專利名稱：無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源標(biāo)簽交換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無線通信領(lǐng)域，涉及多協(xié)議標(biāo)簽交換(Multiple Protocol Label Switch，MPLS)、流量工程(Traffic Engineering,TE)以及區(qū)分服務(wù)(DiffServ)技術(shù)，更具體地講，涉及一種基于MPLS技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源標(biāo)簽交換(Resources Label Switch, RLS)方法。
背景技術(shù)：
隨著基于IEEE 802. 11無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的日益成熟以及IP骨干網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對于現(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)無論是無線局域網(wǎng)還是跨骨干無線網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service, QoS)、安全性、功耗以及移動(dòng)性等方面的要求越來越高。現(xiàn)有的無線網(wǎng)雖然以其高速的接入速度以及可移動(dòng)的接入方式贏得了眾多公司、政府、個(gè)人以及電信運(yùn)營商的青睞，但同時(shí)也存在著許多問題。例如，(1)無線網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備的低適應(yīng)性和高功耗，未來的無線終端將是在諸如具有時(shí)變干擾的家庭或工作區(qū)及相對不規(guī)范的局域網(wǎng)等環(huán)境之下工作的，特別是隨著無線沒備傳輸比特率的增加，無線終端所受到的時(shí)變多徑衰落的影響會(huì)更大。因此，未來無線終端所面臨的將是有短期和長期時(shí)變損害的無線信道，必須要有適應(yīng)這一環(huán)境的能力，也就是說要有一定的自適應(yīng)性。同時(shí)，隨著無線網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備集成功能越來越多，終端設(shè)備的功耗問題也是目前無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展考慮的重要問題。(2)無線網(wǎng)絡(luò)的安全性，為了能夠使用戶便于發(fā)現(xiàn)和使用和無線網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)必須發(fā)送有特定參數(shù)的信標(biāo)幀，使得無線局域網(wǎng)非常容易被發(fā)現(xiàn)，這樣就給攻擊者提供了必要的網(wǎng)絡(luò)信息。入侵者可以通過高靈敏度天線從公路邊、樓宇中以及其他任何地方對網(wǎng)絡(luò)發(fā)起攻擊而不需要其他物理方式的侵入。(3)無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)腝oS，雖然無線局域網(wǎng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展很大，但是無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)腝oS問題始終沒有得到完全解決。當(dāng)前對于無線局域網(wǎng)的QoS研究主要集中在考慮小區(qū)間競爭的單個(gè)無線局域網(wǎng)環(huán)境以及多個(gè)基本服務(wù)集的接入點(diǎn)選擇策略上，并沒有涉及終端用戶之間通過信息共享達(dá)到QoS保障的目的。(4)近年來，移動(dòng)性需求越來越被人們所關(guān)注，移動(dòng)性是指移動(dòng)或者漫游的能力，主要是針對區(qū)域切換。目前無線局域網(wǎng)系統(tǒng)大多遵循IEEE 802. 11協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，并采用該協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)定義的站點(diǎn)主動(dòng)切換技術(shù)，但是在現(xiàn)有的切換中，接入點(diǎn)(Access Point，AP)缺乏對切換過程進(jìn)行有效控制和管理的機(jī)制，因此切換效率、QoS要求、安全性和優(yōu)化措施等都難以保證。由此可見，這些現(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)存在的問題都是未來無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的隱患，所以需要開發(fā)解決這些隱患的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)端到端系統(tǒng)資源信息共享的方法， 將無線網(wǎng)絡(luò)端系統(tǒng)以及信道系統(tǒng)的信息資源以標(biāo)簽的形式進(jìn)行提取與轉(zhuǎn)發(fā)，使得通信兩端能夠快速準(zhǔn)確地得知端到端無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(即，無線網(wǎng)絡(luò)端系統(tǒng)、AP以及無線網(wǎng)絡(luò)信道系統(tǒng))的系統(tǒng)資源信息，端系統(tǒng)可根據(jù)所共享信息，通過采取自主或協(xié)作策略改善一些網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能參數(shù)，例如網(wǎng)絡(luò)QoS、安全性、功耗及移動(dòng)性等。