一種一體化網絡移動切換管理的實現方法

2023-09-20 08:21:25 1

專利名稱：一種一體化網絡移動切換管理的實現方法
技術領域：
本發明涉及一種一體化網絡移動切換管理的實現方法，是一種利用網絡的 電數字通訊處理方法。
技術背景在傳統的TCP/IP網絡環境中，IP為Internet提供了路由功能，它給所有節 點(包括主機和路由器)都分配了邏輯地址，即IP位址，且每臺主機的各個端 口都分別有一個IP位址。IP位址包括網絡前綴和主才幾部分，同 一條《連^各上的所 有主機通常有網絡前綴和不同的主機部分。這使得IP可以依據目的節點的IP地 址的網絡前綴部分來進行路由選擇，從而使路由器只需保存一條簡單的網絡前 綴路由，而不必為每臺主機保存一條單獨的路由。在這種情況下，由於採用了 網絡前綴路由，因此當節點從一條鏈路切換到另 一條鏈路而沒有改變其IP位址 時，該節點則不可能在新鏈路上接收到數據包，從而也就無法與其他節點進行 通信。針對網際網路通信的移動性問題，現有技術提供了一套移動IP (Mobile IP) 技術，以在原有網絡的基礎上實現對移動性的支持。移動IP引入了兩套地址和 代理路由器的機制。移動終端在家鄉網絡分配一個家鄉地址，當移動到外地網 絡時，通過外地網絡的外地代理3各由器重新分配一個轉交地址，在家鄉代理3各 由器和外地代理路由器的幫助下，所有和移動終端的通信都通過家鄉地址和轉 交地址的轉換來實現尋3各傳輸。在移動IP的解決方案下，所有的終端都可以在 移動後繼續使用原有的家鄉地址進行通信。移動IP的設計基礎是基於現有網絡架構，基本不對現有的網絡架構進行任 何修改.這使得移動IP存在^艮多難以克服的問題.首先是三角路由的問題。在
移動IPv4中，這個問題特別嚴重。因為移動IP的架構決定了所有的通信都需要 通過家鄉代理的幫助來獲取轉交地址和家鄉地址之間的關係，甚至需要家鄉代 理直接建立隧道將數據包路由到外地網絡。這大大降低了路由的效率。最嚴重的情況下，可能產生2X問題在同一個網絡下的移動終端，都需要到家鄉代理 去建立到本地的隧道進行通信。在移動IPv6中部分解決了這種問題，但是代價 是改變了移動終端上通信對端在協議棧中的地址，也就是說移動終端必須獲知 對端的地址變化，並啟用轉交地址直接與對端通信。這提高了對移動終端的要 求，也從一定程度上違背了移動終端地址始終不變的要求。其次，移動IP設計 思想的要求決定了移動IP支持下的切換速度很低，中斷時間長。這很可能造成 通信的中斷。移動IP—開始就不是為了高速移動而設計的，它適用於長周期的 移動。最後，移動IP的移動性支持不適用於支持普適服務一體化網絡的要求。 支持普適服務的 一體化網絡要求對所有的用戶提供統一的接入，對於所有的服 務也都使用相同的通信連接模式。用戶終端應該感知不到移動的變化，而且應 該在任何一個能夠接入的地方都能以同樣的方式進行通信。這要求網絡智能化， 為用戶的移動提供更多的支持。在移動通信系統(如2G、 3G)中，對於移動性支持是相當完善的。終端用 戶也始終使用相同的方式進行接入和通信，網絡體現了更多的智能性。但是移 動通信系統從本質上講，是一個支持語音業務的網絡，對於數據業務的支持先 天不足。移動通信系統的很多方式和方法值得在新的網絡設計方案中借鑑，但 要針對新網絡的特點進行適應性改進。 發明內容本發明提出了一種一體化網絡移動切換管理的實現方法，是一種在一體化 網絡與普適服務的體系結構中實現移動切換管理的方法，所述的一體化網絡與 普適服務的體系結構是為了克服現有網絡技術的不足而構建的一種全新的網絡 結構，該網絡用於實現服務一體化、網絡一體化。而本發明則是在對現有電信
