用于在移动通信网络中优化数据路径的装置和方法_2

文档序号:9402503阅读:来源:国知局
高速上行链路分组接入? (HSUPA?)移动通信系统、在第3代合作伙伴计划2?(3GPP2?)中提出的高速分组数据??!^^?)移动通信系统、在3GPP2?中提出的宽带码分多a?(WCDMA?)移动通信系统、在3GPP2?中提出的码分多址?(CDMA?)移动通信系统、电气和电子工程师学会?(IEEE?)移动通信系统、演进分组系统(EPS)、移动网际协议(移动IP)系统,和/或类似物。
[0043]在下文中,将假定移动通信网络具有分布式结构。纵然使用连接到回程网络节点的基站(BS)和移动台(MS)的上下文来解释本公开的各个实施例,但本领域普通技术人员将理解的是,本公开的各个实施例不局限于这些特定情况。本公开的各个实施例可以被应用于诸如路由器、交换机等等的任意类型的网络元件,该网络元件通过使用在边缘的BS或通过不使用BS来提供对MS、固定主机、设备等等这样的任意类型的网络元件的网际协议(IP)接入。
[0044]在本公开的实施例中,回弹被定义为其中在朝向最终目的地传送IP分组之前在两个网络元件之间来回传送IP分组的情形。
[0045]将参考图1来描述在其中在移动通信网络中回程网络与RAN分离的平面网络体系结构。
[0046]图1示意地图示出在其中在移动通信网络中回程网络与RAN分离的平面网络体系结构。
[0047]参考图1,移动通信网络包括因特网110、回程网络120,和平面网络130。
[0048]回程网络120包括多个节点,即,节点I 121、节点2 122、节点3 123、节点4 124和节点 5 125。平面网络 130 包括多个 BS,S卩,BSl 131、BS2 132、BS3 133、BS4 134、BS5135和BS6 136。通过接入服务提供商(ASP)来操作回程网络120,并且通过MNO来操作平面网络130。
[0049]回程网络120能够具有各种不同的拓扑结构。回程网络120内的BS和节点之间的互连能够是有线的(例如,光纤、铜,等等)或无线的(例如,第4代(4G)、微波,等等)。在图1中,IP地址是IPMj^MS(图1中未示出)与通信对等体之间的端到端IP通信遵循通过节点I 121、节点2 122、节点4 124和BSl 131的数据路径。这里,通信对等体的IP
地址是I Ppf3CT。
[0050]在平面网络中,MS可以改变MS所附接到的BS并且MS的IP地址能够根据IP网络拓扑中的新BS的位置而改变。该改变通常破坏正在进行的IP通信。一种防止破坏的方法是利用锚定在指配IP地址的原始BS (即,源BS(s-BS))的数据路径的帮助、不管基站如何改变而维持MS的IP地址的方法。该方法需要s-BS对去往和来自目标BS (t-BS)(假定t-BS是当前向MS提供服务的BS)的IP分组执行隧传操作。
[0051]将参考图2来描述在移动通信网络中通过s-BS和t-BS传递的、在MS和通信对等体之间的端到端数据路径。
[0052]图2示意地图示出在移动通信网络中通过s-BS和t-BS传递的、在MS和通信对等体之间的端到端数据路径。
[0053]参考图2,MS 217和通信对等体211形成通过s_BS 213和t_BS 215的端到端数据路径。
[0054]在图2中,将注意到,为简要起见没有示出回程网络的详情。
[0055]已经参考图2描述了在移动通信网络中通过s-BS和t-BS传递的、在MS和通信对等体之间的端到端数据路径,并且将参考图3对在移动通信网络中在MS和通信对等体之间的初始端到端数据路径进行描述。
[0056]图3示意地图示出在移动通信网络中在MS和通信对等体之间的初始端到端数据路径。
[0057]参考图3,移动通信网络包括回程网络310、平面网络320,MS(图3中未示出)和MS的通信对等体(图3中未示出)。回程网络310包括多个节点,S卩,节点I 311、节点2312、节点3 313、节点4 314、节点5 315和节点6 316。平面网络320包括多个BS,即,BSl321、BS2 322、BS3 323、BS4 324、BS5 325和 BS6 326。
[0058]将假定MS已经从BSl 321获得了 MS的IP地址(IPms)。
[0059]将假定,由于MS的移动性,MS从BSl 321分离并且接入BS2 322。为了在MS和通信对等体之间提供会话连续性,如果MS接入BS2 322,则允许MS继续使用^吧作为MS的当前IP地址(该IPms是从BSl 321获取的)。通过通道Tun ,在BSl 321和BS2 322之间转发用于MS的IP分组。
[0060]已经参考图3描述了在移动通信网络中在MS和通信对等体之间的初始端到端数据路径,并且将参考图4来描述在移动通信网络中在MS和通信对等体之间的更新的端到端数据路径。
[0061]图4示意地图示出在移动通信网络中在MS和通信对等体之间的更新的端到端数据路径。
