WO2011041969A1 - 一种支持数据报文主动推送能力的实现方法及*** - Google Patents

一种支持数据报文主动推送能力的实现方法及*** Download PDF

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WO2011041969A1
WO2011041969A1 PCT/CN2010/076797 CN2010076797W WO2011041969A1 WO 2011041969 A1 WO2011041969 A1 WO 2011041969A1 CN 2010076797 W CN2010076797 W CN 2010076797W WO 2011041969 A1 WO2011041969 A1 WO 2011041969A1
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WO
WIPO (PCT)
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host node
data packet
capability server
push
push capability
Prior art date
Application number
PCT/CN2010/076797
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English (en)
French (fr)
Inventor
沈岷
符涛
Original Assignee
中兴通讯股份有限公司
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Publication date
Application filed by 中兴通讯股份有限公司 filed Critical 中兴通讯股份有限公司
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/12—Messaging; Mailboxes; Announcements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L51/00—User-to-user messaging in packet-switching networks, transmitted according to store-and-forward or real-time protocols, e.g. e-mail
    • H04L51/58—Message adaptation for wireless communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/50—Network services
    • H04L67/55—Push-based network services

Definitions

  • the present invention relates to the field of communications technologies, and in particular, to a method and system for implementing an active push capability for supporting data packets.
  • a large number of service servers are deployed on the existing Internet to provide rich and colorful services for the majority of Internet users.
  • a web server that provides news
  • a game server that provides connected games
  • a search server that provides massive search services, and so on.
  • These services are generally provided by the user to obtain the service actively, that is: the user uses various terminals (PC, personal digital assistant (PDA), smart phone, etc., hereinafter referred to as user terminals) connected to the Internet to actively
  • a specific service server on the Internet establishes a communication connection, sends a specific service request to the service server, and then obtains a service response from the service server, and the service response includes various types of information required by the user.
  • the weather forecast service the user wants the service server to actively push the user to the user after obtaining the latest weather forecast information, without waiting for the user to actively access the service server for acquisition, and waiting for the user's active access may affect the timeliness of the weather forecast information. .
  • the existing Internet does not support the function of pushing the data packet (including the information required by the user) to the user by the service server (hereinafter referred to as the PUSH function, and the data packet actively pushed by the server is simply referred to as the PUSH data packet).
  • the communication on the Internet uses the IP address to identify the transceiver end of the data message.
  • the IP address of the service server can be obtained through the DNS function, but the IP address obtained when the user terminal connects to the Internet is If the user terminal does not actively connect to the service provider, the service provider cannot obtain the IP address of the user terminal of the specific user, and cannot actively send the PUSH data packet to the user terminal. .
  • a compromise solution in the existing Internet technology is: After the user terminal connects to the Internet, it sends a login request to a specific service server, and the service server records the current use of the user terminal. IP address; Once the service server has the information that needs to be actively pushed to the user, the PUSH data message is sent using the recorded user terminal IP address.
  • the disadvantage of this solution is: If the user has many services that need to actively push data packets (provided by different service servers), then the user terminal needs to send login messages to different service servers after connecting to the Internet (which also Involved in authentication and other processes); Once the user accidentally drops the network and reconnects, the IP address changes, you need to re-login; If the service server is abnormal during the user's network connection, and the user terminal IP address information is lost, PUSH cannot be performed. The sending of data messages.
  • the present invention provides an implementation method and system for supporting the active push capability of data packets, and enhances the support for the active push capability of data packets.
  • the present invention provides an implementation method for supporting an active push capability of a data packet, the method being applied to a system based on an identity identification and a location separation framework, where the system includes a push capability server, and the push capability server Accessing the system by accessing a service node, the method includes:
  • the first host node sends the data packet to be sent to the second host node to the push capability server, where the data packet carries the identity identifier of the second host node;
  • the push capability server After receiving the data packet, the push capability server forwards the data packet to the second host node. If the second host node goes offline and the push capability server fails to forward the data packet, the push capability server stores the datagram. After the second host node is notified that the second host node is online, the push capability server sends the data packet to the second host node.
  • the push capability server can learn that the second host node goes online by sending an online notification message to the push capability server when the second host node goes online.
  • the push capability server may be a push capability server corresponding to the second host node, and the identity of the push capability server is derived from the identity of the second host node according to a preset rule.
  • the push capability server may be a push capability server selected by the second host node; the method may further include: the second host node providing the identity of the selected push capability server to the first master Machine node.
  • the push capability server can learn from the mapping forwarding plane whether the second host node is online.
  • the step of obtaining, by the mapping forwarding plane, whether the second host node is online may include: the pushing capability server sending a user status subscription message to the access service node where the message includes the identity of the second host node; the access service node is the user The status subscription message is forwarded to the mapping forwarding plane; the mapping forwarding plane sends a status change notification message to the push capability server when the online status of the second host node changes.
  • the step of the first host node sending the data packet to the push capability server may include: the first host node sending the data packet to the first access service node corresponding to the first host node, where the destination address of the data packet is a push capability server
  • the identity identifier, or the data packet includes an indication field, where the value of the indication field is a specified identity value, indicating that the first access service node forwards the data packet to the specified push capability server;
  • the service node receives the data packet, and forwards the data packet to the push capability server according to the destination address in the data packet or according to the indication of the indication field.
  • the method may further include a status report indicator.
  • the method may further include: after the sending capability server successfully sends the data packet to the second host node, returning the data packet to the first host node. Successfully sent information.
  • the present invention further provides an implementation system for supporting an active push capability of a data packet, the system being a system based on an identity identification and a location separation framework, where the system includes a first host node and a second host node, and further includes a push capability.
  • the server, the push capability server accesses the system by using an access service node, where the first host node is configured to send a data packet to be pushed to the second host node to the push capability server, where the datagram is The identifier of the second host node is carried in the text;
  • the push capability server is configured to: after receiving the data packet, forward the data packet to the second host node; and when the second host node is offline, failing to forward the data packet, storing the data packet; And sending the data packet to the second host node after learning that the second host node is online.
  • the second host node may be configured to send the online notification message to the push capability server when the line is online.
  • the push capability server may be configured to learn that the second host node is online according to the uplink notification message after receiving the uplink notification message.
  • the push capability server may be a push capability server corresponding to the second host node, and the identity identifier is derived from the identity identifier of the second host node according to a preset rule.
  • the second host node may be further configured to: select a push capability server, and provide the identifier of the selected push capability server to the first host node; the first host node may be configured to send the data packet to be pushed to the second host node Push server selected by the second host node.
  • the push capability server can be configured to know from the map forwarding plane whether the second host node is online.
  • the push capability server may be further configured to send a user status subscription message to the access service node, where the message includes the identity of the second host node; the access service node may be configured to forward the user status subscription message to the mapping forwarding plane;
  • the mapping forwarding plane may be configured to: when the online status of the second host node changes, send a status change notification message to the push capability server, so that the push capability server can know whether the second host node is online.
  • the first host node may be configured to send the data packet to be sent to the second host node to the push capability server by: sending the data packet to the first access service node corresponding to the first host node, the data
  • the destination address of the packet is the identifier of the push capability server.
  • the data packet includes an indication field, where the value of the indication field is a value of the specified identity, indicating that the first access service node forwards the data packet.
  • the first access service node may be configured to: receive a data packet, and forward the data packet to the identity identifier when the destination address in the received data packet is an identity of the push capability server Corresponding push capability server; or, when the value of the indication field in the data packet is the value of the specified identity, the data packet is forwarded to the designated push capability server.
  • the first host node may be further configured to: when the data packet is sent, the status report indicator is carried in the data packet; the push capability server may also be configured to: when the data message carries the status report indicator, the success is After the second host node sends the data packet, it returns information that the data packet has been successfully sent to the first host node.
  • the present invention has the following beneficial effects:
  • the present invention provides an implementation method and system for supporting the active push of data packets, and supports the active push of data packets when the user terminal is offline, and satisfies the characteristics of the user terminal as a mobile node, thereby saving network transmission capability. , reduce the retry of the service server, and enable the user terminal to receive the required data message in time.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a network topology based on an existing identity identification and location separation architecture
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a related interface and a data push function based on an identity identification and a location separation architecture according to the present invention
  • FIG. 3 is a schematic diagram of an embodiment of a network improvement architecture used in the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of another embodiment of a network improvement architecture used in the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of an embodiment of a third network improvement architecture used in the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic diagram of an embodiment of a fourth network improvement architecture for use in the present invention.
  • IP address in the TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) protocol widely used by the Internet has a dual function, and serves as the location of the network terminal's communication terminal host network interface in the network topology.
  • the identity which is also the identity of the transport layer host network interface.
  • the TCP/IP protocol did not consider the movement of the communication terminal at the beginning of the design. Once the location of the communication terminal changes,
  • IP address is subject to change, causing the identity to change.
  • semantic overload defects of such IP addresses are becoming increasingly apparent.
