專利名稱：用于提供分布式虛擬移動代理的系統(tǒng)和方法
技術領域：
本發(fā)明領域涉及通過網(wǎng)絡路由通信，并且更具體而言，本發(fā)明涉 及向這些網(wǎng)絡內的移動代理路由通信。
背景技術：
移動因特網(wǎng)協(xié)議(MIP)代表一種網(wǎng)絡級方案，用于支持移動臺 穿越各種網(wǎng)絡和/子網(wǎng)絡的移動性。當移動臺從其歸屬網(wǎng)絡運動到外 區(qū)網(wǎng)絡中進行操作時，與移動臺相關的歸屬代理將目的地為移動臺的數(shù)據(jù)分組隧道傳送到與移動臺相關的轉交地址(CoA) 。 CoA可以與移動代理(例如，外區(qū)代理)相關聯(lián)。然后，可以將目的地為移動臺 的數(shù)據(jù)分組隧道傳送給移動代理，并隨后隧道傳送給移動臺。
在以前系統(tǒng)中，移動代理發(fā)送通告，以便向移動臺通告它們的存 在。當移動臺通過接收的通告檢測到移動代理中的變化時，移動臺就就通過新的移動代理向歸屬代理發(fā)送MIP注冊請求。換句話說，每當 移動臺改變移動代理時，移動臺就需要實施MIP注冊。
當規(guī)定移動代理改變時，這些以前方案就存在很多問題，當移動 臺與網(wǎng)絡的連接是無線連接時，這些問題就特別明顯。例如，多個MIP 注冊會浪費寶貴的系統(tǒng)資源，這些系統(tǒng)資源本來可以用于實現(xiàn)其它目 的。因此，許多這些以前系統(tǒng)中的切換等待時間變得非常差。另外， 出現(xiàn)多個注冊也會增加丟失消息的可能性。如果在出現(xiàn)切換之前或之 后無線連接立即惡化，消息丟失就變得特別嚴重，這會進一步降低系 統(tǒng)性能。
在為自身不能提供MIP功能的移動臺提供像MIP服務的環(huán)境中， 設計了諸如使用委托移動代理的其它方案。然而，對于能夠固有地提 供MIP功能的移動臺，這些方法并沒有緩解上述問題。同樣地，在切 換之前和之后射頻(RF)條件很差的情況下，這些后面提到的方案仍 然容易產生分組丟失。
附圖簡述


圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于提供分散的虛擬移動代理的系統(tǒng)框圖2是根據(jù)本發(fā)明的移動代理的框圖3是根據(jù)本發(fā)明的使用虛擬移動代理的系統(tǒng)的呼叫流程圖。
本領域的技術人員將意識到，附圖中的元件是出于簡明和清楚的 目的進行描述的，它們并不必須按照比例進行繪制。例如，附圖中某 些元件的尺寸和/或相對配置，可以相對于其它元件被夸大，這有助 于提高對本發(fā)明各種實施例的理解。而且，為了避免對本發(fā)明的這些 各種實施例的理解產生過多混淆，沒有描繪出普通和非常了解的元件， 這些元件在商業(yè)可實行的實施例中是有用或必需的。還將意識到，可 以按照特定的事件發(fā)生順序來描述或敘述特定動作和/或步驟，但本 領域的普通技術人員將認識到，關于順序的這種特殊性實際上并不是 必需的。還將認識到，本文所使用的術語和表達都具有普通含義，除 非本文另外闡述有特定的含義，否則這些含義都與査詢和研究它們對
應的各自領域的這些術語和表達相一致。
優(yōu)選實施例的詳述
提供了一種系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)和方法允許多個移動代理共享信 息，并將通用通告提供給移動臺，以便當移動臺在移動代理的域之間 移動時，這些移動臺就不必調用遵從移動因特網(wǎng)協(xié)議(MIP)的注冊過 程。因此，就保存了系統(tǒng)資源使用率，增強了系統(tǒng)效率，并改善了切 換等待時間。另外，本文敘述的方案可以應用于實施遵從MIP的協(xié)議 的移動臺，并且不需要在移動臺中進行任何MIP特定的增強。從移動 臺的角度來觀察，這多個移動代理被有效地形成為單個、分布式虛擬 移動代理，移動臺始終相信它是被指配到這個虛擬移動代理，而不用 考慮它實際進行通信的實際、物理的移動代理。
