的狀態。圖29圖示了根據特定實施例、AIR控制器150可以如何將AIR-客戶端152分流到WiFi接入點112。在該情境中，AIR-客戶端152最初被利用常規數據路徑耦接到AIR-控制器150:通過移動回程160和接入網絡。如果AIR-控制器150確定AIR-客戶端152應當被分流到WiFi連接，則AIR-控制器150可以利用OMA-DM協議向AIR-客戶端152發送策略更新以使得AIR-客戶端152停止通過移動回程160通信并且通過WiFi接入點112與AIR-控制器150通信。AIR-控制器150可以基于以下因素中的一個或多個因素決定將AIR-客戶端152分流到WiFi接入點112:(1)AIR-客戶端152正在使用無效的源IP地址，(2)AIR-客戶端152正在使用無效的ATT，以及(3)在移動回程160上的通信路徑中存在錯誤。同樣，利用類似的過程，AIR-控制器150可以將WiFi接入點112上的AIR-客戶端會話分流到移動回程160。AIR-客戶端152還可以通過WiFi接入點112與AIR-路由器154通信以接入網絡，如根據特定實施例的圖30中所示。針對3G/4G/WiFiAIR的通信過程類似于圖23中所示的3G/4GAIR實施例的那些通信過程。AIR-客戶端152可以經由AIR-控制器150通信以針對任何應用(例如應用X)執行控制平面事務。如果AIR-客戶端152正在使用有效的源IP地址，則AIR-路由器154可以應用從AIR-控制器150接收的流處理策略。AIR-路由器154還可以通知AIR-控制器150任何流事件和任何數據記錄，例如呼叫詳情記錄(CDR)、使用詳情記錄(UDR)和事件詳情記錄(EDR)。AIR-控制器150可以利用流事件和數據記錄來配置AIR-客戶端152并且基于所提供的服務對AIR-客戶端152收費。圖31圖示了根據特定實施例、如果數據流不需要被收費，則AIR-路由器154可以簡單地向AIR-控制器150報告流事件，AIR-控制器150隨后存儲從AIR-路由器154接收的事件數據。如果AIR-客戶端152正在通過WiFi接入點112與AIR-路由器154通信但是正在使用無效的源IP地址，則AIR-控制器150可以配置AIR-客戶端152以修改在AIR-客戶端152上實現的策略。圖32圖示了根據特定實施例的這種情境。核心操作類似于3G/4GAIR實施例的那些操作，如圖14中所示。當AIR-路由器154檢測到AIR-客戶端152正在使用無效的源IP地址時，AIR-路由器154可以向AIR-控制器150通知該事件，AIR-控制器150可以記錄該事件并向AIR-客戶端發送策略更新以糾正策略。圖33圖示了根據特定實施例的AIR-控制器150的邏輯視圖。AIR-控制器150可以包括網絡處理單元(NPU)322、分組定向器/NPU流302、解復用管理器304、會話306、會話管理器308、接口310、過程312、會話緩存/數據庫314、任務316、存儲器318、處理器320和商業邏輯322。商業邏輯322可以包括對AIR架構的行為特征進行編碼。商業邏輯322可以指定AIR架構在不同的環境下應該如何進行響應和操作。例如，商業邏輯322可以確定什么策略應當在AIR-客戶端上被實現;商業邏輯322可以管理在AIR-客戶端上被加載的策略;商業邏輯322可以檢測在所建立的通信信道上的通信故障;并且商業邏輯322可以檢測本地對等連接并通知AIR-路由器相應地做出反應。商業邏輯322可以利用諸如計算機可讀介質、可編程的只讀存儲器(PROM)或閃存之類的存儲器318在軟件中被實現。軟件可以在執行指令或計算機代碼的處理器320上運行。商業邏輯322也可以利用專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯陣列(PLA)或者任何其它集成電路在硬件中被實現。