CN1711781B - 用于发现网络接口能力的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于在切换前发现网络接口能力的系统和方法。移动节点检测具有标识新的接入路由器(NR)的无线接口标识符的信标。使用无线接口标识符，移动节点通过当前接入路由器(CR)获得关于NR的接口信息。接口信息识别NR的能力。

Description

用于发现网络接口能力的系统和方法
背景技术
在移动IP网络中，当移动节点改变其到网络的接入点时，可能在当前接入路由器(CR)和新的接入路由器(NR)之间进行切换。由于多种原因，移动节点与CR的相关性可能被切换到NR。例如，移动节点可能已经物理地移动到另一个位置，在那里CR不再能够提供到移动节点的IP连通性。因此，为了IP连通性，移动节点与NR重新关联。类似地，网络业务要求的变化可能导致与移动节点关联的CR变得过载。在这种情况下，移动节点的关联能够被改变到负载较小的NR。
在IETF规范中更详细地描述了移动IP。移动IP的基本思想在于，移动节点总是能够由其内部地址识别，而不管其到因特网的当前接入点。当移动节点不在本地网络时，它也与转交(care-of)地址关联，转交地址提供了关于移动节点当前位置的信息。典型地，在接入路由器之间切换期间，转交地址变化，而内部地址保持不变。
在任何情况下，接入点之间的IP级切换导致了移动内节点通过NR而不是CR重新连接到IP网络。这样的切换可能发生在位于相同管理(或路由)域内的接入路由器之间，或者跨越管理域。在启动实际切换过程之前，移动节点需要知道NR的IP地址，并且验证NR支持移动节点所要求的特征，例如服务质量(QoS)、首标压缩等。
针对这些考虑以及其他考虑，产生了本发明，并且通过阅读和研究以下说明书将理解本发明。
发明内容
简要地说，本发明涉及用于在切换前发现网络接口能力的系统和方法。根据本发明，提供了一种方法，用于使网络中的移动节点能够进行从当前接入路由器(CR)到新的接入路由器(NR)的切换。移动节点检测与NR相关的信标。利用无线接口标识符，移动节点通过移动节点与其具有现存连接的当前接入路由器(CR)获得关于NR的接口信息。接口信息识别NR的能力。
根据本发明的另一方面，提供了一种系统，用于使移动节点能够发现接口信息。系统包括CR和NR。NR是管理域中的一个接入路由器，并且被配置为提供接口信息给CR。CR被配置为提供到移动节点的无线网络连接。CR与管理域中的接入路由器通信，并且被进一步配置为提供接口信息给移动节点。
根据本发明的再一方面，提供了一种方法，用于在无线通信网络中的移动节点和CR之间通信。移动节点发出具有与NR相关的接口标识符的请求消息。CR接收请求消息，并使用接口标识符以获得NR的能力信息。CR发出包含能力信息的应答消息。移动节点接收应答消息，并使用能力信息以支持从CR切换到NR。
根据本发明的一个方面，提供了一种使网络中的移动节点能够从当前接入路由器(CR)切换到新的接入路由器(NR)的方法，包括：移动节点从NR检测信标，其中信标包含与NR相关的标识符；利用标识符向CR请求关于NR的接口信息，其中接口信息包括描述NR的能力的能力信息；移动节点从CR接收能力信息；移动节点基于能力信息确定是否从CR切换到NR；如果确定进行切换，则移动节点发送切换信息到CR以使移动节点从CR切换到NR，其中切换信息包括互联网协议地址.
