專利名稱：在ip隧道路徑上執行隧道信令的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及在IP隧道路徑上執行隧道信令的裝置和方法。尤其是，本發明涉及通過在IP隧道路徑上生成并發送對應于端對端信令流的隧道信令流來執行隧道信令的裝置和方法。
背景技術：
隨著因特網技術正變得越來越普遍，下一代通信網絡正被發展成具有集成了基于網間協議(IP)的核心網與各種接入網的結構的“全IP”網絡。在“全IP”網絡中，諸如公共交換電話網(PSTN)等有線網絡和支持例如國際移動電信-2000 (IMT-2000)的無線網絡被鏈接至基于IP的核心網以便作為一個集成的IP網絡來運作。不同類型的網絡的集成經常發生在支持用于支持移動性和服務質量(QoS)的IP版本6 (IPv6)地址系統的網絡和常規的IP版本4 (IPv4)網絡之間，以及發生在IP網絡和非IP網絡之間。因此，需要一種通過包括支持IPv4的網絡裝置和支持IPv6的網絡裝置的整個網絡提供集成的因特網服務的網絡鏈接技術。IP隧道技術作為實現IP網絡和非IP網絡之間或不同類型的IP網絡之間的集成的一項技術已成為關注焦點。IP隧道是一種通過在網絡上的兩個節點之間的虛擬管道發送分組的封裝方法。兩個節點之間的分組發送路徑被叫做IP隧道路徑或IP隧道。在IP隧道路徑上發送的分組包括常規的數 據分組以及包含用于執行諸如QoS和資源保留等特定操作的信令消息的信令分組。通常，通過根據形成IP隧道路徑的網絡類型按合適的形式將隧道IP頭添加到數據分組中，在IP隧道路徑上發送常規的數據分組。例如，當IPv6數據分組在按IPv4協議運作的IP隧道路徑上傳送時，包括IP隧道路徑的兩個端點的地址的IPv4頭被添加至IPv6數據分組中。然而，所描述的方法具有不適合用來發送包括與維護和管理網絡相關聯的信令消息的信令分組的一個方面。具體地，根據所描述的方法，不可能通過將信令分組作為常規數據分組處理從而在IP隧道路徑上反映與信令消息相關聯的操作。例如，由于與信令操作(諸如保留網絡資源以執行涉及IP隧道路徑的QoS和發送路由警示選項或某個協議號)相關聯的信息被隧道IP頭封裝，所以它沒有在IP隧道路徑上的節點上顯示。因此，所描述的信令操作可能無法在IP隧道路徑上執行。另外，在常規的QoS方法的情況下，當根據對應于數據分組的服務流類型對在IP隧道路徑上發送的數據分組進行分類以便為每種類型執行調度時，如果在IP隧道路徑上發送的IP分組被隧道IP頭封裝，則不能在IP隧道路徑上識別出服務流類型。因此，所描述的調度操作會沒有被合適地執行。
另一方面，可添加用戶數據報協議(UDP)頭用來在隧道路徑上識別QoS數據分組。然而，由于UDP頭相對大，所以通過將UDP頭添加至所有通過IP隧道路徑的分組會使開銷明顯增加。尤其是，因為對于諸如IP電話(VoIP)等發送小分組的服務來說由于UDP頭的添加會使開銷變得較大，所以這種類型的隧道方法是不合適的。另一方面，已公開一種通過使用由因特網工程任務組(IETF)提出的用于安全發送和接收IP層中的分組的IP安全(IPSEC)協議的安全參數索引(SPI)字段來封裝分組以便在IP隧道路徑上識別被封裝的消息的方法。根據這種方法，在不會由于添加附加的頭帶來任何開銷的情況下而在IP隧道路徑上存在優良信令是有可能的。然而，該方法只能應用于支持IPSEC協議的IP隧道路徑。由于常規的資源保留協議(RSVP)不支持之后將要描述的由發送方啟動的信令并且沒有考慮到移動性(例如，會話標識符值隨移動節點的越區切換而變化)，因此采用所述的將IP頭或m)P頭添加至IP分組的方法或采用IPSECSPI字段的常規資源保留協議(RSVP)不能夠有效地支持主機的移動性。此外，上述的常規技術不提供用于同時支持單獨隧道信令流和多個集合的隧道信令流的數據對象，因此，當IP網絡的接收方和發送方之間的隧道部分和集合部分以重疊的形式共存或從重疊的形式中分離出來時，在這兩個部分中執行信令和數據發送有一個依賴不同數據對象的問題。結果，IP分組的開銷增加，以用于存儲關于上述關系的信息，由此導致信令和數據發送的延時。因此，增加了對執行隧道信令的方法的關注，其中該方法對IP隧道路徑上的單獨隧道信令和集合隧道信令提供有效的支持和統一的管理。為了解決常規技術的問題，提供一種在IP隧道路徑上執行隧道信令的新技術。
發明內容