網和網際網路的不同移動性支持的切換管理實現方案進行深入系統的分析和研究 的基礎上，借鑑移動通信系統中切換管理的實現方法，實現在支持普適服務的 一體化網絡中實現移動性支持的切換管理的方法，最大限度地減少切換時延和 丟包率。本發明的目的是這樣實現的 一種一體化網絡移動切換管理的實現方法， 包括網際網路、移動通訊網、通訊節點、接入交換^各由器、認證中心、映射服務 器，其步驟是檢測和更換映射的步驟，對移動終端的移動性進行檢測並更新映射伺服器 上存儲的終端標識映射關係；通知的步驟，將移動終端的移動通知網絡中相關的其他組成部分； 避免路由黑洞的步驟。本發明產生的有益效果是本發明實現了在支持普適服務的 一體化網絡體 系下的移動性支持的切換管理。本發明充分實現了在切換過程中的用戶終端的 通信界面的統一性。除了用戶終端上的網絡管理程序之外，所有的其他上層的 通信都不必感知本機和通信對端的移動。本發明利用改變網絡拓樸以及更換路 由標識等方法，有效的解決了通訊端移動切換過程中的時延和丟包率問題。


下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。圖l是一體化網絡與普適服務體系結構示意圖；圖2是一體化網絡拓樸示意圖；圖3是實施例一中用戶終端發生移動的示意圖；圖4是實施例二中切換過程中消息流程示意圖；圖5是實施例六中用戶終端移動時通訊對端數據包的三角路由示意圖。
具體實施方式
實施例一 為了克服現有技術的不足，提出了 一種實現一體化網絡與普適服務的體系 結構，用於實現服務一體化、網絡一體化。 一種實現一體化網絡普適服務的體 繫結構允許包括固定用戶和移動終端、移動子網、自組網用戶等多種移動性接 入，固定用戶和移動用戶享有同樣的個性化業務服務，實現分布式網絡資源的 共享和查找服務，進行語音、數據、圖像等業務的傳輸並提供精細粒度的服務 質量，確保向用戶^是供一致的、普遍的業務。一體化網絡與普適服務新型體系結構模型如圖1所示，它包括"網通層" 和"月l務層"兩個大的部分。"網通層，，包括虛擬接入子層和虛擬骨幹子層，為數據、語音等業務提供 的一體化網絡通信平臺。各種業務在"網通層"中以統一的"特定，，分組方式進行傳輸。"網通層"採用"間接通信"模式虛擬接入子層採用接入標識轉發 數據，而在虛擬骨幹子層採用內部的交換路由標識替代接入標識轉發，到達通 信對端的接入交換路由器後，數據包的交換路由標識被置換回原來的接入標識； 虛擬接入子層負責通信終端的接入，虛擬骨幹子層解決位置管理和交換路由理 論，用戶的隱私性、網絡的安全性、可控可管性和移動性在"網通層，，得以很 好的實現。"服務層，，負責各種業務的會話、控制和管理，這些業務包括由運營商或 第三方增值服務商提供的各種網絡業務，主要是語音、數據、流媒體等，不同 的業務用同一個"服務層"承載。各種業務、網絡資源和用戶都採用唯一標識 符識別，各個應用都要綁定於服務標識符，並且進行從服務標識符到連接標識 符的解析、從連接標識符到交換路由標識符的解析，從而建立普適服務的服務 標識和連接標識解析映射理論。運營商或第三方增值服務商將通過一體化網絡 個性化服務模型向用戶提供有保障的個性化服務。服務層還包括多種服務功能 組件，其中有媒體轉換、媒體分發、計費和位置服務、虛擬歸屬環境等服務組 件和會話管理、資源管理、移動管理、服務質量管理等管理組件。
