專利名稱：用于分組無線網(wǎng)與無線局域網(wǎng)混合部署的無縫漫游方法
技術領域：
本發(fā)明涉及移動通信系統(tǒng)，尤其涉及一種用于分組無線網(wǎng)與無線局域網(wǎng)混合部署的無縫漫游方法。
背景技術：
一、移動IP因特網(wǎng)工程任務組(IETF，即Internet Engineering Task Force)提出了RFC2002標準，該標準闡述了移動IP(Mobile IP)的原理、實現(xiàn)等問題，該標準在本發(fā)明中作為參考。簡而言之，移動IP是一種網(wǎng)絡通信協(xié)議，它能夠保證移動節(jié)點在不改變其現(xiàn)有IP地址的情況下改變其在因特網(wǎng)中的連接點。因此，移動節(jié)點可以在移動過程中不中斷正在進行的網(wǎng)絡通信以及不中斷正在進行的網(wǎng)絡應用，從而實現(xiàn)移動節(jié)點對網(wǎng)絡的不間斷的無縫訪問。
下面參照圖1，對移動IP的一般原理進行描述，其中移動節(jié)點13(MN，即MobileNode)指的是處于移動中的通信設備，該設備一般安裝有無線網(wǎng)卡或無線收發(fā)器，因此具備無線通信功能；歸屬代理14(HA，即Home Agent)是歸屬網(wǎng)11上的移動代理，它是移動節(jié)點13所在本地歸屬網(wǎng)中的路由選擇實體，其功能是當移動節(jié)點13移動到外區(qū)網(wǎng)12時，負責截收發(fā)給移動節(jié)點13的數(shù)據(jù)包，并使用隧道技術將這些數(shù)據(jù)包轉發(fā)到移動節(jié)點13的轉交地址；
外區(qū)代理15(FA，即Foreign Agent)位于移動節(jié)點13當前所在的外區(qū)網(wǎng)12上，它是移動節(jié)點13所在外區(qū)訪問網(wǎng)中的路由選擇實體，它為注冊的移動節(jié)點13提供路由選擇業(yè)務，負責解除原始數(shù)據(jù)包的隧道封裝，取出原始數(shù)據(jù)包，并將其轉發(fā)到該移動節(jié)點13。
其中的移動節(jié)點13擁有兩個IP地址一個是歸屬地址，即移動節(jié)點13與歸屬網(wǎng)11連接時使用的固定IP地址，不管移動節(jié)點13移至網(wǎng)絡何處，其歸屬地址始終保持不變；另一個是轉交地址(COA，即Care of Address)，就是隧道終點地址，移動節(jié)點13的轉交地址通常就是外區(qū)代理15的地址，也有可能就是移動節(jié)點13在外區(qū)網(wǎng)12中的地址。工作時，移動節(jié)點13通過發(fā)送“轉交地址注冊請求”向歸屬代理14注冊它的轉交地址，歸屬代理14通過“轉交地址注冊響應”來反饋給移動節(jié)點13，同時登記移動節(jié)點13的相應捆綁(binding)信息(包括歸屬地址、轉交地址和隧道標識)。
移動IP中的代理發(fā)現(xiàn)，是指移動代理在它提供服務的服務區(qū)內(nèi)廣播它的可用性消息，移動節(jié)點根據(jù)該消息發(fā)現(xiàn)移動代理，并確定當前網(wǎng)絡是否是外區(qū)網(wǎng)，如果是外區(qū)網(wǎng)，移動節(jié)點就從外區(qū)代理處獲得轉交地址。
移動IP中的轉交地址注冊，是指移動節(jié)點將在外區(qū)網(wǎng)獲得的轉交地址告知歸屬代理，以便歸屬代理使用該轉交地址將歸屬地址的數(shù)據(jù)包通過隧道轉發(fā)給位于外區(qū)網(wǎng)的移動節(jié)點。
移動IP中的取消注冊，是指當移動節(jié)點從外區(qū)網(wǎng)回到歸屬網(wǎng)時，它將向歸屬代理發(fā)送取消轉交地址注冊的請求，以便恢復在歸屬網(wǎng)的正常通信。
當移動節(jié)點13位于外區(qū)網(wǎng)12上時，位于分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡16的固定主機17發(fā)給移動節(jié)點13歸屬地址的數(shù)據(jù)包被其歸屬代理14接收，歸屬代理14利用隧道技術，將原始IP數(shù)據(jù)包封裝在轉發(fā)的IP數(shù)據(jù)包中，從而使原始IP數(shù)據(jù)包原封不動的轉發(fā)到移動節(jié)點13的轉交地址，由隧道終點(外區(qū)代理15或移動節(jié)點13本身)接收，然后解除隧道封裝，并最終把原始IP數(shù)據(jù)包傳送到移動節(jié)點13。