技術問題本發明的示例性實施例的一個方面是至少解決上述問題和/或缺點并至少提供以下描述的優點。因此，本發明的示例性實施例的一個方面是提供在IP隧道路徑上有效執行信令和數據發送的裝置和方法。本發明的示例性實施例還提供一種能綜合地管理端對端會話和隧道會話的新的會話綁定數據對象。本發明的示例性實施例還提供一種能綜合地管理通過端對端路徑或IP隧道路徑提供的數據會話的集合的新的會話綁定數據對象。本發明的示例性實施例還提供一種用于以簡單并且直接的方式在IP隧道路徑上執行集合部分的資源保留或資源釋放的裝置和方法。技術方案根據本發明的一個示例性方面，提供了一種在IP隧道路徑上執行隧道信令的方法，該方法包括通 過與IP隧道路徑相連接的端對端路徑發送端對端信令流，生成對應于該端對端信令流的隧道信令流，以及通過IP隧道路徑發送生成的隧道信令流，其中該端對端信令流和隧道信令流分別包括存儲關于與該端對端信令流相關聯的端對端會話或與該隧道信令流相關聯的隧道會話的綁定信息的綁定數據對象。
根據本發明的另一個示例性方面，提供一種網絡裝置，該網絡裝置包括用于通過與IP隧道路徑相連接的端對端路徑發送和接收端對端信令流的端對端接口，用于通過IP隧道路徑發送和接收隧道信令流的隧道接口，用于通過參考隧道信令流中所包括的隧道信令消息執行與隧道信令消息相關聯的操作的隧道信令執行單元，以及用于生成對應于端對端信令流的隧道信令流并基于關于與端對端信令流相關聯的端對端會話或與隧道信令流相關聯的隧道會話的綁定信息來控制隧道信令的隧道信令控制單元。當結合附圖，從公開了本發明的示例性實施例的以下詳細描述中，本發明的其它目的、優點以及顯著的特征將對本領域的技術人員變得顯而易見。
當結合附圖，從以下詳細描述中，本發明的某些示例性實施例的上述以及其它目的、特征和優點將變得更顯而易見，在附圖中:圖1是示出應用根據本發明的一個示例性實施例的執行隧道信令的方法的網絡的實施例的圖示；圖2是示出應用于根據本發明的一個示例性實施例的執行隧道信令的方法的綁定數據對象的示例性字段格式的圖示；圖3是示出圖2的綁定數據對象中所包括的各種類型的綁定的圖示；圖4是示出根據本發明的一個示例性實施例的IP隧道路徑和集合部分的圖示；圖5是示出根據本發明的另一個示例性實施例的IP隧道路徑和集合部分的圖示；圖6是示出 根據本發明的又一個示例性實施例的IP隧道路徑和集合部分的圖示；圖7是示出根據本發明的再一個示例性實施例的IP隧道路徑和集合部分的圖示；圖8是示出根據本發明的一個示例性實施例的具有隧道信令功能的網絡裝置的內部配置的框圖；以及圖9是示出圖8的示例性隧道信令控制單元的內部配置的框圖。在所有附圖中，相同的附圖標記將被理解為指示相同的元素、特征和結構。
具體實施例方式提供本說明書中所定義的諸如具體構造和要素等內容以幫助對本發明的示例性實施例的綜合理解。因此，本領域的普通技術人員將認識到能對此處描述的實施例作出各種變化和修改而不脫離本發明的范圍和精神。此外，為清楚和簡明起見，省略了公知的功能和構造的描述。圖1是示出應用根據本發明的一個示例性實施例的執行隧道信令的方法的網絡的實施例的圖示。該網絡具有由端對端路徑110和130以及IP隧道路徑120形成的結構，其中端對端路徑110和130根據IPv6協議運行，而IP隧道路徑120根據IPv4協議運行。如圖1所示，IP隧道路徑120包括隧道入口節點103、隧道出口節點105以及至少一個中間節點104。隧道入口節點103允許由端對端路徑110和130的發送方101發送的分組進入IP隧道路徑120，隧道出口節點105釋放在IP隧道路徑120內發送的分組以便發送至端對端路徑110和130的接收方107，而至少一個中間節點104在隧道入口節點103和隧道出口節點105之間發送數據分組或信令分組。示例性端對端路徑和IP隧道路徑可由分別支持IPv4和IPv6協議的網絡形成。然而，為易于描述，支持IPv6協議的端對端路徑和支持IPv4協議的IP隧道路徑作為非限制性示例在圖1中示出。此外，示例性實施例可包括端對端路徑和IP隧道路徑在其中基于IP網絡運作的移動IPv4網絡、移動IPv6網絡以及其它可能類型的不同IP網絡。下面將詳細描述根據本發明的示例性實施例的執行隧道信令的方法的操作。首先，執行隧道信令的方法包括在端對端路徑內發送端對端信令流。此外，端對端信令流可從IP隧道路徑120的入口節點103或出口節點105發送至端對端路徑110和130的發送方101或接收方107。具體地,如圖1所示，當端對端路徑110和130由IPv6網絡形成時,可根據IPv6協議通過支持IPv6網絡的端對端路徑110和130上的節點發送端對端信令流。另外，當端對端節點110和130由IPv4網絡形成時，可根據IPv4協議發送端對端信令流。在這種情況下，該信令流指示包括信令消息的分組，并且該信令消息指示在網絡配置元件之間發送、用于執行信令的消息。說明書中使用的術語“信令”可適用于在網絡配置元件之間交換涉及網絡裝置的操作或管理的、包括一般數據的控制信息的一般操作。具體地，信令可包括交換與網絡安全相關聯的控制信息或者用于執行服務質量(QoS)等的與網絡資源的保留、修改和釋放相關聯的操作。