根据本发明的另一方面，提供了一种用于使移动节点能够发现接口信息的系统，包括：属于管理域的新的接入路由器(NR)；以及当前接入路由器(CR)，被配置成向移动节点提供无线网络连接，并且从移动节点接收针对关于NR的接口信息的请求，其中来自移动节点的请求标识NR，其中CR与所述管理域中的接入路由器通信，并且NR被配置为响应于来自CR的请求向CR提供接口信息，并且CR被配置成向移动节点提供接口信息，以协助从CR到NR的切换，其中接口信息包括描述NR的能力的能力信息。
根据本发明的再一方面，提供了一种用于在无线通信网络中的移动节点和当前接入路由器(CR)之间通信的方法，包括：移动节点发出具有与新的接入路由器(NR)相关的接口标识符的请求消息；CR接收请求消息，并使用接口标识符来获得关于NR的能力信息；CR发出包含能力信息的应答消息；以及移动节点接收应答消息，并使用能力消息进行从CR到NR的切换。
根据本发明的还一方面，提供了一种用于使网络中的移动节点能够从当前接入路由器(CR)切换到新的接入路由器(NR)的系统，包括移动节点。移动节点被配置为：从NR检测信标，其中信标包含与NR相关的标识符；使用标识符从CR请求关于NR的接口信息，其中接口信息包括描述NR的能力的能力信息；从CR接收能力信息；基于能力信息确定是否从CR切换到NR，并且如果确定切换，则发送切换信息到CR以使移动节点从CR切换到NR，其中切换信息包括互联网协议地址。
附图说明
图1示出了移动节点从无线网络中的接入路由器请求接口信息的示意图。
图2示出了当前接入路由器提供关于新接入路由器的接口信息给移动节点的示意图。
图3示出了移动节点发现新的接入路由器的网络接口能力的示意图。
具体实施方式
在以下对本发明的示例性实施例的详细描述中，参考附图，附图构成描述的一部分，并且以说明的方式表示，本发明可以实现附图的具体示例性实施例。足够详细地描述了每个实施例，以使本领域技术人员能够实现本发明，并且应该了解，可以使用其他实施例，并且可以进行其他改变，而不会背离本发明的精神或范围。因此，以下详细的描述不是限制意义的，并且本发明的范围只由权利要求书限定。
在说明书和权利要求书中，以下术语的意思明确地与此相关，除非内容明白地有相反说明。术语“流”指分组流。术语“用户”指任何人或客户，例如使用移动节点通信或接入移动IP网络上资源的商行或组织。
术语“路由器”指接收分组和转发它们到目的地的专用网络单元。特别地，路由器用于通过将分组从一个子网转发到另一个子网而扩展或分段网络。路由器典型地工作在用于联网的开放式系统互联(OSI)参考模型的TCP/IP层3中。但是，一些路由器能够提供工作在TCP/IP或OSI参考模型的层3之上。
术语“接入路由器”指与移动节点关联、用于提供移动节点和IP网络上其他节点(例如对应节点)之间IP连通性的路由器。尽管接入路由器是耦合到IP网络的专用网络单元，但是它也可以与一个或多个无线网络的接入点通信。
术语“移动节点”指可以将其接入点从一个网络或子网络变换到另一个的无线设备。移动节点可以改变其位置，而不会失去连通性，并且不改变其IP地址；它可以继续在任何位置使用其(恒定的)IP地址与其他因特网节点通信，假设到接入点的链路层连通性是可用的。
参考附图，在全部附图中，相同的附图标记表示相同的部件。另外，对单数的引用包括对复数的引用，除非有相反说明或者与这里的公开不一致。
本发明能够使用用于在移动节点和网络之间通信的任何方法和系统。网络典型地包括通过无线接口连接到移动节点的网络接入路由器。在特定环境下，移动节点可以与当前接入路由器断开，并且连接到新的接入路由器。本发明使移动节点能够通过当前接入路由器获得关于新的接入路由器的接口信息。
图1示出了移动节点从无线网络中的接入路由器请求接口信息的示意图。如图所示，移动节点103通过与当前接入路由器(CR)108相关的无线接口耦合到无线网络100。CR 108与移动节点103的关联可以被切换到新的接入路由器(NR)106，以维持到无线网络100的IP连通性。移动节点103请求关于NR 106的信息，例如其相关IP网络前缀以及无线接口能力，用于执行有效的切换。
在工作期间，移动节点103可以从NR 106检测信标122。信标122可以包括唯一的无线接口标识符，例如基站标识。在本发明的一个实施例中，信标122包括识别NR 106的链路层标识(LID)。
当移动节点103确定希望切换到NR 106时，移动节点103可以发送请求消息124到CR 108，请求关于NR 106的信息。请求消息124包括包含在信标122中的无线接口标识符。在本发明的一个实施例中，请求消息124是具有请求接口能力信息的附加标志的代理路由器恳求(Proxy Router Solicitation)消息。