在相反方向，即移動節(jié)點13向固定主機17發(fā)送數(shù)據(jù)包時，則使用標準的IP路由選擇機制，無論移動節(jié)點13在歸屬網(wǎng)11內(nèi)還是在外區(qū)網(wǎng)12內(nèi)，移動節(jié)點13發(fā)出的數(shù)據(jù)包都被直接路由傳送到固定主機17，無需通過其歸屬代理14轉發(fā)。移動節(jié)點13的轉交地址僅用于歸屬代理14和外區(qū)代理15進行聯(lián)系，而不會被固定主機17所覺察感知。
二、分組無線網(wǎng)與無線局域網(wǎng)GPRS(General Packet Radio Service，即通用分組無線業(yè)務)是在GSM(Global System for Mobile Communications，即全球移動通信系統(tǒng))Phase2+階段引入的一種新型分組數(shù)據(jù)業(yè)務，它為用戶提供端到端的基于分組交換和傳輸技術的移動數(shù)據(jù)業(yè)務，能更有效的利用網(wǎng)絡資源，更好地適用于非周期性的突發(fā)數(shù)據(jù)業(yè)務。
下面參照圖2，對分組無線網(wǎng)(GPRS網(wǎng))和無線局域網(wǎng)(WLAN，即Wireless Local Area Network)混合部署的一般網(wǎng)絡結構進行描述。
通常，一個通用分組無線業(yè)務骨干網(wǎng)206連接有若干個GPRS子網(wǎng)服務區(qū)，每個子網(wǎng)服務區(qū)內(nèi)有一個或多個分組數(shù)據(jù)接入服務支持節(jié)點，這些節(jié)點被稱為服務通用分組無線業(yè)務支持節(jié)點(SGSN，即Serving GPRS SupportNode)。一般地，每個服務通用分組無線業(yè)務支持節(jié)點都與GSM移動通信網(wǎng)中的基站系統(tǒng)通過標準Gb接口相連，其中的基站系統(tǒng)由基站收發(fā)信機201，基站控制器202和分組控制單元203共同組成，這樣可以通過基站系統(tǒng)為移動臺提供分組數(shù)據(jù)服務。在圖2中，子網(wǎng)服務區(qū)220就有一個服務通用分組無線業(yè)務支持節(jié)點204，它通過Gb接口和基站系統(tǒng)相連。
服務通用分組無線業(yè)務支持節(jié)點204為移動臺提供移動性管理、路由選擇等服務，并執(zhí)行安全功能和接入控制。這里的移動臺是指在分組無線網(wǎng)與無線局域網(wǎng)混合部署的情況下能進行分組無線通信的雙?；蚨嗄＝K端設備，例如是集成了無線網(wǎng)卡芯片的分組無線蜂窩電話，或者是與能進行分組無線通信的蜂窩電話連接的具有無線網(wǎng)卡的便攜機。因此在圖2中，畫出了兩種不同接入位置下的移動臺，即通過基站系統(tǒng)接入的移動臺200，以及通過無線局域網(wǎng)210接入的移動臺211。移動臺還可以有其它多種具體實現(xiàn)方式。移動臺的用戶信息永久地保存在歸屬位置寄存器205(HLR，即Home LocateRegister)中。
其中的網(wǎng)關通用分組無線業(yè)務支持節(jié)點207(GGSN，即Gateway GPRSSupport Node)是用于接入外部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡和業(yè)務的節(jié)點。GPRS子網(wǎng)經(jīng)過網(wǎng)關通用分組無線業(yè)務支持節(jié)點207連接到數(shù)據(jù)網(wǎng)208，例如因特網(wǎng)或X.25網(wǎng)。為了發(fā)送和接收分組數(shù)據(jù)，移動臺要向服務通用分組無線業(yè)務支持節(jié)點204請求創(chuàng)建它所要使用的分組數(shù)據(jù)地址。這一操作使得在相應的網(wǎng)關通用分組無線業(yè)務支持節(jié)點207中得知該移動臺，然后移動臺便可開始與數(shù)據(jù)網(wǎng)208的互通。其中的服務通用分組無線業(yè)務支持節(jié)點204和網(wǎng)關通用分組無線業(yè)務支持節(jié)點207是GSM移動通信系統(tǒng)實現(xiàn)GPRS業(yè)務的核心實體。