在下文中，信令將主要從QoS和資源保留的角度來描述。然而，由于本發明適用于一般信令，所以本發明并不僅限于下文的示例性實施例。說明書中的信令流指的是端對端信令流或隧道信令流。端對端信令流指示在發送方101和接收方107之間發送的信令流。網絡端包括在端對端路徑110和130內的發送方101和接收方107。廣義上，端對端路徑指的是連接發送方101和接收方107的整個網絡路徑。然而，說明書中所使用的 端對端路徑指的是排除IP隧道路徑120之外的整個網絡路徑。隧道信令流可指示在IP隧道路徑120的隧道入口節點103 (稱作“入口節點”)和隧道出口節點105 (稱作“出口節點”)之間的信令流。為了正確地提供端對端服務，不僅需要在端對端路徑上的節點102和106處，而且還需要在IP隧道路徑120上的節點103、104和105處處理信令消息。然而，由于IP隧道路徑120由端對端路徑110和130之間的不同網絡形成，所以端對端信令流可以不在IP隧道路徑120上的節點103、104和105處被處理。由此，本發明的執行隧道信令的示例性方法包括生成對應于端對端信令流的隧道信令流，以及通過IP隧道路徑發送生成的隧道信令流。由于生成的隧道信令流僅在IP隧道路徑120上發送，因此生成的隧道信令流可包括與用于端對端信令的端對端信令流相對應的信息。對應的信息可包括隧道信令流的隧道流標識符和端對端信令流的會話標識符。會話標識符是與端對端信令流相關聯的服務會話的典型標識符，并且標識了發送的端對端信令流，以順利地提供基于端對端連接的服務。與會話標識符一起存儲的隧道流標識符是隧道信令流的典型標識符。當IP隧道路徑120的配置被改變，換言之，當入口節點103和出口節點105中的一個或兩者被改變時，更新或新生成隧道流標識符。即，隧道流標識符可根據IP隧道路徑120的地址信息改變其值。相反，當繼續端對端服務會時，會話標識符被維持為同樣的值。
在本發明的執行隧道信令的一個示例性方法中，由于通過將會話標識符從隧道流標識符中區別出來而使得端對端信令流從隧道信令流中分離出來，因此可在例如支持移動IP網絡的便攜式因特網系統等移動IP環境中順利地提供無縫的端對端信令。下面將詳細描述本發明的IP環境的應用。在本發明的執行隧道信令的一個示例性方法中，可在使用額外的UDP頭而不增加開銷的情況下在IP隧道路徑上的每個節點處標識信令消息。相反，常規的隧道方法應用于一般的數據流。具體地，在本發明的執行隧道信令的一個示例性方法中，由于針對多媒體應用服務，端對端QoS被支持具有適合多媒體應用的類型，所以可通過減少分組開銷來向用戶提供聞質量服務。如上所述，由于彼此區別開的會話標識符和隧道流標識符作為分別相應于端對端信令流和隧道信令流的對應信息被一起存儲，因此IP隧道路徑120和端對端路徑110和130的信令可被有效連接。根據本發明的一個示例性實施例，可從包括多個候選數據字段的數據字段列表中選擇用于存儲隧道流標識符的數據字段。作為一個示例，配置隧道信令流的IP分組的IP頭中的區分服務代碼點(DSCP)字段可被選擇為用于存儲隧道流標識符的數據字段。DSCP字段是一種用于在區分服務中提供QoS的字段并且被包括在IPv4協議和IPv6協議兩者中。因此，DSCP字段可廣泛適用于各種IP隧道路徑。作為另一個示例，IPv6頭中的流標簽可被選擇為用于存儲隧道流標識符的隧道流標識符字段。由于流標簽被分配有大于DSCP字段的字節數，因此被允許通過IP隧道路徑120發送的隧道信令流的總數更多。因此，當IP隧道路徑120支持IPv6協議時，通過使用IPv6頭中的流標簽可有效地執行隧道信令。可通過參考 端對端信令流的IP頭、配置IP隧道路徑的網絡類型以及與端對端信令流相關聯的服務類型中的至少任意一個來選擇用于存儲隧道流標識符的數據字段。從多個候選數據字段中選出的數據字段內所存儲的隧道流標識符可與源和目的地地址一起被發送至IP隧道路徑120上的至少一個節點。源和目的地地址可以是入口節點或出口節點的地址。當不支持DSCP字段和IPv6流標簽時，IP安全協議(IPSEC)頭的安全參數索引(SPI)或用戶數據報協議(UDP)頭可被選擇為用于存儲隧道流標識符的數據字段。另一方面，由于不可能在通信量集中的部分中(例如圍繞核心網)基于每個流處理至少一個數據會話中所包括的所有數據流，因此共享諸如QoS特性等共同特性的流被綁定成一個類以執行諸如分組調度等操作。綁定操作被稱為“集合”，并且集合了數據部分的部分被稱為“集合部分”。集合部分可位于連接發送方101和接收方107的端對端路徑上，并且可以是或不是重疊的形式。另外，除了集合之外，當不同服務會話之間建立關聯時，并且當通過一個信令處理是有利的情況下，可通過使用會話綁定方法綁定多個會話以對其進行處理。在本發明的一個示例性實施例中，為了綜合地管理IP隧道路徑上的信令和集合部分以及會話綁定部分中的信令，提供了一種包含于端對端信令流和/或隧道信令流中的綁定數據對象的配置。
