система и способ для маршрутизации и поддержки системы доменных имен мобильного узла

Формула изобретения

1. Способ установления связи по Интернет-протоколу между посещающим мобильным узлом и узлом в одной или более мобильных сетях, имеющих множество узлов, причем посещающий мобильный узел имеет домашний адрес, причем способ содержит этапы:

прием мобильным маршрутизатором в первой мобильной сети из упомянутых одной или более мобильных сетей запроса от посещающего мобильного узла, когда посещающий мобильный узел присоединяется к упомянутой первой мобильной сети, причем запрос указывает домашний адрес посещающего мобильного узла;

определение, является ли упомянутая первая мобильная сеть, которая подсоединяется к Интернет или является автономной в различные моменты времени, в настоящее время подсоединенной к Интернет или является автономной, причем упомянутая мобильная сеть отсоединена от инфраструктуры согласно Интернет-протоколу, когда является автономной, принятие решения, изменить ли способ адресации сообщений связи к и от посещающего мобильного узла, на основании упомянутого определения, создание информации маршрутизации, указывающей домашний адрес посещающего мобильного узла; и

объявление домашнего адреса множеству узлов упомянутых одной или более мобильных сетей.

2. Способ по п.1, в котором одна или более мобильных сетей содержит сервер протокола динамической конфигурации хоста, при этом упомянутый запрос является запросом протокола динамической конфигурации хоста; и в котором упомянутый этап создания содержит создание уведомления, причем упомянутое уведомление указывает домашний адрес посещающего мобильного узла.

3. Способ по п.2, дополнительно содержащий посылку уведомления от сервера протокола динамической конфигурации хоста к мобильному маршрутизатору до упомянутого этапа объявления.

4. Способ по п.1, в котором одна или более мобильных сетей содержит сервер протокола динамической конфигурации хоста, при этом сервер протокола динамической конфигурации хоста выбирает временный адрес для посещающего мобильного узла в ответ на запрос от посещающего мобильного узла; и в котором упомянутый этап создания содержит создание уведомления, при этом уведомление указывает домашний адрес посещающего мобильного узла и временный адрес посещающего мобильного узла.

5. Способ по п.1, в котором одна или более мобильных сетей содержит сервер протокола динамической конфигурации хоста и сервер системы доменных имен; при этом посещающий мобильный узел имеет полностью определенное доменное имя; и при этом упомянутый этап создания содержит:

создание уведомления, причем уведомление указывает домашний адрес посещающего мобильного узла и полностью определенное доменное имя посещающего мобильного узла; и

посылку уведомления с сервера протокола динамической конфигурации хоста на сервер системы доменных имен, причем сервер системы доменных имен ассоциирует домашний адрес посещающего мобильного узла с полностью определенным доменным именем посещающего мобильного узла в ответ на упомянутое уведомление.

6. Способ по п.1, в котором мобильный маршрутизатор имеет таблицу маршрутизации, содержащую информацию маршрутизации; и при этом способ также содержит этапы:

прием освобождения от посещающего мобильного узла, когда посещающий мобильный узел покидает первую мобильную сеть из числа одной или более мобильных сетей, при этом освобождение указывает домашний адрес посещающего мобильного узла;

удаление информации маршрутизации для домашнего адреса посещающего мобильного узла из таблицы маршрутизации мобильного маршрутизатора; и прерывание упомянутого этапа объявления.

7. Способ по п.6, в котором одна или более мобильных сетей дополнительно содержит сервер протокола динамической конфигурации хоста, при этом упомянутый этап удаления содержит посылку первого уведомления от сервера протокола динамической конфигурации хоста на мобильный маршрутизатор, при этом упомянутое первое уведомление указывает домашний адрес посещающего мобильного узла.

8. Способ по п.7, в котором посещающий мобильный узел имеет полностью определенное доменное имя; при этом одна или более мобильных сетей дополнительно содержит сервер системы доменных имен, имеющий ассоциацию между домашним адресом посещающего мобильного узла и полностью определенным доменным именем посещающего мобильного узла, при этом упомянутый этап посылки содержит:

посылку второго уведомления от сервера протокола динамической конфигурации хоста к серверу системы доменных имен, при этом второе уведомление указывает домашний адрес посещающего мобильного узла и полностью определенное доменное имя посещающего мобильного узла; и

причем сервер системы доменных имен удаляет ассоциацию между домашний адресом посещающего мобильного узла и полностью определенным доменным именем посещающего мобильного узла в ответ на упомянутое второе уведомление.

9. Способ по п.1, в котором первая мобильная сеть является автономной; причем одна или более мобильных сетей содержит сервер системы доменных имен; причем посещающий мобильный узел имеет полностью определенное доменное имя; причем запрос указывает домашний адрес посещающего мобильного узла и полностью определенное доменное имя посещающего мобильного узла; при этом указанный этап создания содержит ассоциирование домашнего адреса посещающего мобильного узла с полностью определенным доменным именем посещающего мобильного узла.

10. Способ по п.1, в котором первая мобильная сеть является автономной; причем одна или более мобильных сетей содержит сервер системы доменных имен, упомянутый сервер системы доменных имен имеет кэш-память; посещающий мобильный узел имеет полностью определенное доменное имя; причем запрос указывает домашний адрес посещающего мобильного узла и полностью определенное доменное имя посещающего мобильного узла; при этом указанный этап создания содержит ассоциирование полностью определенного доменного имени посещающего мобильного узла с домашним адресом посещающего мобильного узла в кэш-памяти сервера системы доменных имен.

11. Способ по п.1, в котором одна или более мобильных сетей содержит сервер системы доменных имен, причем мобильный маршрутизатор имеет список непосредственно доступных сетей, причем способ дополнительно содержит добавление домашнего адреса посещающего мобильного узла в список непосредственно доступных сетей, и посылку упомянутого списка непосредственно доступных сетей ко множеству узлов упомянутых одной или более мобильных сетей.

12. Способ по п.1, дополнительно содержащий принятие решения, когда сеть была автономной и восстановила соединение с Интернет, поддерживать ли локализованную маршрутизацию для домашнего адреса посещающего мобильного узла или переключиться на туннелированную маршрутизацию.

13. Способ по п.12, в котором мобильный маршрутизатор обеспечивает функции для принятия решения, должна ли быть использована локализованная маршрутизация или туннелированная маршрутизация, когда восстанавливается соединение с Интернет, и выбирать только локализованную маршрутизацию, когда соединение с Интернет потеряно.

14. Способ по п.13, дополнительно содержащий этапы, на которых, если локализованная маршрутизация не поддерживается, удаление домашнего адреса посещающего мобильного узла из таблицы маршрутизации мобильного маршрутизатора и списка непосредственно доступных сетей, и затем посылку нового объявления мобильной сети, обновляющего информацию соединений посещающего мобильного узла.

15. Способ по п.13, в котором решение - использовать ли локализованную или туннелированную маршрутизацию - является решением, основанным на политике.

16. Способ установления связи согласно Интернет-протоколу для мобильного узла в чужом домене, причем мобильный узел имеет домашний адрес, а способ содержит этапы:

прием запроса первым маршрутизатором в чужом домене от мобильного узла, когда мобильный узел входит в чужой домен, причем запрос указывает домашний адрес мобильного узла;

определение, является ли упомянутый чужой домен подсоединенным к Интернет или является автономным, причем упомянутый чужой домен отсоединен от инфраструктуры согласно Интернет-протоколу, когда является автономным,

принятие решения, изменить ли способ адресации мобильного узла, на основании упомянутого определения,

выбор временного адреса для мобильного узла в ответ на запрос;

и

создание первого уведомления, указывающего домашний адрес мобильного узла и временный адрес мобильного узла.

17. Способ по п.16, в котором чужой домен содержит первый маршрутизатор, имеющий соединение с Интернет, когда чужой домен является соединенным с Интернет, причем упомянутый способ дополнительно содержит этапы:

посылку первого уведомления к первому маршрутизатору,

создание маршрута для домашнего адреса мобильного узла на основе временного адреса этого мобильного узла,

объявление упомянутого домашнего адреса внутри чужого домена, и

посылку подтверждения на мобильный узел в ответ на упомянутый запрос, причем подтверждение указывает временный адрес мобильного узла.

