支持基于网络的ip移动性的多接入移动通信系统中的通信量分流的制作方法
【专利摘要】在一个实施例中，提供一种在支持基于网络的IP移动性的多接入移动通信系统中的通信量分流方法，所述方法包括步骤：使用与基于网络的IP移动性有关的信令，在接入层级设立通信量分流。
【专利说明】支持基于网络的IP移动性的多接入移动通信系统中的通
信量分流
【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及移动通信系统。
【背景技术】
[0002]例如特别在由3GPP (第三代合作伙伴计划)之类的标准化机构出版的技术规范之类的文献中可以找到关于移动通信系统的详细描述。
[0003]多接入移动通信系统的ー个实例是演进型分组系统EPS。EPS包括既可以通过3GPP接入也可以通过非3GPP接入来进行接入的演进型分组核心EPC。移动终端(其也被称作用户设备UE)能够通过提供IP连接性的EPS访问基于IP的服务。EPS支持IP移动性(特别是基于网络的IP移动性)。特别在3GPP TS23.401和3GPP TS23.402中规定了 EPS。
[0004]当前在所述系统中引入了被称作IP流移动性(IF0M)的新功能。IP流移动性对于通过多种接入同时连接的移动终端允许所选IP流从ー种接入移动到另ー种接入。当前特别由3GPP和IETF (互联网工程任务组)规定了 IP流移动性。
[0005]需要在所述系统中优化通信量。更具体地，需要改进所述系统中的网络能力，以便特别为运营商或服务提供商带来更多益处。
【发明内容】
[0006]本发明的实施例特别满足了这样的需求。
[0007]在一方面，通过ー种在支持基于网络的IP移动性的多接入移动通信系统中的通信量分流的方法实现前述和其他目的，所述方法包括步骤:
[0008]-使用与基于网络的IP移动性有关的信令，在接入层级设立通信量分流。
[0009]在其他方面，通过执行所述方法的实体实现前述和其他目的。这样的实体特别包括支持基于网络的IP移动性的网络实体(比如特别是用于代理移动IPv6PMIPv6的本地移动性锚点LMA和移动接入网关MAG)。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]现在将仅仅通过举例的方式并且參照附图来描述根据本发明的实施例的设备和/或方法的一些实施例，其中:
[0011]-图1示出了根据现有技术的支持基于网络的IP流移动性的多接入移动通信系统中的IP流路由的ー个实例，其不支持接入层级的通信量分流；
[0012]-图2示出了根据本发明的一个实施例的支持基于网络的IP流移动性的多接入移动通信系统中的IP流路由的ー个实例，其支持接入层级的通信量分流；
[0013]-图3示出了根据本发明的一个实施例的针对支持接入层级的通信量分流的设立而增强的基于网络的IP流移动性信令的ー个实例。【具体实施方式】
[0014]在图1和2中示出了支持基于网络的IP移动性的多接入系统(例如EPS)的一个实例。在所示出的实例中，基于网络的IP移动性对应于针对IP流移动性支持而增强的代理移动 IPv6 PMIPv6。
[0015]特别在RFC 5213中规定了 PMIPv6。PMIPv6域包括被称作本地移动性锚点LMA和移动接入网关MAG的实体。
[0016]可以在文献“ProxyMobile IPv6 Extensions to Support Flow Mobility (用以支持流移动性的代理移动 IPv6 扩展)”(draft-bernardos-netext-pmipv6-flowmob-02)中找到关于针对流移动性支持的PMIPv6扩展的描述。该文献规定了两则消息以作为PMIPv6标准的扩展(RFC 5213)。对于本地移动性锚点(LMA)向移动接入网关(MAG)发送流移动性初始(FMI)消息，以便向MAG指示将把一个新流路由到所连接的UE。利用5元组识别流，并且由LMA发起流移动性规程(任何触发可被用作输入)。如果MAG接受路由所选流(FMI消息包含关于特定流的信息)，其将通过向LMA发送流移动性确认(FMA)消息来进行确认。如果所述操作失败，则MAG利用特定状态代码做出应答。
[0017]在所示出的实例中，MN具有两个不同的流:针对运营商控制的服务所交换的IPv6流1，以及针对非运营商控制的服务所交换的IPv6流2(比如与公共因特网交换的通信量)。在所示出的实例中，通过3GPP (3G)接入并且经由标记为MAGl的MAG来路由IPv6流1，通过非3GPP (WiFi)接入并且经由标记为MAG2的MAG来路由IPv6流2。
