用于提供对多个移动性管理协议的支持的技术的制作方法

专利名称：用于提供对多个移动性管理协议的支持的技术的制作方法
技术领域：
本发明总体涉及将移动终端注册至充当移动终端的移动性锚的节点的领域，并涉及在注册之后处理数据分组的领域。更具体地，本发明涉及一种用于将移动终端注册至支 持多个移动性管理协议的锚节点并用于在注册后处理数据分组的技术。
背景技术：
现代的移动终端能够提供对多个通信网络的网络接入。例如，存在能够提供对第 二代(2G)和第三代(3G)移动电话通信系统的网络接入以及附加地对无线局域网(WLAN) 的网络接入的移动终端。为了避免针对每一种网络接入技术建立单独的通信网络，存在正在开发中的、集 成多种接入技术的解决方案。然而，这种解决方案提出了以下挑战在通信网络内必须同时 处理根据相应网络接入技术而使用的多个移动性管理协议。处于开发中的这种解决方案的 一个问题在于，它们对同时处理多于一个移动性管理协议有大量的信令需求。分组交换数据网络的一个已知类别的移动性管理协议采用所谓的“移动性锚”。移 动性锚是接收特定移动终端的数据分组且将该数据分组通过隧道传输至移动终端的实际 位置的网络元件。通过隧道的传输意味着通过另一网络来传输预期仅在特定目标网络内使 用的数据分组，以使得该另一网络中的路由节点不知道该传输预期用于该目标网络。一般 地，通过在该另一网络的传输单元内对目标网络数据和目标协议信息进行封装来完成通过 隧道的传输。根据该类移动性管理协议的协议包括例如移动IPv6 (MIPv6)、移动IPv4 (MIPv4) 以及通用分组无线服务(GPRS)隧道协议(GTP)。MIPv4是允许移动终端当其在因特网上 移动时继续使用其永久归属地址的移动因特网协议(IP)。在由因特网工程任务组(IETF) 发布的文件MIPv4-IETF RFC3344中描述了 Mobile IPv4。MIPv6是为了支持移动连接而 作为因特网协议版本6(IPv6)的一部分开发的移动性管理协议。MIPv6是被设计为使用 IPv6地址对移动终端进行认证的标准。例如，可以根据由因特网工程任务组发布的文件 MIPv6-IETFRFC3775来获得MIPv6的详细描述。GTP是在全球移动通信系统(GSM)和通用 移动电信系统(UMTS)移动通信网络内使用的基于IP的移动性管理协议。在第三代合作伙 伴计划(3GPP)的文件3GPPTS 29. 060中描述了 GTP。尽管这些移动性管理协议在它们如何管理移动性方面具有相似的方式(例如它 们都使用锚节点、隧道技术以及位置更新消息)，但是它们在适用于各种用户特定网络情况 且适于被特定网络运营商接受的附加特征方面显著地不同。例如，GTP是以网络为中心的 协议，其中，本地网络实体(例如服务GPRS支持节点(SGSN))发起移动性信令。与此相反， MIPv4和MIPv6是以终端为中心的协议，根据该协议，移动终端发起移动性信令。此外，在 3GPP网络中广泛地使用GTP。然而，其他通信网络不采用GTP。在通信网络中将采用多于一个移动性管理协议(具体地，以网络为中心的协议和 以终端为中心的协议的组合)的情况下出现问题。将必须同时处理和应付这种移动性管理协议和相关消息收发。这需要网络元件中有高处理能力，并且信令负载相应地增加。此外， 为了将数据分组路由至所期望的移动终端，用户平面的传输路径中的多个专用移动性锚将 变得必要。

发明内容
因此，需要一种用于将移动终端注册至锚节点并用于在注册之后处理数据分组的 技术，该技术支持多个移动性管理协议并避免上述缺点中的至少一些。根据一种用于将移动终端注册至充当移动终端的移动性锚(“锚节点”)的节点的 方法的第一方面来满足该需要。所述方法包括由所述锚节点执行的以下步骤提供对多个 移动性管理协议的支持；从所述移动终端接收注册消息；以及根据与所述注册消息相关联 的移动性管理协议来选择性地处理所述注册消息。在所述锚节点的协议栈中并行布置所述 移动性管理协议。可以并列采用这些移动性管理协议(即，以非分级的方式)并针对特定 用户终端彼此独立地激活这些移动性管理协议。根据另一个方面，提供了一种用于根据移动性管理协议来处理数据分组的方法， 其中，在充当移动终端的移动性锚且能够在通信网络中转发数据分组的节点上实现所述移 动性管理协议。所述方法包括由所述锚节点执行的以下步骤接收来自或寻址至移动终端 的数据分组；标识与所述移动终端相关联的移动性管理协议；以及根据关联的移动性管理 协议来选择性地处理所述数据分组，其中，在所述锚节点的协议栈中并行布置多个移动性 管理协议。所述处理可以包括在通信网络中根据关联的移动性管理协议来转发所述数据 分组。所述锚节点可以是任何类型的网络元件，或者其可以在能够接收注册消息和/或 能够接收和发送数据分组的任何类型的网络元件中实现。对注册消息和/或数据分组的接 收和发送不必是来自或去往锚节点的直接路由。所述路由可以经由多个网络元件(例如网 络路由器或者收发器设备)来进行。