专利名称：用于基于多协议标签交换来会聚蜂窝网络的切换解决方案的制作方法
技术领域：
本发明涉及蜂窝网络中的分组交换切换并且具体地涉及在蜂窝网络的核心网络中多协议标签交换的使用及其切换方案。
背景技术：
通用移动电信服务(UMTS)系统是基于全球移动系统(GSM)通信标准的第三代系统并且被创建用来向全球移动性提供包括电话、寻呼、消息接发的广泛服务。UMTS网络包括一个或者多个无线接入网络(RAN)和核心网络。无线接入网络包括移动台、基站以及它们之间的无线接口。RAN可以是UMTS陆地RAN(UTRAN)、GSM/通用分组无线服务(GPRS)RAN和GSM/增强型数据速率GSM演进(EDGE)RAN(GERAN)中的一个或者多个。核心网络为用户业务提供切换、寻路由和传递功能并且细分为分组交换域和电路交换域。
正如对于本领域技术人员而言明显的是，不同接入技术具有不同概念。例如，移动台可以连接到GSM网络中的基站、UMTS网络中的节点-B以及WLAN中的接入点。为了覆盖不同接入技术，在本申请中使用通用术语“附接点”。
在UMTS网络中，当移动终端在附接点之间移动时软切换是可能的，其中当移动台从一个UMTS基站/节点-B移动到另一UMTS基站/节点-B时，可以在存在无线网络控制器的Iur接口时执行软切换。在软切换过程中，同时经由产生无缝切换而无任何明显中断的新旧附接点/节点-B同时发送被引向移动台的分组。
另一方面，在GSM/GPRS/EDGE网络中，当移动台从一个附接点/基站到另一附接点/基站时，执行软切换。一旦经由新的附接点/基站通向移动台的连接可用，就经由新的附接点突发地发送被引向移动台的所有分组。通过在有关服务GPRS支持节点(SGSN)和有关网关GPRS支持节点(GGSN)处更新分组数据协议上下文来执行硬分组交换切换。然而在更新过程中，当移动台离开旧的附接点的范围时丢失被传送到向旧的附接点的所有分组，换而言之，切换并非无缝。在仅一个附接点术语GSM/GPRS RAN或者GERAN时上述情形也成立。
对于在第二代和第三代附接点与其它接入技术如无线LAN(WLAN)的附接点之间的切换，尚未标准化任何解决方案。由于不同技术的网络如WLAN和无线城域网(无线MAN)已经进入蜂窝网络，所以将必须拓展当前的切换解决方案以考虑到这些技术。
一种将要标准化的解决方案是非许可移动接入(UMA)，而该提议是要通过IEEE接入技术来透明地使用GPRS移动性管理(GMM)。由于GMM不允许无缝切换，所以这一解决方案不能用于实时分组交换服务。另外，GMM是基于对GPRS隧道协议(GTP)的使用，其中通过用户数据报协议(UDP)和因特网协议(IP)来传送消息，由此造成所得协议栈变得很复杂。
第3层解决方案如移动IP、移动IPv4区域注册、移动IPv4中的低时延切换、用于移动IPv6的快速切换都由于IP隧道和大量控制消息而引入相当显著的附加开销。即使对于可以具有第3层解决方案的快速切换(其中在第2层切换之前进行对新IP地址的获取)而言，只能在第2层切换之后执行的对新IP地址的有效性检验显著地增加停机时间。另外，在新旧接入点之间建立双向边缘隧道和信令在切换很频繁地出现以及切换时间很短的环境下是有害的。由于使用了主机专用路由器，所有其它第3层解决方案如HAWAII和蜂窝IP是不可扩展的。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种用于实现移动设备从第一附接点切换到第二附接点的网络设备。该网络设备包括用于实施协议的组件，其中基于预定义标签交换路径来转发传入分组。当移动台从第一附接点移动到第二附接点时，移动台将切换请求消息发布到附接的服务支持节点，该服务支持节点将该消息中继到关联的网关支持节点。收到请求消息的各中间节点采取动作，使得在预定义切换标签交换路径上对去往移动台的传入分组重新寻路由。在从第一附接点到第二附接点的切换过程中，传入分组从服务支持节点转发到第二附接点。
根据本发明的另一方面，提供一种用于实现移动设备从第一附接点切换到第二附接点的方法。该方法包括以下步骤实施协议，其中基于预定义标签交换路径来转发传入分组，而当移动台从第一附接点移动到第二附接点时，该移动台将切换请求消息发布到附接的服务支持节点，该服务支持节点将该消息中继到关联的网关支持节点。该方法还包括以下步骤收到请求消息的各中间节点采取动作，使得在预定义切换标签交换路径上对去往移动台的传入分组重新寻路由；以及在从第一附接点到第二附接点的切换过程中，将传入分组从服务支持节点转发到第二附接点。