[0018]因此，3GPP演进型分组核心架构为双模移动设备(同时)提供无线接入至3GPP和非3GPP无线接入网络。特别地，3GPP旨在开发补充性的WLAN覆盖(在可能的情况下)，以便借助于针对WIFI接入的选择性通信量分流技术来最小化网络拥塞。所述分流服务可以作为不具有移动性支持的简单替换连接来工作(例如执行非无缝WLAN分流的主机设备中的附加IP地址)，或者作为次要连接来工作以便对通信量进行无缝分流(例如针对有兴趣在任何地方都可以访问其内容的3G订户的高级服务)。
[0019]在某些情况下，运营商或服务提供商可能有兴趣在接入网处直接分流通信量，从而避免把IP流路由回到移动性锚点。特别地，在某些情况下，服务提供商可能有兴趣把IP流从接入网节点直接路由到公共因特网。
[0020]然而，当前所规定的系统无法在接入层级提供所述通信量分流能力。换句话说，如图1中所示，当前通过不同的无线接入路由的不同流(比如针对丽的IPv6流I和IPv6流2)都经过LMA。
[0021]本发明的实施例允许在接入层级提供所述通信量分流能力。举例来说，如图2中所示，本发明的实施例允许在接入层级(即通过MAG2)把IPv6流2直接路由到因特网。
[0022]本发明的实施例允许借助于简单的机制在接入层级提供所述通信量分流能力，从而对于当前的架构只需要做出很少改变并且允许动态分流。
[0023]在一个实施例中，每当LMA得到指示时交换FMI和FMA消息，并且可以重复利用所述FMI和FMA消息以便在MAG处安装临时分流策略。
[0024]在一个实施例中，LMA利用IP流移动性信令指示MAG在接入层级分流通信量(例如，如图2中所示，LMA指示MAG2把IPv6流2通信量直接路由到因特网)。
[0025]在一个实施例中，如图3中所示，增强了 LMA与MAG之间的IP流移动性信令，从而使得LMA利用FMI消息指示MAG执行本地路由。
[0026]在从前面提到的文献“ProxyMobile IPv6 Extensions to Support FlowMobility (用以支持流移动性的代理移动IPv6扩展)” (draft-bernardos-netext-pmipv6-flowmob-02)中取得的信令流中，图3通过举例的方式示出了根据本发明的实施例特别针对FMI消息提出的修改。图3中的流X、流Y分别对应于图1和2中的IPv6流1、IPv6流2。在图3中将移动节点标记为丽I。
[0027]在一个实施例中，如图3中所示可以提供以下步骤:
[0028]-在第一步骤中，流X和流Y均由LMA路由；
[0029]-LMA随后决定在接入层级分流流Y通信量，从而向MAG发送包含一个新字段(其在所示出的实例中被称作“分流”)的FMI消息，该新字段指示MAG在接入层级设立所述通信量分流；
[0030]-MAG随后向LMA返回一则FMA消息从而确认所述指示；
[0031 ]-随后通过MAG (MAG2 )路由流Y通信量，而流X则继续由LMA路由。
[0032]本发明的实施例允许在接入层级提供这样的通信量分流能力，而MN不会注意到IP地址配置的任何改变。
[0033]可以区分三种不同情况:丽仅仅是IPv4节点，丽仅仅是IPv6节点，丽是双协议栈节点。假设 MN 实施在文献“Logical Interface Support for mult1-mode IP Hosts(对于多模式 IP 主机的逻辑接口支持)” (draft-1etf-netext-logical-1nterface-support-01)中规定的逻辑接口能力。
[0034]如果丽仅仅是IPv4节点，则可以提供以下步骤:
[0035].丽具有在逻辑接口上配置的一个(或多个)IP地址
[0036].MN通过应对无线介质选择的逻辑接口发送分组
[0037].属于被分流的流的上行链路分组到达MAG并且被直接网址转换到因特网
[0038].来自因特网的下行链路分组到达MAG2 (NAT)并且被路由到丽
[0039]?所述规程对于MN是透明的，并且LMA可以在任何时间去除分流过滤器，在这种情况下我们就回到图1中的配置。
[0040]如果丽仅仅是IPv6节点，贝U可以提供以下步骤:
[0041].在FMI/FMA消息交换时，MAG向丽发送包含先前从LMA指派的前缀和附加前缀的路由通告RA，以便在无需回到LMA的情况下在本地路由分组
[0042].RA可能包含路由信息(其在此时未被标准化)