所述锚节点可以包括至少第一锚组件和第二锚组件， 所述第一锚组件和所述第二锚组件可以根据第一和第二移动性管理协议来分别处理功能 (即，处理注册消息)，以及可选地根据第一和第二移动性管理协议来分别处理数据分组。 可以在一个公共的锚节点中或分布式锚节点中实现所述第一锚组件和所述第二锚组件。根据这里提出的方式，可以在锚节点中并行地布置和处理至少两个移动性管理协 议。可以与分级控制方式相反地实现并行布置(在分级控制方式中，一个移动性管理协议 控制或接替另一个移动性管理协议)，使得没有移动性管理协议控制或接替另一个移动性 管理协议。例如，根据输入注册消息所属的(单一)移动性管理协议，相应的锚组件可以以 选择性的方式处理所述输入注册消息。类似地，根据输入数据分组所属的(单一)移动性 管理协议，相应的锚组件可以以选择性的方式处理所述输入数据分组。以选择性的方式处 理注册消息和数据分组意味着，仅那些支持关联的移动性管理协议的锚组件处理相应的注 册消息和/或数据分组。注册消息可以是创建PDP上下文消息、第一注册请求或者包含配置请求的IKEv2消息中的一个。对于GTP来说，该注册消息可以是创建PDP(分组数据协议)上下文消息。 PDP上下文是同时出现在SGSN和GGSN处且包含当移动终端具有活动会话时的信息的数据 结构。对于MIPv6来说，该注册消息可以是第一注册请求消息或者是包含配置请求的IKEv2消息。IKEv2是因特网密钥交换协议的版本，用于在IP安全(IPSec)会话开始时对安全关 联进行协商。所述移动终端能够通过所述多个移动性管理协议来进行通信，S卩，所述多个移动 性管理协议可以被相同的移动终端使用。在一个方法实施方式中，接收所述移动终端的网络地址。所述网络地址可以由所 述锚节点从数据库接收。所述网络地址可以是在所述锚节点中标识移动终端的IP地址或 前缀。在所述锚节点处接收来自所述移动终端的注册消息之后，所述锚节点可以向数据库发送与所述移动终端或订户(例如用户ID)相关联的标识符。然后，响应于所述标识符 的发送，可以从所述数据库接收所述网络地址。所述标识符可以提供注册消息与移动终端 的关联。所述数据库可以检查或确立所述标识符与移动终端的关联，并可以在此后返回相 应的网络地址。所述数据库还可以提供所述标识符与移动性管理协议或锚组件的关联。根据一个方面，针对所述移动终端，与所述关联的移动性管理协议无关地接收同 一网络地址。例如，移动终端可以向锚节点发送与第一移动性管理协议相关联的第一注册 消息。此后(例如，在另一个网络接入的上下文中)，相同的移动终端可以向所述锚节点 发送根据第二移动性管理协议的第二注册消息。与信号通知的移动性管理协议无关，通过 所述数据库向该移动终端分配相同的网络地址。因此，与移动终端所使用的网络接入技术 (即，移动性管理协议)无关，确保将来自相同移动终端的数据分组路由至正确的目的地。根据另一个可选方面，锚节点将针对所述移动终端接收的网络地址与关于同所述 移动终端相关联的移动性管理协议的信息一起转发至接入路由器。从锚节点向接入路由器 发送的消息可以包含网络地址和对锚组件的指示(和/或对移动性管理协议的指示)。该 方法步骤将第一和第二锚组件中的哪一个处理来自和去往特定移动终端的注册消息和数 据分组(即，哪个锚组件能够根据特定移动性管理协议来处理注册消息和数据分组)通知 给接入路由器。利用该信息，根据接入路由器所使用的网络接入技术，该接入路由器处于将 来自和去往移动终端的注册消息和/或数据分组路由至特定锚组件(反之亦然)的位置。 可以通过简单网络管理协议(SNMP)、本地协议或者远程过程调用(RPC)消息来实现向接入 路由器通知要将来自特定移动终端的数据分组路由至特定锚组件。根据另一个方面，所述移动终端与所述移动性管理协议中的一个的关联依赖于所 述移动终端是否能接入归属接入网。在该上下文中，可以在接收到来自移动终端的位置更 新消息时选择锚组件中的一个。例如，移动终端可以使用可应用的移动性管理协议向第一 锚组件发送特殊的位置更新消息。该特殊的位置更新消息指示锚节点切换至第二锚组件。 稍后，移动终端可以通过向第一锚组件发送常规位置更新消息或另一特殊位置更新消息来 指示锚节点切换回到第一锚组件。因此，可以实现最佳模式的情况，其中仅采用最适合的移 动性管理协议和接入网。在一个实施方式中，通过位置更新消息来指示对归属接入网的接入，具体地，通过 绑定更新或者注册请求消息。该方面涉及以下情况在移动终端位于其归属接入网的网络 覆盖区域内时，移动终端始终使用特定网络接入技术和移动性管理协议。这意味着仅在根 据归属移动性管理协议的网络接入不可用的情况下使用其他网络接入技术和不同的移动 性管理协议。一旦根据归属移动性管理协议的网络接入再次可用，移动终端就可以再次执行缺省的归属网络接入。例如，可以在归属移动性管理协议是MIP协议的情况下实现该实 施方式。在这种情况下，移动终端向锚节点发送MIP绑定更新或者注册请求消息。该消息 将归属网络接入发信号通知给锚节点。