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源標(biāo)簽交換方法，所述方法包括 將無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源以標(biāo)簽的形式進(jìn)行分類提取；將分類提取的資源標(biāo)簽按照RLS數(shù)據(jù)封裝格式進(jìn)行業(yè)務(wù)封裝；對封裝好的RLS數(shù)據(jù)包進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，其中，所述RLS數(shù)據(jù)封裝格式是插入到數(shù)據(jù)鏈路層的頭部和網(wǎng)絡(luò)層的頭部之間的RLS墊層，所述RLS墊層包括一個(gè)或多個(gè)MPLS頭以及一個(gè)或多個(gè)資源分組頭，分類提取的資源標(biāo)簽被封裝在所述一個(gè)或多個(gè)資源分組頭中。可將無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源分為無線網(wǎng)絡(luò)端系統(tǒng)、AP以及無線網(wǎng)絡(luò)信道三類資源分類標(biāo)簽?？蓪γ恳活悷o線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源按照服務(wù)質(zhì)量、安全性、功耗以及移動(dòng)性中的至少一種進(jìn)行參數(shù)分組。每一類參數(shù)分組均可包括反映無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)的參數(shù)信息。

所述參數(shù)信息可包括反映無線網(wǎng)絡(luò)的帶寬、延時(shí)、抖動(dòng)中的至少一種。所述一個(gè)或多個(gè)資源分組頭中的每個(gè)可包括標(biāo)簽分組字段、資源分類字段、棧底指示字段以及參數(shù)分組字段，所述參數(shù)信息被封裝在標(biāo)簽分組字段中，資源分類標(biāo)簽被封裝資源分類字段中，參數(shù)分組被封裝在參數(shù)分組字段中。所述一個(gè)或多個(gè)MPLS頭中的最后一個(gè)MPLS頭可包括用于指示在該MPLS頭之后是否嵌套有一個(gè)或多個(gè)資源分組頭的標(biāo)志位。


通過結(jié)合附圖，從下面的實(shí)施例的描述中，本發(fā)明這些和/或其它方面及優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得清楚，并且更易于理解，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源標(biāo)簽交換方法的流程圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的RLS數(shù)據(jù)封裝格式。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖來描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。圖1是根據(jù)本發(fā)明的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源標(biāo)簽交換方法的流程圖，圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的RLS數(shù)據(jù)封裝格式。參照圖1，在步驟101，將無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源以標(biāo)簽的形式進(jìn)行分類提取。具體地講，將無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源分為無線網(wǎng)絡(luò)端系統(tǒng)、AP以及無線網(wǎng)絡(luò)信道系統(tǒng)三類資源分類標(biāo)簽。然后對每一類資源按照QoS、安全性、功耗以及移動(dòng)性中的至少一種進(jìn)行參數(shù)分組。由此，每一類參數(shù)分組都相應(yīng)包括各種反映無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)的參數(shù)信息，例如反映無線網(wǎng)絡(luò)的帶寬、延時(shí)、抖動(dòng)等各種參數(shù)。這就是本發(fā)明提出的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源標(biāo)簽分類提取機(jī)制。在步驟102，將分類提取的資源標(biāo)簽按照本發(fā)明提出的RLS數(shù)據(jù)封裝格式進(jìn)行業(yè)務(wù)封裝。下面結(jié)合圖2詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的RLS數(shù)據(jù)封裝格式。參照圖2，根據(jù)本發(fā)明，在數(shù)據(jù)鏈路層的頭部和網(wǎng)絡(luò)層的頭部之間插入RLS墊層 (shim)，形成標(biāo)簽棧。該RLS墊層包括一個(gè)或多個(gè)MPLS頭以及一個(gè)或多個(gè)資源分組頭。分類提取的資源標(biāo)簽被封裝在所述一個(gè)或多個(gè)資源分組頭中。所述一個(gè)或多個(gè)MPLS頭均可采用現(xiàn)有的MPLS頭標(biāo)準(zhǔn)格式。如圖2所示，一個(gè)MPLS 頭為32位(即，4字節(jié))，依次包括第0-19位的標(biāo)簽(Label)字段、第20-22位的EXP字段、 第23位的棧底指示(S)字段、第M-31位的生存期(Time-To-Live，TTL)字段。Label字段傳送標(biāo)簽實(shí)際值。當(dāng)接收到一個(gè)標(biāo)簽數(shù)據(jù)包時(shí)，可以查出棧頂部的標(biāo)簽值，并且網(wǎng)絡(luò)可以得知數(shù)據(jù)包將被轉(zhuǎn)發(fā)的下一跳；在轉(zhuǎn)發(fā)之前標(biāo)簽棧上可能執(zhí)行的操作，例如，返回到標(biāo)簽進(jìn)棧頂入口同時(shí)將一個(gè)標(biāo)簽彈出棧，或返回到標(biāo)簽進(jìn)棧頂入口然后將一個(gè)或多個(gè)標(biāo)簽壓入棧。