移动IP网络中的本地疏导制造技术

终端(TE)、无线接入节点(RAN1)、连接到第一外部网络(EXT1)的第一用户平面节点(A1)、连接到第二外部网络(EXT2)的第二用户平面节点(A2)、用于控制第一(A1)和第二(A2)用户平面节点的控制平面节点(CTRL)，该系统适于配置(41C、41D；42G、42H)第一IPv6前缀(Y)和第二IPv6前缀(X)；向第一用户平面节点(A1)并进而向第一外部网络(EXT1)转发(42C、42E)源自第二用户平面节点(A2)中的第一IPv6前缀(Y)的IP流量；向第二外部网络(EXT2)疏导(43C、43E)源自第二用户平面节点(A2)中的第二IPv6前缀(X)的IP流量。

Local grooming in mobile IP networks

Terminal (TE), Wireless Access Node (RAN1), First User Plane Node (A1) connected to the First External Network (EXT1), Second User Plane Node (A2) connected to the Second External Network (EXT2), Control Plane Node (CTRL) used to control the first (A1) and second (A2) User Plane Nodes, the system is suitable for configuring (41C, 41D; 42G, 42H) the first IPv6 prefix (Y) and the second IPv6 prefix (X); The first user plane node (A1) then forwards (42C, 42E) IP traffic originating from the first IPv6 prefix (Y) in the second user plane node (A2) to the first external network (EXT1); the second external network (EXT2) is coaxed (43C, 43E) IP traffic originating from the second IPv6 prefix (X) in the second user plane node (A2).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】移动IP网络中的本地疏导
本专利技术涉及移动网络中的分组核心功能。
技术介绍
目前，演进分组核心EPC网络用于移动通讯，所谓的接入点名称，已经被用作“选择器”，其可以指示内容分发网络。在图1中示出了根据3GPPTS23.401V11.11.0(2014-12)-图4.2.1-1的演进分组核心网络，用于3GPP接入的非漫游架构示出了PGW中位于中央的IP锚点(IP连接性接入点)。该网络是基于使用IPv4(因特网协议版本4)地址。在图2中，在上述3GPP网络中示出了用户实体UE，该3GPP网络将各种IP地址用于在用户实体的操作系统下运行的各种应用。IMS应用可以使用IP(因特网协议)地址U，SMS(短消息服务)/MMS(多媒体消息服务)应用可以使用IP地址P，而还有其它应用使用IP地址Q。与IMS相关的流量可以经由一个节点传送，而与其它应用相关的流量可以经由另一个节点传送。至于在何处以及通过哪条路由来传送流量，取决于应用。因此，如果希望经由具体路由直接通信，则需要相应地更新应用。最近，根据用户实体的位置来提供低延迟和本地服务的需要已经变得突出。一种允许到更靠近无线基站的服务或对等点的连接的模型例如是MEC(移动边缘计算)。
技术实现思路