處理器320可以通過修改移動臺標識符中的服務網絡設備標識符來重新路由被選擇的用戶設備。接口310可以提供輸入和/或輸出機制以與其它網絡設備通信。接口可以允許與用戶設備、域名服務器以及其它網關的通信以在網絡中發送和接收數據。接口可以適應很多種類型的通信協議，例如OMA-DM協議、GPRS隧道協議和Diameter協議。接口可以在硬件中被實現以用諸如光、銅和無線介質之類的各種介質以及多種不同的協議發送和接收信號，所述不同的協議中的一些協議可以是非暫時性的。會話管理器308可以提供對網絡設備上的會話306的管理。會話306可以包括用于服務提供商的網絡中的訂戶的一個或多個連接。會話306可以包括與移動設備或移動臺以及通過網絡與移動臺建立的每個數據連接相關的信息。會話可以包括策略信息、計費信息、要被提供的服務、服務質量(QoS)信息以及任何其它可應用的信息。每個會話306可以共享網絡設備上的處理器320和存儲器318資源。會話管理器308可以與網絡設備中的其它模塊和組件一起工作以確保會話被適當地處理。會話管理器308可以分配資源、執行任務以及記錄關于會話的信息。圖34圖示了根據特定實施例的AIR-路由器154的邏輯視圖。AIR-路由器154可以包括解復用管理器334、接口340、過程342、任務346、存儲器348、處理器350、會話搭建模塊354和分析模塊356。會話搭建模塊354可以將數據分組從在AIR架構上建立的一個會話傳送到另一會話。會話搭建模塊354被用于通過將數據分組直接從第一會話傳送到第二會話來搭建在具有第一IP地址的第一會話與具有第二IP地址的第二會話之間的本地對等通信。會話搭建模塊354可以利用諸如計算機可讀介質、可編程的只讀存儲器(PROM)或閃存之類的存儲器348在軟件中被實現。軟件可以在執行指令或計算機代碼的處理器350上運行。會話搭建模塊354也可以利用專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯陣列(PLA)或者任何其它集成電路在硬件中被實現。分析模塊356可以跟蹤AIR-路由器154上的會話以檢測呼叫事件和記錄呼叫數據。分析模塊356能夠維護呼叫詳情記錄(CDR)、使用詳情記錄(UDR)和事件詳情記錄(EDR)并將這些記錄報告給AIR-控制器150。分析模塊356可以利用諸如計算機可讀介質、可編程的只讀存儲器(PROM)或閃存之類的存儲器348在軟件中被實現。軟件可以在執行指令或計算機代碼的處理器350上運行。分析模塊356也可以利用專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯陣列(PLA)或者任何其它集成電路在硬件中被實現。接口340可以提供輸入和/或輸出機制以與其它網絡設備通信。接口可以允許與用戶設備、域名服務器以及其它網關的通信以在網絡中發送和接收數據。接口340可以適應很多種類型的通信協議，例如OMA-DM協議、GPRS隧道協議和Diameter協議。接口340可以在硬件中被實現以用諸如光、銅和無線介質之類的各種介質以及多種不同的協議發送和接收信號，所述不同的協議中的一些協議可以是非暫時性的。圖35圖示了根據特定實施例的用戶設備(UE)132的邏輯視圖。AIR-客戶端152可以包括通信接口360、處理器362、存儲器364、客戶端模塊366和圖形用戶接口(GUI)368。通信接口360可以提供輸入和/或輸出機制以與無線電接入網絡中的其它網絡設備通信。通信接口可以在硬件中被實現以用諸如光、銅和無線介質之類的各種介質以及多種不同的協議發送和接收信號，所述不同的協議中的一些協議可以是非暫時性的。客戶端模塊366可以支持在AIR架構中進行操作的AIR-客戶端152。