[发明专利]用于通信本地化的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2006年4月17提交的题目为“A System and Method for Tunnel Switching”的美国临时专利申请No.60/792,521 以及于2006年5月17日提交的题目为“Traffic Localization via Network Based Route Optimization”的美国临时专利申请No. 60/801,001的优先权，通过引用将这两个专利申请全文纳入于此。

技术领域

本发明涉及一种在网络上提供分组路由的系统和方法。更具体地 讲，在可能时在网络中对分组流进行桥接以绕过回程呼叫支线或隧 道。

背景技术

针对在无线产业中开发的路由优化(Route Optimization，RO) 解决方案，已经进行了少许尝试。最近，路由优化的概念已经变成与 Mobile IPv6(移动IP)同义。通过引用纳入于此的在RFC3775中 定义的Mobile IPv6包括关于利用返回路由可达(Return Routability，RR)进行路由优化的详细信息。然而，在进行仅仅在 Mobile IPv6 RFC 3775中定义的路由优化的过程中存在一些严重的缺 点。

首先，它是一个移动节点为中心的解决方案。移动节点可以是蜂 窝电话、个人数字助理(PDA)、无线使能的膝上电脑或计算机设 备、或者任何其它的可应用设备。由该移动节点决定路由优化的启动 以及优化与通信节点的路由的需要。然而，该移动节点既不知道网络 的路由策略也不知道网络布局。于是，移动节点很可能在不知道IP 分组实际将要被路由的方式是否存在任何不同之处的情况下启动返回 路由可达过程。

其次，网络几乎不知道或者不知道路由优化是否必要或者甚至对 于某些应用是否允许路由优化。例如，如果运营商具有需要路由经由 某网络段或某些节点的策略(为了执行分组检查或安全以及计费策 略)，则对于允许或不允许移动节点基于每个应用启动路由优化来 讲，并不存在标准化的方法。

第三，采用Mobile IPv6的路由优化解决方案仅对网络中的具有 双栈或IPv6路由基础设施的节点起作用。运营商一次性完全切换到 IPv6网络是昂贵的。实施IPv6部署将会花费时间，并且路由优化不 应该仅仅束缚于运营商的网络中的IPv6能力。

第四，移动电话启动的路由优化在使用时的接入网关(AGW) 间的切换管理是非常耗时的。每当存在AGW间切换时移动电话必须 执行返回路由可达(6个消息)以向另一端通知转交地址(CoA)已 经发生改变。

第五，基于移动节点的路由优化技术需要空中(over-the-air) 信号发送。针对移动节点到移动节点的呼叫，这是大约每个会话12 个消息。针对AGW切换，这些必须被重复。这不仅增加了空中开 销，还增大了移动节点和网络节点的信号处理负担。

最后，即使基于移动节点的路由优化处于使用中，仍然会有 VoIP分组穿过反向隧道的时刻。发生这种情况是因为在返回路由可 达被完成之前移动节点将分组反向隧穿到本地代理(home agent)。

从电路语音网络收集的统计数据显示：在一个区域中进行的大多 数语音呼叫仍然在这个区域内(即，呼叫是高度本地化的)。在一些 今天的无线网络中，呼叫会话被路由到本地代理设备，该本地代理设 备跟踪移动节点在网络中的位置。基于移动IP的网络中的呼叫经常 在反向隧道内将IP分组从本地无线接入网络发送到本地代理。这个 本地代理在地理上可能不靠近移动节点发起呼叫会话的位置。如果不 使用反向隧穿，则这导致移动节点、通信节点(即，呼叫会话中涉及 的第二设备)和本地代理之间的三角路由。

利用反向隧穿简化了网络资源管理、策略和诸如本地代理的集中 位置的收费执行。然而，对于会话式实时应用，反向隧穿导致额外的 数据传输延迟，该额外的数据传输延迟会根据传播距离和涉及的设备 的数目(即，回程链路类型)而改变。不管是否利用了反向隧穿，将 分组数据发送到本地代理还需要运营商增大回程链路带宽以携载这些 应用的数据通信。

用于反向隧穿以及有时用于发送分组的隧穿协议将一个协议封装 在另一个协议内。隧穿协议还提供一种在外地网络上在两个端点之间 传输分组的机制。

发明内容