现有的解决方案在流量的路由方面存在一些缺点。如果在中央IP接入点(PGW)中使用同一IP地址，则IP路由解决方案将出现问题或限制。一个缺点是在操作期间不可能分配新的IP地址。作为示例并参考图2，隧道被静态布置为具有PGW中的IP锚点中的给定端点。如果地址可以从中央站点以及分布式疏导站点两者路由到公共网络(例如，因特网)，则会出现三角路由问题，即流量在一个站点离开网络，并且返回的流量在另一个站点进入网络，因为外部网络不知道在哪个站点上处理哪些流量。这意味着无法处理诸如防火墙的许多标准动作。为了处理三角路由的问题，通常建议疏导站点应当针对流量本身执行网络地址转换NAT，或者它不应连接到相同的外部网络。另一方面，这将对解决方案可以解决的使用实例进行限制。本专利技术的第一目的是提出一种用于在移动网络中路由分组数据的改进系统。该目的通过一种包括用于路由和传输有效载荷数据的用户平面、以及控制平面的系统来实现。该系统包括：终端、无线接入节点、连接到第一外部网络的第一用户平面节点、连接到第二外部网络的第二用户平面节点，用于控制第一和第二用户平面节点的控制平面节点，该系统适于：-配置第一IPv6前缀和第二IPv6前缀；-向第一用户平面节点并进而向第一外部网络转发源自第二用户平面节点中的第一IPv6前缀的IP流量；-向第二外部网络疏导第二用户平面节点(A2)中的第二IPv6前缀的IP流量。进一步的目的是提出方法和装置。根据本专利技术的实施例，还提供了：用户平面节点，其适于：-向第一用户平面节点并进而向第一外部网络转发源自第二用户平面节点中的第一IPv6前缀的IP流量；-向第二外部网络疏导源自第二用户平面节点中的第二IPv6前缀的IP流量。终端，在其上至少运行应用，该终端适于：-从第一节点接收包括第一IPv6地址的路由器通告；-添加IPv6前缀；-将所通告的路由添加到路由表中；对于终端中的应用，该应用：-打开新的TCP套接字，并将针对路由的远程地址与第一外部网络中的IP地址相匹配。控制平面节点，其适于：当控制平面节点-触发第二用户平面节点的配置时，-触发第二用户平面节点的配置。此外，提供了用于上述相应的节点和系统的各种方法。因此，根据本专利技术的实施例，终端不仅被提供有一个IPv6前缀的，而且被提供有(至少)两个IPv6前缀。一个前缀定义网络中的中央IP锚点，而定义另一个前缀以用于网络中的分布式/本地站点。疏导流量是针对本地网站进行的。根据本专利技术的一些实施例，通过分别针对中央站点和疏导站点通告两个单独的IPv6前缀来处理流量的疏导。根据RFC4191中描述的解决方案，还可以规定哪些流量路由到相应的站点，例如将所有流量路由到中央站点，但以特定前缀为目标的流量被路由到本地站点。由于本地站点可随设备的移动性而改变，因此当设备在网络中移动时，基于本地的服务将失去与设备的连接性(因为IP前缀需要改变)。本专利技术的一些实施例的一个优点是它们是基于作为由IETF在RFC4192中定义的网络重新编号方案的IPv6(因特网协议版本6)。在许多操作系统中存在对该功能性的支持，例如Android所基于的Linux。大多数IPv6(因特网协议版本6)实现都支持该方案。另一个优点是从终端侧仅需要一个PDN(分组数据网络)连接，这导致网络中信令的减少。再一个优点是网络可以基于订阅策略来决定何时停止支持旧的IP地址。这可以例如基于不活动性或基于其它运营商定义的策略来实现(例如，如果运营商基于该具体类型的订阅的业务情况决定，则立即进行)。本专利技术的一些实施例的另一个优点是移动会话的锚点可以在网络中移动而不影响到终端的信令。这例如可以用于伸缩用户平面或者允许运营商控制基于网络元件负载、链路利用或终端通常不了解(并且可能不应当有)的其它特性来优化网络。另一个这种特性可能是终端正在使用的网络实例需要关闭以进行维护或软件升级。附图说明图1示出现有技术的LTE网络；图2示出示例性LTE现有技术解决方案的用户实体；图3示出根据本专利技术的实施例的移动网络；图4示出根据本专利技术的方法的第一实施例，用于建立本地疏导点；图5a示出根据本专利技术的方法的第二实施例，用于执行移动性控制的移动和本地疏导点的拆除；图5b示出图5a中所示的方法的其它步骤；图6a示出图5a+图5b中所示的实施例的替代实施例，包括故障处理机制；图6b示出图6a中所示的方法的其它步骤；图7示出无线接入节点、控制平面节点和用户平面节点；图8示出本专利技术另一个实施例的进一步的实现细节。具体实施方式当IPv6或双栈终端连接到网络时会从网络得到路由器通告，其通知终端要使用哪个IPv6前缀。根据本专利技术的实施例，可以在来自集中锚点的路由器通告中通告默认路由。选择此路由后，终端IPv6地址也将与集中式默认路由器通告的前缀对应。对于基于IPv6前缀的使用的本专利技术的实施例，仅通过查看源地址选择就完成了，因为终端实际上将基于所通告的路由进行地址选择。