  • the IP address of the user terminal of a specific user is variable, and the service server can only implement the PUSH function by grasping the current IP address of the user terminal at any time.
  • the invention provides an idea of identity identification and location separation, and separates the original dual functions of the IP address, and uses different identifiers for the location identifier and the identity identifier.
  • the location identifier still uses the IP address, and the identity identifier is additionally defined.
  • Host ID For the same user terminal, the location identifier may change with the access point location, access time and other factors, but its identity may remain unchanged.
  • the service layer only uses the identity of the communication terminal to establish end-to-end communication, and does not care about the location. The change in identity. In this way, the service server can push the data message to the user terminal as long as it knows the identity of the user terminal of the specific user. How the data message is sent to the correct user terminal, by identity and location A specific solution to achieve.
  • the invention provides a solution for identity identification and location separation for actively pushing data messages.
  • the core idea of the solution is: Divide the network into the access layer and the core layer, and assign a unique host identity (AID: Access Identifier) to each user (including the service server and user terminal) in the network.
  • AID Access Identifier
  • the identity is unique and remains the same during the move; there are two types of identity in the network: the host identity (AID) and the route identifier (RID: Routing Identifier), where the host identity can only be used at the access layer.
  • the location route identifier can only be used at the core layer.
  • the topology diagram of the network architecture proposed by the solution is shown in Figure 1.
  • the network is divided into an access network and a backbone network.
  • the access network is responsible for providing and maintaining host nodes (including user terminals and service servers, which can be divided according to mobility).
  • the fixed node, the nomadic node, the mobile node, the service server is generally a fixed node) to the access service node (ASN), and the backbone network is divided into two logically independent functional planes: the mapping forwarding plane
  • the generalized forwarding plane is mainly responsible for routing data packets sent and received between host nodes accessed through different access networks.
  • the access service node is located at the demarcation point between the backbone network and the access network, and has interfaces with the access network and the backbone network respectively, and is used to allocate RIDs, provide access services, maintain host node connections, and maintain for various types of host nodes. And query the AID-RID mapping relationship of the communication peer, and forward the host node data. There is no overlap between the access network and the backbone network in the topology relationship. In the access network section, the host node uses the AID for addressing.
  • the ILR Identity Location Register
  • PTF Packet Transfer Function
  • the ILR share the AID-RID mapping relationship of the users in the network, and the two can be located in the same physical entity.
  • many ILR/PTF devices use DHT algorithm for distributed storage and processing, which has high reliability and strong storage and processing capabilities.
  • the main function of the generalized forwarding plane is to select and forward data according to the RID in the data packet.
  • the General Switch Router (GSR) is used to route and forward data packets with the RID as the destination address.
  • Sl and Dl are control signaling and user data interfaces between the host node and the ASN, respectively.
  • S1 is a signaling interface for host node access management
  • D1 is an interface for data forwarding and reception.
  • the format of the data packet on the D1 interface is:
  • D3 is the external interface with the generalized forwarding plane.
  • the format of the data packet on the D3 interface is:
  • S4 is a signaling interface between the ASN and the mapping forwarding plane. It is used to query and maintain the AID-RID mapping relationship.
  • D4m is the data forwarding interface between the ASN and the mapping forwarding plane.
  • the format of the data packet on the D4m interface is:
  • the source RID corresponds to the source AID
  • the RIDm is the routing address of the ILR/PTF in the mapping forwarding plane connected to the ASN, and the routing address is configured on each ASN.
  • the user terminal (the host identity is AID1) is connected to the access service node ASN1 after being powered on, and the ASN1 assigns the location route identifier RID1 to the user terminal, initiates a registration process to the ILR in the mapping forwarding plane, and the ILR processes the registration process of the user terminal, and saves the registration.
  • the mapping relationship of AID1-RID1 in the information is referred to herein as an online process, and the state of the user after the connection and registration is completed is online. In the opposite case, the state in which the user terminal does not access any service node is called Line status or offline status.
  • the service server (the host ID is AIDs) is connected to the access service node ASN2.
  • ASN2 allocates the location route identifier RIDs to the service server, and initiates a registration process to the ILR in the mapping forwarding plane.
  • the ILR saves the mapping relationship of AIDs-RIDs in the registration information.
  • the business server is also online.
  • the service server When the service server needs to actively push data packets to the user terminal (AID1), the service server first encapsulates the data packet, sets the destination address to AID1, and the source address to AIDs, and then sends the data packet to ASN2.
  • the ASN2 After receiving the data packet with the AID1 as the destination address (subject to the D1 interface data packet format), the ASN2 queries the locally cached AID-RID mapping table according to the AID1. If the AID1-RID1 mapping relationship is found, Then, the RID1 information (as the destination RID) and the RIDs information (as the source RID) are added to the data packet, and the data packet is converted into the D3 interface packet format, and sent to the generalized forwarding plane for forwarding; if the AID is locally cached If the AID1-RID1 mapping relationship is not found in the -RID mapping table, ASN2 adds RIDm (as the destination RID) and RIDs information (as the source RID) in the data packet header to convert the data packet to the D4m interface packet format. After being sent to the mapping forwarding plane for processing;
  • the mapping forwarding plane After receiving the data packet sent by ASN2, the mapping forwarding plane performs routing according to the destination AID1 in the data packet, and routes the route to the corresponding ILR/PTF node. After the PTF node finds the mapping relationship of the destination AID1-RID1, Replacing the RIDm information with the RID1 information in the data packet and forwarding it to the generalized forwarding plane through the D3 interface;
  • the generalized forwarding plane After receiving the data packet from the ASN2 or the mapping forwarding plane, the generalized forwarding plane uses the destination RID1 in the data packet as the routing identifier, and sends the data packet to the ASN1 where the user terminal is located.
  • the ASN1 After receiving the data packet sent by the generalized forwarding plane, the ASN1 strips the outer RID information (including RID1 and RIDs) and sends it to the user terminal according to the D1 interface data packet format.
  • the above process implements the function that the service server actively pushes data packets to the user terminal.
  • the implementation scheme for supporting the active push of the service server whose user terminal is not online is further explained below.
  • plan 1 As shown in FIG. 3, the present invention deploys a PUSH capability server based on the identity identification and location separation architecture shown in FIG. 2, and the PUSH capability server provides a PUSH capability service for a specific group of users, located at the location of the host node.
  • the PUSH capability server is connected to the ASN3, and provides a PUSH capability service for the user terminal connected to the ASN1 in the figure.
  • the destination address of the data packet is the AID (AIDp) of the PUSH capability server served by the user terminal (AID1 is included in the payload of the data packet or In other fields, the specific format is not specified in the present invention).
  • the PUSH data packet sent by the service server passes through the ASN2, the mapping forwarding plane, and the generalized forwarding plane to reach the PUSH capability server. After receiving the PUSH data packet, the PUSH capability server is responsible for forwarding to the user terminal.
  • the PUSH capability server fails to send the PUSH data packet to the user terminal, and the PUSH capability server stores the PUSH data packet for subsequent retry attempts.
  • the PUSH capability server learns that the user terminal is online, the PUSH data packet is retrieved and sent to the user terminal.
  • the method for the PUSH capability server to know whether the user terminal is online is as follows: After the user terminal is online, the user terminal actively sends an online notification message message (the destination AID is AIDp) to the PUSH capability server that provides the service. At this time, the PUSH capability server may take out the PUSH message that it has stored and has not successfully sent, and then send it to the user terminal again.
  • the PUSH capability server may take out the PUSH message that it has stored and has not successfully sent, and then send it to the user terminal again.
  • each user terminal has only one corresponding PUSH capability server, and both the user terminal and the service server know the AIDp of the PUSH capability server.
  • Possible solutions include:
  • the AIDp of the PUSH capability server can be derived from the AID of the user terminal according to a preset rule; for example, if the AID1 is a numeric string, the last several positions of the AID1 are all 0s, as the AIDp of the PUSH capability server (this method) A small amount of AID value space is occupied. If AID1 is a URL (such as [email protected]), you can set the AIDp of the PUSH capability server to pushserver@group 1. domain 1.
  • the user terminal selects a PUSH capability server by itself and pre-sets the PUSH capability.
  • the server's AIDp is provided to the business server. For example, when the user terminal customizes the weather forecast information to the service server, in addition to providing its own AID, it also provides the AIDp of the PUSH capability server of its choice for the service server to record.
  • the system configures its corresponding PUSH capability server at the user terminal, and configures the PUSH capability server corresponding to the user terminal at the service server.
  • the AID of the PUSH capability server is configured at both the user terminal and the service server.
  • the host node when the host node goes online, it initiates a registration process to the ILR in the mapping forwarding plane. When the host node goes offline, it also initiates a logout process to the ILR in the mapping forwarding plane. Therefore, the ILR in the mapping forwarding plane has an online or offline real-time status of the host node.
