專利名稱：用于通信網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)ip解決方案的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及通信網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng)IP。
背景技術(shù)：
移動(dòng)IPv4 (互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議版本4) 一般而言是被設(shè)計(jì)為允許移動(dòng)設(shè)備用戶在維持其永久IP地址的同時(shí)從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)到另 一個(gè)的協(xié)議增強(qiáng)。即，移動(dòng)IP允許IP數(shù)據(jù)報(bào)在互聯(lián)網(wǎng)中向移動(dòng)節(jié)點(diǎn)(MN)的透明選路。每個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)總是由其歸屬地址標(biāo)識(shí)，不考慮其當(dāng)前到互聯(lián)網(wǎng)的連接點(diǎn)。當(dāng)位置遠(yuǎn)離其歸屬時(shí)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)還關(guān)聯(lián)于轉(zhuǎn)交地址，該轉(zhuǎn)交地址提供關(guān)于其到互聯(lián)網(wǎng)的當(dāng)前連接點(diǎn)的信息。
移動(dòng)IP中存在兩種網(wǎng)絡(luò)實(shí)體
-歸屬代理(HA)存儲(chǔ)關(guān)于其永久地址在該歸屬代理的網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的信息。
-外地代理(FA)存儲(chǔ)關(guān)于訪問(wèn)其網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的信息。外地代理還通告被移動(dòng)IP使用的轉(zhuǎn)交地址。
數(shù)據(jù)分組被使用移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的歸屬地址發(fā)送到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)。如果該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)位于外地網(wǎng)絡(luò)中，則這些分組被歸屬代理截獲，該歸屬代理在保留初始IP報(bào)頭的情況下使用新IP報(bào)頭將所述分組隧i!JL送到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)交地
加的IP報(bào)頭，并且將初始分組遞送到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)。
換句話說(shuō)，所有用戶業(yè)務(wù)不得不流過(guò)外地代理和歸屬代理。在寬帶通信網(wǎng)絡(luò)中，這種業(yè)務(wù)的量可能相當(dāng)大，并且可超過(guò)lGbps。然而，外地代理與歸屬代理之間的最普遍的物理連接(可能具有多跳)是吉比特以太網(wǎng)(GE)。即，用戶業(yè)務(wù)的量可能超過(guò)外地代理與歸屬代理之間的單一鏈路 物理連接的容量。
這引出怎樣使可足夠構(gòu)成多吉比特業(yè)務(wù)量的用戶業(yè)務(wù)適合歸屬代理與 外地代理之間的物理連接的問(wèn)題。
為增大容量，歸屬代理與外地代理之間可能存在多個(gè)并行的GE鏈路。 一般來(lái)說(shuō)，存在幾個(gè)用于在多個(gè)物理鏈路之間分割或均衡負(fù)載的方案(全 都類似)。這種方案的一個(gè)示例是IP層上的等價(jià)多徑(ECMP)，另一個(gè) 是使用相應(yīng)的鏈路聚合控制協(xié)議(LACP)的以太網(wǎng)鏈路聚合(802.3ad )。 任意這種負(fù)載均衡方案的要求是對(duì)于同一用戶流的分組順序的保存，其意 味著，同一用戶"會(huì)話"(通常由5元組定義——層3IP源和目的地址、 層4協(xié)議以及層4源和目的端口——或有時(shí)甚至更多)的所有分組必須通 過(guò)同一物理鏈路。這種方案在非隧道傳送的業(yè)務(wù)中工作良好，因?yàn)樨?fù)載均 衡可以基于層2 (MAC地址)或?qū)? (源/目的IP )或甚至層4 (UDP/TCP 端口 )。
然而，在移動(dòng)IP中，所有用戶分組都在FA與HA之間被封裝到隧道 (例如IP中的IP (IP-in-IP)隧道)中。其意味著，從FA與HA之間的 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的角度看，整個(gè)用戶業(yè)務(wù)(針對(duì)所有的移動(dòng)訂戶)是FAIP地址 與HA IP地址之間的單一IP流或會(huì)話。由此，所述負(fù)載均衡方案中沒(méi)有 可以使用的，因?yàn)樗袑?L2、 L3和L4)對(duì)于隧道內(nèi)的所有分組總是相 同的。這導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)可能被迫使多吉比特IP業(yè)務(wù)適合單一 GE鏈路，這顯然 導(dǎo)致吞吐量問(wèn)題。
應(yīng)當(dāng)指出，比1吉比特鏈路高速的鏈路可能是可用的(例如10吉比特 鏈路是可能的)，但是這種鏈路價(jià)格昂貴，并且可能需要并非總是可用的 光^出設(shè)施。
因此，存在對(duì)將避免和/或緩解與當(dāng)前解決方案關(guān)聯(lián)的問(wèn)題的新方法的 需求
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種方法，包括
在^:配置為充當(dāng)傳送去往移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)的隧道端點(diǎn)的功能實(shí)體中支
持多個(gè)IP地址；以及動(dòng)態(tài)分配用于在所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)中使用的所述多個(gè)IP 地址。
這里用語(yǔ)多個(gè)IP地址指兩個(gè)或更多IP地址，即，指多于一個(gè)IP地址。 任何合適數(shù)量的IP地址都可以被使用。
