用于傳輸mpls報(bào)頭的方法、用于建立mpls路徑的方法以及用于執(zhí)行mpls路徑切換的方法
【專利說明】用于傳輸MPLS報(bào)頭的方法、用于建立MPLS路徑的方法以及用于執(zhí)行MPLS路徑切換的方法
[0001]本申請是于2011年4月13日提交的名稱為“用于傳輸MPLS報(bào)頭的方法、用于建立MPLS路徑的方法以及用于執(zhí)行MPLS路徑切換的方法”的發(fā)明專利申請201180070518.7的分案申請。
【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明涉及一種經(jīng)由無線電通信網(wǎng)絡(luò)一一尤其是長期演進(jìn)(LTE)網(wǎng)絡(luò)，將多協(xié)議交換(MPLS)報(bào)頭從第一節(jié)點(diǎn)傳輸至第二節(jié)點(diǎn)的方法。而且，本發(fā)明涉及在第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間建立多協(xié)議交換(MPLS)路徑的方法，該方法借助多協(xié)議交換(MPLS)通過移動網(wǎng)絡(luò)的有線部分并且借助長期演進(jìn)(LTE)網(wǎng)絡(luò)無線電載體通過移動網(wǎng)絡(luò)的無線電網(wǎng)絡(luò)部分。本發(fā)明的再一主題是針對在第一節(jié)點(diǎn)(Al)和第二節(jié)點(diǎn)(A3)之間建立的多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)路徑執(zhí)行切換的方法，該方法借助多協(xié)議交換(MPLS)通過移動網(wǎng)絡(luò)的有線部分并且借助長期演進(jìn)(LTE)網(wǎng)絡(luò)無線電載體通過移動網(wǎng)絡(luò)的無線電網(wǎng)絡(luò)部分。
[0003]已知的多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)網(wǎng)絡(luò)形成有線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。這些MPLS網(wǎng)絡(luò)被用于許多目的，例如IP通信量的傳輸、以太網(wǎng)通信量的傳輸?shù)?。近年來，MPLS網(wǎng)絡(luò)已被擴(kuò)展到目前的高彈性級別，并且能夠在小于50毫秒的時間內(nèi)從故障情況中恢復(fù)。MPLS快速重新路由、用于MPLS重新路由的RSVP-TE擴(kuò)展是用于這種擴(kuò)展的一個實(shí)例。
[0004]而且，第四代網(wǎng)絡(luò)例如長期演進(jìn)(LTE)形成無線網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。LTE網(wǎng)絡(luò)目前僅關(guān)注于IP通信量。作為無線網(wǎng)絡(luò)，這些網(wǎng)絡(luò)的主要特征之一是處理移動性的能力，其中遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)，即經(jīng)由無線接口連接的節(jié)點(diǎn)不受限于特定天線而是可從一個天線移動至另一個天線，而不丟失與其他網(wǎng)絡(luò)的連接。另一個重要方面是切換能力，其中主動數(shù)據(jù)連接可從一個天線移動到另一個天線而不干擾數(shù)據(jù)流。
[0005]存在一組將兩種網(wǎng)絡(luò)(MPLS和LTE)推得更靠近彼此的因素。首先，用LTE可實(shí)現(xiàn)的帶寬盡管不像關(guān)于MPLS—樣高，但足以向遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn)提供MPLS連接服務(wù)。其次，網(wǎng)絡(luò)從純有線和純無線會聚到會聚網(wǎng)絡(luò)。能夠傳送利用MPLS和LTE的連接服務(wù)的會聚網(wǎng)絡(luò)的使用允許新的市場機(jī)會，尤其是如果與可簡化在遠(yuǎn)程位置的MPLS網(wǎng)絡(luò)的部署的移動性方案一致的話。
