用於發現網絡接口能力的系統和方法
2023-05-14 12:39:46
專利名稱：用於發現網絡接口能力的系統和方法
背景技術：
在移動IP網絡中，當移動節點改變其到網絡的接入點時，可能在當前接入路由器(CR)和新的接入路由器(NR)之間進行切換。由於多種原因，移動節點與CR的相關性可能被切換到NR。例如，移動節點可能已經物理地移動到另一個位置，在那裡CR不再能夠提供到移動節點的IP連通性。因此，為了IP連通性，移動節點與NR重新關聯。類似地，網絡業務要求的變化可能導致與移動節點關聯的CR變得過載。在這種情況下，移動節點的關聯能夠被改變到負載較小的NR。
在IETF規範中更詳細地描述了移動IP。移動IP的基本思想在於，移動節點總是能夠由其內部地址識別，而不管其到網際網路的當前接入點。當移動節點不在本地網絡時，它也與轉交(care-of)地址關聯，轉交地址提供了關於移動節點當前位置的信息。典型地，在接入路由器之間切換期間，轉交地址變化，而內部地址保持不變。
在任何情況下，接入點之間的IP級切換導致了移動內節點通過NR而不是CR重新連接到IP網絡。這樣的切換可能發生在位於相同管理(或路由)域內的接入路由器之間，或者跨越管理域。在啟動實際切換過程之前，移動節點需要知道NR的IP位址，並且驗證NR支持移動節點所要求的特徵，例如服務質量(QoS)、首標壓縮等。
針對這些考慮以及其他考慮，產生了本發明，並且通過閱讀和研究以下說明書將理解本發明。
發明內容
簡要地說，本發明涉及用於在切換前發現網絡接口能力的系統和方法。根據本發明，提供了一種方法，用於使網絡中的移動節點能夠進行從當前接入路由器(CR)到新的接入路由器(NR)的切換。移動節點檢測與NR相關的信標。利用無線接口標識符，移動節點通過移動節點與其具有現存連接的當前接入路由器(CR)獲得關於NR的接口信息。接口信息識別NR的能力。
根據本發明的另一方面，提供了一種系統，用於使移動節點能夠發現接口信息。系統包括CR和NR。NR是管理域中的一個接入路由器，並且被配置為提供接口信息給CR。CR被配置為提供到移動節點的無線網絡連接。CR與管理域中的接入路由器通信，並且被進一步配置為提供接口信息給移動節點。
根據本發明的再一方面，提供了一種方法，用於在無線通信網絡中的移動節點和CR之間通信。移動節點發出具有與NR相關的接口標識符的請求消息。CR接收請求消息，並使用接口標識符以獲得NR的能力信息。CR發出包含能力信息的應答消息。移動節點接收應答消息，並使用能力信息以支持從CR切換到NR。
圖1示出了移動節點從無線網絡中的接入路由器請求接口信息的示意圖。
圖2示出了當前接入路由器提供關於新接入路由器的接口信息給移動節點的示意圖。
圖3示出了移動節點發現新的接入路由器的網絡接口能力的示意圖。
具體實施例方式
在以下對本發明的示例性實施例的詳細描述中，參考附圖，附圖構成描述的一部分，並且以說明的方式表示，本發明可以實現附圖的具體示例性實施例。足夠詳細地描述了每個實施例，以使本領域技術人員能夠實現本發明，並且應該了解，可以使用其他實施例，並且可以進行其他改變，而不會背離本發明的精神或範圍。因此，以下詳細的描述不是限制意義的，並且本發明的範圍只由權利要求書限定。
在說明書和權利要求書中，以下術語的意思明確地與此相關，除非內容明白地有相反說明。術語「流」指分組流。術語「用戶」指任何人或客戶，例如使用移動節點通信或接入移動IP網絡上資源的商行或組織。
術語「路由器」指接收分組和轉發它們到目的地的專用網絡單元。特別地，路由器用於通過將分組從一個子網轉發到另一個子網而擴展或分段網絡。路由器典型地工作在用於聯網的開放式系統互聯(OSI)參考模型的TCP/IP層3中。但是，一些路由器能夠提供工作在TCP/IP或OSI參考模型的層3之上。
術語「接入路由器」指與移動節點關聯、用於提供移動節點和IP網絡上其他節點(例如對應節點)之間IP連通性的路由器。儘管接入路由器是耦合到IP網絡的專用網絡單元，但是它也可以與一個或多個無線網絡的接入點通信。
術語「移動節點」指可以將其接入點從一個網絡或子網絡變換到另一個的無線設備。移動節點可以改變其位置，而不會失去連通性，並且不改變其IP位址；它可以繼續在任何位置使用其(恆定的)IP位址與其他網際網路節點通信，假設到接入點的鏈路層連通性是可用的。
參考附圖，在全部附圖中，相同的附圖標記表示相同的部件。另外，對單數的引用包括對複數的引用，除非有相反說明或者與這裡的公開不一致。
本發明能夠使用用於在移動節點和網絡之間通信的任何方法和系統。網絡典型地包括通過無線接口連接到移動節點的網絡接入路由器。在特定環境下，移動節點可以與當前接入路由器斷開，並且連接到新的接入路由器。本發明使移動節點能夠通過當前接入路由器獲得關於新的接入路由器的接口信息。
