发明名称 以多协定标签交换网路应用在通用封包无线电服务之系统及方法
摘要 本发明系为一种以多协定标签交换网路应用在通用封包无线电服务之系统及方法,该多协定标签交换网路系由多个差异服务DS领域所建构而成,每一个DS领域系由数个标签交换路由器和标签边缘路由器所架构而成,其中,该标签边缘路由器至少提供一服务GPRS支援点(SGSN)及一闸道GPRS支援点(GGSN),本发明在控制讯号层面上,利用所有SGSN和GGSN的IP位址在 GPRS骨干网路所属的多重协定标签交换(MPLS)网路建立所有一对一的预设标签交换路径(LSP),而在传输层面上,系透过该等预设LSP及利用LSP隧道传送封包于 SGSN及GGSN之间。据此,简化控制讯号层面及传输层面的协定堆叠而缩短封包标头,同时,以预先建立LSP连线来传送控制讯号和资料封包而降低路由延迟,并可支援服务品质控制服务。
申请公布号 TW588524 申请公布日期 2004.05.21
申请号 TW091101092 申请日期 2002.01.23
申请人 财团法人工业技术研究院 发明人 杨人顺;王健欣;曾建超;刘建志
分类号 H04L12/00;H04Q7/00 主分类号 H04L12/00
代理机构 代理人
主权项 1.一种以多协定标签交换(MPLS)网路应用在通用封 包无线电服务(GPRS)之系统,该多协定标签交换网路 系由多个差异服务(DS)领域所建构而成,每一个DS领 域系由数个标签交换路由器(LSR)和标签边缘路由 器(LER)所架构而成,该系统主要包括: 至少一作为服务GPRS支援点(SGSN)之标签边缘路由器 ,相连于一无线网路之基地台,该SGSN与其所属DS领 域之标签交换路由器的介面为Gn;以及 至少一作为闸道GPRS支援点(GGSN)之标签边缘路由器 ,相连于一封包交换网路,该GGSN与其所属DS领域之 标签交换路由器的介面为Gn; 其中,于任两个SGSN之间、任两个GGSN之间和SGSN及 GGSN之间的Gn介面在控制讯号层面的协定堆叠由下 而上依序包括实体层、MPLS层、及资源保留协定/ GPRS隧道协定(RSVP/GTP)层,以于系统之初始状态时,利 用所有SGSN和GGSN的IP位址在GPRS骨干网路所属的MPLS 网路建立所有一对一的预设标签交换路径(LSP),该 GGSN于Gn介面在传输层面之协定堆叠由下而上依序 包括实体层、MPLS层、GTP层及IP层,该SGSN于Gn介面在 传输层面之协定堆叠由下而上依序包括实体层、 MPLS层、GTP层及中继层,俾以透过该等预设LSP及利 用LSP隧道传送封包于SGSN及GGSN之间。2.如申请专利 范围第1项所述之系统,其中,所传送之封包系以将 一GTP标头包装于IP封包之前,并将一MPLS标头包装于 该GTP标头之前所形成。3.如申请专利范围第2项所 述之系统,其中,该MPLS标头具有相应于LSP之标签。4 .如申请专利范围第2项所述之系统,其中,该GTP标头 携带有国际行动用户识别码(IMSI)和网路层服务存 取点识别码(NSAPI),以使SGSN能够辨识该无线网路中 之行动台,并将封包藉由无线网路送到指定的行动 台。5.一种以多协定标签交换(MPLS)网路应用在通 用封包无线电服务(GPRS)之方法,该多协定标签交换 网路系由多个差异服务(DS)领域所建构而成,每一 个DS领域系由数个标签交换路由器(LSR)和标签边缘 路由器(LER)所架构而成,其中,该标签边缘路由器至 少提供一服务GPRS支援点(SGSN)及一闸道GPRS支援点( GGSN),该SGSN相连于一无线网路之基地台,该GGSN相连 于一封包交换网路,该方法包括步骤: (A)在控制讯号层面上,利用所有SGSN和GGSN的IP位址 在GPRS骨干网路所属的MPLS网路建立所有一对一的 预设标签交换路径(LSP);以及 (B)在传输层面上,透过该等预设LSP及利用LSP隧道传 送封包于SGSN及GGSN之间。6.