根据本发明的另一方面，提供一种用于实现移动设备从第一附接点切换到第二附接点的装置。该装置包括实施装置，用于实施协议，其中基于预定义标签交换路径来转发传入分组。该装置还包括发布装置，用于当移动台从第一附接点移动到第二附接点时移动台将切换请求消息发布到附接的服务支持节点，该服务支持节点将该消息中继到关联的网关支持节点。该装置还包括动作装置，用于通过收到请求消息的各中间节点采取动作使得在预定义切换标签交换路径上对去往移动台的传入分组重新寻路由；以及转发装置，用于在从第一附接点到第二附接点的切换过程中将传入分组从服务支持节点转发到第二附接点。
根据本发明的另一方面，提供一种用于实现移动设备从第一附接点切换到第二附接点的入口路由器。该入口路由器包括用于从使用协议的移动设备接收传入分组的单元，其中当移动设备从第一附接点漫游到第二附接点时基于预定义标签交换路径来转发传入分组。该入口路由器还包括用于可选地通过交换路由器对传入分组寻路由的单元；以及用于在出口路由器处发送传入分组以便进一步分发到附接于出口路由器的组件的单元。当移动台从第一附接点移动到第二附接点时，移动台将切换请求消息发布到附接的服务支持节点，该服务支持节点将该消息中继到关联的网关支持节点。收到请求消息的各中间节点采取动作，使得在预定义切换标签交换路径上对去往移动台的传入分组重新寻路由，以及其中在从第一附接点到第二附接点的切换过程中，传入分组从服务支持节点转发到第二附接点。
本发明的另一实施例提供一种用于实现移动设备从第一附接点切换到第二附接点的服务支持节点。该服务支持节点包括用于当移动台从第一附接点移动到第二附接点时接收切换请求消息的单元；以及用于将请求消息中继到关联的网关支持节点的单元。收到请求消息的各中间节点采取动作，使得在预定义切换标签交换路径上对去往移动台的传入分组重新寻路由，以及其中在从第一附接点到第二附接点的切换过程中，传入分组从服务支持节点转发到第二附接点。在实施协议的系统中实施切换，其中基于预定义标签交换路径来转发传入分组。
本发明的另一实施例提供一种使用协议的移动设备，其中当移动设备从第一附接点移动到第二附接点时基于预定义标签交换路径来转发传入分组。该移动设备包括用于当移动设备从第一附接点移动到第二附接点时将切换请求消息发布到附接的服务支持节点的单元，该服务支持节点将该消息中继到关联的网关支持节点。收到请求消息的各中间节点采取动作，使得在预定义切换标签交换路径上对去往移动台的传入分组重新寻路由，以及其中在从第一附接点到第二附接点的切换过程中，传入分组从服务支持节点转发到第二附接点。
附示了与说明书一起用来说明本发明原理的本发明实施例，包含这些附图以便提供对本发明的进一步理解，并且在这一说明书中并入附图而这些附图构成这一说明书的一部分，在附图中 图1图示了本发明的实施例可以实施于其中的网络； 图2图示了本发明基于MPLS的切换实施的实施例； 图3a-图3f图示了在图2所示实施例中使用的各种表；以及 图4图示了在本发明的实施例中实施的步骤。
具体实施例方式 现在将对本发明的优选实施例进行参照，这些实施例的例子在附图中示出。
图1图示了本发明的实施例可以实施于其中的网络。该网络是包括核心网络102、UMTS陆地无线接入网络(UTRAN)104和用户设备106的UMTS网络100。核心网络102为用户业务提供交换、寻路由和传递。UTRAN 104为用户设备106提供空中接口接入方法。核心网络分成电路交换域108和分组交换域110。一些电路交换单元是移动服务交换中心(MSC)、拜访者位置寄存器(VLR)和网关MSC，而一些分组交换单元是服务GPRS支持节点(SGSN)和网关GPRS支持节点(GGSN)。一些网络单元如EIR、HLR、VLR和AUC为两个域所共享。
本发明的一个实施例使用允许快速和高效分组转发并且以标签交换路径的建立为基础的多协议标签交换(MPLS)。根据这一实施例，MPLS将要使用于蜂窝网络的核心网络102中，其中能够无缝地支持用于连接到核心网络102的所有类型的无线接入网络的以及在这些无线接入网络之间的分组交换切换。因此本发明的系统为分组交换应用显著地减少切换时间和分组丢失。
根据本发明的实施例，预先建立从所有GGSN到所有SGSN的标签交换路径用于标签交换路径的所有接口，使得任何接口变化都能够由标签交换路径的适当变化来反映。切换请求消息由移动台发布到该移动台所附接到的SGSN。在SGSN接收到切换请求消息之后，它将切换请求消息中继到所有GGSN。然后，在SGSN与GGSN之间的接收切换请求消息的各中间标签交换路径采取立即动作，使得也在预先建立的切换标签交换路径上为去往移动台的各传入分组重新寻路由。在切换标签交换路径被引向移动台的新附接点时，以最佳方式对分组持续地重新寻路由直至切换请求消息到达GGSN为止，在这些GGSN处分组被最终地置于引向新附接点的不同标签交换路径上。