一體化網絡與普適服務體系是一種不同於OSI七層網絡體系和網際網路四層 網絡體系的新型網絡體系結構。 一體化網絡與普適服務體系將用戶、業務和網 絡資源三者有機統一為一個整體，很好的實現了網絡一體化並為用戶提供普適 服務。虛擬骨幹模塊又分為交換路由層面和管理層面。交換路由層面包括接入路由器和廣義交換路由器等交換路由設備；管理層面包括映射伺服器和認證中心 等管理組件。下面分別給予介紹1. 接入交換^各由器(Access Switch Router, ASR)接入路由器負責各種固定終端、移動終端、WLAN等固定網絡、移動子網 以及自組網等行動網路的接入，為接入的用戶分配接入標識(Accessing Identifier, AID)和交換i洛由標識(switching-Routing identifier, RID),並將用戶的數據包進fi-標識替換後在核心網中傳輸。2. 廣義交換路由器(General Switch Router, GSR)廣義交換路由器的主要功能是根據數據報文中的交換路由標識，進行選路 和轉發數據報文。3. 映射伺服器(Identifier Mapping server, IMS)映射伺服器主要負責維護網絡中接入標識和交換路由標識的映射關係，並 向接入路由器和其他映射伺服器提供查詢服務。映射伺服器上保存的映射關係 都是已經通過認證並且可以被合法終端所使用的。4. 認i正中心認證中心負責記錄用戶類別，用戶享受的服務等級等，在用戶接入時進行 接入控制和授權。認證中心的資料庫中存放了所有合法用戶的認證信息。在認 證過程中，不僅網絡要認證終端是否合法，終端也要認證網絡是否合法。一體化網絡體系的網絡層的核心思想是將網絡劃分為接入層和核心層， 為網絡中的每個用戶分配唯一的端系統標識，並且所述接入標識在移動過程中始終保持不變；網絡中有兩種標識類型4妄入標識和^各由標識，其中4妄入標識 只能在接入層使用，路由標識只能在核心層使用；整個網絡的協議控制消息可 以劃分為兩種類型接入層協議控制消息和核心層協議控制消息，其中接入層 協議控制消息使用接入標識傳輸，核心層協議控制消息使用路由標識傳輸。本發明提供一種在支持普適服務的一體化網絡下實現移動性支持的切換管 理的方法，是一體化網絡與普適服務理論的一種細化方案。在支持普適服務的一體化網絡的框架下，最重要的方案在於通過對網絡的 平面拓樸分層。方案將原統一的網絡從拓樸上劃分為接入部分和骨幹部分。接 入部分網絡位於骨幹部分的邊緣，負責所有用戶終端的接入。在這接入網上， 所有的終端都使用接入標識進行尋址。而骨幹部分的網絡負責不同接入網絡中 終端的路由。兩部分網絡之間的分界點是接入交換路由器。接入交換路由器既 有接入網的接口，也有骨幹網的接口。除此之外，不允許兩部分網絡有任何重 疊。這樣給用戶終端提供了一個統一的通信界面對於任何一個其他終端，用 戶程序只需使用對方的接入標識進行通信。用戶終端的所有通信都通過所在接 入網的接入交換路由器進行轉發。對於位於同一個接入網內的通信對端，可以 直接轉發給對方。但是對於位於其他接入網絡內的通信對端，接入交換路由器 必須將數據包上的接入標識替換成為對應的路由標識轉發到骨幹網上。在數據 包在骨幹網上被轉發到通信對端所在的接入網接入交換路由器時，要進行相反 的替換，根據映射關係把數據包中的路由標識替換成對應的接入標識，並轉發 給通信對端。接入交換路由器必須藉助網絡中的映射伺服器進行標識映射關係 解析。網絡中所有已經接入的用戶終端所分配的標識映射關係都必須在映射服 務器中存儲。 一體化網絡的拓樸示意圖如圖2所示。在這個方案中，要實現對移動性的支持，最關鍵的問題在於1. 用戶終端移動後的接入必須及時地建立新的標識映射關係；2. 所有正在與移動的用戶終端通信以及希望與移動的用戶終端進行通信的