选择锚组件中的一个还可以基于移动终端与锚组件的附着。对锚组件的附着的动 作还可以选择该锚组件(例如，用于处理接收到的数据分组)。每当移动终端从一个锚组件 切换至另一个锚组件时，该移动终端都可以从旧的锚组件注销。在移动终端要切换回到旧 的锚组件的情况下，该移动终端可以再次注册至该锚组件。该变体基于附着过程来提供向 相应锚组件的自动切换，即，根据相应的移动性管理协议来处理注册消息和/或数据分组。锚节点的锚组件还可以由移动终端或者位于移动终端与锚节点之间的网络元件 来选择。可以通过在锚节点的给定网络接口处的附着期间的静态或动态配置来实现该选 择。例如，移动终端可以启动其高速下行分组接入(HSDPA)接口。此后，它接触节点B(基 站)，该基站将接触SGSN。SGSN选择GTP锚(GGSN)。此后，向接入路由器通知来自和去往 具有专有网络地址的移动终端的数据分组由GTP锚组件来处理。根据另一个方面，所述移动终端与所述移动性管理协议中的一个的关联依赖于所 述移动终端的地理和/或拓扑位置。在该上下文中，可以根据移动终端在通信网络中的地 理和/或拓扑位置来使用一个移动性管理协议。例如，如果移动终端位于通信网络的第一 区域中，则可以使用第一移动性管理协议，并且相应地，第一锚组件在锚节点中是活动的。 在移动终端移至移动通信网络的另一个区域的情况下，使用另一个(即第二)移动性管理 协议，并且相应地，第二锚组件在锚节点中是活动的。将锚组件从第一锚组件改变至第二锚 组件的条件可以是移动终端漫游到仅有根据第二移动性管理协议的网络接入可用的网络 区域。在该网络接入的情况中，可以提供依赖于网络接入可用性的移动性管理协议的无缝 切换，而移动终端的用户无需意识到移动接入网的改变。根据另一个方面，提供了一种用于处理数据分组的方法。所述方法包括由与充当 移动终端的移动性锚的节点进行通信的接入路由器执行的以下步骤接收移动终端的网络 地址以及关于与所述移动终端相关联的移动性管理协议的信息；以及根据与所述移动终端 相关联的移动性管理协议来转发数据分组。从而该接入路由器可以接收指示要将来自特定 移动终端的数据分组路由至的特定锚组件的信息。该接入路由器可以向移动终端转发由数 据库分配给该移动终端的网络地址。所述移动终端能够通过所述移动性管理协议以及至少一个其他移动性管理协议 来进行通信。根据另一个方面，提供了一种用于将移动终端注册至充当移动终端的移动性锚的 节点的方法。所述方法包括由与锚节点进行通信的数据库执行的以下步骤接收与所述移 动终端或用户相关联的标识符以及关于与所述移动终端相关联的多个移动性管理协议中 的至少一个的协议信息；将所述标识符和所述协议信息与网络地址相关联；以及发送所述 网络地址。所述网络地址可以是IP地址或前缀。可以将数据库实现为存储和管理被分配给多个移动终端的网络地址的中央数据库。该数据库可以在锚节点中实现或者可以是单独的实体。该数据库用于跟踪、管理、分配 和重新分配移动终端的网络地址。从而该数据库可以试图确保移动终端始终(即，与所使 用的移动性管理协议无关)具有公共标识。优选地，该共同标识由网络地址来指示。
根据一个实施方式，在移动终端的另一个网络接入的上下文中，与相同移动终端或用户相关联且可与更早的标识符相同的另一标识符由数据库来接收。移动终端可以遵循 多于一种网络接入技术。在移动终端针对另一网络接入使用另一移动性管理协议的情况 下，将向锚节点发送根据该另一移动性管理协议的注册消息。此后，锚节点向数据库转发可 应用的标识符(以及关于当前移动性管理协议的可应用信息)。因此，与相同移动终端或用 户相关联的另一标识符由数据库来接收。由数据库将该另一标识符与相同的网络地址相关联。在这种关联之后，将网络地 址发送至锚节点。从而该数据库留意相同移动终端被分配给相同网络地址，而与所使用的 移动性管理协议无关。可以在锚节点与数据库之间实现协议或映射方案，以确保网络地址一直被分配给 特定移动终端，并且锚节点知道网络地址与移动终端之间的这种关系。可以使用这种协议 或映射方案来发信号通知对新移动终端的附着、对旧移动终端的分离、以及网络地址向移 动终端和从移动终端的分配和解分配。可以以硬件的形式、以软件的形式或者以组合的硬件/软件方式的形式来实施本 发明。对于软件方面，提供了一种计算机程序产品。该计算机程序产品包括程序代码部分， 当在网络的一个或多个组件上运行所述计算机程序产品时，所述程序代码部分执行本发明 的步骤中的一个或多个。可以在计算机可读记录介质上存储所述计算机程序产品。对于硬件方面，提供了一种在通信网络中使用的节点。所述节点充当移动终端的 移动性锚并包括第一锚组件，用于根据第一移动性管理协议来处理注册消息；以及第二 锚组件，用于根据第二移动性管理协议来处理注册消息。在锚节点中并行布置所述第一和 第二锚组件。可以如下实现并行布置可以与一个或多个其他锚组件无关地激活和操作每 一个锚组件。根据另一个硬件方面，提供了一种在通信网络中使用的节点。