СПОСОБ И СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПАКЕТНОЙ СВЯЗИ НА ОСНОВЕ IP В СЕТИ ОБСЛУЖИВАНИЯ
METHOD AND SYSTEM FOR PROVIDING IP BASED PACKET COMMUNICATION IN SERVICE NETWORK

Область техники
Изобретение относится, в целом, к системам для управления и доставки продукта (предмета потребления) и, в частности, к системам пакетной связи на основе IP для мониторинга, управления и доставки продукта.
Уровень техники
Системы автоматизированного считывания показаний счетчика (AMR) и системы автоматизированной инфраструктуры счетчиков (AMI) обеспечивают услуги и средства для мониторинга и/или составления отчетов использования (потребления) продукта, например воды, электричества, газа, и т.д. Такие системы обеспечивают связь между счетчиком продукта и одной или несколькими системами для составления отчетов, выставления счетов и т.д. Информация измерения продукта, а также другая информация, обычно передается от сетевых устройств, связанных со счетчиками, в системы составления отчетов и выставления счетов (тарификации).
Настоящее изобретение призвано преодолеть ограничения, свойственные традиционным сетям обслуживания.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - обобщенная блок-схема компьютерной системы, которую можно использовать для реализации настоящего изобретения, согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг.2 - обобщенная блок-схема компьютерной системы, которую можно использовать для реализации настоящего изобретения, согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг.3 - обобщенная блок-схема последовательности операций для процесса обеспечения сетевых адресов для узлов в локальной сети, согласно одному возможному варианту осуществления.
Фиг.4 - обобщенная блок-схема связи, демонстрирующая регистрацию узлового устройства в точке доступа, согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг.5 - обобщенная блок-схема, демонстрирующая регистрацию гибридного автомобиля с возможностью подзарядки в точке доступа, согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг.6 - обобщенная блок-схема узла, который можно найти в сети связи, согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг.7 - обобщенная блок-схема точки доступа, которую можно найти в сети связи, согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг.8 - обобщенная блок-схема системы обработки документации, которую можно найти в сети связи, согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг.9 - обобщенная блок-схема, демонстрирующая подсеть узлов обслуживания, согласно одному возможному варианту осуществления.
Фиг.10 - обобщенная блок-схема, демонстрирующая сеть, где туннель IPv4 соединяет LAN IPv6 с системой обработки документации IPv6, согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг.11 - обобщенная блок-схема, демонстрирующая поток пакетов между точкой доступа, связанной с LAN IPv6, и BOS через WAN IPv4, согласно одному варианту осуществления изобретения.
Фиг.12 - обобщенная блок-схема, демонстрирующая сеть, где пакеты IPv6 проходят через WAN IPv4, согласно одному возможному варианту осуществления.
Фиг.13 - обобщенная блок-схема, демонстрирующая сеть, где пакеты IPv4 проходят через LAN IPv6, согласно одному возможному варианту осуществления.
Раскрытие изобретения
Настоящее изобретение предусматривает систему и способ связи на основе IP в сети обслуживания. Узел в сети обслуживания может проходить через процесс исследования для идентификации своих соседей и точек доступа беспроводной LAN, которые могут обеспечивать выход из LAN. Затем узел устанавливает набор оптимальных маршрутов к предпочтительным точкам доступа для выхода через соседние узлы следующего интервала связи, которые предлагают наименьшую стоимость пути. Узел может посылать запрос регистрации в одно или несколько устройств точки доступа. Префикс сетевого IP-адреса для сетевого адреса устройства точки доступа, принятый от одного или нескольких устройств точки доступа, используется конечным узлом для программной генерации уникального сетевого адреса для узла обслуживания. Узел обслуживания регистрируется в сервере DNS. Сообщения, отправленные в узел обслуживания, маршрутизируются через точку доступа, соответствующую префиксу, используемому для генерации сетевого адреса для узла обслуживания. Сетевые адреса для узла обслуживания и точки доступа могут представлять собой адреса IPv6, и префикс сетевого адреса может представлять собой префикс IPv6.
Осуществление изобретения
Настоящее изобретение описано применительно к конкретному варианту осуществления. Это делается для облегчения понимания признаков и принципов настоящего изобретения, и настоящее изобретение не ограничивается этим вариантом осуществления. В частности, настоящее изобретение описано применительно к системе удаленного считывания, управления и администрирования электронных устройств в сети обслуживания. Настоящее изобретение применимо к другим системам для сетевого управления электронными устройствами и счетчиками продукта.
Иллюстративный вариант осуществления предусматривает сетевую систему и способ мониторинга и управления счетчиком обслуживания (например, коммунальных услуг) в сети обслуживания.
На фиг.1 показана обобщенная блок-схема сети 100 обслуживания, которую можно использовать для реализации вариантов осуществления настоящего изобретения. Сеть 100 обслуживания может включать в себя одно или несколько электронных устройств 101. В предпочтительном варианте осуществления, электронные устройства 101 могут быть соединены по беспроводной локальной сети (LAN) 102. В примерной сети обслуживания LAN может представлять собой соседскую сеть (NAN), соответствующую зоне соседства или обслуживания для услуги. Согласно иллюстративному варианту осуществления, можно использовать множественные LAN, которые могут перекрываться или не перекрываться, благодаря чему данное электронное устройство может быть подключено только к одной беспроводной LAN (или ее части) или множеству беспроводных LAN. Электронные устройства могут быть электронными устройствами любого типа. Примеры электронных устройств включают в себя узлы обслуживания, которые могут включать в себя счетчик коммунальных услуг, или могут подключаться к счетчику коммунальных услуг. Счетчик коммунальных услуг - это устройство, способное измерять измеримую величину, обычно, продукта потребления, например электричество, воду, природный газ, и т.д. Узлы обслуживания, которые подключены к счетчику обслуживания, могут включать в себя карту сетевого интерфейса (NIC) для связи по сети и могут включать в себя один или несколько РЧ приемопередатчиков для связи по одной или нескольким беспроводным LAN. Другие примеры электронных устройств включают в себя устройства связи, например телевизионные приставки (которые можно использовать в кабельном телевидении или спутниковом телевидении), домашние электроприборы (например, холодильник, водонагреватель, осветительные приборы, устройства для приготовления пищи и т.д.), компьютеры или вычислительные устройства (например, игровые приставки, запоминающие устройства, ПК, серверы и т.д.), сетевые устройства, например ретранслятор, шлюз, точку доступа, маршрутизатор или другие сетевые устройства, телефоны или сотовые телефоны, устройство зарядки батарей, транспортные устройства, средства транспорта (например: электрический или другой автомобиль, или другое транспортное средство), развлекательные устройства (например, телевизоры, DVD-плееры, телевизионные приставки, игровые приставки и т.д.), или иное устройство, которое можно найти дома, на работе, на дороге или автостоянке, или в другом месте. Ретрансляторы могут обеспечивать связь между электронными устройствами 101 и беспроводной LAN 102. Например, ретранслятор может обеспечивать связь между электронным устройством и инфраструктурой беспроводной сети. Если не указано обратное, другие устройства в сети, например счетчики, электронные устройства, шлюзы, и т.д., также могут играть роль ретрансляторов, и ретрансляторы могут осуществлять функции других устройств или программного обеспечения в сети.
Беспроводная LAN 102 может представлять собой беспроводную сеть любого типа и может использовать любую частоту, канал связи или протокол связи.
LAN 102 обычно подключены к одной или нескольким точкам доступа (AP) 103. Данная LAN может быть подключена только к одной AP или может быть подключена к двум или более точкам доступа. Точки доступа 103 могут быть подключены к одной или нескольким глобальным сетям (WAN) 104. WAN 104 могут быть подключены к одной или нескольким системам обработки документации (BOS) 105. Система обработки документации может выполнять различные деловые или управленческие задачи, включая в себя участие в сборе информации измерения, управление измерительными устройствами, защиту сети, или другие функции, что может быть желательно в сети AMI. Примеры систем обработки документации включают в себя системы тарификации и учета, прокси-серверы, системы обнаружения бездействия (которые можно использовать в сети обслуживания), системы хранения данных и т.д.
