RU2273098C2

RU2273098C2 - METHOD FOR RENDERING QUALITY-ORIENTED SERVICE TRANSITION BETWEEN FIRST AND SECOND IP NETWORK BASED COMMUNICATION ROUTES, INCLUDING THAT BASED ON MOBILE IPv6 PROTOCOL, BETWEEN MOBILE NETWORK CENTER (MN)

Info

Publication number: RU2273098C2
Application number: RU2004103744/09A
Authority: RU
Inventors: Чанпэн ФАНЬ (DE); Чанпэн ФАНЬ; Андреас ФЕСТАГ (DE); Андреас ФЕСТАГ; С омин ФУ (DE); Сяомин ФУ; Корнели КАППЛЕР (DE); Корнелия КАППЛЕР; Хольгер КАРЛ (DE); Хольгер КАРЛ; Мирко ШРАММ (DE); Мирко ШРАММ; Гюнтер ШЕФЕР (DE); Гюнтер Шефер
Original assignee: Сименс Акциенгезелльшафт
Priority date: 2001-07-10
Filing date: 2001-07-10
Publication date: 2006-03-27
Also published as: RU2004103744A

Abstract

FIELD: communications engineering.

SUBSTANCE: proposed method intended to render quality-oriented service transition between first and second Internet Protocol (IP) based communication route, including that based on mobile protocol IPv6, second communication route being related to those accessible for mobile center of communication route network with one or more intermediate stations, makes it possible to find out as quickly as possible if chosen communication route to correspondent center meets quality-of-service requirements or correspondent center is to search for alternative communication route to respective correspondent center. Transition from old communication route to new one should take place only in case requirements to quality of services can be met and backed up on new communication route and capability of best quality demand is explicitly included.

EFFECT: enhanced speed of choosing communication route rendering services of best quality.

6 cl, 2 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к способу для выполнения ориентированного на качество услуг (QoS) перехода между первым и вторым основанным на протоколе IP (межсетевом протоколе), в частности на мобильном протоколе IPv6, маршрутом связи между мобильным узлом сети, так называемым Mobile Node (MN), и узлом-корреспондентом, так называемым Correspondent Node (CN). С появлением самых различных технологий доступа к сетям, основанным на протоколе IPv6, эти сети будут вынуждены обеспечивать во все большей степени также в мобильных системах сетей определенное качество услуг (Quality of service, QoS). Мобильный протокол IPv6 обеспечивает корректное дальнейшее направление (маршрутизацию) пакетов данных к мобильному узлу сети (MN), если мобильный узел сети изменяет свою точку доступа (точку подсоединения) к сети, основанной на протоколе IPv6. Это пояснено, например, в работе "D. Johnson and С. Perkins. Mobility Support in IPv6, Internet Draft, draft-ietf-mobileip-ipv6-13.txt, work-in-progress, ноябрь 2000". Далее, однако, является необходимым также при изменении мобильным узлом сети точки доступа в соответствии с подлежащими передаче пакетами данных заботиться о достаточном качестве услуг (QoS) так, чтобы также чувствительные к качеству услуг (QoS) службы IP могли поддерживаться посредством мобильного протокола IPv6.The present invention relates to a method for performing a Quality of Service (QoS) transition between the first and second IP-based (Internet Protocol), in particular IPv6 mobile, communication path between a mobile network node, the so-called Mobile Node (MN), and a correspondent node, the so-called Correspondent Node (CN). With the advent of a variety of technologies for accessing IPv6-based networks, these networks will be forced to provide an increasingly high quality of service (QoS) also in mobile network systems. The IPv6 mobile protocol provides the correct further direction (routing) of data packets to the mobile network node (MN) if the mobile network node changes its access point (connection point) to the IPv6-based network. This is explained, for example, in "D. Johnson and C. Perkins. Mobility Support in IPv6, Internet Draft, draft-ietf-mobileip-ipv6-13.txt, work-in-progress, November 2000." Further, however, it is also necessary, when the mobile node changes the access point in accordance with the data packets to be transmitted, to take care of sufficient quality of service (QoS) so that also quality-sensitive services (QoS) IP services can be supported through the mobile IPv6 protocol.

