Спосіб забезпечення послуги доступності мобільних вузлів мобільної мережі та мобільна мережа
Формула / Реферат
1. Спосіб забезпечення послуги доступності мобільних вузлів мобільної мережі для з’єднання з принаймні однією зовнішньою стаціонарною мережею з використанням принаймні одного мобільного маршрутизатора, який відрізняється тим, що мобільним вузлам присвоюють тимчасові імена ідентифікаторів і перетворюють їх на поточні доступні адреси мобільних вузлів з використанням принаймні одного проксі-сервера доменних імен.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що присвоєння тимчасових імен ідентифікаторів є частиною процесу аутентифікації мобільних вузлів на вході до мобільної мережі.
3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що присвоєння тимчасових імен ідентифікаторів здійснюють в будь-який час після завершення аутентифікації у відповідь на виділені запити на ідентифікацію імен.
4. Спосіб за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що здійснюють групову реєстрацію певної кількості тимчасових імен ідентифікаторів за командами кількох мобільних вузлів, під'єднаних до однієї мобільної мережі мобільним маршрутизатором.
5. Спосіб за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що з використанням мобільного маршрутизатора в проксі-сервері або сервері доменних імен оновлюють інформацію про адреси мобільних вузлів у відповідь на будь-яку зміну адреси для забезпечення достатності інформації в проксі-сервері або серверах доменних імен для аналізу запитів на перетворення імен як повідомлення про оновлення реєстрації та мобільності.
6. Спосіб за п. 5, який відрізняється тим, що з використанням мобільного маршрутизатора забезпечують проксі-сервер доменних імен або сервери адресою для направлення запиту на перетворення імені до локального сервера доменних імен у випадку, коли проміжний сервер доменних імен не здатен аналізувати запит на перетворення імен за своєю командою.
7. Спосіб за п. 5 або 6, який відрізняється тим, що від декількох мобільних маршрутизаторів в мобільній мережі надсилають до проксі-сервера доменних імен сумісне повідомлення про оновлення мобільності та реєстрації.
8. Спосіб за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що послугу доступності на основі тимчасових імен здійснюють на основі прямої схеми перетворення адреси, у якій кожна приватна адреса мобільного вузла відповідає одній загальнодоступній адресі або адресній групі, у якій одну загальнодоступну адресу перетворюють на певну кількість приватних адрес.
9. Спосіб за п. 8, який відрізняється тим, що у схемі перетворення адрес, яка містить адресну групу, запит на перетворення імен направляють від проксі-сервера доменних імен до локального сервера доменних імен мобільної мережі, що зв'язаний з доменним ім'ям через зареєстроване тимчасове ім’я мобільного вузла.
10. Спосіб за п. 9, який відрізняється тим, що з використанням локального сервера доменних імен мобільної мережі визначають, чи є запит на перетворення імен рекурсивним, чи нерекурсивним, і відповідають на рекурсивний запит надсиланням повідомлення про помилку.
11. Спосіб за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що підтримують динамічну модель перетворення адрес, у якій на мобільний вузол надсилають загальнодоступну адресу на основі запиту на перетворення імен від відповідного вузла, який знаходиться зовні мобільної мережі, включаючи направлення запиту на перетворення імен від проксі-сервера доменних імен до локального сервера доменних імен мобільної мережі, що зв'язаний з доменним іменем зареєстрованим тимчасовим іменем мобільного вузла.
12. Спосіб за одним із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що тимчасове ім'я присвоюють мобільному вузлу з використанням нового варіанта Протоколу Динамічної Конфігурації Хосту.
13. Мобільна мережа для здійснення способу за одним із попередніх пунктів, яка включає: певну кількість мобільних вузлів, принаймні один мобільний маршрутизатор для надання доступу до принаймні однієї зовнішньої мережі мобільних вузлів та проксі-сервер доменних імен для перетворення тимчасових імен ідентифікаторів на поточні доступні адреси мобільних вузлів.
14. Мобільна мережа за п. 13, яка відрізняється тим, що має принаймні один локальний сервер доменних імен мобільної мережі, зв'язаний з доменним ім'ям через зареєстроване тимчасове ім'я мобільного вузла.