Узлы в сети связи, которая может представлять собой LAN или WAN, или их комбинацию, могут осуществлять связь с использованием одного или нескольких протоколов. Узлы могут включать в себя электронное устройство, ретранслятор, точку доступа, маршрутизатор или BOS. Некоторые узлы могут быть способны осуществлять связь с использованием IPv6, некоторые могут быть способны осуществлять связь по IPv4, тогда как некоторые могут быть способны осуществлять связь по IPv4 либо IPv6. Некоторые узлы могут быть способны инкапсулировать пакеты IPv6 в пакет IPv4. Дополнительно, некоторые узлы могут быть способны устанавливать туннель IPv4 через сеть IPv6. Связь между узлами более подробно описана ниже.
НАЗНАЧЕНИЕ И РЕГИСТРАЦИЯ СЕТЕВЫХ АДРЕСОВ В СЕТЯХ СВЯЗИ
На фиг.2 показана обобщенная блок-схема сети связи, включающей в себя LAN 200 и LAN 206. LAN соединяют узлы 202 и точки 201 доступа. Показано, что LAN 200 имеет две точки доступа, и LAN 206 имеет одну точку доступа. Сервер доменных имен (DNS) 203 подключен к LAN 200 и LAN 206 через точку 201 доступа к сети 204 связи. В предпочтительном на данный момент варианте осуществления, сервер 203 DNS способен принимать и обрабатывать динамические обновления, таким образом обеспечивая услугу динамического DNS. Динамическое обновление DNS осуществляется согласно IETF RFC 2136. Сеть 204 связи может представлять собой сеть связи любого типа, включающую в себя, без ограничения, LAN, WAN, беспроводную, фиксированную линию, частную сеть, виртуальную частную сеть, и т.д. В предпочтительном на данный момент варианте осуществления, сеть 204 связи представляет собой глобальную сеть и может использовать один или несколько протоколов связи, например IPv4 или IPv6. Одно или несколько вычислительных устройств 205 подключены к сети 204 связи. Сообщение на узел 202 от вычислительного устройства 205 может быть отправлено с использованием сетевого адреса для узла. Вычислительное устройство 205 может представлять собой любое устройство, комбинацию устройств, систему сетевого управления, сервер, системы обработки документации (BOS), компьютеры, сетевые устройства, устройства связи, программное приложение или компонент, которые способны осуществлять связь с точкой доступа или узлом через сеть 204 связи. Вторая LAN 206 также может быть подключена к серверу 203 DNS и сети 204 связи. Сервер DNS может быть выделен одной LAN, или два или более LAN могут совместно использовать сервер DNS. Показано, что LAN 200 и LAN 206 не перекрываются, и что ни один из показанных узлов и ни одна из показанных точек доступа не являются членами обеих LAN 200 и LAN 206. Альтернативные варианты осуществления могут предусматривать одну или несколько перекрывающихся LAN, причем один(на) или несколько узлов и/или точек доступа, общие для одной или нескольких LAN. Альтернативные варианты осуществления могут предусматривать дополнительные LAN, которые могут перекрываться или не перекрываться друг с другом. В предпочтительном на данный момент варианте осуществления, сетевой адрес узла получается согласно процессу, описанному ниже в связи с фиг.3.
Сервер 203 DNS поддерживает сетевые адреса для узлов сети LAN, с которой он связан. Как рассмотрено выше, сервер DNS может быть связан с одной или несколькими LAN и поддерживать сетевые адреса узла в одной или нескольких LAN. В одном предпочтительном варианте осуществления, узел, зарегистрированный в нескольких точках доступа, может иметь, по меньшей мере, несколько сетевых адресов. Сетевые адреса для узлов могут быть включены в сервер DNS или реестр маршрутов узлов. Дополнительно, сервер DNS также может поддерживать информацию выделения адресов, например индикатор выделения адресов узла (или индикатор предпочтения узла). В нижеследующей Таблице 1 приведена некоторая информация, которая может быть включена в поддержание сетевых адресов для узлов в LAN. Записи ресурса, поддерживаемые на сервере DNS, могут включать в себя:
Таблица 1
Тип записи ресурса
Сетевой адрес узла
Имя узла
Индикатор предпочтения адреса узла
AAAA
ADDR1
MAC1
50
ADDR2
30
ADDR2
10
AAAA
ADDR4
MAC2
80
AAAA
ADDR5
MAC3
44
ADDR6
20
Согласно Таблице 1, в предпочтительном на данный момент варианте осуществления имя узла является MAC-адресом узла. Однако другие варианты осуществления могут использовать другие имена для узла, которые могут включать или не включать в себя MAC-адрес или быть основаны на нем. Кроме того, тип записи ресурса (RR) в таблице 1 может представлять собой тип IPv6.
Информация в реестре маршрутов может обновляться согласно множественным критериям, в том числе периодически или от случая к случаю, при удовлетворении одного или нескольких критериев.
Исключительно в целях иллюстрации, ниже показан и рассмотрен один сервер DNS. Однако альтернативные варианты осуществления могут использовать множество серверов DNS.
Альтернативные варианты осуществления записей ресурса DNS могут включать в себя дополнительную информацию или могут исключать некоторую информацию, включенную в Таблицу 1. Дополнительно, хотя Таблица 1 включает в себя информацию только о трех узлах, альтернативные варианты осуществления реестра маршрутов могут иметь информацию о большем или меньшем количестве узлов. Хотя Таблица 1 включает в себя до трех сетевых адресов для данного узла, альтернативные варианты осуществления реестра маршрутов могут иметь любое количество адресов на узел.
На фиг.3 показана обобщенная блок-схема последовательности операций для процесса 300 получения сетевого адреса узла. На этапе 301 узел, намеревающийся отправить пакет или сообщение в узел, направляет запрос разрешения DNS в сервер DNS. Запрос разрешения DNS включает в себя идентификатор узла, обычно имя узла. Идентификатор узла может представлять собой любую комбинацию букв, чисел, символов или знаков. Как описано выше в связи с Таблицей 1, в одном предпочтительном на данный момент варианте осуществления, идентификатором узла является MAC-адрес назначенного узла. Как указано в Таблице 1, исходный или запрашивающий узел включает в себя информацию, указывающую идентификатор узла, сетевой адрес узла, предпочтение сетевого адреса и т.д. На этапе 302 сервер DNS принимает запрос разрешения DNS для назначенного узла. На этапе 303 сервер DNS выдает в ответ сетевой адрес для узла, связанного с идентификатором узла. В предпочтительном на данный момент варианте осуществления, сетевым адресом является IP-адрес. В одном предпочтительном на данный момент варианте осуществления, запись ресурса AAAA ссылается на адрес IPv6. Запись ресурса IPv4 (RR) может представлять собой тип A, PTR, CNAME. Сервер DNS может иметь более одного сетевого адреса для данного узла. Например, множество адресов IPv6 может быть связано с данным узлом (или точкой доступа, или BOS, или любым другим устройством в сети). Если с данным узлом связано множество адресов, на этапе 302 сервер DNS может обеспечивать все доступные сетевые адреса для конкретной RR. Альтернативно, сервер DNS может выбирать подмножество сетевых адресов, связанных с назначенным узлом. Например, сервер DNS может выбрать один сетевой адрес для включения в ответ, передаваемый на электронное устройство. Если выбрано подмножество сетевых адресов, связанных с назначенным узлом, выбор может быть основан на стоимости соединения, на заранее заданных критериях выбора, на политике (например, электронное устройство, намеренное обмениваться сообщениями с узлом, тип, размер или приоритет сообщения, некоторый аспект использования сообщения узлом, или характер сетевого устройства, например: сервер, система сетевого управления, система тарификации, система управления простоем, система управления коммунальной службой и т.д.) или на некоторых других критериях. Если в ответе на запрос разрешения DNS обеспечено множество сетевых адресов, ответ также может включать в себя соответствующие индикаторы предпочтения адреса узла. На этапе 304 узел принимает ответ на запрос разрешения DNS от сервера DNS. На этапе 305 узел посылает это сообщение с использованием сетевого адреса, принятого от сервера DNS.
