專利名稱：用于從虛擬專用網絡的服務器向移動節(jié)點發(fā)送數(shù)據的方法
技術領域：
本發(fā)明大體涉及虛擬專用網絡，具體地說，涉及用于移動節(jié)點(MN)通過虛擬專用路由器網絡(VPRN)的數(shù)據發(fā)送/接收方法。
背景技術：
正如其名稱所暗示的那樣，移動節(jié)點的特征在于其移動性。在保證移動性的情況下，移動用戶使用移動節(jié)點進行語音呼叫或數(shù)據通信。由于沒有位置限制，在漫游時，移動節(jié)點允許多個用戶接收諸如因特網訪問之類的數(shù)據服務。用于更可靠地提供移動服務的方法和系統(tǒng)目前正在開發(fā)之中。在穩(wěn)定地提供保證移動性的數(shù)據服務中，對移動節(jié)點分配永久的因特網協(xié)議(IP)地址是必要的。因此，進行了關于對移動節(jié)點分配移動因特網協(xié)議地址的研究。
圖1說明了用于給移動節(jié)點分配移動因特網協(xié)議地址的移動因特網協(xié)議網絡的結構。下面將描述這種網絡的結構和位置注冊。參考圖1，在系統(tǒng)初始化或當需要位置注冊時，移動節(jié)點10對一個基站進行位置注冊。由于移動節(jié)點10如前所述是移動的，當其離開其本地網絡時，其可以，例如，從美國發(fā)出位置注冊信號，盡管其已經向在韓國的服務提供商注冊過了。只要在移動服務提供商之間設置一個特定的服務協(xié)議就可以。位置注冊將參考圖1進行描述。
移動節(jié)點10無線地發(fā)送注冊請求消息到作為基站的外地代理(FA)20。然后，外地代理20，就通過預定的網絡25，將包括了外地代理20的地址的注冊請求消息傳送到移動節(jié)點10的歸屬代理(HA)30。歸屬代理30把從外地代理20接收的數(shù)據中的外地代理20的地址進行存儲。也就是說，歸屬代理30將移動節(jié)點的臨時地址(其被稱作轉交地址(care-of-address(COA))進行存儲，所述的臨時地址是外地代理20的地址。然后，歸屬代理30將針對注冊請求消息的注冊應答消息發(fā)送到外地代理20。通過這個過程，移動節(jié)點10的位置被注冊。只有在對歸屬代理30進行位置注冊之后，移動節(jié)點10才可以從通信節(jié)點(CN)40接收數(shù)據。通信節(jié)點40是普通網絡中的一個主機，其發(fā)送數(shù)據到移動節(jié)點10，以及從移動節(jié)點10接收數(shù)據。移動節(jié)點10與通信節(jié)點40之間的數(shù)據發(fā)送過程將參考圖2進行描述。
圖2是說明為給移動節(jié)點分配移動因特網協(xié)議地址而通過網絡進行數(shù)據發(fā)送的概略圖。首先，下面將要描述，在上面解釋的過程中的移動節(jié)點對歸屬代理30注冊之后，通信節(jié)點40與移動節(jié)點10之間的數(shù)據發(fā)送。外地代理20與歸屬代理30之間、歸屬代理30與通信節(jié)點40之間、以及外地代理20與通信節(jié)點40之間的網絡25可以是相同的或不同的。從某種意義上講，網絡25是因特網協(xié)議網絡。
通信節(jié)點40是將要發(fā)送數(shù)據到移動節(jié)點10的計算機。為進行數(shù)據發(fā)送，通信節(jié)點40通過因特網協(xié)議網絡25將數(shù)據發(fā)送到歸屬代理30。歸屬代理30具有在其管理之下的外地代理的地址，歸屬代理30將移動節(jié)點10所歸屬的一個外地代理的地址通過因特網協(xié)議網絡25傳送到外地代理20。然后，外地代理20將數(shù)據傳送到移動節(jié)點10。該數(shù)據包括通信節(jié)點40的地址。另一方面，當移動節(jié)點10將要發(fā)送數(shù)據到通信節(jié)點40時，就將數(shù)據發(fā)送到外地代理20，外地代理20將數(shù)據傳送到通信節(jié)點40，而不需要通過歸屬代理30，因為移動節(jié)點10已經請求了包括目標地址的數(shù)據發(fā)送。相應地，數(shù)據可以以不同的路由進行發(fā)送和接收。
