Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение, в общем, относится к области управления мобильностью в системах связи и, более конкретно, к способам и устройству, предназначенным для обеспечения альтернативной архитектуры, которая обеспечивает поддержку пересылки в виртуальной частной сети (ВЧС, VPN) для конечных узлов, например мобильных узлов в системах мобильной связи.
Уровень техники
Мобильный IP (MIP, ПИМ, протокол Интернет для мобильной связи) описан в множестве документов, разработанных в IETF (ЦГИПИ, Целевая группа инженерной поддержки Интернет) (www.ietf.org). MIP обеспечивает управление мобильной связью для собственного адреса (HoA, СоА) мобильного узла (MN, МУ) путем перенаправления (например, туннелирования) пакетов, принятых в собственном агенте (HА, СА), которые были направлены из адреса источника узла - корреспондента (CN, УК) в MN HoA в направлении обслуживания адреса MN (CoA, ОбА), в котором MN HoA можно маршрутизировать. Обычно CoA MN представляет собой адрес внешнего агента (FA, ВА) в пределах маршрутизатора доступа, с которым MN непосредственно соединен, т.е. соединен с ним без промежуточного узла, между маршрутизатором доступа и MN. Аналогично пакеты, принятые в FA из MN, которые направлены из MN HoA в CN, перенаправляют в HА с использованием пакета перенаправления, где перенаправленный пакет получают из пакета перенаправления и пересылают с использованием стандартной маршрутизации Интернет в направлении адреса назначения CN. Сигналы MIP между MN и HА поддерживают связь MN CoA/MN HoA в HА и FA и обновляют ее для каждого нового значения CoA по мере того, как MN перемещается между маршрутизаторами доступа (FА) и, следовательно, через топологию маршрутизации. HА вырабатывает объявления маршрутизации для префиксов HoA в этом HА, и MN назначают HoA из указанных объявленных префиксов для гарантии того, что адреса пакетов в направлении MN HoA будут переданы через HА.
Известные FA MIP обычно отделены от MN одним соединением (каналом связи), которое может быть фиксированным или беспроводным соединением (каналом связи) с каждым MN для одного FA, имеющего уникальный адрес на канальном уровне. Идентификационная информация MN, который передает пакет FA восходящего потока, обычно известна по адресу источника канального уровня фреймов канального уровня, с использованием которых пакет передают через соединение (канал) доступа. FA затем передает пакеты путем сравнения адреса источника пакета с HoA, сохраненными в привязке мобильности в FA для этого идентифицированного MN. FA затем на основе соответствия привязки мобильности определяет адрес ассоциированного HА MIP, в который должен быть перенаправлен принятый пакет. Когда пакеты перенаправления нисходящего потока принимают из HА и перенаправляемый пакет восстанавливают, тогда приемник MN идентифицируется в FA с использованием комбинации адреса источника HА пакета перенаправления (адрес HА) и адреса назначения перенаправляемого пакета (MN HoA). Эти адреса идентифицируют уникальную привязку мобильности в FA, из которой можно определить идентификационную информацию канального уровня MN, в результате чего пакет может быть передан во фреймах канального уровня в этот MN.
Когда МN имеет множество HoA из одного или больше HA, тогда канальный уровень и информация пакета, принимаемые в FA, могут не идентифицировать уникальный HА, который ассоциирован с источником адреса HoA пакета восходящего потока, из-за того что MN имеет множество HoA из перекрывающихся пространств адреса. В FA с каждым пакетом требуется принимать дополнительную информацию, которая позволяет FA различать множество элементов привязки, которые содержат одно и то же значение HoA. Кроме того, информация пакета нисходящего потока, принимаемого в FA, может не позволять уникально идентифицировать приемник MN, если комбинация адреса HА и адреса HoA не является уникальной в FA, поскольку, например, множество разных HA используют одинаковый адрес HА и одинаковый префикс адреса HoA.
Кроме того, когда между FA и HA присутствует региональный узел MIP и пакеты восходящего потока направляют через и коммутируют с помощью этого регионального узла MIP, тогда FA должен предоставлять информацию в пакет перенаправления, обеспечивающую возможность для регионального узла MIP пересылать пакет в правильный HA восходящего потока, который ассоциирован с HoA в адресе источника пакета. Самого значения HoA недостаточно, поскольку снова HoA из разных HA могут многократно использовать одинаковое значение, в результате чего возникает неопределенность пересылки в региональном узле MIP. Аналогично пакеты нисходящего потока, принимаемые в FA, теперь пересылают с использованием комбинации адреса регионального узла MIP в пакете перенаправления и HoA в перенаправляемом пакете, но эта комбинация снова не обязательно является уникальной, даже если комбинация адреса HoA/HA является уникальной, поскольку адрес HA мог быть потерян при перенаправлении пакета через региональный узел MIP.
Аналогично в некоторых случаях возникает дополнительная специфическая проблема при использовании многоадресных пакетов, которые пересылают из HA в FA и по MN, поскольку адрес назначения пакета для канала доступа представляет собой групповой адрес. Такой групповой адрес должен быть скрыт при стандартной передаче MIP путем использования туннеля инкапсуляции, который включает в себя HoA в качестве адреса назначения, в результате чего можно идентифицировать и достичь целевой MN. Такая дополнительная инкапсуляция является неэффективной по линии доступа, и в идеале ее следует избегать, но ее удаление создает неоднозначность пересылки в FA и неоднозначность демультиплексирования в MN (например, не понятно, с которым из МN, HA, HoA ассоциировано это многоадресное содержание).
В одной из технологий предшествующего уровня техники используется составной пакет, который принимают в FA для определенного случая, когда МN и FA разделены функцией межсетевого обмена (IWF, ФМО), для разрешения неоднозначностей пересылки, возникающих в результате потери идентификатора канального уровня, специфичного для MN, между IWF и FA, который существует между MN и IWF. Составной пакет содержит одновременно пакет восходящего потока и идентификатор сетевого доступа (NAI, ИСД) отправителя MN, причем NAI идентифицирует username@domain (имя пользователя и домен) MN (или некоторый другой уникальный идентификатор MN), в результате чего FA может определять MN и его набор привязок мобильности с целью пересылки. Аналогично пакеты нисходящего потока сопоставляют с уникальной привязкой мобильности для идентификации MN, и затем составной пакет формируют так, что IWF может отображать NAI из составного пакета в специфичный для MN идентификатор канального уровня, который существует между IWF и MN, с целью пересылки.
Эта методика, однако, не обеспечивает поддержку ни для разрешения неоднозначностей при пересылке/демультиплексировании нисходящего потока для перенаправления пакетов, принимаемых в FA и MN, ни для пакетов восходящего потока, когда MN имеет множество HoA из разных HA, для одного NAI (или эквивалентной информации составного пакета). Кроме того, NAI также представляет собой очень большой идентификатор и основывает пересылку в FA на информации уровня IP, в результате чего HoA и NAI являются менее эффективными, чем при использовании идентификаторов канального уровня, как представлено на примере систем многопротокольной коммутации на основе меток (MPLS, МПКМ).
Учитывая приведенное выше описание, очевидно, что существует потребность в улучшенных способах пересылки пакетов в мобильных сетях для устранения неоднозначности пересылки, связанной с наличием множества HoA в множестве HA для каждого MN.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение направлено на способы и устройство, обеспечивающие альтернативную архитектуру пересылки MIP, в которой используются технологии виртуальной частной сети, для уникального определения пакетов восходящего потока и нисходящего потока, ассоциированных с каждым пакетом, принимаемым в MN и FA.
Новый идентификатор канального уровня, специфичный для HA, называемый здесь вторым идентификатором канального уровня, вначале определяют для канала доступа, в соответствии с аспектами изобретения, которые обеспечивают уникальный идентификатор, по меньшей мере, для каждого HA, с которым MN имеет привязку мобильности. Это позволяет FA эффективно идентифицировать целевой адрес HA для принимаемого пакета восходящего потока, и MN идентифицировать HA, ассоциированный с HoA, в принимаемом пакете нисходящего потока, так, что в обоих случаях известна пара (HA, HoA). Когда один HA имеет множество совокупностей HoA, называемых доменами адресов в HA, которые перекрываются, в результате один HA обеспечивает виртуальный HA для совокупности HoA. Идентификатор канального уровня, специфичный для HA, затем можно использовать для уникальной идентификации виртуального HA (например, пары из совокупности HA, HoA), в результате чего в FA можно идентифицировать либо виртуальный адрес, специфичный для HA, или адрес, специфичный для HA, одновременно с виртуальным идентификатором VPN HA. Идентификатор канального уровня, специфичный для HA, может быть включен в заголовок фрейма на канальном уровне в пределах нагрузки фрейма на канальном уровне, но за пределами участка пакета, также содержащегося в нагрузке фрейма, или в пределах самого участка пакета. Такой идентификатор может быть включен во все фреймы канального уровня, может быть включен в один (т.е. первый) фрейм канального уровня или даже распределен по множеству фреймов, которые ассоциированы с определенным пакетом, в результате чего остальные фреймы для того же пакета неявно повторно используют то же значение канального уровня.
Новый идентификатор канального уровня для конкретного HoA, называемый третьим идентификатором канального уровня, затем определяют для линии доступа в соответствии с аспектами изобретения, что обеспечивает уникальный идентификатор канального уровня для каждого потока HoA, ассоциированного с определенной привязкой мобильности среди множества таких связей из домена адресации HA. Этот идентификатор может быть включен в заголовок фрейма канального уровня в пределах нагрузки фрейма канального уровня, но за пределами участка пакета, также содержащегося в нагрузке фрейма, или в пределах самого участка пакета. Такой идентификатор может быть включен во все фреймы на канальном уровне, может быть включен в один (т.е. в первый) фрейм канального уровня или даже распределен по множеству фреймов, которые ассоциированы с определенным пакетом, так что остальные фреймы для того же пакета неявно повторно используют одно и то же значение канального уровня. Такой идентификатор канального уровня также может быть исключен, если FA и MN имеют возможность определять HoA из принятого пакета, но это, в частности, невозможно для MN, когда пакет из FA в направлении MN имеет групповой адрес назначения.
Идентификаторы канального уровня, специфичные для HA и HoA, могут быть скомбинированы в различных аспектах изобретения в один параметр канального уровня, и один или оба из этих идентификаторов могут быть скомбинированы со специфичным для MN идентификатором канального уровня. Любой из этих трех идентификаторов может быть исключен по соображениям эффективности и может использоваться вместе с информацией, включенной в принимаемый пакет, при условии, что FA и MN могут уникально идентифицировать привязку мобильности, которая ассоциирована с четверкой параметров в совокупности (MN, HA, пул HoA, HoA). Другими словами, каждый дополнительный параметр канального уровня может быть исключен из пакетов, проходящих через канал доступа, если при этом не создается неопределенность, при условии, что текущие привязки мобильности сохранены в MN и FA.
Специфичный для HA идентификатор канального уровня можно повторно использовать в различных аспектах изобретения среди множества специфичных для MN идентификаторов канального уровня так, что пересылка FA основывается просто на значении идентификатора канального уровня HA. Это уменьшает количество элементов пересылки восходящего потока до количества активных HA или совокупностей активных HoA, а не до количества активных MN.