圖2是示出被應用于根據本發明的一個示例性實施例的執行隧道信令的方法的綁定數據對象200的字段格式的圖示。參考圖2，綁定數據對象200包括綁定類型值字段210和會話標識符字段220。會話標識符字段220存儲典型的端對端會話標識符或隧道會話標識符的值。綁定類型值字段210存儲每個會話綁定的值以便通過使用單個綁定數據對象來處理各種類型的會話綁定。該綁定數據對象可被包括在形成端對端信令流或隧道信令流的IP分組的凈荷中。圖3是示出圖2的綁定數據對象所包括的各種類型的綁定的表。參考圖3，存儲于圖2的綁定類型值字段210中的各種類型的綁定可包括端對端一隧道綁定值0x01、雙向綁定0x02、集合綁定0x03以及隧道集合綁定0x04。下文中，將參考附圖描述各種類型的綁定。圖4示出是根據本發明的一個示例性實施例的IP隧道路徑和集合部分的圖示。如圖4所示，根據本發明的一個示例性實施例，IP隧道路徑450沒有與集合部分460重疊。從發送方410生成的端對端信令流通過端對端路徑上的節點420被發送至IP隧道路徑450的入口節點，并且隧道信令通過從入口節點生成的隧道信令流在IP隧道上執行。當隧道信令在IP隧道上執行時，在隧道信令流的圖2的綁定數據對象200的綁定類型值字段210內，存儲指示端對端會話和隧道會話之間的綁定類型的端對端一隧道綁定值0x01 ο端對端一隧道綁定值0x01被存儲于由IP隧道路徑的入口節點接收的端對端信令流中，并在隧道信令終止之前或之后被轉發至IP隧道路徑的出口節點。出口節點通過端對端路徑上的中間節點430將端對端信令流發送至集合部分460上的起始節點。集合部分460的起始節點將集合綁定值0x03存儲于端對端信令流的綁定類型值字段中。在集合部分上，針對集合數據會話，通過單個信令流執行端對端信令，并且對于不包括集合部分的路徑，針對每個服務會話執行端對端信令。雖然沒有在圖3中示出，但指示了不存在會話綁定的綁定值0x00可在不包括IP隧道路徑和集合部分的路徑上被存儲于綁定類型值字段中。具體地，綁定值0x00可在IP隧道路徑的出口節點處或集合部分結束的結束節點處被存儲于圖2的綁定類型值字段210中。此外，當信令起始于接收方440時，應用上述操作。圖5是示出根據本發明的另一個示例性實施例的IP隧道路徑和集合部分的圖示。圖5的IP隧道路徑570和集合部分580在某些部分上部分重疊。在IP隧道路徑570的入口節點處，對應于從發送方510發送的并通過端對端路徑上的中間節點520的接收到的端對端信令流生成隧道信令流。在入口節點處的接收到的端對端信令流和生成的隧道信令流中的圖2的綁定類型值字段210中，端對端一隧道綁定值0x01被共同地存儲。入口節點向IP隧道路徑570上的至少一個節點發送生成的隧道信令流以執行隧道信令。如圖5所示，當集合部分580的起始節點530置于隧道信令路徑上時，除了端對端一隧道綁定值0x01之外，集合綁定0x03被存儲于綁定類型值字段210中。此夕卜，對于位于IP隧道路徑570上 的集合部分580，隧道集合綁定值0x04可被另外定義和使用。由于IP隧道路徑570的出口節點仍然位于集合部分580之內，因此出口節點可建立端對端信令流的綁定作為集合綁定0x03,以便將從入口節點轉發來的端對端信令流通過端對端路徑發送。綁定值0x00可被記錄在端對端信令流的綁定類型值字段210中，其中該端對端信令流位于在集合部分580之外并通過中間節點550并被發送至接收方560。當信令始于接收方560時，在位于集合部分580內的隧道出口節點540處，端對端隧道綁定值0x01被追加至集合綁定0x03，或者隧道集合綁定值0x04可被記錄在綁定類型值字段210中，在位于IP隧道路徑570上的集合部分的起始節點530處，端對端隧道綁定值0x01被記錄。圖6是示出根據本發明的又一個示例性實施例的IP隧道路徑和集合部分的圖示。在圖6中，IP隧道路徑650和集合部分660完全重疊。根據圖6的示例性實施例，IP隧道路徑650的入口節點成為集合部分660開始的起始節點，IP隧道路徑650的出口節點成為集合部分660結束的結束節點。IP隧道路徑650的入口節點接收從發送方610發送的端對端信令流，該端對端信令流通過中間節點620傳送。由于IP隧道路徑650的入口節點與集合部分660的起始節點相同，所以可以建立被入口節點接收的端對端信令流與生成的隧道信令流的綁定，作為隧道集合綁定值0x04。由于該示例性實施例是IP隧道路徑650或集合部分660的具體示例，所以可以建立端對端信令流與隧道信令流的綁定，作為端對端一隧道綁定值0x01或者集合綁定值0x03。