EXP字段用于實(shí)現(xiàn)MPLS的服務(wù)質(zhì)量，可實(shí)現(xiàn)8種優(yōu)先級(jí)，支持語音、視頻、數(shù)據(jù)等不同服務(wù)類型。S字段表示當(dāng)前標(biāo)簽是否屬于標(biāo)簽棧底，例如，當(dāng)S字段為 1時(shí)，表示當(dāng)前標(biāo)簽屬于標(biāo)簽棧底，當(dāng)S字段為0時(shí)，表示當(dāng)前標(biāo)簽不屬于標(biāo)簽棧底。因此， S字段可指示標(biāo)簽棧中最后進(jìn)入的標(biāo)簽的位置，可提供所有其它標(biāo)簽入棧。TTL字段用來對 TTL值進(jìn)行編碼。為了能夠讓接收端能夠判斷在MPLS頭后是否嵌套了資源分組頭，本發(fā)明對MPLS 頭的標(biāo)簽結(jié)構(gòu)進(jìn)行了相應(yīng)的擴(kuò)展。具體地講，根據(jù)本發(fā)明，在所述一個(gè)或多個(gè)MPLS頭之后還可嵌套有一個(gè)或多個(gè)資源分組頭，因此所述一個(gè)或多個(gè)MPLS頭中的最后一個(gè)MPLS頭還包括用于指示在該MPLS頭之后是否嵌套有一個(gè)或多個(gè)資源分組頭的標(biāo)志位(例如，圖2中所示的第二 MPLS頭中的第 15-16位)。當(dāng)所述標(biāo)志位的值被設(shè)置為特定值(例如，11)時(shí)，表明在該MPLS頭之后還嵌套有一個(gè)或多個(gè)資源分組頭。一個(gè)或多個(gè)MPLS頭以及一個(gè)或多個(gè)資源分組頭可以無限嵌套。也就是說，MPLS頭的個(gè)數(shù)以及資源分組頭的個(gè)數(shù)在理論上是無限的，從而提供無限的業(yè)務(wù)支持能力。如果使用一個(gè)資源分組頭能夠完整表達(dá)無線網(wǎng)絡(luò)資源信息，可僅用一個(gè)資源分組頭，如果使用一個(gè)資源分組頭不能完整表達(dá)無線網(wǎng)絡(luò)資源信息，可使用兩個(gè)或者更多個(gè)資源分組頭。所述一個(gè)或多個(gè)資源分組頭的結(jié)構(gòu)可彼此相同。圖2示出了第二個(gè)資源分組頭的結(jié)構(gòu)。參照圖2，一個(gè)資源分組頭為32位(即4字節(jié))，可包括標(biāo)簽分組字段、資源分類字段、棧底指示( 字段以及參數(shù)分組字段。優(yōu)選的是，一個(gè)資源分組頭可依次包括第0-19 位的標(biāo)簽分組字段、第20-22位的資源分類字段、第23位的S字段、第M-31位的參數(shù)分組字段。在資源分組頭中用第20-22位(共3位)來表示資源分類，因此最多可以表示 23( = 8)種資源分類。根據(jù)本發(fā)明，需要表示三種資源分類(無線網(wǎng)絡(luò)端系統(tǒng)、AP以及無線網(wǎng)絡(luò)信道)。在資源分組頭中用第24-31位(共7位)來表示每一類資源分類下的參數(shù)分組， 因此最多可以表示27(= 128)種參數(shù)分組。根據(jù)本發(fā)明，需要表示4類參數(shù)分組(QoS、安全性、功耗以及移動(dòng)性)。資源分組頭的標(biāo)簽分組字段包含反映無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)的參數(shù)信息，例如反映無線信道QoS的帶寬、延時(shí)、抖動(dòng)等各種參數(shù)。因此，參數(shù)信息被封裝在標(biāo)簽分組字段中，資源分類標(biāo)簽被封裝資源分類字段中， 參數(shù)分組被封裝在參數(shù)分組字段中。
以上描述限定了本發(fā)明的RLS通用數(shù)據(jù)封裝格式。返回參照圖1，在步驟103，對封裝好的RLS數(shù)據(jù)包進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。采用本發(fā)明的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源標(biāo)簽交換方法，可實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)端到端系統(tǒng)資源信息共享，將無線網(wǎng)絡(luò)端系統(tǒng)以及信道系統(tǒng)的信息資源以標(biāo)簽的形式進(jìn)行提取與轉(zhuǎn)發(fā)，使得通信兩端能夠快速準(zhǔn)確地得知端到端無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的系統(tǒng)資源信息，從而根據(jù)現(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)端到端狀態(tài)信息調(diào)整網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，為解決當(dāng)前無線網(wǎng)絡(luò)存在的一些問題提供方便。例如，采用本發(fā)明，可將無線網(wǎng)絡(luò)端系統(tǒng)以及信道系統(tǒng)存在的安全問題以各種參數(shù)的方式通過RLS數(shù)據(jù)封裝格式傳輸給接收端，接收端在了解到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的安全狀態(tài)后能夠有針對性地解決網(wǎng)絡(luò)安全問題。根據(jù)本發(fā)明，可在RLS的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)資源信息的充分共享，使得通信雙方可以采取自主和協(xié)作策略解決所有關(guān)心的問題，比如依據(jù)共享的信息狀態(tài)提前商定預(yù)案、調(diào)整參數(shù)(例如增加天線發(fā)射功率、補(bǔ)償頻率偏移或是利用自適應(yīng)聯(lián)合信源信道編碼)來確保 QoS，或者采用智能終端來進(jìn)行任務(wù)調(diào)度以及電源管理等，以最小功耗代價(jià)保質(zhì)保量完成相應(yīng)操作。雖然本發(fā)明是參照其示例性的實(shí)施例被具體描述和顯示的，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對其進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)的各種改變。