[0043].假设MN对于应当被直接路由到因特网的应用执行正确的源地址选择(例如接入网发现和选择功能ANDSF之类的功能在此可能会有帮助)。
[0044].NAT 不适用于 IPv6。
[0045]如果丽是双协议栈节点，则可以提供以下步骤:
[0046].除了前面的情况之外，运营商还可能配置附加的策略，比如通过IPv6提供运营商服务(Operator Service)并且通过IPv4提供因特网分流(Internet Offload),从而使得IP地址选择更加简单。
[0047]如前所述，LMA可以在任何点向MAG发送用以发起分流的FMI。在实践中，对于一个现有IP流的分流将导致由相应的节点对于该会话所看到的归属地址的改变。这对于许多应用来说不成问题，但是对于需要会话连续性的应用来说则可能导致应用层级的问题和较差的用户体验。在这种情况下我们提出，针对FMI的其中一个触发是对应于由LMA接收到的新流的初始上行链路分组。在接收到来自MN的初始流上行链路分组时，LMA可以决定是否应当立即分流该流，如果是的话，则LMA将如前所述向MAG发送FMI。在接收到FMI时，MAG将执行路由更新，发送确认FMA，并且把接收自MN的对应于该流的后续分组导向因特网。在实践中，在初始上行链路分组与在MAG中完成路由更新之间可能会有延迟。在这一延迟期间，MN可以继续向LMA发送对应于该流的附加上行链路分组。我们提出三种替换方案:
[0048]I)丢弃这些附加的上行链路分组
[0049]2)利用LMA发出的HoA把所述分组发送到因特网
[0050]3)把所述分组通过长号方式(trombone)送回源MAG
[0051 ] LMA可以根据上行链路分组的目的地地址(CN)选择这些方法当中的任一种。虽然选项3更加复杂，但是对于其时所分流的任何新流都确保IP地址在丽附着于相同MAG的持续时间内保持一致。
[0052]除了一种用于通信量分流的方法(前面描述了这方面的实例)之外，还提供了包括执行这样的方法的装置的实体。这样的实体特别包括支持基于网络的IP流移动性的实体(比如特别是用于代理移动IPv6 PMIPV6的本地移动性锚点LMA和移动接入网关MAG)。
[0053]在一方面，提供一种在支持基于网络的IP移动性的多接入移动通信系统中的通信量分流方法。
[0054]提供了可以被单独使用或者组合使用(根据各种组合)的各个实施例。
[0055]在一个实施例中，所述方法包括步骤:
[0056]-使用与基于网络的IP移动性有关的信令，在接入层级设立通信量分流。
[0057]在一个实施例中:
[0058]-所述系统支持基于网络的IP移动性，其针对IP流移动性支持而增强。
[0059]在一个实施例中，所述方法包括步骤:
[0060]-支持基于网络的IP移动性的核心网实体决定是否应当在接入层级分流通信量。[0061 ] 在一个实施例中，所述方法包括步骤:
[0062]-在接收到对应于所述通信量的初始上行链路分组时，支持基于网络的IP移动性的核心网实体决定是否应当在接入层级分流通信量。
[0063]在一个实施例中，所述方法包括步骤:
[0064]-支持基于网络的IP移动性的核心网实体指示支持基于网络的IP移动性的接入网实体在接入层级设立通信量分流。
[0065]在一个实施例中，所述方法包括步骤:
[0066]-在接收到来自支持基于网络的IP移动性的核心网实体的指示时，支持基于网络的IP移动性的接入网实体在接入层级设立通信量分流。
[0067]在一个实施例中，所述方法包括步骤:
[0068]-支持基于网络的IP移动性的接入网实体对于接收自支持基于网络的IP移动性的核心网实体的、在接入层级设立通信量分流的指示进行确认。
[0069]在一个实施例中，所述方法包括步骤:[0070]-在从支持基于网络的IP移动性的核心网实体接收到针对IPv6移动节点MN在接入层级设立通信量分流的指示时，支持基于网络的IP移动性的接入网实体发送包括对应于所述MN的新地址配置信息的路由通告。
[0071]在一个实施例中:
[0072]-基于网络的IP移动性对应于代理移动IPv6PMIPv6 ；
[0073]-支持基于网络的IP移动性的核心网实体对应于本地移动性锚点LMA；
[0074]-支持基于网络的IP移动性的接入网实体对应于移动接入网关MAG。
[0075]在一个实施例中，在针对IP流移动性支持而增强的支持代理移动IPv6 PMIPv6的系统中，所述方法包括步骤:
[0076]-本地移动性锚点LMA向移动接入网关MAG发送流移动性初始FMI消息，其包括针对在接入层级设立通信量分流的指示。