一般來(lái)說(shuō)，這里多個(gè)IP地址的動(dòng)態(tài)分配指同一 IP地址不被分配給所 有移動(dòng)節(jié)點(diǎn)。作為代替，例如，所述IP地址中的一個(gè)被分配給一些移動(dòng)節(jié) 點(diǎn)，并且另一IP地址被分配給其它一些移動(dòng)節(jié)點(diǎn)。 一個(gè)IP地址可以僅被 分配給一個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)或多個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)。
在所述笫 一方面中提到的功能實(shí)體可以被稱為外地代理功能實(shí)體。所 述功能實(shí)體可以被包括在移動(dòng)ip的外地代理單元中，或者其可涉及符合移
動(dòng)IP的相應(yīng)的協(xié)同定位的功能。
被動(dòng)態(tài)分配的IP地址可以允許移動(dòng)節(jié)點(diǎn)與例如歸屬代理的其它網(wǎng)絡(luò) 實(shí)體協(xié)作，用于建立傳送去往所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)的所述隧道。
移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的歸屬網(wǎng)絡(luò)是該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的永久IP地址所屬的網(wǎng)絡(luò)。在所述 第一方面中提到的功能實(shí)體被典型地使用在訪問(wèn)的網(wǎng)絡(luò)中，其中，所述訪
問(wèn)的網(wǎng)絡(luò)可以被定義為除移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的歸屬網(wǎng)絡(luò)之外的網(wǎng)絡(luò)。另外，所述功 能實(shí)體可以甚至被部署在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的歸屬網(wǎng)絡(luò)中。例如，由所述歸屬網(wǎng)絡(luò) 覆蓋的IP地址空間可以寬到使得需要所述功能實(shí)體來(lái)使移動(dòng)節(jié)點(diǎn)能夠在 整個(gè)歸屬網(wǎng)絡(luò)中操作。有可能歸屬網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)子網(wǎng)絡(luò)，并且從一個(gè)子網(wǎng) 絡(luò)獲得的IP地址在另 一子網(wǎng)絡(luò)中的使用可能需要使用所述功能實(shí)體。用在 歸屬網(wǎng)絡(luò)中的所述功能實(shí)體可以例如由單獨(dú)外地代理單元或由對(duì)應(yīng)的協(xié)同 定位的功能來(lái)提供。由此，可以將外地網(wǎng)絡(luò)定義為處于所述功能實(shí)體下的 網(wǎng)絡(luò)，不管該外地網(wǎng)絡(luò)是否在歸屬網(wǎng)絡(luò)中還是所訪問(wèn)的網(wǎng)絡(luò)中。
通過(guò)在外地代理功能實(shí)體(或在所述第一方面中提到的某其它功能實(shí) 體)中支持多個(gè)IP地址，可以實(shí)現(xiàn)歸屬代理功能實(shí)體(或歸屬網(wǎng)絡(luò)的某其 它對(duì)應(yīng)功能實(shí)體)可將單一外地代理功能實(shí)g為多個(gè)外地代理功能實(shí)體。這可以導(dǎo)致在一個(gè)歸屬代理與一個(gè)外地代理之間擁有多個(gè)隧道。由此，有 可能將不同隧道均衡到所述歸屬代理與外地代理之間的不同物理連接，由 此，可以在不需要使用更高容量的物理鏈路的情況下增大所述歸屬代理與 外地代理之間的容量。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)以下操作進(jìn)行IP地址的動(dòng)態(tài)分配 動(dòng)態(tài)選擇所述多個(gè)IP地址中的一個(gè)；以及 發(fā)出包括動(dòng)態(tài)選擇的IP地址的通告消息。
在本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例中，所述具有動(dòng)態(tài)選擇的IP地址的通告消息 僅^4l送到不具有已分配IP地址的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)。
在本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例中，帶有對(duì)應(yīng)已分配IP地址的通告消息被 發(fā)送到已擁有已分配IP地址的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述通告消息包括所述多個(gè)被支持的IP 地址中的兩個(gè)或更多個(gè)的列表，所選擇的IP地址是所述列表中的第一個(gè)。
所述多個(gè)IP地址的動(dòng)態(tài)分配可以基于以下中的一個(gè)隨機(jī)選擇、輪轉(zhuǎn) 算法和加權(quán)輪轉(zhuǎn)算法。所述加權(quán)輪轉(zhuǎn)算法可以基于以下中的一個(gè)與所述 外地代理功能實(shí)體關(guān)聯(lián)的連接的物理鏈路容量，與所述多個(gè)IP地址關(guān)聯(lián)的 當(dāng)前隧道負(fù)載以及移動(dòng)節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)檔。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，關(guān)于所述物理鏈路容量，低于實(shí)際最大物 理鏈路容量的閾值被考慮。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，關(guān)于所述物理鏈路容量，高于實(shí)際最大物 理鏈路容量的閾值被考慮。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述方法進(jìn)一步包括
檢測(cè)與所述多個(gè)IP地址中的一個(gè)關(guān)聯(lián)的隧道中的過(guò)載風(fēng)險(xiǎn)；以及
通過(guò)對(duì)一個(gè)或更多移動(dòng)節(jié)點(diǎn)分配新的IP地址，來(lái)重定位所述多個(gè)IP 地址中的 一個(gè),皮分配到的所述一個(gè)或更多移動(dòng)節(jié)點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種設(shè)備，包括
存儲(chǔ)器；以及