Текст
Конфігурація мобільної мережі для підтримки доступності на основі ідентифікаторів тимчасових імен та способі оперування ними. Винахід стосується способу використання мобільної мережі згідно з преамбулою п.1 формули винаходу та конфігурації мобільної мережі, яка пристосована до цього способу. В ході прискореного та повсюдного використання послуг електронної мережі в усіх сферах повсякденного життя доступність таких послуг при поїздках в громадському транспорті стала надзвичайно важливою для користувачів. Тому, транспортні компанії в промислово розвинутих країнах роблять зусилля для забезпечення технічної бази, тобто, для розробки та встановлення адекватних мобільних мережових пристроїв для комерційного використання. Останнім часом підтверджено основну ціль цих розробок-забезпечення надійного зв'язку між мобільною мережею та стаціонарними мережами, зовнішніми для засобів трафіку. Якщо мобільна мережа змінює точку свого з'єднання із зовнішньою мережею, такою як Інтернет, то необхідно здійснити заходи по під'єднанню до нею вузлів. Якщо не приймати жодних заходів, то вузли в мобільній мережі втратять можливість з'єднання. Ця ситуація визначається або мобільними вузлами, що незалежно рухаються в подібних напрямах з подібною швидкістю, або групою вузлів, що рухаються як єдиний блок. Важливі атрибути, що утворюють таку мобільну мережу, можуть визначатися загальним характером переміщення окремих вузлів в системі координат та відносною близькістю окремих вузлів протягом розглядуваного інтервалу часу. Важливим варіантом виконання є керована мережа з рухомими об'єктами, де мережа знаходиться всередині транспортного засобу і забезпечує доступ до клієнтів, що подорожують, наприклад, в поїзді. "Керована" в цьому контексті відноситься до тієї обставини, що інфраструктура мережі в громадському транспортному засобі для перевезення пасажирів належить та експлуатується адміністративними організаціями, що визначають ланцюг створення додаткової вартості для пропонування своїм клієнтам електронного зв'язку, інформаційних та розважальних послуг. На Фіг.1 зображена можлива топологія для такої мережі з можливістю з'єднання із зовнішньою(німи) мережею(ами). Декілька мобільних вузлів ΡΝ1...ΡΝ3 розпізнають мережу VN з рухомими об'єктами. Існує декілька потенційних причин, чому мобільний вузол хоче одержати доступ через мережу з рухомими об'єктами замість прямого з'єднання із мережею наземних станцій. Мобільний маршрутизатор (MR), який представляє вузол міжмережевого інтерфейсу, підтримує зв'язок з наземними станціями через одну або більшу кількість мереж радіодоступу. Мобільна мережа може поєднуватися до зовнішніх мереж через більше ніж один маршрутизатор (MR), проте в подальшому описі для простоти передбачається тільки один маршрутизатор (MR). Коли мережа переміщається, то мобільний маршрутизатор (MR) повинен повтороно встановлювати зв'язок з новим можливим маршрутизатором доступу, або навіть з новими можливими мережами доступу. Деякі з мобільних вузлів можуть встановлювати зв'язок з відповідними взулами зовні мобільної мережі і особливо прагнуть підтримувати безперервний зв'язок та доступність з домашньою мережею. Потім встановлення зв'язку між відповідним вузлом та мобільним вузлом потребує належної маршрутизації до місця знаходження мобільної мережі. Для підтримки доступності можливо необхідно зміна місцезнаходження для значної кількості мобільних вузлів в залежності від індивідуальної вимоги кожного з них. Іншою можливою реалізацією такої мобільної мережі є персональна зонна мережа (PAN) з рядом мобільних вузлів, що утворюють спонтанну спільну тимчасову мережу, де деякі з цих вузлів можуть діяти як вузли міжмережевого інтерфейсу із зовнішніми мережами. Механізми для повторного встановлення зв'язку із зовнішніми мережами можуть вважатися тими, що мають два етапи. Перший етап, який називають «можливість зв'язку», надає можливість вузлам в мобільній мережі підтримувати зв'язок із зовнішньою мережею для ініціювання обмінів данними. Другий етап, який називається «доступність», повинен надавати можливість зовнішнім вузлам ініціювати обміни данними з вузлами мобільної мережі. Задачею винаходу є надання способу вирішення проблеми доступності для вузлів в мобільній мережі шляхом присвоєння тимчасових імен хосту вузлам, під'єднаним до цих мобільних мереж. Ця задача, з одного боку, вирішується способом, який має ознаки п.1 формули винаходу, а, з іншого боку, конфігурацією мобільної мережі, яка має ознаки п.13 формули винаходу. Тому, основною ознакою