用於分布式移動核心網絡中的地址管理的系統、裝置和方法
2023-09-10 15:50:30 1
用於分布式移動核心網絡中的地址管理的系統、裝置和方法
【專利摘要】本發明的實施例提供了一種用於分布式移動核心網絡中的地址管理的系統、裝置和方法。該裝置包括：用戶設備，用於管理多個地址並用於將該用戶設備的至少一個應用客戶端經由至少一個網絡連接到各自的應用伺服器。該用戶設備包括：移動地址單元，其被配置為管理主地址、本地宏網絡（LMN）地址和區域網（LAN）地址。主地址用於第一類型的數據傳輸，LMN地址用於第二類型的數據傳輸，LAN地址用於第三類型的數據傳輸。
【專利說明】用於分布式移動核心網絡中的地址管理的系統、裝置和方法
【背景技術】
[0001]通常，在目前的第三代(3G)網絡中，有限數量的集中放置的網關GPRS支持節點(GGSN)用於向用戶提供無線能力。例如，可能有四個向美國提供無線覆蓋的GGSN，每個GGSN為不同的覆蓋區域提供服務。GGSN的ー個主要功能是在行動裝置進入它的覆蓋區域時向行動裝置分配網際網路協議(IP)地址。例如，行動裝置的IP位址在它在ー個GGSN的整個覆蓋區域內移動時不改變。然而，當行動裝置進入與不同的GGSN對應的新的覆蓋區域時，新的GGSN將會向該行動裝置分配新的IP位址來使用。在第四代(4G)網絡中，公共數據網絡網關(P-GW)可用於代替GGSN以提供IP位址分配。
[0002]傳統的由集中放置的網關分配IP位址的方法可導致與可靠性和可擴展性相關的問題。例如，在可靠性方面，如果有限數量的中央網關中的ー個不能使用，則對於很大一部分行動裝置來說，無線能力可能會受到影響。另外，在可擴展性方面，當行動裝置進入由另ー個中央網關提供服務的不同的覆蓋區域吋，該行動裝置將丟失連接性(由於它重新配置其新的IP位址)，從而導致服務中斷。對於行動裝置的ー些應用，諸如任何類型的語音應用，行動裝置在這種服務中斷期間可能丟失關鍵信息。另外，隨著網際網路業務增長，由於可擴展性要求，集中式解決方案的實用性變得很小。因此，ー些方法使用涉及多個中央網關的分布式解決方案，以便提供增強的可擴展性。然而，増加的中央網關的數量可能導致由於行動裝置每當進入新的覆蓋區域時就接收新的IP位址而造成的更多的服務中斷。
【發明內容】
[0003]本發明的實施例提供了用於分布式移動核心網絡中的地址管理的系統、裝置和方法。
[0004]該裝置包括:用戶設備，用於管理多個地址以將用戶設備的至少ー個應用客戶端經由至少ー個網絡連接到各自的應用伺服器。用戶設備包括:移動地址単元，其被配置為管理主地址、本地宏網絡(LMN)地址和區域網(LMN)地址。主地址用於第一類型的數據傳輸，LMN地址用於第二類型的數據傳輸，LAN地址用於第三類型的數據傳輸。
[0005]在一個實施例中，第一類型的數據傳輸具有低於第一閾值水平的帶寬並要求持續的連接性，第二類型的數據傳輸具有高於第一閾值水平的帶寬並容許低於第二閾值水平的至少ー個斷開時間段，第三類型的數據傳輸具有高於第一閾值水平的帶寬並容許高於第二閾值水平的至少ー個斷開時間段。
[0006]主地址可由為通信網絡的第一覆蓋區域提供服務的中央網關分配，LMN地址可由為通信網絡的第一覆蓋區域的子集區域提供服務的本地中央網關分配，LAN地址可由無線區域網(WLAN)分配，其中WLAN獨立於通信網絡。
[0007]在一個實施例中，用戶設備還包括:被配置為識別至少ー個網絡的狀態的變化的網絡驅動器以及媒體訪問控制器(MAC)。如果網絡驅動器識別出至少ー個網絡的狀態的變化，則移動地址單元控制網絡驅動器以向MAC通知新地址和新地址的類型，其中，類型是主地址、LMN地址和LAN地址中的ー個。
[0008]如果應用客戶端已經請求了該類型的地址，則移動地址單元控制MAC以向應用客戶端通知新地址。移動地址単元控制應用客戶端以執行對與應用客戶端對應的應用伺服器的域名伺服器(DNS)查找，應用客戶端接收包括對應的應用伺服器的地址的DNS響應。在這個過程中，還可以建立網絡地址轉換(NAT)和端ロ地址轉換(PAT)會話。