  • the present invention expands the function of the mapping forwarding plane on the basis of the identity identification and the location separation architecture shown in FIG. 2, and supports the subscription of the online status of the user terminal, as follows:
  • the service server sends the ASN2 to the ASN2 through the S1 interface.
  • a user status subscription message (including the AID of the specific user terminal).
  • the ASN2 forwards the message to the mapping forwarding plane through the S4 interface.
  • the ILR in the mapping forwarding plane (that is, the ILR registered by the user terminal) is at the user terminal.
  • a status change notification message is sent to the service server via the S4 interface through the ASN2, and the notification message carries the current online or offline of the user terminal. status information.
  • the ILR may also return a response message to the service server, where the response message carries the current online or offline status information of the user terminal, and when the status of the subsequent user terminal changes, the ILR sends a status change notification message. Give the business server.
  • the service server can determine whether or not to actively push the data packet to the user according to the user status, including:
  • the service server When the service server needs to push the data message to the user terminal, the status of the user terminal is determined. If the user is in the online state, the data is pushed to the user terminal. If the user is offline, the service server does not perform the service to the user terminal. Pushing data packets, saving the data packets, knowing After the user terminal goes online, the data file is pushed to the user terminal.
  • the specific format of the user status subscription message and the user status change notification message of the S1 interface and the S4 interface used in the present invention is not specifically defined in the present invention.
  • the service server can grasp the online or offline status information of the user terminal.
  • the present invention expands the function of mapping the forwarding plane on the basis of the identity and location separation architecture shown in FIG. 2, and supports the subscription of the online status of the user terminal; and deploys the PUSH capability server in the network.
  • the PUSH capability server is connected to the ASN3.
  • the specific process is as follows: First, the same procedure as the invention solution 1 is used, and the service server sets the purpose of the data packet when the data packet needs to be actively pushed to the user terminal (AID1).
  • the AID (AIDp) of the PUSH capability server served by the user terminal is sent to the PUSH capability server. After failing to forward the PUSH data packet to the user terminal, the PUSH capability server stores the data packet for subsequent retry transmission.
  • the PUSH capability server learns that the user terminal is online, the PUSH data packet is retrieved and sent to the user terminal.
  • the method for the PUSH capability server to know whether the user terminal is online is:
  • the PUSH capability server stores the PUSH data packet, and sends a user status subscription message (including the AID1 of the user terminal) to the ASN3 through the S1 interface. After receiving the message, the ASN3 forwards the message to the mapping forwarding plane through the S4 interface.
  • the ILR (that is, the ILR registered by the user terminal) will be sent to the PUSH capability server via the A43 through the S4 interface when the online status of the user terminal changes (eg, from online to offline, or from offline to online). Status change notification message.
  • the solution does not require the user terminal to have a unique PUSH capability server, and does not require the user terminal to actively send an online notification message to the PUSH capability server after the user terminal goes online.
  • this solution only needs the PUSH capability server to support the user's online status subscription, no need for the service server to support this function, and also reduces the subscription volume and notification message traffic of the mapping forwarding plane.
  • Option 4 As shown in FIG. 6, the present invention expands the function of the mapping forwarding plane based on the identity identification and location separation architecture of FIG. 2, and integrates the storage retry function of the PUSH capability server, which is specifically described as follows:
  • the logical function entity of the PUSH capability server is added to the mapping forwarding plane.
  • the PUSH data packet sent to the offline user terminal can be temporarily stored and sent after the user terminal is online.
  • the PUSH capability server and the ILR share the online or offline status information of the user in the network.
  • the PUSH capability server and the PTF and the ILR may be located in the same physical entity or in different physical entities.
  • the process of the service server actively pushing data packets to the user terminal is as follows:
  • Step 601 The service server sends a data packet that is actively pushed to the user terminal (AID1) to the ASN2 through the D1 interface, where the corresponding identifier is carried, and the data packet is identified as a PUSH data packet. Sign carrying method);
  • Step 602 After receiving the data packet, the ASN2 identifies that the data packet is a PUSH data packet, and then forwards the data packet to the mapping forwarding plane through the D4m interface, where the corresponding packet is carried, and the data packet is identified as PUSH data.
  • the message (the following is a method for carrying the D4m interface);
  • Step 603 After receiving the data packet, the mapping forwarding plane identifies that the PUSH data packet is a PUSH data packet, and then queries the online or offline state information of the user terminal according to the AID1, and provides the user with the online or offline status information of the user terminal.
  • the terminal pushes the data packet, which specifically includes:
  • the mapping relationship between the destination AID1 and the RID1 is detected, and the RIDm information is replaced by the RID1 information in the PUSH data packet and forwarded to the generalized forwarding plane through the D3 interface, and finally the ASN1 connected by the user terminal is connected. Arrive at the user terminal;
  • the mapping forwarding plane temporarily stores the PUSH data file, and after forwarding the user terminal, the user terminal forwards according to the foregoing steps, that is, the mapping relationship of the destination AID 1 -RID 1 is detected, and the PUSH data is collected.
  • the RID1 information is replaced by the RID1 information in the message and forwarded to the generalized forwarding plane through the D3 interface, and finally reaches the user terminal through the ASN1 connected by the user terminal.
  • This solution does not need to separately deploy the PUSH capability server, but adds corresponding functions in the mapping forwarding plane. On the one hand, it can fully share the online or offline status information of the users owned by the ILR, and the other party.
  • the distributed network architecture of the ILR/PTF in the mapping forwarding plane (using the DHT algorithm) can be used to provide reliable data packet storage and processing capability, and an enormous PUSH data packet storage capacity.
  • the solution does not require the service server to support the user's online or offline subscription, and does not need to send a PUSH data packet to retry.
  • mapping forwarding plane must identify which data packets need to be stored and subsequently retransmitted when they cannot be sent (retransmitted when the user goes online).
  • a feasible solution is: When the ASN2 of the service server forwards the data packet to the mapping forwarding plane via the D4m interface, it carries the indication that the data packet is a PUSH data packet.
  • D4m is the data forwarding interface between the ASN and the mapping forwarding plane.
  • the format of the data packet on the D4m interface is:
  • the source RID corresponds to the source AID
  • the RIDm is the routing address of the ILR/PTF in the mapping forwarding plane connected to the ASN, and the routing address is configured on each ASN.
  • the invention proposes:
  • a different RIDm may be used to identify whether the data packet is a PUSH data packet.
  • the value of the RIDm field is a specified value, the current data packet is identified as a PUSH data packet.
  • the data packet format of the D4m interface can also be expanded to add some flag bits, for example:
  • this data message is a PUSH data message; other flag bits can be used for the expansion of other functions in the future.
  • ASN2 that is, the access service node of the service server
  • ASN2 identifies which data packets are PUSH data packets
  • the service server has at least two AIDs; for PUSH data messages and non-PUSH numbers According to the message, the service server uses different AIDs as the initiator identifier. For example, for non-PUSH data messages, use AIDs1; for PUSH data messages, use AIDs2; configure at ASN2 so that ASN2 knows the initiator.
  • the data packet marked as AIDs2 is a PUSH data packet.
  • the format of the data packet of the existing D1 interface is as follows: On this basis, you can add a data packet format of the D1 interface, as follows:
  • AIDx is a special AID value, which can be the AID of the data message initiator, or it can be composed of some flag bits. These flags can be used to carry some special information (for example, indicating that the data packet is a PUSH data packet. ).
  • AIDy is a special AID value that is used to indicate that the ASN performs special processing.
  • the special processing may be: forwarding the PUSH data packet to the mapping forwarding plane integrated with the PUSH capability server function (applicable to the invention scheme 4); forwarding the PUSH data packet to the PUSH capability server in the network (applicable to the invention solution 1) 3, at this time, the service server is not required to know the AID of the PUSH capability server; or, the ASN anonymizes the data packet, that is, the real AID of the data packet initiator is hidden in the data packet forwarded by the ASN. .
  • AIDy can be a special value agreed upon in the network, or it can be connected to the host node.
  • the service server When the service server needs special processing by ASN2, it will add AIDx and AIDy to the normal data packet to form the new data format as described above.
  • ASN2 After receiving this data message, ASN2 can recognize that it is a need for ASN2 according to AIDy. Specially processed messages. After special processing, ASN2 will strip the AIDx and AIDy fields of this data packet and perform normal processing (for example, adding RID information and forwarding to the generalized forwarding plane or mapping forwarding plane).
  • the PUSH packet is stored and sent by the PUSH capability server (Scenario 1, 3) or the mapping forwarding plane (Scenario 4).
  • the service server does not know whether the PUSH packet finally reaches the user terminal. If the service server wants to know whether the PUSH packet is successfully sent to the user terminal, the service server may send a PUSH data packet to the PUSH data packet, and the PUSH capability server or the mapping forwarding plane successfully sends the PUSH data packet to the user. After that, a special data packet (which carries the information that the PUSH data packet has been successfully sent) will be sent to the service server.