有兩種類型的虛擬專用網絡一種是通過永久的鏈路連接站點的專用的廣域網(WAN)，另一種是通過公共交換電話網(PSTN)的使用撥號連接的撥號網絡。下面將結合圖3描述通過路由器的基于因特網協(xié)議的虛擬專用網絡之間的連接和通過虛擬專用網絡的數(shù)據發(fā)送。
在圖3中，一個因特網協(xié)議骨干(backbone)連接著路由器。因特網服務提供商(ISP)路由器120、130、和140是連接客戶前端設備(CPE)路由器110、150、160、和170的邊緣路由器。客戶前端設備路由器在一個特定的點連接移動用戶到一個期望的虛擬專用網絡，而因特網服務提供商路由器是由因特網服務提供商操作的設備，以把從客戶前端設備路由器接收到的數(shù)據路由到期望的虛擬專用網絡。因特網協(xié)議網絡100中的因特網服務提供商路由器120、130和140通過因特網協(xié)議隧道(tunnel)來執(zhí)行數(shù)據的發(fā)送/接收。在一個因特網服務提供商路由器與一個客戶前端設備路由器之間建立了一個短線(stub)鏈路。當需要時，在一個客戶前端設備路由器與一個因特網服務提供商路由器之間建立一個備份鏈路，以及在不同位置的客戶前端設備路由器之間建立一個后門(backdoor)鏈路。相應地，圖3中所示的具有一定形式的網絡通常提供因特網服務和各種通信。
無論用戶位于何處，通過形成因特網協(xié)議隧道，現(xiàn)有的虛擬專用網絡支持因特網上的用戶的數(shù)據通信。但是，由于移動節(jié)點的漫游，不可能將關于移動節(jié)點的所有信息都存儲到某一區(qū)域內一個因特網服務提供商，來用于數(shù)據發(fā)送/接收。這意味著，虛擬專用網絡中的服務器不能向移動節(jié)點起始數(shù)據發(fā)送。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種用于使虛擬專用網絡中的服務器可以執(zhí)行對移動節(jié)點起始數(shù)據發(fā)送的方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于使虛擬專用網絡中的服務器可以在服務器和移動節(jié)點之間沒有建立通信鏈路的情況下對移動節(jié)點起始數(shù)據發(fā)送的方法。
為實現(xiàn)上面的、以及其它目的，提供了一種從虛擬專用網絡服務器向移動節(jié)點發(fā)送數(shù)據的方法。根據本發(fā)明的一個方面，移動節(jié)點向它所歸屬的一個外地代理請求虛擬專用網絡服務注冊。外地代理通知連接到外地代理上的因特網服務提供商路由器移動節(jié)點已經請求了虛擬專用網絡服務注冊。然后，一旦在虛擬專用網絡服務器中產生了去往移動節(jié)點的數(shù)據，客戶前端設備路由器就通過連接到客戶前端設備的因特網服務提供商路由器，從歸屬代理獲得關于外地代理的信息。使用外地代理信息，連接到客戶前端設備路由器上的因特網服務提供商路由器將數(shù)據路由到外地代理上，而外地代理將路由過來的數(shù)據傳送到移動節(jié)點。
根據本發(fā)明的另一個方面，移動節(jié)點向移動節(jié)點所歸屬的外地代理請求虛擬專用網絡服務注冊。外地代理通知連接到外地代理的因特網服務提供商路由器移動節(jié)點已經請求了虛擬專用網絡服務注冊。一旦接收到從虛擬專用網絡服務器去往移動節(jié)點的虛擬專用網絡服務數(shù)據，外地代理就將虛擬專用網絡服務數(shù)據路由到移動節(jié)點。


