用于傳輸mpls報頭的方法、用于建立mpls路徑的方法以及用于執行mpls路徑切換的方法
【專利說明】用于傳輸MPLS報頭的方法、用于建立MPLS路徑的方法以及用于執行MPLS路徑切換的方法
[0001]本申請是于2011年4月13日提交的名稱為“用于傳輸MPLS報頭的方法、用于建立MPLS路徑的方法以及用于執行MPLS路徑切換的方法”的發明專利申請201180070518.7的分案申請。
【背景技術】
[0002]本發明涉及一種經由無線電通信網絡一一尤其是長期演進(LTE)網絡，將多協議交換(MPLS)報頭從第一節點傳輸至第二節點的方法。而且，本發明涉及在第一節點和第二節點之間建立多協議交換(MPLS)路徑的方法，該方法借助多協議交換(MPLS)通過移動網絡的有線部分并且借助長期演進(LTE)網絡無線電載體通過移動網絡的無線電網絡部分。本發明的再一主題是針對在第一節點(Al)和第二節點(A3)之間建立的多協議標簽交換(MPLS)路徑執行切換的方法，該方法借助多協議交換(MPLS)通過移動網絡的有線部分并且借助長期演進(LTE)網絡無線電載體通過移動網絡的無線電網絡部分。
[0003]已知的多協議標簽交換(MPLS)網絡形成有線網絡運營商的數據網絡的基礎。這些MPLS網絡被用于許多目的，例如IP通信量的傳輸、以太網通信量的傳輸等。近年來，MPLS網絡已被擴展到目前的高彈性級別，并且能夠在小于50毫秒的時間內從故障情況中恢復。MPLS快速重新路由、用于MPLS重新路由的RSVP-TE擴展是用于這種擴展的一個實例。
[0004]而且，第四代網絡例如長期演進(LTE)形成無線網絡的基礎。LTE網絡目前僅關注于IP通信量。作為無線網絡，這些網絡的主要特征之一是處理移動性的能力，其中遠程節點，即經由無線接口連接的節點不受限于特定天線而是可從一個天線移動至另一個天線，而不丟失與其他網絡的連接。另一個重要方面是切換能力，其中主動數據連接可從一個天線移動到另一個天線而不干擾數據流。
[0005]存在一組將兩種網絡(MPLS和LTE)推得更靠近彼此的因素。首先，用LTE可實現的帶寬盡管不像關于MPLS—樣高，但足以向遠程節點提供MPLS連接服務。其次，網絡從純有線和純無線會聚到會聚網絡。能夠傳送利用MPLS和LTE的連接服務的會聚網絡的使用允許新的市場機會，尤其是如果與可簡化在遠程位置的MPLS網絡的部署的移動性方案一致的話。
[0006]因此，本發明的目的是向經由LTE網絡接入的遠程位置提供改進的MPLS連接服務，以高效地組合MPLS和LTE網絡。

【發明內容】

[0007]本發明的一個目的在于，提供一種經由無線電通信網絡一一尤其是長期演進(LTE)網絡，將多協議標簽交換(MPLS)報頭從第一節點高效地傳輸至第二節點的方法，該方法考慮到無線電通信網絡與有線通信網絡相比具有縮小的數據傳輸容量。
[0008]本發明的該目的是通過如下方法實現，該方法經由無線電通信網絡一一尤其是長期演進(LTE)網絡，將多協議標簽交換(MPLS)報頭從第一節點傳輸至第二節點，該方法包括以下步驟:通過減小多協議標簽交換報頭的大小，修改多協議標簽交換報頭，以及使用專用無線電載體借助空中接口將經修改的多協議標簽交換報頭從所述第一節點傳輸至所述第二節點。
[0009]由此，在MPLS報頭的傳輸中可有利地節省帶寬，使得減小的數據傳輸容量足以實現經由無線的無線電通信網絡高效傳輸MPLS數據。優選地，多協議標簽交換報頭的大小可通過去除多協議標簽交換報頭的MPLS位標簽被減小，這是因為空中接口使用經由無線電載體的一一對應，不需要經由該空中接口傳輸MPLS位標簽。
[0010]根據本發明的另一個目的或另一個實施方案，通過向所述多協議標簽交換報頭增加一個順序號，修改多協議標簽交換報頭。由此可有利的是，接收的實體能夠通過分析順序號驗證所接收的MPLS數據的完整性。優選地，接收的實體可依賴于所述順序號將所接收的數據重新排序。
[0011]根據本發明的一個優選實施方案，向所述多協議標簽交換層應用加密機制以保護所傳輸的數據。優選地，所傳送的數據在接收節點被去修改，例如，通過向所述多協議標簽交換報頭增加MPLS位標簽，所述MPLS位標簽依賴于所述經修改的多協議標簽交換報頭的控制層被配置；通過依賴于順序號重新排序所述MPLS數據；通過去除順序號；和/或通過向所接收的多協議標簽交換報頭應用解密機制，以恢復初始的MPLS報頭。所述第一節點或所述第二節點之一優選包括提供移動無線功能的移動節點(例如，蜂窩電話、PDA(個人數字助理)或類似物)，其中所述第一節點和所述第二節點中的另一個包括提供MPLS功能的MPLS路由器(例如，MPLS標簽邊緣路由器(LER)或MPLS標簽交換路由器(LSR))。LTE網絡優選包括通用第四代網絡。