  • the status report indication flag as described above may be carried by the flag bit of the D4m interface extension message described above, and the AIDx or AIDy of the D1 interface extension.
  • the special data packet (which carries the information that the PUSH data packet has been successfully transmitted) as described above is not specifically specified in the present invention.
  • the user terminal and the service server have equal status in the network architecture, and are all located in the host node of the access network, and there is no difference in the processes of accessing, registering, and transmitting and receiving data messages. Therefore, the architecture and the process of the present invention are not only applicable to the service server actively pushing data packets to the user terminal, but also applicable to the user terminal pushing data packets to the service server, or data packets between the service servers and the user terminals. Push.
  • the present invention further provides an implementation system for supporting an active push capability of a data packet, the system being a system based on an identity identification and a location separation framework, where the system includes a first host node and a second host node, and further includes a push capability.
  • a server the push capability server accessing the system by using an access service node, where
  • the first host node is configured to send the data packet to be sent to the second host node to the push capability server, where the data packet carries the identity identifier of the second host node;
  • the push capability server is configured to: after receiving the data packet, forward the data packet to the second host node; and when the second host node is offline, failing to forward the data packet, storing the data packet; And after learning that the second host node is online, sending the data packet to the first Two host nodes.
  • the second host node sends an online notification message message to the push capability server when the second host node is set to go online;
  • the push capability server is configured to: after receiving the uplink notification message, learn that the second host node is online according to the uplink notification message.
  • the push capability server is a push capability server corresponding to the second host node, and the identity identifier is derived from the identity identifier of the second host node according to a preset rule.
  • the second host node is configured to select a push capability server, and provide an identifier of the selected push capability server to the first host node;
  • the first host node is configured to send a data message to be pushed to the second host node to a push capability server selected by the second host node.
  • the push capability server is configured to learn from the mapping forwarding plane whether the second host node is online.
  • the push capability server is further configured to send a user status subscription message to the access service node where the message is located, where the message includes the identity identifier of the second host node;
  • the access service node is configured to forward the user status subscription message to a mapping forwarding plane
  • the mapping forwarding plane is configured to send a status change notification message to the push capability server when the online status of the second host node changes, so that the push server knows whether the second host node is online.
  • the first host node sends a data packet to the push capability server by sending a data packet to the corresponding first access service node, where the destination address of the data packet is the identity of the push capability server.
  • the data packet includes an indication field, where the indication field value is a specified identity identifier, and the first access service node is instructed to forward the data packet to the push capability server.
  • the first host node is further configured to: when the data packet is sent, carry a status report indication flag in the data packet;
  • the push capability server is further configured to: when the data message carries the status report indication flag, after successfully transmitting the data message to the second host node, returning a data report to the first host node The text has successfully sent the message.