当CR 108接收到请求消息124时，CR 108发送查询消息128到网络100中的其他接入路由器。查询消息128请求关于与无线接口标识符相关的接入路由器的信息。查询消息128也可以请求关于NR 106的能力的信息。在本发明的一个实施例中，CR 108发送查询消息128到CR 108所属管理域中的其他接入路由器。这个管理域中的接入路由器可以被组织为组播组。
图2示出了当前接入路由器向移动节点提供关于新的接入路由器的接口信息的示意图。为了讨论，CR 108已经发送查询消息到包括NR 106的网络100中的接入路由器。NR 106识别包含在查询消息128中的无线接口标识符。作为响应，NR 106向网络100中的接入路由器发送响应消息，响应消息包括NR 106的IP前缀和关于NR 106的能力的信息以及其无线接口。这些能力可以包括服务质量、安全、首标压缩、缓存、组播、即时消息发送、应用等。在本发明的一个实施例中，响应消息204中的能力信息作为概述当前可用能力的位矢量被发送。响应消息204可以被发送到NR 106所属管理域中的接入路由器。
CR 108从NR 106接收响应消息。响应于接收响应消息，CR 108向移动节点103发送包含IP前缀和能力信息的应答消息208。CR 108可以高速缓存与NR 106相关的IP前缀和能力信息，使得它能够响应包含相同接口标识符的其他移动节点所发送的请求消息，而不需要再次发送相同查询消息.在本发明的一个实施例中，应答消息208是具有表示NR 106的接口能力的位矢量的代理路由器通告消息。
移动节点103接收应答消息208，并确定是否切换到NR 106。，例如，移动节点103可以基于NR 106是否具有所希望的能力而进行判定。如果确定切换到NR 106，则移动节点103利用包含在应答消息208中的IP网络前缀构造新的IP网络地址。移动节点103也可以发出对移动节点103希望NR 106支持的具体能力的请求。移动节点103向CR 108发送包含新的IP地址以及可选的对具体能力从CR 108转移到NR 106的请求的切换信息消息224。然后，移动节点103可以使其自身与CR 108不关联，并且试图建立与NR 106的连通性。
图3表示移动节点(MN)发现新的接入路由器(NR)的网络接口能力的过程。从开始框出发，过程300流到框304，在那里MN从NR检测无线信标。无线信标可以包括与NR相关的链路层标识(LID)。
过程移动到框308，在那里MN发送请求到当前接入路由器(CR)，请求关于NR的接口信息。请求可以包含包括在无线信标中年的LID。过程300到达框314，在那里CR从MN接收请求，并发送查询到网络中的其他接入路由器。查询请求关于由LID所识别的接入路由器的接口信息。NR接收查询并识别LID。然后，过程流到框318，在那里NR向CR发送其IP网络前缀和关于其能力的信息。
接下来，过程在324继续，在那里CR发送关于NR的接口信息到MN。过程移动到判定框326，在那里确定是否切换到NR。当已经确定进行切换时，过程到达框328。否则，过程300移动到结束框，并且返回处理其他动作。
在框328，MN发送切换信息到CR。切换信息可以包括MN的IP地址，以及可选的，MN希望NR支持的能力。过程300在框334继续，在那里MN请求将能力从CR转移到NR。流到框338，MN断开CR，并连接到NR。
以上说明、示例以及数据提供了产生和使用本发明组成的完整描述。由于能够进行本发明的多个实施例而不背离本发明的精神和范围，所以本发明位于附在后面的权利要求书中。

Claims (32)

1.一种使网络中的移动节点能够从当前接入路由器(CR)切换到新的接入路由器(NR)的方法，包括：
所述移动节点从所述NR检测信标，其中所述信标包含与所述NR相关的标识符；
利用所述标识符向所述CR请求关于所述NR的接口信息，其中所述接口信息包括描述所述NR的能力的能力信息；
所述移动节点从所述CR接收所述能力信息；
所述移动节点基于所述能力信息确定是否从所述CR切换到所述NR；
如果确定进行切换，则所述移动节点发送切换信息到所述CR以使移动节点从所述CR切换到所述NR，其中所述切换信息包括互联网协议地址。
2.根据权利要求1的方法，其中所述接口信息包括关于服务质量、安全、首标压缩、缓存、组播、即时消息发送以及应用中至少一个的信息。
3.根据权利要求1的方法，其中所述接口信息包括表示所述NR能力的位矢量。
4.根据权利要求1的方法，其中所述接口信息包括与所述NR相关的IP前缀。