從結合附圖的下面的詳細的描述，本發(fā)明的上述的、以及其它目的、特征和優(yōu)點將會變得更加明顯圖1概略地說明了用于為移動節(jié)點分配移動因特網協(xié)議地址的一個移動因特網協(xié)議網絡的結構；圖2概略地說明了用于為移動節(jié)點分配移動因特網協(xié)議地址而通過網絡的數(shù)據發(fā)送；圖3概略地說明了通過路由器連接的基于因特網協(xié)議的虛擬專用網絡的網絡的結構；圖4概略地說明了一個虛擬專用網絡的結構，服務器通過該虛擬專用網絡將數(shù)據發(fā)送到移動節(jié)點；圖5說明了分配有因特網協(xié)議地址的圖4的設備；圖6說明了典型的注冊請求消息的格式，通過該注冊請求消息，移動節(jié)點經由虛擬專用網絡向外地代理注冊其位置；圖7說明了根據本發(fā)明的一個實施例的虛擬專用網絡服務注冊請求消息的格式；圖8說明了根據本發(fā)明的另一個實施例的、將移動節(jié)點的虛擬專用網絡服務請求從外地代理通知給相對應的因特網服務提供商邊緣路由器的消息的格式；圖9是說明了根據本發(fā)明的第三個實施例的、用于通過虛擬專用網絡將數(shù)據從服務器發(fā)送到移動節(jié)點的信號流程的圖。
具體實施例方式
下面，在這里將參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在下面的描述中，已知的功能或結構就不再詳細描述，因為它們會在不需要的細節(jié)上模糊本發(fā)明。
為了描述的清楚，將描述一種虛擬專用網絡、虛擬專用路由器網絡。定義虛擬專用路由器網絡來作為客戶站點之間的專用的基于因特網協(xié)議路由的網絡的仿真。
參考圖4，因特網協(xié)議骨干連接著路由器。因特網服務提供商邊緣路由器411、413、415和417連接到客戶前端設備路由器419。該客戶前端設備路由器，例如，是用于使在一個特定位置的移動節(jié)點421連接到虛擬專用網絡的一種設備。因特網服務提供商邊緣路由器411、413、415和417是因特網服務提供商操作的設備，用于把從客戶前端設備路由器419接收到的數(shù)據發(fā)送到期望的虛擬專用網絡。因特網服務提供商邊緣路由器411、413、415和417是一個因特網協(xié)議網絡，且它們之間的數(shù)據傳輸是通過因特網協(xié)議隧道進行的。在客戶前端設備路由器419與因特網服務提供商邊緣路由器411、413、415和417之間建立了一條短線鏈路。其后，因特網服務提供商邊緣路由器被稱為因特網服務提供商路由器。
移動節(jié)點421發(fā)送注冊請求消息到外地代理423，而外地代理423通過因特網協(xié)議網絡將這個具有外地代理423的地址的注冊請求消息傳送到移動節(jié)點421的歸屬代理425。歸屬代理425將移動節(jié)點421所處的外地代理423的地址，即，移動節(jié)點421的轉交地址，進行存儲。然后，歸屬代理425向外地代理423發(fā)送針對注冊請求消息的注冊應答消息。于是，移動節(jié)點421就完成其對歸屬代理425的位置注冊。從某種意義上講，這種注冊允許移動節(jié)點421從通信節(jié)點427接收數(shù)據。
從某種意義上講，當移動節(jié)點421發(fā)送虛擬專用網絡服務注冊請求消息到外地代理423時，外地代理423向其連接的因特網服務提供商路由器415和431通知該虛擬專用網絡服務注冊請求。然后，因特網服務提供商路由器415和431識別出移動節(jié)點421可以接收虛擬專用網絡服務，也就是說，移動節(jié)點421已經注冊了虛擬專用網絡服務。以此方式，虛擬專用網絡服務器可以向歸屬于外地代理423的移動節(jié)點421起始數(shù)據發(fā)送。