[0009]當由移動地址單元管理的地址中的至少ー個變成不可用時，如果MAC具有可用於與應用客戶端對應的數據傳輸類型的另ー個類型的地址，則移動地址單元控制MAC不執行任何進ー步的動作，否則，移動地址單元控制MAC以向應用客戶端通知沒有地址可用幹與應用客戶端對應的數據傳輸類型。
[0010]在另ー個實施例中，如果應用客戶端變成活動的，則移動地址單元控制應用客戶端以向MAC發送請求以根據所設置的優先級順序獲得主地址、LMN地址或LAN地址中的至少ー個，並控制MAC以用根據所設置的優先級順序而獲得的至少ー個地址進行響應。如果應用客戶端變成不活動的，則移動地址單元通過指示哪個類型的地址被註銷來控制應用客戶端從MAC上註銷。
[0011]實施例還提供了用於管理多個地址以將用戶設備的至少ー個應用客戶端經由至少ー個網絡連接到各自的應用伺服器的方法。該方法包括:由移動地址単元管理主地址、本地宏網絡(LMN)地址和區域網(LMN)地址，其中，主地址用於第一類型的數據傳輸，LMN地址用於第二類型的數據傳輸，LAN地址用於第三類型的數據傳輸。
[0012]在一個實施例中，第一類型的數據傳輸具有低於第一閾值水平的帶寬並要求持續的連接性，第二類型的數據傳輸具有高於第一閾值水平的帶寬並容許低於第二閾值水平的至少ー個斷開時間段，第三類型的數據傳輸具有高於第一閾值水平的帶寬並容許高於第二閾值水平的至少ー個斷開時間段。
[0013]該方法可以還包括:由網絡驅動器識別至少一個網絡的狀態的變化，以及如果網絡驅動器識別出至少ー個網絡的狀態的變化，則由移動地址單元控制網絡驅動器以向用戶設備的媒體訪問控制器(MAC)通知新地址和新地址的類型，其中，類型是主地址、LMN地址和LAN地址中的ー個。
[0014]該方法還可包括:如果應用客戶端已經請求了新地址的類型，則由移動地址単元控制MAC以向應用客戶端通知新地址；和/或由移動地址単元控制應用客戶端以執行對與應用客戶端對應的應用伺服器的域名伺服器(DNS)查找，應用客戶端接收包括對應的應用伺服器的地址的DNS響應。
[0015]該方法還可包括:由移動地址単元控制應用客戶端以建立網絡地址轉換(NAT)和端ロ地址轉換(PAT)中的ー個；如果應用客戶端變成活動的，則由移動地址単元控制應用客戶端以向MAC發送請求以根據所設置的優先級順序獲得主地址、LMN地址和LAN地址中的至少一個；以及由移動地址單元控制MAC以用根據所設置的優先級順序而獲得的至少ー個地址進行響應。
[0016]實施例還提供了用於使用多個地址將數據從用戶設備的至少ー個應用客戶端經由至少ー個網絡傳輸到各自的應用伺服器的系統。該系統包括:中央網關，其被配置為向用戶設備分配主地址，其中，中央網關向通信網絡的第一覆蓋區域提供服務，主地址用於第ー覆蓋區域內的第一類型的數據傳輸；本地中央網關，其被配置為向用戶設備分配本地宏網絡(LMN)地址，其中，本地中央網關向通信網絡的第一覆蓋區域的子集區域提供服務，LMN地址用於子集區域內的第二類型的數據傳輸；以及無線區域網(WLAN)，其被配置為向用戶設備分配區域網(LAN)地址，其中，WLAN獨立於通信網絡。
[0017]該系統還包括多個服務網關，其中，多個服務網關被連接到中央網關。在一個實施例中，中央網關和本地中央網關是公共數據網絡(P-GW)網關和網關GPRS支持節點(GGSN)網關中的ー個，多個服務網關是服務網關(S-GW)和服務GPRS支持節點(SGSN)網關中的一個。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]根據以下給出的詳細描述和附圖，示例性實施例將得到更全面的理解，其中，相同的単元用相同的標記表示，其僅作為說明給出而非限制，其中:
[0019]圖1說明根據實施例的無線通信系統；
[0020]圖2說明根據實施例的移動地址単元的圖形視圖；