在很多的這些實施例中，接收在移動臺連接性的變化指示，該指
示指出移動臺正從始發(fā)移動代理的域運動到目的地移動代理的域。該
代理變化消息可以是層2 (L2)觸發(fā)消息。使用該指示來確定目的地移
動代理的身份。使用在指示中包含的接入點地址，就可以確定目的地 移動代理的身份。使用該身份，將路由信息從始發(fā)移動代理發(fā)送到目
的地移動代理。該路由信息可以包括網(wǎng)絡元件(諸如歸屬代理)的 地址以及與移動臺(諸如歸屬代理)相關的地址、以及與移動臺相關 的地址，這種與移動臺相關的地址是諸如移動臺的歸屬地址。使用該 路由信息，將傳入數(shù)據(jù)路由到移動臺。
使用該身份，將路由信息從始發(fā)移動代理發(fā)送到目的地移動代理。 該路由信息可以包括移動臺的歸屬地址和網(wǎng)絡元件的地址，該網(wǎng)絡元 件是諸如歸屬代理。使用該路由信息，例如，通過實現(xiàn)對目的地為移 動臺的數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡元件重定向到目的地移動代理，就將傳入數(shù)據(jù)路由 到移動臺?？商鎿Q地或附加地，目的地為移動臺的數(shù)據(jù)可以從始發(fā)移 動代理被轉發(fā)到目的地移動代理。
在其它的這些實施例中，可以在目的地接入點和目的地移動代理 處接收該指示。然后，目的地移動代理可以確定始發(fā)移動代理和/或 接入點的身份。因此，目的地移動代理和始發(fā)移動代理可以交換信息， 并且該目的地移動代理可以將通用通告發(fā)送到移動臺。
在很多的這些實施例中，通用代理通告被發(fā)送到移動臺。當移動 臺從始發(fā)移動代理運動到目的移動代理時，該移動臺在接收到通告之
后，將不嘗試向目的地移動代理進行遵從MIP的注冊。在一種方案中， 該通告隨著時間的流逝(overtime)保持基本上相同。然而，只要移動 臺與相同的移動代理相關聯(lián)，就可以改變通用通告，然而當移動臺改 變移動代理時，通用通告保持基本上相同。
數(shù)據(jù)可以以多種方式被路由到移動臺。例如，數(shù)據(jù)可以直接從始 發(fā)移動代理被路由到目的地移動代理。在其它實例中，傳入數(shù)據(jù)可以
從移動臺的歸屬代理被路由到目的地移動代理。
因此，所敘述的方案能夠保存系統(tǒng)資源，并避免每當移動臺在移 動代理之間轉移時進行MIP注冊。這些方案能夠簡單得到實施，并不 需要在移動臺中進行任何增強。多個移動代理有效地形成了虛擬移動 代理，移動臺始終相信它是被指配到這個虛擬移動代理，而不用考慮 它進行通信的實際、物理的移動代理。
現(xiàn)在參考圖1，將敘述一個提供虛擬移動代理的系統(tǒng)的實例。移動
臺114的歸屬代理102通過遵從因特網(wǎng)協(xié)議(IP)的網(wǎng)絡104、移動代 理106和108、以及接入點110和112被耦合到移動臺114。
歸屬代理102與移動臺114的歸屬網(wǎng)絡相關聯(lián)。移動臺114可以 是任何類型的移動無線設備，諸如蜂窩電話、尋呼機、個人數(shù)字代理 (PDA)或膝上型計算機。移動臺的其它實例也是可行的。網(wǎng)絡104 可以是下述任何類型的網(wǎng)絡或網(wǎng)絡組合，這些網(wǎng)絡支持IP或其它類似 IP協(xié)議，諸如但并不局限于基于IPv4或IPv6的通信。
當移動臺從其歸屬網(wǎng)絡運動時，移動代理106和108與移動網(wǎng)絡 相關聯(lián)，并且這些移動代理可以是外區(qū)代理的增強形式。接入點110 和112是允許移動臺與移動代理進行通信的任何類型的網(wǎng)絡設備。在 這方面，接入點110和112可以是基站和/或包含基站功能，以便它 們能夠接收來自移動臺114的射頻(RF)信號，并將這些信號傳送到 適當?shù)囊苿哟怼?br> 需要確定與目的地接入點112相關聯(lián)的目的地移動代理108的身 份，以便始發(fā)移動代理106可以與目的地移動代理108交換信息，該 信息諸如是有關移動臺的路由信息。通過使用在移動臺114的無線連 接性的變化指示中包含的信息，移動代理106就可以確定目的地移動 代理108的身份。在一個實例中，通過使用在指示中提供的目的地接入點112的地址，就可以確定始發(fā)移動代理的身份。
