专利名称：用于ip基站收发器体系结构的网络控制移动路由优化的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及电信系统，并且更具体地，涉及提供用于IP基站M
器(IP-BTS，例如，BSR(基站路由器))体系结构中的实时移动台到移 动台呼叫的优化数据路径的系统。
背景技术：
下文是移动IPv6基本操作的综述。移动节点(MN) —直被认为在它 的归属地址处是可编址的，无论它是当前被连接到它的归属链路还是远离 归属地。"归属地址"是对移动节点归属子网可路由的并且被分配给移动 节点的IP地址。当移动节点在归属地时，被编址到它的归属地址的分组被 使用常规的互联网路由机制路由到移动节点的归属链路。
当移动节点被连接到一些远离归属地的外地链路时，它在一个或多个 转交地址处也是可编址的。转交地址是与具有特定外部链路的子网前缀的 移动节点相关联的IP地址，在所述特定外部链路上可以抵达移动节点。移 动节点可以通过诸如无状态或有状态自动配置的常规IPv6机制获取它的 转交地址。只要移动节点停留在该位置中，被编址到该转交地址的分组将 被路由到移动节点。移动节点还可以从若干转交地址接受分组，诸如当它 正在移动而仍在之前链路处可达时。
移动节点的归属地址和转交地址之间的关联被称为移动节点的"绑 定"。当远离归属地时，移动节点向它的归属链路上的路由器登记它的主 要转交地址，请求该路由器充当移动节点的"归属代理"。移动节点通过 向归属代理发送"绑定更新"消息实施这种绑定登记。归属代理通过返回 "绑定确i人"消息应答移动节点。
与移动节点通信的任何节点在该文档中被称为移动节点的"通信节点，，，并且它自己可以或者是固定节点或者是移动节点。移动节点可以向 通信节点提供关于它们当前位置的信息。这通过向通信节点登记来发生， 并且被称为路由优化。作为该过程的一部分，返回可路由测试被实施，以 便授权建立绑定。在移动节点和通信节点之间有两种可行的通信模式。第
一种模式，双向隧穿，不要求通信节点支持移动IPv6，并且即使移动节点 没有向通信节点登记它的当前绑定，也是可用的。来自通信节点的分组被 路由到归属代理，然后被隧穿到移动节点。到通信节点的分組被从移动节 点隧穿到归属代理("反向隧穿")，然后通常从归属网络被路由到通信 节点。在该模式中，归属代理截取^L编址到归属链路上移动节点的归属地 址(或多个归属地址)的分组。每个被截取分组被隧穿到移动节点的主要 转发地址。使用IPv6封装实施这种隧穿。
第二种才莫式，"路由优化"，要求移动节点向具有MIPv6能力的通信 节点登记它的当前转交地址。来自通信节点的分组可以被直接路由到移动 节点的转交地址。当向任何IPv6目的地发送分组时，通信节点检查它高速 緩存的用于分组的目的地址的入口的绑定。如果用于该目的地址的高速緩 存绑定被发现，节点使用新类型的IPv6路由头部通过在该绑定中指示的转 交地址向移动节点路由分组。
向移动节点的转交地址直接路由分组允许使用最短的通信路径。它还 消除移动节点的归属代理和归属链路处的拥塞。另外，归属代理或网络在 通向它或起源于它的路径上的任何可能失败的影响被减小。当向移动节点 直接路由分组时，通信节点将IPv6头部中的目的地址i殳置到移动节点的转 交地址。新类型的IPv6路由头部也被添加到分組来携带期望的归属地址。 类似地，当向通信节点发送分組时，移动节点将分组的IPv6头部中的源地 址设置到它的当前转交地址。移动节点添加新的IPv6 "归属地址"目的地 选项来携带它的归属地址。在这些分组中包括归属地址利用在网络层上(例 如，在传输层)透明的转交地址。移动IPv6还提供对多个归属代理的支持， 和对归属网络的重配置的有限支持。在这些情况中，移动节点可以不知道 它自己的归属代理的IP地址，甚至归属子网前缀可以随时间改变。被称为"动态归属代理地址发现"的机制允许移动节点动态发现它归 属链路上的归属代理的IP地址，甚至当移动节点远离归属地时。移动节点 还可以通过"移动前缀发现"机制学习关于归属子网前缀的新信息。