耦合到所述存儲(chǔ)器的處理器，所述處理器,皮配置為分配IP地址用于在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)中使用，使得所述設(shè)備充當(dāng)傳送去往所述
移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)的隧道的端點(diǎn)； 支持多個(gè)IP地址；以及
動(dòng)態(tài)地分配所述多個(gè)IP地址用于在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)中使用。 所述第二方面的i殳備可以是外地代理單元或包括協(xié)同定位的外地代理 功能的設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了 一種存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的計(jì)算 機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序包括適于導(dǎo)致設(shè)備實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第一方面的計(jì) 算機(jī)可執(zhí)行程序代碼。
所述第三方面的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行程序代碼可以包括可通過(guò)以下中的任一 個(gè)執(zhí)行的程序代碼多用途處理器；微處理器；專用集成電路；數(shù)字信號(hào) 處理器；以及主控處理器。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種設(shè)備，包括
用于支持多個(gè)IP地址的裝置，所述設(shè)備^皮配置為分配IP地址用于在 移動(dòng)節(jié)點(diǎn)中使用，使得所述設(shè)備充當(dāng)傳送去往所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)的隧道 的端點(diǎn)；以及
用于動(dòng)態(tài)分配所述多個(gè)IP地址用于在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)中使用的裝置。 根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了一種系統(tǒng)，包括 第一實(shí)體；以及
第二實(shí)體，其中，所述第一實(shí)體包括 存儲(chǔ)器；以及
耦合到所述存儲(chǔ)器的處理器，所述處理器纟皮配置為 截獲去往移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)；以及 將所述數(shù)據(jù)隧道發(fā)送到所述第二實(shí)體； 以及其中所述第二實(shí)體包括 存儲(chǔ)器，以及
耦合到所述存儲(chǔ)器的處理器，所述處理器纟皮配置為
控制所述第二實(shí)體充當(dāng)傳送去往移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)的隧道的端點(diǎn)；支持多個(gè)IP地址；以及
動(dòng)態(tài)分配所述多個(gè)IP地址用于在所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)中使用。 所述第五方面的系統(tǒng)還可包括一個(gè)或更多移動(dòng)節(jié)點(diǎn)。所述第一實(shí)體可
以例如是歸屬代理，以及所述第二實(shí)體可以例如是外地代理。
已經(jīng)僅僅參考本發(fā)明的特定方面示例性示出本發(fā)明的各實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)
認(rèn)識(shí)到，對(duì)應(yīng)實(shí)施例也可以應(yīng)用于其它方面。


將僅僅通過(guò)示例的方式參考附圖來(lái)描述本發(fā)明，其中 圖1示出了移動(dòng)IP系統(tǒng)的示例；
圖2A示例性示出了歸屬代理與外地代理之間的被隧道傳送的移動(dòng)IP
業(yè)務(wù)；
圖2B示例性示出了歸屬代理與外地代理的多個(gè)IP地址之間的被隧道 傳送的移動(dòng)IP業(yè)務(wù)；
圖3A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的流程圖； 圖3B示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的流程圖； 圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的流程圖； 圖5示出了適于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各實(shí)施例的設(shè)備的框圖。
具體實(shí)施例方式
下文中相同的參考標(biāo)號(hào)被用于指相同的單元。
圖1示出了移動(dòng)IP系統(tǒng)的示例。所述系統(tǒng)包括歸屬網(wǎng)絡(luò)101以及兩個(gè) 外地網(wǎng)絡(luò)103和107。歸屬代理102位于歸屬網(wǎng)絡(luò)101中，兩個(gè)外地代理 104和108分別位于外地網(wǎng)絡(luò)103和107中。移動(dòng)節(jié)點(diǎn)106借助于由外地 網(wǎng)絡(luò)103的基站M臺(tái)105提供的無(wú)線鏈路連接到外地網(wǎng)絡(luò)103，以及移 動(dòng)節(jié)點(diǎn)110借助于由外地網(wǎng)絡(luò)107的基站M臺(tái)109提供的無(wú)線鏈路連接 到外地網(wǎng)絡(luò)107。顯然該系統(tǒng)還可以包含其它單元，但為清^見(jiàn)其未被 示出。移動(dòng)節(jié)點(diǎn)106和110甚至當(dāng)位于外地網(wǎng)絡(luò)時(shí)也維護(hù)它們的關(guān)聯(lián)于歸屬 網(wǎng)絡(luò)的永久IP地址。在外地網(wǎng)絡(luò)中時(shí)，所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)從外地代理額外地獲 得轉(zhuǎn)交地址，并將該轉(zhuǎn)交地址注冊(cè)到它們的歸屬代理。然后，去往移動(dòng)節(jié) 點(diǎn)的永久IP地址的數(shù)據(jù)分組被相應(yīng)的歸屬代理截獲，所述歸屬代理在保持 初始IP報(bào)頭的情況下，例如以新的IP報(bào)頭，將所述分組隧iijt送到移動(dòng) 節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)交地址。然后外地網(wǎng)絡(luò)中的外地代理在隧道的末端解封裝所述分 組，以便移除所添加的IP報(bào)頭，并將初始分組遞送到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)。