通用(generic)代理通告可以通過移動代理108被發(fā)送到移動臺 114。在一些實例中，通用代理通告將通告一些屬性，諸如轉交地址或 子網(wǎng)前綴，這些屬性并不固有地與移動代理108相關聯(lián)。在其它實例 中，被發(fā)送到移動代理114的通用代理通告可以在至少一個屬性上不 同于由移動代理108發(fā)送到至少一個其它移動臺的通用代理通告。在 另一些其它實例中，在移動臺完成從移動代理106的域到移動代理108 的域的連接性變化之后，可以發(fā)送通用代理通告。在一些其它實例中， 由移動代理108發(fā)送到移動臺的代理通告基本上與移動代理106先前 發(fā)送到移動臺的代理通告相同。在很多的這些實例中，在移動臺114 從始發(fā)移動代理106運動到目的地移動代理108之后，在接收到該通 告之后，移動臺114就不用嘗試與目的地移動代理108進行MIP注冊。 由于通用通告使移動臺114相信它仍然與之前相同的移動代理進行通 信，因此就不采取動作。
在一種方案中，該通告隨著時間的流逝(over time)保持基本上 相同。然而，只要移動臺與相同的移動代理相關聯(lián)，就可以改變通用 通告，但當移動臺改變移動代理時，通用通告保持基本上相同。
在圖l操作的其它實例中，移動臺114可以運動到與目的地移動 代理108相關聯(lián)的目的地接入點112。通過目的地接入點112和目的地 移動代理10S，來執(zhí)行在移動臺114連接性狀態(tài)中的變化檢測。在這種 情況下，目的地移動代理108聯(lián)系始發(fā)移動代理106，并交換代理通告 信息。然后，目的地移動代理IOS可以將通用通告發(fā)送到移動臺114。 在一些情況下，始發(fā)移動代理106和目的地移動代理108可以交換有 關移動臺的路由信息，然后，目的地移動代理可以使用該路由信息， 實施從歸屬代理102的數(shù)據(jù)重定向?？商鎿Q地或附加地，始發(fā)移動代 理106可以將目的地為移動臺的數(shù)據(jù)轉發(fā)到目的地移動代理108。
現(xiàn)在參考圖2，將敘述移動代理200的一個實例。移動代理200 包括發(fā)射機/接收機202、控制器204和存儲器210。發(fā)射機/接收 機202通過通信信道212被耦合到接入點和其它移動代理。
在圖2的移動代理操作的一個實例中，控制器204被設計為在發(fā) 射機/接收機202的輸出端，將通用代理通告208發(fā)送到移動臺。在 圖2的移動代理操作的其它實例中，移動代理200充當目的地移動代 理。在這種情況下，控制器204被設計為在發(fā)射機/接收機202的輸 入端，接收來自始發(fā)移動代理的路由信息206，并在發(fā)射機/接收機 202的輸出端，將通用代理通告208發(fā)送到移動臺。在一些實例中，在 接收到通告208時，移動臺將不嘗試實施MIP注冊?？刂破?04可以 進一步被設計為實現(xiàn)從網(wǎng)絡元件到移動臺的數(shù)據(jù)重定向，該網(wǎng)絡元件 是諸如歸屬代理。
在其它實例中，移動代理200可以充當始發(fā)移動代理。在這種情 況下，-控制器204被設計為在發(fā)射機/接收機200的輸入端，接收移 動臺無線連接性的變化指示207，并作為響應，使用該指示207確定目 的地移動代理的身份。在一個實例中，該指示207可以包括目的地接 入點的地址?？刂破?04進一步被設計為，使用這個身份，在發(fā)射機 /接收機202的輸出端將信息206發(fā)送到目的地移動代理。該信息206 可以包括有關由始發(fā)移動代理200先前發(fā)送到移動臺的通用代理通告 的信息。使用信息206，就可以將數(shù)據(jù)直接路由到目的地移動代理，或 者從移動臺的歸屬代理將數(shù)據(jù)重定向到目的地移動代理。