已经有依赖IP-BTS来检测和^A使用HoT/i/CoT/i消息顺序的路由优 化过程的其它提议。然而，这些提议显著要求更多的信令来建立绑定更新。 在RFC3775中定义的HoT/i/CoT/i消息顺序旨在在可以不具有安全关系的 节点之间操作。这种消息顺序提供绑定更新消息的完整性和可靠性保护。
因而，本领域中需要一种提供用于移动台到移动台通信的改进的和更 有效的系统的系统，特别是在基站路由体系结构网络中。
发明内容
本发明方法和设备的一个实施例包括一种i殳备。所述设备的该实施例 可以包括用于在基站路由体系结构网络中的两个移动终端间建立通信的 装置；以及用于优化所述两个移动终端之间的路由而不要求所有流量经过 所述基站路由体系结构网络中的锚点(anchor point)的装置。
本发明方法和设备的另一实施例包括一种方法。所述方法的该实施例 可以包括在基站路由体系结构网络中的两个移动终端间建立通信；以及 优化所述两个移动终端之间的路由而不要求所有流量经过所述基站路由体 系结构网络中的锚点。
本发明方法和设备的实施例的特征在所附权利要求中被特别阐述。参 考以下结合附图的描述，可以更好地理解这些实施例，在附图的几个图中 相同的引用标记标识相同的单元，并且在所述附图中
图1示出根据本发明设备的实施例；以及
图2是根据本发明方法的流程图的实施例。
具体实施方式
平面IP-BTS体系结构利用网络控制的移动性在移动站(MS)和网络 中的锚点或归属代理(HA)之间提供透明连接。这种透明性向MS隐藏与 改变IP-BTS相关联的移动性，并且减少空中信令。
然而，这意p未着所有承载流量将经过所述锚点。这在移动台到移动台 呼叫中的两个移动台均位于共同的子域的情况下时是效率低下的。即使移 动台看见到网给练点(HA)的单跳链路层连接，在两个移动台之间提供优 化路由而不要求所有流量经过可以位于区域的或集中式位置中的锚点 (HA),是令人期望的。
IP-BTS将网络复杂性减到最少，因而允许例如3G环境中的分布式4G 类型体系结构。IP-BTS在一个有效提供到互联网的基于IP的无线接入点 的物理单元中封装节点B、 RNC和IP网关(例如，SGSN和GGSN、或 PDSN)的功能。传统网络和IP-BTS可以共存，提供无缝用户体验，所述 无缝用户体验当终端处于BSR覆盖中时被增强。BSR值提议(value proposition )解决使移动高速数据用户速率中的显著增长的capex (基础设 备投资)和叩ex (运营成本)减到最少的难题。同时使得能够提供包紐t 定的、高质量的、楼内的覆盖的无缝无线服务。常规的UMTS和cdma2000 网g系结构内在地是分层的，无线流量通过包括RNC、 SGSN和GGSN 或RDSN的多个单元被处理。BSR例如采用这些多个网络单元，并且将它 们的集体功能集成到单个边缘节点中。
根据本发明方法和设备的实施例利用现有的RFC3775信令消息以在 两个移动台之间创建优化路由隧道。这些实施例使对安全关联的要求减到 最少、消除空中信令并且使建立优化数据路径所要求的消息数减到最少。 另外，本发明方法的实施例提供一种用于由于MS移动消除隧道的机制。 RFC3775信令消息被用于IPv6中的移动性支持。
根据本发明方法和设备的实施例提供用于移动台到移动台通信的路由 优化数据路径。这对诸如VoIP的等待时间敏感的应用是重要的。
一般地，根据本发明方法和设备的实施例通过使HA检测HA内流量 操作，并且然后发起绑定更新过程以在BSR之间建立直接路由路径，消除通过HA隧穿所有流量的需要。
代替使移动连接点(MPA)检测并发起MPA之间的MIP6路由优化 (RO ) ， HA可以检测并发起RO。这消除对MPA之间的共享密钥的需 要，或运行HOT/i/CoT/i消息顺序的需要。仅MPA和HA将需要给定的 共享密钥。 例如
HA1--------MPAl (BSR1) ----------MNl
\----------MPA2 (BSR2 )------------匪2
HA检测MNl到MN2分组(或MN2到MNl)。 + HA向MPAl发送绑定信息，给MPAl用于MN2的MPA2的 地址。