[0021]圖3說明根據實施例的說明當網絡的狀態發生變化時移動地址単元如何管理多個地址的流程圖；
[0022]圖4說明根據實施例的說明當應用的狀態發生變化時移動地址単元如何管理多個地址的流程圖。
【具體實施方式】
[0023]現在，將參照示出某些示例性實施例的附圖來更全面地描述各種示例性實施例。
[0024]在此公開了詳細說明的實施例。然而，在此公開的特定結構和功能細節僅代表為了描述示例性實施例的目的。然而，這些示例性實施例可以採用許多替換形式來體現，而不應當被認為是僅限於在此所述的實施例。
[0025]因此，儘管示例性實施例能夠有各種修改和替換形式，但是，實施例在附圖中僅通過示例示出並且在此被詳細描述。然而，應當理解，這並不意味著將示例性實施例限於所公開的特定形式，相反，示例性實施例_在覆蓋落入示例性實施例的範圍內的所有修改、等同和替換。在全部的附圖描述中，相同的標記指代相同的単元。如在此所使用的，術語「和/或」包括一個或多個相關聯的所列項的任何和所有組合。
[0026]應當理解，當一個單元被稱為「連接」或「耦合」到另ー個單元時，該單元可以直接連接或耦合到其它單元，或者可以存在中間單元。相反，當一個單元被稱為「直接連接」或「直接耦合」到另ー個單元時，則不存在中間單元。用於描述単元之間的關係的其它詞應當以類似的方式解釋(例如，「在……之間」相對於「直接在……之間」，「鄰接」相對於「直接鄰接，，等)。
[0027]在此所使用的術語僅是為了描述特定實施例的目的，而並不意味著限制示例性實施例。如在此所使用的，除非上下文另外清楚地指示，否則，単數形式「一」和「該」意味著也包括複數形式。 還應當理解，當在此使用吋，術語「包括」指明存在所述的特徵、數量、步驟、操作、単元和/或組件，但不排除存在或添加ー個或多個其它特徵、數量、步驟、操作、単元、組件和/或其組合。
[0028]還應當注意，在某些替代實施方式中，所指出的功能/動作可以在圖中所指出的順序之外發生。例如，相繼示出的兩個圖實際上可以基本同時執行或者有時可以按相反的順序執行，這取決於所涉及的功能/動作。
[0029]如在此所使用的，術語用戶設備(UE)可被認為並與終端、移動單元、移動站、移動用戶、接入終端(AT)、訂戶、用戶、遠程站、接入終端、接收器等是同義的，並可在後面偶爾指代上述設備，並且可以描述無線通信網絡中無線資源的遠程用戶。UE的例子包括行動電話、智慧型電話、計算機、遊戲設備或個人數字助理(PDA)。在無線通信網絡中的某些UE能夠充當其它電子設備的接入點。例如，UE可以向諸如計算機、遊戲設備或經由無線和/或有線連接而連接到UE的個人數字助理(PDA)提供網際網路的接入，以便經由無線通信網絡接入網際網路。
[0030]在此討論在合適的計算環境中實現的示例性實施例。儘管沒有要求，但示例性實施例將在由一個或多個計算機處理器或CPU執行的諸如程序模塊或功能進程的計算機可執行指令的通用上下文中描述。通常，程序模塊或功能進程包括例程、程序、對象、組件、數據結構等，其執行特定的任務或實現特定的抽象數據類型。
[0031]在此討論的程序模塊和功能進程可使用現有通信網絡中的現有硬體實現。例如，在此描述的程序模塊和功能進程可以在現有網絡單元或控制節點(例如，圖1中的eNB、月艮務網關(S-GW)、分組數據網絡網關(P-GW))或UE處使用現有硬體實現。這種現有硬體可包括ー個或多個數位訊號處理器(DSP)、專用集成電路、現場可編程門陣列(FPGA)計算機等。
[0032]在以下的描述中，除非另外指明，否則，示例性實施例將參照由一個或多個處理器執行的動作和操作的符號表示(例如，採用流程圖的形式)來描述。因此，應當理解，這種動作和操作有時被稱為計算機可執行的，包括處理器對代表採用結構化形式的數據的電子信號的操作。該操作對數據進行變換或者在計算機的存儲器系統中的位置處維持數據，其以本領域的普通技術人員理解的方式重新配置或者另外改變計算機的操作。