通信對端所在的接入網的接入交換路由器都必須及時獲知移動的用戶終端新的標識映射關係； 如果發生移動時，通信對端所在的接入交換路由器並沒有關於移動的用戶 終端的標識映射關係，那麼它為通信對端提供的標識替換轉發相當於一次新的 標識映射解析過程。這個過程只要保證網絡中的映射伺服器中存儲的移動的用 戶終端的標識映射關係是最新的就可以了 。在用戶終端接入後由接入交換路由 器匯報給映射伺服器之後，這主要取決於映射伺服器的功能。這將在另一篇關 於一體化網絡的位置管理實現方案的專利中討論。本專利中討論的切換管理將 是它的基礎。本實施例主要考慮的是涉及到用戶終端在移動過程中，用戶終端和接入路 由器之間的交互和處理，用以保證上面提及的問題l,以及問題2中涉及到的正 在通信中的通信對端所在的接入路由器，保證這些它們能夠及時更新其保存的 發生移動的用戶終端的標識映射關係。切換管理另 一個重要的目的是儘量減少 切換過程中的丟包率以及切換導致的通信中斷時間。用戶終端發生移動的情況 如圖3所示。要實現支持普適服務的一體化網絡下的移動性支持的切換管理，需要以下 三個步驟檢測和更換映射的步驟。本步驟主要依靠用戶終端和接入交換路由器之間的消息交互來完成。接入 交換路由器需要周期性地發送路由器通告，用戶終端依靠這個路由器通告或者 低層通信鏈路的鏈路狀態事件通告來發現自身的移動。用戶終端發現自己發生移動後，要向接入路由器申請重新接入。由接入路
由器幫助完成認證和分配新的終端標識的映射分配工作。然後接入路由器還要 負責通告映射伺服器更新用戶終端的映射關係。為了相應縮短切換的時間，用 戶終端可以在通信鏈路發生重新建立連結後廣播一個路由器通告請求，然後由 接入交換路由回復含接入交換路由接入口標識的路由器通告消息，用戶終端再 修改網關並發起接入請求。將移動終端的移動通知網絡中相關的其他組成部分的步驟。 在這個步驟中，主要通過接入交換路由器和映射伺服器之間的協同工作，完成以下的幾個主要工作通信對端原接入網絡的接入交換路由器對用戶終端 移出本地的處理，包括建立轉交標識；通知發生移動的用戶終端的通信對端各 自所在的接入網絡的接入交換路由器，更新發生移動的用戶終端的標識映射關係。避免路由黑洞。最後要解決的問題是要避免路由黑洞，所述的路由黑洞是用戶終端離開了 網絡，並沒有再次接入。這種情況下必須發現用戶終端的離開，避免形成路由 黑洞。實施例二本實施例是實施例 一的優選方案，是實施例 一 中移動終端的移動性;險測的 步驟的細化，步驟包括接入交換路由器周期向自己管理的接入網廣播路由器通告，通告消息至少 包含接入交換路由器的接入網一側的網絡接口標識、接入交換路由器自身的身 份標識等信息。移動終端監聽並將收到通告消息中接入交換路由器的身份標識與原保存的
身份標識進行比較，如果發現兩者不一樣，說明發生了移動，將保存新的接入 交換路由器的身份標識，將終端的網關修改為這個新的接入交換路由器網絡接口標識；如果一樣，說明沒有移動；如果不存在舊的接入交換路由器的身份標 識，說明接入主機剛剛開機。移動終端發現自己移動後，向新的網關重新請求接入。接入路由器對終端進行身份認證。接入路由器對通過身份認證的移動終端重新分配^各由標識，和移動終端的 才妻入標識配成新的標識映射關係，存入本i也映射表中。接入路由器將移動終端的新的標識映射關係通知映射伺服器，允許終端進 行正常通信。本實施例還可以描述為，其切換過程的消息流程如圖4所示子步驟1,每個接入交換路由器都要周期性地向自己管理的接入網廣播路由 器通告。通告至少包含以下信息接入交換路由器的接入網一側的網絡接口標 識、接入交換路由器自身的身份標識。子步驟2，用戶終端時刻監聽接入交換路由器廣播的路由器通告，並將其中 的接入交換路由器的身份標識保存。如果已經存在 一個舊的接入交換路由器的 身份標識，進入子步驟3;如果不存在舊的接入交換路由器的身份標識，說明接 入主機剛剛開機，重複子步驟2。子步驟3，如果剛剛收到的接入交換路由器身份標識和舊的不同，說明用戶 終端發生了移動，將終端的網關修改為剛剛收到的路由器通告中的接入交換路 由器的網絡接口標識，並向接入交換路由器發送接入請求，轉由接入交換路由 器進行下面的子步驟4，用戶終端自身進入身份認證過程。如果身份認證通過，
用戶終端轉入正常通信過程。如果用戶終端沒有通過身份認證，檢查自身的身 份信息，採取一定的策略重複子步驟2。子步驟4，接入交換路由器認證發起接入請求的用戶終端的身份。如果沒有 通過，向用戶終端發送一個錯誤信息；如果通過，從本地管理的路由標識中取 一個沒有使用的路由標識和用戶終端的接入標識配成一個映射關係，存入自身 的本地映射表中，並把這一新的映射關係通告給映射伺服器。實施例三本實施例是實施例一的優選方案，是實施例一中移動終端的移動性檢測的 步驟的細化，是對實施例二的改進，可以加快移動性檢測的過程。所述子步驟 包括本實施例的子步驟1與實施例二中的子步驟1相同。子步驟2，用戶終端可以發現低層通信鏈路的狀態變化。當通信鏈路發生重 新建立連結的情況下，立刻廣播一個路由器通告請求，接入交換路由器收到這 個請求後立刻向這個用戶終端發送一個路由器通告。用戶終端將網關改為路由 器通告中的接入交換路由器的網絡接口標識，並發起接入請求，進入身份認證 過程。如果身份認證通過，進入正常通信過程；如果沒有通過，採取一定的策 略重複進行本步驟。這裡的策略的具體內容取決於具體的實現。最簡單的就是 周期性重複。但是這裡可能有以下幾個限制條件a.終端的電源管理，如果終端 是一個電池供電的設備，那麼可能要考慮密集地重複步驟2是不是符合功耗要 求；b.用戶的接入中斷時間要求，如果用戶希望接入的中斷時間最短，那麼就要 求間隔很短時間就要重複步驟2; c.考慮網絡的承受能力，特別是用戶終端在步 驟2中廣播的路由器通告，是不是會造成網絡的負擔。可能還會有其他的考慮，
這些考慮都將影響步驟2重複的周期。另外還有可能考慮的是如果是在驗證 步驟通不過的話，是不是有攻擊者在假冒接入交換路由器騙取終端用戶的信息 呢？所以這裡還要考慮安全因素。這裡對重複步驟2的策略要求就是，如果中 間某一步失敗，用戶終端要從哪一步開始重複。實際實施過程中要綜合考慮以 上以及其他可能的因素去制定具體策略。本實施例可以描述為移動終端監視自己底層通信鏈路的情況。當發現鏈路重新建立時，主動向本地網絡的接入交換路由器發送一個路由 器通告請求。接入交換路由器收到此請求之後就回應一個路由器通告。 通過此路由器通告中的信息判斷是不是發生了移動，如果移動了，移動終請求，進入身份認證過程。 實施例四本實施例是實施例三中所述的認證過程接入交換路由器可以對身份認證過程進行面向移動切換的優化。比如根據 不同的接入網絡之間的地理鄰接關係，鄰接的接入交換路由器之間進行協同認 證，即鄰接的交換路由器共同保存一個用戶終端的認證信息，當用戶移動到相 鄰的接入網絡中的時候，通過已經保存的認證信息，簡化用戶的認證過程。實施例五本實施例是實施例 一 中通知的步驟的細化。其過程可以描述為映射伺服器在收到 一個用戶終端移動到其他接入網絡的新的標識映射關係
的通告後，根據存儲的這個用戶終端上次所在的接入網絡信息，通知這個用戶 終端上次接入的接入交換路由器，通告中含有這個用戶終端最新分配的路由標 識。移動終端移動前所接入的接入交換路由器收到映射伺服器發送的移動終端 移動的通告後，將移動終端新的路由標識設為臨時的轉交標識，將所有發往移 動終端的H據包替換為移動終端最新的i 各由標識並轉發。接入交換路由器還將移動終端的新映射關係通知所有移動終端的通信對端 所在的接入交換路由器。實施例六本實施例為實施例五的一種細化方案。是實施例五所述的接入交換路由器 還將移動終端的新映射關係通知所有移動終端的通信對端所在的接入交換路由 器的步驟中的具體步驟。接入交換路由器為每個本地接入的移動終端保存所有 的通信對端的信息，根據保存的信息，將移動終端新的標識映射關係通知給通 信對端所在的接入交換路由器。