В работе "Framework for QoS Support in Mobile IPv6" авторов H. Chaskar и R. Koodli ("Основы поддержки качества услуг в мобильном протоколе IPv6"), Internet Draft, draft-chaskar-mobileeip-qos-01, work-in-progress, март 2001, уже вводится основанная на IPv6 опция, названная "QoS Object Option". Этот QoS объект содержит информацию о требованиях к качеству услуг, которым должен удовлетворять маршрут связи между мобильным узлом сети и соответствующим узлом-корреспондентом для обеспечения удовлетворительного обслуживания. Подобный QoS объект введен в качестве так называемой межсегментной или последовательной опции в пакеты данных IPv6, которые дополнительно могут содержать так называемые опции заголовка актуализации привязки (Binding Update (BU)) или, соответственно, подтверждения привязки (Binding Acknowledgement (BA)) (кратко называемые Binding Update сообщение или, соответственно, сообщение Binding Acknowledgement). Сообщение актуализации привязки передается, например, от мобильного узла сети к соответствующему узлу сети, например, к узлу-корреспонденту, чтобы информировать его о новом IP-адресе мобильного узла сети в случае, если первый изменил свое местонахождение и тем самым возможно свой IP-адрес. Сообщение подтверждения привязки (ВА-сообщение) является как бы ответом на сообщение актуализации привязки (BU-сообщение) и чаще всего содержит информацию, что новый IP-адрес был признан узлом-корреспондентом. Это признание нового IP-адреса и последующее использование этого нового адреса, что проявляется в общем в дальнейшем направлении пакетов вдоль другого пути или у соответственно, другого маршрута, обозначается в рамках настоящего изобретения, как переход. В обычном мобильном IPv6 сообщение актуализации привязки проходит весь маршрут от мобильного узла сети к соответствующему узлу-корреспонденту. Это однако, в общем нецелесообразно, так как преобладающее множество переходов является локальным, то есть мобильный узел связи переходит только от одной базовой станции к соседней. Следствием локальности является то, что старый и новый путь или, соответственно, старый и новый маршрут, то есть маршруты до и после перехода отличаются только незначительно, а именно расходятся только вблизи мобильного узла сети. На этом соображении основывается понятие "иерархической регистрации". Вследствие этого BU-сообщение не посылают каждый раз до узла-корреспондента (CN), а создают в сети промежуточные инстанции, так называемые точки привязки мобильности (Mobility Anchor Point (MAP)), которые также являются в состоянии производить переход. Данные текут тогда от CN через MAP к MN и наоборот. BU-сообщение должно посылаться тогда еще только до MAP, а не до самого CN, коль скоро MAP является в состоянии обслуживать как старые, так и новые IP-адреса. В случае, если это не так, BU-сообщение должно передаваться дальше в направлении CN и определяться новая точка привязки мобильности MAP. Чтобы уменьшить частоту повторения такой связи с возможно далеко удаленной точкой привязки мобильности MAP, могут быть введены другие иерархии точек привязки мобильности MAP, которые основаны на том же основном принципе, то есть данные тогда последовательно направляются мобильным узлом сети через следующие в иерархии друг за другом точки привязки мобильности MAP к CN и соответственно наоборот. В этом смысле говорят о иерархической регистрации, так как сообщения сигнализации в такой иерархии должны направляться дальше от точек привязки мобильности MAP только так долго, пока будет найдена MAP, которая удовлетворяет как старому, так и новому IP-адресу мобильного узла MN. В граничном случае здесь должен контактироваться также узел корреспондента CN.In "Framework for QoS Support in Mobile IPv6" by H. Chaskar and R. Koodli ("Fundamentals of Support for Quality of Service in the IPv6 Mobile Protocol"), Internet Draft, draft-chaskar-mobileeip-qos-01, work-in-progress , March 2001, an IPv6-based option called the "QoS Object Option" is already being introduced. This QoS object contains information about the quality of service requirements that the communication route between the mobile network node and the corresponding correspondent node must satisfy to ensure satisfactory service. A QoS-like object is introduced as the so-called inter-segment or serial option in IPv6 data packets, which may additionally contain the so-called Binding Update (BU) header options or, respectively, Binding Acknowledgement (BA) (briefly referred to as Binding Update message or, accordingly, Binding Acknowledgment message). The binding update message is transmitted, for example, from the mobile network node to the corresponding network node, for example, to the correspondent node, in order to inform it of the new IP address of the mobile network node if the first has changed its location and thereby its IP address is possible . The binding confirmation message (VA message) is, as it were, a response to the binding update message (BU message) and most often contains information that the new IP address has been recognized by the correspondent node. This recognition of the new IP address and the subsequent use of this new address, which manifests itself in the general further direction of packets along another path or, respectively, another route, is designated in the framework of the present invention as a transition. In regular mobile IPv6, the binding update message goes the entire route from the mobile network node to the corresponding correspondent node. However, this is generally impractical, since the predominant set of transitions is local, that is, a mobile communication node moves only from one base station to a neighboring one. The consequence of the locality is that the old and new paths, or, respectively, the old and new routes, that is, the routes before and after the transition, differ only slightly, namely, they diverge only near the mobile network node. The concept of "hierarchical registration" is based on this consideration. As a result, the BU message is not sent every time to the correspondent node (CN), but instead creates intermediate instances in the network, the so-called Mobility Anchor Points (MAPs), which are also able to make the transition. Data flows then from CN through MAP to MN and vice versa. A BU message should then be sent only to the MAP, and not to the CN itself, since the MAP is able to serve both old and new IP addresses. In case this is not the case, the BU message should be transmitted further in the CN direction and a new MAP mobility anchor point should be determined. To reduce the repetition rate of such a connection with a possibly far removed MAP mobility anchor point, other hierarchies of MAP mobility anchor points can be introduced that are based on the same basic principle, that is, the data is then routed sequentially by the mobile network node through successive points in the hierarchy MAP mobility bindings to CN and vice versa. In this sense, one speaks of hierarchical registration, since signaling messages in such a hierarchy should be sent further from the MAP mobility anchor points only for as long as a MAP is found that satisfies both the old and new IP addresses of the mobile MN. In the extreme case, the CN correspondent node should also be in contact here.

Предложенная chaskar'om концепция QoS объекта позволяет иметь, в частности, при иерархической регистрации элегантный маршрут обработки требований качества услуг. В таком случае сообщение актуализации привязки проходит только до узла сети, где старый и новый маршрут связи отклоняются друг от друга. Только до этого узла сети могут получаться изменения относительно качества услуг, то есть имеющегося в распоряжении QoS по сравнению со старым маршрутом связи. Поскольку большинство так называемых переходов, то есть большинство изменений местоположения мобильного узла сети, связанные с изменением его IP-адреса, являются локальными, это является самым эффективным образом действий. От этого узла сети тогда приходит также при необходимости так называемое сообщение подверждения привязки. Если теперь введенный chaskar'om QoS объект включен в эти сообщения в качестве так называемой последовательной опции, то это означает, что соответствующее сообщение актуализации привязки при прохождении множества узлов сети на пути от мобильного узла сети через систему сети до узла сети, в котором сходятся старый и новый маршрут связи, в отдельных узлах сети, которые имеют QoS или, соответственно, являются ответственными за предоставление соответствующих ресурсов QoS, вызывает предоставление в распоряжение требуемых ресурсов. Однако, у Chaskar'a не описывается, в частности, что же должно происходить в случае недостаточных ресурсов.The concept of QoS of the object proposed by chaskar'om allows, in particular, for hierarchical registration, an elegant route for processing quality of service requirements. In this case, the binding update message passes only to the network node, where the old and new communication routes deviate from each other. Only up to this network node can changes be made regarding the quality of services, that is, the available QoS compared to the old communication route. Since most of the so-called transitions, that is, most changes in the location of a mobile network node, associated with a change in its IP address, are local, this is the most effective way of doing things. From this host, a so-called binding prediction message is also sent, if necessary. If the object entered by chaskar'om QoS is now included in these messages as a so-called sequential option, then this means that the corresponding update message of the binding when passing many network nodes on the way from the mobile network node through the network system to the network node in which the old and a new communication route, in separate nodes of the network that have QoS or, respectively, are responsible for providing the corresponding QoS resources, causes the provision of the required resources. However, Chaskar does not describe, in particular, what should happen in case of insufficient resources.