винаходу є включення моделей, як наприклад NAT (Перетворення Адрес Мережі) на основі моделей адресування, що не можуть підтримуватися існуючими наближеннями доступності. Це робиться в такий спосіб, що в разі, якщо мобільній мережі потрібно здійснювати роумінг між мережами, запускаючи різні мережеві протоколи (такі як IPv4 та IPv6), то доступність все ще може зберігатися. У цей спосіб представлений винахід знижує неефективність зв'язку. Можливий потік повідомлень для підтримки доступності зображений на Фіг.3. У випадку стаціонарної мережі доступу надається варіант для підтримки доступності за допомогою використання служби імен. Об'єкти мережі (вузли та користувачі) мають імена для своєї ідентифікації. Зв'язок з цими об'єктами потім встановлюється на етапі, на якому виявляють здатну до маршрутизації адресу, зв'язану з іменем. Служба Доменних Імен (DNS) є найбільш загальновикористовуваною системою щодо імен для перетворення адрес. У цій системі ім'я, яке вважається тим, що ніколи або рідко міняється, перетворюється на IP-адресу, яка може час від часу мінятися. Також SIP (протокол ініціювання сеансу) для надання можливості перевірки виклику в мультимедійних сеансах на основі протоколу мережі Інтернет (IP) може розглядатися як система імен. Сторони в SIP-сеансі адресуються з використанням SIP URIs (уніфіковані ідентифікатори ресурсів). SIP-сервер може пересилати запит сеансу, якщо викликані сторони перенаправляють виклики, що надходять, до різних SIP-сторін. Це подібно до концепції DNS, проте SIP не дозволяє іменам адресуватися до будь-яких SIP-клієнтів. Різні способи, які б могли бути розглянуті для керування доступністю для поодиноких мобільних пристроїв, є 1) Пряме оновлення процедури перетворення адрес в імена, наприклад рішення динамічної DNS: коли міняється IP-адреса мобільного вузла, то система DNS перетворює ім'я на нову адресу. Хоча динамічна DNS не пропонувалась як рішення для мобільних мереж, цю концепцію легко поширити на цей випадок. 2) Встановлення відповідності між адресою, що зареєстрована в системі імен, та новою адресою, використовуваною вузлом. Відповідність підтримується агентом, який перехоплює пакети даних, передбачені для мобільного терміналу, і надсилає їх на нову адресу. У цій ситуації перетворення адрес в імена залишається незмінним. Це є базовим елементом після мобільних рішень на основі протоколу мережі Інтернет. Для мобільних мереж було запропоновано ряд рішень на основі МІР. Реальні деталі рішення залежать від способу, що використовується для адресування мобільної мережі та вузлів у ній. Ми будемо використовувати наступні визначення: МР= Мобільний Маршрутизатор-пристрій, що фактично рухається поблизу та з'єднує мобільну мережу із зовнішніми мережами. РN= Мобільний Вузол - вузол, що під'єднаний до зовнішніх мереж через мобільний маршрутизатор. Може бути багато PNs, які можуть з'єднуватися з одним MR. СN= Відповідний Вузол - вузол в Інтернеті, який встановлює зв'язок з PN. СоА= Підтримка Адреси - адреса, присвоювана відвідуваною мережею вузлу, який під'єднується до неї. МІР= Мобільний Протокол Мережі Інтернет. Це є спосіб гарантування того, що мобільні вузли залишаються доступними наданням їм можливості поєднувати СоА з їх добре відомою домашньою адресою (наприклад зареєстрованою DNS). Основний МІР припускає, що мережа є стаціонарною і рухається тільки кінцевий термінал. GN= Мережа Наземних Станцій - мережа наземних станцій передає пакети даних між мобільною мережею та зовнішньою ІР-мережею/мережею Інтернет. Вона забезпечує безпровідний зв’язок з MR. ІМАТ= Перетворення Адрес Мережі - механізм для перетворення між IP-адресами, які можуть маршрутизуватися в зовнішніх IP-мережах, тобто в Інтернеті, та приватним представленням IP-адрес, які можуть використовуватися в локальній мережі (піддомен). Надалі для різних моделей адресації пояснюється, як інколи могли б використовуватися динамічна DNS та МІР-рішення для вирішення проблеми доступності. Адреса, присвоювана MR домашньої мережі Це є наближення, яке на даний момент розглядається в IETF NEMO WG (Робоча Група з питань Мобільності Мережі). Мобільний маршрутизатор одержує здатну до маршрутизації адресу: сво СоА від мережі наземних станцій з використанням стандартних механізмів. Мобільний маршрутизатор під’єднаний до домашньої мережі, яка не є мобільною. У цій домашній мережі мобільний IP-агент гарантує те, що повідомлення, адресовані по маршрутам через мобільний маршрутизатор, тунелюються до поточної здатної до глобальної маршрутизації СоА мобільного