Адрес, используемый для отправки сообщения от узла и/или электронного устройства на назначенный узел или электронное устройство, может соответствовать одной или нескольким точкам доступа. Например, в LAN IPv6 сетевой адрес обычно бывает адресом IPv6. В случае наличия более одной точки доступа, префикс IPv6 сетевого адреса может быть связан с данной точкой доступа. Таким образом, сетевой адрес IPv6 может позволять использовать данную точку доступа для передачи сообщения в пункт назначения сети. Если узел находится в LAN с множеством точек доступа, узел может иметь более одного адреса IPv6, связанного с узлом.
Пример 1 - Множественный вход с использованием сетевой адресации IPv6
Настоящий пример предусматривает, что данный узел имеет имя узла Node1. С узлом Node1 связано два сетевых адреса IPv6. Элемент реестра маршрутов для Node1 может считывать:
<b>Реестр маршрутов DDNS</b>
Имя узла
Тип записи ресурса
Сетевой адрес узла
Индикатор предпочтения адреса узла
…
…
MAC1
AAAA
2001:2105:20ae:1:225:3400:208:aa032001:2105:20ae:2:225:3400:208:aa03
5030
…
…
<b>…</b>
…
.
Node1 подключается к сети связи через две точки доступа: AP1 и AP2. AP1 связана с префиксом IPv6 2001:2105:20ae:1::/64, и AP2 связана с префиксом IPv6 2001:2105:20ae:2::/64
Сетевое устройство, например, система обработки документации, которая управляет обнаружением бездействия, намеревающаяся отправить сообщение на Node1, может принимать любой сетевой адрес, связанный с Node1, из реестра маршрутов сервера DNS (или может принимать оба сетевых адреса). Сообщение, отправленное системой обнаружения бездействия на Node1 с использованием сетевого адреса с префиксом 2001:2105:20ae:2::/64, маршрутизируется через AP2. Сообщение, отправленное системой обнаружения бездействия на Node1 с использованием сетевого адреса с префиксом 2001:2105:20ae:1::/64 маршрутизируется через AP1.
На фиг.4 показана обобщенная логическая схема потока связи, демонстрирующая процесс 400 регистрации узлового устройства в точке доступа. Регистрация узлового устройства для получения сетевого адреса применима к любому формату или протоколу сетевых адресов. В одном предпочтительном на данный момент варианте осуществления, LAN может использовать протоколы IPv6 (исключительно или параллельно с протоколами IPv4). В целях рассмотрения, процесс 400 будет описывать узлы беспроводной LAN с использованием сетевых адресов IPv6. В предпочтительном на данный момент варианте осуществления, узел M инициирует процесс исследования, и идентифицирует соседние с ним узлы и точки доступа одной или нескольких LAN, которые обеспечивают выход и вход. Узел M также может инициировать анализ маршрутизации для идентификации предпочтительного набора соседей одного интервала связи, которые обеспечивают выход через одну или несколько точек доступа при наименьшей стоимости пути. Затем он может начать процесс регистрации в одной или нескольких AP и присоединенных серверов DNS. На этапе 401 узел M посылает регистрационное сообщение 2 уровня на точку доступа AP. На этапе 402 AP посылает в ответ сообщение квитирования 2 уровня, включающее в себя префикс IPv6, который связан с AP. Дополнительно, сообщение квитирования может включать в себя информацию конфигурации. В предпочтительном на данный момент варианте осуществления, информация конфигурации включает в себя информацию, которая позволяет узлу M регистрироваться в сервере DNS. В другом варианте осуществления AP может подавать запрос DNS от имени узла M. На этапе 403 узел M принимает сообщение квитирования 2 уровня и посылает регистрационное сообщение IPv6 3 уровня на DNS. В одном предпочтительном на данный момент варианте осуществления, регистрационное сообщение IPv6 на DNS включает в себя адрес IPv6 для узла M, который использует префикс IPv6, принятый от AP, и уникальный "суффикс" IPv6, для завершения адреса IPv6 для узла M. Это делается в соответствии с этапами автоконфигурации без запоминания состояния RFC 2462. В одном предпочтительном варианте осуществления, суффикс Pv6 основан на MAC-адресе узла M. Альтернативные варианты осуществления могут использовать другие суффиксы, не основанные на MAC-адресе для создания уникального адреса IPv6 для узла M. Заметим, что адрес IPv6 для узла M не обязан быть глобально уникальным.
На этапе 404 сообщение квитирования 3 уровня отправляется из DNS в узел M, и принимается узлом M на этапе 405. Сообщение квитирования 3 уровня может включать в себя подтверждение регистрации узла M в сервере DNS и может включать в себя дополнительную информацию.
Хотя процесс 400 показывает только регистрацию одного узла в одной точке доступа, в предпочтительном на данный момент варианте осуществления все узлы регистрируются в, по меньшей мере, одной точке доступа. Дополнительно, в одном предпочтительном на данный момент варианте осуществления узлы регистрируются в более чем одной точке доступа в их LAN в случае наличия более одной точки доступа в LAN, связанной с узлом. Узел может регистрироваться даже во всех точках доступа в LAN, с которой связан узел.
В предпочтительном на данный момент варианте осуществления, данный узел может иметь более одного уникального адреса IPv6, связанного с узлом. Если, как описано выше, адрес IPv6 узла определяется из префикса IPv6 точки доступа и уникального компонента (например, MAC-адреса узла), то, если узел регистрируется во множестве точек доступа, узел будет связан с множеством уникальных адресов IPv6. Таким образом, узлы могут быть многосетевыми.
Узел M может посылать сообщение TRAP или INFORM SNMP 3 уровня в систему обработки документации BOS на этапе 406. Альтернативно, сервер DNS может сигнализировать BOS через SNMP. Предпочтительно, сообщение TRAP или INFORM SNMP включает в себя, по меньшей мере, один адрес IPv6 узла M (и может включать в себя множество сетевых адресов, связанных с узлом M). На этапе 407 BOS принимает сообщение TRAP или INFORM SNMP и в ответ посылает сообщение 3 уровня, например запрос данных GMI (общего интерфейса управления). Сообщение запроса данных GMI может запрашивать информацию об узле M. Например, если узел M является счетчиком в сети обслуживания, сообщение запроса данных GMI может запрашивать информацию о настройках конфигурации счетчика, состоянии счетчика, информацию об измеряемом продукте и т.д. На этапе 408 узел M принимает сообщение запроса данных и посылает сообщение ответа на запрос данных. На этапе 409 BOS принимает сообщение ответа на запрос данных от узла M.
BOS может запрашивать сетевой адрес данного узла в любое время. Например, если BOS не принимает сообщение от узла M, когда ожидается прием сообщения, BOS может запросить узел M. Если BOS еще не знает сетевой адрес узла M, или, согласно одному предпочтительному на данный момент варианту осуществления, если сеть способна запрашивать сетевой адрес без того, чтобы BOS отвечала на принятое сообщение, BOS может осуществлять поиск (т.е. запрос разрешения DNS) в сервере DNS. На этапе 410 BOS посылает сообщение поиска сетевого адреса IPv6 для узла M на сервер DNS. На этапе 411 сервер DNS в ответ сообщает BOS адрес IPv6 для узла M (если сервер DNS имеет сетевой адрес для узла M, в противном случае сервер DNS может отвечать, что он не имеет сетевого адреса для узла M). Адрес IPv6 для узла M принимается на этапе 412.