針對IP隧道路徑上集合的數據會話，可通過使用具有已建立的綁定的隧道信令流來執行例如資源保留、QoS建立等信令操作。此外，具有相同綁定的端對端信令流從入口節點被轉發至IP隧道路徑650上的出口節點。可建立 轉發的端對端信令流的綁定,作為發送至接收方640的綁定值0x00,并經過中間節點630。當信令起始于接收方640時，也可應用上述操作。如圖6所示，根據本發明的另一個示例性實施例，當IP隧道路徑650和集合部分660重疊時，通過IP隧道路徑650執行的隧道信令由用于集合IP隧道路徑上的多個數據會話的串行消息流組成。S卩，根據本發明的示例性實施例執行隧道信令可包括接收集合了端對端路徑上的多個數據會話的端對端集合消息，基于接收到的端對端集合消息生成集合了 IP隧道路徑上的多個數據會話的隧道集合消息，以及向IP隧道路徑上的至少一個節點發送生成的隧道集合消息。作為隧道集合消息的一個示例，隧道集合消息可包括用于多個數據會話的集合關聯生成消息、集合關聯修改消息以及集合關聯刪除消息中的至少一個。另外，如圖6所示，根據本發明的另一個示例性實施例，當IP隧道路徑和集合路徑完全重疊時，可動態執行網絡資源的保留、修改以及釋放，用于提供IP隧道路徑上的數據會話的集合。動態網絡資源的管理可簡單地通過隧道信令消息的交換來執行。圖7是示出根據本發明的又一個示例性實施例的IP隧道路徑和集合部分的圖示。作為參考，以下僅以網絡資源保留釋放為例。然而，對于本領域的技術人員來說顯然的是，相同的想法還適用于建立集合資源的另外保留和修改的情況。
參考圖7，IP隧道路徑750的入口節點接收從發送方710發送的端對端資源保留釋放消息701，其中該消息經過中間節點720。端對端資源保留釋放消息701可與資源釋放操作相關聯，其中該資源來自最初用于集合IP隧道路徑750上的多個數據會話而保留的網絡資源，并且與由于路由的狀態改變而不再被使用的會話相關聯。另外，當數據會話不再通過集合部分來提供時，端對端資源保留釋放消息701可以是與數據會話相關聯的網絡資源釋放消息，其中數據會話通過越區切換支持移動IP網絡的移動終端被提供給該移動終端。入口節點可生成隧道資源保留釋放消息703，其中該隧道資源保留釋放消息703基于端對端資源保留釋放消息701被發送至IP隧道路徑750上的至少一個節點。另外，當端對端資源保留釋放消息702被發送至出口節點時(該消息702來自接收方740并經過中間節點730)，隧道資源保留釋放消息703可由出口節點生成。根據本發明的一個示例性實施例，資源保留釋放消息702可以是一種被添加至隧道資源保留釋放消息703的資源釋放標志。依據該示例性實施例，IP隧道路徑750上的集合資源可以被快速且簡單地釋放，而不生成額外的資源保留釋放消息702。如圖7所示，一開始，涉及與IP隧道路徑750重疊的集合部分760的保留的集合資源沒有被維護，直至該集合部分760被釋放。但是，當路由的狀態改變或者當移動終端執行越區切換時，最初所保留的集合資源被動態地釋放、修改或添加。因此，可通過使用完全相同的網絡資源來有效運行網絡資源并處理更多的服務會話。上述釋放資源的方法用于集合部分中的資源的使用并且可用于包括圖4和圖5的所有類型的集合部分。回頭參考圖3，被應用于根據本發明的一個示例性實施例的執行隧道信令的方法的綁定類型值可以是雙向綁定值0x02，該值指示了多個端對端會話之間或不同方向的隧道會話之間的綁定。雙向綁定值0x02可以被應用于圖4至圖6所示出的所有情況以及通過采用單個信令流執行雙向會話的QoS建立或資源保留的情況。
此外，圖3中示出的一段未使用的綁定值0x05 可被用作用于對應于額外定義的綁定類型的綁定類型值的保留區域。作為示例，一個指示在其中僅當提供了其它會話才提供特定會話的多個會話之間的綁定的從屬綁定可被定義為未使用的綁定0x05'使用未使用的綁定值0x05 來額外定義的綁定可與應用專用的會話綁定類型相關聯，或者在添加信令協議支持的會話綁定類型時使用。此外，用于未使用的綁定值0x05 的區域可被用于需要額外與每個綁定存儲在一起的數據。根據本發明的一個示例性實施例的IP隧道路徑可以是移動IP隧道路徑，其中該移動IP隧道路徑連接移動節點(MN)，支持IP協議，包括家鄉代理(HA)。根據本發明的一個示例性實施例的移動IP環境可包括移動IPv4協議、移動IPv6協議和支持移動性的任何類型的IP環境。根據本發明的一個示例性實施例的隧道信令的方法適于應用于移動環境。作為示例，由于當具有作為入口節點或出口節點的移動節點的IP隧道路徑通過越區切換移動節點而被改變時，與端對端信令流相關聯的會話標識符不會被改變，所以端對端服務會話的連續性可被維持。另外，由于沒有添加附加頭用于IP隧道路徑上的隧道信令，因此分組開銷可以被最小化。