+ HA向MPA2发送绑定信息，给MPA2用于MNl的MPAl的 地址。
如果期望控制RO,这可以在HA处被完成。这还可以被扩展到HA 间。例如
HA1--------MPAl----------MNl
HA2--------MPA2----------MN2
如果HA们知道彼此网络前缀，则每个HA可以检测HA间分组。HA1 检观'J MNl到MN2分组(或MN2到MNl)。
+HA1向HA2发送绑定信息，给HA2用于MNl的MPAl的地址。+ MPA2向MPA2发送绑定信息，给MPA2用于MNl的MPAl的地址。在 其它方向重复。
尽管一些已知系统依赖MPA来检测和发起使用HOT/i/CoT/i消息顺 序的路由优化过程，这些提议显著要求更多的信令来建立绑定更新。 RFC3775中定义的HOT/i/CoT/i消息顺序旨在在可以不具有安全关系的节 点间操作。该序列提供绑定更新消息的完整性和可靠性保护。
在根据本发明方法和设备的实施例中，MPA和HA已经具有安全关 联，以便不需要该HOT/i/CoT/i消息序列。另外，HA处于理想状态以检测可以从路由优化受益的流量。此外，由于后续移动事件，HA可以使用
移动绑定更新消息来去除之前的绑定更新。
网络控制移动和路由优化的使用是随着下一代体系结构正接收大量注 意的领域。
图1示出根据本发明设备的实施例。在该实施例中，基站路由体系结 构网络102可以具有BSR 104和106和诸如LMAP 108的LMAP(本地多 媒体接入平台)。应当理解，如此处所使用的，使用术语LMAP是指作为 HA的LMAP。移动终端105 (也4皮称为移动站、移动台、蜂窝电话等) 可以可操作地耦合于BSR 104，移动终端107可以可操作地耦合于BSR 106。 BSR 104可以沿路由120使用RFC3775信令消息110与LMAP 108 通信，并且BSR 106可以沿路由122使用RFC3775信令消息112与LMAP 108通信。
本发明的方法和设备的实施例在BSR104、 106之间使用RFC3775信 令消息114建立直接路由214。绑定更新过程在BSR 104、 106之间建立直 接路由路径，消除通过LMAP108隧穿所有流量的需要。因而，路由114 是用于移动终端105和移动终端107之间的移动台到移动台通信的优化数 据路径。
图2是根据本发明方法用于提供用于BSR体系结构中的VoIP移动台 到移动台呼叫的优化数据路径的流程图的表示。
本发明的方法的 一个实施例可以具有以下步骤在具有RFC3775信令 消息的基站路由体系结构网络中的两个移动终端之间建立通信(201);使 用现有的RFC3775信令消息在所述两个移动终端之间创建优化路由隧道 (202 );以及在所述两个移动终端之间路由而不要求所有流量经过所述基 站路由体系结构网络中的锚点(203)。
本发明的设备在一个示例中可以包括多个部件，诸如电子部件、硬件 部件和计算机软件部件的一个或多个。许多这样的部件可以在所述设备中
4皮组合或纟皮分开。
本发明的设备可以使用至少一个可以存储软件、固件和/或汇编语言等的计算机可读信号承载介质。所述计算机可读信号承载介质可以包括磁的、 电的、光的、生物的、和/或原子数据存储介质。例如，所述计算机可读信
令携带介质可以包括软盘、磁带、CD-ROM、 DVD-ROM、硬盘驱动和电 子存储器等。所述计算机可读信令携带介质还可以包括经过包括所述设备 或与所述设备耦合的网络被传输的调制载波信号，所述网络例如电话网、 局域网("LAN")、广域网("WAN")、互联网、和无线网络的至少 一个。尽管在本发明描述中已使用了术语"绑定更新"，要理解，该术语 一般还指地址绑定消息，所述地址绑定消息在它的范围中可以包括"绑定 更新"。本发明方法和设备的一个实施例被示出带有通过诸如BSR的术语 标识的单元。要理解，这些术语包括IP网关(IPGW)和IP BTS。术语 平面-IP的使用也被联系到这些术语的使用，并且是指这样的网络，其中， 网络中有单个单元，与单元层级(可能用于每层(物理、链路层、IP层) 的单独单元)相对，所述单个单元是接入专用的(UMTS、 cdma2000、 WiMAX等)。本发明方法和设备的一个实施例被示出，其专用于UMTS。 然而，可以在诸如cdma2000的其它系统中使用本发明方法和设备。
