用於基站之間的移動切換中的方法

2023-09-22 22:59:35 2

專利名稱：用於基站之間的移動切換中的方法
技術領域：
本發明涉及一種用於兩個網絡之間的切換過程中的方法，並且更具體地涉及一種用於提高效率並確保兩個不同的網絡之間的平滑切換過程的方法和系統。
背景技術：
如今電信和服務供應商為用戶提供的多種服務需要可靠的技術方法，包括固定和移動方面。為了受益於這些服務，使用者更傾向於或更希望在不同的場所或地點以及任意時間連接至全球資訊網。相應地，逐步並深入集成的技術能夠產生在為用戶提供移動連接方面的新級別的技術能力。為了具體化此類連接，已經發展了多種協議並因此配置用於支持移動連接，或為用戶提供移動支持。並且，其中一種用於該目的的最兼容的協議是移動網際網路協議版本6 (MIPvB)。該協議的主要功能，作為其中一種最先進的網際網路協議的子集，網際網路協議版本6 (IPv6)允許移動節點之間以及與其它網絡之間的無縫連接。換句話說，當設備或節點在IP網絡之間漫遊或在周圍移動時，MIPv6提供並維持連接。網絡移動(NEMO)是MIPv6的擴展，其中替代獨立漫遊的設備和節點，而是所有的節點在行動網路下聚集在一起，並且移動性將由移動路由器(MR)處理。簡言之，當移動節點加入網絡，網絡應用協議獲得基於所述網絡的配置信息。該相關功能可由動態主機配置協議(DHCP)實現。相應地，DHCP伺服器發送網際網路協議(IP)地址，其通常也稱作轉交地址(CoA)，從IP位址池獲得。該地址基本上是特別分配用於已經接入網絡的節點或設備的臨時地址。IP位址是唯一的地址並且屬於節點所在的子網絡。已知該過程是耗時的，特別是當網絡服務於一大的動態IP位址池、並且無數的節點不斷地附接並斷開於相同的網絡時。這種狀況尤其對於MIPv6和NEMO是相當普遍的。由於該耗時步驟，為了維持從一個網絡至另一個網絡的連接的切換過程因此延遲。儘管網際網路控制消息協議(ICMP)可替代傳統的DHCP用作更便利並且更快速的協議，用於提供給用戶有關與IP網絡連接成功和失敗的指示，但是該協議可能不夠快以保證立即並且平滑的切換過程。根據上文所述，本發明能夠明顯緩解上述切換過程中的問題。對於相關行業來說， 提供一種有助於加速切換過程並因此提供立即連接或附接至新的網絡的方法特別有利。因此，本發明的主要目標是提供一種用於加速或加快從一個網絡至另一個網絡的切換過程的方法，因此當節點在網絡之間漫遊時，能夠保證幾乎立即的連接。本發明的另一目的是提供一種不需要在從一個網絡至另一個網絡的切換過程前等待IP位址的方法。本發明的另一目標是提供一種對由新的網絡或新的附接點分配的轉交地址(CoA) 實施預測並因此不需要等待用於IP位址的動態主機控制協議(DHCP)消息的方法。本發明的另一目的是提供一種通過在切換過程期間在母網絡中採用系統化子網劃分允許預測隨後的轉交地址(CoA)的方法。參照附圖所示並且在下文所述的本發明的優選的實施例，將清楚地了解本發明的其它目標和優點。

發明內容
本發明涉及一種用於基站之間的切換過程的方法，並且每個基站附接至至少一個子網絡，所述方法包括以下步驟以預設順序設置每個子網絡；基於子網絡的設置，預測相鄰基站的網際網路協議(IP)地址的子網絡前綴；基於所述子網絡前綴，預測相鄰基站的二級和三級地址；其中，二級地址指向下一個基站，並且三級地址指向前一個基站(S300)；利用二級地址發送Ping數據包至下一個基站的IP位址，並且利用三級地址發送ping數據包至前一個基站IP位址(S400)；基於預測的二級和三級地址獲得基站的轉交地址(S500)。


下面參照附圖進一步理解本發明，其中圖1示出網絡的典型的分層性質；圖2示出根據本發明的優選的實施例的運作效果；以及圖3示出反映根據本發明的優選的實施例的運作效果的流程圖。
具體實施例方式根據上述說明，提供對多個特定以及替代實施例的以下描述以理解本發明的創造性特徵。但是本領域技術人員可以理解，本發明能夠不具有這些特定細節而實施。需要注意的是，說明書中提供的示例和標準過程是用來更好地解釋本發明的運作效果和實施例，並且因此不應該認為是限制保護範圍。本發明能夠在移動節點或行動網路從一個網絡移動至另一個網絡時，幫助加速移動IPv6(MIPv6)和網絡移動(NEMO)中的切換過程，以維持連接。通常，如圖1所示，在IPv6地址分配中，主網絡例如網際網路服務提供商(ISP)具有 32位前綴的地址範圍。通常，ISP將地址範圍劃分為64位前綴的子網絡，由此提供多達232 或4，294，967，296個子網絡。但是，考慮到現有網絡的分層性質，可用子網絡的數量將大大減少。在本發明的一個優選的實施例中，ISP網絡的架構由八層子網絡組成，ISP在網絡樹的葉部還具有224或16，777，216個子網絡。該數量足以為每個Wi-Fi/WiMax基站提供唯一的子網絡。根據上文，有224個子網絡可用，系統化方法被提供用於依次為每個基站設置子網絡。例如，在存在兩個其它可用網絡的情況中，網絡2設置在網絡1和網絡3之間。由於基站的子網絡依次排列，移動節點能夠預測其下一個要附接的網絡的最可能的子網絡前綴。 因此提供了快速的網絡附接，加速程度幾乎類似於具有預設靜態IP位址的節點的情況。圖2與圖3示出根據本發明的優選的實施例的運作效果。應該注意到，儘管運作說明集中在作為網絡的附接實體的移動路由器(MR)，但是本發明中的方法也能夠利用移動節點實施。
在第一階段，如圖2和圖3所示，移動路由器(MR)進入網絡並附接至基站。可以理解，每個網絡將包括至少一個基站，並由此當節點從一個網絡移動至另一個網絡時，啟動切換過程以連接至新的網絡。網絡的切換因此需要基站的切換。