18. Способ по п.17, в котором мобильный узел имеет полностью определенное доменное имя, чужой домен содержит сервер системы доменных имен; при этом способ дополнительно содержит этапы:

создание второго уведомления, указывающего домашний адрес мобильного узла и полностью определенное доменное имя мобильного узла, посылку упомянутого второго уведомления на сервер системы доменных имен, и ассоциирование полностью определенного доменного имени мобильного узла с домашним адресом этого мобильного узла в ответ на второе уведомление.

19. Способ по п.16, в котором чужой домен содержит сервер протокола динамической конфигурации хоста, упомянутый запрос является запросом протокола динамической конфигурации хоста, а упомянутый этап приема содержит прием упомянутого запроса протокола динамической конфигурации хоста от мобильного узла посредством сервера протокола динамической конфигурации хоста.

20. Способ по п.16, в котором чужой домен содержит второй и третий маршрутизаторы; причем указанный этап приема содержит этапы приема первого запроса, когда мобильный узел перемещается ко второму маршрутизатору; при этом указанный выбор содержит выбор первого временного адреса в ответ на первый запрос; причем указанный этап создания содержит создание первого уведомления, указывающего домашний адрес мобильного узла и первый временный адрес; и при этом способ также содержит:

прием второго запроса, когда мобильный узел перемещается к третьему маршрутизатору;

выбор второго временного адреса в ответ на второй запрос; и

создание второго уведомления, указывающего домашний адрес мобильного узла и второй временный адрес мобильного узла.

21. Способ установления связи согласно Интернет-протоколу для мобильного узла в одной или более мобильных сетях, причем упомянутая одна или более мобильных сетей содержит мобильный маршрутизатор, мобильный узел имеет домашний адрес, мобильный маршрутизатор имеет домашнего агента, а способ содержит этапы:

прием мобильным маршрутизатором запроса, когда мобильный узел покидает первую мобильную сеть из числа одной или более мобильных сетей, причем запрос указывает выход мобильного узла;

определение, является ли упомянутая одна или более мобильных сетей подсоединенной к Интернет или является автономной, причем упомянутая одна или более мобильных сетей отсоединена от инфраструктуры согласно Интернет-протоколу, когда является автономной,

принятие решения, как должна быть обработана адресация, на основании упомянутого определения, причем адресация, когда упомянутая одна или более мобильных сетей является соединенной с Интернет, выбирается так, чтобы быть такой же или отличной, чем когда упомянутая одна или более мобильных сетей является автономной,

перехват пакета связи для этого мобильного узла в ответ на упомянутый запрос; и

направление пакета связи для этого мобильного узла домашнему агенту мобильного маршрутизатора, если упомянутая одна или более мобильных сетей является соединенной с Интернет.

Описание изобретения к патенту

Область, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение в целом относится к обменам в сети и, более конкретно - к маршрутизации обмена между мобильным узлом и одним или более узлами в мобильной сети или чужом домене.

Область техники

Мобильной сетью является сеть, хосты и маршрутизаторы которой являются обычно статическими (например, немобильными) относительно друг друга, но все вместе являются мобильными относительно остальной части Интернет. Например, мобильная сеть может быть найдена в самолете, судне или поезде. Обычно мобильный маршрутизатор обеспечивает мобильность (например, соединение с инфраструктурой по Интернет протоколу (IP)) для узлов, присоединенных к мобильному маршрутизатору, используя, например, протоколы мобильного IP или сетевой мобильности (NEMO). Конкретный узел в мобильной сети обычно называется мобильным маршрутизатором и управляет мобильностью для всех узлов в пределах мобильной сети, и таким образом мобильная сеть может изменять точку присоединения к IP инфраструктуре, в то же время поддерживая IP связь между узлами в мобильной сети и соответствующими узлами, подключенными к Интернет. Когда мобильный маршрутизатор перемещается из одной подсети IP в другую, этот мобильный маршрутизатор обычно должен обрабатывать мобильность так, чтобы поддерживать всю связь для узлов, присоединенных к этому мобильному маршрутизатору.

Мобильные сети могут принимать множество конфигураций, таких как вложенная конфигурация мобильной сети, где по меньшей мере одна первая мобильная сеть присоединяется ко второй мобильной сети. Например, первая мобильная сеть может быть связана с человеком, несущим устройство, имеющее ассоциированную персональную сеть, а вторая мобильная сеть может быть поездом, имеющим инфраструктуру мобильной сети со связью к IP-сети или инфраструктуре. Когда человек входит в поезд, мобильная сеть человека может коммуникативно подсоединиться к точке доступа, развернутой в поезде, чтобы работать в мобильной сети поезда. У каждой мобильной сети есть один или более локальных фиксированных узлов (ЛФУ, LFN) (например, беспроводных устройств), которые могут быть соединены с мобильным маршрутизатором соответствующей мобильной сети, такой как Ethernet или 802.11. LFN имеет IP-адрес, который принадлежит IP подсети(ям) мобильной сети и не имеет никакой конкретной поддержки мобильности IP. Каждая мобильная сеть также может иметь один или более домашних мобильных узлов (ДМУ, HMN), которые могут быть соединены с мобильным маршрутизатором соответствующей мобильной сети. HMN называется здесь как мобильный узел (обычно выполняющий мобильный IP протокол), имеющий домашнюю сеть, которая является мобильной сетью, к которой присоединен HMN. HMN имеет домашний адрес, который принадлежит IP подсети(ям) мобильной сети и имеет тот же самый домашний агент (НА), что и НА мобильного маршрутизатора соответствующей домашней мобильной сети (то есть домашний агент HMN не находится в домашней мобильной сети этого HMN). У каждой мобильной сети также могут быть один или более посещающих мобильных узлов (ПМУ, VMN), которые могут быть соединены с мобильным маршрутизатором соответствующей мобильной сети. VMN назван здесь как мобильный узел (обычно выполняющий мобильный IP), присоединенный к мобильной сети, которая не находится в домашней сети VMN. VMN имеет домашний адрес и конфигурирует временный адрес, или адрес для передачи, который принадлежит IP подсети(ям) мобильной сети, к которой(ым) присоединен этот VMN. Транспортная локальная сеть (VAN), имеющая мобильную сеть, развертываемая в транспортном средстве, является примером мобильной сети на практике.

До установления IP связи с узлом назначения имя хоста назначения разрешается в IP-адрес, ассоциированный с узлом назначения, что называется "разрешением имен", если IP-адрес ранее не известен. Один или более серверов системы доменных имен (DNS) могут использоваться для успешного разрешения имен и обычно вовлекают ряд промежуточных серверов DNS, имеющих связность друг с другом, чтобы разрешить выполнение разрешения имен. Например, мобильный маршрутизатор имеет связность с первым сервером DNS, и первый сервер DNS имеет связность со вторым сервером DNS, который является авторитетным (обладающим влиянием) для узла назначения.

Это разрешение имен затем используется для установления IP связи. Протоколы мобильного IP или NEMO поддерживают маршрутизацию между узлом в одной мобильной сети из группы мобильных сетей с узлом в другой мобильной сети из этой группы мобильных сетей, используя домашние агенты для установления связи между этими двумя узлами. Домашний агент назван здесь как узел в IP инфраструктуре, который перехватывает связь, адресованную конкретному LFN, и переадресовывает связь к текущему местоположению мобильного маршрутизатора, ассоциированного с LFN.

Мобильные узлы в IP-сети поддерживаются, используя мобильный IP протокол, который позволяет мобильному узлу переходить из одной IP подсети к другой, в то же время поддерживая текущую связь. Мобильный узел имеет постоянный адрес, или домашний адрес, который используется для связи. Каждый раз когда мобильный узел присоединяется к новой точке доступа, мобильному узлу назначают новый временный адрес, или адрес для передачи. Мобильный узел посылает связывание (привязку) между домашним адресом и адресом для передачи на сервер в сети, или домашнему агенту. Когда узел в Интернет пытается послать пакет на домашний адрес целевого мобильного узла, пакет маршрутизируется к домашней сети мобильного узла, где домашний агент перехватывает пакет. Домашний агент, используя связывание, принятое от мобильного узла, туннелирует пакет к адресу для передачи этого мобильного узла, чтобы перенаправить пакет к текущему местоположению мобильного узла. Например, стандартные протоколы мобильности узла (например, мобильный IP) и протокол мобильности сети (например, NEMO), используют двунаправленный туннель между домашним агентом и мобильным объектом для поддержания текущих обменов, когда мобильный объект изменяет точку присоединения к IP инфраструктуре. Эта маршрутизация является сложной, особенно для обменов между фиксированным узлом (например, локальным фиксированным узлом (LFN)) в мобильной сети и посещающим мобильным узлом или между двумя посещающими мобильными узлами, присоединенными к мобильной сети.

При установлении связи между LFN и посещающим мобильным узлом в мобильной сети, LFN посылает пакет обмена на домашний адрес посещающего мобильного узла. Например, LFN посылает пакет к заданному по умолчанию маршрутизатору (например, мобильному маршрутизатору (MR1)), и этот заданный по умолчанию маршрутизатор применяет механизм мобильного IP и туннеллирует этот пакет домашнему агенту (например, домашнему агенту мобильного маршрутизатора) в линии связи мобильного маршрутизатора. Домашний агент мобильного маршрутизатора деинкапсулирует пакет и посылает пакет через Интернет к домашней линии связи посещающего мобильного узла, ассоциированного с домашним адресом. В домашней линии связи посещающего мобильного узла домашний агент посещающего мобильного узла перехватывает пакет, когда посещающий мобильный узел не присоединен к домашней линии связи, и туннелирует этот пакет (первая инкапсуляция) к адресу для передачи этого посещающего мобильного узла. Этот адрес для передачи упомянутого посещающего мобильного узла принадлежит мобильной сети. Туннелированный пакет от домашнего агента посещающего мобильного узла маршрутизируется к домашней линии связи мобильного маршрутизатора. Домашний агент мобильного маршрутизатора перехватывает пакет и туннелирует пакет (вторая инкапсуляция) к текущему местоположению мобильного маршрутизатора. Мобильный маршрутизатор деинкапсулирует пакет (например, удаляет вторую инкапсуляцию из домашнего агента мобильного маршрутизатора) и посылает пакет в посещающий мобильный узел. Посещающий мобильный узел удаляет остающуюся первую инкапсуляцию из своего домашнего агента и извлекает начальный пакет, посланный LFN. Эта маршрутизация через домашних агентов, расположенных в IP инфраструктуре, вносит накладные расходы в радиоинтерфейс между мобильным маршрутизатором и IP инфраструктурой, потому что пакеты, которые должны быть маршрутизированы между посещающим мобильным узлом и локальным фиксированным узлом, должны быть посланы дважды по этому интерфейсу (например, в восходящем и нисходящем направлениях). Дополнительно, накладные расходы вводятся в радиоинтерфейс между мобильным маршрутизатором и IP инфраструктурой из-за инкапсуляций, используемых для маршрутизации пакетов (например, занятие пропускной способности).

В обычной мобильной сети, в то время как мобильный маршрутизатор, имеющий связность с IP инфраструктурой, поддерживает эту связность, связь может быть установлена между узлами мобильной сети (например, LFN и VMN) с использованием обычного мобильного IP. Когда мобильный маршрутизатор теряет эту связность, мобильная сеть изолируется и называется "автономной". Когда мобильная сеть находится в автономном режиме, мобильная сеть отсоединяется от инфраструктуры IP и соответствующий домашний агент и домашние агенты (например, VMN) не доступны посредством мобильного маршрутизатора. В настоящее время обычные протоколы, такие как мобильный IP и NEMO, не поддерживают передачу пакетов данных (то есть маршрутизацию) между двумя узлами в автономном режиме. Кроме того, узел, инициализирующий обмен, может в общем случае знать полностью определенное доменное имя машины (FQDN) узла назначения, но может не знать IP-адрес узла назначения. При потере связности с IP инфраструктурой узлы мобильных сетей (например, LFN) теряют доступ к серверам DNS (например, заданным по умолчанию серверам DNS, авторитетным серверам DNS и промежуточным серверам DNS), которые иначе могут быть использованы для разрешения имен FQDN узла назначения (например, VMN) в IP-адрес узла назначения.

Краткое описание чертежей

Сопроводительные чертежи, где аналогичные ссылочные позиции относятся к идентичным или функционально подобным элементам на отдельных видах и которые вместе включены в подробное описание ниже и являются частью описания, служат для дополнительной иллюстрации различных вариантов осуществления и объяснения различных принципов и преимуществ, все в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 1 иллюстрирует блок-схему мобильной системы IP связи.

Фиг. 2 является диаграммой сигнализации, иллюстрирующей примерную IP маршрутизацию связи в мобильной сети.

Фиг. 3 является диаграммой сигнализации, иллюстрирующей примерную IP маршрутизацию связи к домашнему мобильному узлу, отдельному от домашней сети.

Фиг. 4 является диаграммой сигнализации, иллюстрирующей примерную IP маршрутизацию связи в автономной мобильной сети.

Фиг. 5 является блок-схемой фиксированной системы IP связи.

Фиг. 6 является диаграммой сигнализации, иллюстрирующей примерную IP маршрутизацию связи в чужом домене, показанном на Фиг. 5.

Фиг. 7 является блок-схемой последовательности операций первого примерного способа для установления связи между мобильным узлом и узлом в мобильной сети в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения.

Фиг. 8 является блок-схемой последовательности операций второго примерного способа для установления связи с мобильным узлом в чужом домене в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения.

Фиг. 9 является блок-схемой последовательности операций третьего примерного способа для установления связи между мобильным узлом и узлом в мобильной сети в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения.

Подробное описание

Прежде чем описать подробно варианты осуществления, которые соответствуют настоящему изобретению, нужно заметить, что варианты осуществления постоянно заключаются прежде всего в комбинациях этапов способа и компонентов устройства, относящихся к маршрутизации и поддержке службы доменных имен мобильного узла. Соответственно, компоненты устройства и этапы способа были представлены, где это возможно, обычными символами на чертежах, показывая только те конкретные подробности, которые являются подходящими для понимания вариантов осуществления настоящего изобретения, чтобы не усложнять раскрытие подробностями, которые очевидны для специалистов, извлекающих выгоду из представленного описания.

В этом документе относительные термины, такие как первый и второй, верхний и нижний, и т.п. могут быть использованы исключительно для того, чтобы отличать один объект или действие от другого объекта или действия, без обязательного требования или подразумевания любого фактического такого отношения или порядка между такими объектами или действиями. Термины "содержит", "включает в себя" или любая другая их разновидность предназначены, чтобы охватить неисключительное включение таким образом, что процесс, способ, изделие или устройство, которое содержит список элементов, включают не только эти элементы, но могут включать в себя другие элементы, явно не перечисленные или присущие такому процессу, способу, изделию или устройству. Элемент, которому предшествует "содержит...", без большего количества ограничений, не препятствуют существованию дополнительных идентичных элементов в процессе, способе, изделии или устройстве, которое содержит этот элемент.

Должно быть оценено, что варианты осуществления изобретения, описанного здесь, могут содержать один или более обычных процессоров и уникальные сохраненные программные инструкции, которые управляют одним или более процессорами для реализации, вместе с некоторыми не процессорными схемами, некоторых, большинства или всех функций для маршрутизации и поддержки службы доменных имен мобильного узла, как описано здесь. Не процессорные схемы могут включать в себя, но не ограничиваются ими, радиоприемник, радиопередатчик, формирователи сигналов, тактирующие схемы, схемы источников питания и пользовательские устройства ввода. Также, эти функции могут быть интерпретированы как этапы для способа для маршрутизации и поддержки службы доменных имен мобильного узла. Альтернативно, некоторые или все функции могут быть реализованы конечным автоматом, который не имеет сохраненных программных инструкций, или в одной или более специализированных интегральных схемах (ASIC), в которых каждая функция или некоторые комбинации некоторых из этих функций реализуются как заказная логика. Конечно, может использоваться комбинация двух подходов. Таким образом, способы и средства для этих функций описаны в настоящем описании. Дополнительно, ожидается, что средний специалист, несмотря на возможно существенное усилие и мотивированность выбора множества проектов, например, доступным временем, текущей технологией и экономическими соображениями, при следовании концепциям и принципам, раскрытым здесь, будет способен генерировать такие программные инструкции и программы и интегральные схемы (IC) с минимальным экспериментированием.

Слово "примерный" используется здесь, чтобы означать "служить примером, образцом или иллюстрацией". Любой вариант осуществления, описанный здесь как "примерный", не должен обязательно быть рассмотрен как предпочтительный или выгодный по сравнению с другими вариантами осуществления. Все варианты осуществления, описанные в этом подробном описании, являются примерными вариантами осуществления, предоставленными для того, чтобы позволить специалистам сделать или использовать изобретение, а не для ограничения объема изобретения, который определяется в соответствии с формулой изобретения.

Раскрыты способы и устройство, которые обеспечивают обмен согласно Интернет протоколу (IP) между мобильным узлом и узлами одной или более мобильных сетей, имеющих мобильный маршрутизатор. Когда мобильный узел (например, посещающий мобильный узел (VMN)) объединяется или присоединяется к мобильной сети, этот мобильный узел сначала посылает запрос о временном адресе (например, адресе для передачи), который должен быть использован для IP связи с этим мобильным узлом. Как правило, VMN подвергается обмену во время фазы захвата адреса для передачи. Запрос включает в себя постоянный IP-адрес (например, домашний адрес) мобильного узла и, необязательно, соответствующее полностью определенное доменное имя (FQDN) мобильного узла. Домашний адрес мобильного узла затем подается к мобильному маршрутизатору, который создает/обновляет информацию маршрутизации для этого домашнего адреса мобильного узла. Дополнительно, мобильный маршрутизатор объявляет (например, осуществляет мультивещание) узлам (например, другим VMN) мобильной(ых) сети(ей), что домашний адрес мобильного узла находится в пределах мобильной сети.

В одном примерном варианте осуществления мобильная(ые) сеть(и) включает(ют), но не обязательно ограничиваются ими, сервер системы доменных имен (DNS) и сервер протокола динамической конфигурации хоста (DHCP). Домашний адрес мобильного узла, и необязательно FQDN мобильного узла, включаются в DHCP запрос, который посылается мобильным узлом к серверу DHCP. В случае, если FQDN мобильного узла предоставляется в запросе DHCP, сервер DHCP обновляет сервер DNS ассоциацией между домашним адресом и FQDN мобильного узла. Включение этого домашнего адреса, и необязательно FQDN, в DHCP запрос уменьшает процесс обнаружения VMN и минимизирует ассоциированную сигнализацию. Способы и устройство настоящего изобретения поддерживают связь к и от VMN в автономной мобильной сети посредством локализации, в пределах мобильной сети, маршрутизации обменов между мобильным узлом и любым другим узлом в мобильной сети. Дополнительно, способы и устройство настоящего изобретения оптимизируют маршрутизацию пакетов к и от мобильного узла и других узлов в мобильной сети в подсоединенном режиме (например, имея связность с IP инфраструктурой).

Фиг. 1 является блок-схемой мобильной системы 100 IP связи. Мобильная система 100 IP связи содержит мобильную сеть 102, имеющую мобильный маршрутизатор 104 (например, MR1) и один или более узлов, и IP инфраструктуру 106 (например, Интернет), имеющую связность с мобильной сетью 102, использующей мобильный маршрутизатор 104 через посещаемую линию связи 110, когда мобильная сеть 102 находится в подсоединенном режиме. В автономном режиме посещаемая линия связи 110 опускается, так как мобильная сеть 102 не имеет связности с IP инфраструктурой 106. Хотя мобильная система 100 IP связи описана с мобильной сетью 102, мобильная система 100 IP связи может иметь дополнительные мобильные сети, обменивающиеся с мобильной сетью 102, такие как вложенная, одноранговая или смешанная конфигурация объединенных мобильных сетей.

В этом примерном варианте осуществления мобильная сеть 102 содержит локальный фиксированный узел (ЛФУ, LFN) 108 и посещающий мобильный узел (ПМУ, VMN) 120, присоединенный к мобильной сети 102. Мобильный маршрутизатор 104 обеспечивает мобильность для узлов, присоединенных к конкретному мобильному маршрутизатору (например, LFN и VMN), и может быть расположен с сервером DHCP и сервером DNS (не показаны). IP инфраструктура 106 содержит домашние агенты, которые соответствуют одному или более узлам мобильной сети 102. Например, IP инфраструктура 106 содержит домашний агент (VMN_HA) 124 для посещающего мобильного узла 120 и домашний агент (MR_HA) 122 для мобильного маршрутизатора 104. VMN_HA 124 подсоединен к IP инфраструктуре 106 через домашнюю линию связи 114 VMN, и MR_HA 122 подсоединен к IP инфраструктуре 106 через домашнюю линию связи 112 мобильного маршрутизатора.

Хотя и не показано, мобильный маршрутизатор 104 содержит центральный процессор, имеющий один или более процессоров (например, микропроцессоры, микросхемы с сокращенным набором команд (RISC) и т.п.) и энергонезависимую память (например, энергонезависимую оперативную память (ОЗУ, RAM) и/или постоянную память (ПЗУ, ROM)), запоминающее устройство данных и один или более коммуникационных интерфейсов (например, низко/среднескоростные интерфейсы, такие как многопортовые коммуникационные интерфейсы, интерфейсы последовательной передачи, или интерфейс с передачей маркера, высокоскоростные интерфейсы, такие как многопортовые интерфейсы Ethernet, беспроводные интерфейсы, и т.п.), обычно предоставляемых в виде интерфейсных плат. Коммуникационные интерфейсы управляют задачами с интенсивным обменом, такими как коммутация пакетов и фильтрование, и управление средой и контроль среды. Специалистам должно быть понятно, что, альтернативно, у мобильного маршрутизатора 104 может быть множество других архитектур маршрутизатора.

В примерном варианте осуществления предоставляется маршрутизация IP связи к посещающему мобильному узлу (например, VMN 120), используя опцию домашнего адреса VMN и/или опцию FQDN VMN. С опцией домашнего адреса VMN, локализованная маршрутизация в пределах мобильной сети 102 разрешается (например, через сервер DHCP) для домашнего адреса VMN 120. Соответствующая информация маршрутизации создается на мобильном маршрутизаторе 104, чтобы указать присутствие VMN 120 и определить, как пакеты должны быть направлены к VMN 120. Используя эту информацию маршрутизации, мобильный маршрутизатор 104 может маршрутизировать любой пакет, адресованный домашнему адресу VMN 120, который посылают другие узлы в мобильной сети 102. В одном примерном варианте осуществления создается запись маршрутизации в таблице маршрутизации мобильного маршрутизатора 104, используя домашний адрес VMN 120 таким образом, что домашний адрес VMN 120 непосредственно доступен через один из входных интерфейсов мобильного маршрутизатора 104. В другом примерном варианте осуществления создается туннель на мобильном маршрутизаторе 104 между мобильным маршрутизатором 104 и адресом для передачи VMN 120, используя ассоциацию между домашним адресом VMN 120 и адресом для передачи VMN 120 (например, предоставленным сервером DHCP). Любой пакет, адресованный домашнему адресу VMN 120, направляется через этот туннель. О присутствии VMN 120 (например, домашнего адреса VMN 120) объявляют в мобильной сети 102, например, посредством конкретного сообщения объявления. Другие VMN в мобильной сети 102 могут определить, что VMN 120 является локальным и непосредственно доступным, используя собственную маршрутизацию (или туннелирование к мобильному маршрутизатору 104) вместо туннелирования через соответствующего домашнего агента.

С опцией FQDN VMN, используемой вместе с опцией домашнего адреса VMN, сервер DNS (например, ассоциированный с мобильной сетью 102) обновляется (например, через сервер DHCP) ассоциацией между FQDN VMN 120 и домашним адресом VMN 120. Например, эта ассоциация может быть помещена в файл с основными данными сервера DNS (например, если используется обычное обновление DNS), или в DNS-кэш сервера DNS. Любые узлы в мобильной сети 102 могут выполнять DNS-разрешение домашнего адреса VMN 120 из FQDN VMN 120, используя обычные запросы DNS к серверу DNS.

Опцию домашнего адреса VMN и опцию FQDN VMN предпочтительно передают в сообщениях запроса DHCP, чтобы разрешить создание и регенерацию (обновление) ассоциированных состояний на мобильном маршрутизаторе 104 и сервере DNS (то есть информацию маршрутизации на мобильном маршрутизаторе 104 и ассоциацию домашний адрес VMN/FQDN на сервере DNS). Создание этих состояний происходит во время более раннего DHCP обмена фазы захвата адреса для передачи для VMN. Регенерация этих состояний достигается включением опций DHCP в последующие сообщения запроса DHCP, посылаемых для возобновления адреса для передачи VMN 120. Домашний адрес VMN 120 и FQDN VMN 120 передаются в сообщениях освобождения DHCP, чтобы инициировать удаление этих ассоциированных состояний на мобильном маршрутизаторе 104 и сервере DNS.

Фиг. 2 является диаграммой сигнализации, иллюстрирующей примерную маршрутизацию IP обмена в мобильной сети 200, такой как мобильная сеть 102, показанная на Фиг. 1. Мобильная сеть 200 содержит VMN 202, сервер 204 DHCP, MR 206 и сервер 208 DNS. Хотя мобильная сеть 200 показана с VMN 202, мобильная сеть 200 может иметь любое количество узлов или VMN. Сервер 204 DHCP и сервер 208 DNS располагаются с MR 206 и соединяются через шину связи (не показана), хотя сервер 204 DHCP и сервер 208 DNS могут постоянно находиться на различных узлах мобильной сети 200. Сервер 204 DHCP распределяет адреса для передачи к VMN 202, и сервер 208 DNS отвечает на стандартные запросы DNS от любых узлов (не показаны) в пределах мобильной сети 200.

Хотя не показано, сервер 208 DNS включает в себя память, имеющую один или более кэшей DNS и один или более файлов зоны для сохранения записей о ресурсах (RR). Записи о ресурсах включают в себя, но не обязательно ограничиваются ими, запись о ресурсах сервера имен (RR "NS") и запись о ресурсах IP-адреса (RR "А ). Сервер 208 DNS управляет записью о ресурсах "NS", которая преобразует (отображает) доменное имя, выданное сервером 208 DNS, в имя сервера 208 DNS. Дополнительно, сервер 208 DNS управляет одной или более записями о ресурсах "A" для каждого узла, домашняя сеть которого есть мобильная сеть 200, соответственно, и каждая запись о ресурсах "A" преобразует FQDN конкретного узла в соответствующий IP-адрес. Используя файл зоны, сервер 208 DNS мобильной сети 200 может авторитетно ответить на любой запрос DNS, касающийся узлов мобильной сети 200. В примерном варианте осуществления сервер 208 DNS является авторитетным (обладающим влиянием) для доменного имени мобильной сети 200 и может быть авторитетным для других доменных имен других мобильных сетей, которые могут быть подсоединены к мобильной сети 200. Например, сервер 208 DNS, расположенный с MR 206, является авторитетным для доменного имени мобильной сети 202, и таким образом, управляет файлом зоны, охватывающим FQDN любого LFN и любого мобильного узла, имеющего мобильную сеть 200 в качестве домашней сети.

Когда VMN 202 пытается присоединиться или подключиться к мобильной сети 200, VMN 202 обнаруживает вход в мобильную сеть 200 посредством приема сообщения объявления. Например, MR 206 посылает объявление мобильной сети каждый раз, когда новый узел присоединяется к мобильной сети 200, или каждый раз, когда VMN успешно присоединяется к мобильной сети 200 (например, во время фазы управления доступом к сети). В другом примере MR 206 посылает объявление мобильной сети, когда принимающий DHCP обнаруживает (например, обычно от нового VMN, пытающегося получить новый адрес для передачи). Это объявление мобильной сети включает в себя, но не ограничивается им, список непосредственно доступных сетей (DRN), имеющий список домашних адресов VMN, находящихся в настоящее время в мобильной сети 200, и префикс мобильной сети 200. VMN 202 извлекает этот список домашних адресов VMN в мобильной сети 200 и префикс для мобильной сети 200. Используя эту информацию, VMN 202 определяет, должен ли пакет к заданному узлу быть туннелирован домашнему агенту VMN 202 (например, в случае если этот узел не находится в мобильной сети 200) или должен быть естественно маршрутизирован согласно таблице маршрутизации VMN 202 (например, в случае, если узел находится в пределах мобильной сети 200).

С опцией домашнего адреса VMN VMN 202 предпочтительно использует DHCP, чтобы одновременно оповестить MR 206 о присутствии VMN 202 и получить адрес для передачи. VMN 202 использует DHCP запрос 210, чтобы уведомить MR 206 о домашнем адресе (VMN_HoA) VMN 202. Например, VMN 202 посылает DHCP запрос 210, включающий в себя VMN_HoA, в сервер 204 DHCP, и сервер 204 DHCP создает и посылает уведомление 212 к MR 206, которое включает в себя VMN_HoA и, необязательно, адрес для передачи (VMN_CoA), назначенный для VMN 202. После приема (и принятия) этой опции домашнего адреса VMN MR 206 создает конкретную запись в своей таблице маршрутизации, которая указывает домашний адрес VMN 202 как непосредственно доступный через входной интерфейс в MR 206. MR 206 использует эту запись для маршрутизации пакетов к домашнему адресу VMN 202 посредством разрешения адреса уровня 2 VMN 202 из домашнего адреса VMN 202. В одном примерном варианте осуществления MR 206 использует протокол разрешения адресов (ARP), чтобы выполнить разрешение адреса уровня 2 VMN 202. В другом примерном варианте осуществления MR 206 извлекает адрес уровня 2 для VMN 202 из локального кэша на MR 206, который обновляется динамически адресом уровня 2 VMN 202 в момент, когда MR 206 принимают уведомление от сервера 204 DHCP о присутствии VMN 202 в мобильной сети, причем это уведомление включает в себя адрес уровня 2 VMN 202. Сервер 204 DHCP посылает подтверждение DHCP в VMN 202, которое включает в себя, но не обязательно ограничивается им, адрес для передачи, назначенный для VMN 202, и индикацию относительно того, была ли опция домашнего адреса VMN (например, в запросе DHCP) принята или отклонена.

После успешной регистрации в MR 206 VMN 202 естественно маршрутизирует (вместо туннелирования к домашнему агенту VMN 202) любой пакет, имеющий адрес назначения, соответствующий этому списку DRN. Дополнительно, MR 206 добавляет домашний адрес VMN 202 к списку DRN и посылает новое объявление мобильной сети, позволяющее другим VMN в мобильной сети 200 обнаружить присутствие VMN 202. В присоединенном режиме мобильной сети 200 VMN 202 регистрирует новый адрес для передачи в домашнем агенте VMN 202.

Для маршрутизации пакета от LFN или домашнего мобильного узла (HMN) к другому LFN/HMN пакет непосредственно маршрутизируется согласно таблице маршрутизации исходящего LFN/HMN. Для маршрутизации пакета от LFN/HMN к адресу назначения, не имеющему префикс мобильной сети 200, пакет маршрутизируется к MR 206 (например, вдоль заданного по умолчанию маршрута). Используя таблицу маршрутизации MR 206, MR 206 определяет, совпадает ли адрес назначения с записями маршрутизации VMN. В случае совпадения MR 206 разрешает адрес уровня 2, соответствующего VMN (например, из домашнего адреса этого VMN), и напрямую посылает этот пакет к этому VMN. В случае, если совпадений нет, MR 206 направляет этот пакет через туннель домашнему агенту MR 206, потому что адрес назначения соответствует узлу вне мобильной сети.

VMN 202 использует информацию в списке DRN, чтобы определить, соответствует ли адрес назначения домашнему адресу другого VMN в мобильной сети 200 или соответствует LFN/HMN (например, через префикс мобильной сети 200, включенный в список DRN). В случае если соответствия нет, VMN 202 туннелирует этот пакет домашнему агенту VMN 202. В случае обнаружения соответствия VMN 202 обычным образом маршрутизирует пакет, используя таблицу маршрутизации VMN 202. Например, в случае если адрес назначения соответствует записи маршрутизации для подсети мобильной сети (например, конфигурированный из DHCP), VMN 202 использует ARP, чтобы разрешить адрес уровня 2 назначения. Этим адресом назначения является LFN/HMN. Иначе, пакет посылают по адресу уровня 2 MR 206 (например, через заданный по умолчанию маршрут). Этим адресом назначения является другой VMN.

MR 206 маршрутизирует пакет к адресу назначения через его входной интерфейс, когда адрес назначения соответствует одной из записей в таблице маршрутизации MR 206. В случае, если адрес назначения соответствует префиксу мобильной сети 200, пакет посылают в адрес уровня 2 места назначения. Этим местом назначения является LFN/HMN. В случае, если адрес назначения соответствует одной из записей маршрутизации VMN, пакет посылают в адрес уровня 2 места назначения. Иначе, MR 206 отклоняет пакет.

Когда мобильная сеть 200 восстанавливает связность с IP инфраструктурой, MR 206 может решить (например, в качестве предмета политики), поддерживать ли локализованную маршрутизацию для домашнего адреса VMN 202. В случае, если MR 206 решает не поддерживать локализованную маршрутизацию для домашнего адреса VMN 202, запись VMN для VMN 202 удаляется от таблицы маршрутизации MR 206, домашний адрес VMN удаляется из списка DRN и можно послать новое объявление мобильной сети. Периодическими сообщениями запроса/подтверждения DHCP можно обмениваться между VMN 202 и сервером 204 DHCP, чтобы возобновить аренду назначенного адреса для передачи и обновить соответствующую запись VMN в таблице маршрутизации MR 206.

Когда мобильная сеть 200 находится в подсоединенном режиме и VMN 202 покидает мобильную сеть 200, VMN 202 оповещает MR 206. MR 206 может затем удалить соответствующую запись VMN из таблицы маршрутизации MR 206, чтобы остановить локальное перенаправление пакетов, посланных на домашний адрес VMN 202. В этом случае VMN 202 посылает (например, посредством одноадресного вещания) сообщение 214 освобождения DHCP на сервер 204 DHCP, которое включает в себя домашний адрес VMN 202 в опции домашнего адреса VMN. Это сообщение 214 освобождения может быть послано от VMN 202 до покидания (выхода из) мобильной сети 200 (например, превентивная передача обслуживания) или сразу после покидания мобильной сети 200 (например, реактивная передача обслуживания). После приема сообщения 214 освобождения DHCP сервер 204 DHCP освобождает адрес для передачи для VMN 202 (например, посредством маркировки адреса для передачи как не назначенного), который был назначен из пространства адресов мобильной сети. Сервер 204 DHCP посылает уведомление 216 освобождения к MR 206, включающее в себя домашний адрес VMN и, необязательно, адрес для передачи VMN. Принимая эту индикацию, MR 206 удаляет соответствующую запись VMN в таблице маршрутизации MR 206, удаляет домашний адрес VMN 202 из списка DRN и посылает новое объявление мобильной сети. VMN 202 также очищает любой список DRN, который VMN 202 может иметь захваченный от MR 206. Сервер 204 DHCP может также посылать уведомление 218 освобождения серверу 208 DNS, включающее в себя домашний адрес и FQDN VMN 202, когда освобождение 214 DHCP включает в себя домашний адрес и FQDN VMN 202 (например, опцию FQDN VMN).

С опцией FQDN VMN кэш сервера 208 DNS обновляется ассоциацией между именем хоста (например, FQDN) VMN 202 и домашним адресом VMN 202. Опция FQDN VMN предпочтительно используется вместе с опцией домашнего адреса VMN (например, в запросе DHCP и сообщениях освобождения DHCP, посланных от VMN 202 к серверу 204 DHCP). В одном примерном варианте осуществления при приеме запроса DHCP от узла с опцией FQDN VMN, сервер 204 DHCP сначала определяет, сопровождается ли DHCP-запрос опцией домашнего адреса VMN. Без опции домашнего адреса VMN опция FQDN VMN предпочтительно игнорируется. В случае, если опция FQDN VMN сопровождается опцией домашнего адреса VMN сервер 204 DHCP обновляет сервер 208 DNS ассоциацией 218 между FQDN, перечисленным в опции FQDN VMN, и IP-адресом, перечисленным в опции домашнего адреса VMN. В случае взаимодействия VMN 202 с сервером 204 DHCP ассоциация, размещенная в сервере 208 DNS, связывает FQDN VMN 202 с домашним адресом VMN 202.

Обычно сервер DHCP, принимающий DHCP запрос от узла с опцией FQDN VMN (сопровождаемый опцией домашнего адреса VMN), использует стандартные динамические механизмы обновления DNS для обновления сервера DNS (например, первичного авторитетного сервера DNS для такого узла, расположенного с мобильным маршрутизатором) ассоциацией между FQDN этого узла и адресом узла, перечисленным в опции домашнего адреса VMN. В автономном режиме сервер DHCP обновляет сервер DNS ассоциацией, когда сервер DNS является авторитетным первичным ведущим сервером VMN. В одном альтернативном варианте осуществления кэш сервера DNS (вместо главного файла) обновляется, используя соответствующее расширение стандартного динамического механизма обновления DNS, чтобы реализовать динамическое обновление кэша DNS. В другом альтернативном варианте осуществления кэш сервера DNS обновляется другим средством (например, непосредственно получая доступ/конфигурируя кэш DNS существующими административными инструментальными средствами, и т.д.). После обновления ассоциацией VMN и после стандартных операций сервера DNS сервер DNS может отвечать на запросы разрешения имен для имени хоста VMN.

MR 206 имеет быстрое обнаружение VMN, так как MR 206 может обнаружить домашний адрес VMN 202 и FQDN VMN 202 во время ранней фазы захвата адреса для передачи на основе DHCP. Накладные расходы сигнализации минимизируются, так как отдельная сигнализация обновления мобильного IP и DNS не является необходимой между VMN 202 и MR 206, периодическая регенерация домашнего адреса VMN 202 и FQDN VMN 202 включается в периодическое возобновление адреса для передачи VMN.

Фиг. 3 является диаграммой сигнализации, иллюстрирующей маршрутизацию IP обмена к HMN 302, отдельному от домашней сети 300 (такой как мобильная сеть 102, показанная на Фиг. 1). Домашняя сеть 300 содержит HMN 302, MR 304 и LFN 306. Домашний агент (НА) 308 в MR 304 располагается в домашней сети MR 304. Сервер DHCP (не показан) располагается с MR 304. В этом примерном варианте осуществления опция выхода HMN позволяет HMN 302 оповещать локальный сервер DHCP в соответствующей домашней сети 300 об уходе HMN 302 (например, или до или после фактического ухода). Опция выхода HMN предпочтительно выполняется, используя сообщения запроса DHCP, и сервер DHCP может инициировать любую соответствующую операцию на MR 304, чтобы разрешить обмены между любым локальным узлом домашней сети 300 и HMN 302. Один пример такой соответствующей операции включает, но не обязательно ограничивается им, MR 304, инициирующий представительство протокола разрешения адреса (ARP) для домашнего адреса HMN 302 и туннелирование к НА 308 пакетов, адресованных HMN 302.

Во время работы HMN 302, называемый мобильным узлом (MN), при покидании мобильной сети 300 непосредственно посылает DHCP запрос 310 в MR 304 с опцией выхода конкретного HMN, чтобы указать выход HMN 302. После приема этого DHCP запроса 310 MR 304 возобновляет аренду домашнего адреса HMN 302 (например, обозначенного в DHCP запросе 310) и посылает DHCP подтверждение 312 в HMN 302. Посредством обработки опции выхода HMN MR 304 инициирует представительство ARP для домашнего адреса HMN 302 и туннелирует пакеты, адресованные этому домашнему адресу, к НА 308. Например, пакеты между LFN 306 (расположенным в мобильной сети 300) и MN (прежде HMN 302) вне домашней мобильной сети (то есть мобильной сети 300) туннелируются к НА 308, который является общим для MN 302 и MR 304, обслуживающим мобильную сеть 300, к MN 302 посредством сигналов 314, 316 и 318. Сообщение, используемое HMN 302 для оповещения его выхода к MR 304, может быть общим сообщением вместо конкретного расширения сообщения DHCP. Пакеты могут также быть туннелированы через НА 308 к LFN 306 посредством сигналов 320, 322 и 324.