客戶端模塊366可以建立多個PDN連接以起動AIR實施例;客戶端模塊366可以通過通信接口360接收來自AIR-控制器的策略;客戶端模塊366可以實現所接收的策略以根據所接收的策略操作UE132;并且客戶端模塊366可以通過AIR-控制器發起針對任何應用的控制平面事務。客戶端模塊366可以作為UE132的固件被實現。客戶端模塊366可以在網絡更新期間從網絡被推送到移動設備以適應網絡中的修改。客戶端模塊366可以利用諸如計算機可讀介質、可編程的只讀存儲器(PROM)或閃存之類的存儲器364在軟件中被實現。軟件可以在執行指令或計算機代碼的處理器362上運行。客戶端模塊366也可以利用專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯陣列(PLA)或者任何其它集成電路在硬件中被實現。GUI接口368可以提供與輸入和/或輸出機制的通信以與UE用戶通信。UE用戶可以使用輸入/輸出設備來通過GUI接口368向UE132發送數據或從UE132接收數據。輸入/輸出設備可以包括但不限于鍵盤、屏幕、觸摸屏、監視器和鼠標。GUI接口368可以在多種不同的協議下進行操作，并且GUI接口368可以在硬件中被實現以用諸如光、銅和無線介質之類的各種介質發送和接收信號。用戶設備、路由器和網關AIR-客戶端在其上運行的上述用戶設備可以與利用多個接入技術的多個無線電接入網絡以及有線通信網絡通信。用戶設備可以是提供高級功能的智能電話，所述高級功能例如文字處理、web瀏覽、游戲、電子書功能、操作系統和全鍵盤。用戶設備可以運行諸如SymbianOS、iPhoneOS、RIM’sBIackberry、WindowsMobile、Linux、PaImWebOS和Android之類的操作系統。屏幕可以是可被用于向移動設備輸入數據的觸摸屏并且屏幕可以代替全鍵盤被使用。用戶設備可以具有運行應用或者與應用通信的能力，所述應用由通信網絡中的服務器提供。用戶設備可以從網絡上的這些應用接收更新和其它信息。用戶設備還包括很多其它設備，例如電視機(TV)、視頻投影儀、機頂盒或者機頂單元、數字視頻記錄器(DVR)、計算機、上網本、膝上型計算機以及可以與網絡通信的任何其它音頻/視頻設備。用戶設備還可以將全球定位坐標、簡檔信息或者其它位置信息保存在其堆棧或存儲器中。用戶設備可以具有存儲器，例如計算機可讀介質、閃存、磁盤驅動、光驅動、可編程只讀存儲器(PROM)和/或只讀存儲器(ROM)。用戶設備可以被配置有處理指令和運行可被存儲在存儲器中的軟件的一個或多個處理器。處理器也可以與存儲器和接口通信以與其它設備通信。處理器可以是任何可應用的處理器，例如組合了CPU、應用處理器和閃存的片上系統。接口可以在硬件或軟件中被實現。接口可以被用于接收來自網絡以及本地源的數據和控制信息，例如對電視機的遠程控制。用戶設備還可以提供各種用戶接口，例如鍵盤、觸摸屏、跟蹤球、觸摸板和/或鼠標。在一些實施例中，用戶設備還可以包括揚聲器和顯示設備。AIR-路由器在其上運行的上述路由器可以包括被組織為控制平面和數據平面的功能組件。控制平面包括被用于管理路由器的流量轉發特征的功能組件。這些組件包括路由協議、配置信息和基于分組內所包括的信息以外的信息確定數據分組的目的地的其它類似功能。另一方面，數據平面包括被用于執行針對分組的轉發操作的功能組件。對于單個處理器路由器，控制和數據平面通常在單個處理器上被實現。然而，對于一些高性能路由器，這些平面在路由器的單獨的設備內被實現。例如，控制平面可以在管理程序處理器中被實現，而數據平面可以在諸如協同處理器或轉發處理器之類的硬件輔助的設備內被實現。換言之，數據平面可以在與實現控制平面的硬件分開的硬件中被實現。