专利名称：使用替代和转交因特网协议地址促进通信的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明总的来说涉及联网通信，且更为具体地说，涉及以多个按 等级分层的移动性管理代理为特征的通信系统。
背景技术：
单向和双向无线通信是相对好理解的工作领域。在很多情况下， 不同的网络单元包括支持一个或多个移动站的通信需要的基础结构。 这些通信需要可以包括语音通话、数据通信等等。在很多情况下，现 代的通信网络包括许多地理上有差异的无线接入点，这些无线接入点 实质上定义了网络的边缘。上述的地理上的差异反过来促进显著的重 复使用不同的网络资源，诸如，射频承载信道、控制信道、时隙、扩 展码等等。因而上述的资源的主动重复使用促进了可行地支持相对大
的用户总数。
但是，这样的通信网络已经变得日益更加复杂。依据一种方法， 地理上分解的接入点相互耦合，并且耦合到多个移动性管理代理(诸 如，但是不限于归属代理)，该移动性管理代理按等级地与那些无线 接入点区别开来，并且在很多情况下，同样互相区别。这些耦合的相 互关系起促进不同的移动性管理功能的作用，诸如，但是不限于
-连接的模式移动性(例如，将目前通信的移动站从一个无线接入 点越区切换到另一个无线接入点)；
-空闲模式移动性(例如，支持和影响支持的移动站的位置更新和 /或寻呼)；
-用户和呼叫对话管理(例如，鉴别、授权和记帐服务、政策管理 等)；
-射频资源管理(例如，资源调度、许可控制、动态的服务质量管 理、负载均衡等)，略举数例。
令人遗憾地，虽然这样的一种结构的方法确实成功地支持想要的 服务性能，仍存在关注的问题。例如，上述的建议往往势必带来值得 注意的定标困难和对特征发展和扩展的阻碍。由于既涉及基础结构又 涉及移动站本身，最终结果显示增加成本(对于服务提供者和对于用 户双方)，相对于容量和/或特征的快速的荒废，和/或延迟的扩展或者 升级。
经由提供该方法和装置以便于使用在以下的详细说明中描述的替 代和转交因特网协议地址通信，以上所述的需要至少部分地被满足， 尤其当与该附图一起研究的时候，其中-
图1包括作为按照本发明的不同的实施例配置的流程图； 图2包括作为按照本发明的不同的实施例配置的流程图； 图3包括作为按照本发明不同的实施例配置的方框图；和 图4包括作为按照本发明不同的实施例配置的方框图。
本领域技术人员应该理解，为简单和清楚说明起见，在附图中示 出的单元不一定按比例绘制。例如，在附图中一些单元的尺寸和/或相
对位置可以被相对于其他的单元放大，以帮助提高对本发明的不同的 实施例的理解。此外，那些在商业上可用的实施例中有用的或者必需 的通常，但是好理解的成分通常不描述，以便易于不妨碍观察本发明 的这些不同的实施例。应该进一步理解，某些动作和/或步骤可以以特 定的发生顺序描述或者描绘，虽然那些本领域技术人员应该明白，这 样的相对于顺序的特殊性实际上是不需要的。还应该明白，除了已经 在此处阐述的特定的含义之外，在此处使用的术语和表示具有正如相 对于其相应的探索和研究的各自的范围给予上述的术语和表示的普通 的含义，例如，该措辞"因特网协议"不难理解为通常指所有目前存 在和今后开发的因特网协议，包括但不限于IPv4和IPv6。
具体实施例方式
总的来说，按照这些不同的实施例，无线接入点(并且具体地说， 具有本地的移动性代理功能的无线接入点)促进移动站相对于包括多 个按等级分层的移动性管理代理(诸如，但不限于移动因特网协议归 属代理)的通信系统的通信需要。在优选的方法中，当与第一移动性 管理代理相互作用以支持该移动站的通信需要的时候，该无线接入点 获得替代因特网协议地址来以该移动站名义使用，然后将那个替代因 特网协议地址作为用于该移动站的替代地址，并将其自己的因特网协
议地址作为用于该移动站的转交地址。