把服務通用分組無線業(yè)務支持節(jié)點204、網(wǎng)關通用分組無線業(yè)務支持節(jié)點207等設備互連的運營者的通用分組無線業(yè)務骨干網(wǎng)206，可以通過例如IP網(wǎng)的本地網(wǎng)來實現(xiàn)。然而，不用運營者的內(nèi)部骨干網(wǎng)，而通過某一計算機提供所有的特性，也可以實現(xiàn)運營者的通用分組無線業(yè)務骨干網(wǎng)206。
無線接入網(wǎng)可以是GPRS/GSM系統(tǒng)的一部分。無線接入網(wǎng)包括空中接口Um，如圖2所示，該接口是系統(tǒng)性能的瓶頸。因此，GPRS網(wǎng)盡管其覆蓋范圍非常廣泛，但數(shù)據(jù)傳輸速率比較低，不能滿足移動用戶高速上網(wǎng)的要求。
無線局域網(wǎng)210作為一種快捷靈活的本地無線接入網(wǎng)，可以為熱點地區(qū)的移動臺提供較高速率的數(shù)據(jù)接入服務，而移動臺211通過接入控制器209完成身份認證、IP地址分配后接入數(shù)據(jù)網(wǎng)208，其無線接口的速率要遠遠高于GPRS網(wǎng)的Um接口的速率。但是無線局域網(wǎng)自身也存在著固有的弱點作為一種局部性的本地接入網(wǎng)手段，無線局域網(wǎng)無法提供用戶跨越較大地理范圍例如跨城市的漫游服務。
綜合利用分組無線網(wǎng)與無線局域網(wǎng)的各自特點，就產(chǎn)生了如圖2所示的混合部署網(wǎng)絡結構。從覆蓋范圍來看，覆蓋熱點地區(qū)的無線局域網(wǎng)同時也處在GPRS網(wǎng)的覆蓋范圍內(nèi)。這樣，移動臺可以利用GPRS網(wǎng)或無線局域網(wǎng)隨時隨地獲得分組數(shù)據(jù)服務，在熱點地區(qū)可以優(yōu)先選擇使用無線局域網(wǎng)以獲得高速的數(shù)據(jù)接入，在其它沒有無線局域網(wǎng)部署的大范圍地區(qū)可以使用GPRS網(wǎng)以獲得時時在線的數(shù)據(jù)服務。
上述的混合部署網(wǎng)絡結構存在著如下缺點，即一旦移動臺在無線局域網(wǎng)和GPRS網(wǎng)間切換時，伴隨著獲得新的分組數(shù)據(jù)地址，不得不中斷正在進行的網(wǎng)絡應用，無法實現(xiàn)對網(wǎng)絡的不間斷的無縫訪問。而且在移動臺進行網(wǎng)間切換時，如果僅僅只是簡單的利用移動IP的基本方法，則一方面無法滿足移動臺的頻繁移動切換的特性，即無法保證移動臺在頻繁切換時網(wǎng)絡應用的連續(xù)性；另一方面也難以與分組無線網(wǎng)絡相結合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為克服現(xiàn)有技術的分組無線網(wǎng)與無線局域網(wǎng)混合部署中存在的上述不足，借鑒移動IP的基本思想，對分組無線網(wǎng)與無線局域網(wǎng)做出相應的改進，提供一種用于分組無線網(wǎng)與無線局域網(wǎng)混合部署的無縫漫游方法，使移動臺在分組無線網(wǎng)與無線局域網(wǎng)之間切換時無需中斷正在進行的網(wǎng)絡應用，實現(xiàn)移動臺對網(wǎng)絡的不間斷的無縫訪問。
本發(fā)明的技術方案在于，一種用于分組無線網(wǎng)與無線局域網(wǎng)混合部署的無縫漫游方法，其特征在于，通過以下步驟實現(xiàn)對網(wǎng)絡不間斷的無縫漫游(1)移動代理周期性地輪詢其服務區(qū)內(nèi)的移動節(jié)點，如果某一移動節(jié)點離開該移動代理的服務區(qū)，則所述移動代理向相鄰的其它移動代理發(fā)送廣播查詢請求消息，同時開始對它所收到的發(fā)給所述移動節(jié)點的數(shù)據(jù)包進行緩存；(2)所述相鄰的其它移動代理收到廣播查詢請求消息后，在各自的服務區(qū)內(nèi)對所述移動節(jié)點進行廣播查詢；(3)所述移動節(jié)點收到廣播查詢后，發(fā)出應答消息，收到所述應答消息的新移動代理向原移動代理發(fā)送針對所述查詢請求消息的響應消息；(4)移動節(jié)點進行位置變更，原移動代理結束對收到的發(fā)給移動節(jié)點的數(shù)據(jù)包的緩存，并將這些數(shù)據(jù)包發(fā)給新移動代理，后續(xù)的數(shù)據(jù)包通過所述新移動代理發(fā)給所述移動節(jié)點，從而完成由原移動代理服務區(qū)向新移動代理服務區(qū)的無縫漫游切換。