控制平面可能比數據平面更復雜，因為運行在管理程序處理器上的軟件處理協議消息傳送和其它邏輯以在通信網絡中執行。因此，當執行這種復雜的代碼時在管理程序處理器中更可能發生故障。為了確保路由器中的高可用性，需要配置路由器以將控制平面和數據平面的操作分開。這樣，如果控制平面出現故障而影響了在管理程序處理器上執行的軟件，數據平面可以繼續無故障地操作。由于路由協議組件或對該組件的軟件更新的故障，對控制平面軟件的重新啟動可能是必要的。被配置為在控制平面軟件重新啟動期間允許其數據平面繼續分組轉發操作的路由器被稱為能夠不停止轉發的路由器。雖然路由器的結構可以取決于實現方式而不同，但是路由器可以包括多個線路卡，這些線路卡經由數據總線和結果總線被可通信地耦接到轉發引擎和處理器。線路卡可以包括由端口處理器控制器控制的多個端口處理器。在一些實施例中，轉發引擎和處理器也可以通過通信鏈路被可通信地耦接到彼此。當分組被接收時，在路由器處，分組被路由器元件識別和分析。分組(或者其控制信息的一些或全部)在被端口處理器接收時從端口處理器被發送到被耦接到數據總線的那些設備中的一個或多個設備(例如，端口處理器中的另一端口處理器、轉發引擎和/或處理器)。對分組的處理可以由轉發引擎確定。例如，轉發引擎可以確定分組應當被轉發到端口處理器中的一個或多個端口處理器。這可以通過向相應的端口處理器控制器指示被保存在給定的端口處理器中的分組的備份應當被轉發給所指示的端口處理器來實現。在前述過程中，網絡安全信息可以被包括在通過多種方式路由找到的幀中。例如，轉發引擎可以被用于檢測對于分組中包括網絡安全信息的需要，并且處理器可以被調用進行服務以提供必要的網絡安全信息。這個網絡安全信息可以在分組的內容從端口處理器中的一個端口處理器到端口處理器中的另一端口處理器的傳送期間、例如通過處理器直接提供必要的信息或者經由轉發引擎被包括在分組中。在接收端口處理器處的被組合的分組因而可以被修改以包括必要的網絡安全信息。這種包括安全信息的對分組的處理可以包括對分組的信息的一些或全部的加密、數字簽名或一些其它信息的添加或者能夠使分組安全的處理。在一些實施例中，上述AIR-控制器可以在網絡設備中被實現。這個網絡設備可以實現多個不同的集成的功能。在一些實施例中，以下功能中的一個或多個功能可以在網絡設備上被實現，所述功能包括安全網關(SeGW)、接入網關、網關通用分組無線電業務服務節點(GGSN)、服務GPRS支持節點(SGSN)、分組數據互通功能(PDIF)、接入服務網絡網關(ASNGW)、用戶平面實體(UPE)、IP網關、會話發起協議(SIP)服務器、代理-呼叫會話控制功能(P-CSCF)、詢問-呼叫會話控制功能(I-CSCF)、服務網關(SGW)、分組數據網絡網關(PDNGW)、移動性管理實體(MME)、移動性接入網關(MAG)、HRPD服務網關(HSGW)、本地移動錨點(LMA)、分組數據服務節點(PDSN)、外地代理(FA)和/或歸屬代理(HA)。在特定實施例中，這些功能由網絡設備中的硬件和軟件的組合提供。通用硬件可以被配置在網絡設備中以提供這些專用功能中的一個或多個。網關還可以支持源自于Femto基站的會話，Femto基站將利用寬帶網絡連接到網關。個人或公司可以利用家庭或公司中的Femto基站來支持一個或多個移動節點。網關可以在從Femto基站到宏基站的移交期間提供基于觸發的流量管理，同時維護針對移動節點的流量管理。分流網關可以作為包括xGSN、xGW、xGW-SGW和xGW-PGW的網關的任意組合被實現。在一些實施例中，網絡設備利用集成電路板或卡的集合被實現。這些卡包括用于彼此之間的通信的輸入/輸出接口、用于執行指令和運行被存儲在存儲器中的模塊的至少一個處理器以及用于存儲數據的存儲器。根據一些實施例的實現網關的網絡設備的特征在下面被進一步描述。