現(xiàn)在參考圖3，將敘述一個提供分布式虛擬移動代理的方案的實 例。在圖3的實例中，在與第一移動代理(MA1)相關聯(lián)的第一接入 點(API)處操作的移動臺(MS)運動到與第二移動代理(MA2)相 關聯(lián)的第二接入點(AP2)。當移動臺(MS)初始時向第一移動代理 (MA1)注冊時，第一移動代理(MA1)初始時發(fā)送通用代理通告302。 在步驟302，發(fā)送到移動臺(MS)的通告并沒有標識該通告是專用于
第一移動代理(MA1)。而是，該通告被標識為來自通用(虛擬)移
動代理。作為響應，移動臺(MS)可以在步驟303和304將MIP注冊 發(fā)送到第一移動代理(MA1)。在一些情況下，移動臺(MA)可以不 執(zhí)行步驟303和304的MIP注冊，這取決于通用代理通告302的結構。
在步驟305和306，在移動臺(MS)、第一接入點(API)與第 一移動代理(MA1)之間建立數(shù)據(jù)路徑。該數(shù)據(jù)路徑從第一移動代理 (MA1)延伸到移動臺(MS)的歸屬代理。基于在通用通告302中發(fā) 送的一些參數(shù)，可以建立在第一移動代理(MA1)與歸屬代理之間的 數(shù)據(jù)路徑。在步驟308，將觸發(fā)(trigger)從第一接入點(API)發(fā)送 到第一移動代理(MAI)。該觸發(fā)可以是層2 (L2)觸發(fā)，它指出接入 點已經(jīng)檢測到即將發(fā)生(移動臺(MS)到其它接入點的)切換。該觸 發(fā)可以包括新接入點的身份。
在步驟310，第一接入點(AP1)至少部分地基于第二接入點(AP2) 的身份，來確定第二移動代理(MA2)的身份。在一個實例中，這可 以通過使用域名服務器(DNS)査找來實現(xiàn)。
在步驟312，第一移動代理(MA1)和第二移動代理(MA2)交 換關于以前發(fā)送到移動臺的通用代理通告302的信息。另外，第一移 動代理(MA1)和第二移動代理(MA2)可以交換有關移動臺(MS) 的其它信息，諸如歸屬地址、網(wǎng)絡元件地址、和任何與移動臺(MS) 相關的附加安全上下文信息，該網(wǎng)絡元件地址是諸如歸屬代理的地址。 在步驟316，第二移動代理(MA2)可以實施從網(wǎng)絡元件對目的地為移 動臺(MS)的數(shù)據(jù)的重定向，該網(wǎng)絡元件諸如是歸屬代理。
在步驟314， 一旦完成切換，移動臺(MS)就建立與第二接入點 (AP2)的鏈路。在步驟318，第二接入點(AP2)將觸發(fā)發(fā)送到第二 移動代理(MA2)，該觸發(fā)指出已經(jīng)建立了鏈路。在接收到該觸發(fā)時， 在步驟320，第二移動代理(MA2)發(fā)送代理通告，該代理通告基本上與在步驟302中發(fā)送的通告相同。采用這種方式，移動臺(MS)將相信它仍然與它先前連接的相同(虛擬)移動代理保持連接，并且該移動臺不必向第二移動代理(MA2)發(fā)出MIP注冊請求。在步驟320中 發(fā)送的通告并沒有將通告標識為是專用于第二移動代理(MA2)，而 是標識了一個通用(虛擬)移動代理。因此，在步驟322，移動臺(MS) 就不必調用任何MIP注冊過程。在步驟324和326，將數(shù)據(jù)從第二移 動代理(MA2)發(fā)送到第二接入點(AP2),并從第二接入點(AP2) 發(fā)送到移動臺(MS)。
因此，本文敘述的方案可以保存系統(tǒng)資源，并避免每當移動臺在 移動代理之間轉移時進行MIP注冊。這些方法能夠簡單地得到實施， 并不需要在移動臺中進行任何增強。這多個移動代理有效地形成虛擬 移動代理，移動臺始終相信它是被指配到這個虛擬移動代理，而不用 考慮它與之通信的實際、物理的移動代理。