[0033]本申請的實施例涉及分布式無線核心網絡，其中，多個IP位址可由不同的網絡單元分配給特定的用戶設備，同時也涉及用於管理多個IP位址的方法和裝置。因此，本申請的實施例利用多個錨定解決方案，其允許用戶設備的IP位址在錨點改變時改變成另ー個IP位址。
[0034]至少三種不同類型的IP位址在用戶設備中進行管理:主地址、本地宏網絡(LMN)地址和區域網(LAN)地址。三種不同類型的地址中的每ー種可向不同類型的數據傳輸提供服務。
[0035]例如，主地址可向第一類型的數據傳輸提供服務。第一類型的數據傳輸包括被認為在始終維持連接方面是重要的業務，諸如語音或包括金融交易的重要網際網路交易(例如，要求不中斷連接性)。另外，第一類型的數據傳輸具有相對低的帶寬(例如，低於第一閾值水平)。第一閾值水平可以根據通信系統的類型任意選擇。例如，低帶寬與高帶寬之間的區別總是在發展，並且對於本領域的普通技術人員是已知的。主地址可以是完全移動的(例如，總是保持連接的)IP位址。在一個實施例中，主地址可以是IPv4地址或IPv6地址。
[0036]LMN地址可以服務第二類型的數據傳輸。第二類型的數據傳輸具有相對高的帶寬(例如，高於第一閾值水平)。另外，第二類型的數據傳輸可容許短的斷開時間段(例如，斷開時間段的長度低於第二閾值水平)。第二閾值水平可以根據通信系統的類型任意選擇。例如，短的斷開時間段與長的斷開時間段之間的區別總是在發展，並且對於本領域的普通技術人員是已知的。第二類型的例子例如包括涉及視頻應用或與各種網際網路接入有關的應用的數據傳輸。LMN地址可以是IP位址。在一個實施例中，LMN地址可以是IPv4地址或IPv6地址。根據其移動性，LMN地址服務由中央網關提供的覆蓋區域的子集，並且在用戶設備進入不同的子集區域時改變。
[0037]LAN地址可以服務第三類型的數據傳輸。第三類型的數據傳輸包括具有相對高的帶寬(例如，高於第一閾值水平)的業務，這些傳輸能夠承受大的中斷間隔(例如，斷開時間段的長度高於第二閾值水平)。然而，LAN地址不由核心網絡提供服務，並且不是移動的。相反，LAN地址例如由諸如W1-Fi?連接的區域網提供服務。
[0038]在分布式無線核心網絡中，中央網關分配主地址，本地中央網關分配LMN地址，無線區域網(WLAN)分配LAN地址。用戶設備包括移動地址単元，其用於存儲和管理上述地址的姆ー個，如以下進ー步描述的。
[0039]圖1說明了根據實施例的無線通信系統100。圖1說明了使用長期演進(LTE)技術的無線通信系統100。然而，本申請的實施例包括任何其它類型的無線技術，例如，全球移動通信系統(GSM)、碼分多址(CDMA)、通用移動通信系統(UMTS)和WiMAX等。
[0040]無線通信系統100包括分組數據網110 (PDN)、無線區域網(WLAN) 115、多個服務網關(S-GW) 130、多個演進節點B (eNB) 140和至少ー個用戶設備(UE) 105。無線通信系統100能夠支持任何連接到系統的設備之間的任何類型的數據傳輸(例如，語音/視頻/文本)。另外,無線通信系統100包括至少ー個中央網關125和多個本地中央網關120。其中，中央網關125、本地中央網關120和服務網關130可被認為是核心網絡。儘管未示出，但無線通信系統100可以包括其它單元，其例如包括一個或多個移動管理實體(MME)。
[0041]中央網關125可以是用於4G/LTE技術的PDN網關(P-GW)(如圖1所示)、用於3G技術的網關GPRS支持節點(GGSN)或任何其它類型的執行類似功能的網關。P-GW和GGSN可以被認為是彼此同義的。為了地址管理的目的，P-GW和GGSN可以彼此類似的方式工作。中央網關125服務通信網絡的第一覆蓋區域。例如，中央網關125可服務整個PDN網絡110的ー個特定區域。因此，儘管未示出，但無線通信系統100可以包括許多分布式中央網關125。