如申请专利范围第5项 所述之方法,其中,于步骤(A)中,该等预设LSP系以下 述步骤建立: (A1)由作为进入节点之标签边缘路由器送出路径讯 息,此路径讯息包含标签要求(LABEL_REQUEST)和外显示 路由(Explicit Route,ER)路径; (A2)将路径讯息送至ER路径上的所有标签交换路由 器,以在每一标签交换路由器中,建立标签对应表 格,该表格中已填入输入链结号码和相对标签; (A3)作为连出节点之标签边缘路由器收到路径讯息 后,决定此标签交换路由器的流量/服务品质参数, 然后将这些参数连同输入链结所对应的标签置入 一个回覆讯息,循原路径送回该进入节点; (A4)将回覆讯息送至ER路径上的所有标签交换路由 器,以在每一标签交换路由器中,填入输出链结号 码和相对标签;以及 (A5)当进入节点收到该回覆讯息后,建立LSP表格。7. 如申请专利范围第6项所述之方法,其中,于步骤(A1) 中,该路径讯息更包含一差异服务物件(DIFFSERV物件 ),以供LSP在路径上的LSR保留频宽。8.如申请专利范 围第7项所述之方法,其中,于步骤(A2)中,该等LSR系 以该DIFFSERV物件的内容和本身的能力去保留适当 频宽。9.如申请专利范围第8项所述之方法,其中, 于步骤(A3)中,该连出节点系以参考DIFFSERV物件和本 身的能力决定该LSP的流量/服务品质参数。10.如申 请专利范围第8项所述之方法,其中,于步骤(A4)中, 该等LSR系依据回覆讯息之流量/服务品质参数来更 新保留的频宽。11.如申请专利范围第5项所述之方 法,更包含一PDP本文启动程序,该PDP本文启动程序 包括步骤: (C1)当SGSN接收到手机发出的启动PDP本文要求时,选 择一条通往GGSN的预设LSP,并使用这一条预设LSP发 送产生PDP本文要求; (C2)当GGSN收到由SGSN发送的产生PDP本文要求时,选择 一条通往SGSN的预设LSP,并使用这一条预设LSP发送 产生PDP本文回应; (C3)该GGSN要判断资料流是否需要服务品质控制服 务; (C4)若资料流需要服务品质控制服务,则GGSN建立一 条通往SGSN的标签区别式LSP(L-LSP),并将L-LSP之识别 码储存在PDP本文中的SGSN位址栏位,然后开始传输 资料到SGSN;以及 (C5)若资料流不需要服务品质控制服务,则GGSN将预 设LSP之识别码储存在PDP本文中的SGSN位址栏位,然 后开始传输资料到SGSN。12.如申请专利范围第5项 所述之方法,更包含一SGSN间换手程序,该SGSN间换手 程序包括步骤: (D1)当该无线网路之一手机从一第一SGSN路由范围, 移动进入一第二SGSN路由范围,该手机发出一个RA更 新要求给该第二SGSN; (D2)该第二SGSN收到RA更新要求时,开始选择一条通 往该第一SGSN的预设LSP,以发送SGSN本文要求; (D3)当该第一SGSN接收到该SGSN本文要求时,选择一条 通往该第二SGSN的预设LSP,以发送SGSN本文回应; (D4)该第一SGSN将预设LSP之识别码储存在PDP本文中 的新SGSN位址栏位,然后开始转送资料到该第二SGSN; (D5)当该第二SGSN接收到该SGSN本文回应时,选择一条 通往GGSN的预设LSP,以发送更新PDP本文要求; (D6)当该GGSN接收到该更新PDP本文要求时,选择一条 通往该第二SGSN的预设LSP,以发送更新PDP本文回应; 以及 (D7)该GGSN将预设LSP之识别码储存在PDP本文中的SGSN 位址栏位,然后开始传输资料到该第二SGSN。13.如 申请专利范围第12项所述之方法,其中,每一预设之 LSP系保留有预定的频宽。图式简单说明: 第1图:系显示一传统GPRS核心网路及其架构。 第2图:系显示在传统GPRS架构之Gn介面的控制讯号 层面及传输层面。 第3图:系本发明之以多协定标签交换网路应用在 通用封包无线电服务之系统架构图。 第4图:系显示本发明之以多协定标签交换网路应 用在通用封包无线电服务之系统的Gn介面协定堆 叠。 第5图:系显示在本发明之以多协定标签交换网路 应用在通用封包无线电服务之系统的封包格式。 第6图:系以本发明之以多协定标签交换网路应用 在通用封包无线电服务之方法来建立预设LSP的流 程。 第7图:系本发明之以多协定标签交换网路应用在 通用封包无线电服务之方法的SGSN间换手程序示意 图。
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