本发明的方法和设备不限于所示出实施例的特定细节，可设想其它修 改和应用。在不背离此处涉及的本发明方法和设备的真正精神和范围的情 况下，可以在以上描述的实施例中进行特定的其它改变。因此，以上描述 中的主题应当4皮解释为是说明性的，不具有限制意义。
权利要求
1. 一种方法，包括在基站路由体系结构网络中的两个移动终端间建立通信；以及优化所述两个移动终端之间的路由而不要求所有流量经过所述基站路由体系结构网络中的锚点。
2. 根据权利要求l所述的方法，其中，所述方法进一步包括使用现有 的RFC3775信令消息在所述两个移动终端间创建优化路由隧道。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中，所述方法进一步包括由于所述 两个移动终端的至少一个的移动去除所述隧道。
4. 根据权利要求l所述的方法，其中，所述锚点是归属代理，并且其 中，所述方法进一步包括经由所述HA (归属代理)检测HA内流量，然 后发起绑定过程在移动站连接点之间建立直接路由路径，消除通过所述 HA隧穿所有流量。
5. 根据权利要求4所述的方法，其中，所迷移动站连接点U站路由 器(BSR)，并且其中，所述方法进一步包括HA检测MN1 (移动节点1)到MN2 (移动节点2 )分组和MN2到 MN1分组的一个，所述HA向BSR1发送绑定更新，给BSR1用于MN2 的BSR2的地址，并且所述HA向BSR2发送绑定更新，给BSR2用于MN1 的BSR1的地址。
6. —种设备，包括通信系统，可操作地耦合在具有锚点的基站路由体系结构网络中的两 个移动终端之间；以及优化器，可操作地耦合于所述通信系统，所述优化器优化所述两个移 动终端之间的路由而不要求所有流量经过所述基站路由体系结构网络中的 所述锚点。
7. 根据权利要求6所述的设备，其中，所述基站路由体系结构网络具 有RFC3775信令消息，并且其中，所述设备进一步包括用于在所述两个移动终端之间创建优化路由隧道的模块。
8. 根据权利要求6所述的设备，其中，所述锚点是专用HA，并且其 中，所述设备进一步包括在经由所述HA检测HA内流量后的绑定更新过 程，所述绑定更新过程在移动站连接点之间建立直接路由路径，消除通过 所述HA隧穿所有流量。
9. 根据权利要求8所述的设备，其中，所述移动站连接点是基站路由 器(BSR)，并且其中，所述设备进一步包括专用HA，用于检测MN1(移 动节点1)到MN2 (移动节点2 )分组和MN2到MN1分组的一个，所述 专用HA向BSR1发送绑定更新，给BSR1用于MN2的BSR2的地址，并 且所述专用HA向BSR2发送绑定更新，给BSR2用于MN1的BSR1的地 址。
10. 根据权利要求8所述的设备，其中，所述设备进一步包括，如果 专用HA1和专用HA2知道彼此网络前缀，专用HA1和专用HA2的各专 用HA检测专用HA间的分組，并且其中，所述专用HA1检测MN1到 MN2分组和MN2到MN1分组的一个，所述专用HA1向专用HA2发送 绑定更新，给专用HA2用于MN1的BSR1的地址，并且其中，所述专用 HA2向BSR2发送绑定更新，给BSR2用于MN1的BSR1的地址。
全文摘要
在一个例子中，一种方法具有在基站路由体系结构网络中的两个移动终端间建立通信；以及优化所述两个移动终端之间的路由而不要求所有流量经过所述基站路由体系结构网络中的锚点。IP基站收发器体系结构利用网络控制移动来提供移动终端和所述网络中的锚点之间的透明连接。这种透明性向所述移动终端隐藏与改变IP基站收发器相关联的移动性，并且减少空中信令。
文档编号H04W8/08GK101536439SQ200780042856
公开日2009年9月16日 申请日期2007年11月15日 优先权日2006年11月20日
发明者F·M·阿尔法诺, P·J·沃尔什, P·J·麦卡恩, P·博施 申请人:朗讯科技公司