Примерные виртуальные идентификаторы HA (VHA, ВСА), называемые идентификаторами второго и третьего узла, в соответствии с аспектами изобретения затем определяют для включения в пакеты, которые отправляют между HA и FA. Идентификатор VHA используется для различения между множеством потоков пакетов, которые существуют между FA и одним адресом HA. Когда HA имеет множество перекрывающихся совокупностей HoA, тогда идентификатор VHA можно использовать для идентификации одной определенной совокупности HoA в HA. Идентификатор VHA, в качестве альтернативы, можно использовать для идентификации определенной пары (совокупности пула HoA, HoA) или даже определенной тройки (МN, префикс HoA, HoA) в FA и в HA. Кроме того, идентификатор VHA может включать в себя информацию, которая также содержится в специфичных для МN идентификаторах канального уровня HA и HoA, в результате чего FA может автоматически генерировать одну или больше частей одного или больше из этих идентификаторов канального уровня из принятого идентификатора VHA нисходящего потока, и может автоматически генерировать идентификатор VHA из полученных идентификаторов канального уровня восходящего потока.
Краткое описание чертежей
На фиг.1A представлена иллюстрация примера системы, выполненной в соответствии с настоящим изобретением и с использованием способов настоящего изобретения.
На фиг.1B представлена иллюстрация расширенной примерной системы, выполненной в соответствии с настоящим изобретением и с использованием способов настоящего изобретения.
На фиг.2 представлен пример первого узла, например пример конечного узла, такого как примерный мобильный узел, выполненного в соответствии с настоящим изобретением и с использованием способов настоящего изобретения.
На фиг.3 представлен пример второго узла, например внешнего агента мобильной связи, воплощенного в соответствии с настоящим изобретением и с использованием способов настоящего изобретения.
На фиг.4 представлен пример третьего узла, например мобильного агента, такого как собственный агент, выполненный в соответствии с настоящим изобретением и с использованием способов настоящего изобретения.
На фиг.5 иллюстрируется пример четвертого узла, например, мобильного агента, воплощенного в соответствии с настоящим изобретением и с использованием способов настоящего изобретения.
На фиг.6, содержащей комбинацию фиг.6A и 6B, представлена блок-схема последовательности операций, иллюстрирующая пример способа связи, который выполнен в соответствии с изобретением для приема и обработки фреймов канального уровня и пакетов во втором узле из первого узла и для приема пакетов перенаправления во втором узле из третьего и/или четвертого узлов.
На фиг.7, 8, 9, 10 и 11 представлены примерные сообщения в соответствии с настоящим изобретением.
Подробное описание изобретения
На фиг. 1A показан пример основной системы 100, выполненной в соответствии с настоящим изобретением и с использованием способов настоящего изобретения. На фиг.1B показан пример расширенной системы 100', выполненной в соответствии с настоящим изобретением и с использованием дополнительных способов настоящего изобретения.
Система 100 по фиг.1A включают в себя первый домен 110 адресации, включающий в себя узлы, которые выполняют протокол маршрутизации внутренних шлюзов (IGRP) Y для объявления места положения и маршрутов для адресов первого домена, домен 111 адресации третьего узла, включающий в себя узлы, выполняющие протокол маршрутизации внутренних шлюзов X для объявления места положения и маршрутов для адресов домена третьего узла, и дополнительный домен 112 адресации третьего узла включает в себя узлы, выполняющие протокол маршрутизации внутренних шлюзов W для объявления места положения и маршрутов к дополнительным адресам домена третьего узла. Каждый протокол маршрутизации внутренних шлюзов X, Y, W дополнительно объявляет маршруты для адресов, которые находятся за пределами его домена адресации. Например, протокол X имеет маршруты для достижения адресов в первом домене 110 адресации, и протокол Y имеет маршрут для достижения, по меньшей мере, адреса 133 третьего узла. Без потери общности, первый домен 110 и домен 111 адресации третьего узла могут использовать или могут не использовать перекрывающиеся пространства адресов, и домен 111 адресации третьего узла, и дополнительный домен 112 адресации третьего узла могут использовать или могут не использовать перекрывающиеся пространства адресов. В некоторых вариантах выполнения некоторые из адресов в домене 111 адресации третьего узла и в дополнительном домене 112 адресации третьго узла перекрываются, например используют одинаковые значения адреса из двух разных пространств частных адресов, в то время как некоторые из адресов в первом домене 110 адресации и некоторые из адресов в домене 111 адресации третьего узла не перекрываются, например из общественного пространства адреса или пространства общего частного адреса. В некоторых вариантах выполнения домен 111 адресации третьего узла и первый домен 110 адресации подчиняются общей администрации, такой как сетевой оператор оптовой продажи, при этом IGRP X и IGRP Y представляют собой часть одного и того же протокола маршрутизации, в то время как дополнительный домен 112 адресации третьего узла находится под другим администрированием, например, таким как внешний розничный провайдер услуги Интернет (ISP).
Первый домен 110 адресации включает в себя первый узел, например конечный узел, такой как мобильный узел (MN), 120, непосредственно соединенный со вторым узлом, например агентом 130 мобильной связи, каналом 101 доступа, например беспроводным каналом доступа или проводным каналом доступа. Поскольку МN непосредственно соединен со вторым узлом, между MN и вторым узлом отсутствует промежуточный узел. Второй узел 130 соединен с сетевым узлом 104 через канал 102, и сетевой узел 104 дополнительно соединен с сетевым узлом 106 в домене 111 адресации третьего узла. Домен 111 адресации третьего узла дополнительно включает в себя первый узел 160 - корреспондент (CN1) и один интерфейс третьего узла, например агент 140 мобильной связи, причем оба они соединены с сетевым узлом 106 через каналы 108 и 107 соответственно. Третий узел 140 также имеет интерфейс в дополнительном домене 112 адресации третьего узла, который соединен со вторым узлом 170 - корреспондентом (CN2) с помощью каналов 113 и 115 через сетевой узел 114, и сетевой узел 114 дополнительно соединен с сетевым узлом 106 через канал 116. С целью описания изобретения CN1 160 и CN2 170 используют глобально уникальные адреса, и IGRP X, и IGRP W включают в себя маршруты, которые позволяют направлять пакеты между CN1 160 и CN2 170, которые не проходят через третий узел 140 и вместо этого проходят через канал 116.
Третий узел 140 имеет один или больше выделенных префиксов адреса, соответствующих домену 111 адресации третьего узла, которые включены в объявление 115 маршрутизации, которое третий узел 140 передает в часть X IGRP домена 111 адресации третьего узла. С целью описания изобретения считается, что каждый из других узлов в системе маршрутизации ретранслирует указанное обновление маршрутизации по указанным префиксам адреса, поскольку префиксы адреса не выделены для этих узлов. Один из этих префиксов адреса включен в первый собственный адрес 121, который выделен для первого узла 120, и один из префиксов адреса включен в адрес 133 третьего узла, который сохранен во втором узле 130. Третий узел 140 имеет один или больше префиксов адреса из дополнительного домена 112 адресации третьего узла, которые включены в объявление 116 маршрутизации, передаваемое третьим узлом 140 в часть IGRP W дополнительного домена 112 адресации третьего узла. Один из этих префиксов адреса включен в адрес интерфейса третьего узла, который соединен с каналом 113. Третий узел 140 дополнительно вырабатывает объявление маршрутизации IGRP, которое включает в себя префикс адреса, включенный во второй собственный адрес 122, который может быть дополнительно выделен для первого узла 120. Когда второй собственный адрес 122 ассоциирован с дополнительным доменом 112 адресации третьего узла, тогда объявление 117 IGRP передают в дополнительный домен 112 адресации третьего узла IGRP W. В качестве альтернативы, когда второй собственный адрес 122 ассоциирован с доменом 111 адресации третьего узла, тогда объявление 118 IGRP передают в домен 111 адресации третьего узла через IGRP X.
Второй узел 130 имеет адрес 123 второго узла из первого домена 110 адресации, который сохранен в третьем узле 140 и первом узле 120, для поддержки пересылки пакета. Первый и второй узлы 120, 130 дополнительно включают в себя первый, второй и третий идентификаторы 124 канального уровня, которые используются для поддержки пересылки фрейма на уровне пакета и пакета на уровне сети по каналу 101 доступа, как будет описано ниже. Второй узел 130 и третий узел 140 дополнительно включают в себя идентификаторы 131 второго узла и идентификаторы 132 третьего узла, которые дополнительно используются для поддержки пересылки пакета между вторым и третьим узлами 130, 140, как поясняется ниже.
Поток 161 пакета, включающий в себя потоки 161a, 161b и 161c пакетов, используют для направления пакетов восходящего потока, которые имеют адрес источника, равный первому собственному адресу 121, и адрес назначения, равный адресу CN1 160 через третий узел 140. Поток 161a пакетов содержит пакеты, передаваемые через линию 101 доступа во второй узел 130, где принимаемые пакеты перенаправляют в третий узел 140, используя перенаправление пакетов в потоке 161b. Перенаправление пакетов может, например, быть обеспечено с использованием IP путем IP инкапсуляции пакетов в поток 161a. В третьем узле 140 пакеты перенаправления преобразуют обратно в поток 161c перенаправленных пакетов, которые аналогичны пакетам в потоке 161a, и поток 161c перенаправляют через канал 107, узел 106 и канал 108 в CN1 160. Поток 162 пакетов, включающий в себя потоки 162a, 162b и 162c пакетов, используют для направления пакетов нисходящего потока, адрес назначения которых равен первому собственному адресу 121 и адрес источника которых равен адресу CN1 160, через третий узел 140. В третьем узле 140 пакеты потока 162c принимают и перенаправляют во второй узел 130, используя перенаправление потока 162b пакетов. Во втором узле 130 поток 162b перенаправления пакетов преобразуют в перенаправленный поток 162a пакетов. Поток 162a пакетов затем передают через канал 101 доступа из второго узла 130 в первый узел 120.
Когда второй собственный адрес 122 первого узла 120 представляет собой адрес из дополнительного домена 112 адресации третьего узла, так что объявление 117 IGRP передают в IGRP W, тогда потоки 163 пакетов, включающие в себя потоки 163a, 163b и 163c пакетов, аналогично используют для направления пакетов восходящего потока, причем эти пакеты имеют адрес источника, равный второму собственному адресу 122, и адрес назначения, равный адресу CN2 170, через третий узел 140 и интерфейс третьего узла по каналу 113, в то время как поток 164 пакетов, включающий в себя потоки 164a, 164b и 164c пакетов, аналогично используют для направления пакетов, которые имеют адрес назначения, равный второму собственному адресу 122, и адрес источника, равный адресу CN2 170, через канал 113 и третий узел 140.
Таким образом, можно видеть, что потоки 161a и 163a пакетов представляют собой оба потока пакетов из первого узла 120 во второй узел 130, и потоки 161b и 163b пакетов представляют собой оба потока перенаправления из второго узла 130 в третий узел 140. При этом возможно, чтобы адреса назначения CN1 160 и CN2 170 и/или первые и вторые собственные адреса 121, 122 имели одинаковое значение, поскольку они происходят из разных доменов 111, 112 адресации, которые могут иметь перекрывающиеся пространства адресов, и поэтому ни второй узел 130, ни третий узел 140 могут быть не в состоянии уникально различать пакеты в потоках 161a, 161b от пакетов в потоках 163a, 163b. В качестве альтернативы, второй узел 130 и третий узел 140 могут быть разработаны для более эффективной пересылки пакетов в потоках 161a, 163a, 161b, 163b без проверки первого и второго собственных адресов 121, 122 или адресов CN1 160, CN2 170. В соответствии с изобретением новые идентификаторы ассоциированы с каждым из потоков 161a, 161b и 163a, 163b пакетов, которые обозначают, который из одного из домена 111 адресации третьего узла и дополнительного домена 112 адресации третьего узла ассоциирован с потоком пакетов, так что комбинация этих идентификаторов с информацией перенаправления пакета уникально идентифицирует информацию пересылки для каждого потока во втором и третьем узлах 130, 140.