現(xiàn)在，將參照圖5描述通過某種虛擬專用網絡從虛擬專用網絡服務器到移動節(jié)點的起始數(shù)據發(fā)送，所述的虛擬專用網絡是對其分配了因特網協(xié)議地址的這樣構造的虛擬專用網絡。圖5說明了其分配有因特網協(xié)議地址的圖4的設備。
參考圖5，例如具有因特網協(xié)議地址1.1.1.1的移動節(jié)點421，將虛擬專用網絡服務注冊請求消息發(fā)送到例如具有因特網協(xié)議地址2.2.2.2的外地代理423。稍后將參照圖7描述虛擬專用網絡服務注冊請求消息的格式。外地代理423向因特網服務提供商路由器B415通知虛擬專用網絡服務注冊請求。如果多個因特網服務提供商路由器連接到外地代理423，那么，當只有因特網服務提供商路由器B415被說明是與圖5中的外地代理423相關的一個時，虛擬專用網絡服務注冊請求可以被通知給每一個因特網服務提供商路由器。例如，因特網服務提供商路由器B具有為2.2.X.X的因特網協(xié)議地址。稍后將參照圖8描述用于通知虛擬專用網絡服務注冊請求的消息的格式。
在這種情形中，例如，如果具有因特網協(xié)議地址5.5.5.5的虛擬專用網絡服務器429具有去往移動節(jié)點421的數(shù)據，則搜索移動節(jié)點421所歸屬的外地代理。為此達到該目的，虛擬專用網絡服務器429請求其客戶前端設備路由器419搜索移動節(jié)點421的外地代理423。在這里，戶前端設備路由器419具有一個例如為5.5.5.X的因特網協(xié)議地址。然后，客戶前端設備路由器419，請求其連接的具有例如為5.5.X.X的因特網協(xié)議地址的因特網服務提供商路由器A411，來搜索移動節(jié)點421的外地代理423。
因特網服務提供商路由器A411依次請求歸屬代理425來搜索外地代理代理423，以告知移動節(jié)點421的因特網協(xié)議地址。這將在下面更詳細地描述。
為使虛擬專用網絡服務器429檢測外地代理423的因特網協(xié)議地址，因特網服務提供商路由器A411請求具有例如為1.1.X.X的因特網協(xié)議地址的歸屬代理425，來搜索移動節(jié)點421的外地代理423。在這里，因特網服務提供商路由器A411告訴歸屬代理425移動節(jié)點421的因特網協(xié)議地址1.1.1.1，以使歸屬代理425來檢測外地代理423的因特網協(xié)議地址。然后，歸屬代理425將外地代理423的因特網協(xié)議地址通知給因特網服務提供商路由器A411。
一旦接收到移動節(jié)點421的外地代理423的因特網協(xié)議地址，因特網服務提供商路由器A411就檢測與外地代理423的因特網協(xié)議地址相對應的因特網服務提供商路由器，即，在其連接的因特網服務提供商路由器413、415和417之中的因特網服務提供商路由器B415。例如，因特網服務提供商路由器415具有為2.2.X.X的一個因特網協(xié)議地址。然后，因特網服務提供商路由器A411被連接到因特網服務提供商路由器B415，并依次連接到客戶前端設備路由器419上，以便允許虛擬專用網絡服務器429發(fā)送數(shù)據到因特網服務提供商路由器B415。一旦接收到數(shù)據，因特網服務提供商路由器B415就根據移動節(jié)點421的因特網協(xié)議地址選擇外地代理423，并將數(shù)據發(fā)送到外地代理423。然后，外地代理423將數(shù)據傳送到移動節(jié)點421。
圖6說明了從移動節(jié)點到外地代理方向上的典型的注冊請求消息的格式，而圖7說明了根據本發(fā)明的一個實施例的虛擬專用網絡服務注冊請求消息的格式。