Задачей настоящего изобретения являлось предоставление в распоряжение способа, с помощью которого можно быстрее всего узнать, отвечает ли выбранный маршрут связи к узлу-корреспонденту требованиям качества услуг или нужно ли искать альтернативный маршрут связи к соответствующему узлу-корреспонденту. Переход между старым маршрутом связи и новым маршрутом связи при этом должен происходить только тогда, если вдоль нового маршрута связи могут выполняться и резервироваться требования качества услуг, причем явно включена возможность требования наилучшего качества.An object of the present invention was to provide a method by which it is possible to find out most quickly whether a selected communication route to a correspondent node meets the quality of service requirements or whether it is necessary to search for an alternative communication route to a corresponding correspondent node. The transition between the old communication route and the new communication route should only occur if the quality of service requirements can be met and reserved along the new communication route, and the possibility of requiring the best quality is clearly included.

Эта задача решается посредством способа согласно пункта 1 формулы изобретения. Предпочтительные формы выполнения соответствующего изобретению способа приведены в соответствующих зависимых пунктах формулы изобретения.This problem is solved by the method according to paragraph 1 of the claims. Preferred embodiments of the method according to the invention are given in the respective dependent claims.

Согласно пункту 1 формулы изобретения предоставляется в распоряжение способ для выполнения ориентированного на качество услуг (QoS) перехода между первым и вторым основанным на протоколе IP, в частности на мобильном протоколе IPv6, маршрутом связи между мобильным узлом сети (MN) и узлом-корреспондентом (CN), причем второй маршрут связи относится к числу маршрутов связи, доступных для мобильного узла сети с никакой, одной или несколькими промежуточными инстанциями, и причем способ содержит по меньшей мере следующие операции:According to paragraph 1 of the claims, a method is provided for performing a Quality of Service (QoS) transition between the first and second IP-based, in particular IPv6 mobile, communication path between the mobile network node (MN) and the correspondent node (CN ), and the second communication route refers to the number of communication routes available for the mobile network node with any one or more intermediate instances, and the method comprising at least the following operations:

а. выбор маршрута связи из числа доступных для мобильного узла сети маршрутов связи в качестве второго маршрута связи,but. selection of a communication route from the number of communication routes available for the mobile network node as a second communication route,

b. генерирование посредством мобильного узла сети сообщения (BU), которое содержит по меньшей мере один присвоенный мобильному узлу сети вследствие выбранного маршрута связи IP-адрес и минимальные требования качества услуг (QoS) относительно выбранного маршрута связи,b. generating by the mobile network node a message (BU) that contains at least one assigned IP address and minimum quality of service (QoS) requirements for the selected communication route due to the selected mobile network node,

с. контролирование и, при необходимости, обеспечение выполнимости по меньшей мере минимальных требований качества услуг отдельными, проходимыми сообщением друг за другом промежуточными инстанциями на выбранном маршруте связи и/или узлом-корреспондентом,from. monitoring and, if necessary, ensuring the feasibility of at least the minimum requirements for the quality of services by separate, transmitted by one after another intermediate authorities on the selected communication route and / or correspondent node,

причем сообщение содержит минимальные требования качества услуг к связи мобильного узла сети к узлу-корреспонденту и/или наоборот, иmoreover, the message contains the minimum quality of service requirements for communication of a mobile network node to a correspondent node and / or vice versa, and

причем автоматически выполняют переход между первым и выбранным в качестве второго маршрутом связи, если выполнены по меньшей мере минимальные требования качества услуг, илиmoreover, the transition between the first and the communication path selected as the second is automatically performed if at least the minimum quality of service requirements are met, or

передачу сообщения прекращают и генерируют извещение в промежуточной инстанции и/или в узле-корреспонденте и посылают на мобильный узел сети, если выполнимость по меньшей мере минимальных требований качества услуг не имеет места.the message is stopped and a notification is generated in the intermediate instance and / or in the correspondent node and sent to the mobile network node if at least the minimum quality of service requirements are not feasible.

Сообщение в операции b. должно при этом генерироваться не в мобильном узле сети, но посредством его. Это значит, что мобильный узел сети инициирует по меньшей мере формирование сообщения. Например, мобильный узел сети может дать поручение базовой станции или ее контроллеру последовательно пропустить сообщение BU через находящиеся вдоль выбранного маршрута связи промежуточные инстанции. Как первому, так и второму выбранному маршруту связи соответственно присвоена одна базовая станция. Например, могут наступить следующие случаи:Message in operation b. it should be generated not in the mobile network node, but through it. This means that the mobile network node initiates at least the formation of the message. For example, a mobile network node can instruct the base station or its controller to sequentially pass the BU message through intermediate instances along the selected communication route. Both the first and second selected communication paths are respectively assigned one base station. For example, the following cases may occur:

Может быть желательным экономить ресурсы воздушного интерфейса, то есть на соединении между мобильным узлом сети и базовой станцией. Поэтому мобильный узел сети посылает базовой станции выбранного в качестве второго маршрута связи сообщение BU без QoS объекта и дает ей указание получить минимальные требования качества услуг от базовой станции первого маршрута связи.It may be desirable to save resources on the air interface, i.e., on the connection between the mobile network node and the base station. Therefore, the mobile network node sends a BU message without a QoS object to the base station selected as the second communication route and instructs it to receive minimum quality of service requirements from the base station of the first communication route.