Фиг. 4 является диаграммой сигнализации примерной маршрутизации IP обмена в автономной мобильной сети 400. Мобильная сеть 400 содержит VMN 402 и MR 404. НА 406 в VMN 402 располагаются в домашней сети VMN 402. В этом примерном варианте осуществления MR 404 располагается с сервером DHCP и сервером DNS (не показаны). Обычные DHCP-сообщения Discover (обнаружение) и Offer (предложение) 410, 412, соответственно, передаются между VMN 402 и MR 404, когда VMN 402 пытается подключиться или присоединиться к мобильной сети. VMN 402 использует опцию FQDN VMN, чтобы обновить кэш расположенного с MR сервера DNS, когда мобильная сеть 400 входит в автономный режим. VMN 402 использует DHCP запрос 414, чтобы оповестить MR404 о домашнем адресе (VMN_HoA) и FQDN (VMN_FQDN) VMN 402. После приема (и принятия) этой опции домашнего адреса VMN MR 404 создает специальную запись в своей таблице маршрутизации, которая указывает домашний адрес VMN 402 как непосредственно доступный через входной интерфейс MR 404, и посылает подтверждение DHCP 416 в VMN 402.

VMN 402 может также использовать эту опцию FQDN VMN, когда VMN 402 входит в мобильную сеть 400 (даже в подсоединенном режиме), чтобы ускорить разрешение его IP-адреса локальными узлами. Например, расположенный с MR сервер DNS является заданным по умолчанию сервером DNS для узлов LFN и HMN в мобильной сети 400. В автономном режиме LFN/HMN разрешает IP-адрес VMN 402 из имени хоста VMN 402, используя стандартные DNS обмены с расположенным с MR сервером DNS. В автономном режиме, и необязательно подсоединенном режиме, VMN 402 также использует расположенный с MR сервер DNS как свой заданный по умолчанию сервер, чтобы разрешить IP-адрес любого другого узла в мобильной сети 400 (например, LFN, HMN, или VMN), используя стандартные DNS обмены с расположенным с MR сервером DNS.

Ассоциация VMN, созданная в кэше DNS, является временной записью (то есть ассоциированной со временем ожидания). VMN 402 периодически посылает новые DHCP запросы (например, с опцией FQDN VMN и опцией домашнего адреса VMN) к расположенному с MR серверу DNS, чтобы обновить его ассоциацию в кэше расположенного с MR сервера DNS. Это также обновляет аренду адреса для передачи VMN 402 и запись маршрутизации VMN в таблице маршрутизации MR 404. Когда VMN 402 покидает мобильную сеть 400, удаление его ассоциации из кэша расположенного с MR сервера DNS инициируется при посылке сообщения освобождения DHCP (например, включая домашний адрес и FQDN и VMN 402) к расположенному с MR серверу DNS. Это также освобождает адрес для передачи VMN 402 и удаляет соответствующую запись маршрутизации VMN в таблице маршрутизации MR 404.

Фиг. 5 является блок-схемой фиксированной системы 500 IP связи. Система IP связи содержит IP инфраструктуру 504 (например, Интернет) и чужой домен 502, имеющий граничный маршрутизатор (ER) 506, обеспечивающий связность между чужим доменом 502 и IP инфраструктурой 504. Чужой домен 502 также включает в себя, но не обязательно ограничивается им, сервер 514 DHCP, сервер 516 DNS и один или более маршрутизаторов доступа (AR) 510, 512. Когда MN 508 входит в чужой домен 502, MN 508 подключается или присоединяется к одному из маршрутизаторов доступа 510, 512. MN 508 имеет домашний агент (MN_HA) 518, который соединен с IP инфраструктурой 504 через домашнюю линию связи MN 520.

Фиг. 6 является диаграммой сигнализации, иллюстрирующей примерную маршрутизацию IP обмена в чужом домене 502, показанном на Фиг. 5. В этом примерном варианте осуществления опция домашнего адреса VMN и опция FQDN VMN доступны для MN 508, входящих в чужие домены 502. MN 508 имеет домашний адрес (VMN_HoA) и FQDN (VMN_FQDN). Когда MN 508 входит в чужой домен 502, MN 508 посылает DHCP запрос 520, включающий в себя VMN_HoA, и необязательно VMN_FQDN, на сервер 514 DHCP, и сервер 514 DHCP создает и посылает уведомление 524 к ER 506, которое включает в себя VMN_HoA и адрес для передачи (VMN_CoA), назначенный для MN 508. Сервер 514 DHCP также отвечает на DHCP запрос подтверждением DHCP 522, и MN 508 получает адрес для передачи. После приема (и принятия) домашнего адреса MN 508 ER 506 создает туннель к VMN_CoA для того, чтобы послать пакеты, адресованные к VMN_HoA. Дополнительно, ER 506 объявляет, что VMN_HoA находится в чужом домене 502, разрешая другим узлам в чужом домене 502 обнаружить присутствие MN 508. С опцией FQDN VMN сервер 514 DHCP создает и посылает уведомление 526 серверу 516 DNS, которое включает в себя VMN_HoA и VMN_FQDN. После приема этой опции FQDN VMN сервер 516 DNS устанавливает ассоциацию VMN между VMN_FQDN и VMN_HoA.

Когда MN 508 перемещается к новому AR (например, от AR 510 к AR 512), MN 508 посылают другой DHCP запрос 528, включающий в себя VMN_HoA, к серверу 514 DHCP, и сервер 514 DHCP создает и посылает уведомление 530 к ER 506, которое включает в себя VMN_HoA и новый адрес для передачи (nVMN_CoA), назначенный для MN 508. Сервер 514 DHCP также отвечает на DHCP запрос подтверждением DHCP 532, и MN 508 получает новый адрес для передачи. После приема этой опции домашнего адреса VMN ER 506 обновляет оконечную точку ранее созданного туннеля до нового адреса для передачи MN 508 для посылки пакетов, адресованных к VMN_HoA. Дополнительно, ER 506 продолжает объявлять, что VMN_HoA находится в чужом домене 502. После приема нового адреса для передачи в DHCP подтверждений от сервера 514 DHCP MN 508 может обновить свою связь мобильного IP с НА в MN 508 посредством посылки нового запроса регистрации (например, сообщение RRQ).

Использование опции домашнего адреса VMN посредством MN 508 оптимизирует маршрутизацию пакетов между любым узлом (фиксированным или мобильным) в чужом домене 502 и MN 508. Маршрутизация между любым узлом в чужом домене 502 и MN 508 является локализованной в чужом домене 502 (например, пакеты не должны быть направлены за пределы чужого домена). Например, пакеты, посланные фиксированным узлом в чужом домене 502 к домашнему адресу MN 508, направляются естественно к ER 506. После приема этих пакетов ER 506 решает, что MN 508 посещает чужой домен 502, используя уведомление, принятое от сервера 514 DHCP для MN 508. ER 506 затем туннелирует пакеты, адресованные домашнему адресу для MN 508 к адресу для передачи в MN 508, как указано в уведомлении, принятом от сервера 514 DHCP. MN 508 декапсулирует и обрабатывает пакеты от этого фиксированного узла. Аналогично, использование опции FQDN VMN оптимизирует процедуру разрешения имен для FQDN VMN в чужом домене 502. Например, разрешение DNS FQDN для MN 508 в домашний адрес MN 508 посредством узла в чужом домене 502 может быть выполнено сервером 516 DNS, без необходимости в контакте с другими серверами DNS за пределами чужого домена 502. Таким образом, использование опции FQDN VMN ускоряет процедуру разрешения имен.