[0006]因此，本發(fā)明的目的是向經(jīng)由LTE網(wǎng)絡(luò)接入的遠(yuǎn)程位置提供改進(jìn)的MPLS連接服務(wù)，以高效地組合MPLS和LTE網(wǎng)絡(luò)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的一個目的在于，提供一種經(jīng)由無線電通信網(wǎng)絡(luò)一一尤其是長期演進(jìn)(LTE)網(wǎng)絡(luò)，將多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)報(bào)頭從第一節(jié)點(diǎn)高效地傳輸至第二節(jié)點(diǎn)的方法，該方法考慮到無線電通信網(wǎng)絡(luò)與有線通信網(wǎng)絡(luò)相比具有縮小的數(shù)據(jù)傳輸容量。
[0008]本發(fā)明的該目的是通過如下方法實(shí)現(xiàn)，該方法經(jīng)由無線電通信網(wǎng)絡(luò)一一尤其是長期演進(jìn)(LTE)網(wǎng)絡(luò)，將多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)報(bào)頭從第一節(jié)點(diǎn)傳輸至第二節(jié)點(diǎn)，該方法包括以下步驟:通過減小多協(xié)議標(biāo)簽交換報(bào)頭的大小，修改多協(xié)議標(biāo)簽交換報(bào)頭，以及使用專用無線電載體借助空中接口將經(jīng)修改的多協(xié)議標(biāo)簽交換報(bào)頭從所述第一節(jié)點(diǎn)傳輸至所述第二節(jié)點(diǎn)。
[0009]由此，在MPLS報(bào)頭的傳輸中可有利地節(jié)省帶寬，使得減小的數(shù)據(jù)傳輸容量足以實(shí)現(xiàn)經(jīng)由無線的無線電通信網(wǎng)絡(luò)高效傳輸MPLS數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，多協(xié)議標(biāo)簽交換報(bào)頭的大小可通過去除多協(xié)議標(biāo)簽交換報(bào)頭的MPLS位標(biāo)簽被減小，這是因?yàn)榭罩薪涌谑褂媒?jīng)由無線電載體的一一對應(yīng)，不需要經(jīng)由該空中接口傳輸MPLS位標(biāo)簽。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一個目的或另一個實(shí)施方案，通過向所述多協(xié)議標(biāo)簽交換報(bào)頭增加一個順序號，修改多協(xié)議標(biāo)簽交換報(bào)頭。由此可有利的是，接收的實(shí)體能夠通過分析順序號驗(yàn)證所接收的MPLS數(shù)據(jù)的完整性。優(yōu)選地，接收的實(shí)體可依賴于所述順序號將所接收的數(shù)據(jù)重新排序。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施方案，向所述多協(xié)議標(biāo)簽交換層應(yīng)用加密機(jī)制以保護(hù)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。優(yōu)選地，所傳送的數(shù)據(jù)在接收節(jié)點(diǎn)被去修改，例如，通過向所述多協(xié)議標(biāo)簽交換報(bào)頭增加MPLS位標(biāo)簽，所述MPLS位標(biāo)簽依賴于所述經(jīng)修改的多協(xié)議標(biāo)簽交換報(bào)頭的控制層被配置；通過依賴于順序號重新排序所述MPLS數(shù)據(jù)；通過去除順序號；和/或通過向所接收的多協(xié)議標(biāo)簽交換報(bào)頭應(yīng)用解密機(jī)制，以恢復(fù)初始的MPLS報(bào)頭。所述第一節(jié)點(diǎn)或所述第二節(jié)點(diǎn)之一優(yōu)選包括提供移動無線功能的移動節(jié)點(diǎn)(例如，蜂窩電話、PDA(個人數(shù)字助理)或類似物)，其中所述第一節(jié)點(diǎn)和所述第二節(jié)點(diǎn)中的另一個包括提供MPLS功能的MPLS路由器(例如，MPLS標(biāo)簽邊緣路由器(LER)或MPLS標(biāo)簽交換路由器(LSR))。LTE網(wǎng)絡(luò)優(yōu)選包括通用第四代網(wǎng)絡(luò)。