本領域的普通技術人員將意識到，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍 的情況下，可以對上述的實施例進行各種廣泛的修改、改變和組合， 這些修改、改變和組合應當被認為涵蓋在本發(fā)明的范圍內。
權利要求
1.一種用于處理移動臺連接性的方法，包括在移動代理處形成通用代理通告，所述通用代理通告包括不與所述移動代理相關聯(lián)的至少一個屬性；以及將所述通用代理通告發(fā)送到移動臺。
2. 如權利要求1的方法，其中形成所述通用代理通告的步驟包括 形成具有轉交地址的通用代理通告，所述轉交地址不與所述移動代理相 關聯(lián)。
3. 如權利要求l的方法，其中形成通用代理通告的步驟包括使 用子網(wǎng)前綴形成通用代理通告，所述子網(wǎng)前綴不與所述通用代理通告中 的所述移動代理相關聯(lián)。
4. 如權利要求l的方法，其中形成通用代理通告的步驟包括形 成與由其它移動代理發(fā)送到所述移動臺的先前代理通告基本上相同的 通用代理通告。
5. 如權利要求l的方法，其中將通用代理通告發(fā)送到移動臺的步 驟包括向所述移動臺發(fā)送通告，所述通告基本上不同于由所述移動代 理發(fā)送到不同移動臺的先前通告。
6. 如權利要求l的方法，其中將代理通告發(fā)送到移動臺的步驟包 括在所述移動臺的無線連接性發(fā)生改變之后發(fā)送所述通告，以及其中 所述方法進一步包括下列內容的一個或多個交換有關由始發(fā)代理先前 發(fā)送到所述移動臺的代理通告的信息；交換有關所述移動臺歸屬地址和 網(wǎng)絡元件地址中的至少一個的信息，并且對目的地為所述移動臺的數(shù)據(jù) 實現(xiàn)從網(wǎng)絡元件到目的地移動代理的重定向；以及，將目的地為所述移 動臺的數(shù)據(jù)從所述始發(fā)移動代理轉發(fā)給所述目的地移動代理。
7. —種將通告發(fā)送到移動臺的方法，包括 檢測所述移動臺連接性的變化； 使用所述變化來確定移動代理的身份；以及 將通用代理通告發(fā)送到所述移動臺。
8. 如權利要求7的方法，其中確定所述身份的步驟包括使用在 連接性變化消息中包含的接入點地址，來確定所述移動代理的身份。
9. 如權利要求7的方法，其中檢測變化的步驟包括接收層2(L 2 )觸發(fā)消息。
10. —種移動移動代理，包括 具有輸入端的接收機； 具有輸出端的發(fā)射機；存儲器，用于存儲通用代理通告；耦合到所述接收機、發(fā)射機和存儲器的控制器，所述控制器被設 計為，在所述發(fā)射機的輸出端形成通用代理通告，所述通用代理通告包 括不與所述移動代理相關聯(lián)的至少一個屬性，以及所述控制器還被設計 為將所述通用代理通告發(fā)送到移動臺。
11. 如權利要求10的移動代理，其中所述控制器進一步被設計為， 在所述接收機的所述輸入端，接收所述移動臺無線連接性變化的指示， 并基于所述指示，作出響應確定其它移動代理的身份。
12. 如權利要求11的移動代理，其中所述控制器進一步被設計為， 在所述發(fā)射機的所述輸出端，使用所述身份與所述其它移動代理交換代 理通告信息。
13. 如權利要求10的移動代理，其中所述控制器進一步被設計為，與所述其它移動代理交換有關所述移動臺的路由信息，并對目的地為 所述移動臺的數(shù)據(jù)實現(xiàn)從網(wǎng)絡元件的重定向。
全文摘要
接收來自移動臺(114)的指示，該指示指出移動臺(114)正從始發(fā)移動代理(106)運動到目的地移動代(108)。使用該指示來確定目的地移動代(108)的身份。使用該身份將路由信息從始發(fā)移動代(106)發(fā)送到目的地移動代(108)。使用路由信息將傳入數(shù)據(jù)路由到移動臺(114)。
文檔編號H04W80/00GK101204098SQ200680022243
公開日2008年6月18日 申請日期2006年6月19日 優(yōu)先權日2005年6月21日
發(fā)明者蘭姆·奧維維什努, 拉杰夫·阿格瓦爾, 文卡特·戈皮康德, 蘇雷什·卡利亞納孫達拉姆, 阿南德·S·拜德卡 申請人:摩托羅拉公司