  • the method and system of the present invention are used to reduce PUSH data packets that fail to transmit, thereby saving network transmission capability; reducing the number of retry attempts of data packet pushes, and improving the performance of the service server; The required data packets enhance the user experience.
  • the present invention supports the active push capability of data packets when the user terminal is offline, satisfies the characteristics of the user terminal as a mobile node, saves network transmission capability, and reduces the retrying work of the service server, and The user terminal can receive the required data message in time.

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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本发明提供一种支持数据报文主动推送能力的实现方法和***，该***为基于身份标识和位置分离框架的***， 包括第一主机节点、 第二主机节点、以及推送能力服务器，该方法包括：第一主机节点将需要推送给第二主机节点的数据报文发送至推送能力服务器，所述数据报文中携带所述第二主机节点的身份标识；推送能力服务器收到该数据报文后，转发该数据报文给第二主机节点； 如果第二主机节点离线， 推送能力服务器转发所述数据报文失败，则存储该数据报文，并在获知所述第二主机节点上线后，发送所述数据报文给所述第二主机节点。本发明可节约网络传送能力，减少业务服务器的重试工作，并使用户终端可以及时收到所需的数据报文。

Description

一种支持数据报文主动推送能力的实现方法及***
技术领域
本发明涉及通信技术领域， 尤其涉及一种支持数据报文主动推送能力的 实现方法及***。
背景技术
在现有因特网上部署着大量的业务服务器， 为广大因特网用户提供丰富 多彩的业务。 例如： 提供新闻资讯的 WEB服务器， 提供联网游戏的游戏服务 器， 提供海量搜索服务的搜索服务器， 等等。 这些业务的提供方式一般都是 由用户主动去获取服务， 即： 用户使用连接在因特网上的各类终端 （PC机、 个人数字助理（PDA ) 、 智能手机等， 以下简称为用户终端）主动与因特网 上的特定的业务服务器建立通讯连接， 向业务服务器发送特定的业务请求， 然后从业务服务器得到业务响应，业务响应中包含了用户所需要的各类信息。
这种服务提供方式对某些业务是不合适的。 例如： 天气预报业务， 用户 希望业务服务器在获得最新的天气预报信息后能主动推送给用户， 而不需要 等到用户主动去访问业务服务器以获取， 等待用户的主动访问会影响天气预 报信息的及时性。
现有因特网对这种由业务服务器主动向用户推送数据报文（含用户所需 信息） 的功能（以下简称为 PUSH功能， 由服务器主动推送的数据报文简称 为 PUSH数据报文）是不支持的， 其原因在于因特网上的通信是用 IP地址来 标识数据报文的收发端，用户访问业务服务器时可通过 DNS功能获取业务服 务器的 IP地址， 但用户终端连接因特网时获取到的 IP地址是由因特网接入 运营商动态分配的， 若用户终端没有主动去连接业务 Λ良务器， 则业务 Λ良务器 无法获得特定用户的用户终端的 IP地址， 无法主动向用户终端发送 PUSH数 据报文。
现有因特网技术中一种折中的解决方案是： 用户终端连入因特网后， 即 向特定的业务服务器发送登录请求， 由业务服务器记录下用户终端当前所用 的 IP地址； 一旦业务服务器有需要主动向用户推送的信息， 即使用所记录的 用户终端 IP地址进行 PUSH数据报文的发送。
这种方案的缺陷在于： 如果用户有着很多需要主动推送数据报文的业务 (分别由不同的业务服务器提供） ， 则需要在用户终端连入因特网后向不同 的业务服务器分别发送登录消息 （其中还涉及鉴权认证等过程） ； 一旦用户 意外掉网后重连， IP地址发生变化， 就需要重新进行登录； 如果业务服务器 在用户连网期间发生异常， 丟失用户终端 IP地址信息， 则无法进行 PUSH数 据报文的发送。
发明内容
本发明提供一种支持数据报文主动推送能力的实现方法和***， 增强对 数据报文主动推送能力的支持。
为了解决上述问题， 本发明提供了一种支持数据报文主动推送能力的实 现方法， 该方法应用于基于身份标识和位置分离框架的***， 所述***中包 括推送能力服务器， 所述推送能力服务器通过接入服务节点接入所述***， 所述方法包括：
第一主机节点将需推送给第二主机节点的数据报文发送至推送能力服务 器 , 所述数据报文中携带所述第二主机节点的身份标识；
推送能力服务器收到该数据报文后， 转发该数据报文给第二主机节点； 如果第二主机节点离线， 推送能力服务器转发所述数据报文失败， 则所述推 送能力服务器存储该数据报文； 在获知所述第二主机节点上线后， 所述推送 能力服务器发送所述数据报文给所述第二主机节点。
推送能力服务器可以通过第二主机节点上线时发送给该推送能力服务器 的上线通知消息报文获知第二主机节点上线。
推送能力服务器可以为与第二主机节点对应的推送能力服务器， 该推送 能力服务器的身份标识根据预设规则由第二主机节点的身份标识推导得到。
推送能力服务器可以为第二主机节点选择的推送能力服务器； 该方法还 可包括： 第二主机节点将其选择的推送能力服务器的身份标识提供给第一主 机节点。
推送能力服务器可以从映射转发平面获知第二主机节点是否上线。 从映 射转发平面获知第二主机节点是否上线的步骤可以包括： 推送能力服务器向 所在的接入服务节点发送用户状态订阅消息， 该消息中包含第二主机节点的 身份标识； 接入服务节点将用户状态订阅消息转发给映射转发平面； 映射转 发平面在第二主机节点的在线状态发生变化时， 发送状态变化通知消息给推 送能力服务器。
第一主机节点发送数据报文给推送能力服务器的步骤可以包括： 第一主 机节点发送数据报文给第一主机节点对应的第一接入服务节点， 该数据报文 的目的地址为推送能力服务器的身份标识， 或者， 该数据报文中包括指示字 段， 该指示字段的值为指定的身份标识值， 指示第一接入服务节点将数据报 文转发给指定的推送能力服务器； 第一接入服务节点接收数据报文， 根据数 据报文中的目的地址， 或者， 根据指示字段的指示， 转发数据报文给推送能 力服务器。
第一主机节点发送数据报文时， 还可携带状态报告指示标志； 该方法还 可包括： 推送能力服务器在成功向第二主机节点发送数据报文后， 向第一主 机节点返回数据报文已成功发送的信息。
本发明还提供一种支持数据报文主动推送能力的实现***， 所述***为 基于身份标识和位置分离框架的***， 所述***中包括第一主机节点、 第二 主机节点， 还包括推送能力服务器， 所述推送能力服务器通过接入服务节点 接入所述***， 其中， 所述第一主机节点设置成将需推送给第二主机节点的 数据报文发送至推送能力服务器 , 所述数据报文中携带所述第二主机节点的 身份标识；
所述推送能力服务器设置成： 收到该数据报文后， 转发该数据报文给第 二主机节点； 在因第二主机节点离线， 转发所述数据报文失败时， 存储该数 据报文； 以及在获知所述第二主机节点上线后， 发送所述数据报文给所述第 二主机节点。 第二主机节点可设置成上线时发送上线通知消息报文给推送能 力服务器； 推送能力服务器可设置成是在接收到上行通知消息报文后， 根据 上行通知消息报文获知第二主机节点上线。 推送能力服务器可以为与第二主机节点对应的推送能力服务器， 其身份 标识根据预设规则由第二主机节点的身份标识推导得到。
第二主机节点还可设置成： 选择推送能力服务器， 将选择的推送能力服 务器的身份标识提供给第一主机节点； 第一主机节点可设置成将需推送给第 二主机节点的数据报文发送至第二主机节点选择的推送能力服务器。
推送能力服务器可以设置成是从映射转发平面获知第二主机节点是否上 线。 推送能力服务器还可设置成向所在的接入服务节点发送用户状态订阅消 息， 该消息中包含第二主机节点的身份标识； 接入服务节点可设置成将用户 状态订阅消息转发给映射转发平面； 映射转发平面可设置成： 在第二主机节 点的在线状态发生变化时， 发送状态变化通知消息给推送能力服务器， 以使 推送能力服务器能获知第二主机节点是否上线。
第一主机节点可设置成通过如下方式将需推送给第二主机节点的数据报 文发送至推送能力服务器： 发送该数据报文给该第一主机节点对应的第一接 入服务节点， 该数据报文的目的地址为推送能力服务器的身份标识； 或者， 该数据报文中包括指示字段， 该指示字段的值为指定的身份标识的值， 指示 第一接入服务节点将该数据报文转发给指定的推送能力服务器； 第一接入服 务节点可设置成： 接收数据报文， 当所接收的数据报文中的目的地址为推送 能力服务器的身份标识时， 转发该数据报文给该身份标识对应的推送能力服 务器； 或者， 当该数据报文中的指示字段的值为指定的身份标识的值时， 将 该数据报文转发给指定的推送能力服务器。
第一主机节点还可设置成： 在发送数据报文时， 在数据报文中携带状态 报告指示标志； 推送能力服务器还可设置成： 当数据报文中携带状态报告指 示标志时， 在成功向第二主机节点发送数据报文后， 向第一主机节点返回数 据报文已成功发送的信息。
与现有技术相比， 本发明具有如下有益效果：
本发明提供了一种支持数据报文主动推送能力的实现方法和***， 支持 在用户终端不在线情况下的数据报文主动推送能力， 满足用户终端为移动节 点情况下的特点， 节约网络传送能力， 减少业务服务器的重试工作， 并使用 户终端可以及时收到所需的数据报文。 附图概述
图 1为现有的基于身份标识和位置分离架构的网络拓朴示意图； 图 2为本发明基于身份标识和位置分离架构的相关接口及数据推送功能 示意图；
图 3为本发明釆用的一种网络改进架构的实施例示意图；
图 4为本发明釆用的另一种网络改进架构的实施例示意图；
图 5为本发明釆用的第三种网络改进架构的实施例示意图；
图 6为本发明釆用的第四种网络改进架构的实施例示意图。
本发明的较佳实施方式
下面将结合附图及实施例对本发明进行更详细的说明。
现有技术中 IP地址的语义过载缺陷。 现有因特网广泛使用的 TCP/IP ( Transmission Control Protocol/Internet Protocol, 传输控制协议 /互联网络协 议）协议中 IP地址具有双重功能， 既作为网络层的通信终端主机网络接口在 网络拓朴中的位置标识， 又作为传输层主机网络接口的身份标识。 TCP/IP协 议在设计之初并未考虑通信终端移动的情况， 一旦通信终端位置发生变化，
IP地址即可能改变， 致使身份标识也随之改变。 当通信主机移动越来越普遍 时， 这种 IP地址的语义过载缺陷日益明显。 例如， 如前所述， 特定用户的用 户终端的 IP地址是可变的， 业务服务器只有随时掌握用户终端当前的 IP地 址， 才能实现 PUSH功能。
本发明提供了身份标识和位置分离的思路，将 IP地址原有的双重功能进 行分离， 位置标识与身份标识釆用不同的标识， 例如， 位置标识仍釆用 IP地 址， 身份标识釆用另外定义的主机标识。 对于同一用户终端， 其位置标识可 能随接入点位置、 接入时间等因素而改变， 但其身份标识可保持不变， 业务 层只使用通信终端的身份标识建立端到端通信， 不关心位置标识的变化。 这 样， 业务服务器只要获知特定用户的用户终端的身份标识， 即可向其推送数 据报文。 数据报文如何送到正确的用户终端所在位置， 由身份标识和位置分 离的具体解决方案来实现。
本发明的一种支持数据报文主动推送的身份标识和位置分离的解决方案 下：
该解决方案的核心思想是： 将网络划分为接入层和核心层， 为网络中的 每个用户 （包括业务服务器和用户终端）分配唯一的主机身份标识（AID: Access Identifier ) , 该主机身份标识具有唯一性， 在移动过程中始终保持不 变； 网络中有两种标识类型： 主机身份标识（AID )和位置路由标识（RID: Routing Identifier ) , 其中主机身份标识只能在接入层使用， 位置路由标识只 能在核心层使用。
该解决方案提出的网络架构的拓朴示意图如图 1所示， 将网络划分为接 入网和骨干网， 接入网负责提供并维护主机节点 （包括用户终端和业务服务 器， 按移动能力可分为固定节点、 游牧节点、 移动节点， 业务服务器一般为 固定节点）到接入服务节点 （ASN )之间的二层链路； 骨干网又分为两个逻 辑上独立的功能平面： 映射转发平面和广义转发平面， 主要负责通过不同的 接入网接入的主机节点之间收发的数据报文的路由。
接入服务节点 （ASN )位于骨干网和接入网的分界点， 分别与接入网及 骨干网有接口， 用于为各类主机节点分配 RID、 提供接入服务、 维护主机节 点连接、维护并查询通讯对端的 AID-RID映射关系、 以及转发主机节点数据。 接入网与骨干网在拓朴关系上没有重叠。 在接入网部分， 主机节点使用 AID 进行寻址。
映射转发平面中， ILR ( Identity Location Register, 身份位置寄存器） 负 责维护并保存网络中用户的 AID-RID映射关系， 实现主机节点的登记注册功 能， 处理通信对端主机节点的位置查询流程， 并通过数据配置或路由同步的 方式形成 AID的路由表。 PTF ( Packet Transfer Function, 分组转发功能） 负 责转发以 AID标识为目的地址的数据报文。 PTF与 ILR共享网络中用户的 AID-RID映射关系， 两者可以位于同一物理实体。 在映射转发平面中， 众多 ILR/PTF设备釆用 DHT算法进行分布式存储与处理， 从而具有极高的可靠性 和极强的存储和处理能力。
广义转发平面的主要功能是根据数据报文中的 RID进行选路和转发数据 报文。 其中， 通用交换路由器（General Switch Router, 简称 GSR )主要用于 路由并转发以 RID为目的地址的数据报文。
上述基于网络的身份标识和位置分离架构的相关接口如图 2所示， Sl、 Dl分别是主机节点与 ASN之间的控制信令及用户数据接口。 S1是用于主机 节点接入管理的信令接口， D1是数据转发和接收的接口。
D1接口的数据报文格式为：
Figure imgf000009_0001
D3是与广义转发平面对外的接口， D3接口的数据报文格式为:
Figure imgf000009_0002
S4是 ASN与映射转发平面间的信令接口，主要用于查询和维护 AID-RID 映射关系。
D4m是 ASN与映射转发平面间的数据转发接口， D4m接口的数据报文 格式为：
Figure imgf000009_0003
其中， 源 RID对应源 AID, RIDm是与 ASN连接的映射转发平面中 ILR/PTF的路由地址， 该路由地址在每个 ASN上进行配置。
以图 2为例， 在上述网络架构下业务 Λ良务器（连接于 ASN2 )主动向用 户终端 （连接于 ASN1 )推送数据报文的实现过程如下：
用户终端（主机身份标识为 AID1 )开机后连接接入服务节点 ASN1 , ASN1 为用户终端分配位置路由标识 RID1 ,向映射转发平面中的 ILR发起注册流程 , ILR处理用户终端的注册流程， 并保存注册信息中 AID1-RID1的映射关系。 本文中称用户终端的上述过程为上线过程， 完成连接和注册后用户所处的状 态为在线状态。 相反情况下， 用户终端没有接入任何服务节点的状态称为离 线状态或不在线状态。
业务服务器 （主机身份标识为 AIDs )连接接入服务节点 ASN2, ASN2 为业务服务器分配位置路由标识 RIDs,并向映射转发平面中的 ILR发起注册 流程， ILR保存注册信息中 AIDs-RIDs的映射关系。 此时， 业务服务器同样 处于在线状态。
当业务服务器需要主动向用户终端（AID1 )推送数据报文时， 业务服务 器先对数据报文进行封装， 设置目的地址为 AID1 , 源地址为 AIDs, 然后将 此数据报文发送给 ASN2。
ASN2收到业务服务器发出的以 AID1为目的地址的数据报文（遵循 D1 接口数据报文格式）后， 根据 AID1查询本地緩存的 AID-RID映射关系表， 如果查到 AID1-RID1的映射关系， 则在数据报文中增加 RID1信息 （作为目 的 RID )和 RIDs信息（作为源 RID ) , 将数据报文转换为 D3接口报文格式， 并发送至广义转发平面进行转发； 如果在本地緩存的 AID-RID映射关系表中 没有查到 AID1-RID1映射关系， 则 ASN2在数据报文头部增加 RIDm (作为 目的 RID )和 RIDs信息 （作为源 RID ) , 将数据报文转换为 D4m接口报文 格式后， 发送给映射转发平面进行处理；
映射转发平面在收到 ASN2送达的数据报文后， 根据数据报文中的目的 AID1进行选路，路由到对应的 ILR/PTF节点 , PTF节点在查到目的 AID1-RID1 的映射关系后， 在数据报文中以 RID1信息替换掉 RIDm信息并通过 D3接口 转发到广义转发平面内；
广义转发平面收到来自 ASN2或映射转发平面的数据报文后， 以数据报 文中的目的 RID1为路由标识， 将数据报文发送至用户终端所在的 ASN1 ;
ASN1收到广义转发平面发送的数据报文后， 剥离外层的 RID信息 （包 括 RID1和 RIDs )后， 按 D1接口数据报文格式发送给用户终端。
上述流程即实现了业务服务器主动向用户终端推送数据报文的功能。 下面进一步说明支持用户终端不在线的业务服务器主动推送的实现方 案。
方案 1 : 如图 3所示， 本发明在图 2所示身份标识和位置分离架构的基础上， 部 署 PUSH能力服务器， PUSH能力服务器为特定一组用户提供 PUSH能力服 务， 位于主机节点的位置。 图中 PUSH能力服务器连接于 ASN3 , 且为图中 连接于 ASN1的用户终端提供 PUSH能力服务。
业务服务器在需向用户终端（AID1 )主动推送数据报文时， 设置数据报 文的目的地址为该用户终端服务的 PUSH能力服务器的 AID ( AIDp ) ( AID1 则包含在数据报文的净荷或其他字段中， 具体格式不在本发明中规定） 。 业 务服务器发出的 PUSH数据报文经 ASN2、 映射转发平面、 广义转发平面到 达 PUSH能力服务器。 PUSH能力服务器接收此 PUSH数据报文后， 由其负 责向用户终端转发。
若用户终端处于离线状态， 则 PUSH能力服务器向用户终端发送 PUSH 数据报文失败， PUSH能力服务器对 PUSH数据报文进行存储， 以待后续重 新尝试发送。
当 PUSH能力服务器获知用户终端上线后，取出存储的 PUSH数据报文， 发送给此用户终端。
本实施例中， PUSH能力服务器获知用户终端是否上线的方法如下： 当用户终端上线后， 用户终端主动向为其提供服务的 PUSH能力服务器 发送上线通知消息报文（目的 AID为 AIDp )。 此时， PUSH能力服务器可将 其所存储的、 尚未发送成功的 PUSH消息取出， 再度发送给用户终端。
在此方案中， 为减少用户终端发送的上线通知数量， 每个用户终端只有 一个对应的 PUSH能力服务器， 用户终端和业务服务器均知道此 PUSH能力 服务器的 AIDp。 其可能的解决方案包括：
( 1 ) PUSH能力服务器的 AIDp可根据预设规则由用户终端的 AID推导 得出；例如：若 AID1为数字串，则将 AID1的最后若干位置为全 0,作为 PUSH 能力服务器的 AIDp (此方法占用少量的 AID值空间）； 若 AID1为一个 URL (如 [email protected] ) , 则可以设置 PUSH 能力服务器的 AIDp 为 pushserver@ group 1. domain 1。
( 2 )用户终端自行选择一个 PUSH能力服务器， 并预先将该 PUSH能力 服务器的 AIDp提供给业务服务器。 例如， 用户终端在向业务服务器定制天 气预报信息时， 除提供自己的 AID外， 同时也提供自己所选择的 PUSH能力 服务器的 AIDp, 供业务服务器进行记录。
( 3 )***在用户终端处配置其对应的 PUSH能力服务器， 在业务服务器 处配置用户终端对应的 PUSH能力服务器。
也可能指定的网络内只配置一个 PUSH能力服务器。 用户终端和业务服 务器处均配置该 PUSH能力服务器的 AID。
方案 2:
在图 2所示身份标识和位置分离架构中， 主机节点在开机上线时， 会向 映射转发平面中的 ILR发起注册流程， 主机节点在离线时， 也会向映射转发 平面中的 ILR发起注销流程， 因此， 映射转发平面中的 ILR处具有主机节点 的在线或离线实时状态。
如图 4所示， 本发明在图 2所示身份标识和位置分离架构的基础上， 扩 充映射转发平面的功能， 支持用户终端在线状态的订阅， 具体说明如下： 业务服务器通过 S1接口向 ASN2发送一条用户状态订阅消息 (含特定用 户终端的 AID ) , ASN2收到此消息后， 通过 S4接口转发至映射转发平面； 映射转发平面中的 ILR (即用户终端所注册的 ILR )在该用户终端的在线状态 发生变化（如从在线变为离线， 或从离线变为在线） 时， 将通过 S4接口经 ASN2 向该业务服务器发送一条状态变化通知消息， 该通知消息中携带用户 终端当前的在线或离线状态信息。 ILR在收到用户状态订阅消息时， 也可返 回一响应消息给业务服务器， 响应消息中携带用户终端当前的在线或离线状 态信息， 在后续用户终端的状态发生变化时， ILR发送状态变化通知消息给 业务服务器。
业务服务器在掌握特定用户的在线或离线状态后， 可以根据用户状态决 定是否、 何时向用户主动推送数据报文， 具体包括：
业务服务器需向用户终端推送数据报文时， 判断用户终端的状态， 若用 户处于在线状态， 则向用户终端进行数据>¾文的推送； 若用户处于离线状态， 则业务服务器不向用户终端进行数据报文的推送， 保存该数据报文， 在获知 用户终端上线后， 向用户终端推送所述数据 文。
本发明中所用到的 S1接口与 S4接口的用户状态订阅消息和用户状态变 化通知消息的具体格式不在本发明中予以具体规定。
本方案无需在网络中部署 PUSH能力服务器， 业务服务器可掌握用户终 端的在线或离线状态信息。
方案 3:
如图 5所示， 本发明在图 2所示身份标识和位置分离架构的基础上， 扩 充映射转发平面的功能， 支持用户终端在线状态的订阅； 同时在网络中部署 PUSH能力服务器。 图 5中， PUSH能力服务器连接于 ASN3 , 具体流程如下： 首先，釆用与发明方案 1相同的步骤，业务服务器在需向用户终端（AID1 ) 主动推送数据报文时， 设置数据报文的目的地址为该用户终端服务的 PUSH 能力服务器的 AID ( AIDp ) , 将 PUSH数据报文发送至 PUSH能力服务器。 PUSH能力服务器在向用户终端转发此 PUSH数据报文失败后， 存储此数据 报文， 以待后续重新尝试发送。
当 PUSH能力服务器获知用户终端上线后，取出存储的 PUSH数据报文， 发送给此用户终端。 其中， 本实施例中， PUSH 能力服务器获知用户终端是 否上线的方法为：
在 PUSH能力服务器存储 PUSH数据报文的同时， 通过 S1接口向 ASN3 发送一条用户状态订阅消息 （含用户终端的 AID1 ) , ASN3收到此消息后， 通过 S4接口转发至映射转发平面； 映射转发平面中的 ILR (即用户终端所注 册的 ILR )在该用户终端的在线状态发生变化（如从在线变为离线， 或从离 线变为在线）时， 将通过 S4接口经 ASN3向该 PUSH能力服务器发送状态变 化通知消息。
本方案不要求用户终端具有唯一的 PUSH能力服务器， 也不要求当用户 终端上线后主动向 PUSH能力服务器发送上线通知消息。 另外， 本方案只需 要 PUSH能力服务器支持用户在线状态的订阅，无需业务服务器支持此功能， 也减少了映射转发平面的订阅量和通知消息流量。
方案 4: 如图 6所示， 本发明在图 2身份标识和位置分离架构的基础上， 扩充映 射转发平面的功能， 集成了 PUSH能力服务器的存储重试功能， 具体说明如 下：
映射转发平面中增加 PUSH能力服务器这一逻辑功能实体， 可以将发往 离线用户终端的 PUSH数据报文暂时存储起来， 在该用户终端上线后再进行 发送。 PUSH能力服务器与 ILR共享网络中用户的在线或离线状态信息， PUSH 能力服务器与 PTF、 ILR可以位于同一物理实体， 或者位于不同物理实体。
业务服务器向用户终端主动推送数据报文的流程如下：
步骤 601 , 业务服务器将向用户终端（ AID1 )主动推送的数据报文经 D1 接口发至 ASN2, 其中携带相应标志， 标识该数据报文是 PUSH数据报文（后 文给出了一种 D1接口的标志携带方法） ；
步骤 602, ASN2收到此数据报文后， 识别出这是一个 PUSH数据报文， 于是将此数据报文经 D4m接口转发给映射转发平面， 其中携带相应标志， 标 识该数据报文是 PUSH数据报文（后文给出了一种 D4m接口的标志携带方 法） ；
步骤 603 , 映射转发平面收到此数据报文后， 识别出这是一个 PUSH数 据报文， 然后根据 AID1 查询该用户终端的在线或离线状态信息， 根据用户 终端的在线或离线状态信息向该用户终端推送数据报文， 具体包括：
若用户终端为在线状态， 则查出目的 AID1-RID1的映射关系， 在 PUSH 数据报文中以 RID1信息替换掉 RIDm信息并通过 D3接口转发到广义转发平 面内， 最终经用户终端所连接的 ASN1到达用户终端；
若用户终端为离线状态， 则映射转发平面暂时存储此 PUSH数据 文， 在获知用户终端上线后再按前述步骤向用户终端转发， 即， 查出目的 AID 1 -RID 1的映射关系， 在 PUSH数据报文中以 RID1信息替换掉 RIDm信 息并通过 D3接口转发到广义转发平面内， 最终经用户终端所连接的 ASN1 到达用户终端。
本方案无需单独部署 PUSH能力服务器， 而是在映射转发平面增加相应 功能， 一方面可以充分共享 ILR所拥有的用户在线或离线状态信息， 另一方 面可以利用映射转发平面内 ILR/PTF的分布式组网架构（釆用 DHT算法）从 而具备可靠的数据报文存储与处理能力， 以及极大的 PUSH数据报文存储容 量。 另外， 本方案无需业务服务器支持用户在线或离线状态的订阅， 也不需 要进行 PUSH数据报文的发送重试。
不是所有发往离线用户终端的数据报文都是 PUSH数据报文， 因此映射 转发平面必须识别出哪些数据报文在无法发送时需要存储及后续重发 (当用 户上线后进行重发） 。 一种可行的解决方案是： 业务服务器所在 ASN2在经 D4m接口向映射转发平面转发数据报文时， 携带此数据报文是否为 PUSH数 据报文的指示。
如前所述， D4m是 ASN与映射转发平面间的数据转发接口， D4m接口 的数据报文格式为：
Figure imgf000015_0001
其中， 源 RID对应源 AID, RIDm是与 ASN连接的映射转发平面中 ILR/PTF的路由地址， 该路由地址在每个 ASN上进行配置。
本发明提出：
( 1 )可以釆用不同的 RIDm以标识本数据报文是否为 PUSH数据报文, 当 RIDm字段的值为指定值时， 标识当前数据报文为 PUSH数据报文；
( 2 )也可以对 D4m接口的数据报文格式进行扩充， 增加一些标志位， 例如：
Figure imgf000015_0002
在标志位中， 可以设置本数据报文是否为 PUSH数据报文； 其他标志位 可用于今后其他功能的扩充。
至于 ASN2 (即业务服务器的接入服务节点）如何识别出哪些数据报文 是 PUSH数据报文， 可釆用以下方法：
( 1 )业务服务器具有至少两个 AID; 对于 PUSH数据报文和非 PUSH数 据报文， 业务服务器釆用不同的 AID作为发起方标识， 例如， 对于非 PUSH 数据报文， 釆用 AIDsl ; 对于 PUSH数据报文， 釆用 AIDs2; 在 ASN2处进 行配置， 使得 ASN2知道发起方标识为 AIDs2时的数据报文为 PUSH数据报 文；
( 2 )对 D1接口数据报文格式进行扩展。
现有 D1接口的数据报文格式为：
Figure imgf000016_0001
可以在此基础上增加一种 D1接口的数据报文格式， 如下:
Figure imgf000016_0002
AIDx为一个特殊的 AID取值， 可以是数据报文发起方的 AID, 也可以 是由一些标志位组成， 这些标志位可用于携带一些特殊信息 （例如， 指示本 数据报文为 PUSH数据报文） 。
AIDy为一个特殊的 AID取值， 用于指示 ASN进行特殊处理。 此特殊处 理可以是： 将 PUSH数据报文转发给集成了 PUSH能力服务器功能的映射转 发平面 （适用于发明方案 4 ) ； 将 PUSH数据报文转发给网络中的 PUSH能 力服务器（适用于发明方案 1、 3 , 此时， 不需要业务服务器知道 PUSH能力 服务器的 AID ) ; 或者， ASN对此数据报文做匿名化处理， 即在 ASN转发出 去的数据报文中隐藏数据报文发起方的真实 AID。
AIDy可以是网络中约定的特殊值， 也可是在主机节点和与其相连接的
ASN上进行配置的特定值。可以用不同的 AIDy取值来指示不同的特殊处理； 也可以釆用相同的 AIDy, 同时利用 AIDx取值信息来区分不同的特殊处理。
业务服务器在需要 ASN2进行特殊处理时， 将在正常的数据报文基础上 添加 AIDx和 AIDy, 形成如上所述的新增数据艮文格式。
ASN2在收到此数据报文后，根据 AIDy可识别出这是一个需要 ASN2进 行特殊处理的报文。 ASN2在进行特殊处理后， 将对此数据报文剥离 AIDx和 AIDy字段， 再进行正常处理（例如， 添加 RID信息后转发至广义转发平面或 映射转发平面） 。
在上述方案 1、 3、 4中， PUSH报文将由 PUSH能力服务器（方案 1、 3 ) 或映射转发平面 （方案 4 ) 负责存储和发送， 业务服务器不知道 PUSH报文 最终是否到达用户终端。 若业务服务器希望了解 PUSH报文是否成功发送到 用户终端处， 可以在业务服务器发送 PUSH数据报文时， 携带一个状态报告 指示标志， PUSH能力服务器或映射转发平面在成功向用户发送 PUSH数据 报文后， 将向业务服务器发送一个特殊的数据报文（其中携带 PUSH数据报 文已成功发送的信息） 。