Затем можно видеть, что оба потока 162a и 164a пакетов представляют собой потоки пакетов в первый узел 120 из второго узла 130, и оба потока 162b и 164b пакетов представляют собой потоки перенаправления во второй узел 130 из третьего узла 140. При этом возможно, что адреса назначения, которые представляют собой первый и второй собственные адреса 121, 122, имеют одинаковое значения, поскольку они происходят из разных доменов 111, 112 адресации, которые могут иметь перекрывающиеся пространства адресов, и поэтому ни первый узел 120, ни второй узел 130 не будут иметь возможности уникально отличать пакеты в потоках 162a, 162b от пакетов в потоках 164a, 164b. В качестве альтернативы, второй узел 130 и первый узел 120 могут быть разработаны с возможностью более эффективной пересылки и демультиплексирования пакетов в потоках 162a, 164a, 162b, 164b, без необходимости проверки первого и второго собственных адресов 121, 122 или адресов CN1 160, CN2 170. В соответствии с изобретением новые идентификаторы ассоциированы с каждым из потоков 162a, 162b и 164a, 164b пакетов, которые обозначают, который из домена 111 адресации третьего узла и дополнительного домена 112 адресации третьего узла ассоциирован с потоком пакетов, в результате чего комбинация этих идентификаторов с информацией перенаправления пакета уникально идентифицирует информацию пересылки/демультиплексирования для каждого потока.
Каналы доступа предшествующего уровня техники включают в себя первый идентификатор канального уровня, который уникально идентифицирует первый узел 120 для второго узла 130, для поддержки на канальном уровне пересылки фреймов, которые содержат части пакетов, переданных из или принятых первым узлом 120. В соответствии с изобретением в такие фреймы канального уровня включен второй новый идентификатор канального уровня, который уникально идентифицирует третий узел 140 и домен адресации в этом третьем узле 140 для второго узла 120. Второй узел 130 использует второй идентификатор канального уровня для определения информации пересылки для принятых частей пакета, содержащихся в таких фреймах канального уровня, в результате чего поток перенаправления передают в направлении идентифицированного третьего узла 140. Если этот третий узел 140 поддерживает только один интерфейс в одном домене адресации, тогда пересылка в третий узел 140 может быть выполнена, как и в системах предшествующего уровня техники, использующих информацию пакета перенаправления, которая включает в себя адрес третьего узла. Однако, когда третий узел 140 содержит множество интерфейсов в один домен адресации или множество доменов адресации, тогда пересылка в третьем узле 140 является потенциально неоднозначной.
Поэтому на следующем этапе в соответствии с настоящим изобретением определенная информация пересылки во втором узле 130 дополнительно идентифицирует интерфейс пересылки и/или домен адресации в третьем узле 140, такой как один из домена 111 адресации третьего узла, через интерфейс по каналу 107, и дополнительный домен 112 адресации третьего узла через интерфейс по каналу 113. В соответствии с изобретением определенный третий узел 140, а также один из доменов адресации в третьем узле 140 (такой как домен 111 адресации третьего узла) и интерфейс в третьем узле 140 обозначены в потоке 161b, 163b пакета перенаправления путем включения нового идентификатора третьего узла. В одном примерном варианте выполнения идентификатор третьего узла представляет собой адрес третьего узла 140, который является уникальным для одного из интерфейсов, - интерфейса для канала 107 или интерфейса для канала 113, и домена (111, 112) адресации, так что адрес назначения пакета перенаправления, принимаемый в третьем узле 140, уникально идентифицирует пересылку для перенаправленного пакета. Во втором примерном варианте выполнения идентификатор третьего узла представляет собой идентификатор мультиплексирования в пределах пакета перенаправления, который идентифицирует один из интерфейса и домена адресации в третьем узле для перенаправленного пакета. Идентификатор третьего узла представляет собой дополнение для адреса назначения пакета перенаправления, причем указанный адрес назначения представляет собой адрес третьего узла, который является общим для любого более чем одного интерфейса или более чем одного домена адресации в третьем узле 140. Этот идентификатор мультиплексирования может представлять собой, например, поле мультиплексирования в пределах методики IP инкапсуляции, такой как поле ключа инкапсуляции общего маршрутизатора (GRE, ИОМ), безопасность IP, значение индекса параметра безопасности IP (IPSEC SPI (ИПБ)), протокол управления передачей (TCP, ПУП) или номер порта протокола датаграмм пользователя (UDP, ПДП) в инкапсуляции транспортного уровня, идентификатор метки потока в протоколе Интернет версия 6 (IPv6), заголовок расширения IPv6, такой как заголовок маршрутизации, номер канала протокола туннелирования уровня 2 (L2TP). В качестве альтернативы, идентификатор третьего узла может быть ассоциирован с уровнем переключения между вторым узлом 130 и третьим узлом 140, таким как многопротокольная коммутация на основе признаков (MPLS, МПКП), путь коммутации по метке (LSP, ПКМ) (с меткой MPLS в каждом канале уровня переключения) или виртуальная схема или номер виртуального пути асинхронного режима передачи (ATM, АРП).
Этапы в соответствии с изобретением, состоящие в использовании второго идентификатора канального уровня во втором узле 130 и идентификатора третьего узла в третьем узле 140 для передачи пакетов, адресуемых между первым собственным адресом 121 первого узла 120 и CN1 160, обеспечивают возможность уникально отличать пакеты от пакетов, переданных из второго собственного адреса 122 в CN2 170, или от любого другого потока, который проходит через второй и третий узлы 130, 140, без необходимости проверки значения собственного адреса или без требования использования глобально уникального собственного адреса, и/или адреса третьего узла, и/или адресов CN1/2. Однако, если первый узел 120 имеет множество собственных адресов из одного и того же интерфейса и домена адресации третьего узла 140, тогда второй идентификатор канального уровня и идентификатор третьего узла будут предоставлять такую информацию, что пакеты можно будет правильно пересылать, но второй и третий узлы 130, 140 не будут иметь возможности различать между двумя потоками пакетов для учета политики или в процессах начисления счетов.
Возвращаясь снова к фиг.1A, можно видеть, что эта ситуация возникает, когда второй собственный адрес 122 включает в себя префикс, который включен в объявление 118 IGP в домен 111 адресации третьего узла, и второй идентификатор канального уровня, ассоциированный со вторым собственным адресом во втором узле 130, ассоциирован с идентификатором третьего узла, который идентифицирует домен 111 адресации третьего узла или, более конкретно, интерфейс для канала 107. Аналогично, первый собственный адрес 121 также ассоциирован с идентификатором третьего узла, который идентифицирует домен 111 адресации третьего узла и интерфейс для канала 107. Предположим затем, что поток 165a пакетов из второго собственного адреса 122 также направлен в CN1 160 так, что политика и процессы начисления счетов не могут различать эти потоки 161a, 165a, на основе адреса 160 CN1. Затем, на дополнительном новом этапе, поток 161a пакетов дополнительно включает в себя третий идентификатор канального уровня, который уникально ассоциирован с первым и вторым идентификаторами канального уровня и используется для обозначения того, что поток 161a пакетов ассоциирован с первым собственным адресом 121 первого узла 120. Пакеты потока 165a пакетов, ассоциированного со вторым собственным адресом 122 первого узла 120, который поэтому не представляет собой часть потока 161a пакетов, затем могли бы включать в себя отличающееся значение для третьего идентификатора канального уровня, и эти два потока 161a, 165a затем можно различать во втором узле 130 по значению третьего идентификатора канального уровня, который включен в фреймы канального уровня, принимаемые из первого узла 120. Затем идентификатор третьего узла, который используется для перенаправления потока 161b пакетов, который ассоциирован с первым собственным адресом 121, в случае необходимости, включает в себя часть, которая обозначает для третьего узла 140, что поток 161b пакетов предназначен для первого собственного адреса 121, в то время как поток 165b пакетов, ассоциированный со вторым собственным адресом 122, включает в себя отличающийся участок, в результате чего идентификаторы третьего узла для этих двух потоков 161b, 165b пакетов являются разными, даже несмотря на то, что оба эти потока ассоциированы с собственными адресами их одного и того же домена 111 адресации третьего узла и пересылаются через один и тот же интерфейс третьего узла по каналу 107. В альтернативном варианте выполнения третий идентификатор канального уровня может быть включен в пакет перенаправления из второго узла 130 в третий узел 140, в дополнение к идентификатору третьего узла, в результате чего идентификатор третьего узла затем имеет одинаковые значения для обоих потоков 161b, ассоциированных с первым собственным адресом 121 и потоком 165b, ассоциированным со вторым собственным адресом 122. Изобретение, в качестве альтернативы, включает в себя второй узел 130 и третий узел 140, которые используют значения собственного адреса в принимаемых пакетах для различения между потоками 161a, 165a и 161b, 165b пакетов, когда второй идентификатор канального уровня и идентификатор третьего узла в соответствии с изобретением используются для пересылки пакетов.
Изобретение, кроме того, предусматривает эквивалентные идентификаторы и способы различения потоков пакетов нисходящего потока, как будет описано ниже.
В соответствии с изобретением второй новый идентификатор канального уровня, который уникально идентифицирует третий узел 140 и домен адресации в этом третьем узле 140 для второго узла 130, включен в фреймы канального уровня из второго узла 130 в первый узел 120. Второй узел 130 идентифицирует второй идентификатор канального уровня по информации пересылки, которая определяется из нового идентификатора второго узла, который был включен третьим узлом 140 в поток перенаправления нисходящего потока, переданный во второй узел 130. Идентификатор второго узла уникально идентифицирует входящий интерфейс и/или домен адресации в третьем узле 140 как один из домена 111 адресации третьего узла через интерфейс по каналу 107 и дополнительный домен 112 адресации третьего узла через интерфейс по каналу 113. В одном примерном варианте выполнения идентификатор второго узла представляет собой адрес второго узла 140, который является уникальным для одного из каналов (107 или 113) интерфейса и домена (111, 112) адресации в третьем узле 140. В альтернативном примерном варианте выполнения идентификатор второго узла представляет собой тот же идентификатор, что и идентификатор третьего узла, который используется для соответствующего потока пакетов восходящего потока, так что потоки 161b, 162b и 163b, 164b восходящего потока включают в себя одно и то же значение идентификатора.