В другом случае мобильный узел сети еще не имеет никакого соединения к базовой станции выбранного в качестве второго маршрута связи, знает только ее идентификацию. Поэтому он дает указание базовой станции первого маршрута связи дать инструкции базовой станции выбранного в качестве второго маршрута связи о посылке соответствующего сообщения BU.In another case, the mobile network node does not yet have any connection to the base station selected as the second communication route, only its identification is known. Therefore, he instructs the base station of the first communication route to give instructions to the base station selected as the second communication route to send the corresponding BU message.

В противоположность к предложенной у Chaskar'a опции QoS-объекта здесь после контроля выполнимости требований качества услуг или отбрасывают сообщение актуализации привязки (BU) и генерируют извещение, которое информирует мобильный узел сети о том, что требования качества услуг не являются выполнимыми, что в последующем обозначается как негативное сообщение подтверждения привязки (ВА), или передают дальше сообщение актуализации привязки, если требования качества услуг являются выполнимыми. У Chaskar'a не описывается, что же должно происходить для выполнения требований качества услуг в случае недостаточных ресурсов. В соответствии со способом согласно изобретению мобильный узел сети посредством негативного сообщения подтверждения привязки ставится в известность об этом обстоятельстве. После чего или снижают минимальное требование качества услуг в соответствии с имеющимся на выбранном маршруте связи качеством услуг и еще раз начинают способ согласно изобретению с тем же самым выбранным в качестве второго маршрутом связи, или выбирают в качестве второго маршрута связи альтернативный маршрут связи и затем повторяют способ, или способ согласно изобретению повторяют после некоторого времени ожидания. Какую из этих возможностей выбирают, является зависимым от реализации и может зависить, например, от того, как долго может еще сохраняться связь с базовой станцией первого маршрута связи.In contrast to the option of a QoS object proposed by Chaskar, here, after checking the feasibility of service quality requirements, they either reject the binding update message (BU) and generate a notification that informs the mobile network node that the quality of service requirements are not feasible, which subsequently is designated as a negative binding confirmation message (VA), or a binding update message is sent further if the quality of service requirements are feasible. Chaskar does not describe what should happen to meet the quality of service requirements in case of insufficient resources. In accordance with the method according to the invention, the mobile network node is notified of this circumstance through a negative binding confirmation message. After that, the minimum quality of service requirement is reduced in accordance with the quality of services available on the selected communication route and the method according to the invention is started again with the same communication route selected as the second, or an alternative communication route is selected as the second communication route and then the method is repeated , or the method according to the invention is repeated after some waiting time. Which of these possibilities is chosen is implementation dependent and may depend, for example, on how long the connection with the base station of the first communication route can be maintained.

Кроме того, требования качества услуг для трафика "upstream" (от абонента к центру) и для "downstream" (направление основного трафика) между мобильным узлом сети и узлом-корреспондентом можно передавать одновременно с сообщением актуализации привязки. Таким образом можно быстро обеспечивать или констатировать, удовлетворяет ли маршрут связи соответствующим требованиям качества услуг как для связи от мобильного узла сети к узлу-корреспонденту ("upstream" - трафик), так и соответственно для связи от узла-корреспондента к мобильному узлу сети ("downstream-трафик). Однако, существует также возможность, что требования качества услуг для "downstream"-трафика передают с сообщением подтверждения привязки.In addition, the quality of service requirements for upstream traffic (from the subscriber to the center) and for downstream (the direction of the main traffic) between the mobile network node and the correspondent node can be transmitted simultaneously with the binding update message. Thus, it is possible to quickly ensure or ascertain whether the communication route satisfies the relevant quality of service requirements both for communication from the mobile network node to the correspondent node ("upstream" - traffic), and accordingly for communication from the correspondent node to the mobile network node (" downstream traffic.) However, there is also the possibility that the quality of service requirements for downstream traffic are transmitted with a binding confirmation message.

Переход производят только тогда, когда вдоль нового маршрута связи все участвующие промежуточные инстанции, то есть все блоки, которые занимаются обеспечением качества услуг, являются в состоянии предоставить в распоряжение требуемые ресурсы для выполнения требований качества услуг. В противном случае обеспечивающий качество услуг старый маршрут связи продолжает существовать и используется дальше, в то время, как мобильный узел сети за счет извещения или, соответственно, негативного сообщения подтверждения привязки находится в состоянии искать и устанавливать другие маршруты связи через другие базовые станции.The transition is made only when along the new communication route all the participating intermediate authorities, that is, all the blocks that are involved in ensuring the quality of services, are able to provide the required resources to fulfill the quality of service requirements. Otherwise, the old communication route that ensures the quality of services continues to exist and is used further, while the mobile network node is able to search and establish other communication routes through other base stations due to a notification or, accordingly, a negative message confirming the binding.

Предпочтительно генерированное в операции b. сообщение содержит диапазон требований качества услуг, который проходит от минимальных требований качества услуг до желаемых требований качества услуг. Это означает, что наряду с минимальными требованиями качества услуг, которые должны быть удовлетворены, чтобы вообще сделать возможной соответствующую связь между мобильным узлом сети и узлом-корреспондентом, приводятся также такие требования качества услуг, которые реализовывали бы достаточную вплоть до оптимальной связи между мобильным узлом сети и узлом-корреспондентом. В качестве дополнительной опции требование минимального качества услуг также может значить требование наилучшей возможной услуги. Это является целесообразным, в частности, для случая, когда мобильный узел MN, например, вследствие своего движения может вступать в контакт только с одной единственной другой базовой станцией, или ожидает вскоре потерю связи с базовой станцией первого маршрута связи.Preferably generated in operation b. the message contains a range of quality of service requirements that extends from minimum quality of service requirements to desired quality of service requirements. This means that along with the minimum quality of service requirements that must be satisfied in order to make possible an appropriate connection between the mobile network node and the correspondent node, such service quality requirements are also provided that would implement sufficient up to the optimal communication between the mobile network node and the correspondent node. As an additional option, requiring a minimum quality of service may also mean requiring the best possible service. This is advisable, in particular, for the case when the mobile node MN, for example, due to its movement can come into contact with only one other base station, or expects soon the loss of communication with the base station of the first communication route.

При проверке имеющихся ресурсов качества услуг при этом вначале проверяют, являются ли выполнимыми желаемые требования качества услуг, которые реализовывали бы оптимальную связь. Если это имеет место, то сообщение актуализации привязки просто передают дальше. Если же желаемые требования качества услуг не являются выполнимыми, то проверяют, какие требования качества услуг еще являются выполнимыми. Они тогда вносятся в QoS объект и могут при необходимости переписывать желаемые требования качества услуг. Если по меньшей мере минимальные требования качества услуг выполнены, то сообщение передают дальше и обеспечивают выполнимость минимальных требований качества услуг или при известных условиях более высоких требований в объеме еще доступных ресурсов за счет резервирования соответствующих ресурсов.When checking the available resources of the quality of services, at the same time, they first check whether the desired quality of service requirements that would implement optimal communication are feasible. If this is the case, then the binding update message is simply passed on. If the desired quality of service requirements are not feasible, then check which quality of service requirements are still feasible. They are then entered into the QoS object and can, if necessary, rewrite the desired quality of service requirements. If at least the minimum requirements for the quality of services are met, the message is passed on and the feasibility of the minimum requirements for the quality of services or, under certain conditions, higher requirements in the amount of resources still available due to reservation of the corresponding resources, is ensured.

В предпочтительной форме выполнения способа в случае, когда выполняется переход, извещение, которое делает высказывание о том, какие требования качества услуг являются выполнимыми, генерируют в промежуточной инстанции и одновременно или после выполнения перехода посылают на мобильный узел так, что последний информирован о том, с каким качеством реализуется связь между ним и узлом-корреспондентом. Это означает, что мобильный узел посредством сообщения подтверждения привязки, которое со своей стороны опять-таки может содержать информативные, то есть применяемые не для целей проверки QoS объекты, ставится в известность о резервированном в конце концов качестве услуг.In a preferred embodiment of the method, in the case when the transition is performed, a notification that makes a statement about which quality of service requirements are feasible is generated in an intermediate instance and, at the same time or after the transition is completed, is sent to the mobile node so that the latter is informed that what quality is the relationship between him and the correspondent node. This means that the mobile node through the binding confirmation message, which, for its part, can again contain informative, that is, objects not used for QoS verification, are informed of the service quality that was ultimately reserved.

В случае промежуточных инстанций, которые проверяют выполнимость требований качества услуг, речь идет предпочтительно об элементах сети, которые занимаются обеспечением качества услуг. При этом может идти речь, например, о точках привязки мобильности (MAP), но также и о маршрутизаторах или базовых станциях или их контроллерах, которые расположены вдоль соответствующего возможного маршрута связи и через которые проходит переданное в направлении узла-корреспондента сообщение актуализации привязки. Не все эти промежуточные инстанции одновременно являются также в состоянии генерировать соответствующие извещения, которые должны передаваться к мобильному узлу сети, чтобы информировать его о том, какие требования качества услуг являются выполнимыми и/или о том, что минимальные требования качества услуг не являются выполнимыми. Предпочтительно сообщение актуализации привязки передается дальше с соответствующим замечанием от подобной промежуточной инстанции, как например, маршрутизатора, который хотя и может делать утверждение о выполнимости требований качества услуг, однако, не может прекратить передачу сообщения и генерировать и послать соответствующее извещение. Вследствие этого замечания тогда в ближайшей возможной, находящейся на выбранном маршруте связи промежуточной инстанции, которая сама не обязательно занимается обеспечением качества услуг, в случае, когда и минимальные требования качества услуг не являются выполнимыми, прекращают передачу сообщения актуализации привязки и генерируют соответствующее извещение и посылают на мобильный узел сети.In the case of intermediate authorities that verify the feasibility of the quality of service requirements, it is preferable to network elements that are involved in ensuring the quality of services. This may involve, for example, mobility attachment points (MAPs), but also about routers or base stations or their controllers that are located along the corresponding possible communication route and through which the binding update message sent in the direction of the correspondent node passes. Not all of these intermediate authorities are also able to generate appropriate notifications that must be transmitted to the mobile network node in order to inform them about which quality of service requirements are feasible and / or that the minimum quality of service requirements are not feasible. Preferably, the binding update message is transmitted further with a corresponding remark from a similar intermediate authority, such as a router, which although it can make an assertion about the feasibility of service quality requirements, however, cannot stop transmitting the message and generate and send the corresponding notification. As a result of this remark, then in the closest possible, located on the selected communication route intermediate agency, which itself is not necessarily engaged in ensuring the quality of services, in the case when the minimum requirements for quality of services are not feasible, they stop transmitting the binding update message and generate the corresponding notification and send to mobile network node.

В случае введенного chaskar'om QoS объекта речь идет о последовательной опции заголовка, которая должна рассматриваться каждой узловой точкой. В настоящем изобретении при определенных условиях является также возможным вместо этого выбирать так называемую опцию назначение заголовка, которая должна рассматриваться только адресатом, например, тогда, когда все промежуточные инстанции являются точками привязки мобильности MAP, так как проходящие пакеты соответственно адресованы им.In the case of an object introduced by chaskar'om QoS, this is a sequential header option that should be considered by each anchor point. In the present invention, under certain conditions, it is also possible instead to select the so-called header assignment option, which should be considered only by the addressee, for example, when all intermediate instances are MAP mobility anchor points, as passing packets are respectively addressed to them.

Преимуществом настоящего изобретения по сравнению с известными образами действий, как например, RSVP (протокол резервирования ресурсов) является тот факт, что доступность ресурсов вдоль нового маршрута связи между мобильным узлом и узлом-корреспондентом в случае, что мобильный узел изменяет свое местонахождение и тем самым при известных обстоятельствах также свой IP-адрес, можно с минимальными затратами контролировать и при известных обстоятельствах обеспечивать, так как соответствующие требования качества услуг связывают и передают с другим сообщением, а именно с сообщением актуализации привязки (BU), вместо отсылки с отдельным протоколом. К тому же доступность необходимых ресурсов за счет этого является быстро контролируемой и гарантированной. Поддержанное протоколом резервирования ресурсов решение хотя и требовало бы два RTT's, то есть два так называемых времени двойного пробега ("round trip times") в противоположность только одному времени двойного пробега; к тому же не обеспечено взаимодействие протокола резервирования ресурсов с поясненным иерархическим способом. По сравнению с подходом согласно Chaskar'y в качестве преимущества следует назвать прежде всего возможное на основе способа, соответствующего изобретению, выполнение перехода, кондиционированное на доступность ресурсов, а также соответствующее расширение сообщения ВА. Соответствующий изобретению образ действий может быть реализован во взаимодействии с каждым механизмом качества услуг, в частности, с DiffServ, IntServ и MPLS (Multiprotocol Label Swiching). Далее мобильный узел сети сразу же информируется о том, если его требования качества услуг не могут быть удовлетворены. Это происходит согласно изобретению посредством генерирования соответствующего извещения в одной из проходимой вдоль выбранного маршрута связи промежуточной инстанции и/или посредством узла-корреспондента, которое в рамках настоящего изобретения обозначается как негативное сообщение подтверждения привязки. Одновременно согласно изобретению останавливают передачу сообщения актуализации привязки и отбрасывают его, если не выполнены по меньшей мере минимальные требования качества услуг. За счет этого для мобильного узла связи открывается возможность поиска альтернативного маршрута связи и проверки там еще раз готовности имеющихся ресурсов качества услуг.An advantage of the present invention compared to well-known modes of action, such as RSVP (Resource Reservation Protocol) is the fact that the availability of resources along a new communication route between the mobile node and the correspondent node in the case that the mobile node changes its location and thereby in well-known circumstances, you can also control your IP address, at minimal cost, and in certain circumstances, ensure that the corresponding quality of service requirements are associated and transmitted with rugim message, namely, with updating the binding message (BU), instead of sending a separate protocol. In addition, the availability of the necessary resources due to this is quickly controlled and guaranteed. A solution supported by the resource reservation protocol, although it would require two RTT's, that is, two so-called round trip times, as opposed to only one double travel time; moreover, the interaction of the resource reservation protocol with the explained hierarchical method is not ensured. Compared with the approach according to Chaskar, the advantage should be mentioned, first of all, possible, based on the method according to the invention, the transition, conditioned on the availability of resources, as well as the corresponding extension of the message BA. Corresponding to the invention, the course of action can be implemented in conjunction with each mechanism of quality of services, in particular, with DiffServ, IntServ and MPLS (Multiprotocol Label Swiching). Further, the mobile network node is immediately informed if its quality of service requirements cannot be satisfied. This happens according to the invention by generating an appropriate notification in one of the intermediate authorities passing along the selected communication route and / or by means of the correspondent node, which in the framework of the present invention is designated as a negative link confirmation message. At the same time, according to the invention, the transmission of the binding update message is stopped and discarded if at least the minimum quality of service requirements are not met. Due to this, it becomes possible for a mobile communication node to search for an alternative communication route and check once again the readiness of available quality of service resources.

Далее настоящее изобретение относится к промежуточной инстанции, в частности, к элементу сети на основанном на IP, в частности, на IPv6 маршруте связи между мобильным узлом сети и узлом-корреспондентом, причем промежуточная инстанция является применимой в качестве промежуточной инстанции в смысле способа согласно изобретению. В случае этого элемента сети может идти речь, например, о маршрутизаторе, базовой станции, ее контроллере или точке привязки мобильности.Further, the present invention relates to an intermediate instance, in particular, to an IP-based network element, in particular, to an IPv6 communication path between a mobile network node and a correspondent node, the intermediate instance being applicable as an intermediate instance in the sense of the method according to the invention. In the case of this network element, we can talk, for example, about a router, a base station, its controller or mobility anchor point.

Дальнейшие преимущества соответствующего изобретению способа поясняются с помощью чертежей, на которых показано:Further advantages of the method according to the invention are explained using the drawings, which show:

Фиг.1 - схематическое представление осуществления формы выполнения соответствующего изобретению способа,Figure 1 - schematic representation of the implementation of the form corresponding to the invention of the method,

Фиг.2 - схематическое представление осуществления другой формы выполнения соответствующего изобретению способа.Figure 2 is a schematic representation of another embodiment of the method of the invention.

На Фиг.1 представлен случай, в котором мобильный узел сети 1 изменяет свое местонахождение в мобильной сети и вследствие этого должен заявлять о себе в другой базовой станции 2. Он получает при этом также новый IP-адрес, на который должны направляться все направленные ему информации, например, от узла-корреспондента 3 через Интернет 4. Мобильный узел сети 1 должен теперь выбирать новый маршрут связи В, который отличается от старого маршрута связи А тем, что он на пути к узлу-корреспонденту 3 проходит через другие узловые точки. Мобильный протокол IPv6 хотя и гарантирует корректное дальнейшее направление (маршрутизацию) пакетов данных к мобильному узлу сети 1, если он изменил свой IP-адрес, однако, не гарантирует достаточного качества услуг (QoS). Для возможности удовлетворения желаемых требований качества услуг или по меньшей мере минимальных требований качества услуг, мобильный узел сети 1 генерирует сообщение BU, которое содержит по меньшей мере вновь присвоенный мобильному узлу сети 1 IP-адрес и соответствующие требования качества услуг (QoS). Это сообщение BU направляется последовательно от мобильного узла сети 1 вдоль нового маршрута связи В от одной узловой точки к следующей узловой точке. Те узловые точки, которые не имеют ничего общего ни с мобильностью, ни с обеспечением качества услуг, просто направляют сообщение BU дальше. В противоположность этому те узловые точки, которые являются ответственными также за обеспечение качества услуг или представляют собой точки привязки мобильности MAP, обозначаются в рамках настоящего изобретения как промежуточные инстанции. Как правило и предпочтительно MAP будет ответственной также за качество услуг, однако это не обязательно имеет место. Сюда подпадают при этом прежде всего в общем, хотя и не обязательно, соответствующие базовые станции. Мобильный узел сети 1 передает согласно этому сообщение BU вначале на присвоенную ему базовую станцию 2. В базовой станции 2 тогда контролируется, являются ли выполнимыми желаемые требования качества услуг или по меньшей мере минимальные требования качества услуг. Только если это имеет место, сообщение BU передают дальше на следующую промежуточную инстанцию, например, точку привязки мобильности 5. В точке привязки мобильности 5 в качестве следующей промежуточной инстанции на маршруте связи В снова происходит контроль выполнимости требований качества услуг. Выполнение происходит здесь точно так же, как уже описано в базовой станции 2. Последняя промежуточная инстанция 6 на маршруте связи В представляет собой ту узловую точку, в которой сходятся старый маршрут связи А и новый маршрут связи В. На совпадающей части С маршрутов связи А и В качество услуг больше не контролируется, эта часть С является в этом смысле полностью "прозрачной". Выполнимость требований качества услуг уже обеспечена за счет доказательства пригодности старого маршрута связи А. Этот иерархический способ действий является очень эффективным и позволяет значительно экономить время. В последней промежуточной инстанции 6, здесь в дальнейшей точке привязки мобильности, еще раз контролируют и соответственно обеспечивают выполнимость требований качества услуг. Эта промежуточная инстанция 6, как здесь представлено, передает финальное сообщение ВА на мобильный узел сети 1 с высказыванием, какие требования качества услуг являются выполнимыми или, что по меньшей мере выполнимыми являются минимальные требования качества услуг. Тем самым собственно переход идет от старого маршрута связи А к новому маршруту связи В, то есть переход привязан к условию, что имеет место готовность достаточных ресурсов качества услуг на новом маршруте связи В. Точка привязки мобильности 6 изменяет локальную запись маршрута или, соответственно, запись локального маршрута связи и с этого момента использует новый IP-адрес узла MN 1 вместо старого.Figure 1 shows the case in which the mobile node of the network 1 changes its location in the mobile network and as a result must declare itself in another base station 2. He also receives a new IP address, which should be directed to all the information sent to him for example, from correspondent node 3 via the Internet 4. The mobile node of network 1 should now choose a new communication route B, which differs from the old communication route A in that it passes through other nodes on the way to correspondent node 3. Although the IPv6 mobile protocol guarantees the correct further direction (routing) of data packets to the mobile node of network 1, if it has changed its IP address, however, it does not guarantee sufficient quality of service (QoS). In order to satisfy the desired quality of service requirements or at least the minimum quality of service requirements, the mobile node of the network 1 generates a BU message that contains at least the newly assigned IP address and the corresponding quality of service (QoS) requirements to the mobile node of the network 1. This BU message is sent sequentially from the mobile node of the network 1 along the new communication route B from one node point to the next node point. Those nodal points that have nothing to do with either mobility or quality of service simply send the BU message further. In contrast, those nodal points that are also responsible for ensuring the quality of services or represent MAP mobility anchor points are designated as intermediate entities within the scope of the present invention. Generally and preferably, the MAP will also be responsible for the quality of services, however this is not necessarily the case. In this case, they fall primarily in general, although not necessarily, the corresponding base stations. Accordingly, the mobile node of the network 1 first transmits the BU message to the base station 2 assigned to it. In the base station 2, it is then checked whether the desired quality of service requirements or at least the minimum quality of service requirements are feasible. Only if this is the case, the BU message is passed on to the next intermediate authority, for example, mobility anchor point 5. At mobility anchor point 5, as the next intermediate instance on the communication path B, the fulfillment of service quality requirements is again monitored. The execution takes place here in exactly the same way as already described in base station 2. The last intermediate instance 6 on the communication route B is the nodal point at which the old communication route A and the new communication route B converge. On the coincident part C of the communication routes A and The quality of services is no longer controlled, this part C is in this sense completely "transparent". Satisfaction of the quality of service requirements has already been ensured by proving the suitability of the old communication route A. This hierarchical method of action is very effective and can significantly save time. In the last intermediate instance 6, here at the further point of mobility binding, they once again monitor and, accordingly, ensure the feasibility of service quality requirements. This intermediate authority 6, as presented here, transmits the final BA message to the mobile node of the network 1 stating which service quality requirements are feasible or that at least the minimum quality of service requirements are feasible. Thus, the transition actually goes from the old communication route A to the new communication route B, that is, the transition is tied to the condition that there is a readiness of sufficient quality of service resources on the new communication route B. Mobility anchor point 6 changes the local route record or, accordingly, the record local communication route and from now on uses the new IP address of node MN 1 instead of the old one.