为了识别终端中将要在本地站点疏导的应用服务，DNS(域名系统)系统有利地被配置为识别本地服务，以使得设备可以选择适当的源IP地址并通过这允许在分布式站点处(靠近无线接入)进行服务的疏导。这可以通过对所有分布式服务重新使用相同的IP前缀来完成，而不管它们被分配于何处(通常称为IPAnycasting，因为可以由网络中的任何服务器来提供服务)。当不存在可以终止该流量的分布式站点时，它反而需要由中央站点来提供服务。然后，通过邻居发现过程中的IP前缀通告(根据RFC4191和RFC4861的路由器通告)来确定是否在分布式站点上疏导流量。根据本专利技术的实施例的另一个替代方案是根据位置(要访问的本地站点)提供不同IP地址的服务。在这种情况下，需要根据位置来配置DNS服务。这可以至少采用两种方式来实现，在处理所有DNS查询并使用DNS基础架构来回答对未在本地DNS中配置的主机名的DNS查询的疏导站点上存在本地DNS(具有Anycast地址，因为它需要与DNS服务器的IP地址相同，不管该本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，包括用于路由和传输有效载荷数据的用户平面、以及控制平面，所述系统包括：终端(TE)、无线接入节点(RAN1)、连接到第一外部网络(EXT1)的第一用户平面节点(A1)、连接到第二外部网络(EXT2)的第二用户平面节点(A2)；用于控制所述第一用户平面节点(A1)和所述第二用户平面节点(A2)的控制平面节点(CTRL)，所述系统适于：‑配置(41C、41D；42G、42H)第一IPv6前缀(Y)和第二IPv6前缀(X)；‑向所述第一用户平面节点(A1)并进而向所述第一外部网络(EXT1)转发(42C、42E)源自所述第二用户平面节点(A2)中的所述第一IPv6前缀(Y)的IP流量；‑向所述第二外部网络(EXT2)疏导(43C、43E)源自所述第二用户平面节点(A2)中的所述第二IPv6前缀(X)的IP流量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.18 US 62/337,9741.一种系统，包括用于路由和传输有效载荷数据的用户平面、以及控制平面，所述系统包括：终端(TE)、无线接入节点(RAN1)、连接到第一外部网络(EXT1)的第一用户平面节点(A1)、连接到第二外部网络(EXT2)的第二用户平面节点(A2)；用于控制所述第一用户平面节点(A1)和所述第二用户平面节点(A2)的控制平面节点(CTRL)，所述系统适于：-配置(41C、41D；42G、42H)第一IPv6前缀(Y)和第二IPv6前缀(X)；-向所述第一用户平面节点(A1)并进而向所述第一外部网络(EXT1)转发(42C、42E)源自所述第二用户平面节点(A2)中的所述第一IPv6前缀(Y)的IP流量；-向所述第二外部网络(EXT2)疏导(43C、43E)源自所述第二用户平面节点(A2)中的所述第二IPv6前缀(X)的IP流量。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述终端(TE)适于：-向第一无线接入节点RAN1和控制节点(CTRL)进行认证(41A、41B)；所述控制平面节点CTRL适于：-触发(41C)所述第二用户平面节点(A1)的配置；所述第一节点(A1)适于：-在所述第一节点(A1)中定义(41D)IP锚点；-向所述终端(TE)发布(42A)包括所述第一IPv6前缀(Y)的第一路由器通告；其中，触发(41C)所述第二用户平面节点(A1)的配置和在所述第一节点(A1)中定义(41D)IP锚点构成所述第一IPv6前缀(Y)和所述第二IPv6前缀(X)的所述配置(41C、41D；42G、42H)。3.根据权利要求2所述的系统，其中，当接收到所述第一路由器通告(42)时，所述终端包括：-添加(42B)第一IPv6前缀I1，并将所通告的路由添加到路由表中；在所述终端(TE)中的应用：-打开(42C)TCP套接字，并将针对路由的远程地址与第一外部网络(EXT1)中的IP地址相匹配。4.根据权利要求1-3任意一项所述的系统，其中，所述控制平面节点CTRL：-触发(42G)所述第二用户平面节点(A2)的配置；所述第二用户平面节点(A2)：-随后定义(42H)第二IP锚点(I2)；以及-向所述终端(TE)发布(43A)包括所述第二IPv6前缀(X)的第二路由器通告RA。5.