根據(jù)本發(fā)明所述的方法，如果所述原移動代理及新移動代理都是外區(qū)代理，則在所述第(4)步中，移動節(jié)點從新外區(qū)代理處獲得新轉交地址，并將該新轉交地址發(fā)送到移動節(jié)點的歸屬代理；所述移動節(jié)點的歸屬代理向原外區(qū)代理發(fā)出移動節(jié)點位置變更消息，原外區(qū)代理結束對收到的發(fā)給移動節(jié)點的數(shù)據(jù)包的緩存，并將這些數(shù)據(jù)包發(fā)給新外區(qū)代理；所述移動節(jié)點的歸屬代理將后續(xù)的數(shù)據(jù)包通過隧道轉發(fā)給位于所述新外區(qū)代理服務區(qū)內(nèi)的移動節(jié)點，移動節(jié)點完成由原外區(qū)代理服務區(qū)向新外區(qū)代理服務區(qū)的無縫漫游切換。
根據(jù)本發(fā)明所述的方法，如果所述原移動代理是外區(qū)代理而所述新移動代理是歸屬代理，則在所述第(4)步中，所述移動節(jié)點向歸屬代理發(fā)送取消原轉交地址注冊的請求；移動節(jié)點的歸屬代理向原外區(qū)代理發(fā)出移動節(jié)點位置變更消息，原外區(qū)代理結束對收到的發(fā)給移動節(jié)點的數(shù)據(jù)包的緩存，并將這些數(shù)據(jù)包發(fā)給移動節(jié)點的歸屬代理；歸屬代理將后續(xù)的數(shù)據(jù)包直接發(fā)給位于所述歸屬代理服務區(qū)內(nèi)的移動節(jié)點，移動節(jié)點恢復在歸屬代理服務區(qū)內(nèi)的正常通信，可直接發(fā)送和接收數(shù)據(jù)包，移動節(jié)點完成由原外區(qū)代理服務區(qū)向歸屬代理服務區(qū)的無縫漫游切換。
根據(jù)本發(fā)明所述的方法，如果所述原移動代理是歸屬代理而所述新移動代理是外區(qū)代理，則在所述第(4)步中，所述移動節(jié)點從新外區(qū)代理處獲得轉交地址，并將該轉交地址發(fā)送到所述歸屬代理；所述歸屬代理結束對發(fā)給移動節(jié)點的數(shù)據(jù)包的緩存，并將這些數(shù)據(jù)包發(fā)給新外區(qū)代理；所述歸屬代理將后續(xù)的數(shù)據(jù)包通過隧道轉發(fā)給位于所述外區(qū)代理服務區(qū)內(nèi)的移動節(jié)點，移動節(jié)點完成從歸屬代理服務區(qū)向外區(qū)代理服務區(qū)的無縫漫游切換。
根據(jù)本發(fā)明所述的方法，當一個移動節(jié)點初始登錄時所述移動節(jié)點接收由其所在服務區(qū)的移動代理所發(fā)出的可用性消息，并判斷所進入的是其歸屬代理服務區(qū)還是外區(qū)代理服務區(qū)；如果進入的是歸屬代理服務區(qū)，則所述移動節(jié)點在歸屬代理服務區(qū)內(nèi)進行正常通信，可直接發(fā)送和接收數(shù)據(jù)包；如果進入的是外區(qū)代理服務區(qū)，則所述移動節(jié)點從所述外區(qū)代理處獲得轉交地址，并將該轉交地址發(fā)送到所述移動節(jié)點的歸屬代理，所述歸屬代理將發(fā)給所述移動節(jié)點的數(shù)據(jù)包通過隧道轉發(fā)給位于所述外區(qū)代理服務區(qū)內(nèi)的移動節(jié)點。
實施本發(fā)明的方法具有以下優(yōu)點綜合利用了分組無線網(wǎng)與無線局域網(wǎng)的各自優(yōu)勢，使得移動節(jié)點在分組無線網(wǎng)與無線局域網(wǎng)之間切換時，無需中斷正在進行的網(wǎng)絡應用，實現(xiàn)了移動節(jié)點對這個混合部署網(wǎng)絡的不間斷的無縫訪問與漫游。本發(fā)明的另一個優(yōu)點就是，分組無線網(wǎng)與無線局域網(wǎng)混合部署的移動IP支持可以成為網(wǎng)絡運營商的一個新業(yè)務，運營商可以針對該業(yè)務對用戶計費。