所述节点充当移动 终端的移动性锚并包括第一锚组件，用于根据第一移动性管理协议来处理数据分组；以 及第二锚组件，用于根据第二移动性管理协议来处理数据分组。在锚节点中并行布置所述 第一和第二锚组件。可以在演进3GPP数据分组核心网中的网关GPRS支持节点(GGSN)中 实现该锚节点。根据另一个硬件方面，提供了一种在通信网络中使用的接入路由器，该通信网络 包括充当移动终端的移动性锚的至少一个节点。所述接入路由器包括接收单元，用于接收 移动终端的网络地址以及关于与所述移动终端相关联的锚节点的锚组件的信息；以及转发 单元，用于根据与所述移动终端相关联的锚组件来转发数据分组。根据另一个硬件方面，提供了一种在通信网络中使用的数据库，该通信网络包括 充当移动终端的移动性锚的至少一个节点。所述数据库包括接收单元，用于接收与移动 终端或其用户相关联的标识符以及关于与所述移动终端相关联的多个移动性管理协议中 的至少一个的协议信息；关联单元，用于将所述标识符和所述协议信息与网络地址相关联； 以及发送单元，用于发送所述网络地址。根据另一个硬件方面，提供了一种通信网络，包括至少一个锚节点、至少一个接入 路由器以及数据库。


以下将参照附图中所示的示例实施例来描述本发明，附图中图1是示出了包括设备实施例在内的通信网络的示意框图；图2是示出了第一方法实施例的流程图；图3是示出了第二方法实施例的流程图；图4是示出了第三方法实施例的流程图；以及图5是示出了第四方法实施例的流程图。
具体实施例方式以下，为了提供对本发明的全面理解，出于解释而非限制的目的，提出了具体细 节，例如特定的步骤序列、接口以及配置。对于本领域技术人员来说显而易见，可以在脱离 这些具体细节的其他实施例中实施本发明。此外，本领域技术人员将理解，可以使用软件功能与编程的微处理器或通用计算 机相结合来实现以下解释的功能和过程。还应当理解，尽管主要以方法和设备的形式来描 述实施例，但是本发明也可以体现在计算机程序产品中以及体现在包括计算机处理器和与 该处理器相耦合的存储器在内的系统中，其中，该存储器是利用可执行这里公开的功能的 一个或多个程序来编码的。在以下实施例中，描述了处理多个移动性管理协议的不同示例情况。在这些示例 实施例中，将移动性管理协议GTP用作第一移动性管理协议，并将移动性管理协议MIPv6用 作第二移动性管理协议。然而，本发明不限于GTP或MIPv6移动性管理协议。因此，本发明 还适用于其他移动性管理协议。协议可以是以网络为中心的或以主机为中心的移动性管理 协议或者其组合。将描述GTP、MIPv4和MIPv6移动性管理协议的文件MIPv4-IETF RFC3344、 MIPv6-IETF RFC3775以及3GPPTS 29. 060以引证的方式并入于此。本发明也不限于仅处理 两个移动性管理协议，而是可以扩展至处理三个甚至更多个移动性管理协议。图1是示出了通信网络100的示意框图，通信网络100包括锚节点101、接入路由 器105、数据库106以及两个移动终端107和108。锚节点101包括并行布置且可彼此独立 地操作的两个锚组件102和103。锚组件102能够根据GTP移动性管理协议来处理注册消 息和数据分组。锚组件103能够根据MIPv6移动性管理协议来处理注册消息和数据分组。 锚节点101能够与数据库106、接入路由器105以及移动终端107和108进行通信。锚节点 101管理被分配给或可被分配给移动终端107、108的标识符(例如用户ID)的块。移动终 端107能够通过GTP和MIPv6移动性管理协议来进行通信。尽管在图1中将锚组件102和103示为两个分离的单元，这意味着在锚节点101 内分离地实现它们，但是也可以在锚节点内将两个锚组件102、103集成为单一组件。在这 种情况下，移动终端107可以使用适当的移动性管理协议，而无需由接入路由器105对特定 锚组件进行附加选择。此外，尽管将锚组件102和103示为两个分离的组件，但是在锚节点 101的协议栈中并行布置这两个移动性管理协议GPT和MIPv6。数据库106是对网络地址和向移动终端(可选地，向移动性管理协议)的网络地 址分配进行管理的中央网络地址数据库。如图1所示，数据库106包括接收单元110，用 于接收与移动终端或订户相关联的标识符(并且可选地，用于接收关于关联的移动性管理协议的协议信息)；关联单元111，用于将该标识符(以及可选的协议信息)与网络地址相 关联；以及发送单元112，用于将该网络地址发送给锚节点101。在新的网络接入之后注册移动终端107的上下文中，锚节点101与数据库106进 行通信。在从移动终端107接收到注册消息之后，锚节点101将与移动终端107相关的用 户ID发送给数据库106。该用户ID是移动终端107在锚节点101中的唯一标识。在本实 施例中，直接向锚节点101发送注册消息，即不经过接入路由器105。在单元112接收到用 户ID及其与网络地址的关联之后，数据库106的单元113将被分配给移动终端107的网络 地址返回至锚节点101。