接入交換路由器保存的通信對端記錄數要有限 制並且每一條記錄都需要一個刪除定時器，以節省內存空間。當接入交換路由器發現來往於本地和外地的數據包時，就檢查是否已經在 本地用戶終端的標識映射中記錄了這個通信對端。如果是則更新此記錄的定時 器。如果沒有就建一條新的通信對端記錄。於是在收到通告本地的一個用戶終 端發生移動的消息時，就找到發生移動的用戶終端的本地接入終端標識映射記 錄，按照其中記錄的通信對端，找到對應的接入交換路由器，將用戶終端新的 路由標識直接通告給對應的接入交換路由器。本實施例可以描述為以下步驟
1) 將對應的用戶終端做一個已經移走的標記，設置一個刪除定時器，並將 其最新的路由標識保存。接入路由器在收到發往已經移走的用戶終端的數據包時，將其中的路由標識替換為用戶終端新的路由標識並轉發，並通知婆:據包源 終端所在的接入交換路由器目的終端的最新映射關係。在刪除定時器到期後刪 除對應的標識映射關係。圖5說明了這種情況下數據包轉發路徑。其中的黑色 實線箭頭表明了從通信對端發往發生移動的用戶終端的數據包的三角路由。這 種情況僅僅發生在通信對端所接入的接入交換路由器還沒有發現用戶終端已經 發生移動，按照舊的標識映射關係將數據包轉發的情況下。2) 根據為每個本地接入的用戶終端記錄的其通信對端列表，通知映射服務 器，映射伺服器根據列表中的記錄，通知每個通信對端接入的接入交換路由器， 更新發生移動的用戶終端的標識映射關係。或者接入交換路由器直接通知所有 通信對端所接入的接入交換路由器。這個步驟中，首先要求接入交換路由器能夠保存所有本地接入的用戶終端 的通信對端的記錄，其次要求所有的接入交換路由器單獨或者在映射伺服器的 幫助下能通知通信對端接入的接入路由器。如果映射伺服器不能提供轉發通知 的幫助，那麼接入交換路由器就必須保存通信對端所在的接入交換路由器的信 息。這需要在以前的專利方案中的數據結構中附加一些信息。下面的表格是這 種情況下接入交換路由器保存的本地接入映射表和通信對端映射表可能的一種 組織形式。這兩張表的使用在表一中，必須對通信對端的最大記錄個數做限制。 否則內存的壓力太大。另外，每個通信對端的記錄可能還需要一個定時器，來 決定如果很長時間沒有和這個通信對端通信了就應該刪除這個通信對端的記錄 以節省內存空間。所以這個表格的通信對端記錄應該是動態分配的。步驟2)， 具體在利用表1和表2時可能是這樣首先所有的數據包轉發都需要查詢這兩 個映射表。在這個查找過程中，當發現數據包是來往於本地的一個用戶終端和 外地網絡的一個用戶終端時，就檢查這個通信對端是不是已經記錄在本地用戶 終端的標識映射中。如果是的話，就更新此記錄的定時器。如果沒有的話，建 立一條新的通信對端記錄。其次，當收到通告本地的一個用戶終端發生移動時， 就找到發生移動的用戶終端的本地接入終端標識映射記錄，按照其中記錄的通 信對端，從表2中找到對應的接入交換路由器，將用戶終端新的^^由標識通告 給對應的接入交換路由器。表l接入交換路由器的本地接入終端標識映射表接入標識路由標識通信對端1…通信對端N表2接入交換路由器的對端映射標識映射表接入標識路由標識接入網的接入交換路由器定時器實施例七:本實施例是實施例五的另一個細化方案。在實施例五中有這樣一個問題， 就是表1的記錄可能要佔用太大的內存。在每個用戶終端都和4艮多通信對端同 時建立通信連接時，這可能導致接入交換路由器的崩潰。如果終端標識採用比 較長的格式(比如IPv6的128位)，會導致同樣的問題。所以實施例五中的步驟 2)可以替換為如下的步驟所有的移動終端保存一份通信對端的列表，在發生移動之後將這個列表發 送給新接入的接入交換路由器的分步驟；由接入交換路由器通過映射伺服器，將移動終端新的標識映射關係通知所 有通信對端所在的接入交換路由器的分步驟。每個用戶終端都記錄所有的正在通信的通信對端，在發生移動之後，用戶