圖1是移動IP的基本原理說明示意圖；圖2是分組無線網(wǎng)與無線局域網(wǎng)混合部署的整體網(wǎng)絡結構圖；圖3是本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的整體網(wǎng)絡結構圖；圖4是描述圖3的移動節(jié)點應用本發(fā)明方法的流程圖。
具體實施例方式
在本發(fā)明中，漫游是指移動節(jié)點在歸屬網(wǎng)和外區(qū)網(wǎng)之間的移動，或者是移動節(jié)點在不同的外區(qū)網(wǎng)之間的移動；移動節(jié)點是指應用了無縫漫游方法后的，如前文所述的混合部署系統(tǒng)中的移動臺。
在如圖3所示的本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的整體網(wǎng)絡結構圖中，其基本網(wǎng)絡架構與圖2完全一致。從覆蓋范圍來看，覆蓋熱點地區(qū)的第一無線局域網(wǎng)317和第二無線局域網(wǎng)304有部分交叉覆蓋，它們同時也處在GPRS網(wǎng)的子網(wǎng)服務區(qū)320的覆蓋范圍內(nèi)。在本實施例中，假設移動節(jié)點305首先登錄到歸屬網(wǎng)——第一無線局域網(wǎng)317，所以在圖2的基礎上增加了歸屬網(wǎng)第一無線局域網(wǎng)317的歸屬代理315，在本實施例中歸屬代理315在接入控制器314處實現(xiàn)。
隨后，移動節(jié)點305離開第一無線局域網(wǎng)317，漫游到GPRS網(wǎng)的子網(wǎng)服務區(qū)320內(nèi)，此時GPRS網(wǎng)就是移動節(jié)點的外區(qū)網(wǎng)，所以在圖2的基礎上增加外區(qū)網(wǎng)GPRS網(wǎng)的第一外區(qū)代理311，在本實施例中，第一外區(qū)代理在網(wǎng)關通用分組無線業(yè)務支持節(jié)點312處實現(xiàn)。當然，第一外區(qū)代理311也可以在其它地方實現(xiàn)，例如服務通用分組無線業(yè)務支持節(jié)點306處，這種情況下需要對GPRS骨干網(wǎng)傳輸協(xié)議進行一些修改，網(wǎng)關通用分組無線業(yè)務支持節(jié)點312和服務通用分組無線業(yè)務支持節(jié)點306之間不再利用GTP(GPRSTunneling Protocol，即GPRS隧道協(xié)議)傳輸數(shù)據(jù)，而是利用移動IP協(xié)議直接把封裝的數(shù)據(jù)包從網(wǎng)關通用分組無線業(yè)務支持節(jié)點312隧穿到服務通用分組無線業(yè)務支持節(jié)點306，再由服務通用分組無線業(yè)務支持節(jié)點306負責把解除封裝后的原始數(shù)據(jù)包傳送給移動節(jié)點305。
當移動節(jié)點305又進一步漫游到第二無線局域網(wǎng)304并優(yōu)先使用該無線局域網(wǎng)時(在本實施例中，當移動節(jié)點同時處在無線局域網(wǎng)和GPRS網(wǎng)的覆蓋范圍內(nèi)時，移動節(jié)點總是優(yōu)先使用數(shù)據(jù)傳輸速率較高的無線局域網(wǎng))，第二無線局域網(wǎng)304就成為了移動節(jié)點305的新的外區(qū)網(wǎng)，此時新的第二外區(qū)代理309在接入控制器308處實現(xiàn)。
當移動節(jié)點305重新回到歸屬網(wǎng)第一無線局域網(wǎng)317時，第二外區(qū)代理309就成了原外區(qū)代理。移動節(jié)點305進行取消注冊，恢復在歸屬網(wǎng)無線局域網(wǎng)317里的正常通信。
現(xiàn)參照圖4并結合圖3來說明根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的具體漫游切換步驟首先，在分組無線網(wǎng)與無線局域網(wǎng)混合部署的系統(tǒng)中，各個移動代理實體(例如歸屬代理315，第一外區(qū)代理311，第二外區(qū)代理309等等)都廣播自己的可用性消息，供移動到本服務區(qū)內(nèi)的移動節(jié)點接收檢測，每一個服務區(qū)內(nèi)的移動代理既是本服務區(qū)的歸屬代理，同時也是其它服務區(qū)的外區(qū)代理；當移動節(jié)點305在外區(qū)網(wǎng)絡GPRS網(wǎng)的子網(wǎng)服務區(qū)320