圖36圖示了根據一些實施例的網絡設備的實現方式。網絡設備400包括用于裝載應用卡和線路卡的槽402。中間平面可以被用在網絡設備中以提供在各種被安裝的卡之間的網絡內設備的通信、功率連接和傳輸路徑。中間平面可以包括總線，例如交換結構404、控制總線406、系統管理總線、冗余總線408和時分多路復用(TDM)總線。交換結構404是通過建立應用卡與線路卡之間的卡間通信而被實現的用于整個網絡設備中用戶數據的基于IP的傳輸路徑。控制總線406互連網絡設備內的控制和管理處理器。網絡設備管理總線提供對諸如提供功率、監控溫度、板狀態、數據路徑錯誤、卡重置和其它故障轉移特征之類的系統功能的管理。冗余總線408提供在硬件故障的情況下對用戶數據的傳輸和冗余鏈路。TDM總線提供對系統上的語音服務的支持。網絡設備支持至少四種類型的應用卡：交換處理器I/O卡(SPIO)410、系統管理卡(SMC)412、分組業務卡(PSC)414和分組加速器卡(未被示出)。用在網絡設備中的其它卡包括線路卡466和冗余縱橫卡(RCC)418。線路卡416在被裝載到網絡設備中時提供到網絡和其它設備的輸入/輸出連接以及冗余連接。線路卡416包括通過以太網、光纖和其它通信介質到網絡的接口。冗余縱橫卡(RCC)418包括到網絡設備中的每個卡的無阻擋縱橫和連接。這允許通過冗余縱橫卡418實現網絡設備中從任意一個卡到任意其它卡的冗余連接。SPIO卡410用作網絡設備的控制器并且負責諸如初始化網絡設備和將軟件配置裝載到網絡設備中的其它卡上之類的事情。系統管理卡(SMC)412和交換處理器卡(未被示出)是用于管理和控制網絡設備中的其它卡的系統控制和管理卡。分組加速器卡(PAC)和分組業務卡(PSC)414提供分組處理、上下文處理功能和轉發功能等等。PAC和PSC414通過使用控制處理器和網絡處理單元執行分組處理操作。網絡處理單元確定分組處理需求;從各種物理接口接收/向各種物理接口發送用戶數據幀;做出IP轉發決定;實現分組過濾、流插入、刪除和修改;執行流量管理和流量策劃;修改/添加/去除分組頭部;以及管理線路卡端口和內部分組傳輸。同樣位于分組加速器卡上的控制處理器提供基于分組的用戶業務處理。操作系統軟件可以基于Linux軟件核并且運行網絡設備中的特定應用，例如監控任務和提供協議棧。該軟件允許網絡設備資源針對控制和數據路徑被分別分配。例如，特定的分組加速器卡和分組業務卡可以專用于執行路由或安全控制功能，而其它分組加速器卡/分組業務卡專用于處理用戶會話流量。在一些實施例中，當網絡需求改變時，硬件資源可以動態地被部署以滿足這些需求。系統可以被虛擬化以支持多個服務的邏輯實例，例如技術功能(例如SeGWPGW、SGW、MME、HSGW、PDSN、ASNGW、PDIF、HA或GGSN)。網絡設備的軟件可以被劃分成一系列執行特定功能的任務。這些任務根據需要彼此通信以在整個網絡設備中共享控制和數據信息。任務是執行與系統控制或會話處理相關的特定功能的軟件過程。在一些實施例中，三種類型的任務在網絡設備中操作:關鍵任務、控制器任務和管理器任務。關鍵任務控制關于網絡設備處理呼叫的能力的功能，例如網絡設備初始化、錯誤檢測和恢復任務。控制器任務對用戶掩蓋軟件的分布式特性并且執行如下任務，所述任務例如監控下屬管理者的狀態、實現相同子系統內的管理者內部通信以及通過與屬于其它子系統的控制器通信來實現子系統間的通信。管理器任務可以控制系統資源并維護系統資源之間的邏輯映射。運行在應用卡中的處理器上的各個任務可以被劃分成子系統。子系統是執行特定任務或者作為多個其它任務的頂點的軟件單元。單個子系統可以包括關鍵任務、控制器任務和管理器任務。可以運行在網絡設備上的一些子系統包括系統起動任務子系統、高可用性任務子系統、恢復控制任務子系統、共享配置任務子系統、資源管理子系統、虛擬私有網絡子系統、網絡處理單元子系統、卡/槽/端口子系統和會話子系統。