按照一种方法，该无线接入点通过检测该移动站(如当例如移动 站变为附加于无线接入点的时候)，获得该替代因特网协议地址(例
如，从本地动态主机配置协议(DHCP)服务器)，和将注册请求(诸 如，移动因特网协议注册请求)传送给第一移动性管理代理，来提供 替代因特网协议地址。在优选的方法中，该注册请求将替代因特网协 议地址呈现为用于该移动站的替代地址，和将无线接入点的因特网协 议地址呈现为用于该移动站的转交地址。可以注意到，该替代因特网 协议地址不需要与分配给该移动设备的归属地址是相同的。
如此配置，该无线接入点可以在自己和第一移动性管理代理之间 建立数据路径，以对应于该移动站地支持实时和非实时数据分组两者 的往复的传输。必要时和/或依照要求，可以与通信网络的其它的分层 的其它的移动性管理代理一同采用类似的方法。因此，本领域技术人 员应该理解，这些教导可以相对容易向上地縮放以实质上容纳任何尺 寸的通信网络。
这些教导也可适用于切换情形和其它的移动性管理事件。当移动 站越区切换到另一无线接入点的时候，该另一无线接入点与前述的无 线接入点(例如作为当两个无线接入点共用公共的子网的时候)共用 第一移动性管理代理，通过与第二无线接入点通信该地址，对于存留 该替代因特网协议地址来说是可能的。随后，这可以避免改变或者重 新定义与移动性管理代理有关的任何已经存在的数据路径或者隧道的 必要性，该移动性管理代理服务在通信系统的分层结构内的高层。
当移动站越区切换到不共用相同的移动性管理代理的无线接入点 (例如，当二个无线接入点不共用相同的子网及其资源的时候)的时 候，当与其自己的移动性管理代理相互作用来以移动站名义建立新的
数据隧道的时候，接收该切换的无线接入点可以通过获得如以上提出
的替代因特网协议地址，和与其自己的因特网协议地址(同样作为转 交地址) 一起釆用那个替代地址，来受益于这些教导。反过来，这可 以进一步必然伴有与服务在通信系统的分层结构内的高层的移动管理 代理相互作用，以便建立从移动站到希望的端点(诸如，服务移动站 的归属子网的归属代理)的数据路径。
同样，那些本领域技术人员应该理解，这些解决方案是容易地可 升级的。在许多例子中，这些方法也起以至少在某种程度上倾向于将 至少某些数据隧道的拆卸和安装减到最小的方式建立和/或保持必要的 数据路径的作用，因为至少某些起连接通信系统的不同的层作用的现 有的数据隧道通常是可再次使用的。
一旦对以下的详细说明进行全面回顾和研究，这些和其它的好处 可以变得更清楚。现在参考附图，具体地说图1，适合于由在通信系统 中的无线接入点使用以便于一个或多个移动站的通信需要(这里通信 系统包括多个按等级分层的移动管理代理)的过程100包括以该移 动站的名义替代因特网协议(IP)地址的提供101和使用102。该通信 需要本身可以包括各式各样目前巳知的或者今后开发的通信需要的任 何一个，诸如，(但是不限于)传送或者接收数据分组的需要，接收 寻呼的需要，响应寻呼的需要，执行位置更新的需要，执行路由区更
新的需要，导致从一个无线接入点到另一个无线接入点的越区切换的 需要等等，略举数例。
该替代因特网协议地址(现在暂时地参考图2)的提供101优选 地包括检测201该移动站(例如，按照更好理解的现有技术实践，当 移动站变为附加于无线接入点的时候)，然后响应上述的检测获得202 该替代因特网协议地址。这个获得202可以以许多的方法变得更为方 便。通过一种方法，该无线接入点可以按照当前的实践从归属子网资 源(诸如，本地动态主机控制协议(DHCP)服务器)获得本地因特网 协议地址。在优选的方法中，然后该无线接入点可以发送203移动因特网协议注册请求(如在该技术中已知的)给移动性管理代理，以将替代因 特网协议地址呈现为用于该移动站的替代，并且将无线接入点自己的 因特网协议地址呈现为用于该移动站的转交地址。