根据权利要求4所述的系统，其中，当接收到所述第二路由器通告(42)时，所述终端还适于：-添加(42B)所述第二IPv6前缀(I2)，并将所通告的路由添加到路由表中；所述终端(TE)中的应用：-打开(43C)新的TCP套接字，并将针对路由的远程地址与所述第二外部网络(EXT2)中的IP地址相匹配。6.根据权利要求1-5中任一项所述的系统，其中，当所述控制平面节点适于-接收(51B)与所述终端(TE)从所述第一无线接入节点(RAN1)到第二无线接入节点(RAN2)的切换相关的移动性事件报告时，所述控制平面节点：-配置(51C)第三用户平面节点(A3)以用于疏导点的改变；-向所述第二用户平面节点(A2)发布(51D)前一疏导点处于在所述第二用户平面节点(A2)中被去除的过程中的信息；-向所述第一用户平面节点(A1)发布(51E)关于所述疏导点的改变的信息；所述第三用户平面节点(A3)适于：-定义(51F)IP锚点(I3)；-在所述第三节点(A3)与所述第一节点(A1)之间建立(51G)用户平面连接；-在所述第三节点(A3)与所述第二节点(A2)之间建立(51H)用户平面连接；所述终端(TE)适于：-添加第三IPv6前缀(I3)，并将所通告的路由添加到路由表中；所述终端(T)中的应用：-打开(52B)新的TCP套接字，并将针对路由的远程地址与所述第三外部网络(EXT3)中的IP地址相匹配。7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述控制平面节点(CTRL)适于：-向所述第二节点(A2)发布(52D)移除锚点消息。8.根据权利要求6所述的系统，其中，所述第二用户平面节点(A2)适于：-向所述终端(TE)发布具有定时器值(超时1)的路由器通告RA(I2)，在定时器值(超时1)超时(53B)时，所述终端：-移除(53C)到I2的路由，并移除所述第二节点(A2)；-打开(55C)针对先前在I2中的IP地址的新的TCP套接字，所述TCP套接字匹配所述第三外部网络(EXT3)或所述第一外部网络(EXT1)中的远程地址；所述第三节点(A3)：-使数据经受流量向所述第三外部网络(EXT3)的疏导(55E)或向所述第一外部网络(EXT1)的疏导(55G)。9.根据任一前述权利要求所述的系统，其中，所述第一IPv6前缀(Y)和所述第二IPv6前缀(X)被分配给所述终端中的相应的应用；所述第一IP锚点由用于所述终端的第一IPv6前缀(Y)表示；所述第二IP锚点由用于所述终端的第二IPv6前缀(X)表示。10.一种用户平面节点(A2)，适于：-向第一用户平面节点(A1)并进而向第一外部网络(EXT1)转发(42C、42E)源自所述第二用户平面节点(A2)中的第一IPv6前缀(Y)的IP流量；-向第二外部网络(EXT2)疏导(43C、43E)源自所述第二用户平面节点(A2)中的所述第二IPv6前缀(X)的IP流量。11.一种终端(TE)，在所述终端上至少运行应用，所述终端适于：-从第一节点(A1)接收(42A)包括第一IPv6地址的路由器通告；-添加(42B)所述IPv6前缀(I1)；-将所通告的路由添加到路由表中；对于所述终端(TE)中的应用：-打开(42C)新的TCP套接字，并将针对路由的远程地址与第一外部网络(EXT1)中的IP地址相匹配。12.根据权利要求11所述的终端(TE)，包括处理器PCU_UE、接口(IF_UE)和其中存储有存储器指令的存储器(MEM_UE)。13.一种控制平面节点，适于：当所述控制平面节点-触发(42G)第二用户平面节点(A2)的配置时，-触发(41C)第二用户平面节点(A1)的配置。14.根据权利要求13所述的控制平面节点，还适于：-接收(51B)与所述终端(TE)从第一无线接入节点(RAN1)到第二无线接入节点(RAN2)的切换相关的移动性事件报告；所述控制平面节点：-配置(51C)第三用户平面节点(A3)以用于疏导点的改变；-向所述第二用户平面节点(A2)发布(51D)前一疏导点处于在第二用户平面节点(A2)中被去除的过程中的信息；-向所述第一用户平面节点(A1)发布(51E)关于所述疏导点的改变的信息。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·加内，J·巴克曼，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE