[发明专利]混合接入网络中的多路径TCP

说明书

公开了一种用于在客户端节点(100)和网络节点(103)之间通过TCP连接(234)交换数据的方法。TCP连接包括客户驻地设备HCPE(101)和混合接入网关(HAG)之间的主MPTCP子流(122)。该方法包括，由HCPE将第一TCP段(401、406)变换(410、413)为主MPTCP子流的第一MPTCP段(402、405)，反之亦然，并使用第一TCP段的目的地址信息作为第一MPTCP段的目的地址信息，并使用第一MPTCP段的源地址信息作为第一TCP段的源地址信息。该方法还包括，由HAG将第二TCP段(403、404)变换(411、412)为主子流的第二MPTCP段(402、405)，反之亦然，同时保留源地址信息和目的地址信息。

技术领域

本发明大体上涉及由混合接入(访问)网络给客户端提供网络连接的领域。在这种混合接入网络中，客户端可以接入外部网络(诸如因特网)中的服务器，通过连接到不止一个接入网络上的混合接入网关或HAG的混合客户驻地设备或HCPE。

更具体地，本发明涉及在客户端和服务器之间的单路径TCP连接内的这种HCPE和HAG之间提供多路径TCP能力。

背景技术

客户驻地设备将客户端或本地网络连接到因特网服务提供商或ISP的接入网络。然后，ISP通过提供商核心网络上的网关将接入网络与因特网连接，为客户端提供因特网接入。

随着由最新无线技术(诸如例如LTE)提供的更高带宽，已引入混合客户驻地设备或HCPE提供通过有线和无线技术两者的网络接入。为了进一步为用户增加带宽，已经引入了同时使用若干接入网络的方式。它们中的一种是使用由RFC 6824中的IETF指定的多路径TCP(MPTCP)协议。该协议允许在客户端和服务器节点之间建立TCP连接。然后，该连接包括若干子流(子连接)，MPTCP子流，数据在该子流上传输。

然而，该协议的缺点是两个端点，即客户端和服务器必须支持MPTCP以便充分利用它。因此，该协议不支持在TCP连接的中间节点之间建立不同的子流，诸如HCPE和不同接入网络上的网关之间。

在EP2882148中，提供了处理上述缺点的解决方案，并且因而在HCPE和网关之间提供多路径能力。HCPE和网关两者充当连接到服务器的客户端之间的中间代理。当客户端连接到服务器时，HCPE会将客户端的TCP同步段变换为MPTCP同步段，并将其寻址到网关，其中该服务器的地址包括在该段的可选字段中。网关依次将MPTCP段变换回TCP段并将其寻址到服务器。这样，执行三次(三路)握手并建立客户端和服务器之间的TCP连接。

上述解决方案的劣势是服务器将网关视为连接的源而不是客户端或HCPE。因此，HAG和HCPE的使用对服务器不透明。另一劣势是HCPE必须提供服务器的地址作为可选字段。这增加了时间关键同步段的大小，并且因为可选字段的大小有限更不是最佳的。另一劣势是ISP的核心网络和接入网络内的流量被寻址到网关而不是服务器。出于合法原因，这是有问题的，因为ISP可能有义务跟踪网络活动，并且因而跟踪客户以及客户端试图到达的服务器。为了做到这一点，ISP必须将截获的流量与来自网关的信息链接起来。这很复杂并且因而成本很高。

本发明的目的是克服上述劣势并提供一种当HCPE和网关之间使用多路径能力时在客户端和服务器之间提供透明的端到端TCP连接的方式。

发明内容

根据第一方面，该目的通过一种用于在客户端节点和网络节点之间的TCP连接上交换数据的方法来实现。TCP连接包括用作第一代理节点的混合客户驻地设备HCPE和用作第二代理节点的混合接入网关HAG之间的第一接入网络上的主MPTCP子流。该方法包括以下步骤：

-由HCPE将第一TCP段变换为主MPTCP子流的第一MPTCP段，反之亦然；以及

-由HCPE将第一TCP段的目的地址信息用作第一MPTCP段的目的地址信息；以及