[0062]将注意到,图4中的移动通信网络的结构与图3中的移动通信网络的结构相同。IPbsi表示BSl 321的IP地址,并且IP BS2表示BS2 322的IP地址。也就是说,IP BS1和IP BS2是通道TunJ^端点的IP地址。
[0063]如图4中所描述的,图4中的更新的数据路径是次优数据路径。从通信对等体输入的IP分组需要通过节点4 314被传递到BSl 321,并且在通道内部被再输入到节点4 314内以便被转发到BS2 322。在节点4 314和BS I 321之间传递的IP分组遭遇到不必要的传输。也就是说,在图4中,MS和通信对等体之间的理想数据路径是遵循节点I 311、节点2312、节点4 314和BS2 322的数据路径。在节点4 314和BSl 321之间的额外往返消耗网络资源。例如,在节点4 314和BSl 321之间的额外往返消耗网络资源,诸如在BSl 321和节点4 314中的处理、在BSl 321和节点4 314之间的传输链路中的带宽,等等。因此,在网络运营商操作网络时,由于额外往返造成的网络资源消耗能够引起附加的成本和问题。
[0064]例如,在图4中,在节点4 314和BSl 321之间存在回弹。
[0065]为了优化数据路径,移动通信网络需要识别对于给定数据路径是否存在回弹。如果BSl 321检测到新数据流被建立,例如,如果在作为MS的通信对等体的IP地址的IPpeCT和作为MS的IP地址的IPms之间的新数据流被建立,则BSl 321触发回弹检测。
[0066]BSl 321检测IP分组是从哪里到达的。例如,在图4中,BSl 321检测到用于IPms的接收到的IP分组是从节点4 314到达的。检测IP分组是从哪里到达的方案之中的典型方案是检测IP分组的源链路层地址的方案,并且IP分组的源链路层地址能够是节点4 314的源链路层地址。
[0067]BSl 321确定IP分组被转发到哪里。在图4中,BSl 321检测到目的地到IPMj9IP分组在封装之后被转发到节点4 314。确定IP分组被转发到哪里的方案之中的一个方案是检测BSl 321的转发表并且确定用于IPbs2 (封装用于IPmJ^ IP分组的通道的目的地)的IP分组被转发到哪里的方案。在识别出到IP分组所来自的地方与IP分组被转发到的地方相同(例如,IP分组能够是从节点4 314输入的,并且IP分组能够被转发到节点4 314)之后,BS I 321确定存在回弹。
[0068]在检测到回弹时,BSl 321向回弹的另一端传送控制消息以便设立近路通道。
[0069]将参考图5来描述根据本公开的实施例的、在移动通信网络中设立近路通道之后的数据路径的示例。
[0070]图5示意地图示出根据本公开的实施例的、在移动通信网络中设立近路通道之后的数据路径的示例。
[0071]在描述参考图5的实施例之前,将注意到,图5中的移动通信网络的结构与图3和图4每个中的移动通信网络的结构相同。
[0072]在图5中图示出在处理用于MS (在图5中未示出)的数据路径时所涉及的每个网络元件上的转发表条目。IPms是被指配给BSl 321的IP前缀(Prefixesi)之外的由BSl 321分配的IP地址。默认情况下,目的地地址属于PrefixBS1的IP分组通过回程网络中的节点被转发到BSl 321。然而,在从BSl 321接收到控制消息时,节点4 314针对1?吧更新节点
4314的转发表,因此新数据IP分组通过(MS所附接到的)BS2 312处理近路通道。将假定BSl 321 是 MS 的源 BS (s-BS)并且 BS 2 322 是 MS 的目标 BS (t-BS)。
[0073]在移动通信网络中,存在节点4 314和BS2 322之间的伴发控制信令以及BSl 321和节点4 314之间的控制信令。伴发控制信令的结果是在BS2 322中设立近路通道端点以及在BS2 322的转发表上添加特定条目。如果BS2 322通过通道Tunx接收目的地到IP MS的IP分组,则特定条目能够保证BS2 322识别出BS2 322将直接地把IP分组转发到附接的MS。如果BS2 322接收具有源地址IPmJ^ IP分组,则该具有源地址IP吧的IP分组通过通道Tunx被转发到节点4 314。
[0074]通道和转发条目能够保证存在用于MS的数据路径的、在节点4 314和BS2 322之间的虚拟直接链路。
[0075]已经参考图5描述了根据本公开的实施例的、在移动通信网络中设立近路通道之后的数据路径的示例,并且将参考图6来描述根据本公开的实施例的、在移动通信网络中在设立近路通道之后的数据路径的另一个示例。
[0076]图6示意地图示出根据本公开的实施例的、在移动通信网络中在设立近路通道之后的数据路径的另一个示例。
[0077]在描述参考图6的实施例之前,将注意到,图6中的移动通信网络的结构与图3和图4每个中的移动通信网络的结构相同。
[0078]在图6中,BSl 321检测到通用回弹并且向作为回弹的另一端的节点4 314传送控制消息。节点4 314执行相同的回
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