圖1示出了移動節點從無線網絡中的接入路由器請求接口信息的示意圖。如圖所示，移動節點103通過與當前接入路由器(CR)108相關的無線接口耦合到無線網絡100。CR 108與移動節點103的關聯可以被切換到新的接入路由器(NR)106，以維持到無線網絡100的IP連通性。移動節點103請求關於NR 106的信息，例如其相關IP網絡前綴以及無線接口能力，用於執行有效的切換。
在工作期間，移動節點103可以從NR 106檢測信標122。信標122可以包括唯一的無線接口標識符，例如基站標識。在本發明的一個實施例中，信標122包括識別NR 106的鏈路層標識(LID)。
當移動節點103確定希望切換到NR 106時，移動節點103可以發送請求消息124到CR 108，請求關於NR 106的信息。請求消息124包括包含在信標122中的無線接口標識符。在本發明的一個實施例中，請求消息124是具有請求接口能力信息的附加標誌的代理路由器懇求(Proxy Router Solicitation)消息。
當CR 108接收到請求消息124時，CR 108發送查詢消息128到網絡100中的其他接入路由器。查詢消息128請求關於與無線接口標識符相關的接入路由器的信息。查詢消息128也可以請求關於NR 106的能力的信息。在本發明的一個實施例中，CR 108發送查詢消息128到CR 108所屬管理域中的其他接入路由器。這個管理域中的接入路由器可以被組織為組播組。
圖2示出了當前接入路由器向移動節點提供關於新的接入路由器的接口信息的示意圖。為了討論，CR 108已經發送查詢消息到包括NR 106的網絡100中的接入路由器。NR 106識別包含在查詢消息128中的無線接口標識符。作為響應，NR 106向網絡100中的接入路由器發送響應消息，響應消息包括NR 106的IP前綴和關於NR 106的能力的信息以及其無線接口。這些能力可以包括服務質量、安全、首標壓縮、緩存、組播、即時消息發送、應用等。在本發明的一個實施例中，響應消息204中的能力信息作為概述當前可用能力的位矢量被發送。響應消息204可以被發送到NR 106所屬管理域中的接入路由器。
CR 108從NR 106接收響應消息。響應於接收響應消息，CR 108向移動節點103發送包含IP前綴和能力信息的應答消息208。CR 108可以高速緩存與NR 106相關的IP前綴和能力信息，使得它能夠響應包含相同接口標識符的其他移動節點所發送的請求消息，而不需要再次發送相同查詢消息。在本發明的一個實施例中，應答消息208是具有表示NR 106的接口能力的位矢量的代理路由器通告消息。
移動節點103接收應答消息208，並確定是否切換到NR 106。，例如，移動節點103可以基於NR 106是否具有所希望的能力而進行判定。如果確定切換到NR 106，則移動節點103利用包含在應答消息208中的IP網絡前綴構造新的IP網絡地址。移動節點103也可以發出對移動節點103希望NR 106支持的具體能力的請求。移動節點103向CR 108發送包含新的IP位址以及可選的對具體能力從CR 108轉移到NR 106的請求的切換信息消息224。然後，移動節點103可以使其自身與CR 108不關聯，並且試圖建立與NR 106的連通性。
圖3表示移動節點(MN)發現新的接入路由器(NR)的網絡接口能力的過程。從開始框出發，過程300流到框304，在那裡MN從NR檢測無線信標。無線信標可以包括與NR相關的鏈路層標識(LID)。
過程移動到框308，在那裡MN發送請求到當前接入路由器(CR)，請求關於NR的接口信息。請求可以包含包括在無線信標中年的LID。過程300到達框314，在那裡CR從MN接收請求，並發送查詢到網絡中的其他接入路由器。查詢請求關於由LID所識別的接入路由器的接口信息。NR接收查詢並識別LID。然後，過程流到框318，在那裡NR向CR發送其IP網絡前綴和關於其能力的信息。
接下來，過程在324繼續，在那裡CR發送關於NR的接口信息到MN。過程移動到判定框326，在那裡確定是否切換到NR。當已經確定進行切換時，過程到達框328。否則，過程300移動到結束框，並且返回處理其他動作。
在框328，MN發送切換信息到CR。切換信息可以包括MN的IP位址，以及可選的，MN希望NR支持的能力。過程300在框334繼續，在那裡MN請求將能力從CR轉移到NR。流到框338，MN斷開CR，並連接到NR。
以上說明、示例以及數據提供了產生和使用本發明組成的完整描述。由於能夠進行本發明的多個實施例而不背離本發明的精神和範圍，所以本發明位於附在後面的權利要求書中。
權利要求
1.一種使網絡中的移動節點能夠從當前接入路由器(CR)切換到新的接入路由器(NR)的方法，包括確定與所述NR相關的標識符；以及利用所述標識符從所述CR中獲得關於所述NR的接口信息。
2.根據權利要求1的方法，其中所述接口信息包括描述所述NR能力的能力信息。
