專(zhuān)利名稱(chēng)：為無(wú)縫ip級(jí)別的切換確定最佳目標(biāo)訪問(wèn)路由器的協(xié)議的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一般來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及電信網(wǎng)絡(luò)。具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及用于在移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)無(wú)縫移動(dòng)性的機(jī)制。
背景技術(shù)：
用于移動(dòng)設(shè)備的電信網(wǎng)絡(luò)包括蜂窩式通信系統(tǒng)；移動(dòng)因特網(wǎng)協(xié)議(IP)網(wǎng)絡(luò)；尋呼系統(tǒng)；等等。蜂窩式系統(tǒng)一般來(lái)說(shuō)允許移動(dòng)終端通過(guò)在發(fā)射塔和關(guān)聯(lián)的基站之間“切換”本地通信鏈路而在不同的區(qū)域移動(dòng)。同樣，移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)允許啟用IP的設(shè)備(如無(wú)線個(gè)人數(shù)字助理(PDA))和移動(dòng)計(jì)算機(jī)在不同的區(qū)域之間移動(dòng)， 同時(shí)保持與因特網(wǎng)的連接。
移動(dòng)設(shè)備可以使用不同的基站和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)提供基于語(yǔ)音的連接和IP連接。例如，啟用Web的蜂窩電話可以使用第一傳輸信道保持語(yǔ)音連接，使用第二(和獨(dú)立的)傳輸信道保持移動(dòng)IP連接，以便對(duì)于兩個(gè)信道獨(dú)立地發(fā)生切換。或者，語(yǔ)音業(yè)務(wù)可以與IP業(yè)務(wù)結(jié)合，以便為兩個(gè)業(yè)務(wù)保持單個(gè)連接。還可以以綜合業(yè)務(wù)在IP上提供語(yǔ)音連接。
圖1顯示了覆蓋三個(gè)業(yè)務(wù)區(qū)域SA1、SA2和SA3的常規(guī)移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，只顯示了IP業(yè)務(wù)，雖然如上所述，可以為語(yǔ)音業(yè)務(wù)提供了單獨(dú)的傳輸網(wǎng)絡(luò)。
如圖1所示，移動(dòng)終端MT在基站BS1(也稱(chēng)訪問(wèn)點(diǎn)或AP)服務(wù)的業(yè)務(wù)區(qū)域SA1內(nèi)?；綛S1連接到訪問(wèn)路由器AR1，而該路由器AR1又連接到因特網(wǎng)服務(wù)提供商ISP1，該ISP1提供到因特網(wǎng)的訪問(wèn)。諸如BS3之類(lèi)的其他基站也可以連接到訪問(wèn)路由器AR1，以便為移動(dòng)終端使用通用IP地址，即使終端可能經(jīng)過(guò)不同的業(yè)務(wù)區(qū)域。換句話說(shuō)，雖然當(dāng)移動(dòng)終端在業(yè)務(wù)區(qū)域SA1和業(yè)務(wù)區(qū)域SA3之間移動(dòng)時(shí)可能有射頻信道的切換，但是，可能不需要更改用于與移動(dòng)終端進(jìn)行通信的IP地址，因?yàn)橐蛱鼐W(wǎng)連接仍由相同的訪問(wèn)路由器AR1服務(wù)。
第二業(yè)務(wù)區(qū)域SA2由單獨(dú)的基站BS2服務(wù)，該基站又連接到不同的訪問(wèn)路由器AR2。由于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，訪問(wèn)路由器AR1和AR2使用不同的IP地址塊與在它們關(guān)聯(lián)的業(yè)務(wù)區(qū)域內(nèi)漫游的移動(dòng)終端進(jìn)行通信。如果移動(dòng)終端MT從業(yè)務(wù)區(qū)域SA1移到業(yè)務(wù)區(qū)域SA2，則需要某些機(jī)制來(lái)將因特網(wǎng)連接從訪問(wèn)路由器AR1切換到訪問(wèn)路由器AR2。同樣，如果業(yè)務(wù)區(qū)域SA1和SA2被比較大的邏輯距離隔開(kāi)(例如，AR1和AR2連接到不同的ISP)，則需要某些協(xié)調(diào)機(jī)制，以允許傳輸?shù)揭郧霸跇I(yè)務(wù)區(qū)域SA1操作的終端的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到業(yè)務(wù)區(qū)域SA2(如果該終端移到區(qū)域SA2)。
圖2描述了用于切換IP連接的一個(gè)常規(guī)方案。業(yè)務(wù)區(qū)域SA1由訪問(wèn)路由器AR1服務(wù)，該路由器被稱(chēng)為與特定移動(dòng)終端MT進(jìn)行通信的“主代理”。當(dāng)移動(dòng)終端MT在業(yè)務(wù)區(qū)域SA1內(nèi)移動(dòng)時(shí)，訪問(wèn)路由器AR1使用指定到訪問(wèn)路由器AR1的IP地址與移動(dòng)終端進(jìn)行通信。IP數(shù)據(jù)包(例如，電子郵件、Web頁(yè)面等等)通過(guò)因特網(wǎng)傳輸?shù)絀SP1，該ISP1將通信轉(zhuǎn)發(fā)到AR1，該AR1又知道特定IP連接與其業(yè)務(wù)區(qū)域中的移動(dòng)終端關(guān)聯(lián)。
如果移動(dòng)終端MT移到由不同的訪問(wèn)路由器AR2服務(wù)的不同的業(yè)務(wù)區(qū)域SA2，則以前傳輸?shù)紸R1的數(shù)據(jù)包不再達(dá)到移動(dòng)終端。一個(gè)常規(guī)的解決方案是廣告(例如，播放)業(yè)務(wù)區(qū)域SA2中的訪問(wèn)路由器AR2的存在，以便當(dāng)移動(dòng)終端MT移到業(yè)務(wù)區(qū)域SA2時(shí)，通知它訪問(wèn)路由器AR2的存在，它在業(yè)務(wù)區(qū)域SA2內(nèi)接收到用于通信的新IP地址。然后，移動(dòng)終端MT或訪問(wèn)路由器AR2將綁定更新發(fā)送到主代理AR1(例如，通過(guò)陸線LL或通過(guò)因特網(wǎng))，以便主代理AR1知道將允許數(shù)據(jù)包達(dá)到業(yè)務(wù)區(qū)域SA2中的移動(dòng)終端的IP地址。主代理將此地址當(dāng)作“轉(zhuǎn)交”地址，所有到原始IP地址的其他數(shù)據(jù)包都被轉(zhuǎn)發(fā)到新IP地址。本質(zhì)上，使用兩個(gè)單獨(dú)的IP地址與移動(dòng)終端進(jìn)行通信主代理地址和在附件的每一個(gè)新點(diǎn)更改的轉(zhuǎn)交地址。在因特網(wǎng)工程任務(wù)組(IETF)Request forComments(ICC)編號(hào)2002(1996年10月)中描述了此方案。
上述方案假設(shè)，在切換之前，原始訪問(wèn)路由器(AR1)知道目標(biāo)訪問(wèn)路由器(AR2)(例如，移動(dòng)終端MT從AR2接受了廣告，并被分配了一個(gè)IP地址，以便與它進(jìn)行通信)。如果在目標(biāo)區(qū)域中有多個(gè)訪問(wèn)路由器，其中每個(gè)都具有重疊的業(yè)務(wù)區(qū)域，移動(dòng)終端從它們中選擇不是件容易的事情。例如，假設(shè)移動(dòng)終端正在接收高帶寬視頻數(shù)據(jù)，同時(shí)，從一個(gè)業(yè)務(wù)區(qū)域中移出?？梢杂杏蓛蓚€(gè)不同的服務(wù)提供商控制的兩個(gè)訪問(wèn)路由器服務(wù)的兩個(gè)其他重疊的業(yè)務(wù)區(qū)域可用來(lái)接受移動(dòng)終端的IP連接的切換。這兩個(gè)訪問(wèn)路由器中的一個(gè)可能提供到因特網(wǎng)的高速訪問(wèn)，而另一個(gè)可能不。移動(dòng)終端沒(méi)有辦法從這兩個(gè)訪問(wèn)路由器中指定或選擇。
另一個(gè)問(wèn)題涉及切換速度。如圖2所示的常規(guī)情況可能不能提供快速的切換速度，因?yàn)樵谝苿?dòng)終端和新訪問(wèn)路由器AR2之間需要握手。如果IP連接的切換不能平穩(wěn)地執(zhí)行，則可能會(huì)丟失數(shù)據(jù)包。此外，如果將IP連接用于語(yǔ)音質(zhì)量的信號(hào)或音樂(lè)，則切換所產(chǎn)生的延遲可能會(huì)中斷連接，從而會(huì)讓人無(wú)法接受。
在涉及潛在地不同的(并且不兼容)的服務(wù)提供商服務(wù)的異類(lèi)網(wǎng)絡(luò)(使用不同的訪問(wèn)技術(shù))的情況下，在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中切換IP連接會(huì)產(chǎn)生另一個(gè)困難。再次參看圖1，如果業(yè)務(wù)區(qū)域SA1由MCI服務(wù)，而業(yè)務(wù)區(qū)域SA2由AT & T服務(wù)，那么，兩個(gè)服務(wù)提供商必須就協(xié)調(diào)機(jī)制進(jìn)行協(xié)商，以從彼此的系統(tǒng)中接受IP業(yè)務(wù)的切換。此外，當(dāng)向每一個(gè)服務(wù)提供商的系統(tǒng)中添加新的訪問(wèn)路由器時(shí)，必須在整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)(例如，從中央授權(quán)機(jī)構(gòu))傳達(dá)每一個(gè)新訪問(wèn)路由器的詳細(xì)信息，以確保兩個(gè)系統(tǒng)中的所有訪問(wèn)路由器能識(shí)別其他的訪問(wèn)路由器。這種方法可能會(huì)導(dǎo)致單一的故障點(diǎn)，并需要在不同的服務(wù)提供商之間協(xié)調(diào)努力。
在IP環(huán)境中提供無(wú)縫切換的問(wèn)題涉及因特網(wǎng)工程任務(wù)組(IETF)正在進(jìn)行的工作，即在Context Transfer，HandoffCandidate Discovery，and Seamless Mobility(SeaMoby)and MobileIP工作組中。已經(jīng)開(kāi)發(fā)了上下文傳輸和快速切換協(xié)議以分別交換涉及會(huì)話的信息或主動(dòng)地建立移動(dòng)IP連接。兩個(gè)協(xié)議都假設(shè)當(dāng)請(qǐng)求所希望的功能時(shí)目標(biāo)訪問(wèn)路由器是已知的(參見(jiàn)圖1)。雖然在SeaMoby工作組憲章中包括了切換備選，但是，迄今為止，還沒(méi)有研究出用于在物理上相鄰的訪問(wèn)路由器的發(fā)現(xiàn)協(xié)議。然而，已經(jīng)就獲取網(wǎng)絡(luò)元件的物理位置進(jìn)行了研究。諸如全球定位系統(tǒng)(GPS)之類(lèi)的位置跟蹤技術(shù)，提供了附加到定位系統(tǒng)的設(shè)備的物理位置信息。其他系統(tǒng)使用這樣的信息準(zhǔn)確地對(duì)設(shè)備進(jìn)行定位。然而，由于位置不是相對(duì)于訪問(wèn)技術(shù)的任何覆蓋區(qū)，位置信息不可用于備選選擇目的。
基于射頻技術(shù)的定位系統(tǒng)使用無(wú)線訪問(wèn)技術(shù)的信號(hào)來(lái)確定移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的位置。與GPS系統(tǒng)相比，所獲取的位置涉及用于進(jìn)行位置確定的基站的覆蓋區(qū)。然而，所獲取的位置是對(duì)于移動(dòng)節(jié)點(diǎn)特定的，并且不能給出訪問(wèn)路由器的重疊覆蓋區(qū)的任何指示。如此，這些系統(tǒng)不能用于確定在物理上相鄰的網(wǎng)絡(luò)元件。此外，位置確定通常對(duì)于所使用的訪問(wèn)技術(shù)是非常特定的，因此，不適合于多個(gè)訪問(wèn)技術(shù)的情況。除了缺乏所獲取的位置的準(zhǔn)確性之外，也沒(méi)有確定物理鄰近位置所需要的重疊覆蓋區(qū)的任何指示。
所需要的是一種解決如前所述的某些或所有問(wèn)題的系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種系統(tǒng)和方法以幫助在諸如移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)之類(lèi)的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行無(wú)縫切換。本發(fā)明的第一個(gè)方面能使訪問(wèn)路由器通過(guò)從移到該訪問(wèn)路由器的業(yè)務(wù)區(qū)域移動(dòng)終端接收信息，來(lái)動(dòng)態(tài)地了解在地理位置上相鄰的其他訪問(wèn)路由器。本發(fā)明的第二個(gè)方面可使訪問(wèn)路由器共享容量信息，而不要求集中的方案(例如，使用對(duì)等方法)。本發(fā)明的第三個(gè)方面可以根據(jù)與一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)訪問(wèn)路由器關(guān)聯(lián)的容量信息并根據(jù)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)方向，選擇目標(biāo)訪問(wèn)路由器并進(jìn)行切換。通過(guò)閱讀下面詳細(xì)說(shuō)明、附圖和所附的權(quán)利要求，本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見(jiàn)。


圖1顯示了覆蓋三個(gè)業(yè)務(wù)區(qū)域SA1、SA2和SA3的常規(guī)移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)。
圖2顯示了一個(gè)切換IP連接的常規(guī)方案，在該方案中，一個(gè)移動(dòng)終端向主代理AR1注冊(cè)，還使用第二個(gè)IP地址通過(guò)代理AR2的“轉(zhuǎn)交”進(jìn)行通信。
圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)系統(tǒng)，包括許多訪問(wèn)路由器AR1和AR2，每一個(gè)訪問(wèn)路由器都包括一個(gè)描述在地理位置上鄰近的訪問(wèn)路由器的容量的容量圖(304和308)。
圖4顯示了一個(gè)了解物理鄰近地區(qū)的方法中的用于從物理上相鄰的訪問(wèn)路由器獲取容量信息的步驟。
圖5顯示了一個(gè)方法中的用于根據(jù)以前存儲(chǔ)的容量信息選擇目標(biāo)訪問(wèn)路由器的步驟。
圖6顯示了從與第一個(gè)訪問(wèn)路由器AR1關(guān)聯(lián)的業(yè)務(wù)區(qū)域移到由三個(gè)不同的訪問(wèn)路由器AR2、AR3和AR4所服務(wù)的區(qū)域的移動(dòng)終端MT。
圖7顯示了配備有處理功能和執(zhí)行本發(fā)明的各個(gè)方面的存儲(chǔ)器的移動(dòng)終端701。
具體實(shí)施例方式
圖3顯示了一個(gè)使用本發(fā)明的各個(gè)原理的系統(tǒng)。如圖3所示，第一個(gè)訪問(wèn)路由器AR1服務(wù)于第一個(gè)業(yè)務(wù)區(qū)域(未顯示)，在該業(yè)務(wù)區(qū)域，可以定位移動(dòng)終端MT。雖然在圖3中未明確地顯示，但是，假設(shè)每一個(gè)訪問(wèn)路由器都通過(guò)覆蓋對(duì)應(yīng)的地理區(qū)域的一個(gè)或多個(gè)基站發(fā)送與接收數(shù)據(jù)包。還假設(shè)，每一個(gè)訪問(wèn)路由器都提供與因特網(wǎng)兼容的連接(例如，IP協(xié)議兼容性)，以便在每一個(gè)路由器中接收到的數(shù)據(jù)包都可以轉(zhuǎn)發(fā)到對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)區(qū)域內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)終端。每一個(gè)訪問(wèn)路由器都包括一個(gè)用于直接與訪問(wèn)路由器進(jìn)行通信的IP地址，和可以分配并由訪問(wèn)路由器用來(lái)與訪問(wèn)路由器服務(wù)的移動(dòng)終端進(jìn)行通信的一系列IP地址。為了說(shuō)明，顯示的AR1具有IP地址10.1.0.0，AR2具有IP地址10.2.0.0。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，每一個(gè)訪問(wèn)路由器都創(chuàng)建并維護(hù)一個(gè)存儲(chǔ)了涉及在地理位置上相鄰的其他訪問(wèn)路由器的信息本地容量圖(圖3中的元素304和308)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，隨著移動(dòng)終端MT移到由訪問(wèn)路由器服務(wù)的區(qū)域，移動(dòng)終端傳輸移動(dòng)終端將從中離開(kāi)的業(yè)務(wù)區(qū)域的訪問(wèn)路由器的IP地址。換句話說(shuō)，每一個(gè)移動(dòng)終端都將涉及以前使用的訪問(wèn)路由器(以前的路由器的身份，即，其IP地址)的信息傳遞給下一個(gè)訪問(wèn)路由器?？梢酝评?，由于從一個(gè)路由器的業(yè)務(wù)區(qū)域移到另一個(gè)路由器的業(yè)務(wù)區(qū)域，兩個(gè)路由器在地理位置上是相鄰的。一旦每一個(gè)訪問(wèn)路由器都了解另一個(gè)路由器，則它們可以交換容量信息，可以使用這些信息來(lái)選擇目標(biāo)訪問(wèn)路由器以便將來(lái)的切換使用。容量信息，以及物理鄰近地區(qū)AR圖，還可以通過(guò)手動(dòng)配置來(lái)構(gòu)建。
如圖3所示，訪問(wèn)路由器AR1包括學(xué)習(xí)功能301，選擇器功能302，以及交換功能303。同樣，除了容量圖308之外，訪問(wèn)路由器AR2包含這樣的功能(元素305、306和307)。還顯示了其他訪問(wèn)路由器AR3和AR4，沒(méi)有內(nèi)部詳細(xì)信息。一般而言，每一個(gè)學(xué)習(xí)功能301和307都從移到與訪問(wèn)路由器關(guān)聯(lián)的業(yè)務(wù)區(qū)域的移動(dòng)終端接收信息(例如，以前使用的訪問(wèn)路由器的IP地址)。
交換功能303和305響應(yīng)學(xué)習(xí)功能在兩個(gè)訪問(wèn)路由器之間交換容量信息。例如，當(dāng)移動(dòng)終端MT即將從AR1支持的業(yè)務(wù)區(qū)域移出并移入AR2的業(yè)務(wù)區(qū)域時(shí)，移動(dòng)終端向AR1傳輸原始訪問(wèn)路由器AR1的IP地址(在這種情況下，10.1.0.0)。作為響應(yīng)，學(xué)習(xí)功能307將AR1的IP地址存儲(chǔ)到容量圖308中，并使交換功能305向AR1傳輸一個(gè)請(qǐng)求(通過(guò)因特網(wǎng)，或通過(guò)其他裝置)以便交換容量信息。此后，相應(yīng)的訪問(wèn)路由器的交換功能303和305交換涉及每一個(gè)相應(yīng)的路由器的容量的容量信息(下面將比較詳細(xì)地描述)。例如，如果AR1可以支持28KBPS的鏈路帶寬，AR2可以支持56KBPS的鏈路帶寬，此信息存儲(chǔ)在每一個(gè)訪問(wèn)路由器的相應(yīng)的容量圖中。如此，每一個(gè)訪問(wèn)路由器都了解鄰近的路由器的容量。
選擇器功能302和306分別基于存儲(chǔ)在容量圖304和308中的容量信息為移動(dòng)終端選擇目標(biāo)訪問(wèn)路由器。例如，如果移動(dòng)終端MT即將從由AR1服務(wù)的業(yè)務(wù)區(qū)域移到由多個(gè)目標(biāo)訪問(wèn)路由器(例如，包括AR2和AR4)服務(wù)的業(yè)務(wù)區(qū)域，AR1中的選擇器功能302查詢?nèi)萘繄D304以判斷哪一個(gè)訪問(wèn)路由器最適合移動(dòng)終端MT所需要的容量。使用移動(dòng)檢測(cè)方案通知AR1，在移動(dòng)移動(dòng)終端時(shí)，哪些AR可由移動(dòng)終端達(dá)到。如下文將要詳細(xì)講述的，可以基于存儲(chǔ)在每一個(gè)路由器中的策略來(lái)選擇目標(biāo)路由器。
與每一個(gè)訪問(wèn)路由器關(guān)聯(lián)的容量都可以包括靜態(tài)容量(例如，路由器支持的帶寬、安全協(xié)議；服務(wù)提供商等等)和動(dòng)態(tài)容量(例如，當(dāng)前加載層次或網(wǎng)絡(luò)延遲)。圖3所示的示例包括所支持的帶寬；安全方案；連接到路由器的ISP；路由器的IP地址；服務(wù)質(zhì)量參數(shù)；以及動(dòng)態(tài)加載狀況。
圖3中描述的任何或所有功能可以使用在通用或特殊用途的數(shù)字計(jì)算機(jī)上執(zhí)行的計(jì)算機(jī)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。容量信息可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)或其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。可以修改常規(guī)訪問(wèn)路由器以包括圖3中說(shuō)明的功能。
假設(shè)移動(dòng)終端MT的用戶正在通過(guò)IP連接觀看電影，該連接要求256千字節(jié)/秒(KBPS)的連接帶寬。進(jìn)一步假設(shè)，終端MT即將從目前支持這樣的帶寬的訪問(wèn)路由器移到由兩個(gè)訪問(wèn)路由器AR2和AR4服務(wù)的區(qū)域。移動(dòng)檢測(cè)方案允許AR1知道在它移出業(yè)務(wù)區(qū)域SA1之后AR2和AR4可以覆蓋MT。訪問(wèn)路由器AR1中的選擇器功能302查詢?nèi)萘繄D304并判斷，在該區(qū)域中的兩個(gè)訪問(wèn)路由器中，只有AR4支持這樣的帶寬。此后，AR1安排移動(dòng)終端MT和訪問(wèn)路由器AR4之間的切換。進(jìn)行切換可以包括上下文傳輸?shù)倪^(guò)程(例如，參見(jiàn)R.Koodli and C Perkins，″AContext Transfer Framework for Seamless Mobility，″Work inProgress，Internet Draft，F(xiàn)ebruary 2001)或快速切換(例如，參見(jiàn)C.Tsirtsis et al.，″Fast Handovers for Mobile IPv6，″Work inProgress，Internet Draft，April 2001)。
可以以多種方式進(jìn)行切換，包括指示MT聯(lián)系A(chǔ)R4；向AR4發(fā)送一個(gè)消息以進(jìn)行切換；或用其它方式。可以理解，可以在另一個(gè)路由器、處理器、或移動(dòng)終端中執(zhí)行選擇功能。
假設(shè)移動(dòng)終端MT的用戶要求支持128位加密的高安全性連接。當(dāng)終端MT從一個(gè)業(yè)務(wù)區(qū)域移到另一個(gè)業(yè)務(wù)區(qū)域時(shí)，它通知舊的訪問(wèn)路由器有關(guān)可達(dá)到的訪問(wèn)路由器的列表的信息。舊的訪問(wèn)路由器基于MT的要求和相應(yīng)的鄰近路由器的存儲(chǔ)的容量信息選擇目標(biāo)路由器。下面將比較詳細(xì)地說(shuō)明選擇過(guò)程。當(dāng)然，也可以使用其他選擇方案。
圖4顯示了可用于根據(jù)移到與訪問(wèn)路由器關(guān)聯(lián)的業(yè)務(wù)區(qū)域了解物理鄰近地區(qū)和在不同的訪問(wèn)路由器之間共享容量信息的方法的步驟。在步驟403中，移動(dòng)終端MT檢測(cè)AR2的業(yè)務(wù)區(qū)域。在步驟402中，移動(dòng)終端將AR1的IP地址發(fā)送到AR2。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)MT接通時(shí)不發(fā)送IP地址；相反，它只在移動(dòng)終端的移動(dòng)期間發(fā)送。
在步驟405中，進(jìn)行檢查，以判斷AR1是否在AR2的容量圖中。假設(shè)它不在，那么，在步驟403中，AR2向AR1發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求(例如，通過(guò)因特網(wǎng))，請(qǐng)求AR1的一系列容量。在步驟404中，AR1和AR2交換容量(包括AR2的IP地址)，以便兩個(gè)訪問(wèn)路由器都了解另一個(gè)路由器的容量。
在一個(gè)實(shí)施例中，如果自從在路由器之間發(fā)生上一次切換之后過(guò)去了太長(zhǎng)的時(shí)間(例如，圖4中的步驟406)，每一個(gè)路由器的容量圖中的條目都可以清除。這樣的清除基于這樣的理論進(jìn)行從一個(gè)業(yè)務(wù)區(qū)域移到另一個(gè)業(yè)務(wù)區(qū)域的許多移動(dòng)終端將導(dǎo)致在該時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行若干次切換，在這樣的時(shí)間之后從一個(gè)特定路由器缺少任何切換可能表明，路由器已經(jīng)被刪除或禁用或其覆蓋區(qū)已經(jīng)更改，從而改變鄰近地區(qū)圖。
或者，在從其他路由器接收到非請(qǐng)求的消息時(shí)可以更改條目，表明容量的變化?？赡軙?huì)是這樣的情況，例如，對(duì)于諸如當(dāng)前負(fù)載狀況之類(lèi)的動(dòng)態(tài)容量。路由器可以定期向容量圖中的所有訪問(wèn)路由器傳輸請(qǐng)求，以尋求更新的容量信息的交換。
可以手動(dòng)建立初始容量圖，然后如上文所概述的，在一段時(shí)間內(nèi)動(dòng)態(tài)地更新。
圖5顯示了可用于選擇目標(biāo)訪問(wèn)路由器以實(shí)現(xiàn)到選定的目標(biāo)訪問(wèn)路由器的切換的方法的步驟。在步驟501中，移動(dòng)終端在移動(dòng)到多個(gè)AR的覆蓋區(qū)時(shí)檢測(cè)多個(gè)AR的業(yè)務(wù)區(qū)域。在步驟502中，這些AR的列表被發(fā)送到當(dāng)前服務(wù)訪問(wèn)路由器，例如，AR1。在步驟503中，AR1判斷符合MT的和通用AR要求的可達(dá)到的AR和容量圖中的那些AR的交集。如果該交集是空的，則可能應(yīng)用兩個(gè)不同的策略。在第一個(gè)(步驟504)中，AR1判斷可達(dá)到的AR和容量圖中包含的所有鄰近的交集。當(dāng)應(yīng)用第二個(gè)策略(步驟505)時(shí)，一個(gè)故障指示被提供給移動(dòng)終端MT，表明基于所提供的要求的切換不可行。然后，與移動(dòng)終端協(xié)作的當(dāng)前AR可以判斷移動(dòng)終端是否可以切換到鄰近AR之中的AR，并且移動(dòng)終端可以聽(tīng)見(jiàn)的，并且部分地最適合移動(dòng)終端的要求。如果它啟動(dòng)了切換過(guò)程，這還可能是當(dāng)前AR的策略決策。在步驟506中，AR1從交集中選擇目標(biāo)訪問(wèn)路由器。在步驟507中，AR1啟動(dòng)了到選定的目標(biāo)訪問(wèn)路由器的切換。
應(yīng)該理解，每一個(gè)移動(dòng)終端MT都可以直接將一個(gè)訪問(wèn)路由器的容量傳輸?shù)搅硪辉L問(wèn)路由器，以便執(zhí)行容量信息的共享，而不是要求每一個(gè)訪問(wèn)路由器都將消息傳輸?shù)搅硪粋€(gè)訪問(wèn)路由器。此外，不是在訪問(wèn)路由器中進(jìn)行容量匹配，每一個(gè)移動(dòng)終端都可以基于從一個(gè)潛在的目標(biāo)訪問(wèn)路由器傳輸?shù)娜萘啃畔?，?dú)自判斷哪一個(gè)目標(biāo)訪問(wèn)路由器是最佳的(例如，容量圖可以傳輸?shù)揭苿?dòng)終端，然后，該移動(dòng)終端進(jìn)行選擇)。或者，目標(biāo)路由器選擇可以基于其容量圖在原始訪問(wèn)路由器中進(jìn)行。
雖然上文是在業(yè)務(wù)區(qū)域之間移動(dòng)的上下文中進(jìn)行描述的，但是，本發(fā)明的原理甚至還可以在沒(méi)有業(yè)務(wù)區(qū)域移動(dòng)的情況下應(yīng)用，以在訪問(wèn)路由器之間平衡負(fù)載。例如，當(dāng)一個(gè)移動(dòng)終端移到一個(gè)由超載的訪問(wèn)路由器服務(wù)的業(yè)務(wù)區(qū)域時(shí)，超載的訪問(wèn)路由器可能了解到存在目前服務(wù)于移動(dòng)終端的路由器，并可以指示目前通過(guò)超載的訪問(wèn)路由器連接的一些移動(dòng)終端切換到新發(fā)現(xiàn)的訪問(wèn)路由器。
可以在路由器之間交換的容量是廣泛的，并可以包括靜態(tài)的和動(dòng)態(tài)的容量。示例包括路由器所支持的帶寬；動(dòng)態(tài)加載條件；安全方案；服務(wù)質(zhì)量(QoS)容量；文件格式(例如，MP3、JPEG、等等)；路由器的地理位置；流式媒體支持；傳輸技術(shù)(例如，CDMA、TDMA、GSM)；功率電平；估計(jì)的信號(hào)范圍；與其他訪問(wèn)路由器的接近程度；連接到路由器的ISP，當(dāng)前天氣狀況；音頻和/或視頻會(huì)議設(shè)施；成本(例如，每分鐘或每單位數(shù)據(jù)的價(jià)格)；促銷(xiāo)信息(例如，如果使用某些路由器，則免費(fèi)訪問(wèn))；廣告等等。支持一個(gè)以上的傳輸技術(shù)(例如，IEEE 802.11和GSM)的移動(dòng)終端在切換被接受之前可以指定這樣的容量要求訪問(wèn)路由器必須與支持任何一個(gè)傳輸技術(shù)的基站關(guān)聯(lián)。此外，路由器可以交換涉及每一個(gè)訪問(wèn)路由器與其關(guān)聯(lián)的訪問(wèn)點(diǎn)的信息?？梢允褂么诵畔椭L問(wèn)路由器選擇，如下面比較詳細(xì)地描述的。
雖然在一個(gè)實(shí)施例中容量只有在移動(dòng)終端移到一個(gè)不同的業(yè)務(wù)區(qū)域的情況下才進(jìn)行交換，但是，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，甚至在沒(méi)有業(yè)務(wù)區(qū)域移動(dòng)的情況下，每一個(gè)訪問(wèn)路由器都定期查詢存儲(chǔ)在其容量圖中的其他訪問(wèn)路由器(例如，每小時(shí)一次或每天一次)。此外，還可以理解，潛在的目標(biāo)訪問(wèn)路由器的網(wǎng)絡(luò)地址(或訪問(wèn)路由器的其他標(biāo)識(shí)信息)可以通過(guò)移動(dòng)終端傳輸回原始(當(dāng)前)訪問(wèn)路由器，而不是相反，以便允許共享鄰近地區(qū)信息。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)變種，訪問(wèn)路由器可以基于從一個(gè)移動(dòng)終端接收到的信息遞歸地共享信息。例如，假設(shè)一個(gè)移動(dòng)終端移到一個(gè)新業(yè)務(wù)區(qū)域并將以前的訪問(wèn)路由器的IP地址轉(zhuǎn)發(fā)到新訪問(wèn)路由器。如果容量圖包括地理信息(例如，路由器的當(dāng)前位置)或信號(hào)強(qiáng)度信息(例如，與同一個(gè)移動(dòng)終端關(guān)聯(lián)的當(dāng)前信號(hào)強(qiáng)度)，則新路由器可以推斷，其他訪問(wèn)路由器同樣也足夠近，以在其自己的容量圖中存儲(chǔ)。
原理可以應(yīng)用于本身是移動(dòng)的訪問(wèn)路由器。例如，假設(shè)在一個(gè)大城市的體育場(chǎng)舉行一個(gè)大的體育賽事。具有裝在汽車(chē)上的訪問(wèn)路由器和/或轉(zhuǎn)播設(shè)備的多個(gè)服務(wù)提供商可以停在體育場(chǎng)的旁邊，并為參加體育賽事的用戶的移動(dòng)終端提供服務(wù)。每一個(gè)用戶的移動(dòng)終端都可以根據(jù)每一個(gè)卡車(chē)的位置和能力選擇不同的服務(wù)提供商(和訪問(wèn)路由器)。一個(gè)卡車(chē)可能具有為愿意在它們的移動(dòng)終端上接受廣告的移動(dòng)終端以有限的帶寬提供免費(fèi)的訪問(wèn)的能力。另一個(gè)卡車(chē)可能提供較高帶寬的訪問(wèn)(例如，視頻速率)，但成本是每分鐘10美分。與每一個(gè)卡車(chē)關(guān)聯(lián)的路由器都可以根據(jù)在與每一輛卡車(chē)關(guān)聯(lián)的訪問(wèn)路由器之間移動(dòng)的移動(dòng)終端與其他路由器共享容量?？梢岳斫?，可以在一輛卡車(chē)上提供轉(zhuǎn)播設(shè)備，而在另一輛卡車(chē)或拖車(chē)上提供訪問(wèn)路由器。對(duì)于一個(gè)實(shí)施例如上所述，一旦停止發(fā)生從一個(gè)AR的物理鄰近圖中的一個(gè)特定AR的切換，它將被刪除。這是因?yàn)槲锢磬徑鼒D中的每一個(gè)條目都有與其關(guān)聯(lián)的壽命。當(dāng)在鄰近的AR之間發(fā)生切換時(shí)，此壽命被更新。
圖6顯示了從與第一個(gè)訪問(wèn)路由器AR1關(guān)聯(lián)的業(yè)務(wù)區(qū)域移到由三個(gè)不同的訪問(wèn)路由器AR2、AR3和AR4所服務(wù)的區(qū)域的移動(dòng)終端MT。到達(dá)體育場(chǎng)的移動(dòng)終端用戶可能從與訪問(wèn)路由器AR1關(guān)聯(lián)的一個(gè)業(yè)務(wù)區(qū)域移動(dòng)到由停在體育場(chǎng)的不同的卡車(chē)(例如，訪問(wèn)路由器AR2、AR3和AR4)支持的潛在地重疊的業(yè)務(wù)區(qū)域。隨著移動(dòng)用戶從與AR關(guān)聯(lián)的業(yè)務(wù)區(qū)域移到體育場(chǎng)并遇到體育場(chǎng)的多個(gè)訪問(wèn)路由器，訪問(wèn)路由器AR1將了解體育場(chǎng)的訪問(wèn)路由器的容量，然后將能夠有選擇地根據(jù)與體育場(chǎng)的每一個(gè)訪問(wèn)路由器關(guān)聯(lián)的容量信息和(可選地)每一個(gè)移動(dòng)終端的容量要求來(lái)控制其他移動(dòng)終端的切換。在此情況之下，依據(jù)每一個(gè)移動(dòng)終端所需要的容量，移到相同的地理位置的兩個(gè)不同的移動(dòng)終端可能被分配給不同的訪問(wèn)路由器。
作為另一個(gè)示例，假設(shè)移動(dòng)終端的用戶正在向配備有免費(fèi)的因特網(wǎng)訪問(wèn)的大型購(gòu)物中心。隨著該用戶的臨近，他或她可能被邀請(qǐng)切換到免費(fèi)的訪問(wèn)路由器，以換取令人難以忍受的廣告。(用戶可以預(yù)先建立一個(gè)配置文件，表明只要有免費(fèi)的訪問(wèn)路由器，即優(yōu)先使用)。但是，另一個(gè)進(jìn)行相同的運(yùn)動(dòng)的用戶可能正相反，自動(dòng)切換到高質(zhì)量的收費(fèi)的訪問(wèn)路由器，因?yàn)橐粋€(gè)應(yīng)用程序目前在移動(dòng)終端上操作(例如，一個(gè)可視電話呼叫)。用戶還可以建立有條件的容量要求；例如，默認(rèn)到免費(fèi)的訪問(wèn)路由器，除非視頻呼叫正在進(jìn)行中，在這樣的情況下，將選擇可以保證帶寬的收費(fèi)路由器。
有各種方法可用來(lái)檢測(cè)移動(dòng)終端向一個(gè)新業(yè)務(wù)區(qū)域的移動(dòng)。在一種方法中，移動(dòng)終端通過(guò)收聽(tīng)與不同的訪問(wèn)路由器關(guān)聯(lián)的鄰近基站的信標(biāo)來(lái)“幫助”訪問(wèn)路由器。移動(dòng)終端作出的開(kāi)始收聽(tīng)這些鄰近地區(qū)信標(biāo)的此決策可以在認(rèn)為有必要進(jìn)行切換時(shí)由移動(dòng)終端作出或由AR啟動(dòng)。例如，當(dāng)前AR發(fā)往移動(dòng)終端的信號(hào)可能衰減，或者移動(dòng)終端發(fā)往當(dāng)前AR的信號(hào)可能衰減，或者，這兩種情況都可能發(fā)生。兩個(gè)實(shí)體(移動(dòng)終端或AR)中的一個(gè)或兩者都可能判斷需要進(jìn)行切換。(為了節(jié)省電源，當(dāng)沒(méi)有必要不斷地收聽(tīng)鄰近的信標(biāo)時(shí)，移動(dòng)終端就沒(méi)有必要這樣做)。當(dāng)移動(dòng)終端判斷與當(dāng)前訪問(wèn)路由器關(guān)聯(lián)的信號(hào)強(qiáng)度低于閾值電平，與不同的訪問(wèn)路由器關(guān)聯(lián)的信號(hào)強(qiáng)度較高時(shí)，移動(dòng)終端可以使用上文概述的原理啟動(dòng)切換請(qǐng)求。
當(dāng)移動(dòng)終端從鄰近的基站或訪問(wèn)點(diǎn)聽(tīng)到信號(hào)時(shí)，它將此信息轉(zhuǎn)發(fā)回其當(dāng)前服務(wù)AR。此信息可以是來(lái)自這些基站的低級(jí)別的鏈路層信息，或者可以是它們所連接到的AR的IP地址，或兩者都是。此信息被全部轉(zhuǎn)發(fā)到移動(dòng)終端當(dāng)前所連接的AR。這些基站可以依賴(lài)于不同的傳輸技術(shù)。如果如上所述潛在的目標(biāo)AR的IP地址對(duì)當(dāng)前路由器可用，那么，潛在的目標(biāo)AR列表對(duì)當(dāng)前路由器立即可用。這些構(gòu)成了移動(dòng)終端可以切換到其中的AR的列表，因?yàn)檫@些是移動(dòng)終端可以聽(tīng)見(jiàn)的AR?；谌萘繌拇肆斜碇羞x擇目標(biāo)路由器，或者，如果有一個(gè)以上可能的路由器用于切換，則可以基于某些策略來(lái)進(jìn)行。
在移動(dòng)終端不轉(zhuǎn)發(fā)它聽(tīng)到的潛在的目標(biāo)訪問(wèn)路由器的IP地址而只轉(zhuǎn)發(fā)鏈路層(例如，基站標(biāo)識(shí)符)信息的情況下，當(dāng)前AR識(shí)別基站所連接的鄰近之中的AR。因此，它向其鄰近地區(qū)列表中的所有路由器多播它聽(tīng)到的基站ID。這些基站所屬的AR以一個(gè)確認(rèn)進(jìn)行回復(fù)。如此，在此情況下，構(gòu)成了潛在的目標(biāo)訪問(wèn)路由器列表，使用類(lèi)似于前一段中說(shuō)明的過(guò)程來(lái)識(shí)別目標(biāo)訪問(wèn)路由器。如果在進(jìn)行容量交換時(shí)可以交換基站的鏈路層ID，則可以避免此多播消息。在后一種方法中，原始的訪問(wèn)路由器將查詢其容量圖，以判斷哪一個(gè)(哪些)訪問(wèn)路由器與信標(biāo)關(guān)聯(lián)。
在移動(dòng)終端不能幫助當(dāng)前路由器識(shí)別其鄰近地區(qū)中的最佳目標(biāo)AR的情況下，當(dāng)前AR或移動(dòng)終端判斷需要進(jìn)行切換，當(dāng)前AR可以使用下列過(guò)程來(lái)標(biāo)識(shí)目標(biāo)AR。當(dāng)前AR向所有其鄰居多播帶有移動(dòng)終端的ID的輪詢消息。鄰近的AR輪詢它們的基站以判斷它們是否可以聽(tīng)見(jiàn)移動(dòng)終端的信號(hào)。這些基站發(fā)出一個(gè)信標(biāo)，移動(dòng)終端必須響應(yīng)該信標(biāo)。在另一個(gè)方法中，基站可以收聽(tīng)移動(dòng)終端的控制信號(hào)?？梢月?tīng)見(jiàn)信號(hào)的基站將此信息轉(zhuǎn)發(fā)到它們相應(yīng)的AR，然后，這些相應(yīng)的AR響應(yīng)發(fā)出了輪詢消息的AR。一旦AR響應(yīng)輪詢消息，當(dāng)前AR就具有一系列潛在的目標(biāo)AR。然后，它使用容量信息或某些策略決策來(lái)識(shí)別移動(dòng)終端的目標(biāo)AR。
在一個(gè)實(shí)施例中，包括了一個(gè)安全功能，以防止所謂的“拒絕服務(wù)”攻擊或損壞的容量信息。在本實(shí)施例中，第二個(gè)(目標(biāo))訪問(wèn)路由器查詢第一個(gè)(原始)訪問(wèn)路由器，以驗(yàn)證移動(dòng)終端最近是否由第一個(gè)訪問(wèn)路由器服務(wù)。這樣的查詢可以通過(guò)將IP數(shù)據(jù)包從第二個(gè)訪問(wèn)傳輸?shù)降谝粋€(gè)訪問(wèn)路由器，并從第一個(gè)訪問(wèn)路由器接收驗(yàn)證響應(yīng)來(lái)執(zhí)行。如果驗(yàn)證不成功，則將禁止容量交換操作，第一個(gè)訪問(wèn)路由器將不會(huì)添加到第二個(gè)訪問(wèn)路由器的鄰近地區(qū)圖中。(這還將防止移動(dòng)終端離開(kāi)東海岸業(yè)務(wù)區(qū)域，再次在西海岸業(yè)務(wù)區(qū)域被打開(kāi)的情況)。這將防止惡意的移動(dòng)終端冒充從第一個(gè)訪問(wèn)路由器切換而事實(shí)上它以前是由第三個(gè)訪問(wèn)路由器服務(wù)的。此功能可以通過(guò)自愿地將數(shù)據(jù)包從第一個(gè)訪問(wèn)路由器傳輸?shù)教峁?yàn)證信息的第二個(gè)訪問(wèn)路由器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
圖7顯示了可用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的原理的移動(dòng)終端的一個(gè)可能的實(shí)現(xiàn)方式。移動(dòng)終端701包括與一個(gè)或多個(gè)基站進(jìn)行通信的傳輸/接收電路702?；究梢允浅Ｒ?guī)基于語(yǔ)音的蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)(例如，使用CDMA或TDMA技術(shù))使用的相同的基站，或者，它們可以是獨(dú)立的并與這樣的電話網(wǎng)絡(luò)分開(kāi)。盡管如此，電路702傳輸包括將通過(guò)移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)路由的IP數(shù)據(jù)包的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。電路的接收部分從基站接收信號(hào)強(qiáng)度或信標(biāo)信息，這些信息將由信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)器703進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)接口電路704轉(zhuǎn)換數(shù)字消息轉(zhuǎn)換為適合于通過(guò)傳輸/接收電路702進(jìn)行傳輸?shù)母袷?，并?zhí)行相反的操作。依據(jù)電路實(shí)現(xiàn)方式，數(shù)據(jù)接口704可能不需要。
移動(dòng)IP切換處理電路705根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度和以前存儲(chǔ)的容量要求或配置文件706作出決策。容量要求可以由用戶手動(dòng)輸入(例如，使用圖形用戶界面或小鍵盤(pán))，或者，它們可以依據(jù)在移動(dòng)終端上執(zhí)行各種應(yīng)用程序707中的哪一個(gè)來(lái)自動(dòng)設(shè)置。例如，如果用戶正在執(zhí)行需要一定帶寬的電影應(yīng)用程序，則該應(yīng)用程序可以自動(dòng)設(shè)置對(duì)應(yīng)于該帶寬的容量要求。此后，移動(dòng)終端701在嘗試切換到新的訪問(wèn)路由器時(shí)傳輸此要求。
圖7所示的某些或所有功能可以使用專(zhuān)用集成電路；用軟件編程的微處理器；信號(hào)處理設(shè)備；專(zhuān)用電路；或上面任何一個(gè)的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，圖7所示的功能的布局不意味著硬件電路的特定的布局。
如前所述，這里所描述的IP切換機(jī)制可以與單一的移動(dòng)終端中的其他切換機(jī)制共存。例如，雖然圖7顯示了移動(dòng)IP切換處理功能，一個(gè)完全獨(dú)立的切換功能可以共存于移動(dòng)終端中，以便基于完全不同的條件單獨(dú)地切換語(yǔ)音連接。或者，語(yǔ)音連接可以在IP連接上實(shí)現(xiàn)，因此，語(yǔ)音切換考慮包括到?jīng)Q策過(guò)程中。例如，當(dāng)涉及目標(biāo)訪問(wèn)路由器的決策由于在數(shù)據(jù)包延遲的情況下人能夠感覺(jué)到分組語(yǔ)音中的回波和延遲，數(shù)據(jù)包延遲可能是一個(gè)較大的問(wèn)題。
術(shù)語(yǔ)“移動(dòng)終端”應(yīng)該包括啟用IP的蜂窩電話；以無(wú)線方式可訪問(wèn)的個(gè)人數(shù)字助理(PDA)(如PALM Inc.；所生產(chǎn)的)；可以以無(wú)線方式進(jìn)行通信的筆記本電腦；及其他可以使用分組數(shù)字通信并采用各種傳輸技術(shù)(包括CDMA、GSM、TDMA等等)或媒體(無(wú)線電、紅外線、激光等等)進(jìn)行通信的移動(dòng)設(shè)備。
術(shù)語(yǔ)“訪問(wèn)路由器”應(yīng)該包括基于路由信息將諸如IP數(shù)據(jù)包之類(lèi)的數(shù)據(jù)包路由到網(wǎng)絡(luò)中的地址的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的設(shè)備。然而，應(yīng)該理解，訪問(wèn)路由器不同于基站/訪問(wèn)點(diǎn)，后者可能依賴(lài)于不同的傳輸方案來(lái)傳輸信息(例如，GSM或CDMA)。一個(gè)或多個(gè)基站可以與單個(gè)訪問(wèn)路由器關(guān)聯(lián)，如圖1所示?；蛘?，一個(gè)以上的訪問(wèn)路由器可以與單個(gè)基站關(guān)聯(lián)。
術(shù)語(yǔ)“移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)”應(yīng)該包括使用因特網(wǎng)協(xié)議以無(wú)線方式與移動(dòng)終端進(jìn)行通信的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)(即使在傳輸技術(shù)方面不兼容或由不同的運(yùn)營(yíng)商運(yùn)營(yíng))。
雖然是以特定的示例(包括實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目前優(yōu)選的模式)來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述的，那些精通本技術(shù)的人可以認(rèn)識(shí)到，在所附的權(quán)利要求闡述的精神和范圍內(nèi)，可以對(duì)上面描述的系統(tǒng)和技術(shù)進(jìn)行許多更改和替換。這里所描述的任何一個(gè)方法步驟都可以用計(jì)算機(jī)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，并存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀的介質(zhì)，以便在通用或?qū)Ｓ糜?jì)算機(jī)上執(zhí)行。
權(quán)利要求
1.一種在移動(dòng)因特網(wǎng)環(huán)境中發(fā)現(xiàn)目標(biāo)訪問(wèn)路由器以便在訪問(wèn)路由器之間進(jìn)行移動(dòng)終端的無(wú)縫因特網(wǎng)協(xié)議(IP)切換的方法，包括下列步驟(1)通過(guò)從第一訪問(wèn)路由器經(jīng)過(guò)移動(dòng)終端向第二訪問(wèn)路由器傳輸標(biāo)識(shí)第一訪問(wèn)路由器的標(biāo)識(shí)符，來(lái)發(fā)現(xiàn)本地地理鄰近地區(qū)；(2)基于在步驟(1)中傳輸?shù)臉?biāo)識(shí)符，在第一訪問(wèn)路由器和第二訪問(wèn)路由器之間共享訪問(wèn)路由器容量信息；以及(3)根據(jù)在步驟(2)中共享的訪問(wèn)路由器容量信息，選擇用于移動(dòng)終端切換操作的目標(biāo)訪問(wèn)路由器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過(guò)從第二訪問(wèn)路由器向第一訪問(wèn)路由器傳輸IP數(shù)據(jù)包，并響應(yīng)傳輸?shù)腎P數(shù)據(jù)包從第一訪問(wèn)路由器接收訪問(wèn)路由器容量信息，來(lái)執(zhí)行步驟(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(3)中，還根據(jù)移動(dòng)終端的移動(dòng)方向選擇目標(biāo)訪問(wèn)路由器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過(guò)從第二訪問(wèn)路由器經(jīng)過(guò)移動(dòng)終端向第一訪問(wèn)路由器傳輸訪問(wèn)路由器容量信息來(lái)執(zhí)行步驟(2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)存儲(chǔ)在第一訪問(wèn)路由器中的容量信息由第一訪問(wèn)路由器執(zhí)行步驟(3)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括下列步驟如果在某一時(shí)間間隔內(nèi)沒(méi)有移動(dòng)終端從第一訪問(wèn)路由器切換到第二訪問(wèn)路由器，則清除涉及第一訪問(wèn)路由器的容量信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)通過(guò)比較移動(dòng)終端的容量要求與在步驟(2)共享的訪問(wèn)路由器容量信息來(lái)執(zhí)行。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，進(jìn)一步包括下列步驟(a)檢測(cè)對(duì)應(yīng)于第二訪問(wèn)路由器的信標(biāo)，并向第一訪問(wèn)路由器提供信標(biāo)信息，以及(b)第一訪問(wèn)路由器查詢鄰居，以確定是否有哪一個(gè)鄰居對(duì)應(yīng)于步驟(a)中提供的信標(biāo)信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)包括將第一訪問(wèn)路由器的IP地址傳輸?shù)降诙L問(wèn)路由器的步驟。
10.在移動(dòng)終端中，一種幫助從源訪問(wèn)路由器到許多潛在的目標(biāo)訪問(wèn)路由器中的一個(gè)進(jìn)行移動(dòng)因特網(wǎng)協(xié)議(IP)切換的方法，該方法包括下列步驟(1)檢測(cè)是否進(jìn)入到由許多潛在的目標(biāo)訪問(wèn)路由器中的兩個(gè)或更多提供服務(wù)的區(qū)域；(2)將源訪問(wèn)路由器的地址從移動(dòng)終端傳輸?shù)綕撛诘哪繕?biāo)訪問(wèn)路由器中的一個(gè)或多個(gè)；以及(3)根據(jù)從許多潛在的目標(biāo)訪問(wèn)路由器中的一個(gè)或多個(gè)接收到的容量信息，執(zhí)行從源訪問(wèn)路由器到許多潛在的目標(biāo)訪問(wèn)路由器中的一個(gè)的IP切換操作。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，通過(guò)根據(jù)移動(dòng)終端所需要的帶寬容量選擇目標(biāo)訪問(wèn)路由器來(lái)在移動(dòng)終端中執(zhí)行步驟(3)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，根據(jù)由源訪問(wèn)路由器從許多潛在的目標(biāo)訪問(wèn)路由器中的一個(gè)或多個(gè)接收到的容量信息，由源訪問(wèn)路由器來(lái)執(zhí)行步驟(3)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，步驟(3)包括執(zhí)行到與移動(dòng)終端所需要的容量最匹配的許多潛在的目標(biāo)訪問(wèn)路由器中的一個(gè)的IP切換的步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，步驟(3)是獨(dú)立于也由移動(dòng)終端支持的任何語(yǔ)音信道切換操作執(zhí)行的。
15.一種在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中共享容量信息，以便在訪問(wèn)路由器之間進(jìn)行切換決策時(shí)使用的方法，包括下列步驟(1)檢測(cè)目前由第一訪問(wèn)路由器服務(wù)的移動(dòng)終端正在進(jìn)入由第二訪問(wèn)路由器服務(wù)的區(qū)域的狀況；(2)將第一訪問(wèn)路由器的網(wǎng)絡(luò)地址從移動(dòng)終端傳輸?shù)降诙L問(wèn)路由器；以及(3)在第一訪問(wèn)路由器和第二訪問(wèn)路由器之間交換容量信息，以便每一個(gè)訪問(wèn)路由器都了解另一個(gè)訪問(wèn)路由器的容量。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括下列步驟(4)使用步驟(3)中交換的容量信息，為移動(dòng)IP終端作出切換決策。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，步驟(3)是這樣執(zhí)行的從第二訪問(wèn)路由器向請(qǐng)求容量信息的第一訪問(wèn)路由器傳輸IP數(shù)據(jù)包，并從第一訪問(wèn)路由器接收包含描述了第一訪問(wèn)路由器的容量的容量信息的IP數(shù)據(jù)包。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，容量信息包括由其中一個(gè)路由器支持的帶寬。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，容量信息包括與其中一個(gè)路由器關(guān)聯(lián)的動(dòng)態(tài)加載條件。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，容量信息包括由其中一個(gè)路由器支持的安全方案。
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，容量信息包括其中一個(gè)訪問(wèn)路由器的地理位置。
22.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，容量信息包括與其中一個(gè)訪問(wèn)路由器關(guān)聯(lián)的基站支持的信號(hào)傳輸技術(shù)。
23.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，容量信息包括使用其中一個(gè)訪問(wèn)路由器進(jìn)行訪問(wèn)的開(kāi)銷(xiāo)。
24.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，步驟(1)包括檢測(cè)移動(dòng)終端正在進(jìn)入由至少兩個(gè)潛在的目標(biāo)訪問(wèn)路由器服務(wù)的區(qū)域的狀況；其中，步驟(3)包括交換涉及至少兩個(gè)潛在的目標(biāo)訪問(wèn)路由器中的信息的步驟；以及進(jìn)一步包括根據(jù)步驟(3)中交換的容量信息來(lái)選擇至少兩個(gè)潛在的目標(biāo)訪問(wèn)路由器中的一個(gè)的步驟。
25.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括下列步驟(4)如果在預(yù)先確定的時(shí)間段內(nèi)沒(méi)有檢測(cè)到從第一訪問(wèn)路由器的切換，則清除第一訪問(wèn)路由器的容量信息。
26.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，步驟(4)包括根據(jù)預(yù)先確定的策略選擇最佳目標(biāo)路由器的步驟。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其特征在于，策略規(guī)定應(yīng)該選擇開(kāi)銷(xiāo)最低的訪問(wèn)路由器。
28.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括下列步驟(4)根據(jù)作為步驟(3)結(jié)果獲得的容量信息，將一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)終端從負(fù)載重的訪問(wèn)路由器重定向到負(fù)載較輕的訪問(wèn)路由器。
29.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，步驟(1)包括檢測(cè)移動(dòng)終端正在進(jìn)入由至少兩個(gè)潛在的目標(biāo)訪問(wèn)路由器服務(wù)的區(qū)域的步驟，并進(jìn)一步包括下列步驟(4)根據(jù)在移動(dòng)終端上執(zhí)行的應(yīng)用程序決定的容量和兩個(gè)潛在的目標(biāo)訪問(wèn)路由器的容量之間的最佳匹配，選擇兩個(gè)潛在的目標(biāo)訪問(wèn)路由器中的一個(gè)。
30.在移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)中切換移動(dòng)終端的方法，其中移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)包括許多訪問(wèn)路由器，每一個(gè)訪問(wèn)路由器都與一個(gè)業(yè)務(wù)區(qū)域關(guān)聯(lián)，該方法包括下列步驟(1)接收在移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)中為移動(dòng)終端啟動(dòng)切換操作的請(qǐng)求；(2)通過(guò)評(píng)估許多訪問(wèn)路由器的容量信息，來(lái)查找一個(gè)最佳訪問(wèn)路由器，以接收移動(dòng)終端的切換操作，其中，容量信息是以前通過(guò)根據(jù)在移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)終端傳輸?shù)男畔⒃谠L問(wèn)路由器之間交換信息而獲得的；以及(3)對(duì)最佳訪問(wèn)路由器執(zhí)行切換操作。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，步驟(2)包括將與步驟(1)中的移動(dòng)終端關(guān)聯(lián)的容量要求和與許多訪問(wèn)路由器中的每一個(gè)關(guān)聯(lián)的動(dòng)態(tài)容量信息進(jìn)行比較的步驟。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，步驟(2)包括將移動(dòng)終端的帶寬要求與每一個(gè)訪問(wèn)路由器的帶寬容量進(jìn)行比較的步驟。
33.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，步驟(2)包括根據(jù)訪問(wèn)的開(kāi)銷(xiāo)選擇訪問(wèn)路由器的步驟。
34.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，步驟(2)包括根據(jù)安全方案選擇訪問(wèn)路由器的步驟。
35.用于參與包括許多訪問(wèn)路由器的移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)中的切換決策的移動(dòng)終端，包括能夠在移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)內(nèi)傳輸和接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的傳輸/接收電路；以及耦合到傳輸/接收電路的移動(dòng)IP切換處理電路，其中，移動(dòng)IP切換處理電路將移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)中的第一訪問(wèn)路由器的網(wǎng)絡(luò)地址傳輸?shù)揭苿?dòng)IP網(wǎng)絡(luò)中的第二訪問(wèn)路由器。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的移動(dòng)終端，進(jìn)一步包括反映移動(dòng)終端所需要的容量的容量存儲(chǔ)區(qū)，其中，移動(dòng)IP切換處理電路將存儲(chǔ)在容量存儲(chǔ)區(qū)中的一個(gè)或多個(gè)容量傳輸?shù)揭苿?dòng)IP網(wǎng)絡(luò)中的訪問(wèn)路由器。
37.根據(jù)權(quán)利要求35所述的移動(dòng)終端，其特征在于，移動(dòng)IP處理電路傳輸取決于目前在移動(dòng)終端上執(zhí)行的應(yīng)用程序的帶寬要求。
38.根據(jù)權(quán)利要求35所述的移動(dòng)終端，進(jìn)一步包括耦合到傳輸/接收電路和移動(dòng)IP切換處理電路的信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)器，其特征在于，移動(dòng)IP切換處理電路響應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度已經(jīng)下降到閾值之下的檢測(cè)結(jié)果，在移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)內(nèi)啟動(dòng)切換過(guò)程。
39.供在具有許多訪問(wèn)路由器的移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)中使用的訪問(wèn)路由器，其中每一個(gè)訪問(wèn)路由器都在一個(gè)業(yè)務(wù)區(qū)域中的移動(dòng)終端之間路由IP數(shù)據(jù)包，該訪問(wèn)路由器包括一個(gè)處理器，該處理器執(zhí)行計(jì)算機(jī)可讀的指令，以便執(zhí)行下列步驟(1)從一個(gè)移動(dòng)終端接收與該移動(dòng)終端進(jìn)行通信的另一個(gè)訪問(wèn)路由器的網(wǎng)絡(luò)地址；(2)將網(wǎng)絡(luò)地址存儲(chǔ)到定義了在地理位置上鄰近的訪問(wèn)路由器的容量圖中；以及(3)使用存儲(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)地址做出涉及移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)中的第二移動(dòng)終端的切換決策。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的訪問(wèn)路由器，其特征在于，處理器進(jìn)一步執(zhí)行計(jì)算機(jī)可讀的指令，指令執(zhí)行下列步驟(4)與另一個(gè)訪問(wèn)路由器交換容量信息，以便訪問(wèn)路由器和另一個(gè)訪問(wèn)路由器根據(jù)從移動(dòng)終端接收到的網(wǎng)絡(luò)地址知道其它訪問(wèn)路由器的容量。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的訪問(wèn)路由器，其特征在于，處理器執(zhí)行計(jì)算機(jī)可讀的指令，這些指令在訪問(wèn)路由器和另一個(gè)訪問(wèn)路由器之間交換帶寬容量信息，其中，步驟(3)中的指令根據(jù)帶寬容量信息選擇訪問(wèn)路由器。
42.根據(jù)權(quán)利要求40所述的訪問(wèn)路由器，其特征在于，處理器執(zhí)行計(jì)算機(jī)可讀的指令，這些指令在訪問(wèn)路由器和另一個(gè)訪問(wèn)路由器之間交換動(dòng)態(tài)加載信息，其中，步驟(3)中的指令根據(jù)動(dòng)態(tài)加載信息選擇訪問(wèn)路由器。
43.根據(jù)權(quán)利要求40所述的訪問(wèn)路由器，其特征在于，處理器執(zhí)行計(jì)算機(jī)可讀的指令，這些指令根據(jù)存儲(chǔ)在訪問(wèn)路由器中的策略作出涉及移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)中的第二移動(dòng)終端的切換決策。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的訪問(wèn)路由器，其特征在于，策略導(dǎo)致根據(jù)訪問(wèn)開(kāi)銷(xiāo)選擇訪問(wèn)路由器。
45.根據(jù)權(quán)利要求40所述的訪問(wèn)路由器，其特征在于，處理器執(zhí)行計(jì)算機(jī)可讀的指令，這些指令通過(guò)將從第二移動(dòng)終端接收到的容量要求與以前在步驟(4)中獲得的容量信息進(jìn)行比較來(lái)作出切換決策。
46.一個(gè)包括移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)中的許多訪問(wèn)路由器的系統(tǒng)，其特征在于，每一個(gè)訪問(wèn)路由器都包括計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的指令，當(dāng)執(zhí)行這些指令時(shí)，執(zhí)行下列步驟(1)從第一移動(dòng)終端接收與移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)中的另一個(gè)訪問(wèn)路由器關(guān)聯(lián)的IP地址；(2)使用與另一個(gè)訪問(wèn)路由器關(guān)聯(lián)的IP地址發(fā)現(xiàn)另一個(gè)訪問(wèn)路由器的容量；(3)將另一個(gè)訪問(wèn)路由器的容量存儲(chǔ)在容量圖中，該容量圖將許多訪問(wèn)路由器中的每一個(gè)映射到與每一個(gè)訪問(wèn)路由器關(guān)聯(lián)的容量；以及(4)響應(yīng)執(zhí)行涉及第二移動(dòng)終端的IP業(yè)務(wù)的切換的請(qǐng)求，根據(jù)以前存儲(chǔ)的容量圖查找最佳的訪問(wèn)路由器，以執(zhí)行切換。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的系統(tǒng)，其特征在于，每一個(gè)訪問(wèn)路由器都包括計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的指令，這些指令執(zhí)行將從第二移動(dòng)終端接收到的容量要求與容量圖進(jìn)行比較的步驟。
48.根據(jù)權(quán)利要求46所述的系統(tǒng)，其特征在于，每一個(gè)訪問(wèn)路由器都包括計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的指令，這些指令執(zhí)行通過(guò)將以前存儲(chǔ)的容量圖與一個(gè)策略進(jìn)行比較來(lái)查找最佳的訪問(wèn)路由器。
49.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括下列步驟在步驟(1)之后，驗(yàn)證第一訪問(wèn)路由器最近是否服務(wù)了移動(dòng)終端，如果第一訪問(wèn)路由器最近沒(méi)有服務(wù)移動(dòng)終端，則在步驟(2)中禁止共享容量信息。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，其特征在于，驗(yàn)證步驟包括將IP數(shù)據(jù)包從第二訪問(wèn)路由器傳輸?shù)降谝辉L問(wèn)路由器，并從第一訪問(wèn)路由器接收響應(yīng)的步驟，該響應(yīng)確認(rèn)移動(dòng)終端最近由第一訪問(wèn)路由器服務(wù)。
51.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)包括共享涉及與第二訪問(wèn)路由器關(guān)聯(lián)的訪問(wèn)點(diǎn)的信息的步驟。
全文摘要
提供了用于幫助在IP網(wǎng)絡(luò)中的訪問(wèn)路由器之間無(wú)縫切換IP連接的設(shè)備和方法。移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)包括兩個(gè)或更多訪問(wèn)路由器，每一個(gè)訪問(wèn)路由器都服務(wù)于不同的地理業(yè)務(wù)區(qū)域。當(dāng)移動(dòng)終端從第一個(gè)業(yè)務(wù)區(qū)域移到第二個(gè)業(yè)務(wù)區(qū)域時(shí)，移動(dòng)終端向第二個(gè)訪問(wèn)路由器傳輸前一個(gè)訪問(wèn)路由器的IP地址。第二個(gè)訪問(wèn)路由器使用此信息了解第一個(gè)訪問(wèn)路由器的容量(例如，所支持的帶寬、安全方案等等)，供將來(lái)進(jìn)行切換決策使用，并與第一個(gè)訪問(wèn)路由器交換容量信息?；谒粨Q的信息，作出了訪問(wèn)路由器都在地理位置上是鄰近的假設(shè)。當(dāng)另一個(gè)移動(dòng)終端從一個(gè)業(yè)務(wù)區(qū)域移動(dòng)到另一個(gè)業(yè)務(wù)區(qū)域時(shí)，系統(tǒng)基于以前了解到的信息(包括推斷訪問(wèn)路由器之間的地理位置上的相鄰性)選擇最佳目標(biāo)訪問(wèn)路由器。
文檔編號(hào)H04L29/06GK1518838SQ02812325
公開(kāi)日2004年8月4日 申請(qǐng)日期2002年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月28日
發(fā)明者赫蒙特·M·查斯卡, 德克·特羅森, 格溫德·克里什納莫斯, 克里什納莫斯, 特羅森, 赫蒙特 M 查斯卡 申請(qǐng)人:諾基亞公司