系統起動任務子系統負責在系統啟動時起動一組初始任務并且根據需要提供各個任務。高可用性任務子系統結合恢復控制任務子系統進行工作以通過監控網絡設備的各個軟件和硬件組件來維護網絡設備的操作狀態。恢復控制任務子系統負責對出現在網絡設備中的故障執行恢復動作并且接收來自高可用性任務子系統的恢復動作。處理任務被分布到并行運行的多個實例中，所以如果發生了不可恢復的軟件錯誤，則針對該任務的整個處理功能不會丟失。用戶會話過程可以按子組的形式被分到會話的集合中以使得如果在一個子組中遇到問題，則另一子組中的用戶將不受該問題的影響。該體系結構還允許對過程設置檢查點，這是一種保護系統以防任何關鍵軟件過程可能出現故障的機制。軟件體系結構的自我治愈屬性通過預測故障并且在本地或者跨過卡邊界立即產生鏡像過程來保護系統以在很少或者不中斷服務的情況下繼續操作。這種獨特的體系結構允許系統在確保完整的計費數據完整性的同時以最高級別的彈性執行操作并且保護用戶的數據會話。共享配置任務子系統為網絡設備提供設置、獲取和接收關于網絡設備配置參數變化的通知的能力并且負責存儲用于在網絡設備內運行的應用的配置數據。資源管理子系統負責向任務分配資源(例如處理器和存儲器功能)并且負責監控任務對資源的使用。虛擬私有網絡(VPN)子系統管理網絡設備中的VPN相關的實體的管理和操作方面，這些方面包括創建單獨的VPN上下文、在VPN上下文內起動IP服務、管理IP池和訂戶IP地址并且在VPN上下文內分配IP流信息。在一些實施例中，在網絡設備內，IP操作在特定的VPN上下文內被進行。網絡處理單元子系統負責針對網絡處理單元的以上所列出的功能中的很多功能。卡/槽/端口子系統負責協調所發生的與卡活動相關的事件(例如對新插入的卡上的端口的發現和配置)并且確定線路卡如何映射到應用卡。在一些實施例中，會話子系統負責處理和監控移動訂戶的數據流。針對移動數據通信的會話處理任務包括:例如針對LTE網絡的S1/S5/S8接口終止、針對CDMA網絡的A10/A11接口終止、針對GPRS和/或UMTS網絡的GSM隧道協議(GTP)終止、異步PPP處理、IPsec、分組過濾、分組調度、Diffserv代碼點標記、統計信息收集、IP轉發和AAA服務。針對這些項中的每一項的責任可以被分布在下屬任務(被稱為管理器)之間以實現更高效的處理和更大的冗余。單獨的會話控制器任務用作集成控制節點以調整和監控管理器并且與其它活動的子系統通信。會話子系統還管理專用的用戶數據處理，例如有效載荷轉型、過濾、統計信息收集、管轄和調度。在提供仿真方面，當MIPv4從移動節點被接收時，會話子系統可以設置MIPv4終止并且設置去往核心網絡的PMIPv6會話。會話管理器可以跟蹤會話和處理的映射以提供網絡之間的仿真和互通。在一些實施例中，數據庫也可以被用于映射會話之間的信息并且存儲例如NAI、HoA、AE信息。網絡設備允許系統資源針對控制和數據路徑被分別分配。例如，特定的PAC/PSC可以專用于執行路由或安全控制功能，而其它PAC/PSC專用于處理用戶會話流量。當網絡需求提高并且呼叫模型改變時，硬件資源可以被添加以適應需要更多處理功率的過程，例如加密、分組過濾等。圖37圖示了根據特定實施例的網絡設備的軟件體系結構的邏輯視圖。如圖所示，軟件和硬件可以被分布在網絡設備內并且跨過不同的電路板、處理器和存儲器。圖37包括主變換處理器卡(SPC)系統管理卡(SMC)500a、次SPC/SMC500b、PAC/PSC502a-502d、通信路徑504和同步路徑506。SPC/SMC500包括存儲器508、處理器510、啟動配置512、高可用性任務514、資源管理器516、交換結構控制518和控制器任務520。