根据本发明的一个实施例，在用户平面上能够用MPLS取代IP/UDP/GTP协议组。在控制平面上，用于业务工程的资源保留协议(RSVP-TE)能够接管建立标签交换路径以及正确地处理切换请求消息这些任务。
图2图示了本发明基于MPLS的切换实施例的实施例。根据图2，IP分组可以到达R1 202，该R1是入口标签边缘路由器。R4 204、R5 206和R6 208是三个可能的下游出口标签边缘路由器，而R2 110、R3 212、R7 214和R8 216是简单标签交换路由器。如图2中虚线所示，R1 202已经为附接到两个接口R4 204的网络RAN4 218和WLAN4 120建立通向R4 204的两个标签交换路径。如图3a中所示，对应的转发等效类到下一跳跃标签转发条目映射(FTN)302包括用于这些网络的两个条目304和306。标签交换路由器R2 110和R3 212以及下游出口标签边缘路由器R4 204在如图3b-3d所示的它们的相应传入标签映射310a-310c中具有对应条目。R1 202具有用于网络WLAN6 122的通向下游出口标签边缘路由器R6 206的如虚线所代表的又一标签交换路径。这样，如图3e和3f所示相应地设置分别在FTN 302中以及在R7 214和R6 216的传入标签映射310d和310e中的条目。
例如在这一实施例中，具有用户ID 328和IP地址137.226.12.196的用户224位于RAN4 218中的附接点。R1 202通过在它的分类表中查找关联IP目的地地址对到达入口标签边缘路由器R1 202并且去往用户224的各IP分组进行分类。分类结果是在这一情况下为的用户ID 328以及转发等效类RAN4 218。然后使用该转发等效类作为FTN 302中的搜索索引以便取回在这一情况下为7的传出标签以及通向R2 110的传出接口。然后可以使分组具有该传出标签以及用户ID 328、然后该分组被发送到通向R2 110的传出接口。在一个实施例中，可以使分组在附加MPLS报头中具有传出标签和用户ID。在另一实施例中，可以使分组在恰当的报头中具有传出标签和用户ID。
在收到分组时，标签交换路由器R2 110先通过使用用户ID作为索引来查看它的切换传入标签映射。图3c图示了与路由器R3 112相关联的切换传入标签映射310b-1。如果路由器R2 110没有取回具有结果的条目，则R2 110通过使用在这一情况下为7的传入标签作为索引来查看传入标签映射310a以取回为4的传出标签以及通向R3212的传出接口。R2 110然后将传入标签交换到传出标签并且将分组转发到通向R3 212的传出接口。
R3 212以类似的方式处理分组，使得分组可以到达R4 204。当R4 204搜索它的传入标签映射310c并且从它的切换传入标签映射中取回空条目时，它在传入标签映射310c中找到显式无效(null)标签，该标签指示了必须从MPLS分组中取出(pop)标签和用户ID。由于传出接口是用于RAN4 218的句柄的虚拟接口，所以可以适当地处理分组并且最终将分组递送到RAN4 218。
如果用户224从RAN4 218中的当前附接点移动到WLAN6 212中的目标附接点，则一旦用户224决定切换，就发出切换请求消息。切换请求消息是具有在这一情况下为137.226.12.196的IP源地址以及广播IP目的地地址的IP数据报。由于在切换之前和在切换过程中用户224可以从数个入口标签边缘路由器接收业务，所以使用广播IP目的地地址。这样，使用户224将多个切换请求消息发送到这些入口标签边缘路由器将是合理的。切换请求消息包括在这一情况下为328的用户ID、在这一情况下为RAN4 218的当前附接点的网络ID以及在这一情况下为WLAN6 122的新的/目标附接点的网络ID。在收到切换请求消息时，R4 204先使用目标附接点的网络ID作为索引来查看它的切换表以取回在这一情况下为6的切换传出标签以及切换传出接口R3 212。如果切换传入标签映射尚未包括用户ID的索引处的条目，则在用于用户ID的索引处将切换传出标签值和切换传出接口值传送到切换传入标签映射，并且初始化未决切换响应消息计数器。根据本发明的一个实施例，将切换响应消息计数器初始化为零。随后，将在从R4 204经过R3 212和R8 216到R6 206的切换标签交换路径上转发针对具有关联UID的用户224的任何到来分组。