[0042]中央網關125被配置為在UE105向各自的服務提供者註冊時向UE105分配主地址。例如，中央網關125可以經由分配給中央網關125的服務網關130和各自的eNB140向UE105通知主地址。用於在UE105與eNB140之間、eNB140與服務網關130之間、服務網關130與本地中央網關120或中央網關125之間建立、維護和操作空中接ロ以在這些單元之間提供上行鏈路和/或下行鏈路無線通信信道的技術在本領域是已知的，為了清楚起見，在此將僅討論與本公開有關的建立、維護和操作空中接ロ的那些方面。
[0043]類似於中央網關125，本地中央網關120可以是用於4G/LTE技術的I3DN網關(P-Gff)(如圖1所示)、用於3G技術的網關GPRS支持節點(GGSN)或任何其它類型的執行類似功能的網關。然而，本地中央網關120服務中央網關125的第一覆蓋區域的子集。本地中央網關120可以提供與中央網關125相同的功能。然而，本地中央網關120被配置為在UE105處於本地中央網關120的子集覆蓋區域中時向UE105分配本地LMN地址。本地中央網關120經由分配給本地中央網關120的對應服務網關130和各自的eNB140向UE105通知本地LMN地址。[0044]在圖1中，說明了第一本地中央網關120-1和第二本地中央網關120-2，其中每個本地中央網關120服務中央網關125的第一覆蓋區域內的不同子集區域。第一本地中央網關120-1和第二本地中央網關120-2被分配給中央網關125。儘管在圖1中僅示出了兩個本地中央網關120，但是，實施例包括任意數量的本地中央網關120。
[0045]多個服務網關130被分配給本地中央網關120。每個服務網關130可以是用於4G/LTE技術的服務網關(S-GW)(如圖1所示)、用於3G技術的服務GPRS支持節點(SGSN)或任何其它類型的執行類似功能的服務網關。多個服務網關130可以被認為是各自的本地中央網關120的網關池。如圖1所示，多個服務網關130可包括與第一本地中央網關120-1通信的第一服務網關130-1和第二服務網關130-2、第三服務網關130-3以及與第二本地中央網關120-2通信的第四服務網關130-4。然而，實施例包括任意數量的服務網關130。
[0046]—個或多個eNB140被分配給每個服務網關130。術語eNB可以被認為與基站(BS)、基站收發信機(BTS)、節點B等同義和/或稱為上述設備，並且可以描述在網絡與一個或多個用戶之間提供用於數據和/或語音連接的無線基帶功能的設備。如圖1所示，第一 eNB 140-1連接到第一服務網關130-1，第二 eNB140_2連接到第二服務網關130-2，第三eNB140-3連接到第三服務網關130-3，第四eNB140_4連接到第四服務網關130-4。然而，實施例包括任意數量的eNB。
[0047]WLANl 15是其中UE105可通過無線連接連接到區域網(LAN)的網絡。WLANl 15是與上述的PDN網絡分離的網絡。WLAN115可以連接到路由器、電纜數據機或非対稱數字用戶線(ADSL)數據機以用於網際網路接入。當UE105進入WLAN115的覆蓋區域或連接到WLAN115時，WLAN115可向UE105分配LAN地址。用於在UE105與WLAN115之間建立、維護和操作連接的技術在本領域是已知的，為了清楚起見，在此僅討論與本公開有關的建立、維護和操作這些連接的那些方面。
[0048]根據實施例，UE105可以通過多個點連接到通信系統100。例如，UE105可同時經由LAN地址連接到WLAN115、經由LMN地址連接到本地中央網關120以及經由主地址連接到中央網關125。例如，UE105可以存儲多個應用(例如，任何類型的數據通信應用)，其允許數據傳送到另ー個無線實體，諸如應用伺服器、另ー個UE150或任何類型的能夠連接到無線通信系統100的設備。UE105的每個應用可以根據應用的偏好來使用LAN地址、主地址和LMN地址中的一個以連接到其應用伺服器，如以下進ー步闡述的。