数据库106进行以下管理不管关联的移动性管理协议GPT还是 MIPv6，移动终端107都具有公共标识(即公共网络地址)。可以通过锚节点101与数据库 106之间的映射方案、映射数据库或映射方法来实现公共标识的这种构思。将从数据库106接收到的网络地址与关于与移动终端107相关联的移动性管理协 议的信息一起从锚节点发送至接入路由器105。如图1所示，接入路由器105包括接收单 元113，用于接收网络地址以及关于与移动终端107相关联的锚组件102或103的信息；以 及转发单元114，用于根据与移动终端107相关联的锚组件102或103，转发来自或寻址至 移动终端117的数据分组。基于接收到的信息，接入路由器105知道要将针对或来自移动终端107的相应输 入数据分组转发至的特定锚组件102或103。现在，接入路由器105被配置为接收移动终端 107的输入数据分组(例如来自移动终端108)并将该输入数据分组转发至锚节点101，即 转发至适当的锚组件102或103。此外，锚节点101或者接入路由器105将接收到的网络地 址转发至移动终端107。锚组件可以根据移动终端107所使用的网络接入技术而改变。例如，可以同时经 由多于一种网络接入技术来连接移动终端107，或者移动终端107可以自愿地或以强制的 方式改变网络接入技术。因此，接入路由器105必须接收与锚组件102、103中的哪一个当 前正在处理针对移动终端107的数据分组有关的更新信息。图2示出了本发明的第一方法实施例的流程图200。该方法实施例涉及将移动终 端注册至锚节点，并可以由图1所示的锚节点101或者由其他设备来实施。该方法以提供对多个移动性管理协议(例如GTP和MTPv6)的支持的步骤202开 始。在锚节点的协议栈中并行布置多个移动性管理协议。在下一个步骤204中，锚节点从 移动终端接收注册消息。此后，在步骤206中，根据与注册消息相关联的移动性管理协议来 选择性地处理接收到的注册消息。移动终端能够通过多个移动性管理协议来进行通信。图3示出了另一个方法实施例的流程图300。该方法实施例涉及利用移动性管理 协议来处理数据分组，并可以由图1所示的锚节点101或者由其他设备来实施。如图3所示，该方法以接收来自或寻址至移动终端的数据分组的步骤302开始。此 后，在步骤304中，根据移动终端与若干移动性管理协议中的一个的关联来选择性地处理 (例如，转发)接收到的数据分组。在锚节点的协议栈中并行布置多个移动性管理协议。移 动终端能够通过若干移动性管理协议来进行通信。图4示出了另一个方法实施例的流程图400。该方法实施例涉及处理数据分组，并 可以由图1所示的接入路由器105或者由其他设备来实施。如图4所示，该方法以接收移动终端的网络地址以及关于与移动终端相关联的移动性管理协议的信息的步骤402开始。此后，在步骤404中，根据移动性管理协议与移动终 端的关联来转发数据分组。在可选步骤406中，将在步骤402中接收到的网络地址转发至 移动终端。图5示出了另一个方法实施例的流程图500。该方法实施例涉及将移动终端注册 至锚节点，并可以由图1所示的数据库106或者由其他设备来实施。如图5所示，该方法以接收与移动终端相关联的用户ID以及已与移动终端相关联 的多个移动性管理协议中的至少一个的步骤502开始。此后，在步骤504中，将用户ID和 协议信息与网络地址相关联。在下一个步骤506中，将网络地址发送给锚节点。以下，作为示例实施例并参照图1，描述移动终端107与第一锚组件102的附着。 首先，锚节点101的锚组件102从移动终端107接收第一注册消息。这是根据锚组件102的 GPT移动性管理协议来实现的。对于GTP来说，第一注册消息是创建PDP (分组数据协议) 上下文消息。在将进行移动终端107向锚组件103的第一注册的情况下，将第一注册请求 消息或者包含MIPv6的配置请求在内的IKEv2消息从移动终端107发送至锚组件103。
作为下一个步骤，锚组件102接触数据库106，并向数据库106提供被分配给移动 终端107的用户ID。数据库106向移动终端107分配归属IP地址或子网，并将该数据返回 至锚组件102。本实施例意义下的子网是IP地址的集合或范围的一部分的精确规范。在下一个步骤中，锚组件102向接入路由器105通知被分配给特定IP地址或子网 的数据分组现在由锚组件102来处理。接入路由器105将所分配的IP地址或子网转发至 移动终端107。在该步骤之后，可操作GTP移动性管理协议。移动终端107可以从现在起发 送和接收数据分组，还可以使用GTP移动性管理协议来执行切换。只要移动终端107处于 提供根据GTP移动性管理协议的网络接入的网络区域中，就不需要从锚组件102切换至锚 组件103。然而，在移动终端107移至不提供根据GTP移动性管理协议的网络接入的位置，或 者建立并行的第二网络连接的情况下，可以执行切换至锚组件103。