В случае, когда узел не зарегистрирован, или если BOS не принимает сетевой адрес для узла, BOS может пытаться программно вывести IP-адрес или может пытаться сгенерировать IP-адрес. BOS может создавать специальный адрес IPv6 с использованием адреса IPv6 AP и MAC-адрес узла (как описано выше). BOS также может посылать сообщение IPv6 на AP, запрашивая AP пересылать сообщение на узел на основании узла согласно уникальному MAC-идентификатору узла. Альтернативно, BOS может запрашивать AP пинговать узел для определения сетевого адреса узла и/или получения результатов процесса регистрации.
В случае, когда узел M сталкивается с проблемой, например потерей мощности, нарушением безопасности, проблемой с его оборудованием или программным обеспечением, сетевой проблемой и т.д., узел M может посылать сообщение, указывающее проблему BOS (или любому устройству, к которому может обращаться в узел M) например сообщение TRAP или INFORM SNMP. В случае потери мощности, узел M может посылать сообщение "последнего момента". На этапе 413 узел M посылает сообщение "последнего момента" на AP. Обычно сообщение «последнего момента» 2 уровня является очень коротким и содержит только существенную информацию для консервации ресурсов узла и сети, что позволяет другим соседним узлам и соответствующим AP надежно принимать это сообщение. На этапе 414 AP принимает сообщение «последнего момента» от узла M, и, в предпочтительном на данный момент варианте осуществления, упаковывает PDU TRAP или INFORM SNMP (пакет Protocol Data Unit [протокольной единицы данных] или SNMP) с сообщениями «последнего момента» L2 и переправляет их на BOS, что указывает, что AP приняла сообщение «последнего момента» от узла M.
Пример 2 - Сетевая адресация для узлов транспортировки
Настоящий пример предусматривает, что данный узел является устройством транспортировки, показанным на фиг.5. В частности, узел H является гибридным автомобилем, батареи которого заряжаются от электрической сети. После подключения узла H к электрической розетке узел H пытается установить связь с BOS тарификации электрической компании, именуемой BOS-HB. В настоящем примере узел H находится в зоне покрытия LAN-7, беспроводной сети связи, использующей протокол IPv6. Узел H посылает сообщение запроса регистрации 2 уровня на, по меньшей мере, одну точку доступа в LAN-7. AP1, точка доступа в LAN-7 в ответ передает свой префикс IPv6, который представляет собой 4ea3. Узел H использует префикс, принятый от AP1, для создания уникального адреса IPv6. Узел H использует MAC-адрес сетевой карты на узле H, совместно с префиксом IPv6 от AP1, для создания уникального адреса IPv6. Узел H посылает регистрационное сообщение 3 уровня на сервер DNS, связанный с LAN-7, и принимает квитирование от сервера DNS. Узел H также регистрируется во второй точке доступа в LAN-7, именуемой AP2. Обе AP1 и AP2 способны осуществлять связь с BOS-HB через сеть связи. AP2 посылает Узлу-H свой префикс IPv6, равный 21ff, который узел H использует для создания второго уникального адреса IPv6, связанного с AP2. Затем узел H посылает на BOS-HB сообщение TRAP или INFORM SNMP, указывающее, что он находится в LAN-7. Дополнительно, сообщение, адресованное BOS-HB, включает в себя информацию, указывающую BOS-HB, что узел H в данный момент подключен к электрической сети и принимает мощность для зарядки батарей узла H. BOS-HB посылает узлу H сообщения, чтобы определить потребление электроэнергии узлом H, и также посылает сообщения, чтобы проверить, находится ли узел H все еще в сети. До отправки сообщения на узел H, BOS-HB осуществляет поиск сетевого адреса узла-H в сервере DNS. Сервер DNS, в ответ на запросы поиска, соответствующие узлу-H, может определять, какой из двух уникальных IP адресов, связанных с узлом H, обеспечить для BOS-HB. В этом иллюстративном варианте осуществления реестр маршрутов сервера DNS включает в себя уникальный индикатор предпочтения, связанный с адресами IPv6, соответствующими узлу H. Индикатор предпочтения указывает, что AP2 более предпочтительна, чем AP1, поскольку AP2 имеет более надежное соединение с AP2, чем с AP1. Таким образом, сервер DNS в ответ передает BOS-HB сетевой адрес, связанный с AP2. Затем BOS-HB использует сетевой адрес, связанный с AP2, которая затем маршрутизирует сообщения на узел-H через AP2. В случае невозможности доставки сообщения от BOS-HB на узел-H через AP2, BOS-HB (или другое устройство в сети) может запрашивать и принимать следующий после наиболее предпочтительного сетевого адреса, связанный с узлом-H, и повторно отправлять неудачное сообщение с использованием следующего после наиболее предпочтительного сетевого адреса для узла-H. Поскольку следующий после наиболее предпочтительного сетевого адреса для узла-H соответствует AP1, повторная передача неудачного сообщения маршрутизируется через AP1 на узел-H. В случае неудачной доставки сообщения на сетевой адрес, связанный с AP2, сервер DNS может изменить индикаторы предпочтения, связанные с одним или несколькими сетевыми адресами, связанными с узлом-H, и также может изменить индикаторы предпочтения других узлов согласно одному или нескольким критериям (например, близость к узлу-H, зависимость от AP2, зависимость от узла-H, и т.д.). Запрос на изменение индикатора предпочтения в реестре DDNS может исходить от любого от узла-H, BOS-HB, AP-1, AP-2.
Узел H отвечает на запрос от BOS-HB, принятый от AP2, отправляя пакет, включающий в себя сетевой адрес узла H. Если включенный сетевой адрес включает в себя префикс AP1, пакет можно маршрутизировать через AP1 на BOS-HB, таким образом позволяя сетевому адресу определять, какую точку доступа, среди множества точек доступа, использовать при выходе из LAN-7. Узел H может выбирать, какой из множества сетевых адресов, связанных с узлом H, включать в заголовок пакета, передаваемого от узла H. Благодаря маршрутизации пакетов на основании префикса точки доступа, включенного в узел H, можно выбирать точку выхода LAN, что позволяет управлять выходом в вариантах осуществления с множеством выходов.
Поскольку узел H является мобильным узлом, способным перемещаться из одного места в другое (что может приводить к выходу из непосредственного контакта с данным AP, узлом или LAN), AP может отменять регистрацию мобильного узла. Например, регистрация мобильных узлов может быть отменена, если они не поддерживают связь с AP в течение заранее заданного или регулируемого периода времени. Дополнительно или альтернативно, мобильные узлы могут посылать информацию на одну или несколько AP, чтобы их регистрация не отменялась, или политики на AP могут принимать решение не отменять регистрацию данного мобильного узла на основании одной или нескольких характеристик.
СИСТЕМНЫЕ КОМПОНЕНТЫ, ПОДДЕРЖИВАЮЩИЕ СЕТИ ОБСЛУЖИВАНИЯ IPv6
Сети обслуживания, способные поддерживать связь с использованием адресации и протоколов IPv6, могут использовать различные устройства, способные осуществлять связь, предпочтительно, с использованием IPv6. В предпочтительном на данный момент варианте осуществления, системные компоненты, например узел обслуживания, точка доступа и система обработки документации, имеют функциональную поддержку IPv6, интегрированную в соответствующий системный компонент. Иллюстративные предпочтительные варианты осуществления системных компонентов с возможностью IPv6 показаны и описаны в связи с фиг.6, 7 и 8.