[0049]圖2示出了根據實施例的移動地址單元的圖。圖2說明了 UE105，其包括應用客戶端107和被配置為管理主地址、LMN地址和LAN地址的移動地址單元106。移動地址單元106可以包括至少ー個處理器和存儲器単元，其中，存儲器単元用於存儲IP位址和向至少一個處理器提供指令以執行本公開所描述的功能的程序代碼。應用客戶端107使用存儲在移動地址單元106中的主地址、LMN地址和LAN地址中的一個來與其對應的應用伺服器150進行通信。儘管圖2說明UE105僅包括ー個應用，但是，移動地址単元106可管理用於存儲在UE105上的任意數量的應用的主地址、LMN地址和LAN地址。另外，UE105包括網絡驅動器108和媒體訪問控制器(MAC) 109，其中，網絡驅動器108用於控制到各種網絡単元的連接，MAC109用於提供尋址和信道接入控制機制，其使得若干網絡節點可以在多點網絡內進行通信。網絡驅動器108和MAC109對於本領域的普通技術人員是已知的。另外，UE105可以包括對於本領域的普通技術人員是已知的其它組件。[0050]移動地址單元106可以存儲並管理主地址、LMN地址和LAN地址中的ー個或多個。例如，當UE105向服務提供者註冊或者進入由中央網關125服務的第一覆蓋區域時，中央網關125向UE105分配主地址。然後，移動地址單元106存儲主地址。當UE105進入由本地中央網關120服務的子集覆蓋區域時，本地中央網關120向UE105分配相應的LMN地址。移動地址單元106隨後存儲LMN地址。這樣，如果移動地址單元106進入由另ー個本地中央網關120提供服務的不同的子集覆蓋區域，則UE105接收與新的本地中央網關120對應的不同的LMN地址。移動地址單元106隨後用新的LMN地址更新舊的LMN地址。另外，如果UE105進入由WLAN115提供服務的覆蓋區域並連接到WLAN115，則UE105接收LAN地址。移動地址單元106然後存儲WLAN地址。
[0051]根據應用客戶端107的偏好，應用客戶端107可以使用主地址或LMN地址。另外，如果移動地址單元106還包括LAN地址，則應用客戶端107可以使用主地址、LMN地址或LAN地址。應用客戶端107可具有預先設置的偏好，其表明應用客戶端107更喜歡使用哪個類型的地址。偏好根據由應用客戶端使用的數據傳輸的類型預先設置。地址順序可以被認為是所設置的優先級順序。例如，如果應用客戶端107是語音應用，則應用客戶端107可以僅使用主地址。如果應用客戶端107是視頻流應用，則應用客戶端107可以使用LMN地址。此外，如果UE105連接到WLAN115並且移動地址單元106包括LAN地址，則應用客戶端107可優先使用LAN地址而不是LMN地址。應用客戶端107被預編程以獲取用於特定類型的數據傳輸(例如，第一類型、第二類型或第三類型)的上述地址中的ー個或多個。如果UE105包括多個應用客戶端107，則兩個或多個地址可以同時使用以連接到無線通信系統100。
[0052]圖3示出了根據本發明的實施例的流程圖，其說明當網絡的狀態發生變化時移動地址單元106如何管理多個地址。
[0053]在步驟S301，UE105的網絡驅動器108識別諸如WLAN115的新網絡或者與本地中央網關120對應的新網絡。例如，如果UE105進入本地中央網關120的新的子集覆蓋區域，則UE105的網絡驅動器108識別該新網絡。另外，如果UE105進入由WLAN115提供服務的覆蓋區域，則UE105的網絡驅動器108識別WLAN115。隨後，UE105和新發現的網絡根據本領域的普通技術人員眾所周知的方法發起認證過程，UE105連接到所識別的網絡。根據實施例，移動地址単元106控制網絡驅動器108以向MAC109通知新地址和新地址的類型-主地址、LMN地址或LAN地址。