从锚组件102至锚组件 103的这种切换仅发生在移动终端107可进行根据MIPv6移动性管理协议的网络接入的情 况下。从一个移动性管理协议至另一个移动性管理协议(即从GTP至MIPv6)的切换的决 定可以由移动终端107或者网络来发起。系统管理员可以提供以下内容要将接收到的数 据分组切换至的锚组件102或103支持相应的移动性管理协议。假定将移动终端107附着至第一锚组件102，该第一锚组件102根据GTP移动性 管理协议来处理业务量，则向MIPv6移动性管理协议的(第一)切换需要以下步骤锚组件 103接收根据MIPv6移动性管理协议的注册消息(即，注册请求消息或者包含配置请求的 IKEv2消息)。此后，锚组件103接触数据库106。数据库106向移动终端107重新分配现 有的IP地址或子网。从而数据库106提供以下内容移动终端107接收移动终端107在附 着至锚组件102时已接收的相同IP地址或子网。因此，移动终端107将在移动性管理协议 GPT和MIPv6中具有公共标识。此后，从数据库100向锚节点101、从锚节点101向接入路由器105、以及从接入 路由器105向移动终端107转发所分配的IP地址或子网。此后，移动终端107可以发送 和接收数据分组，并根据MIPv6移动性管理协议来执行切换。只要对于移动终端107来说 MIPvB移动性管理协议及其相应接入技术是可接入的，就不需要从锚组件103切换回到锚组件102，即从MIPv6切换至GTP。然而，可选地，可以基于网络运营商专用标准以强制的方 式进行切换。对于选择用于处理移动性管理的锚组件102和103中的一个，一般来说，两种备选 方案是可能的。在移动终端107附着至锚组件102或103中新的一个的情况下，新的锚组件 注销旧的锚组件。如果移动终端107预期切换回到先前的锚组件，则该移动终端107重新 注册至先前的锚组件。这导致在锚组件102和103之间依赖于附着的自动切换。备选地， 可以使用由移动终端107发送的特殊定位更新消息来指示锚节点101切换至特定的锚组件 102 或 103。以下描述使用MIP移动性管理协议来控制移动性管理协议之间的切换的实施例。 根据该实施例，每当移动终端107具有对其归属接入网(这是根据MIP的定义)的接入时， 都根据GTP移动性管理协议来处理移动终端107的移动性。如下执行从处理GTP移动性管理协议过程的第一锚组件102切换至处理MIP移动 性管理协议过程的第二锚组件103。作为示例，假定移动终端107不再可接入遵循3GPP标 准(例如GSM、GPRS或UMTS)工作的网络。因此，移动终端107决定切换至可用的非3GPP 网络，例如遵循MIPv6工作的W-LAN网络。尽管本示例实施例描述了移动终端107作出切 换接入网的决定的情况，但还有可能网络自身决定进行切换。甚至在3GPP网络接入依然可 用的情况下也可以进行该决定(例如出于负载分布的目的)。相应地，移动终端107附着至 非3GPP接入网，S卩，其附着至锚组件103。随后，移动终端107向锚组件103发送MIP绑定 更新或者注册请求消息。锚组件103在本示例实施例中是归属代理。锚组件103确定移动 终端107不再处于归属网络的网络覆盖区域内，并向接入路由器105通知移动终端107的 移动性从现在起由锚组件103来处理。相应地，接入路由器105将数据分组直接转发至锚 组件103。在移动终端107决定从锚组件103切换回到锚组件102的情况下(这可以是当移 动终端107再次可进行对3GPP网络的网络接入的情况)，移动终端107向锚组件103发送 MIP返回归属绑定更新或者注册请求消息。锚组件103确定移动终端107 (在MIP的意义 上)再次成为归属，并向接入路由器105通知移动终端107再次由锚组件102来服务。相 应地，将更新数据库106。在根据图1的上述实施例中，锚节点101包括两个锚组件102和103。然而，本发 明不限于两个锚组件，而是可以扩展至多于两个锚组件。相应地，可以并行地处理多于两个 移动性管理协议。还可能在锚节点中不存在分离的锚组件。可以在锚节点中集成两个或更 多个锚组件。还可以在一个单元中集成接入路由器105和/或锚节点101和/或数据库 106。关于沿上行方向的数据分组路由，从移动终端107向锚节点101发送数据分组。 在需要时锚组件102和103中的一个处理接收到的数据分组(例如通过执行解封装)，并 将它们发送至移动终端108或外部IP网络(未示出)。可以从移动节点107向锚节点101 通过隧道传输数据分组，而不经过接入路由器105。由于隧道在锚组件102或者锚组件103 处终止，因此这是可能的。关于沿下行方向的数据分组路由，数据分组到达接入路由器105，接入路由器105 对由数据库106管理的IP地址块(包括被分配给移动终端107的IP地址)进行通告。随后，接入路由器105确定对于移动终端107来说活动的锚组件102或103，并将数据分组发 送给相应的活动锚组件102或103。