маршрутизатора. Підмережа (або інша група) адрес призначається мобільній мережі домашньою мережею мобільного маршрутизатора. Потім ці адреси присвоюються PNs, що під'єднані до мобільного маршрутизатора. Це гарантує те, що PNs здатні ініціювати обміни даними з Інтернетом. Для одержання МІР-рішення, яке характеризує доступність, припускається, що PN також активується МІР. PN реєструє адресу, прийняту від мобільного маршрутизатора, своїм домашнім агентом. Адреса, одержана від мобільного маршрутизатора, ніколи не змінюється доки ΡΝ під'єднаний до тієї ж мобільної мережі, а тому доступність ΡΝ не є питанням, оскільки здійснено це початкове оновлення зв'язку з домашнім агентом. Може надаватися подібне наближення для підтримання доступності з використанням динамічної DNS, де ΡΝ оновлює свій сервер DNS IP-адресою, одержаною від MR, у той час як точка з'єднання безпровідного зв'язку змінюється. Це рішення має більш ефективну маршрутизацію, а ніж рішення на основі МІР, проте воно все ще не дуже ефективне, оскільки увесь трафік до PN все ще спрямовується через та тунелюється з MR домашньої мережі. Недолік обох вищезгаданих рішень полягає в тому, що трафік опосередковано надсилається до мобільної мережі по тунелю між мобільною мережею PN або домашньою мережею мобільного маршрутизатора та самим мобільним маршрутизатором. В останньому випадку потрібно додатковий тунель між домашнім агентом PN та PN, що призводить до подвійного тунелю з високими комунікаційними накладними витратами. Ця конфігурація зображена на Фіг.2. Адреси, присвоювані відвідуваною мережею У цій ситуації замість одержання простої СоА від відвідуваної мережі мобільний маршрутизатор одержує підмережу (або деяку іншу групу) адрес від відвідуваної мережі. Потім MR присвоює ці адреси PNs. Це гарантує те, що PNs здатні ініціювати зв'язок з Інтернет. Оскільки MR змінює відвідувані мережі, наприклад мобільна мережа перемикається між двома різними мережевими доменами, то повинні змінюватися ІРадреси, присвоєні PN. Для рішення на основі МІР, яке у цьому випадку включає доступність, припускається, що PN також активується МІР. PN реєструє адресу, одержану від мобільного маршрутизатора, за допомогою свого домашнього агента. Для рішення динамічної DNS стосовно доступності PN оновлює свій сервер DNS адресою, одержаною від MR, одночасно із збереженням зв’язку з мобільною мережею при переході із зони в зону. В обох випадках головним недоліком цього наближення з точки зору доступності є те, що передача пакетних сигналів між PNs та МІР PN домашніх агентів або PN сервера DNS здійснюється кожен раз, коли мережа рухається, для оновлення інформації ІР-адресації внаслідок того факту, що кожен PN повинен індивідуально надсилати повідомлення про оновлення мобільного зв'язку. МІР - Рішення іноземного агента MR для адресації У цій ситуації мобільний маршрутизатор дозволяє PN зберігати свою домашню адресу. MR зберігає вхідні дані кожного хоста та кожного зареєстрованого PN. MR діє як МІР-іноземний агент, таким чином, він запитує ΡΝ про поточну адресу мережі - це є СоА, яке ΡΝ повинен зареєструвати за допомогою ΡΝ домашнього агента для досягання доступності. Це рішення потребує, щоб ΡΝ мав МІР-стек, який запускається для коректної інтерпретації концепції двох адрес, а саме домашньої адреси та СоА. Недоліками цього наближення з точки зору доступності є передача пакетних сигналів між PNs та PN МІРдомашніх агентів, що здійснюються кожен раз при роботі мережі. Окрім того, рішення є неефективним через використання непрямої маршрутизації та тунелювання з домашнього агенту. Адресація на основі NAT Для активації MR за допомогою NAT передбачено інший метод керування мобільністю мереж. MR присвоює приватні адреси PNs. NAT може не використовувати інформацію про стан, тобто, конфігурація адресації базується на механізмах, таких як детекція зв'язку та оповіщення маршрутизатора. У цьому випадку MR одержує набір адрес від мережі наземних станцій і забезпечує перетворення 1:1 між цими адресами та використовуваними приватними адресами. Ця модель адресації має переваги перед вищезгаданим варіантом, де адреси від відвідуваної мережі присвоюються безпосередньо PNs через те, що мінливі події приховані від PNs. Якщо NAT використовує інформацію про стан, тобто, існують деякі механізми як DHCP (Протокол Динамічної Конфігурації Хоста), то MR одержує тільки одну адресу (свою СоА) від мережі наземних станцій та керує перетворенням необхідної адреси. Це наближення є корисним, оскільки поточні мережі наземних станцій присвоюють тільки окремі адреси вузлам. Ця модель адресації є можливо найбільш важливою, оскільки її можна втілити за допомогою існуючої технології. На відміну від інших варіантів PN не володіє інформацією про деталі мережі наземних станцій, таким чином, наприклад, ІРv4-термінал не буде мати інформацію про те, що в дійсності IPv6 підтримує мобільність мережі наземних станцій. Це ймовірно повинно бути важливим питанням, поскільки поточні пристрої усі є IPv4-пристроями, проте майбутні мобільні мережі ймовірно повинні бути однією з перших мереж для роботи з використанням IPv6. У цій ситуації не працює ні динамічна DNS ні рішення на основі МІР для доступності, оскільки PNs не відома їх коректна здатна до маршрутизації адреса і, таким чином, неможливо коректно оновити будь-яку систему. Реєстрація присвоєної приватної ІР-адреси за допомогою або DNS або МІР-домашнього агента повинна перешкоджати підтримці доступності. Можна розробити рішення для подолання цих проблем на основі Міжмережевих Інтерфейсів Прикладного Рівня (ALQ), які забезпечують функцію перетворення інформації, пов'язаної з адресою, на прикладному рівні. Проте, будь-яке таке рішення буде навантажуватися проблемами захисту. Частина рішення надається RFC2694, компонетами DNS для NAT. У цій ситуації приватна адреса PN реєструється функцією сервера імен, що підключений до приватної мережі. Коли запит DNS одержується приватною мережею, то відповідь DNS (яка містить приватну адресу) перехоплюється спеціальним міжмережевим інтерфейсом прикладного рівня (DNS-ALG) для керування повідомленнями DNS. Цей ALG (міжмережевий інтерфейс прикладного рівня) вимагає, щоб функція NAT встановлювала тимчасовий зв'язок між запитуваною приватною адресою хоста та загальнодоступною адресою. Потім ALG може заміняти приватну адресу на повернуту загальнодоступну адресу. Тимчасовий стан для перетворення адрес зберігається, надаючи CN деякий час для встановлення зв'язку з PN після відповіді на запит по перетворенню імен. Якщо зв'язок не встановлено, то стан буде блокуватися по часу, а загальнодоступна адреса повертається до адресного пулу NAT для майбутнього використання. Винахід уточнює систему, що покращує послуги системи імен за допомогою використання тимчасових імен для ефективної підтримки доступності для мобільних вузлів, що під'єднані до мобільних мереж. Деталі рішення залежать від вищезгаданих схем присвоєння адрес на місці, що також є вірним для стану штучних наближень, а саме описані вище МІР-рішення та динамічна DNS. Однак, це рішення також здатне до застосування для деяких рішень по адресації NAT, де рішення DNS та МІР не застосовуються. Винахід включає пропозицію для присвоєння тимчасових імен та підтримки доступності мобільних вузлів, під'єднаних до мобільних мереж для наступних ситуацій по адресації: - адреса, присвоєна домашньою мережею MR; - адреса, присвоєна відвідуваною мережею; - статично сконфігуроване NAT, що не використовує інформацію про стан (перетворення адреси мережі); - динамічно сконфігуроване NAT, що не використовує інформацію про стан; - NAT, що використовує інформацію про стан. Подальші аспекти та варіанти виконання винаходу описуються нижче для декількох варіантів застосування з посиланням на фігури. Фіг.1 зображає принципову схему конфігурації мобільної мережі попереднього рівня техніки. Фіг.2 зображає конфігурацію мобільної мережі, у якій опосередковано маршрутизується трафік. Фіг.3 зображає ілюстративний потік повідомлень для підтримки доступності відповідно до першого аспекту винаходу. Фіг.4 зображає ілюстративний потік повідомлень для підтримки доступності відповідно до другого аспекту винаходу. Фіг.5 зображає ілюстративний потік повідомлень для підтримки доступності відповідно до третього аспекту винаходу. Фіг.6 зображає ілюстративний потік повідомлень для підтримки доступності відповідно до четвертого аспекту винаходу. Фіг.7 зображає ілюстративний потік повідомлень для підтримки доступності відповідно до п'ятого аспекту винаходу. Спільним для всіх ситуацій є той факт, що PN може одержувати тимчасове ім'я для використання доки він під'єднаний до мобільної мережі. Це можна було б легше розглядати як частину загальновиконуваної ідентифікації користувача та процесу ідентифікації, де користувач робить спроби під'єднатися до мережі загального доступу. В особливій ситуації, описаній винаходом, мобільний вузол фізично під'єднується до мобільної мережі і може запитувати підтримку для доступу до зовнішніх мереж. Потім незалежно від використовуваної діючої моделі адресації PN приймає від MR IP-адресу, наприклад через динамічну конфігурацію з DHCP. Як частина нового варіанту DHCP вона також приймає ідентифікатор тимчасового імені, придатний для використання (наприклад, як ідентичність DNS "CNAME" для служби імен на основі DNS). У цьому прикладі вона використовує процедуру DNS UPDATE для перетворення свого стандартного імені на нове CNAME у своєму домашньому сервері DNS. Потім мобільний маршрутизатор потребує оновлення проміжного сервера DNS, який знаходиться в сервісному домені в інфраструктурі стаціонарної мережі із записом адреси нового імені. Окрім того, мобільний маршрутизатор потребує керування перетвореннями адрес в тимчасові імена по команді усіх зареєстрованих мобільних вузлів. Точні деталі цього будуть залежати від моделі адресації, використовуваної для підтримки мобільної мережі. DNS використовується як приклад сервера первинних імен просто через те, що вона є найбільш загально використовуваною системою для перетворення імен, використовуваною в Інтернеті. Однак, вона також виділяє деякі перспективні технічні проблеми у випадку NAT, що використовує інформацію про стан, через те, що вона підтримує ряд способів для перетворення імен. Адреса, присвоювана домашньою мережею MR У цьому випадку мобільний маршрутизатор присвоює PN адресу як одержану від домашньої мережі MR. Щоб використати це ім'я для доступності потрібно щоб відбулися дві події: - MR реєструє перетворення адрес в тимчасові імена PN за допомогою одного або більшої кількості проксі-серверів доменних імен. - PN гарантує те, що його сервер доменних імен в домені домашньої мережі може знайти проксі-сервер або явним реєструванням адреси проксі-сервера доменних імен за допомогою свого сервера доменних імен або в системі, такій як DNS, перетворенням його тимчасового нового імені на його добре відоме ім'я. Процес проілюстровано на Фіг.3. CN може потім зв'язуватися з PN, використовуючи незмінне ім'я PN та нормальний процес перетворення імені на адресу. Коли мережа рухається потрібно оновлювти тільки відповідність між MR та її домашнім агентом, тобто, для цього випадку до проксі-серверів доменних імен не потрібно надсилати повідомлення. Однак, це наближення все ще страждає від неефективного тунелювання. Адреса, присвоювана відвідуваною мережею У цьому випадку PN одержує топологічно коректну адресу від мережі наземних станцій (GN). GN може присвоювати набір адрес мобільному маршрутизатору (MR) і адреса з цього набору може присвоюватися PN. (Альтернативно GN може присвоювати окрему адресу безпосередньо PN: MR тільки пересилає відповідне повідомлення до PN). Ілюстративний потік повідомлень для підтримки доступності зображений на Фіг.4. Як і до цього PN одержує свою IP-конфігурацію та тимчасове ім'я. Щоб використати це ім'я для доступності потрібно щоб відбулися дві події: - MR реєструє перетворення адреси в тимчасове ім'я PN одним або більшою кількістю проксі-серверів доменних імен, - PN гарантує те, що сервер доменних імен в домені домашньої мережі може знайти проксі-сервер або явним реєструванням адреси проксі-сервера доменних імен його сервером доменних імен в домені домашньої мережі або в системі, такій як DNS, перетворенням його нового тимчасового імені на його добре відоме ім'я. - CN може потім зв'язуватися з PN, використовуючи незмінне ім'я PN та нормальний процес для перетворення імені на адресу. Спеціальні переваги можна побачити при русі мережі, оскільки кожен PN не потребує сигналізувати своєму серверу доменних імен. Замість цього сигнальне повідомлення надсилається безпосередньо MR до проксі-сервера(ів) доменних імен. У випадку використання декількох проксі-серверів доменних імен MR потребує підтримки зв'язку між PNs та з'єднаними проксі-серверами доменних імен. Підтримка доступності під час керування адресами з використанням NAT, яке не містить інформацію про стан Процес проілюстровано на Фіг.5. У цій моделі адресації мобільний маршрутизатор одержує підмережу здатних до маршрутизації адрес від відвідуваної мережі. Він зв'язує один вузол з однією адресою з цього пулу підмережі, проте фактично присвоює вузлу приватну адресу. Це наближення мінімізує кількість повторних конфігурацій, яких потребує мобільний вузол кожен раз, коли мобільна мережа страждає від зміни адреси. Перетворення Адрес Мережі (NAT) необхідне в мобільному маршрутизаторi для усіх ІР-датаграм, що проходять границю мобільної мережі. Підтримка доступності здійснюється тим же способом, як це описано перед цим, за допомогою PN, який оновлює свій сервер доменних імен в домені домашньої мережі, та MR, який оновлює один або більшу кількість проксі-серверів доменних імен. Це наближення мінімізує накладні витрати надсилання сигналів по безпровідному зв'язку між мобільним маршрутизатором та стаціонарними мережами шляхом зменшення кількості пакетних сигналів, що є результатом зміни події. Воно також мінімізує накладні витрати надсилання сигналів шляхом зменшення кількості запитів DNS, що передаються по безпровідному інтерфейсу. Це наближення також гарантує доступність незалежно від того факту, що мобільному вузлу не відома його вірна ІР-адреса. Підтримка доступності для адрес, присвоюваних NAT, яке містить інформацію про стан У цій моделі адресації мобільний маршрутизатор одержує тільки одну або декілька (обмежений набір) загальнодоступних адрес від стаціонарної мережі. Потім MR присвоює адресу з набору приватних адрес кожному мобільному вузлу. Потім NAT використовується для забезпечення підтримки зв'язку. Це NAT може включати ряди спеціальних TCP/UDP-портів із спеціальною приватною адресою або, якщо одержано обмежений набір загальнодоступних адрес, може застосовуватися перетворення один до одного між загальнодоступними та приватними адресами. Це забезпечує зв'язок, контрольований NAT, що, як і перед цим, дозволяє PN оновлювати свій сервер доменних імен за допомогою свого ідентифікатора тимчасових імен. Однак, MR надалі не здатен оновлювати проксі-сервер(и) MR за допомогою перетворення здатної до маршрутизації адреси на тимчасове ім’я від імені PN, оскільки такого простого перетворення не існує. Наприклад, при з'єднанні з мобільною мережею PN просто присвоюється приватна IP-адреса, оскільки він прагне використовувати тільки локальні послуги. Однак, CN може прагнути встановити зв'язок з цим PN, тобто, ім'я PN потребує перетворення на загальнодоступну IP-адресу, яка до цих пір не була присвоєна. У випадку DNS та системи NAT на основі єдиної загальнодоступної адреси система DNS не може повертати номер TCPабо UDP- порту до CN так, що MR ніколи не буде здатною ідентифікувати, якому PN передбачаються повідомлення, що надходять. Там, де здатна до маршрутизації адреса встановлюється динамічно за вимогою, проксі-сервер(и) доменних імен не може(уть) знати, який здійснювати динамічний зв'язок (оскільки MR може використовувати деякі адреси для вихідного зв'язку). Рішення для цих ситуацій вимагають навіть більш нової обробки в структурі проксі-серверів доменних імен. Безпосереднє застосування рішення на основі тимчасового зв'язку (як описано в RFC2964) також з варіантом мобільної мережі повинно бути невдалим через припущення, що сервер доменних імен знаходиться в приватній мережі так, що ALG може перехоплювати повідомлення від сервера перед виходом з приватної мережі. Однак, у випадку мобільної мережі це повинно означати, що сервер доменних імен має змінну ІРадресу, а також свою мобільну мережу і, таким чином, не може бути частиною системи імен. Рішення цієї проблеми зображено на Фіг.6. Ця фігура зображає варіант втілення, який вимагає щоб частина проксі-сервера доменних імен (його вхід) утримувався статичним у стаціонарній мережі доки більша частина функцій сервера доменних імен підтримується в мобільній мережі. Вхід проксі-сервера приймає запити на перетворення імен від зовнішніх вузлів і повертає адекватні відповіді. Саме по собі перетворення імен здійснюється в мобільній мережі. Друга ситуація була, коли тільки одна здатна до маршрутизації ІР-адреса зв'язується з потенційно великою кількістю мобільних вузлів. Для забезпечення зв'язку між PN та зовнішніми мережами, наприклад Інтернет, мобільний маршрутизатор потім забезпечує функціональність NAT. Тут можливе перетворення однієї загальнодоступної адреси на багато приватних адрес шляхом включення в процес перетворення додаткової інформації, такої як номер UDP- та TCP-порту. Однак, така інформація про порт не є спільною частиною більш значущої системи імен мережі Інтернет, якою є DNS. Ця проблема є більш складною, а ніж в попередньому випадку, оскільки система DNS може тільки повертати єдину однакову адресу для кожного запиту CN так, що потрібен інший механізм для надання можливості NAT MR надсилати запити зв'язку, що надходять, до PNs. Через те, що система DNS передбачає рекурсивні запити DNS, ця проблема не вирішується в загальному випадку, а вирішується тільки у випадку нерекурсивних запитів. Для цих типів запитів запитувальник на перетворення оригінальних імен, тобто, CN може ідентифікуватися в сервері доменних імен, що в кінцевому рахунку керує запитом. Описане