在优选的方法中，该移动性管理代理将典型地包括本地资源，其 直接地与无线接入点的归属子网相关。为了说明的目的，这个移动性 管理代理可以包括，例如，本地归属代理。
有时候，当然，这个本地归属代理将不包括用于移动站自己的归 属子网的归属代理。在这样的情况下，用于移动站的归属子网的该归 属代理包括如相对于本地的归属代理看到的按等级不同的移动性管理 代理。通过这些教导，并且在优选的方法中，在这样的情况下，然后 无线接入点这时候可以将另一个移动因特网协议注册请求传送给用于 移动站的归属子网的归属代理。这个移动因特网协议注册请求优选地 将移动站的归属因特网协议地址(其中在此处应该理解，"归属"地 址可以包括如分配给该移动站的传统的归属地址，或者如另外与该移 动站有关的主要因特网协议地址)呈现为归属地址，和将替代因特网 协议地址呈现为转交地址。
如此配置，并且再次参考图1，当与届时支持移动站通信需要的 一个或多个移动性管理代理(诸如，归属代理)相互作用的时候，然后与无线接入点自己的因特网协议地址一起使用102这个替代因特网 协议地址。
作为上述的使用的一个说明，并且再次参考先前给出的说明的情 形，用于该移动站的归属代理现在将去往移动站(这个归属代理通过 移动站的归属因特网协议地址识别，并且其同样可以包括预先地分配 的地址或者新近获得的地址)的所有分组通过隧道传输给首先由无线
接入点以移动站名义获得的替代因特网协议地址。在以上的情形下， 然后本地归属代理(即，包括无线接入点的局部子网一部分的归属代 理)将使用其信息来进一步在归属地址的角色中使用替代因特网协议 地址和无线接入点自己的因特网协议作为转交地址将上述的分组通过 隧道传输给无线接入点。然后该无线接入点可以对两个隧道去封装， 并且基于其先前获得的替代因特网协议地址与移动站本身的相互关系 将该数据分组转发给移动站。
当然，在很多情况下，该通信系统的分层的结构将包括比在以上 提供的例子中提出的更多的层。尽管这样增加了复杂度，前述的教导 容易地在这样的设置中适用。那些本领域技术人员应该理解，这些教 导在无需给出值得注意的定标问题的条件下在这样的上下文中是可展 开的。通常，因为多个按等级分层的移动性管理代理的每一层，借助 于附加的分层的层(支持相应的多个按等级分层的移动性管理代理) 可以进一步获得替代因特网协议地址以如上所述以移动站名义再次使 用。最高的分层的层移动性管理代理典型地将没有受益于本身获得的 上述的替代因特网协议地址，由此在许多例子中可以从这个实践中除 去。
因而，在多个按等级区别的移动性管理代理的每层上的移动性管 理代理可以采用如先前描述的这些因特网协议地址的使用来实现相应 的隧道的建立，以便于移动站分组相对于信源和目标往返于该移动站 的通路，该信源和目标是在移动站目前附加于其的归属子网以外。
可以以许多方法的任何一种配置无线接入点以参与上述过程及另 外促进上述过程。那些本领域技术人员应该理解，使用各式各样的可 利用的和/或容易地配置的平台的任何一个，以上描述的过程是容易启 动的，包括如在该技术中已知的部分地或者整个地可编程的平台，或 者如可以用于某些应用所希望的专用目的的平台。现在参考图3，现在 将提供针对上述的平台的说明的方法。
在这个说明的实施例中，该无线接入点300在相应的部分中包括 移动性代理301。这个移动性代理301相反可操作地耦合到移动站接口 302 (诸如，例如，无线基站)和本地网络接口 303 (这里本地网络可 以包括例如如在该技术中已知的因特网协议可兼容的子网)。在优选 的方法中，这个移动性代理301也有权使用因特网协议地址304 (包括 例如其自己的因特网协议地址)和一个或多个替代因特网协议地址305 (当支持例如相应的多个移动站的通信需要的时候，或者在多个替代 地址被单个移动站采用的环境下，可以提供多个这样的替代因特网协 议地址)。在这点上可以使用更好理解的现有技术将这些地址存储在 例如一个或多个存储器中。