所述外地代理功能實(shí)體還可以是包括在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)中的協(xié)同定位的 (co-located)功能實(shí)體(未在圖中示出)。
圖2A示例性示出了在歸屬代理與外地代理之間被隧道傳送的移動(dòng)IP 業(yè)務(wù)。常規(guī)情況下，去往與特定的外地代理關(guān)聯(lián)的所有移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)報(bào) 已在歸屬代理中被封裝到圖2中用箭頭201示出的單一 IP中的IP (IP-in-IP)隧道中。由此，歸屬代理與外地代理之間的數(shù)據(jù)所流經(jīng)的網(wǎng)絡(luò) 單元202和203已將多個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)IP業(yè)務(wù)看作單一連接201。由于 該原因，如上文結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)解釋的那樣，即使歸屬代理與外地代理之間 的路徑中可能已有多個(gè)并行物理鏈路204可用，移動(dòng)IP業(yè)務(wù)還不適于被分 布在不同物理連接中。
圖2B示例性示出了在歸屬代理與外地代理的多個(gè)IP地址之間被隧道 傳送的移動(dòng)IP業(yè)務(wù)。現(xiàn)在，外地代理支持多個(gè)IP地址IP一FA1、 IP—FA2...IP_FAn。從歸屬代理的角度看，此類具有多個(gè)IP地址的外地代 理可以被看作多個(gè)外地代理，并且由此，單獨(dú)的IP中的IP隧道4皮建立用 于每個(gè)外地代理IP地址。即，歸屬代理與外地代理之間的移動(dòng)IP業(yè)務(wù)被 分割到并行隧道205-207中。顯然，現(xiàn)在存在單獨(dú)的隧道，歸屬代理與外 地代理之間的數(shù)據(jù)所流經(jīng)的網(wǎng)絡(luò)單元202和203看到三個(gè)不同的連接，并 且因此能夠均衡多個(gè)并行物理鏈路204之間的負(fù)載。
總之，通過(guò)在外地代理功能實(shí)體中支持多個(gè)IP地址，促使移動(dòng)IP業(yè) 務(wù)^歸屬代理與外地代理之間的不同的IP中的IP隧道是可能的。在本 發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)動(dòng)態(tài)地將多個(gè)IP地址分配為用于在不同移動(dòng)節(jié)點(diǎn)中使用，每個(gè)隧道的負(fù)載被進(jìn)一步控制，使得該負(fù)載不大于單一物理鏈
路(例如GE鏈路)的實(shí)際容量。
為進(jìn)一步解釋根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)，可以參考移動(dòng)IP的外 地代理發(fā)現(xiàn)機(jī)制。其開(kāi)始于當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)第 一次出現(xiàn)在外地網(wǎng)絡(luò)時(shí)被發(fā)送的 代理通告消息。所述消息可以被作為去往特定移動(dòng)節(jié)點(diǎn)(如果已知并且如 果該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)具有IP地址)的單播消息或作為多播消息(到IP地址 224.0.0.1 )或作為廣播消息(到地址255.255.255.255)來(lái)發(fā)送。所述代理 通告消息包括外地代理的IP地址。在本發(fā)明的各實(shí)施例的上下文中，所述 通告消息可以包括由外地代理支持的多個(gè)IP地址中的任一個(gè)，或者所述多 個(gè)IP地址的全部，或者所述多個(gè)IP地址中的多于一個(gè)但并非全部。這些 選項(xiàng)在下面被進(jìn)一步討論。
圖3A和3B示出了根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例的流程圖。所述方法用于 外地代理功能實(shí)體中，當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)位于外地網(wǎng)絡(luò)中時(shí)，該外地代理功能實(shí) 體提供用于在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)中使用的IP地址,4吏得該外地代理功能實(shí)體充當(dāng)傳 送去往所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)的隧道的端點(diǎn)。
在圖3A的階段301中，在外地代理功能實(shí)體中支持多個(gè)IP地址。然 后，在階段303中，選擇所述多個(gè)IP地址中的一個(gè)，并且在階段305發(fā)出 帶有所選IP地址的通告消息。
移動(dòng)IP中，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)基于代理通告消息作出其關(guān)于漫游場(chǎng)景和/或網(wǎng) 絡(luò)改變的判決。如果通過(guò)外地代理通告的IP地址改變，則移動(dòng)節(jié)點(diǎn)將i/v為 網(wǎng)絡(luò)改變了，并且將發(fā)出新的注冊(cè)。由此，為了避免不必要的重新注冊(cè)， 對(duì)于特定的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)應(yīng)該維持同一外地代理IP地址，即，對(duì)于同一移動(dòng)節(jié) 點(diǎn)所述通告消息應(yīng)當(dāng)是一致的。