тут рішення базується на припущенні, що функціональність DNS розподіляється між входом у стаціонарній мережі та елементом обробки даних в тісному зв'язку з NAT та MR. Ілюстративний потік повідомлень для нерекурсивних запитів DNS зображено на Фіг.7. У цьому випадку міжмережевий інтерфейс прикладного рівня, який керує DNS (ситема DNS_ALG), нагадує про IP-адресу CN, що формує запит DNS та запитуване ім'я PN. Ця інформація зв'язку потім запитується, коли запит CN зв'язку надходить в MR для надання можливості NAT ідентифікувати аналогічний PN. Приватна адреса може одержуватися з тимчасового імені, наданого PN. Знову це рішення вимагає двох компонентів сервера доменних імен: проксі-сервера доменних імен, під'єднаного до стаціонарної мережі, та локального сервера доменних імен, спільно під'єднаного з пристроєм NAT, більш точно перетворювача мережевої адреси порту, через те, що воно містить інформацію TCP/UDP-порта для встановлення відповідності між багатьма приватними та однією загальнодоступною ІР-адресою. Винахід підтримує доступність мобільних вузлів в мобільних мережах по ширшому діапазону моделей адресації, а ніж поточні рішення. Він може використовуватися як заміна для мобільного IP (МІР) або динамічної DNS, а також придатний для доступності до іншого рішення по адресації, включаючи адресацію на основі NAT. Додаткова інформація по зв'язку в перетворювачі мережевої адреси дозволяє чітко аналізувати складні запити зв'язку. При використанні з перетворенням мережевої адреси рішення призводить до більш ефективного використання мережі. Досягається пряма маршрутизація до мобільного вузла і уникається поява IP в ІРтунелях. При використанні перетворення мережевої адреси деякі форми топологічної коректної адресації та присвоєння адреси домашньої мережі MR рішення уникає надсилання пакетних сигналів від PNs до доступних агентів в домені домашньої мережі через з'єднання "мобільний маршрутизатор-відвідувана мережа". Оскільки це зазвичай є критичним параметром для безпровідного зв'язку це зменшення кількості пакетних сигналів є дуже важливим. Для мобільного вузла не вимагається підтримувати додаткове програмне забезпечення МІР та мати домашній МІР-агент. По визначенню мобільний вузол знає що він мобільний, тобто, він здатний під'єднуватися до мережі зовні домену домашньої мережі та одержувати тимчасову адресу і потенційно тимчасове ім'я. Йому не потрібно знати, що він мобільний, тобто, що він є частиною мобільної мережі, хоча припускається, що потрібні деякі засоби підтримки зв'язку для існуючої сесії: протоколи керування сесією, такі як SIP, або могли б припускатися транспортні протоколи інформації щодо мобільності, такі як DCCP. Рішення є агностичним варіантом IP, при цьому мобільні вузли із стеком протоколів IPv4 або IPv6 можуть підтримуватися послугами по доступності на основі тимчасових імен. Реєстрація імені групи, здійснювана мобільним маршрутизатором по команді декількох мобільних вузлів, під'єднаних до мобільної мережі, може значно зменшити кількість реєстраційної інформації, яка надсилається по радіозв'язку. Однак, реєстрація імені групи можлива тільки у варіантах, де група мобільних вузлів реєструє тимчасові імена більш або менш одночасно на тому ж домені домашньої мережі. Винахід не обмежується вищеописаними спеціальними аспектами та варіантами виконання, але може також втілюватися в чисельній кількості модифікаціях та їх комбінаціях.
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for provision reachability service of portable nodes of a mobile network and a mobile network
Автори англійськоюFarr Louis, Eisl Johen, Hapvort Eleanor
Назва патенту російськоюСпособ обеспечения услуги доступности мобильных узлов мобильной сети и мобильная сеть
Автори російськоюФарр Льюис, Айсль Йохен, Хепворт Элеанор
МПК / Мітки
МПК: H04Q 7/20, H04L 29/06
Мітки: послуги, вузлів, мобільна, мобільної, мобільних, доступності, мережі, спосіб, мережа, забезпечення
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/9-83378-sposib-zabezpechennya-poslugi-dostupnosti-mobilnikh-vuzliv-mobilno-merezhi-ta-mobilna-merezha.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб забезпечення послуги доступності мобільних вузлів мобільної мережі та мобільна мережа</a>
Попередній патент: N-глікозид, спосіб його одержання, фармацевтична композиція та спосіб лікування
Наступний патент: Спосіб автоматичного регулювання електроімпульсних установок
Випадковий патент: Похідні бензімідазолу, бензтіазолу та бензоксазолу, та їх застосування як модуляторів lta4h