5.根据权利要求1的方法，其中确定所述标识符还包括检测包含所述标识符的信标。
6.根据权利要求1的方法，其中获得所述接口信息还包括使用所述标识符来查询所述网络中的接入路由器。
7.根据权利要求6的方法，其中所述接入路由器和所述CR属于相同管理域。
8.根据权利要求6的方法，其中所述接入路由器被组织成组播组的形式。
9.根据权利要求6的方法，其中获得所述接口信息还包括所述NR发送接口信息到所述CR。
10.根据权利要求1的方法，还包括使用所述接口信息来确定是否从所述CR切换到所述NR。
11.根据权利要求1的方法，还包括使用所述接口信息从所述CR切换到所述NR。
12.一种用于使移动节点能够发现接口信息的系统，包括：
属于管理域的新的接入路由器(NR)；以及
当前接入路由器(CR)，被配置成向所述移动节点提供无线网络连接，并且从所述移动节点接收针对关于所述NR的接口信息的请求，其中来自所述移动节点的请求标识所述NR，
其中所述CR与所述管理域中的接入路由器通信，并且所述NR被配置为响应于来自所述CR的请求向所述CR提供接口信息，并且所述CR被配置成向所述移动节点提供所述接口信息，以协助从所述CR到所述NR的切换，其中所述接口信息包括描述所述NR的能力的能力信息。
13.根据权利要求12的系统，其中所述接口信息包括与所述NR相关的IP网络前缀。
14.根据权利要求13的系统，其中所述移动节点被配置为使用所述IP网络前缀来构造IP地址。
15.根据权利要求12的系统，其中所述接口信息包括表示所述NR能力的位矢量。
16.根据权利要求12的系统，其中所述移动节点被配置为使用所述接口信息来确定是否从所述CR切换到所述NR。
17.根据权利要求12的系统，其中所述移动节点被配置为使用所述接口信息从所述CR切换到所述NR。
18.根据权利要求12的系统，其中所述CR被进一步配置为从移动节点接收对于能力转移的请求。
19.一种用于在无线通信网络中的移动节点和当前接入路由器(CR)之间通信的方法，包括：
所述移动节点发出具有与新的接入路由器(NR)相关的接口标识符的请求消息；
所述CR接收所述请求消息，并使用所述接口标识符来获得关于所述NR的能力信息；
所述CR发出包含所述能力信息的应答消息；以及
所述移动节点接收所述应答消息，并使用所述能力消息进行从所述CR到所述NR的切换。
20.根据权利要求19的方法，其中所述接口标识符是链路层标识。
21.根据权利要求19的方法，其中所述请求消息是包括用于请求接口能力信息的附加标志的代理路由器请求消息。
22.根据权利要求19的方法，其中所述能力信息包括与所述NR相关的IP网络前缀。
23.根据权利要求19的方法，其中所述能力信息包括表示所述NR能力的位矢量。
24.根据权利要求19的方法，其中所述应答消息是具有表示所述NR能力的位矢量的代理路由器通告消息。
25.根据权利要求19的方法，其中使用所述标识符来获得能力信息还包括：
所述CR发送查询消息到所述CR所属的管理域中的接入路由器，其中所述查询消息包含所述接口标识符；
所述NR接收至少一个所述查询消息；
所述NR发送包含关于所述NR的能力信息的响应消息；以及
所述CR接收所述响应消息。
26.根据权利要求22的方法，还包括：
所述移动节点发送包含IP地址的切换信息消息；以及
所述CR接收所述切换信息消息。
27.根据权利要求26的方法，其中所述切换信息消息还包含对于所述NR能力的请求。
28.根据权利要求28的方法，还包括：
所述CR发送包含与所述移动节点相关的能力语境的语境转移消息；以及
所述NR接收所述语境转移消息，并使用所述能力语境来建立与所述移动节点的无线连接。
29.一种用于使网络中的移动节点能够从当前接入路由器(CR)切换到新的接入路由器(NR)的系统，包括：
移动节点，其中所述移动节点被配置为：
从所述NR检测信标，其中所述信标包含与所述NR相关的标识符；
使用所述标识符从所述CR请求关于所述NR的接口信息，其中所述接口信息包括描述所述NR的能力的能力信息；
从所述CR接收所述能力信息；
基于所述能力信息确定是否从所述CR切换到所述NR，并且如果确定切换，则发送切换信息到所述CR以使所述移动节点从所述CR切换到所述NR，其中所述切换信息包括互联网协议地址.
30.根据权利要求29的系统，还包括用于使用所述接口信息从所述CR切换到所述NR的装置。
31.根据权利要求29的系统，还包括用于发送所述接口信息的装置。
32.根据权利要求29的系统，还包括用于所述移动节点请求从CR转移能力到NR的装置。
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