專利名稱：一種在新型路由體系下移動(dòng)終端零丟包的網(wǎng)絡(luò)切換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線接入技術(shù)，特別是涉及一種在新型路由體系下移動(dòng)終端零丟包的網(wǎng)絡(luò)切換方法。
背景技術(shù)：
互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)之初是為固定終端服務(wù)的，本質(zhì)上并不支持具有移動(dòng)性的終端。互聯(lián)網(wǎng)的IP地址擁有身份和位置雙重標(biāo)識(shí):作為身份標(biāo)識(shí)時(shí)，IP地址用來表示網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)的身份，高層協(xié)議通常將IP地址作為標(biāo)識(shí)符綁定到應(yīng)用程序中；作為位置標(biāo)識(shí)時(shí)，IP地址被用于路由系統(tǒng)中決定數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的路徑。隨著通訊技術(shù)的發(fā)展，越來越多的具有移動(dòng)性的終端都能夠支持互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，當(dāng)用戶從一個(gè)子網(wǎng)移動(dòng)到另一個(gè)子網(wǎng)時(shí)，其IP地址會(huì)發(fā)生變化，此時(shí)位置標(biāo)識(shí)的改變導(dǎo)致身份標(biāo)識(shí)的改變，就會(huì)出現(xiàn)通信中斷的情況。針對(duì)以上問題，國家重點(diǎn)項(xiàng)目“基于主機(jī)標(biāo)識(shí)和位置尋址的下一代路由體系與實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”將核心網(wǎng)與邊緣接入網(wǎng)絡(luò)分離，構(gòu)建了一種把終端的位置標(biāo)識(shí)和身份標(biāo)識(shí)相分離的新型路由體系模型，在此體系下，通信采用身份標(biāo)識(shí)，路由采用位置標(biāo)識(shí)。圖1為采用上述新型路由體系模型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。如圖，該體系包括一個(gè)核心網(wǎng)和數(shù)個(gè)接入網(wǎng)，并在此基礎(chǔ)上增加了一些新的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體，或是對(duì)原有網(wǎng)絡(luò)實(shí)體進(jìn)行了擴(kuò)展，具體說明如下:(I)身份位置映射服務(wù)器EMS每一個(gè)接入網(wǎng)設(shè)置一臺(tái)EMS服務(wù)器，用于維護(hù)本網(wǎng)絡(luò)中每臺(tái)終端的身份標(biāo)識(shí)和位置標(biāo)識(shí)，即〈ID，ELoc>映射。(2)擴(kuò)展的DNS服務(wù)器負(fù)責(zé)維護(hù)終端的身份標(biāo)識(shí)和該終端所屬接入網(wǎng)的家鄉(xiāng)EMS服務(wù)器的位置標(biāo)識(shí)，即〈ID，ELoc (EMS) > 映射。⑶核心網(wǎng)邊緣路由器PE與接入網(wǎng)邊緣路由器CE連接，負(fù)責(zé)維護(hù)本網(wǎng)絡(luò)中終端的位置標(biāo)識(shí)與核心網(wǎng)路由標(biāo)識(shí)，即〈ELoc，核心網(wǎng)路由標(biāo)識(shí)RLoc>映射，并將數(shù)據(jù)包的目的ELoc地址采用核心網(wǎng)路由標(biāo)識(shí)Rloc進(jìn)行封裝，使該數(shù)據(jù)包能在核心網(wǎng)中進(jìn)行路由。(4)接入網(wǎng)邊緣路由器CE與核心網(wǎng)邊緣路由器PE連接。(5)邊界路由器RMS負(fù)責(zé)與其他接入網(wǎng)的邊界路由器RMS采用BGP協(xié)議交互全網(wǎng)的〈ELoc，RLoc>映射。當(dāng)數(shù)據(jù)需要出本接入網(wǎng)時(shí)，需要RMS進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。各終端存儲(chǔ)有通信對(duì)端終端的身份標(biāo)識(shí)和位置標(biāo)識(shí)，即〈ID，ELoc>映射。該新型路由體系雖然解決了 IP地址雙重標(biāo)識(shí)的問題，能夠支持終端的移動(dòng)性，但是，當(dāng)終端從一個(gè)子網(wǎng)移動(dòng)到另一個(gè)子網(wǎng)，即要斷開與當(dāng)前接入路由器PAR的連接，而與新接入的路由器NAR連接時(shí)，需要一定的時(shí)間以動(dòng)態(tài)獲取新的Eloc地址，在此期間內(nèi)，會(huì)造成通信的中斷。若要避免通信中斷的問題，可以將終端切換時(shí)的發(fā)往該終端的數(shù)據(jù)包由路由器暫時(shí)緩存起來，待終端切換完成后再將數(shù)據(jù)包取回，但是終端切換的時(shí)間卻很難把握，切換過早會(huì)造成數(shù)據(jù)包丟失進(jìn)而導(dǎo)致通信的中斷，而切換過晚則需要緩存大量的數(shù)據(jù)包，額外增加了路由器的成本。