В соответствии с изобретением этапы использования второго идентификатора канального уровня во втором узле 130 и идентификатора второго узла в третьем узле 140 для пересылки пакетов нисходящего потока, адресованных в первый собственный адрес 121 первого узла 120 из CN1 160, обеспечивают то, что пакеты можно уникально различать от пакетов, переданных по второму собственному адресу 122 из CN2 170, или от любого другого потока, который проходит через второй и третий узлы 130, 140, без необходимости проверки значения собственного адреса, и при этом не требуется использовать глобально уникальные собственный адрес, и/или адрес третьего узла, и/или адреса CN1/2. Однако, если первый узел 120 имеет множество собственных адресов из одного и того же интерфейса и домена адресации третьего узла 140, тогда второй идентификатор канального уровня и идентификатор второго узла будут включать в себя информацию, которая позволяет правильно пересылать пакеты в первый узел 120, но при этом второй и третий узлы 130, 140 не будут иметь возможности различать два потока пакетов для политики и процессов начисления счетов. Кроме того, первый узел 120 не может демультиплексировать потоки 162a, 166a на канальном уровне (например, в модуле модемного интерфейса) без проверки значения собственного адреса на уровне IP, и когда пакеты нисходящего потока имеют множество адресов назначения, тогда собственные адреса даже не присутствуют в пакетах нисходящего потока. Поэтому на дополнительном новом этапе поток 162a пакетов дополнительно включает в себя третий идентификатор канального уровня, который уникально ассоциирован с первым и вторым идентификаторами канального уровня и используется для обозначения потока 162a пакетов, ассоциирован с первым собственным адресом 121 первого узла 120. Поток 166a пакетов, ассоциированный со вторым собственным адресом 122 первого узла 120, который, поэтому, не представляет собой часть потока 162a пакетов, затем будет включать другое значение для третьего идентификатора канального уровня, и эти два потока 162a, 166a затем можно различать на канальном уровне в первом узле 120 по значению третьего идентификатора канального уровня, которое включено в фреймы канального уровня, принимаемые из второго узла 130. Кроме того, идентификатор второго узла, который используется для перенаправления потока 162b пакетов, который ассоциирован с первым собственным адресом, в случае необходимости включает в себя участок, который обозначает для второго узла 130, что поток 162b пакетов предназначен для первого собственного адреса 121, в то время как поток 166b пакетов, ассоциированный со вторым собственным адресом 122, включает в себя другой участок, в результате чего идентификаторы второго узла для этих двух потоков 162b, 166b пакетов являются разными, даже несмотря на то, что оба потока ассоциированы с собственными адресами из одного и того же домена 111 адресации третьего узла и их пересылали через один и тот же интерфейс третьего узла по каналу 107. В альтернативном варианте выполнения третий идентификатор канального уровня может быть включен в пакет перенаправления из третьего узла 140 во второй узел 120, в дополнение к идентификатору второго узла, в результате чего идентификатор второго узла затем имеет одно и то же значение для обоих потоков 162b, ассоциированных с первым собственным адресом 121, и потока 166b, ассоциированного со вторым собственным адресом 122. Изобретение, в качестве альтернативы, включает в себя первый узел 120 и второй узел 130, которые используют значения собственного адреса в принимаемых пакетах для различения между потоками 162a, 166a и 162b, 166b пакетов, когда второй идентификатор канального уровня и идентификатор второго узла в соответствии с изобретением используются для пересылки пакетов.
На фиг.1B представлен расширенный пример системы 100', выполненный в соответствии с настоящим изобретением и с использованием способов настоящего изобретения, которую можно использовать совместно с различными потоками пакетов и операциями пересылки, описанными на фиг.1A. Расширенная система 100' включает в себя элементы и свойства системы 100, которые были описаны выше со ссылкой на фиг.1A. Расширенная система 100' включает в первом домене 110 адресации четвертый узел 150, по меньшей мере, с одним адресом четвертого узла из этого первого домена 110 адресации. Четвертый узел 150, например, мобильный агент, соединен с узлом 104 через канал 103'. Примерные потоки пакетов и дополнительные описанные элементы, представленные на фиг.1B, были включены для дополнительного пояснения различных свойств изобретения, не описанных выше со ссылкой на фиг.1A. В третьем узле 140 содержится адрес 143' четвертого узла для поддержки потоков 167e и 168e пакетов перенаправления между третьим узлом 140 и четвертым узлом 150, который ассоциирован со вторым собственным адресом 122 первого узла 120 (например, аналогично потокам 163 и 164 по фиг.1A). Во втором узле 130 аналогично сохранен адрес 143' четвертого узла для поддержки перенаправления потоков 167d и 168d пакетов между вторым узлом 130 и четвертым узлом 150. В четвертом узле 150 сохранены адрес 133 третьего узла и адрес 123 второго узла для поддержки указанных потоков пакетов со вторым и третьим узлами 130, 140. Как было описано со ссылкой на фиг.1A, поток 163 пакетов восходящего потока и поток 164 пакетов нисходящего потока ассоциированы со вторым собственным адресом 122 первого узла 120, когда второй собственный адрес 122 представляет собой адрес из дополнительного домена 112 адресации третьего узла. Аналогично тому, что показано на фиг.1B, поток 167 пакетов восходящего потока и поток 168 пакетов нисходящего потока ассоциированы со вторым собственным адресом 122 первого узла 120, когда второй собственный адрес 122 представляет собой адрес из дополнительного третьего домена 112 адресации. Как также было описано со ссылкой на фиг.1A, аналогично тому, что представлено на фиг.1B, изобретение определяет новые идентификаторы (131', 132') второго и третьего узлов, которые используют для ассоциирования перенаправления потока (167b, 168b) пакетов между вторым узлом 120 и третьим узлом 140, с интерфейсом и доменом адресации третьего узла 140, которые ассоциированы с пересылкой для потока пакетов, и новые второй и третий идентификаторы канального уровня, которые ассоциируют потоки 167a, 168a пакетов по каналу 101 доступа с адресом третьего узла 140, и идентификаторы (131', 132') второго и третьего узла, ассоциированные с потоками 167b, 168b, которые обменивают с третьим узлом 140.
Четвертый узел 150 обеспечивает возможность доступа к множеству узлов, таким как третий узел 140 и ассоциированный домен адресации, из второго узла 130, при этом для второго узла не требуется управлять состоянием связи для каждого из указанных узлов, аналогично третьему узлу 140. В первом примерном варианте выполнения изобретения второй идентификатор канального уровня уникально идентифицирует элемент пересылки во втором узле 130, который ассоциирован с идентификатором 132' третьего узла. Идентификатор 132' третьего узла включен в поток I67d пакетов восходящего потока в четвертый узел 150 и может представлять собой либо адрес четвертого узла, который является специфичным для третьего узла 140, или идентификатор мультиплексирования, который выбирает элемент пересылки в четвертом узле 150, который ассоциирован со вторым собственным адресом 122 из дополнительного домена 112 адресации третьего узла в третьем узле 140. Четвертый узел 150 также имеет идентификатор 132' третьего узла в элементе пересылки, который ассоциирован с интерфейсом и доменом адресации третьего узла 140 для второго собственного адреса (канал 113 в дополнительном домене 112 адресации третьего узла), поэтому информация пересылки включает в себя новую информацию, которая не принимается в потоке 167d пакетов перенаправления. Поток 167a пакетов поэтому отображается на идентификатор третьего узла, ассоциированный со вторым идентификатором канального уровня, и его пересылают в четвертый узел 150, причем идентификатор 132' третьего узла обозначает уникальный элемент пересылки и новую информацию потока пакетов для потока пакетов в третий узел 140, в качестве потока 167e. В альтернативном варианте выполнения идентификатор третьего узла может включать в себя информацию, используемую четвертым узлом 150 для формирования пакетов перенаправления в потоке 167e, и, следовательно, процесс пересылки четвертого узла 150 включает в себя отображение информации перенаправления в потоке 167d в поток 167e.
Аналогично идентификатор 131' второго узла в четвертом узле 150 включен в элемент пересылки, который используется для потоков 168e пакетов, поступающих из третьего узла 140 через интерфейс в канал 113 в дополнительный домен 112 адресации третьего узла. Этот идентификатор 131' второго узла затем отображают в пределах элемента пересылки во втором узле 130 на второй идентификатор канального уровня, который используется в канале 101 доступа в фреймах канального уровня, в результате чего первый узел 120 может определять, что принимаемый поток 168a пакетов ассоциирован с дополнительным доменом 112 адресации третьего узла. Если первый узел 120 имеет множество собственных адресов из дополнительного домена 112 адресации третьего узла, тогда потоки пакетов и элементы пересылки, в случае необходимости, могут включать в себя информацию для третьих идентификаторов канального уровня, которые используются в каналах 101 доступа и в некоторых вариантах выполнения в потоках 167d, 168d, 167e, 168e перенаправления.
На фиг.7 иллюстрируется пример содержания 800 фрейма канального уровня восходящего потока (от первого во второй узел), включенного в фреймы между первым узлом 120 и вторым узлом 130, ассоциированными с новыми потоками пакетов и операциями пересылки в соответствии с изобретением. В части 864 фрейм включает в себя часть пакета из пакета, передаваемого из первого узла 120 во второй узел 130. В части 861 фрейм включает в себя первый идентификатор канального уровня, который уникально идентифицирует первый узел 120 со вторым узлом 130 между каждым из непосредственно соединенных узлов, в результате чего отправитель фрейма на канальном уровне может быть определен во втором узле 130. Часть 862 включает в себя второй идентификатор канального уровня, который ассоциирует участок пакета в части 864 с первым набором сохраненной информации во втором узле 130, который используется для пересылки пакетов между вторым узлом 130 и определенным интерфейсом, и/или доменом адресации в третьем узле 140, в случае необходимости, через четвертый узел 150. Необязательная часть 863 включает в себя третий идентификатор канального уровня, который различает множество элементов пересылки в первом наборе сохраненной информации, и при этом каждое значение третьего идентификатора канального уровня ассоциируют с одним из указанного множества элементов пересылки, и каждый из указанного множества элементов пересылки дополнительно ассоциируют с разными собственными адресами первого узла 120.
На фиг.8 представлен пример содержания 900 фрейма канального уровня нисходящего потока (из второго в первый узел), включенного в фреймы между вторым узлом 130 и первым узлом 120, ассоциированными с новыми потоками пакетов и операциями пересылки в соответствии с изобретением. Часть 964 фрейма включает в себя участок пакета из пакета, передаваемого в первый узел 120 из второго узла 130. В части 961 фрейм включает в себя первый идентификатор канального уровня, который уникально идентифицирует первый узел 120 со вторым узлом 130 среди каждого из непосредственно соединенных узлов, в результате чего получатель фрейма на канальном уровне может быть определен во втором узле 130. Часть 962 включает в себя второй идентификатор канального уровня, который ассоциирует участок пакета в части 964 с первым набором сохраненной информации во втором узле 130, который используется для передачи пакетов между определенным интерфейсом и/или доменом адресации в третьем узле 140, в случае необходимости через четвертый узел 150, в первый узел 120. Необязательная часть 963 включает в себя третий идентификатор канального уровня, который различает множество элементов демультиплексирования в канальном уровне в первом узле 120, при этом каждое значение третьего идентификатора канального уровня ассоциировано с разным собственным адресом первого узла 120, который дополнительно ассоциирован с интерфейсом и/или доменом адресации третьего узла 140.
На фиг.9 показан пример пакета 1000 перенаправления, который передают из второго узла 130 в третий узел 140. Часть 1064 включает в себя информацию из участка пакета, который был принят во втором узле 130 и который был перенаправлен в третий узел 140. Часть 1061 включает в себя адрес второго узла в качестве адреса источника пакета перенаправления. Часть 1062 включает в себя идентификатор третьего узла, который идентифицирует интерфейс и/или домен адресации в третьем узле 140, с которым ассоциирована информация перенаправленного пакета с целью пересылки. Часть 1062, в случае необходимости, может включать в себя адрес назначения третьего узла, который, в качестве альтернативы, может быть включен в необязательную часть 1063.