初始登錄時，移動節(jié)點305檢測到第一外區(qū)代理311廣播的可用性消息，移動節(jié)點305就進行代理發(fā)現(xiàn)，并進行轉交地址注冊；轉交地址注冊完成后，歸屬代理315就使用移動節(jié)點305的轉交地址，將目標地址為移動節(jié)點305歸屬地址的數(shù)據(jù)包(例如，固定主機316發(fā)給移動節(jié)點305的數(shù)據(jù)包)通過隧道轉發(fā)給位于第一外區(qū)代理311服務區(qū)內(nèi)的移動節(jié)點305；第一外區(qū)代理311周期性地輪詢本服務區(qū)內(nèi)的移動節(jié)點，檢測移動節(jié)點305是否離開本服務區(qū)？如果輪詢檢測的結果是移動節(jié)點305仍然在本服務區(qū)內(nèi)，則保持原來的路由不變；如果輪詢檢測的結果是移動節(jié)點305離開了本代理的服務區(qū)，則第一外區(qū)代理311就會向它相鄰的各個移動代理(例如第二外區(qū)代理309，歸屬代理315等等)發(fā)送廣播查詢請求消息，請求檢測報告移動節(jié)點305的最新位置，同時第一外區(qū)代理311開始對歸屬代理315的發(fā)給移動節(jié)點305的IP數(shù)據(jù)包進行緩存。因為此時歸屬代理315尚未獲得移動節(jié)點305的更新的捆綁信息，所以仍然會把IP數(shù)據(jù)包發(fā)給移動節(jié)點305的原第一外區(qū)代理311；各個相鄰的移動代理收到廣播查詢請求消息后，在各自的服務區(qū)內(nèi)對移動節(jié)點進行廣播查詢，移動節(jié)點305收到廣播查詢后，做出應答，在圖3的實施例中，移動節(jié)點305從GPRS網(wǎng)又漫游至第二無線局域網(wǎng)304并優(yōu)先使用該無線局域網(wǎng)，即從第一外區(qū)代理311的服務區(qū)又漫游至第二外區(qū)代理309的服務區(qū)，收到移動節(jié)點305應答消息后的新的第二外區(qū)代理309向原第一外區(qū)代理311發(fā)送查詢請求響應消息，同時進行移動節(jié)點305在新服務區(qū)內(nèi)的轉交地址注冊登記；移動節(jié)點的歸屬代理向原第一外區(qū)代理311發(fā)出移動節(jié)點位置變更消息后，原第一外區(qū)代理311結束它對收到的發(fā)給移動節(jié)點的IP數(shù)據(jù)包的緩存，將這些數(shù)據(jù)包發(fā)給新的第二外區(qū)代理309，這樣，可以避免在移動節(jié)點從一個服務區(qū)切換到另一個服務區(qū)的過程中的數(shù)據(jù)丟失，在圖3的實施例中，歸屬代理315向原第一外區(qū)代理311發(fā)出移動節(jié)點305位置變更消息后，原第一外區(qū)代理311結束它對收到的發(fā)給移動節(jié)點305的IP數(shù)據(jù)包的緩存，將這些數(shù)據(jù)包發(fā)給第二無線局域網(wǎng)304中的新的第二外區(qū)代理309；移動節(jié)點305的歸屬代理315將后續(xù)的IP數(shù)據(jù)隧穿到新的第二外區(qū)代理309，這樣移動節(jié)點305就完成了從原第一外區(qū)代理311的服務區(qū)向新第二外區(qū)代理309的服務區(qū)的無縫漫游切換，此后，任何發(fā)給移動節(jié)點305的歸屬地址的IP數(shù)據(jù)都會被歸屬代理315路由至新的第二外區(qū)代理309，從而實現(xiàn)了移動節(jié)點305的無縫漫游；如果移動節(jié)點305最終又從某個外區(qū)網(wǎng)回到了歸屬網(wǎng)第一無線局域網(wǎng)317，移動節(jié)點305就進行取消注冊，同時歸屬代理315向原外區(qū)代理發(fā)送查詢請求響應消息，在移動節(jié)點305完成取消注冊之前，原外區(qū)代理仍然對移動節(jié)點305的歸屬代理315發(fā)來的IP數(shù)據(jù)包進行緩存，直到歸屬代理315向原外區(qū)代理發(fā)出移動節(jié)點305位置變更消息，原外區(qū)代理結束它對收到的發(fā)給移動節(jié)點305的IP數(shù)據(jù)包的緩存，將這些緩存的數(shù)據(jù)包發(fā)給歸屬代理315，移動節(jié)點305完成取消注冊后，恢復在歸屬網(wǎng)315中的正常通信。