SPC/SMC500管理和控制網絡設備，網絡設備包括網絡設備中的其它卡。SPC/SMC500可以按照提供冗余和故障安全保護的主和次布置方式被配置。運行在SPC/SMC500上的模塊或任務與網絡設備全面控制和管理相關。啟動配置任務512包括用于啟動和測試網絡設備的信息。網絡設備還可以被配置為在不同配置下啟動并且提供不同的實現方式。這些可以包括能夠在SPC/SMC500上運行的功能和服務。高可用性任務514通過監控設備和管理恢復工作來維護網絡設備的操作狀態以避免服務的中斷。資源管理器跟蹤并且分配用于網絡設備上的會話和需求的可用資源。這可以包括在運行在網絡設備上的不同處理器和任務之間進行負載平衡。過程可以被分布在系統上以滿足網絡模型和特定過程要求的需要。例如，大多數任務可以被配置為在SPC/SMC500或PAC/PSC502上執行，而一些處理器密集任務也可以在多個PAC/PSC上被執行以利用多個CPU資源。這些任務的分布對用戶來說是看不到的。交換結構控制518控制網絡設備中的通信路徑。控制器任務模塊520可以管理網絡的資源之間的任務以提供例如VPN服務、分配端口以及創建、刪除和修改針對用戶設備的會話。PAC/PSC502是被設計用于分組處理和提供網絡設備上的各種網絡功能所涉及的任務的高速處理卡。PAC/PSC502包括存儲器524、網絡處理單元(NPU)526、處理器528、硬件引擎530和加密組件532、壓縮組件534和過濾器組件536。硬件引擎530可以被布置有卡以支持用于壓縮、分類流量調度、轉發、分組過濾和統計信息匯編的并行分布的處理。在一些實施例中，這些組件可以提供可能比使用通用處理器更高效地被完成的專用處理。每個PAC/PSC502能夠支持多種上下文。PAC/PSC502還能夠運行各種任務或模塊。PAC/PSC502a提供分別覆蓋不同區域的路由的路由管理器522。PAC/PSC502b提供會話管理器538和AAA管理器540。會話管理器538管理與一個或多個用戶設備相對應的一個或多個會話。會話允許用戶設備與針對語音呼叫和數據的網絡進行通信。AAA管理器540管理利用網絡中的AAA服務器的計費、認證和授權。PAC/PSC502提供深度分組檢查任務542和信令解復用544。深度分組檢查任務542提供對第4層以外的分組信息的檢查以供網絡設備使用和分析。信令解復用544可以與其它模塊組合提供服務的可擴展性。PAC/PSC502d通過待命任務546提供冗余。待命任務546存儲狀態信息和其它任務信息以使得如果卡故障或者如果存在被安排好的事件要移除卡，則待命任務可以立即替換活動任務。在一些實施例中，實現處理或數據庫所需要的軟件包括諸如C、C++、C#、Java或Perl之類的高級過程或面向對象的語言。如果需要，軟件也可以用匯編語言來實現。網絡設備中所實現的分組處理可以包括由上下文所決定的任何處理。例如，分組處理可以涉及高層數據鏈路控制(HDLC)成幀、頭部壓縮和/或加密。在特定實施例中，軟件被存儲在可以被通用或專用處理單元讀取以執行本文檔中所描述的過程的存儲介質或設備，例如只讀存儲器(ROM)、可編程只讀存儲器(PROM)、電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)、閃存或磁盤。處理器可以包括任何微處理器(單核或多核)、片上系統(SoC)、微控制器、數字信號處理器(DSP)、圖形處理單元(GPU)或者能夠處理指令的任何其它集成電路，例如x86微處理器。雖然本公開已在之前的示例性實施例中被描述和圖示，但是應當理解本公開只是作為示例，并且對本公開的實現方式的細節的各種改變可以在不脫離本公開的精神和范圍的情況下被做出，本公開只受所附權利要求的限制。其它實施例也在所附權利要求的范圍內。例如，與AIR路由器位于相同位置的AIR控制器。