[0012]本發(fā)明的另一個目的或另一個實(shí)施方案是一種在第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間建立多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)路徑的方法，該方法借助多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)通過所述移動網(wǎng)絡(luò)的有線部分并且借助長期演進(jìn)(LTE)無線電載體通過移動網(wǎng)絡(luò)的無線電網(wǎng)絡(luò)部分，所述方法包括以下步驟:在直接或間接連接至所述第一節(jié)點(diǎn)的第一移動節(jié)點(diǎn)與直接或間接連接至所述第二節(jié)點(diǎn)的第一標(biāo)簽交換路由器之間建立LTE無線電載體，將來自所述第一標(biāo)簽交換路由器的一個標(biāo)識符傳輸至所述無線電網(wǎng)絡(luò)部分的一個移動網(wǎng)絡(luò)控制器，其中所述標(biāo)識符包括關(guān)于待被用于在所述第一移動節(jié)點(diǎn)和所述第一標(biāo)簽交換路由器之間的MPLS路徑的空中接口載體的信息，以及通過使用標(biāo)識符信息經(jīng)由LTE無線電載體在所述第一節(jié)點(diǎn)和所述第二節(jié)點(diǎn)之間部分地建立MPLS路徑。
[0013]有利地，所述移動網(wǎng)絡(luò)控制器通知嵌入所述網(wǎng)絡(luò)的有線部分的MPLS標(biāo)簽邊緣路由器(LER)或MPLS標(biāo)簽交換路由器(LSR):應(yīng)使用哪個空中接口載體以將MPLS請求經(jīng)由空中接口在無線電網(wǎng)絡(luò)上轉(zhuǎn)發(fā)，使得MPLS路徑/請求和無線電載體被明確地指配給彼此。優(yōu)選地，所述第一標(biāo)簽交換路由器通知所述移動網(wǎng)絡(luò)控制器:所述標(biāo)識符信息所標(biāo)識的MPLS路徑已被建立，使得所述移動網(wǎng)絡(luò)控制器能夠驗(yàn)證通過使用所指配的無線電載體已經(jīng)建立MPLS路徑。優(yōu)選地，MPLS路徑請求初始由所述第一節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生，并且其中在所述第一節(jié)點(diǎn)和所述第二節(jié)點(diǎn)之間的MPLS路徑已經(jīng)建立之后，所述第二節(jié)點(diǎn)向所述第一節(jié)點(diǎn)確認(rèn)MPLS路徑。
[0014]本發(fā)明的另一目的或另一實(shí)施方案是一種在第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間建立MPLS路徑的方法，該方法借助多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)通過移動網(wǎng)絡(luò)的有線部分并且借助長期演進(jìn)(LTE)無線電載體通過所述移動網(wǎng)絡(luò)的無線電網(wǎng)絡(luò)部分，所述方法包括以下步驟:在直接或間接連接至所述第一節(jié)點(diǎn)的第一移動節(jié)點(diǎn)與第一標(biāo)簽交換路由器之間建立LTE無線電載體；將來自所述第一標(biāo)簽交換路由器的一個標(biāo)識符經(jīng)由所述無線電網(wǎng)絡(luò)部分的一個移動網(wǎng)絡(luò)控制器傳輸至直接或間接連接至所述第二節(jié)點(diǎn)的另一個標(biāo)簽交換路由器；通過使用所述標(biāo)識符經(jīng)由所述另一個標(biāo)簽交換路由器、所述第一標(biāo)簽交換路由器和所述第一移動節(jié)點(diǎn)在第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間建立MPLS路徑，其中所述標(biāo)識符指示需要經(jīng)由所述第一標(biāo)簽交換路由器建立所述MPLS路徑，以及其中所述標(biāo)識符包含關(guān)于待被用于所述第一移動節(jié)點(diǎn)和所述第一標(biāo)簽交換路由器之間的MPLS路徑的空中接口載體的信息。