[0054]在步驟S302，移動地址單元106控制MAC109以通知已經請求了該類型的地址的每個應用客戶端107。例如，如上所述，應用客戶端107可以具有對可用的地址類型的偏好。在圖3中，應用B已經向移動地址単元106進行了註冊(註冊參照圖4說明)，並被通知了所請求的地址。
[0055]在步驟S303，移動地址單元106控制應用客戶端107 (例如，應用B)以執行對與應用客戶端107對應的應用伺服器150的域名伺服器(DNS)查找。如果應用客戶端107與具有特定URL的應用伺服器150進行通信，則這是必要的。如果本地網關改變，則該伺服器可改變-因此，需要新的DNS查找。
[0056]在步驟S304，響應於DNS請求，應用客戶端307接收DNS響應，其包括應用伺服器150的地址。DNS請求-響應可以根據任何已知的方法執行。在步驟S305，移動地址單元106控制應用客戶端107以向應用伺服器150發送消息。在步驟S306，應用伺服器150用確認來響應所發送的消息。在接入網絡中建立任意網絡地址轉換(NAT)或端ロ地址轉換(PAT)流是必要的，如下面進ー步描述的。
[0057]在步驟S307，NAT和/或PAT交換可對於應用客戶端107與應用伺服器150之間的任意通信交換執行。例如，步驟S307可以應用於應用客戶端107與應用伺服器150之間的任何通信交換，諸如步驟S303、S304、S305和S306。NAT/PAT交換的執行可以通過任何已知的技術完成。
[0058]在步驟S308，當網絡不再可用時，UE105的網絡驅動器108向MAC109發送消息，通知MAC109網絡不可用。如果MAC109具有可用於該類型的業務的另ー個類型的地址(例如，MAC109已經在步驟S302通知了應用)，則移動地址單元106控制MAC109不執行任何進ー步的動作。否則，如果沒有其它地址可用於該類型業務，則移動地址単元106控制MAC109以向應用客戶端107通知沒有地址可用於該類型的業務。
[0059]圖4示出了根據本發明的實施例的流程圖，其說明當應用的狀態發生變化時移動地址單元106如何管理多個地址。
[0060]圖4的步驟S401、S402、S403和S404說明了註冊過程，而步驟S405、S406和S407說明了註銷過程。
[0061]在步驟S401，當應用客戶端107的操作狀態發生變化時，諸如當應用客戶端107變成活動時，移動地址單元106控制應用客戶端107 (例如，圖4中的應用A)以向MAC109發送請求，以根據應用客戶端的所設置的優先級順序獲得用於應用客戶端107處理的數據傳輸類型的優選IP位址(例如，主地址、LMN地址或LAN地址)。例如，如上所述，應用客戶端107具有用於應用處理的數據傳輸類型的所設置的優先級順序。如果應用客戶端107是視頻流應用，則應用客戶端107可以優選LAN地址(如果它可用)，然後是LMN地址(如果LAN地址不可用)。因此，當應用客戶端107的操作狀態變成活動時，移動地址単元106控制應用客戶端107以向MAC109發送請求以根據其所設置的優先級順序獲得地址。
[0062]在步驟S402，移動地址單元106控制MAC109以根據應用的優先級順序用地址進行響應。在步驟S403，應用地址單元106控制應用客戶端107以向應用伺服器150發送環回消息，以便建立NAT/PAT交換。在步驟S404，應用伺服器150用返回到應用客戶端107的消息進行響應。
[0063]如果應用客戶端107的操作狀態從活動狀態改變到非活動狀態,則移動地址單元106控制應用客戶端107以從MAC109上註銷。
[0064]在步驟S405，應用伺服器150通知應用客戶端107從MAC109上註銷。在步驟S406，移動地址單元106控制應用客戶端107以從MAC109上註銷。例如，應用客戶端107向MAC109發送消息，其表明哪個類型的地址被註銷。在發到MAC109的消息中，應用客戶端107可以通知MAC109註銷ー個或多個地址(例如，主地址、LMN地址和LAN地址的任意組合或其全部)。在步驟S407，移動地址單元106控制MAC109以發送確認消息。