當然，本發(fā)明中的移動節(jié)點可以首先登錄到GPRS網(wǎng)并設定相應的IP地址，例如由網(wǎng)關通用分組無線業(yè)務支持節(jié)點(GGSN)分配IP地址，因此GPRS網(wǎng)就是移動節(jié)點的歸屬網(wǎng)，歸屬代理在GGSN處實現(xiàn)(當然，歸屬代理也可以在其它地方實現(xiàn)，例如SGSN處)。隨后，移動節(jié)點漫游到無線局域網(wǎng)的服務區(qū)內(nèi)，無線局域網(wǎng)就是移動節(jié)點的外區(qū)網(wǎng)，外區(qū)代理在無線局域網(wǎng)的接入控制器處實現(xiàn)。
本發(fā)明中，如果移動節(jié)點支持移動IP協(xié)議，則可以進行路由優(yōu)化，避免移動IP中的三角路由問題(非對稱路由問題)。即固定主機發(fā)給移動節(jié)點的數(shù)據(jù)必須經(jīng)由歸屬代理封裝轉發(fā)后才能到達移動節(jié)點的轉發(fā)地址；而移動節(jié)點發(fā)出的數(shù)據(jù)可以直接路由到固定主機。
另外，如果采用IP v6技術和無界地址自動配置(Stateless Address AutoConfiguration)和鄰居發(fā)現(xiàn)(Neighbor Discovery)配置技術，在上述實施方案中就不再需要外區(qū)代理了。
同樣，本發(fā)明還可以應用于其它移動通信系統(tǒng)和無線局域網(wǎng)混合部署的情況，例如第三代移動通信系統(tǒng)(UMTS，即Universal MobileTelecommunication System，IMT2000 International Mobile Telecommunication)和無線局域網(wǎng)混合部署等等。
以上描述只是說明了本發(fā)明的一些優(yōu)選實施方式，然而，本發(fā)明并不局限于這些實例或所用名詞術語，而可以在附屬權利要求書的范圍和實質內(nèi)變化。
權利要求
1.一種用于分組無線網(wǎng)與無線局域網(wǎng)混合部署的無縫漫游方法，其特征在于，通過以下步驟實現(xiàn)對網(wǎng)絡無間斷的無縫漫游(1)移動代理周期性地輪詢其服務區(qū)內(nèi)的移動節(jié)點，如果某一移動節(jié)點離開該移動代理的服務區(qū)，則所述移動代理向相鄰的其它移動代理發(fā)送廣播查詢請求消息，同時開始對收到的發(fā)給所述移動節(jié)點的數(shù)據(jù)包進行緩存；(2)所述相鄰的其它移動代理收到廣播查詢請求消息后，在各自的服務區(qū)內(nèi)對所述移動節(jié)點進行廣播查詢；(3)所述移動節(jié)點收到廣播查詢后，發(fā)出應答消息，收到所述應答消息的新移動代理向原移動代理發(fā)送針對所述查詢請求消息的響應消息；(4)移動節(jié)點進行位置變更，原移動代理結束對收到的發(fā)給移動節(jié)點的數(shù)據(jù)包的緩存，并將這些數(shù)據(jù)包發(fā)給新移動代理，后續(xù)的數(shù)據(jù)包通過所述新移動代理發(fā)給所述移動節(jié)點，從而完成由原移動代理服務區(qū)向新移動代理服務區(qū)的無縫漫游切換。
2.根據(jù)權利要求1所述方法，其特征在于，如果所述原移動代理及新移動代理都是外區(qū)代理，則在所述第(4)步中，移動節(jié)點從新外區(qū)代理處獲得新轉交地址，并將該新轉交地址發(fā)送到移動節(jié)點的歸屬代理；所述移動節(jié)點的歸屬代理向原外區(qū)代理發(fā)出移動節(jié)點位置變更消息，原外區(qū)代理結束對收到的發(fā)給移動節(jié)點的數(shù)據(jù)包的緩存，并將這些數(shù)據(jù)包發(fā)給新外區(qū)代理；所述移動節(jié)點的歸屬代理將后續(xù)的數(shù)據(jù)包通過隧道轉發(fā)給位于所述新外區(qū)代理服務區(qū)內(nèi)的移動節(jié)點，移動節(jié)點完成由原外區(qū)代理服務區(qū)向新外區(qū)代理服務區(qū)的無縫漫游切換。
