漫游無線電設(shè)備項(xiàng)與網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)關(guān)之間的數(shù)據(jù)通信方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及漫游移動運(yùn)營商需要與通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的通信系統(tǒng)的領(lǐng)域。嵌入在漫游運(yùn)營商中的通信系統(tǒng)需要根據(jù)運(yùn)營商的位置而通過不同的網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)關(guān)連接到網(wǎng)絡(luò)。因此，本發(fā)明涉及在網(wǎng)絡(luò)級管理移動性的通信網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明最后涉及優(yōu)化移動運(yùn)營商與網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)關(guān)之間的無線電鏈路上的帶寬的使用的領(lǐng)域。
[0002]本發(fā)明更具體地涉及一種漫游無線電設(shè)備項(xiàng)與網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)關(guān)之間的通信方法，該方法允許優(yōu)化在此通信鏈路上消耗的頻譜資源。
【背景技術(shù)】
[0003]圖1表示移動運(yùn)營商P(例如，飛行器)與固定的基礎(chǔ)設(shè)施R的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的通信系統(tǒng)的示例。例如，這樣的系統(tǒng)適用于實(shí)現(xiàn)由國際民用航空組織(ICAO)指定的ATN(航空通信網(wǎng)絡(luò))標(biāo)準(zhǔn)。
[0004]移動運(yùn)營商P包括至少一個機(jī)載嵌入式無線電通信設(shè)備項(xiàng)101，該設(shè)備項(xiàng)使它能夠連接到機(jī)載局域網(wǎng)102。
[0005]移動運(yùn)營商P通過接入網(wǎng)關(guān)103、104、105連接到固定的基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)R。該網(wǎng)關(guān)根據(jù)無線電通信技術(shù)來建立與機(jī)載通信設(shè)備項(xiàng)101的無線電鏈路(例如衛(wèi)星通信鏈路)。移動運(yùn)營商P連接到在其無線電范圍內(nèi)的接入網(wǎng)關(guān)103、104、105。因此，能夠經(jīng)由不同的接入網(wǎng)關(guān)103、104、105進(jìn)行對網(wǎng)絡(luò)R的接入。每個接入網(wǎng)關(guān)連接到歸屬代理106、107，這些歸屬代理是網(wǎng)絡(luò)R的實(shí)體，其作用是管理希望經(jīng)由接入網(wǎng)關(guān)連接到網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備項(xiàng)的移動性。每個無線電通信設(shè)備項(xiàng)101與歸屬代理106、107相關(guān)聯(lián)。歸屬代理106可以實(shí)施在不同于接入網(wǎng)關(guān)103的設(shè)備項(xiàng)中，同時被連接到該網(wǎng)關(guān)，或?qū)嵤┰谂c接入網(wǎng)關(guān)103相同的設(shè)備項(xiàng)中。同一個歸屬代理106可以連接到多個接入網(wǎng)關(guān)103、104、105。
[0006]在圖1的示例中，作為圖示，考慮了嵌入式設(shè)備項(xiàng)101與連接到網(wǎng)絡(luò)R的遠(yuǎn)程終端108之間的通信鏈路。移動運(yùn)營商P從第一網(wǎng)關(guān)105的無線電范圍內(nèi)的第一區(qū)域移動到第二網(wǎng)關(guān)103的無線電范圍內(nèi)的第二區(qū)域。
[0007]為了建立和保持嵌入式設(shè)備項(xiàng)101與遠(yuǎn)程終端108之間的通信(而不管移動運(yùn)營商P的位置)，建立了兩個網(wǎng)絡(luò)鏈路。
[0008]在嵌入式設(shè)備項(xiàng)101與遠(yuǎn)程終端108之間建立第一網(wǎng)絡(luò)鏈路。該鏈路從嵌入式設(shè)備項(xiàng)1I的永久網(wǎng)絡(luò)地址和遠(yuǎn)程終端108的永久網(wǎng)絡(luò)地址建立。
[0009]為了管理運(yùn)營商P的移動性，在屬于與接入網(wǎng)關(guān)相同的網(wǎng)絡(luò)的嵌入式設(shè)備項(xiàng)101的臨時網(wǎng)絡(luò)地址與負(fù)責(zé)移動性管理的歸屬代理106的網(wǎng)絡(luò)地址之間，以隧道模式建立第二網(wǎng)絡(luò)鏈路。該臨時網(wǎng)絡(luò)地址由網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)關(guān)分配。
[0010]當(dāng)運(yùn)營商P在其移動過程中改變了接入網(wǎng)關(guān)時，該移動性管理機(jī)制使得能夠避免實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的路由機(jī)制。