在方案 4中， 如上所述状态报告指示标志， 可利用上文所述的 D4m接口 扩展消息的标志位、 以及 D1接口扩充的 AIDx或 AIDy携带。
如上所述的特殊数据报文（其中携带 PUSH数据报文已成功发送的信 息） ， 具体格式也不在本发明中做具体规定。 本发明中， 用户终端和业务服务器在网络架构中的地位是平等的， 都是 位于接入网的主机节点， 在接入、 注册、 收发数据报文等流程中并无差异。 因此， 本发明的架构和流程， 不仅适用于业务服务器主动向用户终端推送数 据报文， 也适用于用户终端向业务服务器推送数据报文， 或业务服务器之间、 用户终端之间的数据报文推送。
本发明还提供一种支持数据报文主动推送能力的实现***， 所述***为 基于身份标识和位置分离框架的***， 所述***中包括第一主机节点、 第二 主机节点， 还包括推送能力服务器， 所述推送能力服务器通过接入服务节点 接入所述***， 其中，
第一主机节点设置成将需推送给第二主机节点的数据报文发送至推送能 力服务器， 所述数据报文中携带所述第二主机节点的身份标识；
所述推送能力服务器设置成： 收到该数据报文后， 转发该数据报文给第 二主机节点； 在因第二主机节点离线， 转发所述数据报文失败时， 存储该数 据报文； 以及在获知所述第二主机节点上线后， 发送所述数据报文给所述第 二主机节点。
其中， 所述第二主机节点设置成上线时发送上线通知消息报文给所述推 送能力服务器；
所述推送能力服务器设置成： 在接收到所述上行通知消息报文后， 根据 所述上行通知消息报文获知所述第二主机节点上线。
其中， 所述推送能力服务器为与所述第二主机节点对应的推送能力服务 器， 其身份标识根据预设规则由所述第二主机节点的身份标识推导得到。
所述第二主机节点设置成选择推送能力服务器， 将其选择的推送能力服 务器的身份标识提供给所述第一主机节点；
所述第一主机节点是设置成将需推送给第二主机节点的数据报文发送至 所述第二主机节点选择的推送能力服务器。
其中， 所述推送能力服务器是设置成从映射转发平面获知所述第二主机 节点是否上线。
其中， 所述推送能力服务器还设置成向其所在的接入服务节点发送用户 状态订阅消息， 该消息中包含第二主机节点的身份标识；
所述接入服务节点设置成将所述用户状态订阅消息转发给映射转发平 面；
所述映射转发平面设置成在所述第二主机节点的在线状态发生变化时， 发送状态变化通知消息给所述推送能力服务器， 以使推送服务器获知第二主 机节点是否上线。
其中，所述第一主机节点通过以下方式发送数据报文给推送能力服务器： 发送数据报文给其对应的第一接入服务节点， 所述数据报文中目的地址为推 送能力服务器的身份标识； 或者， 所述数据报文中包括一指示字段， 该指示 字段值为指定身份标识值 , 指示所述第一接入服务节点将所述数据报文转发 给推送能力服务器；
所述第一接入服务节点接收所述数据报文， 当所述数据报文中目的地址 为推送能力服务器的身份标识时， 转发所述数据报文给该身份标识对应的推 送能力服务器； 或者， 当所述数据报文中该指示字段值为指定身份标识值时， 将所述数据报文转发给指定的推送能力服务器。
其中， 所述第一主机节点还还设置成在发送所述数据报文时， 在所述数 据报文中携带一状态报告指示标志；
所述推送能力服务器还设置成： 当所述数据报文中携带状态报告指示标 志时， 在成功向所述第二主机节点发送所述数据报文后， 向所述第一主机节 点返回数据报文已成功发送信息。
釆用本发明所述方法和***， 减少传送失败的 PUSH数据报文， 节约网 络传送能力； 减少数据报文推送的重试次数， 提升业务服务器的性能； 用户 终端开机在线后可以及时收到所需的数据报文， 提升用户体验。
工业实用性
与现有技术相比， 本发明支持在用户终端不在线情况下的数据报文主动 推送能力， 满足用户终端为移动节点情况下的特点， 节约网络传送能力， 减 少业务服务器的重试工作， 并使用户终端可以及时收到所需的数据报文。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种支持数据报文主动推送能力的实现方法， 其特征在于， 该方法应 用于基于身份标识和位置分离框架的***，所述***中包括推送能力服务器， 所述推送能力服务器通过接入服务节点接入所述***， 所述方法包括：
第一主机节点将需要推送给第二主机节点的数据报文发送至推送能力服 务器， 所述数据报文中携带所述第二主机节点的身份标识；
推送能力服务器收到该数据报文后， 转发该数据报文给第二主机节点； 如果第二主机节点离线， 推送能力服务器转发所述数据报文失败， 则所述推 送能力服务器存储该数据报文， 并在获知所述第二主机节点上线后， 发送所 述数据报文给所述第二主机节点。
2、 如权利要求 1所述的方法， 其中， 获知所述第二主机节点上线的步骤 中 , 所述推送能力服务器通过所述第二主机节点上线时发送给所述推送能力 服务器的上线通知消息报文获知所述第二主机节点上线。
3、 如权利要求 1或 2所述的方法， 其中， 所述推送能力服务器为与所述 第二主机节点对应的推送能力服务器， 所述推送能力服务器的身份标识根据 预设规则由所述第二主机节点的身份标识推导得到。
4、 如权利要求 1或 2所述的方法， 其中， 所述推送能力服务器为第二主 机节点选择的推送能力服务器；
所述方法还包括： 所述第二主机节点将所选择的推送能力服务器的身份 标识提供给所述第一主机节点。
5、 如权利要求 1所述的方法， 其中， 获知所述第二主机节点上线的步骤 中， 所述推送能力服务器从映射转发平面获知所述第二主机节点是否上线。
6、 如权利要求 5所述的方法， 其中， 所述推送能力服务器从映射转发平 面获知所述第二主机节点是否上线的步骤包括：
所述推送能力服务器向所在的接入服务节点发送用户状态订阅消息， 该 消息中包含第二主机节点的身份标识；
接入服务节点将所述用户状态订阅消息转发给映射转发平面； 映射转发平面在所述第二主机节点的在线状态发生变化时， 发送状态变 化通知消息给所述推送能力服务器。
7、 如权利要求 1所述的方法， 其中， 第一主机节点将需要推送给第二主 机节点的数据报文发送至所述推送能力服务器的步骤包括：
所述第一主机节点发送数据报文给该第一主机节点对应的第一接入服务 节点， 所述数据报文的目的地址为推送能力服务器的身份标识， 或者， 所述 数据报文中包括指示字段， 该指示字段的值为指定的身份标识的值， 指示所 述第一接入服务节点将所述数据报文转发给指定的推送能力服务器；
所述第一接入服务节点接收所述数据报文， 根据所述数据报文的目的地 址， 或者， 根据所述指示字段的指示， 转发所述数据报文给推送能力服务器。
8、 如权利要求 1所述的方法， 其中，
所述第一主机节点在发送所述数据报文时， 还携带状态报告指示标志； 所述方法还包括： 所述推送能力服务器在成功向所述第二主机节点发送 所述数据报文后， 向所述第一主机节点返回数据报文已成功发送的信息。
9、 一种支持数据报文主动推送能力的实现***， 其特征在于， 所述*** 为基于身份标识和位置分离框架的***， 所述***中包括第一主机节点、 第 二主机节点， 还包括推送能力服务器， 所述推送能力服务器通过接入服务节 点接入所述***， 其中，
所述第一主机节点设置成将需要推送给第二主机节点的数据报文发送至 推送能力服务器， 所述数据报文中携带所述第二主机节点的身份标识；
所述推送能力服务器设置成： 收到该数据报文后， 转发该数据报文给第 二主机节点； 第二主机节点离线， 转发所述数据报文失败， 则存储该数据报 文； 以及在获知所述第二主机节点上线后， 发送所述数据报文给所述第二主 机节点。
10、 如权利要求 9所述的***， 其中，
所述第二主机节点设置成上线时发送上线通知消息报文给所述推送能力 服务器；
所述推送能力服务器是设置成在接收到所述上行通知消息报文后， 根据 所述上行通知消息报文获知所述第二主机节点上线。
11、 如权利要求 9或 10所述的***， 其中， 所述推送能力服务器为与所 述第二主机节点对应的推送能力服务器， 其身份标识根据预设规则由所述第 二主机节点的身份标识推导得到。
12、 如权利要求 9或 10所述的***， 其中，
所述第二主机节点还设置成选择推送能力服务器， 将选择的推送能力服 务器的身份标识提供给所述第一主机节点；
所述第一主机节点是设置成将需推送给第二主机节点的数据报文发送至 所述第二主机节点选择的推送能力服务器。
13、 如权利要求 9所述的***， 其中，
所述推送能力服务器是设置成从映射转发平面获知所述第二主机节点是 否上线。
14、 如权利要求 13所述的***， 其中，
所述推送能力服务器还设置成向所在的接入服务节点发送用户状态订阅 消息， 该消息中包含第二主机节点的身份标识；
所述接入服务节点设置成将所述用户状态订阅消息转发给映射转发平 面；
所述映射转发平面设置成在所述第二主机节点的在线状态发生变化时， 发送状态变化通知消息给所述推送能力服务器， 从而使所述推送能力服务器 获知所述第二主机节点是否上线。
15、 如权利要求 9所述的***， 其中，
所述第一主机节点是设置成通过如下方式将需要推送给第二主机节点的 数据报文发送至推送能力服务器： 发送所述数据报文给所述第一主机节点对 应的第一接入服务节点， 所述数据报文的目的地址为推送能力服务器的身份 标识； 或者， 所述数据报文中包括指示字段， 该指示字段的值为指定的身份 标识的值， 指示所述第一接入服务节点将所述数据报文转发给指定的推送能 力服务器； 所述第一接入服务节点设置成： 接收所述数据报文， 当所述数据报文的 目的地址为推送能力服务器的身份标识时， 转发所述数据报文给该身份标识 对应的推送能力服务器； 或者， 当所述数据报文中指示字段的值为指定的身 份标识的值时， 将所述数据报文转发给指定的推送能力服务器。
16、 如权利要求 9所述的***， 其中，
所述第一主机节点还设置成在发送所述数据报文时携带状态报告指示标 志；
所述推送能力服务器还设置成： 当所述数据报文中携带状态报告指示标 志时， 在成功向所述第二主机节点发送所述数据报文后， 向所述第一主机节 点返回数据报文已成功发送的信息。
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