3.根據權利要求1的方法，其中所述接口信息包括關於服務質量、安全、首標壓縮、緩存、組播、即時消息發送以及應用中至少一個的信息。
4.根據權利要求1的方法，其中所述接口信息包括表示所述NR能力的位矢量。
5.根據權利要求1的方法，其中所述接口信息包括與所述NR相關的IP前綴。
6.根據權利要求1的方法，其中確定所述標識符還包括檢測包含所述標識符的信標。
7.根據權利要求1的方法，其中獲得所述接口信息還包括使用所述標識符來查詢所述網絡中的接入路由器。
8.根據權利要求7的方法，其中所述接入路由器和所述CR屬於相同管理域。
9.根據權利要求7的方法，其中所述接入路由器被組織成組播組的形式。
10.根據權利要求7的方法，其中獲得所述接口信息還包括所述NR發送接口信息到所述CR。
11.根據權利要求1的方法，還包括使用所述接口信息來確定是否從所述CR切換到所述NR。
12.根據權利要求1的方法，還包括使用所述接口信息從所述CR切換到所述NR。
13.一種用於使移動節點能夠發現接口信息的系統，包括屬於管理域的新的接入路由器(NR)，其中所述NR被配置為提供所述接口信息給當前接入路由器(CR)；以及當前接入路由器(CR)，被配置成向所述移動節點提供無線網絡連接，其中所述CR與所述管理域中的接入路由器通信，並且所述CR被配置成向所述移動節點提供所述接口信息。
14.根據權利要求13的系統，其中所述接口信息包括與所述NR相關的IP網絡前綴。
15.根據權利要求14的系統，其中所述移動節點使用所述IP網絡前綴來構造IP位址。
16.根據權利要求13的系統，其中所述接口信息描述所述NR的能力。
17.根據權利要求13的系統，其中所述接口信息包括表示所述NR能力的位矢量。
18.根據權利要求13的系統，其中所述移動節點使用所述接口信息來確定是否從所述CR切換到所述NR。
19.根據權利要求13的系統，其中所述移動節點使用所述接口信息從所述CR切換到所述NR。
20.根據權利要求13的系統，其中所述CR被進一步配置為從MN接收對於能力轉移的請求。
21.一種用於在無線通信網絡中的移動節點和當前接入路由器(CR)之間通信的方法，包括所述移動節點發出具有與新的接入路由器(NR)相關的接口標識符的請求消息；所述CR接收所述請求消息，並使用所述接口標識符來獲得關於所述NR的能力信息；所述CR發出包含所述能力信息的應答消息；以及所述移動節點接收所述應答消息，並使用所述能力消息進行從所述CR到所述NR的切換。
22.根據權利要求21的方法，其中所述接口標識符是鏈路層標識。
23.根據權利要求21的方法，其中所述請求消息是包括用於請求接口能力信息的附加標誌的代理路由器請求消息。
24.根據權利要求21的方法，其中所述能力信息包括與所述NR相關的IP網絡前綴。
25.根據權利要求21的方法，其中所述能力信息包括表示所述NR能力的位矢量。
26.根據權利要求21的方法，其中所述應答消息是具有表示所述NR能力的位矢量的代理路由器通告消息。
27.根據權利要求21的方法，其中使用所述標識符來獲得能力信息還包括所述CR發送查詢消息到所述CR所屬的管理域中的接入路由器，其中所述查詢消息包含所述接口標識符；所述NR接收至少一個所述查詢消息；所述NR發送包含關於所述NR的能力信息的響應消息；以及所述CR接收所述響應消息。
28.根據權利要求24的方法，還包括所述移動節點發送包含IP位址的切換信息消息；以及所述CR接收所述切換信息消息。
29.根據權利要求28的方法，其中所述切換信息消息還包含對於所述NR能力的請求。
30.根據權利要求30的方法，還包括所述CR發送包含與所述移動節點相關的能力語境的語境轉移消息；以及所述NR接收所述語境轉移消息，並使用所述能力語境來建立與所述移動節點的無線連接。
31.一種用於使網絡中的移動節點能夠從當前接入路由器(CR)切換到新的接入路由器(NR)的系統，包括用於確定與所述NR相關的標識符的裝置；以及用於使用所述標識符從所述CR獲得關於所述NR的接口信息的裝置。
32.根據權利要求31的系統，還包括用於使用所述接口信息從所述CR切換到所述NR的裝置。
33.根據權利要求31的系統，還包括用於發送所述接口信息的裝置。
34.根據權利要求31的系統，還包括用於所述移動節點請求從CR轉移能力到NR的裝置。
全文摘要
本發明公開了一種用於在切換前發現網絡接口能力的系統和方法。移動節點檢測具有標識新的接入路由器(NR)的無線接口標識符的信標。使用無線接口標識符，移動節點通過當前接入路由器(CR)獲得關於NR的接口信息。接口信息識別NR的能力。
文檔編號H04L29/06GK1711781SQ200380103110
公開日2005年12月21日 申請日期2003年10月9日 優先權日2002年11月12日
發明者拉吉弗·庫德利, 查爾斯·E·珀金斯 申請人:諾基亞公司