На фиг.6 показана обобщенная блок-схема узла 600, который можно найти в вышеописанной сети связи 600. В одном предпочтительном варианте осуществления узел 600 может включать в себя контроллер 601 информации устройств, память 602, контроллер и интерфейс 603 радиосвязи LAN, контроллер и интерфейс 604 частной радиосвязи, счетчик и внешний интерфейс данных 605, и контроллер 609 протокола IPv6. Счетчик и внешний интерфейс данных 605 может соединяться с подчиненным устройством 606, локальным интерфейсом 607 данных счетчика, и/или выходным интерфейсом внешних устройств датчика. Контроллер 609 протокола IPv6 может принимать и передавать пакеты IPv6, а также может создавать и поддерживать туннели IPv6 или, по необходимости, инкапсулировать/деинкапсулировать пакеты.
Хотя иллюстративный узел 600 не включает в себя счетчик для измерения продукта, альтернативные варианты осуществления могут включать в себя возможность измерения.
Хотя иллюстративный узел 600 не включает в себя радиосвязь, например радиосвязь в частной сети или радиосвязь в LAN, альтернативные варианты осуществления узла могут включать в себя одну или несколько видов радиосвязи.
Хотя иллюстративный узел 600 описан как единое устройство, альтернативные варианты осуществления могут использовать множественные компьютеры, электронные устройства или радиостанции при реализации иллюстративного узла 600.
На фиг.7 показана обобщенная блок-схема точки доступа 700, которую можно найти в вышеописанной сети связи 600. Точка доступа 700, которая также может действовать как шлюз к узлам в сети, например беспроводной LAN, и может включать в себя контроллер 701 информации точки доступа, память 702, интерфейс 703 WAN, контроллер 704 частной беспроводной радиосети, контроллер и интерфейс 705 радиосвязи беспроводной LAN, и контроллер 706 протокола IPv6 ID сети. Контроллер 706 протокола IPv6 ID сети также может включать в себя туннельный брокер, или туннельный брокер может быть включен отдельно от маршрутизатора и форматера «6 в 4» согласно вариантам осуществления, использующих туннельный брокер.
Хотя иллюстративная точка доступа 700 не включает в себя радиосвязь, например радиосвязь в частной сети, радиосвязь в LAN или WAN, альтернативные варианты осуществления точки доступа могут включать в себя одну или несколько видов радиосвязи.
Хотя иллюстративная точка доступа 700 отличается от счетчика или другого устройства в сети (например, ретранслятора и т.д.), альтернативные варианты осуществления могут объединять функции узла, счетчика, ретранслятора или любого другого устройства, или системы в сети.
Хотя точка доступа 700 описана как единое устройство, альтернативные варианты осуществления могут использовать множественные компьютеры, электронные устройства или радиостанции при реализации точки доступа 700.
На фиг.8 показана обобщенная блок-схема системы 800 обработки документации, которую можно найти в вышеописанной сети 500 связи. Система 800 обработки документации может включать в себя сервер 801 связи, контроллер 802 связи беспроводной частной сети, маршрутизатор и форматер 803 «6 в 4», сервер 804 приложений и сервер 805 базы данных. Контроллер 802 связи беспроводной частной сети может осуществлять связь с частной беспроводной сетью. Маршрутизатор и форматер 803 «6 в 4» может осуществлять связь с WAN. Маршрутизатор и форматер «6 в 4» также могут включать в себя туннельный брокер, или туннельный брокер может быть включен отдельно от маршрутизатора и форматера «6 в 4» согласно вариантам осуществления, использующих туннельный брокер. WAN может представлять собой Интернет, интрасеть или глобальную сеть любого другого типа. Альтернативно, форматер может представлять собой форматер «6 к 4» для инкапсуляции IPv6. Сервер приложений может представлять собой приложение любого типа, которое можно использовать в сети обслуживания. Примеры, без ограничения, включают в себя приложения тарификации, приложения учета, приложения обнаружения и/или управления бездействием, приложения конфигурирования и/или обеспечения, сетевые приложения, например прокси-сервер, DNS или сервер DNS, приложение сохранения, резервирования и/или восстановления, специализированное приложение интерфейса (например, приложение интерфейса, позволяющее потребителю управлять аспектами, связанными с узлом, или управлять аспектами узла), менеджер узлов, систему управления или доставки содержания, менеджер связи или приложение обеспечения связи и т.д.
Хотя система 800 обработки документации описана как единый объект, ее можно реализовать на одном или нескольких компьютерах, например на множестве серверов в информационном центре. Описанные компоненты системы 800 обработки документации можно реализовать на разных компьютерах или можно реализовать между множеством компьютеров. Дополнительно, систему 800 обработки документации можно реализовать между множеством компьютеров в множестве местоположений или в множестве сетей. Система 800 обработки документации также может объединять или включать в себя множество приложений. Например, система обработки документации может включать в себя систему учета и систему тарификации потребителя. В порядке другой системы, система обработки документации может включать в себя систему тарификации и прокси-сервер. Дополнительные комбинации любого количества приложений могут быть включены в дополнительные альтернативные варианты осуществления.
ПОДСЕТИ УЗЛОВ ОБСЛУЖИВАНИЯ
На фиг.9 показана обобщенная блок-схема, демонстрирующая подсеть 900 узлов обслуживания. Сеть 900 может включать в себя узел 901 обслуживания. Узел обслуживания может включать в себя счетчик продукта или может взаимодействовать со счетчиком продукта. Узел 901 обслуживания способен осуществлять связь с сетью 902 связи. В одном предпочтительном варианте осуществления, узел 901 обслуживания включает в себя беспроводную радиостанцию, способную осуществлять связь с беспроводной LAN, использующей IP протоколы (IPv4 или IPv6). Узел 901 обслуживания также включает в себя интерфейс 903 устройства для использования в помещении. Интерфейс 903 устройства для использования в помещении подключается к устройствам 904 для использования в помещении для обеспечения линии связи между узлом обслуживания и устройствами для использования в помещении. Дополнительно, узел обслуживания может обеспечивать линию связи между устройствами 904 для использования в помещении и сетью связи 902, подключенной к узлу обслуживания.
В одном предпочтительном на данный момент варианте осуществления узел обслуживания интерфейса 903 устройства для использования в помещении назначает сетевой адрес устройствам для использования в помещении, с которыми он способен осуществлять связь. В одном возможном варианте осуществления, сетевой адрес, назначенный интерфейсом 903 устройства для использования в помещении, является IP-адресом. Предпочтительно, сетевой адрес, назначенный устройству для использования в помещении, уникален в сети связи 902. Интерфейс 903 устройства для использования в помещении также может совместно использовать, или допускать использование, сетевого адреса, назначенного устройству для использования в помещении, вне подсети в помещении. Таким образом, устройства для использования в помещении непосредственно адресуемы извне подсети помещения. Узел обслуживания выполняет функцию посредника по отношению к назначенному IP-адресу от имени соответствующего устройства для использования в помещении, позволяя другим узлам в сети связи осуществлять связь с устройством для использования в помещении с использованием назначенного IP-адреса. Пример 3 демонстрирует это согласно одному возможному варианту осуществления.
Пример 3 - Связь в помещении с использованием сетевой адресации IPv6
Настоящий пример предусматривает узел обслуживания с именем узла Node 31 Cedar Ave. Node 31 Cedar Ave устанавливается в жилище (доме) и способен осуществлять связь с устройствами для использования в помещении (устройствами в доме) посредством множества протоколов и технологий связи. Например, узел обслуживания 31 Cedar Ave может осуществлять связь с устройствами либо с использованием беспроводной персональной сети (WPAN), либо с использованием связи PLC (связь по сети питания) с устройствами с возможностью PLC, подключенными к электрической сети дома. Иллюстративный дом включает в себя пять устройств для использования в помещении, термостат, осуществляющий связь по WPAN, насос бассейна, осуществляющий связь по WPAN, морозильник, осуществляющий связь по PLC, и домашнюю развлекательную систему, осуществляющую связь по WPAN.