參照圖6，注冊請求消息包括消息類型區(qū)域611、生存時間區(qū)域614、指示相對應的移動節(jié)點的因特網協(xié)議地址的本地地址區(qū)域615、提供關于歸屬代理信息的歸屬代理區(qū)域617、指示移動節(jié)點所處的外地代理的因特網協(xié)議地址的轉交地址區(qū)域619、標識符(ID)區(qū)域621、以及保留區(qū)域(未示出)。
通過將圖7中所說明的區(qū)域增加到圖6中所說明的典型的注冊請求消息，來形成虛擬專用網絡服務注冊請求消息。也就是說，在注冊請求消息的保留區(qū)域715中設置虛擬專用網絡服務標示符713。
當移動節(jié)點發(fā)送虛擬專用網絡服務注冊請求消息到相對應的外地代理時，外地代理通過一條消息向其連接的因特網服務提供商路由器通知虛擬專用網絡服務請求，以便因特網服務提供商路由器識別來自移動節(jié)點的虛擬專用網絡服務注冊請求。
參照圖8，將詳細描述用于通知虛擬專用網絡注冊請求的消息。圖8說明了根據本發(fā)明的一個實施例的虛擬專用網絡服務注冊請求通知消息的格式。
參照圖8，虛擬專用網絡服務注冊請求通知消息包括用于指示消息的類型的消息類型區(qū)域811、長度區(qū)域813、保留區(qū)域815、用來指示用于移動節(jié)點請求虛擬專用網絡服務注冊的虛擬專用網絡服務標示符的虛擬專用網絡服務標示符區(qū)域817、用來指示用于發(fā)送虛擬專用網絡服務注冊請求消息的外地代理的轉交地址的轉交地址區(qū)域819、以及用來指示用于請求虛擬專用網絡服務注冊的移動節(jié)點的因特網協(xié)議地址的歸屬代理區(qū)域821。
現(xiàn)在，將參照圖9描述從虛擬專用網絡服務器起始的到移動節(jié)點的數(shù)據發(fā)送。
參照圖9，在步驟911中，移動節(jié)點421發(fā)送虛擬專用網絡服務注冊請求消息到外地代理423，以接收虛擬專用網絡服務。在步驟913中，外地代理423發(fā)送虛擬專用網絡服務注冊請求通告消息給其連接的因特網服務提供商路由器，即，圖5中所示的因特網服務提供商路由器B415。
在虛擬專用網絡服務注冊請求已經完成的狀態(tài)下，在步驟915中，一旦虛擬專用網絡服務器429中產生去往移動節(jié)點421的數(shù)據，則在步驟917中，客戶前端設備路由器419就請求其連接的因特網服務提供商路由器，即，因特網服務提供商路由器A411，去搜索移動節(jié)點421所歸屬的外地代理。然后，在步驟919中，因特網服務提供商路由器A411發(fā)送外地代理因特網協(xié)議地址搜索請求消息到歸屬代理425。然后，在步驟921中，歸屬代理425使用包括在外地代理因特網協(xié)議地址搜索請求消息中的、移動節(jié)點421的因特網協(xié)議地址，來檢測移動節(jié)點421的外地代理423的因特網協(xié)議地址。在步驟923中，歸屬代理425發(fā)送包括外地代理423的因特網協(xié)議地址的外地代理因特網協(xié)議地址應答消息到因特網服務提供商路由器A411。在步驟925中，因特網服務提供商路由器A411路由到與外地代理423的因特網協(xié)議地址相對應的因特網服務提供商路由器，即，因特網服務提供商路由器B415。這樣，在因特網服務提供商路由器A411與因特網服務提供商路由器B415之間、以及客戶前端設備路由器419與因特網服務提供商路由器B415之間就建立了連接。然后，在步驟927中，虛擬專用網絡服務器429發(fā)送數(shù)據到因特網服務提供商路由器B415，而在步驟929中，因特網服務提供商路由器B415檢測具有在外地代理因特網協(xié)議地址應答消息中設置的因特網協(xié)議地址的外地代理423，并將數(shù)據傳送到外地代理423。最后，在步驟923中，外地代理423參照移動節(jié)點421的因特網協(xié)議地址，將數(shù)據傳送到移動節(jié)點421。