На фиг.10 показан пример пакета 1100 перенаправления, который передают из второго узла 130 в четвертый узел 150. Часть 1164 включает в себя информацию из участка пакета, который был принят во втором узле 130 и который перенаправляют в третий узел 140. Часть 1161 включает в себя адрес второго узла как адрес источника пакета перенаправления. Часть 1162 включает в себя идентификатор третьего узла, который идентифицирует интерфейс и/или домен адресации третьего узла 140 для четвертого узла 150, с которым ассоциирована информация перенаправленного пакета с целью пересылки. Часть 1162, в случае необходимости, может включать в себя адрес назначения четвертого узла. Если адрес четвертого узла не включен в часть 1162, тогда адрес четвертого узла включен в необязательную часть 1163.
На фиг.11 показан пример пакета 1200 перенаправления, который передают из третьего узла 140 или четвертого узла 150 во второй узел 130. Часть 1265 включает в себя информацию из участка пакета, который был принят в третьем узле 140 и который перенаправляют во второй узел 120. Часть 1261 включает в себя адрес третьего или четвертого узла в качестве адреса источника пакета перенаправления. Часть 1262 включает в себя идентификатор второго узла, который идентифицирует интерфейс и/или домен адресации в третьем узле 140, с которым ассоциирована информация перенаправляемого пакета с целью пересылки во втором узле 130. Часть 1262, в случае необходимости, может включать в себя адрес назначения второго узла 130, который, в качестве альтернативы, может быть включен в необязательную часть 1263. Часть 1264 включает в себя необязательный третий идентификатор канального уровня, который выбирает между множеством элементов пересылки, которые ассоциированы с множеством собственных адресов первого узла 120, в пределах первого набора информации, сохраненной во втором узле 130.
На фиг.2 показан пример первого узла, например конечного узла, такого как мобильный узел 120 в соответствии с изобретением, воплощенного в соответствии с настоящим изобретением. Пример первого узла 120 включает в себя сетевой интерфейс 250 входа/выхода, используемый для соединения первого узла 120 со вторым узлом 130, шину 206 передачи данных, соединяющую сетевой интерфейс 250 входа/выхода с процессором 204 и запоминающим устройством 210. Сетевой интерфейс 250 входа/выхода может включать в себя беспроводный и/или проводной интерфейсы (251, 253) и в первом случае имеет модуль 252 приемника, соединенный с приемной антенной 256, и модуль 254 передатчика, соединенный с передающей антенной 258. Запоминающее устройство 210 включает в себя информацию 215 конфигурации, модуль 212 приложения мобильной связи, модуль 213 пересылки и мультиплексирования и операционную информацию 218. Процессор 204, например ЦПУ управляет различными модулями в соответствии с информацией 215 конфигурации, операционной информацией 218 и информацией пакета, которую принимают и передают через сетевой интерфейс 250 входа/выхода. Модуль 212 приложения мобильной связи использует передачу сигналов для поддержания состояния передачи мобильности в первом узле 120, втором узле 130, третьем узле 140 и необязательном четвертом узле 150. Модуль 212 приложения мобильной связи генерирует пакеты приложения восходящего потока, которые передают в модуль 213 пересылки и мультиплексирования, где каждый пакет мультиплексируют в один или больше фреймов канального уровня. Модуль 213 пересылки и мультиплексирования принимает фреймы канального уровня нисходящего потока из сетевого интерфейса 250 входа/выхода и демультиплексирует один или больше фреймов для формирования принимаемого пакета нисходящего потока, который затем пересылают в модуль 212 приложения мобильной связи. Модуль 212 приложения мобильной связи имеет процесс, ассоциированный с пакетами, который использует первый собственный адрес 223, и процесс, ассоциированный с пакетами, который использует второй собственный адрес 224. Операционная информация 218 включает в себя состояние 332 прикладной программы мобильности, такое как информация пакетов, предназначенная для передачи, и которая была принята в первом узле 120. Операционная информация 218 дополнительно включает в себя состояние, которое либо заполнено из информации 215 конфигурации или получено из второго узла 130, третьего узла 140 и/или необязательного четвертого узла 150, в качестве результата передачи сигналов приложения мобильной связи, выполняемой модулем 212 приложения мобильной связи. Операционная информация 218 включает в себя первый идентификатор 219 канального уровня и состояние 220 третьего узла. Первый идентификатор 219 канального уровня известен для первого узла 120 и второго узла 130 как текущий идентификатор канального уровня первого узла 120 по каналу 101 доступа. Состояние 220 третьего узла включает в себя адрес 221 третьего узла и второй идентификатор 222 канального уровня. Адрес 221 третьего узла представляет собой адрес третьего узла 140. Второй идентификатор 222 канального уровня включает в себя первый собственный адрес 223, второй собственный адрес 224, третий ID1 223 канального уровня и третий ID2 234 канального уровня. Второй идентификатор 222 канального уровня согласован со вторым узлом 130 как идентификатор, который ассоциирован с состоянием пересылки во втором узле 130 для первого собственного адреса 223 и необязательного второго собственного адреса 224, которые представляют собой адреса из домена адресации третьего узла 140. Третьи идентификатор 1 и идентификатор 2 233, 234 канального уровня дополнительно согласованы со вторым узлом 130 как третьи идентификаторы канального уровня, которые обозначают, что фрейм канального уровня содержит участок пакета, который ассоциирован с первым собственным адресом 223 и вторым собственным адресом 224 соответственно.
На фиг.3 показан пример второго узла, например внешний агент 130 мобильной связи в соответствии с изобретением, выполненным в соответствии с настоящим изобретением. Пример второго узла 130 включает в себя сетевой интерфейс 350 входа/выхода, используемый для соединения второго узла 130 с первым узлом 120, например, через канал 101, сетевой интерфейс 351 входа/выхода, используемый для соединения второго узла 120 с другими сетевыми узлами, например, через канал 102, процессор 304 и запоминающее устройство 310. Различные элементы 350, 351, 304 и 310 соединены вместе через шину 306, через которую различные элементы могут выполнять обмен данными и информацией. Сетевой интерфейс 350 входа/выхода в канале 101 может включать в себя беспроводный и/или проводной интерфейсы (353, 355) и в первом случае имеет модуль 352 приемника, соединенный с приемной антенной 356, и модуль 354 передатчика, соединенный с передающей антенной 358. Сетевой интерфейс 351 входа/выхода в канале 102 может включать в себя беспроводный и/или проводной интерфейсы и выполняет функцию интерфейса в основную сеть в направлении третьего и четвертого узлов 140, 150.
Запоминающее устройство 310 включает в себя информацию 315 конфигурации, модуль 312 внешнего агента мобильной связи, модуль 313 пересылки и мультиплексирования и операционную информацию 318 для первого узла 120, а также операционную информацию 317 для других узлов, аналогичных первому узлу 120, непосредственно соединенному со вторым узлом 130. Процессор 304 управляет различными модулями в соответствии с информацией 315 конфигурации, операционной информацией 318 и информацией пакета, которую принимают и передают через сетевые интерфейсы 350, 351 входа/выхода, которые ассоциированы с первым узлом 120 и сетевым узлом 104. Модуль 312 внешнего агента мобильной связи использует передачу сигналов для поддержания состояния передачи мобильности в первом узле 120, втором узле 130, третьем узле 140 и необязательном четвертом узле 150. Модуль 313 пересылки и мультиплексирования принимает пакеты восходящего потока из первого узла 120 и создает пакеты перенаправления восходящего потока под управлением модуля 312 внешнего агента мобильной связи, которые пересылают в направлении третьего узла 140. Модуль 313 пересылки и мультиплексирования принимает пакеты перенаправления нисходящего потока из третьего или четвертого узла 140, 150 и под управлением модуля 312 внешнего агента мобильной связи восстанавливает перенаправленные пакеты, которые затем пересылает в первый узел 120 в виде фреймов канального уровня. Операционная информация 318 включает в себя состояние 340 пересылки пакета, такое как информация пакета, предназначенного для передачи, который был принят во втором узле 130, и состояние 335 локальной мобильности, ассоциированное с модулем 312 внешнего агента мобильной связи. Операционная информация 318 дополнительно включает в себя состояние, которое либо заполняется из информации 315 конфигурации или поступает из первого узла 120, третьего узла 140 и/или необязательного четвертого узла 150, в результате передачи сигналов мобильной связи, выполняемой модулем 312 внешнего агента мобильной связи для потоков, ассоциированных с первым узлом 120. Операционная информация 318 также включает в себя первый идентификатор 319 канального уровня. Первый идентификатор 319 канального уровня известен первому узлу 120 и второму узлу 130 через состояние 332, 335 мобильности как текущий идентификатор канального уровня первого узла 120 для канала 101 доступа. Операционная информация 318 также включает в себя первый набор сохраненной информации 320, которая поддерживает передачу пакетов между первым узлом 120 и третьим узлом 140.
Первый набор сохраненной информации 320 (состояние третьего узла) включает в себя адрес 321 третьего узла, адрес 338 четвертого узла, информацию 322 пересылки второго идентификатора канального уровня, идентификатор 328 второго узла, второй идентификатор 327 канального уровня и информацию 337 пересылки идентификатора второго узла. Информация пересылки второго идентификатора канального уровня включает в себя первый собственный адрес 323, второй собственный адрес 324, первый третий идентификатор 333 канального уровня, второй третий идентификатор 334 канального уровня, первый идентификатор 325 третьего узла и второй идентификатор 326 третьего узла. Информация 337 пересылки идентификатора второго узла включает в себя указатель 329 второго идентификатора канального уровня и указатель 339 третьего идентификатора канального уровня.