WPAN может быть основана на любой из, или любой комбинации, сетевых технологий или стандартов, включающих в себя, без ограничения, Bluetooth, ZigBee (IEEE 802.15.4), IrDA, UWB (IEEE 802.15.3), Dust TSMP, Insteon, других технологий на основе IEEE 802.15, и т.д.
Узел обслуживания 31 Cedar Ave осуществляет беспроводную связь с сетью обслуживания, использующей протоколы связи IPv6. Сеть обслуживания включает в себя другие узлы обслуживания и, по меньшей мере, одну точку доступа, а также BOS для управления Node 31 Cedar Ave.
Узел обслуживания 31 Cedar Ave включает в себя счетчик потребления электроэнергии, который отслеживает и сообщает о потреблении электроэнергии в доме. Дополнительно, Node 31 Cedar Ave включает в себя интерфейс для других счетчиков продукта, который подключен к счетчику природного газа, который отслеживает и сообщает о потреблении природного газа в доме.
Node 31 Cedar Ave назначает адрес IPv6 каждому из этих устройств для использования в помещении. Node 31 Cedar Ave совместно использует назначенный адрес IPv6 для термостата, насоса бассейна, морозильника и увеселительной системы с сетью связи. В частности, сетевые адреса устройств для использования в помещении совместно используются с порталом управления в помещении, который подключен к сети обслуживания и который позволяет домовладельцу осуществлять мониторинг и управление устройств для использования в помещении. Сетевые адреса одного или нескольких устройств для использования в помещении также могут представляться узлом Node 31 Cedar Ave в пределах сети связи или сетях, которые могут осуществлять связь через сеть связи с Node 31 Cedar Ave.
Через портал управления в помещении домовладелец (или другие лица) может осуществлять связь с устройствами для использования в помещении с использованием назначенного IP-адреса. Node 31 Cedar Ave принимает пакеты, предназначенные для устройств для использования в помещении, идентифицирует назначенное устройство согласно назначенному IP-адресу и передает полезную нагрузку пакетов на назначенное устройство посредством соответствующей системы связи в помещении (WPAN, PLC, и т.д.). Аналогично, сигналы связи от устройства для использования в помещении, принятые посредством системы связи в помещении, вводятся в полезную нагрузку пакета(ов) и передаются на портал управления в помещении, включая сетевой адрес, назначенный устройству для использования в помещении.
Элемент реестра помещения для устройств для использования в помещении может считывать:
<b>Реестр помещения</b>
Имя устройства для использования в помещении
Назначенный сетевой адрес IPv6
Технология связи в помещении
Собственный адрес
Термостат
Адрес 1
ZigBee
Z<sub>1</sub>
Морозильник
Адрес 2
PLC
PLC<sub>1</sub>
Насос бассейна
Адрес 3
ZigBee
Z<sub>2</sub>
Развлекательная система
Адрес 4
ZigBee
Z<sub>3</sub>
Node 31 Cedar Ave использует назначенные сетевые адреса и технологию связи в помещении для обеспечения связи между устройствами для использования в помещении и сетями связи вне помещения.
В одном предпочтительном варианте осуществления узел обслуживания также может поддерживать список управления доступом (ACL) для устройств для использования в помещении. С использованием ACL, узел обслуживания может осуществлять доступ к устройству для использования в помещении согласно ACL. Например, ACL может указывать, что доступ к системе охраны дома может осуществлять только охранный портал. Любое устройство или система, пытающаяся осуществлять связь с системой охраны дома, получит отказ в доступе, пока она не предоставит соответствующую информацию удостоверения, указанную в ACL, соответствующем охранному порталу.
Узел обслуживания ACL также может указывать служебные порты или доменные имена сети, разрешенные для входящего или исходящего трафика, или для обоих видов трафика.
В одном предпочтительном на данный момент варианте осуществления, узел обслуживания может назначать маршрутизируемые сетевые адреса устройствам для использования в помещении. Устройства для использования в помещении могут быть не способны использовать сетевой адрес, как в вышеприведенном примере 3, где устройства WPAN и PLC используют свой собственный сетевой адрес и имеют назначенный IP адрес. Таким образом, сетевой адрес, назначенный устройству для использования в помещении, представляется узлом обслуживания. В вариантах осуществления с использованием IPv6, точка доступа может назначать часть выделенных ею адресов IPv6 узлу обслуживания. В свою очередь, узел обслуживания может выделять адреса устройствам для использования в помещении из адресов IPv6, назначенных узлу обслуживания. В одном предпочтительном варианте осуществления, AP может выделять блок последовательных адресов одному или нескольким узлам коммунальных услуг. Затем узлы обслуживания могут назначать любой из выделенных адресов, или их частей, устройствам для использования в помещении.
Сетевой адрес, назначенный устройству, может быть, частично или полностью, основан на MAC-адресе узла обслуживания, осуществляющего связь с устройством, точкой доступа или самим устройством.
Дополнительно или альтернативно, можно использовать правила или политики для определения выделения адресов устройствам для использования в помещении. Правила могут быть основаны на типе устройства, атрибутах устройства, сетевой технологии или сетевом протоколе, используемом устройством, типе продукта, потребляемого устройством (например, электричество, газ, вода и т.д.), истории или характеристики потребления продукта устройством (например, высокое потребление, умеренное потребление, и т.д.), помещении или отделении помещения, где физически расположено устройство, или назначенных атрибутах устройства (например, важности устройства, сфере применения устройства, например, медицинское оборудование, противопожарное оборудование, охранное оборудование, оборудование для ликвидации чрезвычайных ситуаций, и т.д.), или на атрибутах, назначенных пользователем устройства или владельцем/распорядителем помещения. Правила также могут объединять множественные вышеперечисленные факторы, например, учитывать тип устройства, физическое помещение, потребление электроэнергии и относится ли устройство к охране или ликвидации чрезвычайных ситуаций.
Дополнительно или альтернативно, некоторые сетевые адреса можно резервировать для конкретных устройств, вариантов использования, пользователей и т.д. Например, определенные сетевые адреса можно резервировать для аварийных служб или их оборудования. Таким образом, мобильному устройству для использования в помещении, входящему в состав системы ликвидации чрезвычайных ситуаций, которое появляется в данной подсети в помещении, может назначаться адрес из группы адресов, зарезервированных для таких устройств системы ликвидации чрезвычайных ситуаций. Данный адрес из группы зарезервированных адресов также можно выделять согласно правилу, например, назначая адрес на основании типа ответчика (полиция, пожарная охрана, скорая помощь, и т.д.), их принадлежности или организации (департамента, округа, и т.д.), типа устройства или любого другого атрибута организации, назначения, устройства и т.д.
Пример 4 иллюстрирует один возможный вариант осуществления для реализации выделения адресов узлам обслуживания и назначения выделенных адресов устройствам для использования в помещении с использованием узлов обслуживания.
Пример 4 - Назначение сетевых адресов IPv6 в помещении
Узел обслуживания с именем узла Meter HM устанавливается в жилище (доме) и способен осуществлять связь с устройствами для использования в помещении (устройствами в доме или соседних домах) посредством множества протоколов и технологий связи. Дополнительно, Meter HM также включает в себя счетчик продукта, который измеряет потребление электроэнергии в доме. Meter HM может осуществлять связь с устройствами с использованием либо WPAN, либо PLC, с устройствами с возможностью PLC, подключенными к электрической сети дома. Дом включает в себя шесть устройств для использования в помещении, которые может осуществлять связь с Meter HM: термостат, осуществляющий связь по WPAN, морозильник, осуществляющий связь по PLC, домашнюю систему сигнализации, осуществляющую связь по WPAN, видеокамеру, которая наблюдает за частью дома и осуществляет связь по WPAN, систему мониторинга состояния здоровья, которая может отслеживать состояние здоровья престарелого родственника и которая осуществляет связь по WPAN, и домашнюю развлекательную систему, осуществляющую связь по WPAN.