權(quán)利要求
1.一種無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源標(biāo)簽交換方法，包括將無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源以標(biāo)簽的形式進(jìn)行分類提?。粚⒎诸愄崛〉馁Y源標(biāo)簽按照資源標(biāo)簽交換數(shù)據(jù)封裝格式進(jìn)行業(yè)務(wù)封裝；對封裝好的資源標(biāo)簽交換數(shù)據(jù)包進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，其中，所述資源標(biāo)簽交換數(shù)據(jù)封裝格式是插入到數(shù)據(jù)鏈路層的頭部和網(wǎng)絡(luò)層的頭部之間的資源標(biāo)簽交換墊層，所述資源標(biāo)簽交換墊層包括一個(gè)或多個(gè)多協(xié)議標(biāo)簽交換頭以及一個(gè)或多個(gè)資源分組頭，分類提取的資源標(biāo)簽被封裝在所述一個(gè)或多個(gè)資源分組頭中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源標(biāo)簽交換方法，其中，將無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源分為無線網(wǎng)絡(luò)端系統(tǒng)、接入點(diǎn)以及無線網(wǎng)絡(luò)信道三類資源分類標(biāo)簽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源標(biāo)簽交換方法，其中，對每一類無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源按照服務(wù)質(zhì)量、安全性、功耗以及移動(dòng)性中的至少一種進(jìn)行參數(shù)分組。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源標(biāo)簽交換方法，其中，每一類參數(shù)分組均包括反映無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)的參數(shù)信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源標(biāo)簽交換方法，其中，所述參數(shù)信息包括反映無線網(wǎng)絡(luò)的帶寬、延時(shí)、抖動(dòng)中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源標(biāo)簽交換方法，其中，所述一個(gè)或多個(gè)資源分組頭中的每個(gè)包括標(biāo)簽分組字段、資源分類字段、棧底指示字段以及參數(shù)分組字段，所述參數(shù)信息被封裝在標(biāo)簽分組字段中，資源分類標(biāo)簽被封裝資源分類字段中，參數(shù)分組被封裝在參數(shù)分組字段中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源標(biāo)簽交換方法，其中，所述一個(gè)或多個(gè)多協(xié)議標(biāo)簽交換頭中的最后一個(gè)多協(xié)議標(biāo)簽交換頭包括用于指示在該多協(xié)議標(biāo)簽交換頭之后是否嵌套有一個(gè)或多個(gè)資源分組頭的標(biāo)志位。
全文摘要
本發(fā)明提供一種無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源標(biāo)簽交換方法，該方法包括將無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源以標(biāo)簽的形式進(jìn)行分類提取；將分類提取的資源標(biāo)簽按照資源標(biāo)簽交換數(shù)據(jù)封裝格式進(jìn)行業(yè)務(wù)封裝；對封裝好的資源標(biāo)簽交換數(shù)據(jù)包進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，所述資源標(biāo)簽交換數(shù)據(jù)封裝格式是插入到數(shù)據(jù)鏈路層的頭部和網(wǎng)絡(luò)層的頭部之間的資源標(biāo)簽交換墊層，所述資源標(biāo)簽交換墊層包括一個(gè)或多個(gè)多協(xié)議標(biāo)簽交換頭以及一個(gè)或多個(gè)資源分組頭，分類提取的資源標(biāo)簽被封裝在所述一個(gè)或多個(gè)資源分組頭中。無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源可分為無線網(wǎng)絡(luò)端系統(tǒng)、接入點(diǎn)和無線網(wǎng)絡(luò)信道。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)端到端系統(tǒng)資源信息共享，端系統(tǒng)可根據(jù)所共享信息，采取自主或協(xié)作策略改善網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能參數(shù)。
文檔編號(hào)H04W28/06GK102244896SQ20111015952
公開日2011年11月16日 申請日期2011年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月14日
發(fā)明者周金和, 方毅翔, 王朝, 連娜 申請人:北京信息科技大學(xué)