如果想要在圖3A的方法中對(duì)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)維持同一通告的IP地址，則帶 有所選IP地址的通告消息在階段305中應(yīng)當(dāng)僅4皮發(fā)送到還不具有所分配的 IP地址的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)。這在多數(shù)寬帶蜂窩網(wǎng)絡(luò)(例如WiMAX，微波接入全 球互操作)中可以實(shí)現(xiàn)，因?yàn)橥獾卮?或?qū)?yīng)的協(xié)同定位的功能)具有 與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的點(diǎn)到點(diǎn)連接(WiMAX情況下的GRE——通用路由封裝、隧道和GRE密鑰)，由此外地代理可以選擇通告消息祐發(fā)送到哪些移動(dòng)節(jié) 點(diǎn)以及其不被發(fā)送到哪些移動(dòng)節(jié)點(diǎn)。此外，移動(dòng)IP易于提供的是，外地代 理知道有關(guān)哪個(gè)IP地址被分配給哪個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，由此外地代理具有必要的 信息用于選擇帶有所選IP地址的通告消息不應(yīng)當(dāng)M送到哪些移動(dòng)節(jié)點(diǎn)。 對(duì)于具有已分配IP地址的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，所述外地代理可以發(fā)送帶有對(duì)應(yīng)的已 分配IP地址的通告消息。
與圖3A中類似，在圖3B中，也是在階段301中在外地代理功能實(shí)體 中支持多個(gè)IP地址，并且在階段303中選擇所述多個(gè)IP地址中的一個(gè)。 然后，在階段309中發(fā)出包括所述多個(gè)被支持的IP地址中的兩個(gè)或更多的 列表的通告消息。所選的IP地址被設(shè)置為所述列表中的第一個(gè)。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí) 到，階段309的通告消息可包含外地代理功能實(shí)體支持的所有IP地址或者 僅僅所述IP地址中的一些。可替換地或另外地，可以對(duì)包含在通告消息中 的IP地址的整個(gè)列表選擇期望的順序。可是應(yīng)當(dāng)注意，除了將所期望的 IP地址設(shè)置為所述列表中的第一個(gè)外，對(duì)所述列表的剩余部分進(jìn)行排序不 是強(qiáng)制的。還應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，移動(dòng)IP規(guī)范易于允許在通告消息中包括多個(gè)外 地代理IP地址。
現(xiàn)在，對(duì)特定的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)維持同一所通告的IP地址原則上在圖3B的 方法中被自動(dòng)提供。根據(jù)移動(dòng)IP，如果移動(dòng)節(jié)點(diǎn)收到包括當(dāng)前被分配給它 的外地代理IP地址(該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)已注冊(cè)到其歸屬代理的地址)的通告消息， 則它將不作出任何改變，不管可能被包括在通告消息中的其它IP地址。另 一方面，如果移動(dòng)節(jié)點(diǎn)還不具有已分配的IP地址，則根據(jù)移動(dòng)IP，該移 動(dòng)節(jié)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)選出通告消息中列出的第一個(gè)IP地址。由此，向所有移動(dòng)節(jié)點(diǎn) 發(fā)送通告消息并不干擾已經(jīng)具有已分配的IP地址的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，并且可通過(guò) 將多個(gè)IP地址排序來(lái)將合適的IP地址分配給新的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，使得將被分 配給新的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的IP地址是通告消息中列出的第一個(gè)IP地址。換句話 說(shuō)，在該選項(xiàng)中，外地代理可以通過(guò)改變通告消息的IP地址列表中的第一 個(gè)IP地址來(lái)控制不同隧道上的負(fù)載。該選項(xiàng)可以適用于外地代理與移動(dòng)節(jié) 點(diǎn)之間的任意類型的網(wǎng)絡(luò)和連接。階段303中多個(gè)IP地址中的一個(gè)的選擇可以基于例如隨機(jī)選擇、輪轉(zhuǎn) (round robin )算法或加權(quán)輪轉(zhuǎn)算法。同樣，任何其它合適的選擇方法可 以在本發(fā)明的范圍內(nèi)使用。
如果使用簡(jiǎn)單輪轉(zhuǎn)算法，則總是選擇連續(xù)循環(huán)中的下一個(gè)IP地址，即， 連續(xù)循環(huán)中的下一個(gè)IP地址被分配為用于在每個(gè)其他的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)中使用。 這種算法可以例如與非常大量的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)和/或多數(shù)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的類似訂閱 和使用模式很好地工作。甚至基于統(tǒng)計(jì)分布原理來(lái)達(dá)到良好的結(jié)果。
然而應(yīng)當(dāng)指出，如果使用嚴(yán)格的輪轉(zhuǎn)算法，則有可能具有相同的已分 配的IP地址的一組移動(dòng)節(jié)點(diǎn)同時(shí)變得更加活躍，由此，與該IP地址關(guān)聯(lián) 的隧道可能需要比單一物理鏈路能夠提供的吞吐量更大的吞吐量。
加權(quán)輪轉(zhuǎn)算法可更好地適于這樣的情況，其中甚至不能在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的 訂閱和使用中假設(shè)統(tǒng)計(jì)分布。該算法可考慮例如對(duì)于特定的IP地址可用的 帶寬(基于已聚合的訂閱信息或者實(shí)時(shí)或已規(guī)劃的業(yè)務(wù)吞吐量)以及訂閱 信息或已規(guī)劃業(yè)務(wù)吞吐量或?qū)τ趯⒈惶砑拥囊苿?dòng)節(jié)點(diǎn)的一些其它可用的簡(jiǎn) 檔(profile)信息。所述訂閱信息和/或一些其它簡(jiǎn)檔信息可以是從外地代 理通告之前在移動(dòng)IP中發(fā)生的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的接入認(rèn)證階段可獲得的。