[0011]然而，對于相同的點(diǎn)對點(diǎn)通信，使用兩個網(wǎng)絡(luò)鏈路(包括一個通過隧道的網(wǎng)絡(luò)鏈路)導(dǎo)致缺點(diǎn)。發(fā)送的數(shù)據(jù)分組包括顯著大小的兩個網(wǎng)絡(luò)報(bào)頭，這兩個網(wǎng)絡(luò)報(bào)頭具體地說是針對使用IPv6協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)。IPv6報(bào)頭具有40個八位字節(jié)的大小?，F(xiàn)在，移動運(yùn)營商P與網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)關(guān)之間的無線電鏈路比不是具有低可用帶寬的鏈路更頻繁，航空通信鏈路的情況尤其如此。使用兩個IPv6報(bào)頭來建立通信鏈路導(dǎo)致在無線電信道上可用的資源的非最佳使用，因?yàn)樵诿總€發(fā)送的分組中引入兩個網(wǎng)絡(luò)報(bào)頭相應(yīng)減少了可用于被發(fā)送的有用數(shù)據(jù)的帶寬。
[0012]—種可以基于IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來優(yōu)化發(fā)送情況下的無線電資源的已知解決方案在于使用網(wǎng)絡(luò)報(bào)頭壓縮機(jī)制，例如由IETF組織根據(jù)參考RFC3095標(biāo)準(zhǔn)化的RoHC(魯棒性報(bào)頭壓縮)機(jī)制。
[0013]這種機(jī)制使得能夠減小網(wǎng)絡(luò)報(bào)頭的大小，但的確存在其它的缺點(diǎn)。針對每個交換會話，它需要主機(jī)的初步連接的初始階段并且實(shí)現(xiàn)起來復(fù)雜。此外，它還需要維持每個主機(jī)所保存的內(nèi)容之間的同步，以能夠正確地操作報(bào)頭的解壓縮，且因此對任何不同步的現(xiàn)象敏感。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明提出了一種在嵌入在移動運(yùn)營商中的無線電設(shè)備項(xiàng)與至固定網(wǎng)絡(luò)的接入網(wǎng)關(guān)之間的發(fā)送方法，該方法能夠優(yōu)化可用的帶寬資源。
[0015]本發(fā)明提出的解決方案在于，刪除網(wǎng)絡(luò)報(bào)頭的可預(yù)測字段的發(fā)送并且在接收時重建被刪除的報(bào)頭。
[0016]本發(fā)明的主題是一種在旨在嵌入至漫游運(yùn)營商中的無線電通信設(shè)備項(xiàng)與連接到網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)之間的數(shù)據(jù)通信方法，數(shù)據(jù)以分組的形式來組織，這些分組包括至少一個第一網(wǎng)絡(luò)報(bào)頭和第二網(wǎng)絡(luò)報(bào)頭，所述第一網(wǎng)絡(luò)報(bào)頭稱為內(nèi)部報(bào)頭，對應(yīng)于在屬于嵌入在所述運(yùn)營商上的局域網(wǎng)的本地通信設(shè)備項(xiàng)與連接到所述網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程通信設(shè)備項(xiàng)之間的網(wǎng)絡(luò)鏈路；所述第二網(wǎng)絡(luò)報(bào)頭稱為外部報(bào)頭，對應(yīng)于在所述無線電通信設(shè)備項(xiàng)與連接到該網(wǎng)關(guān)的歸屬代理之間的網(wǎng)絡(luò)鏈路，所述方法的特點(diǎn)在于，它至少包括:
[0017]-初始信息交換階段，該階段包括:
[0018]由該無線電通信設(shè)備項(xiàng)向該網(wǎng)關(guān)發(fā)送或由該網(wǎng)關(guān)從該無線電通信設(shè)備項(xiàng)接收來自該外部報(bào)頭的字段和該內(nèi)部報(bào)頭的字段的至少一個可預(yù)測字段，
[0019]由該無線電通信設(shè)備項(xiàng)從該網(wǎng)關(guān)接收或由該網(wǎng)關(guān)向該無線電通信設(shè)備項(xiàng)發(fā)送該外部報(bào)頭的至少一個可預(yù)測字段，
[0020]-至少一個數(shù)據(jù)分組的發(fā)送的階段，該階段包括:
[0021]刪除該至少一個數(shù)據(jù)分組的該外部報(bào)頭和該內(nèi)部報(bào)頭，
[0022]在所述至少一個數(shù)據(jù)分組中生成比網(wǎng)絡(luò)層低的層級的、包括來自該內(nèi)部報(bào)頭的字段的至少一個不可預(yù)測字段的報(bào)頭，
[0023]發(fā)送所述至少一個數(shù)據(jù)分組。