[0015]由此可有利的是，所述另一個標(biāo)簽交換路由器(例如，嵌入網(wǎng)絡(luò)的有線部分中的MPLS標(biāo)簽邊緣路由器(LER)或MPLS標(biāo)簽交換路由器(LSR))被所述移動網(wǎng)絡(luò)控制器通知:MPLS請求應(yīng)關(guān)于所述第一標(biāo)簽交換路由器被路由以經(jīng)由無線電網(wǎng)絡(luò)建立朝向所述第一節(jié)點(diǎn)(或所述第一移動節(jié)點(diǎn))的空中接口。優(yōu)選地，MPLS路徑請求從所述另一個標(biāo)簽交換路由器傳輸至所述第一標(biāo)簽交換路由器，其中所述第一標(biāo)簽交換路由器將進(jìn)來的MPLS路徑請求與已建立的MPLS載體關(guān)聯(lián)起來，并且將MPLS路徑請求轉(zhuǎn)發(fā)至所述第一移動節(jié)點(diǎn)，使得MPLS路徑/請求和無線電載體被明確地指配給彼此。優(yōu)選地，所述第一標(biāo)簽交換路由器通知所述移動網(wǎng)絡(luò)控制器:所述標(biāo)識符信息所標(biāo)識的MPLS路徑已被建立。而且，MPLS路徑請求初始由所述第二節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生，其中在所述第一節(jié)點(diǎn)和所述第二節(jié)點(diǎn)之間的MPLS路徑已經(jīng)建立之后，所述第一節(jié)點(diǎn)向所述第二節(jié)點(diǎn)確認(rèn)MPLS路徑。
[0016]本發(fā)明的另一個目的或另一個實(shí)施方案是一種對在第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間建立的多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)路徑執(zhí)行切換的方法，包括以下步驟:通過直接或間接連接至所述第一節(jié)點(diǎn)的第一移動節(jié)點(diǎn)測量無線電信號，并且向經(jīng)由另一個標(biāo)簽交換路由器間接連接至所述第二節(jié)點(diǎn)的第一標(biāo)簽交換路由器提供關(guān)于所測量的無線電信號的信息；如果所述第一標(biāo)簽交換路由器基于所測量的無線電信號確定需要切換，則將來自所述第一標(biāo)簽交換路由器的切換命令經(jīng)由所述無線電網(wǎng)絡(luò)部分的一個移動網(wǎng)絡(luò)控制器傳輸給所述另一個標(biāo)簽交換路由器，其中所述切換命令包含MPLS路徑需要經(jīng)由第二標(biāo)簽交換路由器被重定向的信息；依賴于所接收的切換命令，將MPLS請求從所述另一個標(biāo)簽交換路由器傳輸給第二標(biāo)簽交換路由器；將切換參數(shù)從所述第一標(biāo)簽交換路由器傳輸給所述第二標(biāo)簽交換路由器；在所述第一移動節(jié)點(diǎn)和所述第二標(biāo)簽交換路由器之間建立LTE無線電載體；將來自所述第二標(biāo)簽交換路由器的標(biāo)識符更新命令經(jīng)由所述移動網(wǎng)絡(luò)控制器傳輸給所述另一個標(biāo)簽交換路由器；以及經(jīng)由所述另一個標(biāo)簽交換路由器、所述第二標(biāo)簽交換路由器和所述第一移動節(jié)點(diǎn)在第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間建立MPLS路徑。
[0017]由此可有利的是，MPLS切換主要通過如下方式提供:在所述第一移動節(jié)點(diǎn)和所述第二標(biāo)簽交換路由器之間建立空中接口，并且接下來由所述移動網(wǎng)絡(luò)控制器通知所述另一個標(biāo)簽交換路由器:所述MPLS路徑應(yīng)經(jīng)由第二標(biāo)簽交換路由器而非所述第一標(biāo)簽交換路由器被路由。優(yōu)選地，依賴于所接收的標(biāo)識符更新命令，所述另一個標(biāo)簽交換路由器隨后刪除到所述第一標(biāo)簽交換路由器的MPLS路徑。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施方案，經(jīng)由在所述第一移動節(jié)點(diǎn)和所述第一標(biāo)簽交換路由器和/或在所述第一移動節(jié)點(diǎn)和所述第二標(biāo)簽交換路由器之間所建立的MPLS路徑，通過根據(jù)本發(fā)明的