在锚节点101中分别实现锚组件102和103的情况下，接入路由器具有以下可能 性来确定使用锚组件102或103中的哪一个1.在接入路由器105位于与锚节点101相同的子网的情况下，每一个锚组件102和103根据用于确定IP地址的免费地址解析协议(gARP)来执行请求，或针对其所服务的 移动终端提供代理邻居发现(PND)。因此，吸引了寻址至这些移动终端的业务量。在锚节点 101处，旧的锚组件102或103停止执行gARP和pND，新的锚组件102或103接管。接入路 由器105将这种锚信息存储在其ARP或ND中。2.锚组件102、103直接向接入路由器105提交相关信息。然后，接入路由器105可 以将数据分组通过隧道传输至当前的锚组件102、103。在接入路由器105位于相同子网的 情况下，该接入路由器105还可以将数据分组寻址至锚组件102、103的媒体接入控制(MAC) 地址。3.接入路由器105可以执行策略控制功能。策略列表中的最后步骤可以是向当前 锚组件102、103发送数据分组的顺序。对于锚组件102、103的每一次改变，需要由控制接 入路由器105的实体来更新该接入路由器105中的策略。从上述实施例显而易见，可以以并列的方式彼此独立地管理多个移动性管理协 议，以提供增强型移动性管理技术。使用这些技术，当将通信网络移至新的移动性管理协议 时，还可以使用例如现有的移动性管理协议。此外，还可以将现有的移动性管理协议与新的 移动性管理协议相结合。这便于移至另外的移动性管理协议。因此，不用替换完好建立的移 动性管理协议，就可以简单地添加新的移动性管理协议并可以使新的移动性管理协议与完 好建立的移动性管理协议并列共存。这种灵活性还实现了相对于更旧的移动性管理协议的 后向兼容。在新的移动性管理协议中不必重新实现针对特定网络接入情况集合而设计的、 完好建立的移动性管理协议的现有的和有价值的特征。与以分级方式彼此堆叠两个移动性管理协议的情况相比，这里提出的方式还具有 另一优势减小了信令和处理开销。在这种分级网络结构中，可以使用例如移动性管理协议 中的一个作为全局移动性管理协议。该全局移动性管理协议管理移动终端在特定更大移动 性域之间的移动性。还可以使用另一个移动性管理协议作为管理更小移动性域内的移动性 的局部管理协议。然而，在要采用都能够作为全局移动性管理协议工作的两个移动性管理 协议的情况下，这种分级网络结构可能造成问题。在这种情况下，指定移动性管理协议之间 的全局-局部关系是困难的(由于仅通过局部移动性管理来实现全局移动性管理)，并且创 建了协议之间的不期望的依赖性。此外，必须彼此并行地同时处理和管理两个移动性管理 协议。这需要网络元件中有高处理能力，并且信令负载增大。此外，为了将数据分组路由至 所期望的移动终端，用户平面业务量的传输路径中的多个移动性锚是必要的。根据本解决 方案，并列地实现了两个移动性管理协议，并可以选择性地且独立地激活它们。因此，在用 户平面业务量的传输路径中，更少数目的锚节点可能足够。这里提出的方式的另一个优点在于可以同时并列地安装以终端为中心的移动性 管理协议和以网络为中心的移动性管理协议。尽管已在附图中示出并在说明书中描述了本发明的实施例，但应当理解，本发明不限于这里公开的实施例。具体地，在不脱离由权利要求提出和限定的本发明范围的情况下，能够对本发明进行多种重新配置、修改和替换。
权利要求
一种用于将移动终端注册至充当移动终端的移动性锚的节点的方法，所述方法包括由锚节点执行的以下步骤-提供对多个移动性管理协议的支持(202)，其中，所述移动性管理协议是在所述锚节点的协议栈中并行布置的；-从所述移动终端接收注册消息(204)；以及-根据与所述注册消息相关联的移动性管理协议来选择性地处理所述注册消息(206)。
2.一种用于根据移动性管理协议来处理数据分组的方法，所述移动性管理协议是在充 当移动终端的移动性锚的节点上实现的，所述方法包括由锚节点执行的以下步骤-接收来自或寻址至移动终端的数据分组(302)，并标识与所述移动终端相关联的移 动性管理协议；以及_根据与所述移动终端相关联的移动性管理协议来选择性地处理所述数据分组 (304)，其中，在所述锚节点的协议栈中并行布置多个移动性管理协议。
3.根据前述权利要求之一所述的方法，其中，所述移动终端能够通过所述多个移动性 管理协议来进行通信。
4.根据前述权利要求之一所述的方法，还包括以下步骤接收所述移动终端的网络地址。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述网络地址是响应于发送与所述移动终端或其用户相关联的标识符而接收的。
6.根据权利要求4或5之一所述的方法，其中与关联的移动性管理协议无关，针对所述移动终端接收相同的网络地址。
7.根据权利要求4至6之一所述的方法，还包括以下步骤将针对所述移动终端而接收的网络地址与关于与所述移动终端相关联的移动性管理 协议的信息一起转发至接入路由器。