Meter HM осуществляет беспроводную связь с сетью обслуживания, использующей протоколы связи IPv6. Сеть обслуживания включает в себя другие узлы обслуживания и точки доступа AP214, AP137 и AP8, а также BOS для управления Meter HM. BOS также включает в себя потребительский портал, который позволяет домовладельцу осуществлять мониторинг или управление, или и то, и другое, некоторых или всех устройств для использования в помещении.
Точки доступа AP214, AP137 и AP8 имеют выделение /64 адресов IPv6. Точка доступа AP137 выделила адреса /125 IPv6 узлу обслуживания Meter HM. Meter HM выбирает адреса из своего выделения /125 адресов IPv6 для назначения адресов устройству для использования в помещении, которое регистрируется в нем. Meter HM назначает адреса термостату, осуществляющему связь по WPAN, морозильнику, осуществляющему связь по PLC, домашней системе сигнализации, осуществляющей связь по WPAN, видеокамере, осуществляющей связь по WPAN, системе мониторинга состояния здоровья, осуществляющей связь по WPAN, и домашней развлекательной системе, осуществляющей связь по WPAN. В случае удаления одного или нескольких устройств для использования в помещении, или отмены их регистрации в Meter HM, Meter HM может переназначить сетевой адрес, назначенный удаленному или незарегистрированному устройству для использования в помещении, другому устройству для использования в помещении.
Выделение блоков адресов узлам обслуживания может быть разделено согласно различным критериям. Например, разные секции сети обслуживания, географически или локально, могут иметь блоки адресов, выделенные из подмножества доступных блоков адресов.
Хотя вышеописанные иллюстративные варианты осуществления предусматривают, что устройства для использования в помещении осуществляют связь с узлом обслуживания, который назначен (или установлен в) некоторому узлу обслуживания в помещении, согласно альтернативным вариантам осуществления, устройства для использования в помещении могут осуществлять связь через узлы обслуживания из соседних помещений.
Хотя в вышеозначенном примере используются непрерывные блоки данного размера согласно системе обозначений CIDR (бесклассовая междоменная маршрутизация), альтернативные варианты осуществления предусматривают использование блоков адресов любого размера, как непрерывных, так и разрывных.
ПЕРЕДАЧА ПАКЕТОВ ОТ УЗЛА IPv6 ЧЕРЕЗ СЕТЬ IPv4
Определение, использовать ли связь "6 к 4" или «6 в 4» через сеть IPv4 может производить точка доступа, система обработки документации или другой компонент системы. Связь между узлом IPv6 в сети обслуживания через сеть IPv4 может осуществляться посредством связи "6 к 4" либо "6 в 4", согласно типу узла, типу сети, выбранной точки доступа, системе обработки документации, типу сообщения, содержимого сообщения, желаемого уровня безопасности, и т.д. Например, для повышения безопасности можно использовать связь " 6 в 4". Заметим, что связь " 6 в 4" часто называют туннелированием, тогда как связь " 6 к 4" часто называют преобразованием сетевых адресов (NAT) или инкапсуляцией пакетов.
На фиг.10 показана обобщенная блок-схема, демонстрирующая сеть 1000, где туннель IPv4 соединяет LAN IPv6 с системой обработки документации IPv6. Сеть 1000 включает в себя две локальные сети 1001 и 1002. LAN 1001 и 1002 включают в себя узлы 1003. В предпочтительном на данный момент варианте осуществления, узлы 1003 являются узлами обслуживания. LAN 1002 подключена к точке доступа AP1 1004. LAN 1001 подключена к точкам доступа AP2 1005 и AP3 1006. Точка доступа AP1 1004 и точка доступа AP2 1005 подключены к сети 1007 связи. Точка доступа AP3 1006 подключается к сети 1008 связи. В предпочтительном на данный момент варианте осуществления, сети связи 1007 и 1008 являются глобальными сетями. Система обработки документации BOS-1 1009 подключается к WAN 1007. Система обработки документации BOS-2 1010 подключается к WAN 1007 и WAN 1008. Система обработки документации BOS-3 1011 подключается к WAN 1008.
В иллюстративном варианте осуществления, LAN 1001 и 1002 осуществляют связь с использованием протокола IPv6. Аналогично, WAN 1008 использует протокол связи IPv6. Точка доступа AP3 1006, подключающая LAN 1001 к WAN 1008, использует IPv6. Системы обработки документации BOS-1 1009, BOS-2 1010 и BOS-3 1101 используют протокол связи IPv6.
WAN 1007 является сетью IPv4 и не поддерживает IPv6. Точки доступа 1004 и 1005, которые подключают LAN 1002 и 1001, соответственно, к WAN 1007, способны осуществлять связь с использованием IPv6 и участвовать в механизме, который облегчает передачу пакетов IPv6 через WAN 1007 на BOS 1009 и 1010 и наоборот.
Сообщение от узла 1003 в LAN 1002, предназначенное для BOS-1 1009 или BOS-2 1010, отправляется с использованием адреса IPv6 и формата пакета на точку доступа AP1 1004. AP1 1004 создает и использует туннель IPv6 (конфигурируемый динамически или вручную) через WAN 1007. Пакет IPv6 от узла 1003 в LAN 1001 для BOS-2 1010 может маршрутизировать пакет через WAN 1007 или через WAN 1008. Если пакет IPv6 подлежит маршрутизации через WAN 1008, используется AP3 1006, и, поскольку WAN 1008 является сетью IPv6, туннелирования, преобразования или инкапсуляции осуществлять не требуется. Однако, если пакет маршрутизируется через WAN 1007, то используется AP2 1005, и пакет IPv6 от узла 1003 либо будет передаваться через туннель " 6 в 4", описанный на фиг.10, либо может инкапсулироваться в пакете IPv4 для переноса через WAN 1007 в виртуальном туннеле «6 к 4», описанный ниже в связи с фиг.12.
Согласно фиг.11, пакеты переносятся между точкой доступа, связанной с LAN IPv6, и BOS через WAN IPv4.
На фиг.12 показана обобщенная блок-схема, демонстрирующая сеть 1200, где пакеты IPv6 переносятся через WAN IPv4. Сеть 1200 может включать в себя две локальные сети 1201 и 1202. LAN 1201 и 1202 включают в себя узлы 1203. В предпочтительном на данный момент варианте осуществления, узлы 1203 являются узлами обслуживания. LAN 1201 и 1202 осуществляют связь с узлами 1203 с использованием протоколов и адресации IPv6. LAN 1202 подключена к точке доступа AP1 1204. LAN 1201 подключена к точкам доступа AP2 1205 и AP3 1206. Точка доступа AP1 1204 и точка доступа AP2 1205 подключены к сети связи 1207. Точка доступа AP3 1206 подключается к сети 1208 связи. В предпочтительном на данный момент варианте осуществления, сети связи 1207 и 1208 являются глобальными сетями, которые осуществляют связь с использованием протоколов и адресов IPv4. Система обработки документации BOS-1 1209 подключается к WAN 1207. Система обработки документации BOS-2 1210 подключается к WAN 1208. Система обработки документации BOS-3 1211 подключается к WAN 1208.
Узел 1203 в LAN 1201 или 1202, отправляющий сообщение одной или нескольким из систем обработки документации BOS-1, BOS-2 и BOS-3, должен передавать через одну или несколько WAN IPv4 1207 или 1208.