[0065]實施例提供了將地址分類成主地址、LMN地址和LAN地址，其對應於不同的網絡單元。移動地址単元提供地址管理，其與存儲在用戶設備上的應用連接，並向應用通知網絡地址有關的變化。由於這些地址的分配利用了分布式系統，因此，建立行動網路的成本可被分布在整個網絡中。
【權利要求】
1.ー種用戶設備(105)，用於管理多個地址以將所述用戶設備的至少ー個應用客戶端(107)經由至少ー個網絡(100，110，115)連接到各自的應用伺服器(150)，所述用戶設備包括: 移動地址単元(106)，其被配置為管理主地址、本地宏網絡(LMN)地址和區域網(LAN)地址，所述主地址用於第一類型的數據傳輸，所述LMN地址用於第二類型的數據傳輸，所述LAN地址用於第三類型的數據傳輸。
2.根據權利要求1所述的用戶設備，其中，所述第一類型的數據傳輸具有低於第一閾值水平的帶寬並要求持續的連接性，所述第二類型的數據傳輸具有高於所述第一閾值水平的帶寬並容許低於第二閾值水平的至少ー個斷開時間段，所述第三類型的數據傳輸具有高於所述第一閾值水平的帶寬並容許高於所述第二閾值水平的至少ー個斷開時間段。
3.根據權利要求1所述的用戶設備，其中，所述主地址已由向通信網絡(110)的第一覆蓋區域提供服務的中央網關(125)分配，所述LMN地址已由向所述通信網絡(110)的所述第ー覆蓋區域的子集區域提供服務的本地中央網關(120)分配，所述LAN地址已由無線區域網(WLAN) (115)分配，所述WLAN獨立於所述通信網絡。
4.根據權利要求1所述的用戶設備，還包括: 網絡驅動器(108)，其被配置為識別所述至少一個網絡的狀態的變化；以及 媒體訪問控制器(MAC) (109)，其中，如果所述網絡驅動器識別出所述至少一個網絡的狀態的變化，則所述移動地址單元控制所述網絡驅動器以向所述MAC通知新地址和所述新地址的類型，其中，所述類型是所述主地址、所述LMN地址和所述LAN地址中的ー個。
5.根據權利要求4所述的用戶設備，其中，如果所述應用客戶端已經請求了所述新地址的類型，則所述移動地址單元控制所述MAC以向所述應用客戶端通知所述新地址。
6.根據權利要求5所述的用戶設備，其中，所述移動地址單元控制所述應用客戶端以執行對與所述應用客戶端對應的應用伺服器(150)的域名伺服器(DNS)查找，所述應用客戶端接收包括對應的應用伺服器的地址的DNS響應。
7.根據權利要求6所述的用戶設備，其中，所述移動地址單元控制所述應用客戶端以建立網絡地址轉換(NAT)和端ロ地址轉換(PAT)中的ー個。
8.根據權利要求7所述的用戶設備，其中， 當由所述移動地址單元管理的地址中的至少ー個變成不可用時，如果所述MAC具有可用幹與所述應用客戶端對應的數據傳輸類型的另ー個類型的地址，則所述移動地址單元控制所述MAC不執行任何進ー步的動作，否則，所述移動地址單元控制所述MAC以向所述應用客戶端通知沒有地址可用幹與所述應用客戶端對應的數據傳輸類型。
9.根據權利要求1所述的用戶設備，還包括: 媒體訪問控制器(MAC) (109)，其中，如果所述應用客戶端變成活動的，則所述移動地址單元控制所述應用客戶端以向所述MAC發送請求以根據所設置的優先級順序獲得所述主地址、所述LMN地址和所述LAN地址中的至少ー個，並且控制所述MAC以用根據所設置的優先級順序而獲得的至少ー個地址進行響應。
10.根據權利要求9所述的用戶設備，其中，如果所述應用客戶端變成不活動的，則所述移動地址單元通過指示哪個類型的地址被註銷來控制所述應用客戶端從所述MAC上註銷。
【文檔編號】H04L29/12GK103597802SQ201280027530
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2012年5月3日 優先權日:2011年6月8日
【發明者】S·阿克塔爾, A·烏列, C·卡恩 申請人:阿爾卡特朗訊公司