同樣對(duì)于加權(quán)輪轉(zhuǎn)算法，有可能在某時(shí)間點(diǎn)，與IP地址關(guān)聯(lián)的隧道需 要比單一物理鏈路可提供的吞吐量更大的吞吐量。原因可以是例如實(shí)時(shí)或 規(guī)劃的業(yè)務(wù)參數(shù)被用作算法的權(quán)重，并且業(yè)務(wù)模式隨時(shí)間改變使得初始權(quán) 重定義不再有效。為該原因，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，加權(quán)輪轉(zhuǎn)算法考 慮比最大物理鏈路容量低的閾值，以l更解決可以例如由移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)模 式的改變導(dǎo)致的業(yè)務(wù)突發(fā)。
另一方面，如果訂閱信息被用作算法的權(quán)重，則與IP地址關(guān)聯(lián)的隧道 還可能變得不被充分利用，這是因?yàn)橛嗛喰畔⑼ǔH提供最大的業(yè)務(wù)量水 平，而移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的實(shí)際業(yè)務(wù)量平均起來(lái)要低得多。在這種場(chǎng)景中，可通過(guò) 潛在地可配置的過(guò)訂閱7JC平(oversubscription level)來(lái)4吏用IP地址的"過(guò) 訂閱"。即，對(duì)于一個(gè)IP地址可分配比基于所述算法看來(lái)可取的更多的移 動(dòng)節(jié)點(diǎn)，或者所述算法被配置為考慮比一個(gè)物理鏈路實(shí)際能夠提供的吞吐量更高的吞吐量。然而，在一些情況下這種過(guò)訂閱也可導(dǎo)致過(guò)載。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述外地代理功能實(shí)體被配置為，檢測(cè)過(guò) 載IP地址/關(guān)聯(lián)于特定IP地址的隧道(例如一個(gè)隧道中的負(fù)載超過(guò)可配置 的吞吐量閾值)的風(fēng)險(xiǎn)，以及將一個(gè)或更多移動(dòng)節(jié)點(diǎn)從被討論IP地址重定
位到新的IP地址。此類方法在圖4的流程圖中示例性示出。首先，該過(guò)程 在階段401中休眠特定的一段時(shí)間，即，檢查是否需要任何重定位的過(guò)程 被周期性地重復(fù)。然后，在階段403中檢查對(duì)于特定IP地址/關(guān)聯(lián)于該IP 地址的隧道是否存在過(guò)載的風(fēng)險(xiǎn)。如果沒(méi)有檢測(cè)到風(fēng)險(xiǎn)，則該過(guò)程返回到 階段401,并且從此處開(kāi)始繼續(xù)。如果檢測(cè)到風(fēng)險(xiǎn)，則在階段405中，一 個(gè)或更多移動(dòng)節(jié)點(diǎn)被重定位到新IP地址。任何合適的方法都可以用于選擇 該新的IP地址?？衫缤ㄟ^(guò)向合適的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送帶有所述新的IP地址 的代理通告消息來(lái)實(shí)現(xiàn)該重定位。用于重定位目的的通告消息可以包括一 個(gè)或更多IP地址，但不應(yīng)當(dāng)包括之前被分配給將被重定位的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的 IP地址。如上面提到的，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)可以響應(yīng)于不包括之前分配給它的IP 地址的通告消息而實(shí)現(xiàn)重注冊(cè)。由此，從通告消息中排除之前分配的IP 地址有效地迫使移動(dòng)節(jié)點(diǎn)啟用新的IP地址。不是正在活躍地發(fā)送/接收數(shù)
據(jù)的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)可以首先#:重定位。
一般來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的各實(shí)施例可以用硬件或?qū)Ｓ秒娐贰④浖?、邏輯?其任意組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如， 一些方面可以用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)，而其它方面可以 用可以由通過(guò)控制器、微處理器或其它計(jì)算設(shè)備執(zhí)行的固件或軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)， 盡管本發(fā)明不限于此。盡管本發(fā)明的各個(gè)方面可以-故示例為框圖、流程圖 或使用某其它圖示來(lái)表示，但應(yīng)當(dāng)理解，這里描述的這些框、設(shè)備、系統(tǒng)、 技術(shù)或方法可以(作為非限制性示例)用硬件、軟件、固件、專用電路或 邏輯、通用硬件或控制器或其它計(jì)算設(shè)備或其組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。
圖5示出了適于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各實(shí)施例的設(shè)備的框圖。設(shè)備500可以 是典型的計(jì)算機(jī)，例如可能具有分布式功能的通用計(jì)算機(jī)或服務(wù)器，該設(shè) 備包括用于控制計(jì)算機(jī)的中央處理單元(CPU) 501，包括計(jì)算機(jī)程序 代碼或軟件503的存儲(chǔ)器502。軟件503包括用于CPU 501以便控制設(shè)備500的指令，例如是操作系統(tǒng)和不同的計(jì)算機(jī)應(yīng)用。軟件503可包括用于 控制所述設(shè)備來(lái)提供本發(fā)明的功能實(shí)體的指令。設(shè)備500還包括例如LAN 或WLAN接收器/發(fā)送器的I/O (輸X/輸出)單元504。該I/O單元包括 具有不同的IP地址的多個(gè)IP接口 505-507。設(shè)備500還可以包括用戶接
口 (未示出)，但該用戶接口還可以借助于通過(guò)所述i/o單元的遠(yuǎn)程連接
來(lái)實(shí)現(xiàn)，或者該用戶接口可以不存在。
應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，在本文檔中，詞語(yǔ)包括、包含和含有每個(gè)都被用作不帶 任何有意的排他性的開(kāi)放式表達(dá)。而且，術(shù)語(yǔ)外地代理和外地代理功能實(shí) 體被可互換地使用，并且可以指單獨(dú)的外地代理單元和對(duì)應(yīng)的協(xié)同定位的 功能兩者。