終端將這個通信對端的列表發送給當前的接入交換路由器。當前的接入交換路 由器將把列表發送給映射伺服器，由映射伺服器負責通知每個通信對端所在的 接入交換路由器，用戶終端的移動。 實施例/V本實施例是實施例 一 中避免路由黑洞的步驟的細化方案，為避免形成路由黑洞。所以需要如下步驟所有的用戶終端都要定期向本地接入網絡的接入交換路由器發送更新通 告。接入交換路由器對於所有本地接入的通過身份認證的用戶終端設置一個定 時器，每次收到用戶終端發送的更新通告，就更新對應的用戶終端的定時器。 如果一個用戶終端的定時器到期，則認為這個用戶終端已經移走，或者關^/L, 刪除對應的標識映射關係，釋放其中的路由標識，並通知映射伺服器。如果接入交換路由器發出的移動終端的新映射關係通告早於發現用戶終端 離網，那麼就不再繼續對這個用戶終端進行定時器^r查，直到刪除用戶終端的 本地接入標識映射；如果用戶終端的離網早於接入交換路由器發出的移動終端 的新映射關係通告，不做出處理。
權利要求
1.一種一體化網絡移動切換管理的實現方法，包括網際網路、移動通訊網、通訊節點、接入交換路由器、認證中心、映射伺服器，其特徵在於所述的步驟檢測和更換映射的步驟，對移動終端的移動性進行檢測並更新映射伺服器上存儲的終端標識映射關係；通知的步驟，將移動終端的移動通知網絡中相關的其他組成部分；避免路由黑洞的步驟。
2. 根據權利要求1所述的一種一體化網絡移動切換管理的實現方法，其特 徵在於所述的檢測和更換映射的步驟中的子步驟廣播的子步驟接入交換路由器周期向自己管理的接入網廣播路由器通告， 通告消息至少包含接入交換路由器的接入網 一側的網絡接口標識、接入交換路 由器自身的身^f分標識等信息；鑑別身份標識的子步驟移動終端監聽並將收到通告消息中接入交換路由 器的身份標識與原保存的身份標識進行比較，如果發現兩者不一樣，說明發生 了移動，保存新的接入交換路由器的身份標識，將終端的網關修改為這個新的 接入交換路由器網絡接口標識；如果一樣，說明沒有移動；如果不存在舊的接 入交換路由器的身份標識，說明接入主機剛剛開機；重新請求接入的子步驟，移動終端發現自己移動後，向新的網關重新請求 接入；身份認證的子步驟，接入路由器對終端進行身份認證；配成新的標識映射關係的子步驟，接入路由器對通過身份認證的移動終端 重新分配3各由標識，和移動終端的4秦入標識配成新的標識映射關係，存入本地 映射表中； 通知映射伺服器的子步驟，接入路由器將移動終端的新的標識映射關係通 知映射伺服器，允許終端進行正常通信。
3. 根據權利要求1所述的一種一體化網絡移動切換管理的實現方法，其特 徵在於所述的檢測和更換映射的步驟中的子步驟監視的子步驟，移動終端監視自己底層通信鏈路的情況； 通告請求的子步驟，當發現鏈路重新建立時，主動向本地網絡的接入交換 路由器發送一個路由器通告請求；回應通告的子步驟，接入交換路由器收到此請求之後就回應一個路由器通告'判斷是否移動的子步驟，通過此路由器通告中的信息判斷是不是發生了移 動，如果移動了，移動終端就將網關改為路由器通告中的接入交換路由器的網 絡接口標識，並發起接入請求，進入身份認證過程。
4. 根據權利要求3所述的一種一體化網絡移動切換管理的實現方法，其特 徵在於所述的判斷是否移動的子步驟中的認證過程為根據不同的接入網絡之間的地理鄰接關係，鄰接的接入交換路由器之間進 行協同認證，即鄰接的接入交換路由器共同保存一個用戶終端的認證信息，當 用戶移動到相鄰的接入網絡中的時候，通過已經保存的認證信息進行認證。