R4 204然后将切换请求消息发送到所有入口标签边缘路由器，在这一例子中发送到R1 202。对于各入口标签边缘路由器以及从该标签边缘路由器到R4 204的各标签交换路径，R4 204使用RAN4 218的网络ID和入口标签边缘路由器的路由器ID作为索引来查找它的上游映射。R4 204然后取回一个或者多个传出接口(在数个标签交换路径的情况下是可能的)、在该/这些接口上将切换请求消息转发出去并且将切换传入标签映射中的未决切换响应消息增加一。在收到切换请求消息时，各传入标签边缘路由器改变它的分类映射中的条目。这样继续本例，R1 202通过针对与用户224相关联的IP目的地地址用WLAN6 122取代转发等效类RAN4 218来改变它的分类映射。此后，到达R1 202的更多分组被直接置于从R1 202经过R7 214到R6 208的标签交换路径上。在将切换请求消息发送到所有入口标签边缘路由器时，R4 204用切换响应消息对移动台做出响应以便确认收到切换请求消息。
所有处理切换请求消息更多标签交换路由器以相似的方式继续。在例如R3 212已经处理了切换请求消息之后，针对用户224到达R3 212的更多分组被重新引导到从R3 212经过R8 216到R6 208的标签交换路径上。当R4 204从R3 212收到切换响应消息时，R4 204减少未决切换响应消息计数器，而仅当该计数器等于零时R4 204才可以删除切换传入标签映射中的条目。
在本发明的实施例中，为了防止潜在攻击者代表移动台发出切换请求消息，必须认证切换请求消息。认证上下文应当由移动台和SGSN共享(与在GPRS或者UMTS中一样)。为了避免不必要地延迟切换过程，在开机(power-up)时以及定期地在切换之间执行认证。因此，移动台切换到的SGSN必须拥有与移动台仍然附接到的旧SGSN相同的认证上下文。
根据本发明的实施例，在开机时，移动台向某一SGSN进行认证。该SGSN将认证上下文转发到移动台可能切换到的所有邻近SGSN。一旦移动台切换到这些邻近/新的SGSN之一，该新的SGSN同样将认证上下文转发到它的所有邻近SGSN。另外，新的SGSN通知旧的SGSN切换完成，此后旧的SGSN通知它的邻近SGSN释放移动台的认证上下文。为了判决哪个通知消息最新的，可以使通知消息具有序号。注意到如果SGSN附接到数个无线接入网络，在这些无线接入网络之间的切换不应当触发对授权上下文的交换。
在本发明的实施例中，能够以与UMTS中网络到用户的认证相似的方式来认证切换请求消息。网络生成认证令牌，该认证令牌包括序号、认证管理域以及消息认证代码，该消息认证代码本身作为序号、认证管理域、随机数和在认证中心与移动台之间共享的认证保密Ki的函数来计算。将随机数和认证令牌发送到移动台，该移动台能够继而通过重新计算消息认证代码来认证网络。如果重新计算的值等于所发送的消息认证代码，则认为网络得到认证。
在本发明的另一实施例中，以相反的方式执行消息交换，使得移动台选择随机数、生成认证令牌并且在切换请求消息终将随机数和认证令牌发送到有关SGSN，该SGSN然后能够认证移动台。在该情况下，除了切换请求消息之外在空中接口上无需交换其他消息。本发明的系统由此当在不同接入技术的接入点之间执行切换时减少切换延迟和分组丢失。上文讨论的MPLS解决方案的例子在与其它基于IP的解决方案相比时更高效和强大。
另外，正如本领域技术人员已知的，移动IP是基于IP隧道。当通讯节点具有IP分组要发送到移动台时，它必须将IP分组发送到移动台的固定归属地址，在该地址处IP分组由归属代理截获，该归属代理将分组用隧道方式发送到移动台的当前位置。在当前位置对分组进行隧道解除并且最终进行递送。IP隧道在隧道端点引入额外处理延迟而它由于附加IP报头而显著地增加开销。本发明在另一方面将附加开销减少到最小。
此外，许多解决方案如移动IP、分级和移动IP等要求在分组能够在新附接点的方向上被重新定向之前将切换通知消息发送到可能很遥远的节点如归属代理或者网关外部代理。这一要求造成许多分组在切换过程中丢失。利用本发明，尽可能快地对分组重新寻路由，即一旦切换通知消息到达某一跳跃，则该跳跃就开始在新附接点的方向上开始对分组重新寻路由，使得无缝切换是可能的。这造成更少的切换延迟并且由此造成更少的分组丢失。
由于多协议标签交换是基于对标签交换路径的建立，所以通过将对应条目添加到负有职责的标签交换路由器的传入标签映射310中能够容易地在另一标签交换路径上复制分组。在本发明的实施例中，则将传入MPLS分组标记为二次切换，一次是在原标签交换路径上而一次是在已经为之而向传入标签映射310新添加条目的切换标签交换路径上。这一实施例的结果是向移动台发送复制的IP分组。
在本发明中，通过改造出口标签边缘路由器的标准行为也能够避免IP地址的改变。通常，在从MPLS分组中去除标签之后，出口标签边缘路由器根据正常IP操作来转发所得IP分组。具体而言，出口标签边缘路由器先检查IP地址是否属于它所连接到的子网。如果是则出口标签边缘路由器检查它的地址解析协议表以便找到IP分组所具有的介质访问控制(MAC)地址。否则，它检查它的路由表以便将分组转发到适当的下一跳跃。在本发明的一个实施例中，在去除标签之后，出口标签边缘路由器将必须在附接点的方向上的传出接口上转发所得IP分组。外出接口例如可以存储于传入标签映射310中。为了能够使IP分组具有正确MAC地址，移动台仍然将必须发送将用来更新出口标签边缘路由器的地址解析协议表的无偿(gratuitous)地址解析协议。因此当出口标签边缘路由器收到MPLS分组时，它将取出MPLS报头、在它的地址解析协议表中查找IP地址、添加对应MAC报头并且将所得帧转发到存储于其传入标签映射中的传出接口。无需新IP地址的一个优点在于信令更少，因为将无需交换动态主机配置协议(DHCP)消息并且因而切换延迟更少。
尽管一些切换解决方案提出使用主机专用路由来反映MS的当前附接点，但是在具有数以千计用户的蜂窝网络中，不能认为该方式是可扩展的。然而，本发明提供了将去往经由SGSN的接口之一而可达的所有用户的业务归组到转发等效类。如果用户改变附接点以及如果该改变造成在对应SGSN或者SGSN本身处接口的改变，则为它的业务分配对应的其它FEC，使得无需为每一用户寻路由，这使得MPLS方式成为可扩展的方式。
本领域技术人员将理解到在本发明的实施中可以基于必要的应用来考虑和实施某些安全特征。利用适当的安全性/认证，切换通知消息的上游行进使有关标签交换路由器能够更新它们的表，其中基于最佳可用捷径对用于有关节点的分组持续地重新寻路由直至更新在GGSN处的转发等效类为止。
图4图示了在本发明的系统中实施的步骤。在步骤4010中，用户224从RAN4 218中的当前附接点移动到WLAN6 212中的目标附接点并且发出切换请求消息。在步骤4020中，在收到切换请求消息时，R4 204先使用目标附接点的网络ID作为索引来查看它的切换表以取回切换传出标签以及切换传出接口R3 212。在步骤4030中，如果切换传入标签映射尚未包括用户ID的索引处的条目，则在用于用户ID的索引处将切换传出标签值和切换传出接口值传送到切换传入标签映射中并且初始化未决切换响应消息计数器。在步骤4040中，将在从R4 204经过R3 212和R8 216到R6 206的切换标签交换路径上转发针对具有关联UID的用户224的任何到来分组。
在步骤4050中，R4 204然后将切换请求消息发送到所有入口标签边缘路由器并且使用RAN4 218的网络ID和入口标签边缘路由器的路由器ID作为索引来查找它的上游映射以求一个或者多个传出接口。在步骤4060中，在收到切换请求消息时，各入口标签边缘路由器改变316分类映射中的条目。在步骤4070中，到达R1 202的更多分组被直接置于从R1 202经过R7 214到R6 208的标签交换路径上。在步骤4080中，在将切换请求消息发送到所有入口标签边缘路由器时，R4 204以切换响应消息对移动台做出响应以确认收到切换请求消息。
以上描述已经涉及本发明的具体实施例。然而将明显的是在实现所述实施例的一些或者所有优点的情况下可以对这些实施例做出其它变化和修改。因此，所附权利要求的目的在于涵盖所有这样落入本发明的真正精神和范围内的变化和修改。
权利要求
1.一种用于实现移动设备从第一附接点切换到第二附接点的网络设备，该网络设备包括
用于实施协议的组件，其中基于预定义标签交换路径来转发传入分组，
其中当移动台从第一附接点移动到第二附接点时，所述移动台将切换请求消息发布到附接的服务支持节点，所述服务支持节点将该消息中继到关联的网关支持节点，以及
其中收到所述请求消息的各中间节点采取动作，使得在预定义切换标签交换路径上对去往所述移动台的传入分组重新寻路由，以及其中在从所述第一附接点到所述第二附接点的切换过程中，传入分组从所述服务支持节点转发到所述第二附接点。
2.根据权利要求1所述的网络设备，其中所述网络设备配置用以在所述预定义切换标签交换路径被引向新附接点的同时持续地对所述传入分组重新寻路由直至所述请求消息到达所述网关服务节点，在该网关服务节点处所述传入分组被置于引向新附接点的不同标签交换路径上。
3.根据权利要求1所述的网络设备，其中预定义所述标签交换路径用于从所述网关支持节点到所述服务支持节点的接口，使得任何接口变化由适当的标签交换路径来反映。
4.根据权利要求1所述的网络设备，其中用于实施所述协议的所述组件位于核心网络中。
5.根据权利要求1所述的网络设备，所述网络设备配置用以在入口路由器处接收传入分组；可选地通过交换路由器为所述传入分组寻路由；以及在出口路由器处接收所述传入分组以便进一步分发到附接于所述出口路由器的组件。
6.根据权利要求5所述的网络设备，其中所述入口路由器、交换路由器和出口路由器各配置用以使用至少一个表来为所述传入分组确定路由路径。
7.根据权利要求5所述的网络设备，其中所述网络设备配置用以通过从所述至少一个表中取回的信息来修改所述传入分组。
8.根据权利要求5所述的网络设备，其中在收到所述传入分组时，所述交换路由器配置用以检查关联的切换表；以及如果没有从所述切换表中取回预定义信息则就更多路由信息而检查关联的传入标签映射。
9.根据权利要求5所述的网络设备，其中在收到所述传入分组时，所述出口路由器配置用以检查关联的传入标签映射；以及在取回无效标签时，在将所述传入分组转发到适当的附接点之前修改所述传入分组。
10.根据权利要求1所述的网络设备，其中所述请求消息是包括网际协议源地址和广播网际协议目的地地址的网际协议数据报，所述请求消息还包括用户标识符、用于所述第一附接点的网络标识符和用于所述第二附接点的网络标识符。
11.根据权利要求1所述的网络设备，其中在收到所述请求消息时，所述服务支持节点配置用以就用于所述第二附接点的转发信息而检查关联表；如果没有从所述关联表中取回预定义信息则通过用于所述第二附接点的所述转发信息来更新所述关联表；以及初始化未决消息计数器。
12.根据权利要求1所述的网络设备，其中在收到所述请求消息时，所述服务支持节点配置用以检查用于各关联网关支持节点和用于来自该关联网关支持节点的各标签交换路径的上游映射；取回至少一个接口；以及在所述取回的接口上转发所述请求消息，所述服务支持节点还配置用以更新未决计数器。
13.根据权利要求1所述的网络设备，其中在收到所述请求消息时，所述网关支持节点配置用以改变分类表中的条目以反映所述切换请求，其中在更新所述分类表时，在新的标签交换路径上对去往所述移动台的传入分组寻路由。
14.根据权利要求1所述的网络设备，其中在将所述请求消息发送到所述网关支持节点时，所述服务支持节点配置用以将响应消息发送到所述移动台。
15.根据权利要求1所述的网络设备，其中所述移动台配置用以向所述服务器支持节点认证，该服务支持节点将认证上下文转发到所述移动台可能切换到的所有邻近服务支持节点。
16.根据权利要求1所述的网络设备，其中所述网络设备配置用以通过生成包括序号、认证管理域和认证代码的认证令牌来认证所述切换请求消息，所述网络设备还配置用以将所述认证令牌和随机数发送到所述移动台以便所述移动台认证所述网络。
17.根据权利要求1所述的网络设备，其中所述移动台配置用以通过生成包括序号、认证管理域和认证代码的认证令牌来认证所述切换请求消息，所述移动台还配置用以将所述认证令牌和随机数发送到所述移动台以便所述网络设备认证所述移动台。
18.一种用于实现移动设备从第一附接点切换到第二附接点的方法，该方法包括以下步骤
实施协议，其中基于预定义标签交换路径来转发传入分组，
当移动台从第一附接点移动到第二附接点时，所述移动台将切换请求消息发布到附接的服务支持节点，所述服务支持节点将该消息中继到关联的网关支持节点；以及
由收到所述请求消息的各中间节点采取动作，使得在预定义切换标签交换路径上对去往所述移动台的传入分组重新寻路由；以及
在从所述第一附接点到所述第二附接点的切换过程中，将传入分组从所述服务支持节点转发到所述第二附接点。
19.根据权利要求17所述的方法，还包括在所述预定义切换标签交换路径被引向新附接点的同时持续地对所述传入分组重新寻路由直至所述请求消息到达所述网关服务节点，在该网关服务节点处所述传入分组被置于引向新附接点的不同标签交换路径上。
20.根据权利要求17所述的方法，其中预定义所述标签交换路径用于从所述网关支持节点到所述服务支持节点的接口，该方法还包括由适当的标签交换路径来反映任何接口变化。
21.根据权利要求17所述的方法，还包括在入口路由器处接收传入分组；可选地通过交换路由器对所述传入分组寻路由；以及在出口路由器处接收所述传入分组以便进一步分发到附接于所述出口路由器的组件。
22.根据权利要求20所述的方法，其中还包括使用至少一个表以在所述入口路由器、交换路由器和出口路由器中各处为所述传入分组确定路由路径。
23.根据权利要求20所述的方法，还包括通过从所述至少一个表中取回的信息来修改所述传入分组。
24.根据权利要求20所述的方法，其中在收到所述传入分组时，所述方法还包括检查关联的切换表；以及如果没有从所述切换表中取回预定义信息，则就更多路由信息而检查关联的传入标签映射。
25.根据权利要求20所述的方法，其中在收到所述传入分组时，所述方法还包括由所述出口路由器检查关联的传入标签映射；以及在取回无效标签时，在将所述传入分组转发到适当的附接点之前修改所述传入分组。
26.根据权利要求17所述的方法，其中所述请求消息是网际协议数据报，所述方法包括在所述请求消息中包括网际协议源地址和广播网际协议目的地地址，所述请求消息还包括用户标识符、用于所述第一附接点的网络标识符和用于所述第二附接点的网络标识符。
27.根据权利要求17所述的方法，其中在收到所述请求消息时，所述方法包括由所述服务支持节点就用于所述第二附接点的转发信息而检查关联表；如果没有从所述关联表中取回预定义信息，则通过用于所述第二附接点的所述转发信息来更新所述关联表；以及初始化未决消息计数器。
28.根据权利要求17所述的方法，其中在收到所述请求消息时，所述方法包括由所述服务支持节点检查用于各关联网关支持节点和用于来自该关联网关支持节点的各标签交换路径的上游映射；取回至少一个接口；在所述取回的接口上转发所述请求消息；以及更新未决计数器。
29.根据权利要求17所述的方法，其中在收到所述请求消息时，所述方法包括由所述网关支持节点改变分类表中的条目以反映所述切换请求，其中在更新了所述分类表时，在新的标签交换路径上对去往所述移动台的传入分组寻路由。
30.根据权利要求17所述的方法，其中在将所述请求消息发送到所述网关支持节点时，所述方法包括由所述服务支持节点将响应消息发送到所述移动台。
31.根据权利要求17所述的方法，还包括由所述移动台向所述服务器支持节点认证，该服务支持节点将认证上下文转发到所述移动台可能切换到的所有邻近服务支持节点。
32.根据权利要求17所述的方法，还包括由所述移动台或者网络设备中的至少一个通过生成包括序号、认证管理域和认证代码的认证令牌来认证所述切换请求消息；以及将所述认证令牌和随机数发送到所述网络设备以便所述网络设备认证所述移动台。
33.一种用于实现移动设备从第一附接点切换到第二附接点的装置，该装置包括
实施装置，用于实施协议，其中基于预定义标签交换路径来转发传入分组；
发布装置，用于当移动台从第一附接点移动到第二附接点时所述移动台将切换请求消息发布到附接的服务支持节点，所述服务支持节点将该消息中继到关联的网关支持节点；
动作装置，用于由收到所述请求消息的各中间节点采取动作使得在预定义切换标签交换路径上对去往所述移动台的传入分组重新寻路由，以及；
转发装置，用于在从所述第一附接点到所述第二附接点的切换过程中将所述传入分组从所述服务支持节点转发到所述第二附接点。
34.一种使用协议的移动设备，其中当所述移动设备从第一附接点移动到第二附接点时基于预定义标签交换路径来转发传入分组，所述移动设备包括
用于当所述移动台从第一附接点移动到第二附接点时将切换请求消息发布到附接的服务支持节点的单元，所述服务支持节点将该消息中继到关联的网关支持节点，
其中收到所述请求消息的各中间节点采取动作，使得在预定义切换标签交换路径上对去往所述移动台的传入分组重新寻路由，以及其中在从所述第一附接点到所述第二附接点的切换过程中，传入分组从所述服务支持节点转发到所述第二附接点。
35.根据权利要求33所述的移动设备，其中所述移动设备配置用以在入口路由器处发送传入分组，所述入口路由器配置用以可选地通过交换路由器对所述传入分组寻路由；以及在出口路由器发送所述传入分组以便进一步分发到附接于所述出口路由器的组件。
36.根据权利要求33所述的移动设备，其中所述移动台配置用以向所述服务器支持节点认证，该服务支持节点将认证上下文转发到所述移动台可能切换到的所有邻近服务支持节点。
37.根据权利要求33所述的移动设备，其中所述移动台配置用以通过生成包括序号、认证管理域和认证代码的认证令牌来认证所述切换请求消息，所述网络设备还配置用以将所述认证令牌和随机数发送到所述移动台以便所述网络设备认证所述移动台。
38.一种用于实现移动设备从第一附接点切换到第二附接点的服务支持节点，所述服务支持节点包括
用于当移动台从第一附接点移动到第二附接点时接收切换请求消息的单元；以及
用于将所述请求消息中继到关联的网关支持节点的单元，
其中收到所述请求消息的各中间节点采取动作，使得在预定义切换标签交换路径上对去往所述移动台的传入分组重新寻路由，以及其中在从所述第一附接点到所述第二附接点的切换过程中，传入分组从所述服务支持节点转发到所述第二附接点，以及
其中在实施协议的系统中实施切换，其中基于预定义标签切换路径来转发传入分组。
39.根据权利要求37所述的服务支持节点，其中在所述预定义切换标签交换路径被引向新附接点的同时，持续地对所述传入分组重新寻路由，直至所述请求消息到达所述网关服务节点，其中所述网关服务节点被配置用以将所述传入分组置于引向新附接点的不同标签交换路径上。
40.根据权利要求37所述的服务支持节点，其中预定义所述标签交换路径用于从所述网关支持节点到所述服务支持节点的接口，使得任何接口变化由适当的标签交换路径来反映。
41.根据权利要求37所述的服务支持节点，其中在收到所述请求消息时，所述服务支持节点配置用以就用于所述第二附接点的转发信息而检查关联表；如果没有从所述关联表中取回预定义信息则通过用于所述第二附接点的所述转发信息来更新所述关联表；以及初始化未决消息计数器。
42.根据权利要求37所述的服务支持节点，其中在收到所述请求消息时，所述服务支持节点配置用以检查用于各关联网关支持节点和用于来自该关联网关支持节点的各标签交换路径的上游映射；取回至少一个接口；以及在所述取回的接口上转发所述请求消息，所述服务支持节点还配置用以更新未决计数器。
43.根据权利要求37所述的服务支持节点，其中在收到所述请求消息时，所述网关支持节点配置用以改变分类表中的条目以反映所述切换请求，其中在更新了所述分类表时，在新的标签交换路径上对去往所述移动台的传入分组寻路由。
44.根据权利要求37所述的服务支持节点，其中在将所述请求消息发送到所述网关支持节点时，所述服务支持节点配置用以将响应消息发送到所述移动台。
45.一种用于实现移动设备从第一附接点切换到第二附接点的入口路由器，所述入口路由器包括
用于使用协议从移动设备接收传入分组的单元，其中当所述移动台从第一附接点漫游到第二附接点时基于预定义标签交换路径来转发传入分组；
用于可选地通过交换路由器对所述传入分组寻路由的单元；以及
用于在出口路由器处发送所述传入分组以便进一步分发到附接于所述出口路由器的组件的单元；
其中当所述移动台从所述第一附接点移动到所述第二附接点时，所述移动台将切换请求消息发布到附接的服务支持节点，所述服务支持节点将该消息中继到关联的网关支持节点；
其中收到所述请求消息的各中间节点采取动作，使得在预定义切换标签交换路径上对去往所述移动台的传入分组重新寻路由，以及其中在从所述第一附接点到所述第二附接点的切换过程中，传入分组从所述服务支持节点转发到所述第二附接点。
46.根据权利要求44所述的入口路由器，其中所述入口路由器、交换路由器和出口路由器各配置用以使用至少一个表来为所述传入分组确定路由路径。
47.根据权利要求45所述的入口路由器，其中所述入口路由器、交换路由器和出口路由器各配置用以通过从所述至少一个表中取回的信息来修改所述传入分组。
48.根据权利要求44所述的入口路由器，其中在收到所述传入分组时，所述交换路由器配置用以检查关联的切换表；以及如果没有从所述切换表中取回预定义信息则就用于更多路由信息而检查关联传入标签映射。
49.根据权利要求44所述的入口路由器，其中在收到所述传入分组时，所述出口路由器配置用以检查关联的传入标签映射；以及在取回无效标签时，在将所述传入分组转发到适当的附接点之前修改所述传入分组。
全文摘要
一种用于实现移动设备从第一附接点切换到第二附接点的网络设备。该网络设备包括用于实施协议的组件，其中基于预定义标签交换路径来转发传入分组。当移动台从第一附接点移动到第二附接点时，移动台将切换请求消息发布到附接的服务支持节点，该服务支持节点将该消息中继到关联的网关支持节点。收到请求消息的各中间节点采取动作，使得在预定义切换标签交换路径上为去往移动台的传入分组重新寻路由。在从第一附接点到第二附接点的切换过程中，传入分组从服务支持节点转发到第二附接点。
文档编号H04W36/14GK101161028SQ200680012872
公开日2008年4月9日 申请日期2006年2月28日 优先权日2005年2月28日
发明者R·佩尔绍德, G·贝格霍夫, R·尚科 申请人:诺基亚西门子网络公司