前面的描述通過(guò)本發(fā)明的特定實(shí)現(xiàn)和實(shí)施例的非限制性示例的方式， 提供了發(fā)明人目前預(yù)期的用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳方法和設(shè)備的全面和信息 性描述。然而，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯然，本發(fā)明不限于以上呈現(xiàn) 的實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而是可以使用等價(jià)方式在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)，而不脫離 本發(fā)明的特性。
此外，本發(fā)明上面公開(kāi)的實(shí)施例的一些特征可以在沒(méi)有相應(yīng)地使用其 它特征的情況下有利地使用。同樣，前面的描述應(yīng)當(dāng)被看作僅是示例性地
示出本發(fā)明的原理，而非對(duì)其進(jìn)行的限制。因此，本發(fā)明的范圍僅由所附 權(quán)利要求來(lái)限定。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括在被配置為充當(dāng)傳送去往移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)的隧道的端點(diǎn)的功能實(shí)體中支持多個(gè)IP地址；以及動(dòng)態(tài)分配所述多個(gè)IP地址用于在所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)中使用。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中，通過(guò)以下操作來(lái)進(jìn)行所述動(dòng)態(tài) 分配動(dòng)態(tài)選擇所述多個(gè)IP地址中的一個(gè)；以及 發(fā)出包括所動(dòng)態(tài)選擇的IP地址的通告消息。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其進(jìn)一步包括 僅向不具有已分配的IP地址的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送具有所述動(dòng)態(tài)選擇的IP地址的所述通告消息。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其進(jìn)一步包括向具有已分配的IP地址的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送具有對(duì)應(yīng)已分配的IP地址的 通告消息。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2-4中任一個(gè)所述的方法，其中，所述通告消息包 括所述多個(gè)被支持的IP地址中的兩個(gè)或更多個(gè)的列表，所選擇的IP地址 是所述列表中的第一個(gè)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l-5中任一個(gè)所述的方法，其中，所述多個(gè)IP地址 的動(dòng)態(tài)分配是基于以下中的一個(gè)隨機(jī)選擇，輪轉(zhuǎn)算法和加權(quán)輪轉(zhuǎn)算法。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所#權(quán)輪轉(zhuǎn)算法是基于以下 中的一個(gè)與所述外地代理功能實(shí)體關(guān)聯(lián)的連接的物理鏈路容量，與所述 多個(gè)IP地址關(guān)聯(lián)的當(dāng)前隧道負(fù)載，以及移動(dòng)節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)檔。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，關(guān)于所述物理鏈路容量，考慮 比實(shí)際最大物理鏈路容量低的閾值。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其中，關(guān)于所述物理鏈路容量， 考慮比實(shí)際最大物理鏈路容量高的閾值。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l-9中任一個(gè)所述的方法，其進(jìn)一步包括 檢測(cè)與所述多個(gè)IP地址中的一個(gè)關(guān)聯(lián)的隧道中的過(guò)載風(fēng)險(xiǎn)；以及 重定位所述多個(gè)IP地址中的一個(gè)被分配到的一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，其中所述重定位通過(guò)對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)分配新的IP地址。
11. 才艮據(jù)權(quán)利要求1-10中任一個(gè)所述的方法，其中，所述功能實(shí)體 被包括在外地代理單元或協(xié)同定位的功能塊中。
12. —種設(shè)備，包括 存儲(chǔ)器；以及耦合到所述存儲(chǔ)器的處理器，所述處理器4皮配置為 控制所述設(shè)備充當(dāng)傳送去往移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)的隧道的端點(diǎn)； 支持多個(gè)IP地址；以及動(dòng)態(tài)分配所述多個(gè)IP地址用于在所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)中使用。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中，所述處理器被配置為通過(guò)以 下操作來(lái)進(jìn)行所述動(dòng)態(tài)分配動(dòng)態(tài)選擇所述多個(gè)IP地址中的一個(gè)；以及 發(fā)出包括所動(dòng)態(tài)選擇的IP地址的通告消息。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中，所述處理器被進(jìn)一步配置為， 僅向不具有已分配的IP地址的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送具有所述動(dòng)態(tài)選擇的IP地址 的所述通告消息。