Фигура 2 показывает другое выполнение соответствующего изобретению способа. Также здесь мобильный узел сети 1 получает новый IP-адрес и пытается построить новый обеспечивающий качество услуг маршрут связи для этого адреса в качестве альтернативы к старому маршруту связи А. Для этого он посылает сначала опять-таки сообщение BU на возможную базовую станцию 2. Она контролирует требования качества услуг, обеспечивает соответствующие ресурсы и направляет сообщение BU дальше к следующей промежуточной инстанции, которая здесь является точкой привязки мобильности 5. Она устанавливает теперь при контроле требований качества услуг, что она не в состоянии предоставить в распоряжение соответствующие ресурсы. Она посылает после этого негативное сообщение (негативное ВА) через базовую станцию 2 обратно на мобильный узел сети 1. При этом переход от маршрута связи А к новому маршруту связи В не происходит. Вместо этого мобильный узел сети 1 пытается действовать с альтернативным новым маршрутом связи D. Он посылает снова к соответствующей базовой станции 7 сообщение BU с соответствующими требованиями качества услуг. Это сообщение BU после опять-таки произведенного контроля и обеспечения соответствующих ресурсов направляется дальше до тех пор, пока или будет достигнута промежуточная инстанция, которая не может выполнить соответствующие требования качества услуг, или пока будет достигнута промежуточная инстанция, в которой перекрещиваются новый маршрут связи D и старый маршрут связи А. Это представлено здесь в данном случае. Оба маршрута связи перекрещиваются в точке привязки мобильности 8. Остальной маршрут Е до узла-корреспондента 3 в обоих маршрутах связи А и D является одинаковым, за счет чего гарантирована выполнимость соответствующих требований качества услуг. Таким образом на этом остальном маршруте Е качество услуг больше не контролируется. Как здесь показано, точка привязки мобильности 8 так же как и базовая станция 7 может выполнять требования качества услуг. Точка привязки мобильности 8 тогда посылает сообщение ВА через базовую станцию 7 на мобильный узел сети 1 с положительным высказыванием, что требования качества услуг являются выполнимыми. Таким образом в точке привязки мобильности 8 производят переход между старым маршрутом связи А и новым маршрутом связи D.Figure 2 shows another embodiment of the method of the invention. Also here, the mobile node of network 1 obtains a new IP address and tries to build a new communication route providing the quality of services for this address as an alternative to the old communication route A. For this, it first sends again the BU message to a possible base station 2. It controls quality of service requirements, provides the appropriate resources and sends the BU message further to the next intermediate authority, which is here the mobility binding point 5. It now establishes when monitoring the quality requirements wa services that she is not able to provide the appropriate resources. She then sends a negative message (negative VA) through the base station 2 back to the mobile node of the network 1. In this case, the transition from communication route A to a new communication route B does not occur. Instead, the mobile node of network 1 tries to act with an alternative new communication path D. It sends again to the corresponding base station 7 a BU message with the corresponding quality of service requirements. This message BU after again carried out control and provision of appropriate resources is sent further until either an intermediate authority is reached that cannot fulfill the relevant quality of service requirements, or until an intermediate authority is reached where a new communication route D and old communication route A. This is presented here in this case. Both communication routes intersect at the point of mobility 8. The rest of the route E to correspondent node 3 is the same in both communication routes A and D, which ensures that the relevant quality of service requirements are satisfied. Thus, on this other route E, the quality of services is no longer monitored. As shown here, the mobility anchor point 8 as well as the base station 7 can fulfill the quality of service requirements. The mobility anchor point 8 then sends a BA message through the base station 7 to the mobile node of the network 1 with the positive statement that the quality of service requirements are feasible. Thus, at the anchor point of mobility 8, a transition is made between the old communication route A and the new communication route D.

Claims

1. A method for implementing a Quality of Service (QoS) -based transition between the first and second IP-based, in particular, IPv6-based, communication path between the mobile network node (1) and the correspondent node (3), the method comprising at least the following steps:

but. selection by the mobile node (1) of the network of the second communication route from the set of communication routes available for the mobile node (1) of the network without an intermediate instance or with one or more intermediate instances (2, 5, 6, 7, 8),

b. the generation and transmission by the mobile node (1) of the network message (BU), which contains at least the IP address assigned to the mobile node (1) of the network based on the selected second communication route, and the minimum quality of service (QoS) requirements for communication from the mobile node (1) of the network to the correspondent node (3) and / or vice versa with respect to the selected second communication route,

from. monitoring and, if necessary, ensuring the fulfillment of at least the minimum requirements for the quality of services by separate, to be transmitted message (BU) one after another by intermediate authorities (2, 5, 6, 7, 8) on the selected second communication route and / or correspondent node (3)

d.1 automatic transition between the first and selected second communication path if at least the minimum quality of service requirements are met, or d.2 termination of the message transmission (BU) and generation of a notification (negative VA) in the intermediate authority (2, 5 , 6, 7, 8) and / or in the correspondent node (3) and sending the above-mentioned notice (negative VA) to the mobile node (1) of the network, if the fulfillment of the minimum requirements for the quality of services does not take place.

2. The method according to claim 1, characterized in that the message (BU) generated in step (b) comprises a range of service quality requirements, including from minimum service quality requirements to desired service quality requirements.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that during the transition, a notice (VA) containing information about what quality of service requirements are feasible is generated in an intermediate instance (2, 5, 6, 7, 8) and / or the correspondent node (3) and simultaneously or after the transition is sent to the mobile node (1) of the network.

4. The method according to claim 1, characterized in that as intermediate instances (2, 5, 6, 7, 8) network elements are used, in particular routers, base stations, controllers or mobility anchor points (MAPs).

5. The method according to claim 1, characterized in that, by combining with the hierarchical IP mobile Internet protocol in step (d1), the transition carries out the closest mobility anchor point if at least the minimum quality of service requirements are met.

6. An intermediate authority, in particular, a network element, based on the IP protocol, in particular, an IPv6-based communication route between the mobile node (1) of the network and the correspondent node (3), characterized in that the intermediate instance (2, 5, 6, 7, 8) contains the first means for generating a notification (negative VA), the second means for sending a notification (negative VA) to the mobile node (1) of the network if the minimum quality of service (QoS) requirements are not met, and the third means for making the transition between the first communication route and the second communication route when meeting the minimum requirements for the quality of services.