8.根据前述权利要求之一所述的方法，其中所述移动终端与所述移动性管理协议中的一个的关联依赖于所述移动终端是否具有 对归属接入网的接入。
9.根据权利要求8所述的方法，其中对归属接入网的接入是通过位置更新消息来指示的，具体地，是通过绑定更新或者注 册请求消息来指示的。
10.根据前述权利要求之一所述的方法，其中所述移动终端与所述移动性管理协议中的一个的关联依赖于所述移动终端的地理和/ 或拓扑位置。
11.一种用于处理数据分组的方法，所述方法包括由与充当移动终端的移动性锚的节 点进行通信的接入路由器执行的以下步骤-接收移动终端的网络地址以及关于与所述移动终端相关联的移动性管理协议的信息 (402)；以及_根据与所述移动终端相关联的移动性管理协议来转发来自或寻址至所述移动终端的 数据分组(404)。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括以下步骤 将所述网络地址转发至所述移动终端(406)。
13.根据权利要求11或12之一所述的方法，其中，所述移动终端能够通过所述移动性 管理协议以及至少一个其他移动性管理协议来进行通信。
14.一种用于将移动终端注册至充当移动终端的移动性锚的节点的方法，所述方法包 括由与锚节点进行通信的数据库执行的以下步骤_接收与所述移动终端或其用户相关联的标识符以及关于多个移动性管理协议中与所 述移动终端相关联的至少一个的协议信息(502)；-将所述标识符和所述协议信息与网络地址相关联(504)；以及 -发送所述网络地址(506)。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括以下步骤 接收与相同移动终端相关联的另一个标识符。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括以下步骤 -将所述另一个标识符与相同网络地址相关联；以及 -发送所述网络地址。
17.—种包括程序代码部分在内的计算机程序产品，当在网络的一个或多个组件上运 行所述计算机程序产品时，所述程序代码部分执行根据权利要求1至16之一所述的方法步骤.
18.根据权利要求17所述的计算机程序产品，存储在计算机可读记录介质上。
19.一种在通信网络中使用的节点(101)，所述节点充当移动终端的移动性锚并包括 -第一锚组件(102)，用于根据第一移动性管理协议来处理注册消息；以及-第二锚组件(103)，用于根据第二移动性管理协议来处理注册消息，其中 所述第一锚组件(102)和所述第二锚组件(103)是在锚节点(101)中并行布置的。
20.一种在通信网络中使用的节点(101)，所述节点充当移动终端的移动性锚并包括 -第一锚组件(102)，用于根据第一移动性管理协议来处理数据分组；以及-第二锚组件(103)，用于根据第二移动性管理协议来处理数据分组，其中 所述第一锚组件(102)和所述第二锚组件(103)是在锚节点(101)中并行布置的。
21.—种在通信网络中使用的接入路由器(105)，所述通信网络包括充当移动终端 (107,108)的移动性锚的至少一个节点(101)，所述接入路由器包括-接收单元(113)，用于接收移动终端(107)的网络地址以及关于与所述移动终端 (107)相关联的锚节点(101)的锚组件(102,103)的信息；以及-转发单元(114)，用于根据与所述移动终端(107)相关联的锚组件(102、103)来转发 来自或寻址至所述移动终端(107)的数据分组。
22.—种在通信网络中使用的数据库(106)，所述通信网络包括充当移动终端(107、 108)的移动性锚的至少一个节点(101)，所述数据库包括-接收单元(110)，用于接收与移动终端(107)或其用户相关联的标识符以及关于多个 移动性管理协议中与所述移动终端(107)相关联的至少一个的协议信息；-关联单元(111)，用于将所述标识符和所述协议信息与网络地址相关联；以及 -发送单元(112)，用于发送所述网络地址。
23. 一种通信网络(100)，包括根据权利要求19或20之一所述的至少一个节点(101)、 根据权利要求21所述的至少一个接入路由器(105)以及根据权利要求22所述的数据库 (106)。
全文摘要
本发明提供了一种用于将移动终端(107)注册至锚节点(101)并用于在注册之后处理数据分组的技术。该技术的方法实施方式包括以下步骤提供对多个移动性管理协议的支持，其中在锚节点(101)的协议栈中并行布置所述移动性管理协议；从移动终端(107)接收注册消息；以及根据与所述注册消息相关联的移动性管理协议来选择性地处理所述注册消息。
文档编号H04W80/00GK101822080SQ200780101022
公开日2010年9月1日 申请日期2007年10月9日 优先权日2007年10月9日
发明者佐尔坦·里夏德·图拉尼, 斯特凡·罗默, 盖尔盖伊·蓬格拉茨, 约兰·霍尔 申请人:艾利森电话股份有限公司