Фиг. 7 является блок-схемой последовательности операций первого примерного способа 700 для установления связи между мобильным узлом (например, VMN 120, 202, показанных на Фиг. 1 и 2 соответственно) и узлом (например, LFN 108, 306, показанных на Фиг. 1 и 3 соответственно) в мобильной сети в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения. Запрос принимается от VMN, когда VMN присоединяется к первой мобильной сети из одной или более мобильных сетей, как указано на этапе 705. Этот запрос передает домашний адрес VMN (например, опцию домашнего адреса VMN) к MR. В одном примерном варианте осуществления домашний адрес VMN включается в DHCP запрос и посылается с VMN на сервер DHCP в мобильной сети. Сервер DHCP создает и посылает уведомление MR, которое включает в себя домашний адрес VMN и необязательно адрес для передачи, распределенный для этого VMN.

В другом примерном варианте осуществления FQDN VMN также включается в DHCP запрос (например, используя опцию FQDN VMN вместе с опцией домашнего адреса VMN). Сервер DHCP создает уведомление, указывающее домашний адрес и FQDN VMN, и посылает это уведомление с сервера DHCP на сервер DNS мобильной сети. Сервер DNS ассоциирует домашний адрес VMN с FQDN VMN в ответ на это уведомление.

Информация маршрутизации, указывающая домашний адрес VMN, создается, как указано на этапе 710. Например, после приема уведомления от сервера DHCP MR создает запись VMN в своей таблице маршрутизации для этого VMN. О домашнем адресе VMN объявляют узлам одной или более мобильных сетей, как указано на этапе 715. Например, MR выполняет мультивещание объявления всем другим узлам мобильной(ых) сети(ей), которое указывает, что домашний адрес VMN находится в пределах мобильной сети или объединении частей мобильных сетей. В одном примерном варианте осуществления MR имеет список DRN и обновляет список DRN, чтобы включить домашний адрес VMN, когда принимается DHCP запрос. MR затем посылает обновленный список DRN во все другие узлы в мобильной сети.

Освобождение может также быть принято от VMN, когда VMN покидает мобильную сеть. В одном примерном варианте осуществления VMN посылает освобождение DHCP, которое включает в себя домашний адрес VMN. Информация маршрутизации (то есть домашний адрес VMN) затем удаляется из таблицы маршрутизации MR, и MR прекращает объявлять, что домашний адрес VMN находится в мобильной сети. В примерном варианте осуществления сервер DHCP посылает уведомление освобождения MR в ответ на прием освобождения DHCP, которое включает домашний адрес VMN, и необязательно - адрес для передачи VMN.

После приема этого уведомления MR удаляет информацию маршрутизации для этого домашнего адреса VMN и прекращает передавать объявление, что домашний адрес VMN находится в мобильной сети. В другом примерном варианте осуществления сервер DHCP посылает уведомление освобождения, которое включает в себя домашний адрес и FQDN VMN (например, используя опцию FQDN VMN вместе с опцией домашнего адреса VMN), на сервер DNS. После приема этого уведомления освобождения сервер DNS удаляет ассоциацию VMN из сервера DNS.

Фиг. 8 является блок-схемой последовательности операций второго примерного способа 800 для установления связи с мобильным узлом (например, MN 508, показанным на Фиг. 5 и 6) в чужом домене (например, чужом домене 502, показанном на Фиг. 5) в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения. Запрос принимается от MN, когда MN входит в чужой домен, как указано на этапе 805. Запрос указывает домашний адрес MN. В одном примерном варианте осуществления домашний адрес MN включается в DHCP запрос и посылается от MN на сервер DHCP в чужом домене, когда MN присоединяется к маршрутизатору доступа этого чужого домена. Адрес для передачи выбирается для MN в ответ на запрос, как указано на этапе 810. Например, сервер DHCP посылает подтверждение DHCP в MN в ответ на DHCP запрос, и это подтверждение DHCP указывает адрес для передачи, назначенный для этого MN. Уведомление, указывающее домашний адрес, и необязательно адрес для передачи MN, создается, как указано на этапе 815. Например, сервер DHCP создает и посылает уведомление к ER чужого домена, которое включает в себя домашний адрес MN и, необязательно, адрес для передачи, назначенный для этого MN.

В одном примерном варианте осуществления первое уведомление создается (например, сервером DHCP) после приема запроса DHCP, который указывает домашний адрес MN и адрес для передачи этого MN, и передачи в ER. В ответ на первое уведомление ER создает туннель к адресу для передачи этого MN, для посылки адреса пакетов в домашний адрес MN, и посылает объявление, что этот домашний адрес MN находится в пределах чужого домена. Второе уведомление может быть создано (например, сервером DHCP), после приема запроса DHCP, который указывает домашний адрес и FQDN этого MN, и послано в сервер DNS чужого домена. В ответ на второе уведомление сервер DNS устанавливает ассоциацию VMN в сервере DNS между FQDN для MN и домашним адресом этого MN.

Когда MN перемещается к отличному маршрутизатору доступа в чужом домене, MN посылает другой DHCP запрос (например, другой DHCP запрос), указывающий домашний адрес этого MN, на сервер DHCP. После приема запроса DHCP новый адрес для передачи выбирается сервером DHCP и подается в MN. Сервер DHCP создает уведомление, указывающее домашний адрес MN и новый адрес для передачи MN, и посылает это уведомление к ER. В ответ на это уведомление ER обновляет оконечную точку ранее созданного туннеля новым адресом для передачи для посылки пакетов, адресованных домашнему адресу MN. Дополнительно, ER продолжает объявлять, что домашний адрес MN находится в пределах чужого домена.

Фиг. 9 является блок-схемой последовательности операций третьего примерного способа 900 для установления связи между мобильным узлом (например, HMN 302, показанным на Фиг. 3) и узлом в мобильной сети в соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения. В этом примерном варианте осуществления сервер DHCP и сервер DNS располагаются с MR. Запрос, указывающий выход HMN, принимается, когда HMN покидает свою домашнюю мобильную сеть, как указано на этапе 905. Например, DHCP запрос, который включает в себя домашний адрес HMN и информацию о выходе HMN, посылают в MR мобильной сети. Этот DHCP запрос может быть послан от HMN до выхода из мобильной сети или сразу после выхода из мобильной сети. MR отвечает на этот DHCP запрос подтверждением DHCP. Дополнительно, MR возобновляет аренду домашнего адреса HMN и инициирует представительство протокола определения адресов для домашнего адреса HMN и туннелирование домашнему агенту HMN.

Пакеты связи для HMN перехватываются в ответ на запрос, как указано на этапе 910. Пакеты связи для HMN направляются домашнему агенту MR, который является также домашним агентом HMN, как указано на этапе 915.

Посредством локализации маршрутизации IP обменов в мобильной сети 102, 200, 300, 400 между домашним адресом VMN и любым другим узлом в мобильной сети 102, 200, 300, 400, эта IP связь разрешается, когда мобильная сеть 102, 200, 300, 400 отсоединяется от IP инфраструктуры (например, в автономном режиме), и путь маршрутизации оптимизируется, когда мобильный маршрутизатор 104 подсоединен к IP инфраструктуре. Дополнительно, любой узел в мобильной сети 102, 200, 300, 400 в автономном режиме может выполнять DNS-разрешение имени хоста (например, FQDN) этого VMN в домашний адрес VMN.

В предшествующем описании были описаны конкретные варианты осуществления настоящего изобретения. Однако специалисту ясно, что различные модификации и изменения могут быть сделаны, не отступая от объема настоящего изобретения, которое сформулировано в формуле изобретения ниже. Например, хотя описание выше описывает связь между узлами в автономном объединении частей сетей, должно быть понятно, что эти концепции могут быть также применены, например, к объединениям частей сетей, имеющим IP связность и имеющим полностью вложенную, одноранговую, смешанную или другую конфигурацию объединения частей.

Соответственно, описание и чертежи должны быть расценены в иллюстративном, а не ограничительном смысле, и все такие модификации предназначаются для включения в объем настоящего изобретения. Выгоды, преимущества, решения проблем, и любой(ые) элемент(ы), который может вызвать проявление любой выгоды, преимущества или решения или могут стать более явными, не должны быть рассмотрены как критические, требуемые или существенные признаки или элементы любого или всех пунктов формулы изобретения. Изобретение определяется исключительно в соответствии с приложенной формулой изобретения, включающей в себя любые исправления, внесенные во время рассмотрения настоящей заявки и всех ее эквивалентов, как указано ниже.