在优选的方法中，配置和安排该移动性代理301 (例如，在这点 上使用现有技术实践经由适宜的编程)以给定的移动站名义使用替代 因特网协议地址有选择地支持与第一移动性管理代理(诸如，例如， 本地归属代理)之间的隧道的建立，和按照先前描述的过程使用无线 接入点自己的因特网协议地址来支持移动站的通信需要。具体地说， 该移动性代理301可以用来获得用于给定的移动站的替代因特网协议 地址，并且去实现如上所述该替代因特网协议地址的使用。
现在参考图4，现在将提供许多的例子，同时参考一个简单的系 统说明。
例子1
在这个例子中，移动站401变成附加于第一无线接入点300A。这 个第一无线接入点300A具有其自己的(有可能先前获得的)因特网协 议地址IP1。在这个例子中，与是否移动站401是熟练的移动因特网协 议无关，并且按照以上给出的教导，这个第一无线接入点现在从适宜 的本地资源(例如，从作为可以包括归属子网一部分的动态主机配置 协议服务器(未示出)，归属子网包括第一无线接入点300A本身)获
得替代因特网协议地址IP2。
一旦获得这个替代因特网协议地址IP2，该无线接入点300A然后 将移动因特网协议注册请求传送给本地移动管理代理402。在有些情况 下，这个移动管理代理还包括归属子网的一部分，归属子网包括这个 无线接入点300A。在这个实施例中，该归属子网结构包括如在该技术 中已知的第一因特网协议网络403。该注册请求将替代因特网协议地址 IP2呈现为用于该移动站的归属地址，和将无线接入点的因特网协议地 址IP1呈现为转交地址。该本地移动性管理代理402 (其可以包括例如 本地归属代理)，和这个无线接入点300A然后经由因特网协议网络 403建立数据隧道，以在描述的寻址方案的支持之下将数据分组传送给 (并且如果希望的话，选择性地从该移动站传送)移动站。
在这个例子中，这个本地移动性管理代理402不是归属移动性管 理代理，S卩，在对应于用于这个特定的移动站401的归属地址的子网 上的移动性管理代理。因此，并且再次符合以上阐述的教导，该无线 接入点300A现在将另一个移动因特网协议注册请求传送给作为对应 于这个特定的移动站401的归属移动性管理代理404。这个注册请求将 移动站的归属因特网协议地址呈现为归属地址，并且将替代因特网协 议地址IP2呈现为转交地址。
因此，该归属移动性管理代理404现在使用替代因特网协议地址 IP2作为目的地将去往移动站的归属因特网协议地址的分组通过隧道 传输给本地移动性管理代理402。 一旦收到上述的分组，本地移动性管 理代理402将使用其自己的地址相关性，并且进一步将那些分组通过 隧道传输给无线接入点300A。后者于是将两个隧道去封装，并且将该 分组转发到移动站401上。
那些本领域技术人员应该理解，这种方法允许完全基于因特网协 议的基础结构兼容与非因特网协议启用的移动站相互作用。技术熟练
的专业人员还应该明白和理解，这种方法避免需要在网络单元，诸如
本地移动性管理代理402上解封装数据分组。代之以，所有去隧道(包
括在隧道内的隧道的多层去隧道)发生在无线接入点上，即，在通信 网络本身的按等级区别的层内的最低层上。
例子2
在这个接下来的例子中，其可以被看作是在以上给出的例子1中 描述的之外的事件的继续，该移动站401已经移动，并且现在附加于 第二无线接入点300B。在这个例子中，这个第二无线接入点300B也 包括与包括原始无线接入点300A的相同的子网的一部分。在这个例子 中，这个第二无线接入点具有其自己的因特网协议地址IP3。
按照如上每个所述的教导，在和当后者切换到第二无线接入点 300B的时候，第二无线接入点300B现在可以以移动站401名义使用 先前获得的替代因特网协议地址IP2。