Узел 1203 в LAN 1201 или 1202 посылает пакет IPv6 с использованием адреса IPv6 на соответствующую точку доступа для связи с назначенной системой обработки документации. В случае, когда BOS-1 1209 является назначенной системой обработки документации, AP1 1204 можно использовать для подключения к WAN 1207. AP1 1204 принимает пакет IPv6 от узла 1203 и может инкапсулировать принятый пакет IPv6 в участке полезной нагрузки пакета IPv4. С этой целью AP1 может иметь или получать свой собственный глобальный адрес IPv4. Заголовок IPv4 с протоколом 41 присоединяется к пакету IPv6. Адрес IPv4, связанный с BOS-1, используется в пакете IPv4 с пакетом IPv6 в качестве полезной нагрузки (пакет IPv6 является дейтаграммой в пакете IPv4). Адрес IPv4 системы BOS-1 для присоединенного заголовка пакета также можно вывести из адреса назначения IPv6 инкапсулированного пакета путем извлечения 32 битов, следующих после префикса 2002:: адреса назначения IPv6. В таком варианте осуществления, исходный адрес IPv4 в присоединенном пакете является адресом IPv4 точки доступа AP1. Затем пакет IPv4 передается на BOS-1 1209 через WAN 1207. BOS-1 1209 принимает пакет IPv4 и извлекает инкапсулированный пакет IPv6. Полезная нагрузка пакета IPv6 извлекается системой BOS-1 1209. Таким образом, AP1 1204 и BOS-1 1209 используют туннельное преобразование "6 к 4" через WAN IPv4 1207 без установления явного туннеля.
Альтернативно, AP1 1204 принимает пакет IPv6 от узла 1203 и инкапсулирует пакеты IPv6 в пакетах UDP для передачи на BOS-11209 с использованием WAN 1207. Таким образом, как указано выше, AP1 1204 и BOS-1 1209 способны обмениваться пакетами IPv6 через WAN IPv4 1207.
BOS-1 1209, намеревающаяся отправить сообщение на узел 1203 через WAN IPv4 и LAN IPv6, может посылать пакет IPv4 на AP1 1204 через WAN 1207. AP1 1204 может присоединить префикс IPv6 к адресу IPv4 пакета, принятого от BOS-1 1209 и предназначенного для узла 1203, что позволяет эффективно преобразовывать адрес IPv4 для передачи принятого пакета по LAN IPv6 1201.
Согласно еще одному альтернативному варианту осуществления, IPv6 "явный туннель" может быть создан через одну или несколько WAN IPv4 (или может быть создан более чем один туннель IPv6 через данную WAN IPv4), что также рассмотрено выше в связи с фиг.10. Например, узел 1203 в LAN 1201 или 1202 посылает пакет IPv6 с использованием адреса IPv6 на соответствующую точку доступа для связи с назначенной системой обработки документации. В случае, когда BOS-1 1209 является назначенной системой обработки документации, AP1 1204 можно использовать для подключения к WAN 1207. AP1 1204 принимает пакет IPv6 от узла 1203 и может устанавливать туннель IPv6 (или может осуществлять доступ к установленному туннелю IPv6) через WAN IPv4 1207. Туннельный брокер (не показан) может устанавливать туннель IPv6 через WAN IPv4 1207. Это сконфигурированный туннель (именуемый туннель «6 в 4»), где трафик между узлами на любой стороне, предназначенный для узлов BOS и AP, будет, в предпочтительном на данный момент варианте осуществления, всегда использовать этот туннель. Точка доступа сети обслуживания и система обработки документации могут обмениваться скриптом конфигурации при установлении туннеля через глобальную сеть. В одном предпочтительном варианте осуществления, AP1 1204 устанавливает туннель IPv6 к BOS-1 1209. Однако альтернативные варианты осуществления могут предусматривать, что одна или несколько систем обработки документации устанавливает туннель "6 в 4" через WAN к одной или нескольким точкам доступа. Туннель «6 в 4» является сконфигурированным туннелем. В альтернативных вариантах осуществления, также можно использовать инкапсуляцию UDP пакетов IPv6, например, во избежание того, чтобы передача пакета через WAN 1207 не блокировалась каким-либо устройством NAT (преобразования сетевых адресов), которое может присутствовать в WAN 1207.
Пакет IPv6 IPv4 принятый AP1 1204, передается на BOS-1 1209 через туннель "6 в 4" через WAN 1207. BOS-1 1209 принимает и обрабатывает пакет IPv6. Аналогично, BOS-1 1209 может посылать пакеты IPv6 на узел 1203 через AP1 1204 с использованием туннеля "6 в 4" через WAN 1207.
ПЕРЕДАЧА ПАКЕТОВ IPv4 ЧЕРЕЗ ЛОКАЛЬНУЮ СЕТЬ ОБСЛУЖИВАНИЯ IPv6
На фиг.13 показана обобщенная блок-схема, демонстрирующая сеть 1300, где пакеты IPv4 передаются через LAN IPv6. Сеть 1300 может включать в себя две локальные сети 1301 и 1302. LAN 1301 и 1302 включают в себя узлы 1303. В предпочтительном на данный момент варианте осуществления, узлы 1303 являются узлами обслуживания. LAN 1302 подключена к точке доступа AP1 1304. LAN 1301 подключена к точкам доступа AP2 1305 и AP3 1306. Точка 1304 доступа и точка 1305 доступа подключены к сети 1307 связи. Точка 1306 доступа подключается к сети 1308 связи. В предпочтительном на данный момент варианте осуществления, сети связи 1307 и 1308 являются глобальными сетями. Система обработки документации BOS-1 1309 подключается к WAN 1307. Система обработки документации BOS-2 1310 подключается к WAN 1307 и WAN 1308. Система обработки документации BOS-3 1311 подключается к WAN 1308.
Узлы 1312 в LAN 1301 являются узлами IPv4, которые осуществляют связь с использованием IPv4, тогда как LAN 1301 использует IPv6. Узел 1312, передающий сообщение на BOS 1310, которая подключается к LAN 1301 через WAN IPv6 и точки доступа, что может осуществляться посредством передачи пакета IPv4 узлом 1312 в LAN 1301.
Узел 1312 посылает свой пакет IPv4 на AP2 для ретрансляции на BOS-1 1309. В этом случае AP2 имеет возможность считывать заголовок назначения в пакете IPv4, но не переформатировать пакет; пакет переносится на BOS-1 1309 или BOS-2 1310 по WAN IPv4 1307; BOS-1 1309 и BOS-2 1310, которые оба имеют возможность прерывать пакет IPv4, считывать исходную информацию и полезную нагрузку; BOS-1 1309 и BOS-2 1310 также генерируют пакеты IPv4, предназначенные для узла 1312 IPv4 для переноса через WAN 1307, и переноса на узел 1312 со стороны AP2 1305.
Согласно одному альтернативному варианту осуществления, AP2 1305 имеет возможность отображать и преобразовывать адрес и заголовки IPv4 в IPv6 и также считывать и отображать полезную нагрузку на пакет IPv6. После этого пакет IPv6 переносится через WAN 1307 в туннелях «6 к 4» или «6 в 4», как и все остальные пакеты IPv6; BOS 1309 и BOS 1310 принимают и обрабатывают переформатированный пакет IPv6, и также генерируют пакет IPv6 в любом ответе на или связи с узлом 1312. Возвратный пакет IPv6 преобразуется обратно в формат IPv4 точкой доступа AP2 1305 до того, как он будет передан в узел 1312.
В еще одном возможном варианте осуществления, пакет IPv4 от узла 1312, поступающий на BOS 1310 или BOS 1311 через WAN IPv6, преобразуется в формат IPv6 точкой доступа AP2 1305 или AP3 1306 и пересылается в BOS 1310 или BOS 1311 (таким образом, не требуется использование туннелирования «6 к 4» или «6 в 4» ).
Изобретение было описано со ссылкой на конкретные варианты осуществления. Однако специалистам в данной области техники очевидно, что изобретение можно реализовать в конкретных формах, отличных от вышеописанных предпочтительных вариантов осуществления. Что можно делать, не отклоняясь от сущности изобретения.
Таким образом, предпочтительный вариант осуществления является всего лишь иллюстративным и никоим образом не подлежит рассмотрению в ограничительном плане. Объем изобретения задается формулой изобретения, а не предшествующим описанием, и призван охватывать все вариации и эквиваленты, отвечающие объему формулы изобретения.