Адрес 321 третьего узла представляет собой адрес третьего узла 140, и адрес 338 четвертого узла представляет собой адрес необязательного четвертого узла 150. Второй идентификатор 327 канального уровня согласован с первым узлом 120 как идентификатор, который ассоциирован с состоянием пересылки во втором узле 130 для первого собственного адреса 323 и необязательного второго собственного адреса 324, которые выделены для первого узла 120 из домена адресации третьего узла 140. Со вторым идентификатором 327 канального уровня ассоциирована информация 322 пересылки второго идентификатора канального уровня. Информация 322 пересылки включает в себя 1-й и 2-й третьи идентификаторы 333, 334 канального уровня, которые также известны для первого узла 120 как третий идентификатор канального уровня, который обозначает, что фрейм канального уровня содержит участок пакета, который ассоциирован с первым собственным адресом 323 и вторым собственным адресом 324, соответственно. Когда первый узел 120 имеет множество собственных адресов из одного домена адресации третьего узла 140, тогда, если третий идентификатор канального уровня сохранен во втором узле 130, то второй узел 130 может не сохранять информацию собственного адреса, которая ассоциирована с указанным идентификатором канального уровня с целью передачи, что является особенно предпочтительным, когда первый узел 120 должен выполнять пересылку на канальном уровне. С каждым из третьих идентификаторов 333, 334 канального уровня и собственных адресов 323, 324 ассоциирован 1-й и 2-й идентификаторы 325, 326 третьего узла, которые должны быть включены в пакеты перенаправления в направлении третьего или четвертого узлов 140, 150. 1-й и 2-й идентификаторы 325, 326 третьего узла могут иметь одинаковое значение или могут быть разными для пакетов перенаправления, которые ассоциированы с первым и вторым собственными адресами. 1-й третий идентификатор 333 канального уровня может быть включен в пакеты перенаправления с 1-м идентификатором 325 третьего узла, что позволяет различать пакеты перенаправления, ассоциированные с первым и вторым собственными адресами 323, 324, когда 1-й и 2-й идентификаторы 325, 326 третьего узла имеют одинаковое значение. Идентификатор 328 второго узла согласован с третьим или четвертым узлом 140, 150 как идентификатор, который ассоциирован с состоянием пересылки во втором узле 130 для первого собственного адреса 323 и необязательного второго собственного адреса 324, которые выделены для первого узла 120 из определенного домена адресации третьего узла 140. С идентификатором 328 второго узла ассоциирована информация 337 пересылки, которая идентифицирует ассоциированный второй идентификатор 327 канального уровня через указатель 329 второго идентификатора канального уровня, которая идентифицирует один из 1-го и 2-го третьего идентификаторов 333, 334 канального уровня, которые ожидаются в перенаправляемом пакете через указатель 339 необязательного третьего идентификатора канального уровня. Если необязательный третий идентификатор канального уровня не включен в принимаемый пакет перенаправления, тогда один из 1-го и 2-го третьего идентификаторов канального уровня может быть определен из домашних адресов 323, 324 в информации 322 путем сравнения со значением собственного адреса в адресе назначения перенаправляемого пакета.
На фиг.4 представлен примерный третий узел, например агент мобильной связи, такой как собственный агент 140 в соответствии с изобретением, выполненным в соответствии с изобретением. Примерный третий узел 140 включает в себя шину 406 передачи данных, соединяющую сетевые интерфейсы 401 входа/выхода с процессором 404 и запоминающим устройством 310. Сетевые интерфейсы 401 входа/выхода в третьем узле 140 соединены с каналом 107 и каналом 113 в домене 111 адресации третьего узла и дополнительно в домене 112 адресации третьего узла. Сетевые интерфейсы 401 могут включать в себя беспроводные и/или проводные интерфейсы. Запоминающее устройство 410 включает в себя информацию 415 конфигурации, модуль 412 агента мобильной связи, модуль 413 пересылки и мультиплексирования, модуль 443 маршрутизации и операционную информацию 418. Процессор 404 управляет различными модулями в соответствии с информацией 415 конфигурации, операционной информацией 418 и информацией пакета, которую принимают и передают через сетевые интерфейсы 401 входа/выхода, которые ассоциированы с первым узлом 120. Модуль 412 собственного агента мобильной связи использует передачу сигналов для поддержания состояния передачи мобильности в первом узле 120, втором узле 130, третьем узле 140 и необязательном четвертом узле 150. Модуль 413 пересылки и мультиплексирования принимает пакеты перенаправления восходящего потока и создает пакеты перенаправления нисходящего потока под управлением модуля 412 агента мобильной связи. Операционная информация 418 включает в себя состояние 440 пересылки пакета, такое как информация пакета, предназначенная для передачи, которая была принята, и состояние 435 локальной мобильности, ассоциированное с модулем 412 агента мобильной связи. Операционная информация 418 дополнительно включает в себя состояние, которое либо заполняется из информации 415 конфигурации или поступает из первого узла 120, второго узла 130, третьего узла 140 и/или необязательного четвертого узла 150, в результате передачи сигналов мобильной связи, выполняемой модулем 412 агента мобильной связи для потоков, ассоциированных с первым узлом 120.
В третьем узле 140 в операционной информации 418 сохраняется состояние 423 пересылки для первого узла 120 и информация 499 состояния пересылки для других конечных узлов. Состояние 423 пересылки в третьем узле 140 для первого узла 120 включает в себя: состояние 424 пересылки восходящего потока для первого собственного адреса, состояние 486 пересылки нисходящего потока для первого собственного адреса, состояние 484 пересылки восходящего потока для второго собственного адреса и состояние 426 пересылки нисходящего потока для второго собственного адреса. Состояние 424 пересылки восходящего потока для первого собственного адреса включает в себя ассоциированный идентификатор 425 третьего узла, который принимают в пакетах перенаправления, и ассоциированный исходящий интерфейс 429, в направлении которого требуется передавать восстановленные перенаправленные пакеты. Состояние 486 пересылки нисходящего потока для первого собственного адреса включает в себя ассоциированный входящий интерфейс 487, через который принимают пакеты, которые ассоциированы с первым собственным адресом и которые должны быть перенаправлены, и ассоциированный идентификатор 488 второго узла, который должен быть включен в указанные перенаправляемые пакеты, ассоциированные с указанным первым собственным адресом. Состояние 484 пересылки восходящего потока для второго собственного адреса включает в себя ассоциированный идентификатор 485 третьего узла, который должен быть принят в пакетах перенаправления, и ассоциированный исходящий интерфейс 489, в направлении которого восстановленные перенаправляемые пакеты должны быть пересланы. Состояние 426 пересылки нисходящего потока для второго собственного адреса включает в себя ассоциированный входящий интерфейс 427, через который принимают пакеты, которые ассоциированы со вторым собственным адресом и которые должны быть перенаправлены, и ассоциированный идентификатор 428 второго узла, который должен быть включен в указанные перенаправляемые пакеты, ассоциированные со вторым собственным адресом.
Операционная информация 418 в третьем узле 140 также включает в себя состояние 450 пересылки для четвертого узла 150, которое включает в себя входящий и исходящий интерфейс 451 в третьем узле 140 и ассоциированный адрес 452 четвертого узла, в который и из которого пересылают пакеты перенаправления.
Операционная информация 418, кроме того, включает в себя состояние 460, 470 маршрутизации в третьем узле 140 для префиксов, которые включены в первый собственный адрес и во второй собственный адрес первого узла 120. Состояние 460 маршрутизации третьего узла для префикса, включенное в первый собственный адрес первого узла 120, включает в себя префикс 461 первого собственного адреса. Состояние маршрутизации третьего узла для префикса, включенного во второй собственный адрес для первого узла 120, включает в себя префикс 471 второго собственного адреса. Операционная информация 418 дополнительно включает в себя состояние маршрутизации третьего узла для префикса, включенного в первый и второй собственные адреса для дополнительных конечных узлов 498. Каждый префикс объявляется модулем 443 маршрутизации в третьем узле 140 в один из домена 111 адресации третьего узла и дополнительного домена 112 адресации третьего узла. Операционная информация 418 также включает в себя, в некоторых вариантах выполнения, третий идентификатор 490 канального уровня, который, в случае необходимости, включают в пакеты перенаправления.
На фиг.5 показан примерный четвертый узел, например агент 150 мобильной связи в соответствии с изобретением, выполненный в соответствии с настоящим изобретением. Примерный четвертый узел 150 включает в себя шину 506 передачи данных, соединяющую сетевые интерфейсы 501 входа/выхода с процессором 504 и запоминающим устройством 510. Сетевые интерфейсы ввода/вывода 501 в четвертом узле 150 соединены с каналом 103' в первом домене 110 адресации. Сетевые интерфейсы 501 могут включать в себя беспроводные и/или проводные интерфейсы. Запоминающее устройство 510 включает в себя информацию 515 конфигурации, модуль 512 агента мобильной связи, модуль 513 пересылки и мультиплексирования и операционную информацию 518. Процессор 504 управляет разными модулями в соответствии с информацией 515 конфигурации, операционной информацией 518 и информацией пакета, которую принимают и передают через сетевые интерфейсы 501 входа/выхода, которые ассоциированы с первым узлом 120. Модуль 512 собственного агента мобильной связи использует передачу сигналов для поддержания состояния передачи мобильности в первом узле 120, втором узле 130 и третьем узле 140. Модуль 513 пересылки и мультиплексирования принимает пакеты перенаправления восходящего потока и создает пакеты перенаправления нисходящего потока под управлением модуля 512 агента мобильной связи. Операционная информация 518 включает в себя состояние 540 пересылки пакета, такое как информация пакета, предназначенного для передачи, которая была принята, и состояние 535 локальной мобильности, ассоциированное с модулем 512 агента мобильной связи. Операционная информация 518 дополнительно включает в себя состояние, которое либо заполнено из информации 515 конфигурации или получено из первого узла 120, второго узла 130 и/или третьего узла 140 в результате передачи сигналов мобильности, выполняемой модулем 512 агента мобильной связи для потоков, ассоциированных с первым узлом 120.
Операционная информация 518 в четвертом узле 150 также включает в себя состояние 530 пересылки в четвертый узел 150 со вторым и третьим узлами 130, 140. Состояние 530 пересылки включает в себя состояние 531 восходящего потока для первого собственного адреса, состояние 584 нисходящего потока для первого собственного адреса, состояние 581 восходящего потока для второго собственного адреса и состояние 534 нисходящего потока для второго собственного адреса. Состояние 531 восходящего потока для первого собственного адреса включает в себя идентификатор 532 третьего узла, включенный в пакеты перенаправления восходящего потока, ассоциированные с первым собственным адресом из второго узла 130, который отображается на адрес 533 третьего узла, в направлении которого пересылают пакеты перенаправления. Состояние 584 нисходящего потока для первого собственного адреса включают в себя идентификатор 585 второго узла, принимаемый в пакетах перенаправления нисходящего потока, ассоциированных с первым собственным адресом из третьего узла 140, который отображается на адрес 586 второго узла, в направлении которого должны быть пересланы пакеты перенаправления.
Состояние 581 восходящего потока для второго собственного адреса включает в себя идентификатор 582 третьего узла, включенный в пакеты перенаправления восходящего потока, ассоциированные со вторым собственным адресом из второго узла 130, который отображается на адрес 583 третьего узла, в направлении которого пересылают пакеты перенаправления. Состояние 534 нисходящего потока для второго собственного адреса включают в себя идентификатор 535 второго узла, который должен быть принят в пакетах перенаправления нисходящего потока, ассоциированных со вторым собственным адресом из третьего узла 140, который отображается на адрес 536 второго узла, в направлении которого должны быть переданы пакеты перенаправления.
В некоторых вариантах выполнения, в которых используется альтернативный вариант выполнения пересылки, в случае четвертого узла 150 информация 530 состояния включает в себя идентификатор 590 третьего узла восходящего потока в направлении третьего узла 140, который отличается от, но который отображается на идентификатор 491 третьего узла, принимаемый из второго узла 130 (например, четвертый узел выполняет коммутацию идентификатора третьего узла), и идентификатор 592 второго узла нисходящего потока в направлении второго узла 130, который отличается от, но отображается на идентификатор 593 второго узла, принятый из третьего узла 140 (например, четвертый узел выполняет коммутацию идентификатора второго узла). Также должно быть ясно, что хотя при пересылке пакета перенаправления восходящего потока используется идентификатор третьего узла и при пересылке пакета перенаправления нисходящего потока используется идентификатор второго узла, значение информации мультиплексирования в идентификаторах третьего и второго узла для конкретного потока пакетов между интерфейсом первого узла 120 и третьего узла и/или доменом адресации может быть одинаковым.