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中，所述處理器被進(jìn)一步配置為， 向具有已分配的IP地址的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送具有對(duì)應(yīng)已分配的IP地址的通告 消息。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13-15中任一個(gè)所述的i殳備，其中，所述處理器4皮 配置為，控制所述通告消息包括所述多個(gè)被支持的IP地址中的兩個(gè)或更多 個(gè)的列表，所選擇的IP地址是所述列表中的第一個(gè)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求12-16中任一個(gè)所述的設(shè)備，其中，所述多個(gè)IP 地址的動(dòng)態(tài)分配是基于以下中的一個(gè)隨機(jī)選擇，輪轉(zhuǎn)算法和加權(quán)輪轉(zhuǎn)算 法。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中，所述加權(quán)輪轉(zhuǎn)算法是基于以 下中的一個(gè)與所述外地代理功能實(shí)體關(guān)聯(lián)的連接的物理鏈路容量，與所 述多個(gè)IP地址關(guān)聯(lián)的當(dāng)前隧道負(fù)載，以及移動(dòng)節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)檔。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中，所述處理器被配置為，對(duì)于 所述物理鏈路容量，考慮比實(shí)際最大物理鏈路容量低的閾值。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的設(shè)備，其中，所述處理器被配置為， 對(duì)于所述物理鏈路容量，考慮比實(shí)際最大物理鏈路容量高的闊值。
21. 根據(jù)權(quán)利要求12-20中任一個(gè)所述的設(shè)備，所述處理器被進(jìn)一步 配置為檢測(cè)與所述多個(gè)IP地址中的一個(gè)關(guān)聯(lián)的隧道中的過(guò)載風(fēng)險(xiǎn)；以及 重定位所述多個(gè)IP地址中的一個(gè)凈皮分配到的一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，所 述重定位通過(guò)對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)分配新的IP地址。
22. 根據(jù)權(quán)利要求12-21中任一個(gè)所述的設(shè)備，其中，所述設(shè)^^是外 地代理單元或者包括協(xié)同定位外地代理功能塊的設(shè)備。
23. —種存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序包 括適于導(dǎo)致設(shè)備執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1 - 11中任一個(gè)所述的方法的計(jì)算機(jī)可 執(zhí)行程序代碼。
24. —種設(shè)備，包括用于支持多個(gè)IP地址的裝置；用于充當(dāng)傳送去往移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)的隧道的端點(diǎn)的裝置；以及 用于動(dòng)態(tài)分配所述多個(gè)IP地址用于在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)中使用的裝置。
25. —種系統(tǒng)，包括 第一實(shí)體；以及第二實(shí)體，其中所述第一實(shí)體包括 -存儲(chǔ)器；以及-耦合到所述存儲(chǔ)器的處理器，所述處理器被配置為-截獲去往移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)；以及-將所述數(shù)據(jù)隧il^送到所述第二實(shí)體；以及其中所述第二實(shí)體包括 -存儲(chǔ)器；以及-耦合到所述存儲(chǔ)器的處理器，所述處理器被配置為 -控制所述第二實(shí)體充當(dāng)傳送去往移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)的隧道的端點(diǎn)；-支持多個(gè)IP地址；以及-動(dòng)態(tài)分配所述多個(gè)IP地址用于在所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)中4吏用。 26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括 移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，包括-存儲(chǔ)器；以及-耦合到所述存儲(chǔ)器的處理器，所述處理器被配置為 -獲得通過(guò)所述第二實(shí)體分配的IP地址；以及 -將通過(guò)所述第二實(shí)體分配的IP地址注冊(cè)到所述第一實(shí)體； 所述第一實(shí)體的處理器被進(jìn)一步配置為-使用通過(guò)所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)注冊(cè)的所述IP地址用來(lái)隧道發(fā)送去往 所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。
全文摘要
公開(kāi)了一種方法，包括在被配置為充當(dāng)傳送去往移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)的隧道的端點(diǎn)的功能實(shí)體中支持多個(gè)IP地址；以及，動(dòng)態(tài)分配所述多個(gè)IP地址用于在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)中使用。還公開(kāi)了對(duì)應(yīng)的設(shè)備、計(jì)算機(jī)程序和系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H04L29/06GK101543008SQ200780043720
公開(kāi)日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2007年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月26日
發(fā)明者A·巴赫穆特斯基 申請(qǐng)人:諾基亞公司