3.根據(jù)權利要求1所述方法，其特征在于，如果所述原移動代理是外區(qū)代理而所述新移動代理是歸屬代理，則在所述第(4)步中，所述移動節(jié)點向歸屬代理發(fā)送取消原轉交地址注冊的請求；移動節(jié)點的歸屬代理向原外區(qū)代理發(fā)出移動節(jié)點位置變更消息，原外區(qū)代理結束對收到的發(fā)給移動節(jié)點的數(shù)據(jù)包的緩存，并將這些數(shù)據(jù)包發(fā)給移動節(jié)點的歸屬代理；歸屬代理將后續(xù)的數(shù)據(jù)包直接發(fā)給位于所述歸屬代理服務區(qū)內(nèi)的移動節(jié)點，移動節(jié)點恢復在歸屬代理服務區(qū)內(nèi)的正常通信，可直接發(fā)送和接收數(shù)據(jù)包，移動節(jié)點完成由原外區(qū)代理服務區(qū)向歸屬代理服務區(qū)的無縫漫游切換。
4.根據(jù)權利要求1所述方法，其特征在于，如果所述原移動代理是歸屬代理而所述新移動代理是外區(qū)代理，則在所述第(4)步中，所述移動節(jié)點從新外區(qū)代理處獲得轉交地址，并將該轉交地址發(fā)送到所述歸屬代理；所述歸屬代理結束對發(fā)給移動節(jié)點的數(shù)據(jù)包的緩存，并將這些數(shù)據(jù)包發(fā)給新外區(qū)代理；所述歸屬代理將后續(xù)的數(shù)據(jù)包通過隧道轉發(fā)給位于所述外區(qū)代理服務區(qū)內(nèi)的移動節(jié)點，移動節(jié)點完成從歸屬代理服務區(qū)向外區(qū)代理服務區(qū)的無縫漫游切換。
5.根據(jù)權利要求1-4中任一項所述方法，其特征在于，當一個移動節(jié)點初始登錄時所述移動節(jié)點接收由其所在服務區(qū)的移動代理所發(fā)出的可用性消息，并判斷所進入的是其歸屬代理服務區(qū)還是外區(qū)代理服務區(qū)；如果進入的是歸屬代理服務區(qū)，則所述移動節(jié)點在歸屬代理服務區(qū)內(nèi)進行正常通信，可直接發(fā)送和接收數(shù)據(jù)包；如果進入的是外區(qū)代理服務區(qū)，則所述移動節(jié)點從所述外區(qū)代理處獲得轉交地址，并將該轉交地址發(fā)送到所述移動節(jié)點的歸屬代理，所述歸屬代理將發(fā)給所述移動節(jié)點的數(shù)據(jù)包通過隧道轉發(fā)給位于所述外區(qū)代理服務區(qū)內(nèi)的移動節(jié)點。
6.根據(jù)權利要求1-4中任一項所述方法，其特征在于，所述歸屬代理在分組無線網(wǎng)的網(wǎng)關通用分組無線業(yè)務支持節(jié)點處實現(xiàn)；所述原外區(qū)代理和新外區(qū)代理都在無線接入網(wǎng)的控制器處實現(xiàn)。
7.根據(jù)權利要求1-4中任一項所述方法，其特征在于，所述歸屬代理在無線接入網(wǎng)的控制器處實現(xiàn)，所述原外區(qū)代理和新外區(qū)代理中的一個在分組無線網(wǎng)的網(wǎng)關通用分組無線業(yè)務支持節(jié)點處實現(xiàn)，另一個在無線接入網(wǎng)的控制器處實現(xiàn)。
全文摘要
一種用于分組無線網(wǎng)與無線局域網(wǎng)混合部署的無縫漫游方法，其中，移動代理周期性地輪詢其服務區(qū)內(nèi)的移動節(jié)點，如果某一移動節(jié)點離開該服務區(qū)，則向相鄰的其它移動代理發(fā)送廣播查詢請求消息，同時開始對發(fā)給所述移動節(jié)點的數(shù)據(jù)包進行緩存；其它移動代理收到廣播查詢請求消息后，在各自的服務區(qū)內(nèi)對移動節(jié)點進行廣播查詢；移動節(jié)點收到廣播查詢后發(fā)出應答消息，收到應答消息的新移動代理向原移動代理發(fā)送響應消息；然后移動節(jié)點進行位置變更，原移動代理結束對發(fā)給移動節(jié)點的數(shù)據(jù)包的緩存，并將這些數(shù)據(jù)包發(fā)給新移動代理，后續(xù)的數(shù)據(jù)包經(jīng)所述新移動代理發(fā)給所述移動節(jié)點，從而完成由原移動代理服務區(qū)向新移動代理服務區(qū)的無縫漫游切換。
文檔編號H04W36/00GK1499889SQ0214513
公開日2004年5月26日 申請日期2002年11月5日 優(yōu)先權日2002年11月5日
發(fā)明者張凱, 陳磊, 王炎, 杭靠文, 莊文東, 凱 張 申請人:深圳市中興通訊股份有限公司