[0012]本發明的另一個目的或另一個實施方案是一種在第一節點和第二節點之間建立多協議標簽交換(MPLS)路徑的方法，該方法借助多協議標簽交換(MPLS)通過所述移動網絡的有線部分并且借助長期演進(LTE)無線電載體通過移動網絡的無線電網絡部分，所述方法包括以下步驟:在直接或間接連接至所述第一節點的第一移動節點與直接或間接連接至所述第二節點的第一標簽交換路由器之間建立LTE無線電載體，將來自所述第一標簽交換路由器的一個標識符傳輸至所述無線電網絡部分的一個移動網絡控制器，其中所述標識符包括關于待被用于在所述第一移動節點和所述第一標簽交換路由器之間的MPLS路徑的空中接口載體的信息，以及通過使用標識符信息經由LTE無線電載體在所述第一節點和所述第二節點之間部分地建立MPLS路徑。
[0013]有利地，所述移動網絡控制器通知嵌入所述網絡的有線部分的MPLS標簽邊緣路由器(LER)或MPLS標簽交換路由器(LSR):應使用哪個空中接口載體以將MPLS請求經由空中接口在無線電網絡上轉發，使得MPLS路徑/請求和無線電載體被明確地指配給彼此。優選地，所述第一標簽交換路由器通知所述移動網絡控制器:所述標識符信息所標識的MPLS路徑已被建立，使得所述移動網絡控制器能夠驗證通過使用所指配的無線電載體已經建立MPLS路徑。優選地，MPLS路徑請求初始由所述第一節點產生，并且其中在所述第一節點和所述第二節點之間的MPLS路徑已經建立之后，所述第二節點向所述第一節點確認MPLS路徑。
[0014]本發明的另一目的或另一實施方案是一種在第一節點和第二節點之間建立MPLS路徑的方法，該方法借助多協議標簽交換(MPLS)通過移動網絡的有線部分并且借助長期演進(LTE)無線電載體通過所述移動網絡的無線電網絡部分，所述方法包括以下步驟:在直接或間接連接至所述第一節點的第一移動節點與第一標簽交換路由器之間建立LTE無線電載體；將來自所述第一標簽交換路由器的一個標識符經由所述無線電網絡部分的一個移動網絡控制器傳輸至直接或間接連接至所述第二節點的另一個標簽交換路由器；通過使用所述標識符經由所述另一個標簽交換路由器、所述第一標簽交換路由器和所述第一移動節點在第一節點和第二節點之間建立MPLS路徑，其中所述標識符指示需要經由所述第一標簽交換路由器建立所述MPLS路徑，以及其中所述標識符包含關于待被用于所述第一移動節點和所述第一標簽交換路由器之間的MPLS路徑的空中接口載體的信息。
[0015]由此可有利的是，所述另一個標簽交換路由器(例如，嵌入網絡的有線部分中的MPLS標簽邊緣路由器(LER)或MPLS標簽交換路由器(LSR))被所述移動網絡控制器通知:MPLS請求應關于所述第一標簽交換路由器被路由以經由無線電網絡建立朝向所述第一節點(或所述第一移動節點)的空中接口。優選地，MPLS路徑請求從所述另一個標簽交換路由器傳輸至所述第一標簽交換路由器，其中所述第一標簽交換路由器將進來的MPLS路徑請求與已建立的MPLS載體關聯起來，并且將MPLS路徑請求轉發至所述第一移動節點，使得MPLS路徑/請求和無線電載體被明確地指配給彼此。優選地，所述第一標簽交換路由器通知所述移動網絡控制器:所述標識符信息所標識的MPLS路徑已被建立。而且，MPLS路徑請求初始由所述第二節點產生，其中在所述第一節點和所述第二節點之間的MPLS路徑已經建立之后，所述第一節點向所述第二節點確認MPLS路徑。
[0016]本發明的另一個目的或另一個實施方案是一種對在第一節點和第二節點之間建立的多協議標簽交換(MPLS)路徑執行切換的方法，包括以下步驟:通過直接或間接連接至所述第一節點的第一移動節點測量無線電信號，并且向經由另一個標簽交換路由器間接連接至所述第二節點的第一標簽交換路由器提供關于所測量的無線電信號的信息；如果所述第一標簽交換路由器基于所測量的無線電信號確定需要切換，則將來自所述第一標簽交換路由器的切換命令經由所述無線電網絡部分的一個移動網絡控制器傳輸給所述另一個標簽交換路由器，其中所述切換命令包含MPLS路徑需要經由第二標簽交換路由器被重定向的信息；依賴于所接收的切換命令，將MPLS請求從所述另一個標簽交換路由器傳輸給第二標簽交換路由器；將切換參數從所述第一標簽交換路由器傳輸給所述第二標簽交換路由器；在所述第一移動節點和所述第二標簽交換路由器之間建立LTE無線電載體；將來自所述第二標簽交換路由器的標識符更新命令經由所述移動網絡控制器傳輸給所述另一個標簽交換路由器；以及經由所述另一個標簽交換路由器、所述第二標簽交換路由器和所述第一移動節點在第一節點和第二節點之間建立MPLS路徑。
[0017]由此可有利的是，MPLS切換主要通過如下方式提供:在所述第一移動節點和所述第二標簽交換路由器之間建立空中接口，并且接下來由所述移動網絡控制器通知所述另一個標簽交換路由器:所述MPLS路徑應經由第二標簽交換路由器而非所述第一標簽交換路由器被路由。優選地，依賴于所接收的標識符更新命令，所述另一個標簽交換路由器隨后刪除到所述第一標簽交換路由器的MPLS路徑。
[0018]根據本發明的一個優選實施方案，經由在所述第一移動節點和所述第一標簽交換路由器和/或在所述第一移動節點和所述第二標簽交換路由器之間所建立的MPLS路徑，通過根