На фиг.6, содержащей комбинацию из фиг.6A и фиг.6B, представлена блок-схема 700 последовательности операций, иллюстрирующая примерные способы в соответствии с настоящим изобретением, выполняемые при работе второго узла 130. На фиг.6A способ начинается на этапе 600, после которого обработка переходит на этап 601, где инициализируют сетевые узлы в первом домене 110 адресации, домен 111 адресации третьего узла и дополнительный домен 112 адресации третьего узла, включая второй узел 130. На этапе 602 инициализируют каналы для передачи данных между вторым узлом 130 и первым, третьим и четвертым узлами 120, 140, 150, включая сохранение первого, второго и третьего идентификаторов канального уровня, идентификаторов второго и третьего узла и адресов первого, третьего и четвертого узлов 120, 140, 150, предназначенных для использования, например, для обмена данными в виде фреймов и пакетов со вторым узлом 130. Способ переходит через соединительный узел А 603 на этап 604, где второй узел 130 во время работы отслеживает фреймы из первого узла 120. Если принимают фрейм, который включает в себя участок первого пакета, операция переходит с этапа 604 на этап 606. На этапе 606 второй узел 130 во время работы принимает фрейм, включающий в себя участок первого пакета для пакета, а не фрейм, включающий в себя остальной участок указанного пакета, причем указанный первый участок пакета включает в себя часть заголовка пакета. Фрейм, принятый с этапа 606, включает в себя первый и второй идентификаторы канального уровня. На этапе 608 второй узел 130 во время работы определяет первый набор сохраненной информации, который ассоциирован с первым и вторым идентификаторами канального уровня из принятого фрейма. Если первый набор сохраненной информации включает в себя множество элементов 609 информации пересылки, тогда операция переходит с этапа 608 на этап 610. Однако, если первый набор сохраненной информации включает в себя один элемент 611 пересылки, тогда операция переходит с этапа 608 на этап 616. Если на этапе 610 принятый фрейм включает в себя необязательный третий идентификатор канального уровня, тогда последовательность операций переходит на этап 612. На этапе 612 второй узел 130 во время работы определяет один из множества элементов информации пересылки, который включает в себя указанный третий идентификатор канального уровня принимаемого фрейма. Если на этапе 610 полученный фрейм не включает в себя необязательный третий идентификатор канального уровня, тогда последовательность операций переходит с этапа 610 на этап 614. На этапе 614 второй узел 130 во время работы определяет один из множества элементов информации пересылки, который включает в себя адрес источника принятого пакета, который включает в себя собственный адрес. После идентификации одного элемента информации пересылки на любом из этапа 612, этапа 614 или этапа 608 последовательность операции переходит на этап 616. На этапе 616 второй узел 130 во время работы определяет идентификатор третьего узла и адрес узла восходящего потока по определенному одному элементу информации пересылки. Далее, на этапе 618, второй узел 130 во время работы генерирует пакет перенаправления как функцию указанной определенной информации пересылки, указанный пакет перенаправления включает в себя информацию из принятого первого участка пакета и, в случае необходимости, включает в себя третий идентификатор канального уровня, который был идентифицирован на этапе 610. Операция переходит с этапа 618 на этап 620. На этапе 620 второй узел 130 при работе передает сгенерированный пакет перенаправления в адрес узла восходящего потока, причем указанный узел восходящего потока представляет собой один из третьего узла 140 или четвертого узла 150, и процесс возвращается через соединительный узел А 603 на этап 604, где ожидает прием дополнительных фреймов, которые содержат первый участок пакета.
Возвращаясь к этапу 602, способ дополнительно переходит через соединительный узел B 699 на этап 708, от которого способ дополнительно описан со ссылкой на фиг.6B.
На фиг.6B способ продолжается от соединительного узла B 699 на этапе 708, где второй узел 130 во время работы отслеживает пакеты из третьего или четвертого узлов 140, 150. На этапе 710 второй узел 130 во время работы принимает пакет перенаправления, включенный в перенаправляемый пакет. На этапе 712 второй узел 130 во время работы определяет идентификатор второго узла из принятого пакета перенаправления. На этапе 714 второй узел 130 во время работы идентифицирует первый набор сохраненной информации как функцию идентификатора второго узла, включенную в принятый второй перенаправленный пакет, и, в случае необходимости, как функцию адреса источника, принятого второго перенаправленного пакета. Если первый набор сохраненной информации включает в себя множество элементов 715 информации пересылки, обработка переходит с этапа 714 на этап 716; однако если первый набор сохраненной информации включает в себя один элемент 721 пересылки, тогда операция переходит с этапа 714 на этап 722. Если на этапе 716 принятый пакет перенаправления включает в себя необязательный третий идентификатор канального уровня, тогда операция переходит с этапа 716 на этап 718. На этапе 718 второй узел 130 во время работы определяет один из множества элементов информации пересылки, который включает в себя указанный третий идентификатор канального уровня перенаправленного пакета. Если на этапе 716 принятый пакет перенаправления не включает в себя необязательный третий идентификатор канального уровня, тогда операция переходит с этапа 716 на этап 720. На этапе 720 второй узел 130 во время работы определяет один из множества элементов информации пересылки, который включает в себя адрес назначения перенаправляемого пакета в пределах принимаемого пакета перенаправления, который включает в себя собственный адрес. После идентификации одного элемента информации пересылки операции переходят с этапа 714, 718 или этапа 720 на этап 722. На этапе 722 второй узел 130 во время работы определяет первый, второй и необязательный третий идентификаторы канального уровня из определенной информации пересылки. Затем на этапе 723 второй узел 130 во время работы генерирует пакет, включающий в себя информацию из указанного принятого второго перенаправленного пакета. Затем, на этапе 724, второй узел 130 во время работы генерирует фрейм канального уровня, включающий в себя участок сгенерированного пакета, и дополнительно включает в себя определенные идентификаторы канального уровня. Наконец, на этапе 726, второй узел 130 во время работы передает сгенерированный фрейм канального уровня в первый узел 120, который ассоциирован с первым идентификатором канального уровня, включенным в указанный фрейм канального уровня, и способ затем возвращается через соединительный узел B 699 на этап 708 для отслеживания дополнительных пакетов из третьего или от четвертого узлов 140, 150.
Таким образом, новые идентификаторы канального уровня в канале доступа обеспечивают разделение канального уровня потоков пакетов, и это разделение отображается во втором узле 130 либо на разделение потоков на канальном уровне, или на уровне IP, что идентифицируется идентификаторами второго и третьего узлов между вторым узлом 130 и определенным доменом адресации/интерфейсом в третьем узле 140. Это устанавливает виртуальную частную сеть между первым узлом 120 и каждым доменом уникальной адресации и/или интерфейсом в третьем узле 140. Когда четвертый узел 150 расположен между вторым и третьим узлами 130, 140, тогда состояние VPN должно поддерживаться через четвертый узел 150, либо делая уникальными идентификаторы второго и третьего узлов и неизменяемыми в четвертом узле 150, или с использованием разных идентификаторов второго, третьего узлов в каналах со вторым и третьим узлами 130, 140, и с последующим отображением состояния в четвертом узле 150, который выполняет отображение между разными идентификаторами второго, третьего узла по каждому каналу, по мере того как поток пакетов проходит через четвертый узел 150. Идентификаторы VPN и состояние пересылки отличаются для каждого домена интерфейса/адресации третьего узла 140. Они также могут быть разными для каждого первого узла 120 в конкретном втором узле 130, разными для каждого второго узла 130, но общими для каждого из непосредственно соединенных конечных узлов в этом втором узле, или одинаковыми для каждого из конечных узлов для любого второго узла 130, который соединен с третьим узлом 140. Состояние VPN включает в себя информацию, которую VPN может использовать для идентификации и успешной доставки пакетов, без необходимости отслеживания комбинации собственного адреса, адреса третьего узла и домена адресации в третьем узле, которые в комбинации определяют глобально уникальный адрес, даже когда собственный адрес представляет частный или другой не уникальный глобально адрес.
В изобретении поддерживаются другие способы, кроме IP в IP туннелях для переназначения пакета между вторым узлом 130 и третьим 140 или четвертым узлом 150; причем указанные способы включают в себя, например, идентификатор потока IPv7, заголовки маршрутизации IPv6 (протокол Интернет версия 6), туннели GRE (инкапсуляции общего маршрутизатора), туннели IPSEC, а также технологии VPN (частной виртуальной сети), такие как MPLS (многопротокольная коммутация на основе признаков) и коммутируемые цепи.
Хотя изобретение было описано на примере перенаправления и пересылки пакета на основе MIP, изобретение может применяться для других схем мобильности, в которых используют состояние передачи мобильности, которое должно быть уникальным для множества потоков, которые проходят по каналу доступа для МN и когда МN может использовать совпадающие адреса из перекрывающихся совокупностей адресов, которые выделены из одного или больше основных узлов.
Сообщения могут быть сохранены на физическом носителе, считываемом компьютером, таком как жесткий диск, запоминающее устройство или другое устройство-накопитель, как набор битов, размещенных в виде модулей в указанном считываемом компьютером носителе. Поля в указанных сообщениях могут быть сохранены на носителе информации как расположенные рядом друг с другом наборы битов. Сообщения, генерируемые и передаваемые в соответствии с изобретением, сохраняют, например, временно в буферах и/или в других запоминающих устройствах, воплощенных как физический считываемый компьютером носитель информации, используемый для сохранения сообщения. Сообщения сохраняют, например помещают в буфер в считываемом компьютером носителе информации, включенном в узлы, через которые проходят сообщения, и/или в каждый узел, который генерирует или принимает сообщение. Программные модули также могут быть сохранены в физическом считываемом компьютером запоминающем устройстве.
Различные свойства настоящего изобретения выполнены с использованием модулей. Такие модули могут быть воплощены с использованием программных средств, аппаратных средств или комбинации программных и аппаратных средств. Многие из описанных выше способов или этапов способов могут быть выполнены с использованием инструкций, выполняемых компьютером, таких как программное средство, включенное в считываемый компьютером носитель информации, такой как запоминающее устройство, например, ОЗУ гибкий диск и т.д., для управления компьютером, например компьютером общего назначения, с использованием или без использования дополнительных аппаратных средств, для воплощения всех или частей описанных выше способов. В соответствии с этим, помимо прочего, настоящее изобретение направлено на считываемый компьютером носитель информации, включающий в себя выполняемые компьютером инструкции, предназначенные для обеспечения выполнения машиной, например процессором и соответствующими аппаратными средствами, одного или больше этапов описанного выше способа (способов). Сообщения, которые генерируют и/или передают в соответствии с изобретением, сохраняют на считываемом компьютером носителе информации, например в запоминающем устройстве (ОЗУ), в устройстве, генерирующем, передающем и/или принимающем сообщение или сообщения. Настоящее изобретение направлено на, помимо прочего, сохранение в запоминающем устройстве новых сообщений в соответствии с настоящим изобретением.