此外，由于在其中通過支持并行信令和發送方啟動的信令的方法使得IP隧道路徑頻繁地改變的移動IP環境中提供了較快的隧道信令，因此可有效地處理由移動節點的越區切換所造成的服務延遲的問題。根據上述本發明的示例性實施例的IP隧道路徑上的隧道信令的方法可被記錄在包括實現由計算機所體現的各種操作的程序指令的計算機可讀介質中。該介質還可包括單獨的或與程序指令相結合的數據文件、數據結構等。計算機可讀介質的示例包括諸如硬盤、軟盤和磁帶等磁介質；諸如CD ROM盤和DVD等光介質；諸如光盤等磁光介質；以及專門被配置成存儲和執行程序指令的硬件設備，諸如只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、閃存等。該介質還可以是諸如光學或金屬線、波導等發送介質，包括發送指定了程序指令、數據結構等的信號的載波。程序指令的示例包括諸如由編譯器產生的機器代碼和包含可使用解釋器由計算機執行的高級代碼的文件兩者。所述的硬件設備可被配置為一個或多個軟件模塊以便執行上述本發明的實施例的操作。本發明的示例性實施例可被應用于在IP隧道路徑上執行隧道信令的網絡裝置。圖8是示出根據本發明的一個示例性實施例的具有隧道信令功能的網絡裝置的內部配置的框圖。圖8中的隧道接口 810是該網絡裝置的一個組件，用于在IP隧道路徑上發送和接收隧道信令流。根據本發明的一個示例性實施例，隧道接口 810將網絡裝置與IP隧道路徑相連。根據本發明的一個示例性實施例,端對端接口 820在端對端路徑上發送和接收端對端信令流并將網絡裝置與端對端路徑相連接。當根據本發明的一個示例性實施例的網絡裝置位于入口節點103處時，則 端對端接口 820相應地向發送方101發送或接收來自發送方101的數據流或端對端信令流。此外，當根據本發明的一個示例性實施例的網絡裝置位于出口節點105處時，則端對端接口 820相應地向接收方107發送或接收來自接收方107的數據流或端對端信令流。隧道接口 810和端對端接口 820分別由具有根據包括IPv4、IPv6、移動IPv4和移動IPv6協議中的至少一個的尋址方法來處理數據流或信令流的功能的網絡接口形成。隧道信令執行單元840根據例如隧道信令流中所包括的信令消息執行適當的信令操作，并可包括用于提取信令消息的邏輯、用于讀取信令消息的邏輯以及用于根據該信令消息更新網絡裝置的QoS信息和資源保留信息的邏輯。隧道信令控制單元830控制根據本發明的一個示例性實施例的網絡裝置的組件中的隧道接口 810、端對端接口 820以及隧道信令執行單元840。另外，隧道信令控制單元830生成用于在IP路徑上進行信令的隧道信令消息。隧道信令控制單元830具有如下所述的內部配置。圖9是示出圖8的隧道信令控制單元830的內部配置的框圖。IP分組提取單元940從端對端信令流或隧道信令流中提取IP分組。綁定類型值讀取單元920讀取所提取的IP分組中所包括的綁定類型值。作為一個示例，綁定類型值讀取單元920可從IP分組的凈荷中所包括的隧道數據對象字段中提取綁定類型值。綁定類型值配置單元930接收將要被配置或修改的綁定類型值，并可通過使用接收到的綁定類型值來配置或修改存儲于IP分組的圖2中的數據字段210中的綁定類型值。根據本發明的一個示例性實施例的綁定類型值可包括端對端一隧道綁定、雙向綁定、集合綁定以及隧道集合綁定:端對端一隧道綁定指示端對端會話和隧道會話之間的綁定，雙向綁定指示多個端對端會話或不同方向的隧道會話之間的綁定，集合值指示一種集合了多個數據會話的類型，而隧道集合綁定指示集合在IP隧道路徑上執行。消息生成單元910通過參考接收到的端對端信令流中所包括的信令消息來生成隧道信令流的隧道信令消息。作為一個示例，可通過復制端對端信令流的信令消息來生成隧道信令流的隧道信令消息。隧道信令消息可包括與IP隧道路徑上的QoS相關聯的QoS消息，保留、修改以及釋放執行QoS所需的網絡資源的網絡資源保留消息，以及在隧道路徑上執行與IP隧道路徑上發送的安全數據流相關聯的操作的網絡安全消息。另外，消息生成單元910可生成與隧道信令流相關聯的隧道流標識符。隧道流標識符是新生成的值或者是當IP隧道路徑改變時被修改的值，并且可與與端對端信令流相關聯的服務會話的會話標識符一起存儲于數據對象中。另外，消息生成單元910可通過參考由綁定類型值讀取單元920讀取的綁定類型值來控制隧道信令消息的發送和接收。具體地，消息生成單元910執行保留、修改以及釋放用于隧道會話和端對端會話之間的綁定或數據會話的集合的網絡資源的操作，以及在IP隧道路徑與集合部分重疊時配置或修改包括生成的隧道信令消息的隧道信令流的綁定類型值的操作。根據本發明的示例性實施例的網絡裝置可包括網絡裝置，例如在有線的IP網絡上運行的路由器、具有訪問控制路由器(ACR)的無線網絡裝置、網關GPRS支持節點(GGSN)