第二无线接入点300B然后将移动因特网协议注册请求传送给移 动性管理代理402。同样，按照这些教导，这个注册请求将替代因特网 协议地址IP2呈现为归属地址，并且将第二无线接入点300B的因特网 协议地址IP3呈现为转交地址。这允许同样地在第一移动性管理代理 402和第二无线接入点300B之间建立相应的数据隧道，以再次支持移 动站401的通信需要。
在优选的方法中，先前在第一无线接入点300A和第一移动性管理 代理402之间建立的隧道现在可以被拆掉。但是，那些本领域技术人 员应该理解，作为先前与归属移动管理代理404建立的隧道不需要被 改变。代之以，网络单元可如之前这样继续工作，并且去往移动站401 的数据分组将被有效地路由到第二无线接入点300B，在这里它们可以 被解封装和转送到移动站401。 例子3
在这个例子中，正如先前论述的，该移动站401已经漫游在无线 接入点的覆盖范围以外，并且现在附加于第三无线接入点300C，第三 无线接入点300C包括不同子网的一部分。如前所述，这个第三无线接 入点300C具有其自己相应的因特网协议地址IP4。因此，在优选的方 法中，这个第三无线接入点300C将实质上重复在以上的第一例子中阐 述的步骤。这包括从本地资源获得新的替代因特网协议地址IP5，并且 和本地移动性管理代理405和归属移动性管理代理404两者使用那个 替代因特网协议地址IP5和其自己的因特网协议地址IP4用于该移动 站，以建立如上所述相应的数据隧道。
那些本领域技术人员应该理解，无需重新编程或者该移动站本身 其它的改变，这些教导通常是可适用的。具体地说，这些教导可以以 对该移动站相对透明的方式实现。因此，这些教导可以随着因特网协 议和有移动因特网协议能力的移动站采用，但是当非移动因特网协议 和/或非因特网协议能力的移动站采用的时候，也是有用的。那些本领 域技术人员还应该理解，这些教导容易地在包括移动性管理代理的多 个等级层次的网络中采用以取得好的效果。
那些本领域技术人员应该认识到，不脱离本发明的精神和范围可 以相对于以上描述的实施例进行各式各样的修改、变化和组合，并且 这样的修改、变化和组合被看作是在本发明概念的范围之内。
权利要求
1.一种由通信系统中的无线接入点使用以促进移动站的至少一个通信需要的方法，其中该通信系统包括多个按等级分层的移动性管理代理，该方法包括-提供替代因特网协议地址来以移动站名义使用；和-当与第一移动性管理代理相互作用以支持移动站的通信需要的时候，将替代因特网协议地址用作用于移动站的替代地址，并且将无线接入点因特网协议地址用作用于移动站的转交地址。
2. 根据权利要求1的方法，其中，提供替代因特网协议地址来以 移动站名义使用的步骤进一步包括-检测移动站；-获得替代因特网协议地址；-将移动因特网协议注册请求传送给第一移动性管理代理，该第一 移动性管理代理是通信系统的第一分层的一部分，该请求将替代因特 网协议地址作为用于移动站的替代地址给出，并将无线接入点自己的 因特网协议地址用作转交地址。
3. 根据权利要求1的方法，其中，提供替代因特网协议地址来以 移动站名义使用的步骤进一步包括对于多个按等级分层的移动性管 理代理的至少一些级别，获得替代因特网协议地址来以移动站名义使 用，并且其中没有获得替代因特网协议地址的多个按等级分层的移动 性管理代理的一个级别包括最高分层的移动性管理代理。
4. 根据权利要求1的方法，其中，提供替代因特网协议地址来以 移动站名义使用的步骤进一步包括对于多个按等级分层的移动性管 理代理的至少一些级别，获得替代因特网协议地址来以移动站名义使 用，并且，其中将替代因特网协议地址用作用于移动站的替代地址， 并将无线接入点因特网协议地址用作用于移动站的转交地址的步骤进一步包括利用多个按等级分层的移动性管理代理的至少一个，将获 得的替代因特网协议地址用作用于移动站的替代因特网协议地址，并 将对于多个按等级分层的移动性管理代理的下一个较低的级别获得的 替代因特网协议地址用作转交地址。