Множество вариантов способов и устройства в соответствии с настоящим изобретением, дополнительных к описанных выше, будут очевидны для специалиста в данной области техники с учетом приведенного выше описания изобретения. Такие варианты следует рассматривать как находящиеся в пределах объема изобретения. Способы и устройство в соответствии с настоящим изобретением можно использовать с CDMA (МДКР, многостанционный доступ с кодовым разделением каналов), мультиплексированием с ортогональным частотным разделением каналов (МОЧР, OFDM) или различными другими типами технологий связи, которые можно применять для построения беспроводных каналов связи между узлами доступа, такими как базовые станции, маршрутизаторы доступа и мобильные узлы. В соответствии с этим в некоторых вариантах выполнения базовые станции устанавливают каналы связи с мобильными узлами, используя OFDM или CDMA. В различных вариантах выполнения мобильные узлы выполнены как переносные компьютеры, карманные персональные компьютеры (КПК) или другие портативные устройства, включающие в себя схемы приемника/передатчика и логические схемы и/или процедуры, предназначенные для воплощения способов в соответствии с настоящим изобретением.
Изобретение относится к системам мобильной связи. Технический результат заключается в устранении неоднозначности при пересылке пакетов. Описан способ пересылки мобильного IP (MIP), в котором дополнительные идентификаторы канального уровня доступа и идентификаторы пакета данных перенаправления используют для обеспечения однозначной пересылки через внешний агент MIP, когда мобильный узел имеет множество собственных адресов и/или когда собственный агент или некоторый промежуточный узел MIP между внешним агентом и собственным агентом поддерживают множество совокупностей собственных адресов из перекрывающихся пространств адресов. Новые идентификаторы используют для обеспечения наличия достаточной информации пересылки совместно с информацией в передаваемых пакетах, для уникальной идентификации каждого потока пакетов. 22 з.п. ф-лы, 13 ил.
1. Способ связи, предназначенный для использования в системе, включающей в себя первый и второй узел, и третий узел, причем указанный первый и второй узлы расположены в первом домене адресации и непосредственно соединены между собой с помощью канала доступа, при этом указанный первый узел использует первый собственный адрес, который включает в себя префикс адреса, соответствующий домену адресации третьего узла, указанный префикс включен в объявление маршрутизации, которое передают в третий узел, причем указанное объявление маршрутизации ассоциировано с системой маршрутизации указанного домена адресации третьего узла, указанный второй узел сохраняет в таблице маршрутизации первый набор сохраненной информации, которая ассоциирует первый идентификатор канального уровня и второй идентификатор канального уровня с идентификатором третьего узла, причем указанный первый идентификатор канального уровня уникально идентифицирует первый узел среди всех других узлов, непосредственно соединенных со вторым узлом, причем способ заключается в том, что
обеспечивают работу второго узла для приема фрейма канального уровня из первого узла, причем указанный фрейм канального уровня включает в себя первый участок пакета и указанный первый и указанный второй идентификаторы канального уровня;
обеспечивают работу указанного второго узла для использования указанных первого и второго идентификаторов канального уровня, включенных в указанный принятый фрейм канального уровня, для идентификации из указанного первого набора сохраненной информации, информации пересылки для принятого пакета, который включает в себя указанный принятый первый участок пакета, причем указанная информация пересылки включает в себя, по меньшей мере, указанный идентификатор третьего узла и адрес узла восходящего потока;
обеспечивают работу второго узла для генерирования первого пакета перенаправления, включающего в себя информацию заголовка, полученную из участка принятого пакета, и указанный идентифицированный идентификатор третьего узла; и
обеспечивают работу второго узла для передачи указанного первого пакета перенаправления в направлении узла восходящего потока, идентифицированного указанным адресом узла восходящего потока.
2. Способ по п.1, в котором первый узел представляет собой мобильный узел, второй узел представляет собой внешний агент MIP, третий узел представляет собой собственный агент MIP, домен адресации третьего узла включен в первый домен адресации, идентификатор третьего узла включает в себя адрес третьего узла, и первый пакет перенаправления передают в направлении третьего узла.
3. Способ по п.1, в котором идентификатор третьего узла включает в себя информацию, которая включена в один из первого и второго идентификаторов канального уровня.
4. Способ по п.3, в котором первый и второй идентификаторы канального уровня представляют собой адреса канального уровня, которые используют как один из, по меньшей мере, адреса источника, адреса назначения или адреса соединения в фрейме канального уровня.
5. Способ по п.1, в котором идентификатор третьего узла включает в себя информацию, которая идентифицирует домен адресации третьего узла.
6. Способ по п.1, в котором первый узел имеет второй собственный адрес, который включает в себя префикс адреса, соответствующий дополнительному домену адресации указанного третьего узла, причем указанный префикс включен в объявление маршрутизации, которое передают посредством указанного третьего узла, указанное объявление маршрутизации ассоциировано с системой маршрутизации указанного дополнительного домена адресации третьего узла, указанный первый набор сохраненной информации, который идентифицируют посредством указанных первого и второго идентификаторов канального уровня, включает в себя один идентификатор третьего узла; причем указанный первый набор сохраненной информации не включает в себя указанный второй адрес и его не используют для пересылки пакетов, включающих в себя указанный второй адрес.
7. Способ по п.1, в котором первый узел имеет второй собственный адрес, причем указанный второй собственный адрес включает в себя префикс адреса, соответствующий домену адресации третьего узла, причем указанный префикс включен в объявление маршрутизации, которое передают в указанный третий узел, при этом указанное объявление маршрутизации ассоциировано с системой маршрутизации указанного домена адресации третьего узла, указанный первый набор сохраненной информации, который идентифицируют посредством указанных первого и второго идентификаторов канального уровня, включает в себя первый и второй элементы информации пересылки, причем первый элемент информации пересылки включает в себя информацию пересылки для указанного первого собственного адреса, указанный второй элемент информации пересылки включает в себя информацию пересылки для указанного второго собственного адреса.
8. Способ по п.7, в котором идентификатор третьего узла, который включают в первый элемент пересылки, отличается от идентификатора третьего узла, который включают во второй элемент пересылки.
9. Способ по п.7, в котором этап, на котором обеспечивают работу указанного второго узла для использования указанных первого и второго идентификаторов канального уровня, включенных в указанный принятый фрейм канального уровня, для идентификации из указанного первого набора сохраненной информации, включает в себя этапы, на которых
выбирают первый элемент информации пересылки, когда принятый участок первого пакета включает в себя первый собственный адрес; и
выбирают второй элемент информации пересылки, когда принятый участок первого пакета включает в себя второй собственный адрес.
10. Способ по п.7, в котором указанный первый элемент информации пересылки дополнительно включает в себя первый третий идентификатор канального уровня, и указанный второй элемент информации пересылки включает в себя второй третий идентификатор канального уровня; и в котором указанный принятый фрейм канального уровня дополнительно включает в себя принятый третий идентификатор канального уровня; и
при этом этап, на котором обеспечивают работу указанного второго узла для использования указанного первого и второго идентификаторов канального уровня, включенных в указанный принятый фрейм канального уровня, для идентификации из указанного первого набора сохраненной информации, включает в себя этапы, на которых
выбирают первый элемент информации пересылки, когда принятый третий идентификатор канального уровня соответствует первому третьему идентификатору канального уровня; и
выбирают второй элемент информации пересылки, когда принятый третий идентификатор канального уровня соответствует второму третьему идентификатору канального уровня.
11. Способ по п.1, в котором указанный домен адресации третьего узла отличается от указанного первого домена адресации.
12. Способ по п.11, в котором система дополнительно включает в себя четвертый узел, который расположен на тракте передачи данных, который продолжается между вторым узлом и третьим узлом, причем четвертый узел имеет интерфейс, идентифицированный посредством адреса четвертого узла из домена адресации четвертого узла, способ дополнительно содержит этапы, на которых
обеспечивают работу второго узла по сохранению информации адреса четвертого узла в первом наборе сохраненной информации, который ассоциирован с первым и вторым идентификаторами канального уровня;
при этом генерирование указанного пакета перенаправления включает в себя этап, на котором используют указанную информацию адреса четвертого узла для генерирования адреса назначения для указанного пакета перенаправления; и
обеспечивают работу второго узла для передачи первого пакета перенаправления в указанный четвертый узел.
13. Способ по п.12, в котором домен адресации четвертого узла представляет собой первый домен адресации.
14. Способ по п.12, в котором домен адресации четвертого узла представляет собой домен адресации третьего узла.
15. Способ по п.12, в котором идентификатор третьего узла равен адресу четвертого узла.
16. Способ по п.12, в котором идентификатор третьего узла, который указывает домен адресации третьего узла, представляет собой дополнение к адресу источника и адресу назначения, которые также включают в указанный пакет перенаправления.
17. Способ по п.16, в котором указанный идентификатор третьего узла не является адресом и представляет собой один из следующего: индекс параметра безопасности IP (IPSEC SPI), идентификатор канала протокола туннелирования уровня 2 (L2TP) или ключ инкапсуляции общего маршрутизатора (GRE).
18. Способ по п.16, в котором указанный идентификатор третьего узла не является адресом и представляет собой один из следующего: метка многопротокольной коммутации на основе меток (MPLS), порт TCP и порт UDP.
19. Способ по п.16, в котором указанный идентификатор третьего узла представляет собой один из следующего: заголовок расширения IPv6 или идентификатор потока IPv6.
20. Способ по п.12, в котором указанный первый набор информации дополнительно включает в себя идентификатор второго узла, причем способ дополнительно содержит этапы, на которых
обеспечивают работу указанного второго узла для приема второго пакета перенаправления, причем указанный второй пакет перенаправления включает в себя указанный идентификатор второго узла;
обеспечивают работу второго узла для идентификации первого набора сохраненной информации как функции, по меньшей мере, включенного идентификатора второго узла;
обеспечивают работу второго узла для определения информации пересылки из идентифицированного первого набора сохраненной информации, причем указанная определенная информация пересылки включает в себя первый и второй идентификаторы канального уровня;
обеспечивают работу второго узла для генерирования пакета, который включает в себя информацию из указанного принятого второго пакета перенаправления;
обеспечивают работу второго узла для генерирования фрейма канального уровня, который включает в себя участок указанного сгенерированного пакета и определенные первый и второй идентификаторы канального уровня; и
обеспечивают работу второго узла для пересылки сгенерированного фрейма канального уровня в первый узел.
21. Способ по п.20, в котором указанный этап, на котором обеспечивают работу второго узла для идентификации первого набора сохраненной информации также представляет собой функцию адреса источника принятого второго пакета перенаправления, причем указанный адрес источника представляет собой один из следующих адресов: адрес третьего узла или адрес четвертого узла.
22. Способ по п.20, в котором первый набор сохраненной информации включает в себя множество элементов пересылки, причем способ дополнительно содержит этап, на котором
обеспечивают работу второго узла для определения информации пересылки из множества элементов пересылки, используя дополнительную информацию, включенную в принятый второй пакет перенаправления, причем указанная дополнительная информация представляет собой один из следующего: первый собственный адрес или третий идентификатор канального уровня.
23. Способ по п.22, в котором этап генерирования фрейма канального уровня включает в себя этап, на котором включают третий идентификатор канального уровня в указанный генерируемый фрейм, причем указанный третий идентификатор канального уровня получают из одного из следующего:
i) определенной информации пересылки; или
ii) указанного принятого второго пакета перенаправления.
| RU 2003100834 А, 10.05.2004 | |||
| СПОСОБ СОЗДАНИЯ СОЕДИНЕНИЯ ОТ МОБИЛЬНОЙ РАДИОСЕТИ К АБОНЕНТУ ЧАСТНОЙ СЕТИ СВЯЗИ | 1999 |
|
RU2212116C2 |
| US 2004092260 A1, 13.05.2004 | |||
| US 2003182433 A1, 25.09.2003. | |||