5. 根據權利要求1或2所述的一種一體化網絡移動切換管理的實現方法， 其特徵在於所述的通知的步驟中的子步驟映射伺服器在收到一個用戶終端移動到其他接入網絡的新的標識映射關係 的通告後，根據存儲的這個用戶終端上次所在的接入網絡信息，通知這個用戶 終端上次接入的接入交換路由器，通告中含有這個用戶終端最新分配的路由標 識的子步驟；移動終端移動前所接入的接入交換路由器收到映射伺服器發送的移動終端 移動的通告後，將移動終端新的路由標識設為臨時的轉交標識，將所有發往移 動終端的數據包替換為移動終端最新的路由標識並轉發，在一定時間後刪除移 動終端的本地^接入標識映射關係的子步驟；接入交換路由器還將移動終端的新映射關係通知所有移動終端的通信對端 所在的接入交換路由器的子步驟。
6. 根據權利要求5所述的一種一體化網絡移動切換管理的實現方法，包括 在接入交換路由器中保存的每一條通信對端記錄有一個刪除定時器，其特徵在 於所述的接入交換路由器還將移動終端的新映射關係通知所有移動終端的通信 對端所在的接入交換路由器的子步驟中的分步驟當接入交換路由器發現來往於本地和外地的數據包時，就檢查是否已經在 本地用戶終端的標識映射中記錄了這個通信對端的分步驟；如果是則更新此記錄的定時器，如果沒有就建一條新的通信對端記錄的分 步驟；在收到通告本地的一個用戶終端發生移動的消息時，找到發生移動的用戶 終端的本地接入終端標識映射記錄，按照其中記錄的通信對端，找到對應的接 入交換路由器，將用戶終端新的路由標識直接通告給對應的接入交換路由器的 分步驟。
7. 根據權利要求5所述的一種一體化網絡移動切換管理的實現方法，其特 徵在於所述的接入交換路由器還將移動終端新的標識映射關係通知所有移動終 端的通信對端所在的接入交換路由器的子步驟中的分步驟 所有的移動終端保存一份通信對端的列表，在發生移動之後將這個列表發送給新接入的接入交換路由器的分步驟；由接入交換路由器通過映射伺服器，將移動終端新的標識映射關係通知所 有通信對端所在的接入交換路由器的分步驟。
8.根據權利要求1所述的一種一體化網絡移動切換管理的實現方法，其特置一個定時器，所述的避免路由黑洞的步驟中的子步驟所有的用戶終端定期向本地接入網絡的接入交換路由器發送更新通告，如 果一個用戶終端的定時器到期，則認為這個用戶終端已經移走，或者關*^,刪 除對應的標識映射關係，釋放其中的路由標識，並通知映射伺服器子步驟；如果接入交換路由器收到權利要求5中所述映射伺服器發送的本地移動終 端已經在其他接入交換路由器重新接入的通告，那麼就不再繼續對這個用戶終 端進行定時器檢查，直到權利要求5中所述刪除用戶終端的本地接入標識映射； 如果發現用戶終端的離網早於收到映射伺服器發送的本地移動終端已經在其他 接入交換路由器重新接入的通告，不做出處理的子步驟。
全文摘要
本發明涉及一種一體化網絡移動切換管理的實現方法，所述的一體化網絡與普適服務的體系結構是為了克服現有網絡技術的不足而構建的一種全新的網絡結構，該網絡用於實現服務一體化、網絡一體化。本發明的目的是這樣實現的一種一體化網絡移動切換管理的實現方法，包括網際網路、移動通訊網、通訊節點、接入交換路由器、認證中心、映射伺服器，其步驟是檢測和更換映射的步驟；通知的步驟；避免路由黑洞的步驟。本發明充分實現了在切換過程中的用戶終端的通信界面的統一性。利用改變網絡拓撲以及更換路由標識等方法，有效的解決了通訊端移動切換過程中的時延和丟包率問題。
文檔編號H04Q7/38GK101119312SQ20071012174
公開日2008年2月6日 申請日期2007年9月13日 優先權日2007年9月13日
發明者孫照輝, 張宏科, 楊水根, 上 王, 義 王, 秦雅娟, 羅洪斌, 平 董 申請人:北京交通大學