坐寸ο此處，通過參考圖9和圖9，描述了根據本發明的一個示例性實施例的具有IP隧道信令功能的網絡裝置。由于參考圖1至圖7所描述的上述示例性實施例可被應用于根據本發明的網絡裝置，因此下文中省略了與網絡裝置相關聯的具體描述。根據本發明的一個示例性實施例，由于通過與端對端信令的互操作執行IP隧道路徑上的隧道信令，可執行端對端QoS、網絡資源保留以及安全管理，因此，可保證提供給用戶的QoS。另外，根據本發明的一個示例性實施例，由于存儲隧道流標識符的數據字段是從多個可選擇的數據字段中選出的，所以取決于服務應用的網絡類型、通信量狀態以及自適應的隧道信令可被控制。另外，根據本發明的一個示例性實施例，即使在服務會話被繼續時越區切換支持移動IP的移動節點的情況下，由于會話標識符被維持為相同的值，可靠地支持了主機的移動性。另外，根據本發明的一個示例性實施例，可通過使用存儲了端對端會話與隧道會話的綁定信息的會話綁定數據對象來綜合地管理端對端會話和隧道會話。另外， 根據本發明的一個示例性實施例，由于與數據流或數據會話的集合關聯相關聯的綁定類型值被存儲于會話綁定對象的綁定類型值字段中，因此可按統一的方式有效地管理IP隧道路徑或端對端路徑上提供的數據流的集合。
另外，根據本發明的一個示例性實施例，由于動態地執行集合部分的資源保留或資源釋放，而不需要額外的保留或釋放消息，所以可根據路由或終端的移動性的狀態改變來順利地執行網絡資源。盡管參考本發明的某些示例性實施例展示并描述了本發明，但本領域的技術人員將意識到，可在本發明中作出形式上或細節上的各種變化，而不脫離由所附權利要求及其等效技術方案 定義的本發明的精神和范圍。
權利要求
1.一種在IP隧道路徑上執行隧道信令的方法，所述方法包括: 通過與IP隧道路徑相連接的端對端路徑發送端對端信令流； 生成對應于所述端對端信令流的隧道信令流；以及 通過所述IP隧道路徑發送所生成的隧道信令流，其中所述端對端信令流和所述隧道信令流分別包括存儲關于與所述端對端信令流相關聯的端對端會話的第一綁定信息的第一綁定數據對象以及存儲關于與所述隧道信令流相關聯的隧道會話的第二綁定信息的第二綁定數據對象， 其中所述第一綁定信息包括指示所述端對端會話的綁定類型的綁定類型值，第二綁定信息包括所述隧道會話的綁定類型的綁定類型值，且所述第一綁定信息的綁定類型值和所述第二綁定信息的綁定類型值被存儲來使用單個綁定數據對象處理各種類型的會話綁定。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述綁定類型值包括指示所述端對端會話和所述隧道會話之間的綁定的端對端一隧道綁定。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述綁定類型值包括指示所述端對端會話和所述隧道會話之間的綁定的端對端一隧道綁定。
4.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述發送所生成的隧道信令流包括將所述綁定類型值改變為隧道集合綁定和將所述綁定類型值從隧道集合綁定改變過來中的至少一個。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，當一集合部分的起始節點或結束節點位于所述IP隧道路徑上時，所述綁定類型值被改變，其中所述集合部分集合了通過所述端對端路徑和所述IP隧道路徑中的任何一個提供的多個數據會話。
6.如權利要求4所述的方法，其特征在于，當所述IP隧道路徑的隧道入口節點或隧道出口節點位于所述集合部分中時，所述綁定類型值被改變。
7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述綁定類型值是指示多個端對端會話或不同方向的隧道會話之間的綁定的雙向綁定。
8.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述綁定類型值是指示通過所述端對端路徑提供的多個數據會話的集合的集合綁定。
9.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述綁定類型值是指示通過所述IP隧道路徑提供的多個數據會話的集合的集合綁定。
10.如權利要求8所述的方法，其特征在于，所述發送所生成的隧道信令流包括: 接收集合了所述端對端路徑上的多個數據會話的端對端集合消息； 基于所接收的端對端集合消息生成集合了所述IP隧道路徑上的多個數據會話的隧道集合消息；以及 將所生成的隧道集合消息發送至所述IP隧道路徑上的至少一個節點。