[0024]本發(fā)明的另一個主題是一種在旨在嵌入在漫游運(yùn)營商中的無線電通信設(shè)備項(xiàng)與連接到網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)之間的數(shù)據(jù)通信方法，數(shù)據(jù)以分組的形式來組織，這些分組包括至少一個第一網(wǎng)絡(luò)報(bào)頭和第二網(wǎng)絡(luò)報(bào)頭，所述第一網(wǎng)絡(luò)報(bào)頭稱為內(nèi)部報(bào)頭，對應(yīng)于在屬于嵌入在所述運(yùn)營商上的局域網(wǎng)的本地通信設(shè)備項(xiàng)與連接到所述網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程通信設(shè)備項(xiàng)之間的網(wǎng)絡(luò)鏈路;所述第二網(wǎng)絡(luò)報(bào)頭稱為外部報(bào)頭，對應(yīng)于在所述無線電通信設(shè)備項(xiàng)與連接到該網(wǎng)關(guān)的歸屬代理之間的網(wǎng)絡(luò)鏈路，所述方法的特點(diǎn)在于，它至少包括:
[0025]-初始信息交換階段，該階段包括:
[0026]由該無線電通信設(shè)備項(xiàng)向該網(wǎng)關(guān)發(fā)送或由該網(wǎng)關(guān)從該無線電通信設(shè)備項(xiàng)接收來自該外部報(bào)頭的字段和該內(nèi)部報(bào)頭的字段的至少一個可預(yù)測字段，
[0027]由該無線電通信設(shè)備項(xiàng)從該網(wǎng)關(guān)接收或由該網(wǎng)關(guān)向該無線電通信設(shè)備項(xiàng)發(fā)送該外部報(bào)頭的至少一個可預(yù)測字段，
[0028]-數(shù)據(jù)接收階段，該階段包括:
[0029]接收包括比網(wǎng)絡(luò)層低的層級的報(bào)頭的至少一個數(shù)據(jù)分組，
[0030]在該數(shù)據(jù)分組中重建內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)報(bào)頭，該內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)報(bào)頭至少來自在該初始階段期間發(fā)送的至少一個可預(yù)測字段和包括在比所述數(shù)據(jù)分組的網(wǎng)絡(luò)層低的層級的該報(bào)頭中的至少一個不可預(yù)測字段，所述內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)報(bào)頭對應(yīng)于屬于嵌入在所述運(yùn)營商上的局域網(wǎng)的本地通信設(shè)備項(xiàng)與連接到所述網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程通信設(shè)備項(xiàng)之間的網(wǎng)絡(luò)鏈路，
[0031]在該數(shù)據(jù)分組中重建外部網(wǎng)絡(luò)報(bào)頭，該外部網(wǎng)絡(luò)報(bào)頭至少來自在該初始階段期間發(fā)送的至少一個可預(yù)測字段，該外部網(wǎng)絡(luò)報(bào)頭對應(yīng)于所述無線電通信設(shè)備項(xiàng)與連接到該網(wǎng)關(guān)的歸屬代理之間的網(wǎng)絡(luò)鏈路，
[0032]刪除所述數(shù)據(jù)分組中的比網(wǎng)絡(luò)層低的層級的該報(bào)頭。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的特定方面，該內(nèi)部報(bào)頭的可預(yù)測字段至少包括該無線電通信設(shè)備項(xiàng)的永久網(wǎng)絡(luò)地址的前綴。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的特定方面，該內(nèi)部報(bào)頭的不可預(yù)測字段至少包括連接到所述網(wǎng)絡(luò)的該遠(yuǎn)程通信設(shè)備項(xiàng)的網(wǎng)絡(luò)地址。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的特定方面，該內(nèi)部報(bào)頭的可預(yù)測字段包括該無線電通信設(shè)備項(xiàng)的永久網(wǎng)絡(luò)地址的后綴。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的特定方面，該外部報(bào)頭的可預(yù)測字段至少包括由該網(wǎng)關(guān)分配的該無線電通信設(shè)備項(xiàng)的臨時網(wǎng)絡(luò)地址的一部分和該歸屬代理的網(wǎng)絡(luò)地址。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的特定方面，該無線電通信設(shè)備項(xiàng)的臨時網(wǎng)絡(luò)地址由通過該網(wǎng)關(guān)分配的前綴和從特定于該無線電通信設(shè)備項(xiàng)的標(biāo)識符生成的后綴構(gòu)成，并且該初始信息交換階段包括:
[0038]由該無線電通信設(shè)備項(xiàng)向該網(wǎng)關(guān)發(fā)送或由該網(wǎng)關(guān)從該無線電通信設(shè)備項(xiàng)接收該標(biāo)識符，
[0039]由該無線電通信設(shè)備項(xiàng)從該網(wǎng)關(guān)接收或由該網(wǎng)關(guān)向該無線電通信設(shè)備項(xiàng)發(fā)送由該網(wǎng)關(guān)分配的該前綴。
[0040]本發(fā)明的又一個主題是一種包括指令的計(jì)算機(jī)程序，該程序在由處理器執(zhí)行時，這些指令用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)發(fā)送方法和/或數(shù)據(jù)接收方法。
[0041]本發(fā)明的再一