通常，移動路由器從基站獲得轉交地址。然而，採用本發明的方法，所述移動路由器(MR)通過使用相鄰基站的預測的子網絡前綴，假設二級以及三級地址(S300)。如之前的一個段落中所述，藉助於以預設順序設置基站的子網絡來實現該預測。二級地址指向下一個基站，並且三級地址指向序列中的前一基站。這些地址的構造優選地通過將MAC地址轉換為EUI-64節點識別符來完成。64位識別符由此用作IPv6地址的後綴。每個具有64位EUI-64後綴的64位預測前綴是在相鄰網絡中有效的全局唯一的IPv6地址。應該注意到，根據本發明的另一優選的實施例，所有的基站共享相同的後綴。該優點使MR指示並由此定位在網絡中其它實體間的基站的IP位址。如圖3所示，在當前網絡的MR的分離期間，基於二級地址以及前一個基站的IP位址，同時在優選的存活時間(TTL)值為1的情況下利用三級地址(S400)，MR ping(探測連接)下一個基站的IP位址，以獲得轉交地址。在該過程中，執行檢測步驟，由此Ping數據包發送至下一個基站的IP位址。Ping數據包預計在TTL= 1的時間內返迴響應。如果這樣的話，二級地址為轉交地址(S500)，並且該過程全面啟動，其中MR基於預測的相鄰子網絡創建新的二級和三級地址組。相應地，在TTL值為1的情況下，至多一個基站返回答覆， 能夠保證單跳限度限制。相應地，本發明不需要等待DHCP以從網絡獲得IP位址，並因此加速從一個網絡至另一網絡的切換過程。儘管上文給出了本發明的優選實施例的完整公開，在不背離本發明的目標和範圍的基礎上，能夠進行多種調整、替代配置以及等效替換。本申請不以任意方式限制其範圍。
權利要求
1.一種用於基站之間切換過程的方法，並且每個基站附接至至少一個子網絡，所述方法包括以下步驟以預設順序設置每個子網絡；基於子網絡的設置，預測相鄰基站的網際網路協議(IP)地址的子網絡前綴；基於所述子網絡前綴，預測相鄰基站的二級和三級地址；其中，二級地址指向下一個基站，並且三級地址指向前一個基站(S300)；基於預測的二級和三級地址獲得基站的轉交地址(S500)。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，獲得轉交地址進一步包括利用所述二級地址發送Ping數據包至下一個基站的IP位址，以及利用所述三級地址發送ping數據包至前一個基站IP位址(S400)。
3.根據權利要求1至2所述的方法，其特徵在於，發送ping數據包至下一個基站的步驟還包括在值為1的存活時間(TTL)內接收響應的步驟。
4.根據權利要求1至3所述的方法，其特徵在於，如果在發送ping數據包至下一個基站的IP位址後在TTL = 1內接收到響應，那麼二級地址為轉交地址。
5.根據權利要求1至4所述的方法，其特徵在於，這些地址的配置由轉換MAC地址為 EUI-64節點識別符來完成。
6.根據權利要求1至5所述的方法，其特徵在於，所述基站共享相同的後綴。
7.根據權利要求1至6所述的方法，其特徵在於，所述方法用於MIPv6和NEMO。
8.根據權利要求1至7所述的方法，其特徵在於，所述方法用於Wi-Fi/WiMAX基站。
9.根據權利要求1至8所述的方法，其特徵在於，所述方法用於同一網絡中的移動。
全文摘要
本發明涉及一種用於基站之間的切換過程的方法，優選地為Wifi/WiMAX基站。主要步驟包括以預設順序為每個基站設置子網絡，並因此預測節點接下來將要附接的網絡的最可能的子網絡前綴。通過預測由新網絡指定的轉交地址，能夠加速切換過程。
文檔編號H04W36/08GK102415143SQ201080018408
公開日2012年4月11日 申請日期2010年2月24日 優先權日2009年2月25日
發明者穆赫德·諾·伊茲蘭·穆赫德·努爾丁, 穆赫德·阿里菲·阿卜杜拉, 穆赫辛·巴拉特萬德, 諾·阿茲裡沙裡勒·阿里斯 申請人:馬來西亞微電子系統有限公司