根據如上所描述的本發(fā)明，虛擬專用網絡中的服務器可以實時地搜索移動節(jié)點所歸屬的外地代理。于是，服務器可以起始到移動節(jié)點的數(shù)據發(fā)送。
雖然已經參考本發(fā)明的一定的優(yōu)選實施例展示和描述了本發(fā)明，但是那些本技術領域中的技術人員應該理解，在不脫離如所附權利要求所限定的本發(fā)明的實質和范圍的前提下，其中可以進行各種形式上的和細節(jié)上的改變。
權利要求
1.一種用于從虛擬專用網絡(VPN)服務器向移動節(jié)點(MN)發(fā)送數(shù)據的方法，包括步驟通過移動節(jié)點向移動節(jié)點所歸屬的外地代理(FA)請求虛擬專用網絡服務注冊；通過外地代理，通知連接到外地代理和歸屬代理(HA)的一個或多個因特網服務提供商(ISP)路由器，移動節(jié)點已經請求了虛擬專用網絡服務注冊；通過虛擬專用網絡服務器，經由因特網服務提供商路由器從歸屬代理獲得關于外地代理的信息；以及通過連接到虛擬專用網絡服務器的因特網服務提供商路由器，使用外地代理信息，由外地代理將數(shù)據發(fā)送到移動節(jié)點。
2.如權利要求1的方法，其中，當移動節(jié)點向外地代理請求虛擬專用網絡服務注冊時，移動節(jié)點就發(fā)送指示期望的虛擬專用網絡服務的虛擬專用網絡服務標示符(ID)。
3.如權利要求1的方法，其中，當外地代理通知由移動節(jié)點請求的虛擬專用網絡服務注冊時，外地代理就發(fā)送虛擬專用網絡服務標示符。
4.如權利要求1的方法，其中，外地代理信息是外地代理的地址。
5.如權利要求3的方法，其中，當外地代理通知由移動節(jié)點請求的虛擬專用網絡服務注冊時，外地代理就發(fā)送移動節(jié)點的地址。
6.如權利要求1的方法，其中，虛擬專用網絡服務器所歸屬的虛擬專用網絡是基于一個因特網協(xié)議(IP)網絡。
7.如權利要求4的方法，其中，地址是因特網協(xié)議地址。
8.如權利要求1的方法，其中，通過連接到客戶前端設備(CPE)路由器的一個因特網服務提供商路由器，從歸屬代理檢測關于外地代理的信息，虛擬專用網絡服務器就歸屬于所述的客戶前端設備路由器。
9.一種用于從虛擬專用網絡服務器向移動節(jié)點發(fā)送數(shù)據的方法，包括步驟通過移動節(jié)點向移動節(jié)點所歸屬的一個外地代理請求虛擬專用網絡服務注冊；通過外地代理，通知連接到外地代理上的一個或多個因特網服務提供商路由器移動節(jié)點已經請求了虛擬專用網絡服務注冊；以及當數(shù)據從虛擬專用網絡服務器去往移動節(jié)點時，就通過外地代理，將數(shù)據發(fā)送到移動節(jié)點。
10.如權利要求9的方法，其中，當移動節(jié)點向外地代理請求虛擬專用網絡服務注冊時，移動節(jié)點就發(fā)送指示期望的虛擬專用網絡服務的虛擬專用網絡服務標示符。
11.如權利要求10的方法，其中，當外地代理通知由移動節(jié)點請求的虛擬專用網絡服務注冊時，外地代理就發(fā)送虛擬專用網絡服務標示符。
全文摘要
一種從虛擬專用網絡(VPN)服務器向移動節(jié)點(MN)發(fā)送數(shù)據的方法。移動節(jié)點向其所歸屬的外地代理(FA)請求虛擬專用網絡服務注冊。外地代理通知連接到外地代理的因特網服務提供商(ISP)路由器移動節(jié)點已經請求了虛擬專用網絡服務注冊。一旦接收到從虛擬專用網絡服務器去往移動節(jié)點的虛擬專用網絡服務數(shù)據，外地代理就將虛擬專用網絡服務數(shù)據路由到移動節(jié)點。
文檔編號H04L12/28GK1434613SQ0215183
公開日2003年8月6日 申請日期2002年10月26日 優(yōu)先權日2001年10月26日
發(fā)明者鄭泰成 申請人:三星電子株式會社