11.如權利要求9所述的方法，其特征在于，所述發送所生成的隧道信令流包括: 接收集合了所述端對端路徑上的多個數據會話的端對端集合消息； 基于所接收的端對端集合消息生成集合了所述IP隧道路徑上的多個數據會話的隧道集合消息；以及 將所生成的隧道集合消息發送至所述IP隧道路徑上的至少一個節點。
12.如權利要求10所述的方法，其特征在于，所述隧道集合消息包括用于所述多個數據會話的集合關聯生成消息、集合關聯修改消息以及集合關聯刪除消息中的至少一個。
13.如權利要求11所述的方法，其特征在于，所述隧道集合消息包括用于所述多個數據會話的集合關聯生成消息、集合關聯修改消息以及集合關聯刪除消息中的至少一個。
14.如權利要求10所述的方法，其特征在于，所述隧道集合消息是釋放所述IP隧道路徑上的全部或部分所保留的網絡資源的資源保留釋放消息。
15.如權利要求11所述的方法，其特征在于，所述隧道集合消息是釋放所述IP隧道路徑上的全部或部分所保留的網絡資源的資源保留釋放消息。
16.如權利要求1所述的方法，其特征在于，當所述端對端會話被繼續時，所述會話標識符被維持為一個同樣的值。
17.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述發送所生成的隧道信令流包括: 生成與所述隧道信令流相關聯的隧道流標識符；以及 選擇用于存儲所述隧道流標識符的數據字段。
18.如權利要求17所述的方法，其特征在于，所述選擇用于存儲所述隧道流標識符的數據字段包括從包括多個候選數據字段的數據字段列表中進行選擇。
19.如權利要求18所述的方法，其特征在于，所述數據字段表包括IP頭中的區分服務碼點(DSCP)字段、因特網協議版本6 (IPv6)頭中的流標簽、IP安全協議(IPSEC)頭中的安全參數索引(SPI)以及用戶數據報協議(UDP)頭中的至少一個。
20.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述隧道信令流包括服務質量(QoS)信令、網絡資源保留信令以及網絡安全信令中的至少一個。
21.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述IP隧道路徑包括IPv4網絡和IPv6網絡中的至少一個。
22.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述IP隧道路徑包括連接移動節點和支持移動IP的家鄉代理的移動IP隧道路徑。
23.—種在IP隧道路徑上執行隧道信令的網絡裝置，所述裝置包括: 用于通過與所述IP隧道路徑相連接的端對端路徑發送和接收端對端信令流的端對端接口 ； 用于通過所述IP隧道路徑發送和接收隧道信令流的隧道接口 ； 用于通過參考所述隧道信令流中所包括的隧道信令消息來執行與隧道信令消息相關聯的操作的隧道信令執行單元；以及 用于生成對應于所述端對端信令流的所述隧道信令流、并基于關于與所述端對端信令流相關聯的端對端會話或與所述隧道信令流相關聯的隧道會話的綁定信息來控制所述隧道信令的隧道信令控制單元， 其中所述綁定信息包括涉及各種類型的會話綁定的綁定類型值，且所述綁定類型值被存儲來使用單個綁定數據對象來處理各種類型的會話綁定。
24.如權利要求23所述的網絡裝置，其特征在于，所述隧道信令控制單元包括: 用于從所述端對端信令流或所述隧道信令流中提取IP分組的IP分組提取單元； 用于從所述IP分組的數據字段中讀取與所述端對端會話或所述隧道會話相關聯的綁定類型值的綁定類型值讀取單元； 用于配置或修改存儲于所述IP分組的數 據字段中的所述綁定類型值的綁定類型值配置單元；以及 用于通過參考所述端對端信令流的端對端信令消息來生成所述隧道信令流的隧道信令消息、并用于通過參考所述綁定類型值來控制所述隧道信令消息的發送和接收的消息生成單元。
25.如權利要求24所述的網絡裝置，其特征在于，所述隧道信令消息包括QoS消息、網絡資源保留消息和網絡安 全消息中的至少一個。
全文摘要
提供一種用于在IP隧道路徑上執行隧道信令的裝置和方法。該方法包括通過與該IP隧道路徑相連接的端對端路徑發送端對端信令流，生成對應于該端對端信令流的隧道信令流，以及通過該IP隧道路徑發送生成的隧道信令流，其中該端對端信令流和隧道信令流分別包括存儲關于與該端對端信令流相關聯的端對端會話或與該隧道信令流相關聯的隧道會話的綁定信息的綁定數據對象。
文檔編號H04L12/46GK103220202SQ20121053638
公開日2013年7月24日 申請日期2006年10月11日 優先權日2005年10月21日
發明者S-H·李, J-H·方, C·齊沈, H·舒勒澤瑞恩 申請人:三星電子株式會社, 紐約市哥倫比亞大學托管會