[发明专利]用于分布式移动核心网络中的地址管理的系统、装置和方法

说明书

背景技术

通常，在目前的第三代（3G）网络中，有限数量的集中放置的网关GPRS支持节点（GGSN）用于向用户提供无线能力。例如，可能有四个向美国提供无线覆盖的GGSN，每个GGSN为不同的覆盖区域提供服务。GGSN的一个主要功能是在移动设备进入它的覆盖区域时向移动设备分配因特网协议（IP）地址。例如，移动设备的IP地址在它在一个GGSN的整个覆盖区域内移动时不改变。然而，当移动设备进入与不同的GGSN对应的新的覆盖区域时，新的GGSN将会向该移动设备分配新的IP地址来使用。在第四代（4G）网络中，公共数据网络网关（P-GW）可用于代替GGSN以提供IP地址分配。

传统的由集中放置的网关分配IP地址的方法可导致与可靠性和可扩展性相关的问题。例如，在可靠性方面，如果有限数量的中央网关中的一个不能使用，则对于很大一部分移动设备来说，无线能力可能会受到影响。另外，在可扩展性方面，当移动设备进入由另一个中央网关提供服务的不同的覆盖区域时，该移动设备将丢失连接性（由于它重新配置其新的IP地址），从而导致服务中断。对于移动设备的一些应用，诸如任何类型的语音应用，移动设备在这种服务中断期间可能丢失关键信息。另外，随着因特网业务增长，由于可扩展性要求，集中式解决方案的实用性变得很小。因此，一些方法使用涉及多个中央网关的分布式解决方案，以便提供增强的可扩展性。然而，增加的中央网关的数量可能导致由于移动设备每当进入新的覆盖区域时就接收新的IP地址而造成的更多的服务中断。

发明内容

本发明的实施例提供了用于分布式移动核心网络中的地址管理的系统、装置和方法。

该装置包括：用户设备，用于管理多个地址以将用户设备的至少一个应用客户端经由至少一个网络连接到各自的应用服务器。用户设备包括：移动地址单元，其被配置为管理主地址、本地宏网络（LMN）地址和局域网（LMN）地址。主地址用于第一类型的数据传输，LMN地址用于第二类型的数据传输，LAN地址用于第三类型的数据传输。

在一个实施例中，第一类型的数据传输具有低于第一阈值水平的带宽并要求持续的连接性，第二类型的数据传输具有高于第一阈值水平的带宽并容许低于第二阈值水平的至少一个断开时间段，第三类型的数据传输具有高于第一阈值水平的带宽并容许高于第二阈值水平的至少一个断开时间段。

主地址可由为通信网络的第一覆盖区域提供服务的中央网关分配，LMN地址可由为通信网络的第一覆盖区域的子集区域提供服务的本地中央网关分配，LAN地址可由无线局域网（WLAN）分配，其中WLAN独立于通信网络。

在一个实施例中，用户设备还包括：被配置为识别至少一个网络的状态的变化的网络驱动器以及媒体访问控制器（MAC）。如果网络驱动器识别出至少一个网络的状态的变化，则移动地址单元控制网络驱动器以向MAC通知新地址和新地址的类型，其中，类型是主地址、LMN地址和LAN地址中的一个。

如果应用客户端已经请求了该类型的地址，则移动地址单元控制MAC以向应用客户端通知新地址。移动地址单元控制应用客户端以执行对与应用客户端对应的应用服务器的域名服务器（DNS）查找，应用客户端接收包括对应的应用服务器的地址的DNS响应。在这个过程中，还可以建立网络地址转换（NAT）和端口地址转换（PAT）会话。

当由移动地址单元管理的地址中的至少一个变成不可用时，如果MAC具有可用于与应用客户端对应的数据传输类型的另一个类型的地址，则移动地址单元控制MAC不执行任何进一步的动作，否则，移动地址单元控制MAC以向应用客户端通知没有地址可用于与应用客户端对应的数据传输类型。

在另一个实施例中，如果应用客户端变成活动的，则移动地址单元控制应用客户端以向MAC发送请求以根据所设置的优先级顺序获得主地址、LMN地址或LAN地址中的至少一个，并控制MAC以用根据所设置的优先级顺序而获得的至少一个地址进行响应。如果应用客户端变成不活动的，则移动地址单元通过指示哪个类型的地址被注销来控制应用客户端从MAC上注销。

实施例还提供了用于管理多个地址以将用户设备的至少一个应用客户端经由至少一个网络连接到各自的应用服务器的方法。该方法包括：由移动地址单元管理主地址、本地宏网络（LMN）地址和局域网（LMN）地址，其中，主地址用于第一类型的数据传输，LMN地址用于第二类型的数据传输，LAN地址用于第三类型的数据传输。