5. —个用在具有多个按等级分层的移动性管理代理的通信系统 中的无线接入点，包括-移动站接口；-对应于第一移动站的至少一个替代因特网协议地址，其中该第一移动站可以是以下的任何一个具有移动因特网协议性能的；和 不具有移动因特网协议性能的；和不具有因特网协议性能的； -本地网络接口；和-可工作地耦合到移动站接口、本地网络接口和至少一个替代因特 网协议地址的移动性代理，且该移动性代理被配置和安排来有选择地 支持与第一移动性管理代理的隧道的建立，以促进以第一移动站名义使用替代因特网协议地址的第 一移动站的通信。
6. 根据权利要求5的无线接入点，其中，该通信来源于或者送往在本地子网以外的信源或者目的地。
7. 根据权利要求5的无线接入点，其中，该移动性代理包括 -用于获得替代因特网协议地址的装置；和-当参与在无线接入点的移动性代理和第一移动性管理代理之间 创建隧道时，用于将替代因特网协议地址用作用于第一移动站的归属 地址，和将用于无线接入点的因特网协议地址用作转交地址的装置。
8. —种用在通信系统中以促进移动站的至少一个通信需要的方 法，其中该通信系统包括多个按等级分层的移动性管理代理，该方法包括-在第一无线接入点上提供第一替代因特网协议地址来以移动站 名义使用，其中该第一无线接入点还具有其自己的第一无线接入点因 特网协议地址；-使第一无线接入点提供以移动站名义使用的第一替代因特网协 议地址，和作为转交地址的第一无线接入点因特网协议地址，给第一 移动性管理代理；-使用第一替代因特网协议地址和转交地址以促进在第一无线接 入点中的移动性代理和第一移动性管理代理之间第一隧道的提供；和-对应于移动站，使用第一隧道来传送数据分组。
9. 根据权利要求8的方法，进一步包括 当移动站变为附加于第二无线接入点的时候-在第二无线接入点提供第二替代因特网协议地址来以移动站名 义使用，其中该第二无线接入点还具有其自己的第二无线接入点因特网协议地址；-使第二无线接入点向第二移动性管理代理提供第二替代因特网 协议地址作为用于移动站的替代地址，和提供第二无线接入点因特网 协议地址作为第二转交地址；-使用第二替代因特网协议地址和第二转交地址以促进在第二无 线接入点中的移动性代理和第二移动性管理代理之间第二隧道的提 供。
10. 根据权利要求9的方法，其中-第二替代因特网协议地址与第一替代因特网协议地址是相同的； -第二移动性管理代理包括第一移动性管理代理；-使用第二替代因特网协议地址和第二转交地址以促进在第二无 线接入点中的移动性代理和第二移动性管理代理之间第二隧道的提供 的步骤进一步包括使用第二替代因特网协议地址和第二转交地址以 促进在第二无线接入点中的移动性代理和第二移动性管理代理之间第二隧道的提供，而无需改变第三隧道，该第三隧道可能是和下一分层 的移动性管理代理以移动站的名义预先地建立的，该下一分层的移动 性管理代理相对于第一移动性管理代理位于按等级不同的层； -对应于移动站，使用第二隧道来传送数据分组。
11.根据权利要求9的方法，进一步包括-使用第二替代因特网协议地址作为转交地址以促进提供和下一 等级级别的移动性管理代理的第三隧道，该下一等级级别的移动性管 理代理相对于第二移动性管理代理位于按等级不同的层上；-对应于移动站，使用第二和第三隧道来传送数据分组。
全文摘要
无线接入点(300A，300B，300C)提供(101)替代因特网协议地址来以移动站(401)名义使用。然后该无线接入点与其自己的因特网协议地址一起使用(102)那个替代因特网协议地址，以便于根据需要建立一个或多个数据隧道来支持该移动站的通信需要。
文档编号H04W88/00GK101199219SQ200680021843
公开日2008年6月11日 申请日期2006年6月19日 优先权日2005年6月21日
发明者兰姆·奥维维什努, 拉杰夫·阿格瓦尔, 文卡特·戈皮康德, 苏雷什·卡利亚纳孙达拉姆, 阿南德·S·拜德卡 申请人:摩托罗拉公司