[0077]在一个实施例中，在针对IP流移动性支持而增强的支持代理移动IPv6 PMIPv6的系统中，所述方法包括步骤:
[0078]-移动接入网关MAG向本地移动性锚点LMA发送流移动性确认FMA消息，其包括针对在接入层级设立通信量分流的指示的确认。
[0079]在另一方面，提供一种多接入移动通信系统中的支持基于网络的IP移动性的核心网实体，特别例如是本地移动性锚点LMA，所述实体包括执行所述方法的装置。
[0080]在另一方面，提供一种多接入移动通信系统中的支持基于网络的IP流移动性的接入网实体，特别例如是移动接入网关MAG，所述实体包括执行所述方法的装置。
[0081]前面所提到的装置的具体实现方式对于本领域技术人员不构成任何特殊问题，因此，对于本领域技术人员，这些装置的功能不需要做出比前面更加详尽的公开。
[0082]本领域技术人员将很容易认识到，可以通过已编程计算机来执行前面描述的各种方法。在此，一些实施例还意图涵盖例如数字数据存储介质之类的程序存储设备，其是机器或计算机可读取的，且编码机器可执行的，或计算机可执行的指令程序，其中，所述指令执行前面描述的方法的一些或所有步骤。所述程序存储设备例如可以是数字存储器、磁盘和磁带之类的磁性存储介质、硬盘驱动器或者光学可读的数字数据存储介质。所述实施例还意图涵盖被编程来执行前面描述的方法的所述步骤的计算机。
【权利要求】
1.ー种在支持基于网络的IP移动性的多接入移动通信系统中的通信量分流方法，所述方法包括步骤: -使用与基于网络的IP移动性有关的信令，在接入层级设立通信量分流。
2.在针对IP流移动性支持而增强的支持基于网络的IP移动性的系统中的，根据权利要求I的方法。
3.根据权利要求1或2的方法，其包括步骤: -支持基于网络的IP移动性的核心网实体决定是否应当在接入层级分流通信量。
4.根据权利要求1至3中任ー项的方法，其包括步骤: -在接收到对应于所述通信量的初始上行链路分组时，支持基于网络的IP移动性的核心网实体决定是否应当在接入层级分流通信量。
5.根据权利要求1至4中任ー项的方法，其包括步骤: -支持基于网络的IP移动性的核心网实体指示支持基于网络的IP移动性的接入网实体在接入层级设立通信量分流。
6.根据权利要求1至5中任ー项的方法，其包括步骤: -在接收到来自支持基于网络的IP移动性的核心网实体的指示时，支持基于网络的IP移动性的接入网实体在接入层级设立通信量分流。
7.根据权利要求1至6中任ー项的方法，其包括步骤: -支持基于网络的IP移动性的接入网实体对于接收自支持基于网络的IP移动性的核心网实体的、在接入层级设立通信量分流的指示进行确认。
8.根据权利要求1至7中任ー项的方法，其包括步骤: -在从支持基于网络的IP移动性的核心网实体接收到针对IPv6移动节点MN在接入层级设立通信量分流的指示时，支持基于网络的IP移动性的接入网实体发送包括对应于所述丽的新地址配置信息的路由通告。
9.根据权利要求1至8中任ー项的方法，其中: -基于网络的IP移动性对应于代理移动IPv6 PMIPv6 ； -支持基于网络的IP移动性的核心网实体对应于本地移动性锚点LMA ； -支持基于网络的IP移动性的接入网实体对应于移动接入网关MAG。
10.在针对IP流移动性支持而增强的支持代理移动IPv6PMIPv6的系统中的，根据权利要求I至9中任ー项的方法，包括步骤: -本地移动性锚点LMA向移动接入网关MAG发送流移动性初始FMI消息，其包括针对在接入层级设立通信量分流的指示。
11.在针对IP流移动性支持而增强支持代理移动IPv6PMIPv6的系统中的，根据权利要求I至10中任ー项的方法，包括步骤: -移动接入网关MAG向本地移动性锚点LMA发送流移动性确认FMA消息，其包括针对在接入层级设立通信量分流的指示的确认。
12.一种多接入移动通信系统中的支持基于网络的IP移动性的核心网实体，特别例如是本地移动性锚点LMA，所述实体包括执行根据权利要求1至11中任ー项的方法的装置。
13.一种多接入移动通信系统中的支持基于网络的IP流移动性的接入网实体，特别例如是移动接入网关MAG，所述实体包括执行根据权利要求1至11中任ー项的方法的装置。
【文档编号】H04W8/08GK103563413SQ201280023999
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2012年3月16日 优先权日:2011年3月18日
【发明者】特莱马科·梅里亚, 弗兰克·斯凯希尔 申请人:阿尔卡特朗讯