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種在新型路由體系下，當(dāng)終端在不同接入網(wǎng)絡(luò)間或網(wǎng)內(nèi)切換時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)零丟包且能有效減小切換時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)切換方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種在新型路由體系下移動(dòng)終端零丟包的網(wǎng)絡(luò)切換方法，該路由體系包括核心網(wǎng)和數(shù)個(gè)接入網(wǎng)，各接入網(wǎng)中設(shè)有EMS服務(wù)器，EMS服務(wù)器中存儲(chǔ)有本網(wǎng)絡(luò)中每臺(tái)終端的〈ID，ELoc>映射表，各終端中存儲(chǔ)有其通信對(duì)端終端的〈ID，ELoc>映射表，其特征在于，該方法包括以下步驟:I)終端移動(dòng)中監(jiān)測(cè)到鏈路的服務(wù)質(zhì)量下降至一定閾值時(shí)，掃描周邊接入點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)以獲取可用接入點(diǎn)的信息，并從中選擇最佳接入點(diǎn)作為NAR，然后向其PAR發(fā)起RSPReq請(qǐng)求，PAR向NAR發(fā)起HSCReq請(qǐng)求，該HSCReq請(qǐng)求中攜帶有該終端的地址信息Eloc ；2) NAR響應(yīng)該HSCReq請(qǐng)求，為欲接入的該終端分配新的位置標(biāo)識(shí)Eloc及一定資源，并將該新的Eloc返回給PAR，PAR進(jìn)一步將該新的Eloc返回給該終端，同時(shí)，PAR自身分配用于轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的資源，該數(shù)據(jù)包的目的地址為該終端的Eloc ；3)所述終端向PAR發(fā)送ACK響應(yīng)以確認(rèn)切換，此后，PAR將目的地址為所述終端Eloc的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)至NAR ；4)所述終端進(jìn)行切換，配置自身的位置標(biāo)識(shí)為所述新的Eloc ；5)所述終端向NAR發(fā)送HGPReq請(qǐng)求，以請(qǐng)求取回NAR緩存的目的地址為所述終端Eloc的數(shù)據(jù)包；6)所述終端向其通信對(duì)端終端發(fā)送ACReq請(qǐng)求，告知其Eloc地址變更；7)該通信對(duì)端終端向所述終端返回確認(rèn)響應(yīng)；8)該通信對(duì)端終端更新其存儲(chǔ)的通信對(duì)端終端的〈ID，ELoc>映射表；后續(xù)發(fā)往所述終端的數(shù)據(jù)包發(fā)送至所述新的Eloc地址。進(jìn)一步地:所述步驟6)之前還包括該步驟:所述終端向其家鄉(xiāng)EMS服務(wù)器發(fā)送攜帶所述新的Eloc地址的更新請(qǐng)求，該家鄉(xiāng)EMS服務(wù)器響應(yīng)該請(qǐng)求，更新所述終端的〈ID，ELoc>映射關(guān)系。所述步驟6)之后還包括以下步驟:A、所述通信對(duì)端終端向所述EMS服務(wù)器發(fā)起Eloc_lookup_Request請(qǐng)求，以進(jìn)行安全驗(yàn)證；B、所述EMS服務(wù)器查詢更新后的所述終端的〈ID，ELoc>映射關(guān)系，將結(jié)果返回給所述通信對(duì)端終端。所述步驟8)之后還包括:
9)所述終端向PAR發(fā)送請(qǐng)求以請(qǐng)求PAR釋放掉所述用于轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的資源；10)PAR響應(yīng)所述終端的請(qǐng)求，釋放掉用于轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的資源。所述可用接入點(diǎn)的信息包括服務(wù)集標(biāo)識(shí)、QoS參數(shù)、ELoc地址。所述最佳接入點(diǎn)是根據(jù)所述獲取的可用接入點(diǎn)的信息，進(jìn)行策略算法確定的。所述策略算法為QoS參數(shù)最優(yōu)法。所述NAR為所述終端分配的一定資源是指用于緩存數(shù)據(jù)包的內(nèi)存空間，該數(shù)據(jù)包的目的地址為所述終端的Eloc。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:(I)終端移動(dòng)切換過程中，上層的業(yè)務(wù)不會(huì)受到影響；(2)克服了身份和位置標(biāo)識(shí)相分離的新型路由體系中終端移動(dòng)性受路由標(biāo)識(shí)符分配時(shí)長的制約；(3)使得身份和位置標(biāo)識(shí)相分離的新型路由體系能夠支持實(shí)時(shí)多媒體業(yè)務(wù)中對(duì)丟包率較為敏感的業(yè)務(wù)；(4)排除網(wǎng)絡(luò)故障因素的情況下，終端移動(dòng)切換過程中數(shù)據(jù)包可實(shí)現(xiàn)零丟包。


圖1為身份和位置標(biāo)識(shí)相分離的新型路由體系的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D；圖2為本發(fā)明中終端切換網(wǎng)絡(luò)時(shí)的信號(hào)流程示意圖；圖3為本發(fā)明的一具體實(shí)施例示意圖之一；圖4為本發(fā)明的一具體實(shí)施例示意圖之二。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地說明。本發(fā)明中所述新型路由體系是指身份和位置標(biāo)識(shí)相分離的路由體系。圖2為本發(fā)明中終端切換網(wǎng)絡(luò)時(shí)的信號(hào)流程示意圖。如圖，移動(dòng)終端A在移動(dòng)過程中，檢測(cè)到與PAR的無線鏈路的服務(wù)質(zhì)量下降至低于一定閾值時(shí)，就掃描周邊的接入點(diǎn)以獲取周邊可用接入點(diǎn)的信息，并從中選定最佳接入點(diǎn)作為NAR，然后向PAR發(fā)送RSPReq請(qǐng)求，PAR隨即向NAR發(fā)送HSCReq請(qǐng)求；NAR收到該請(qǐng)求后為欲接入的終端A分配位置標(biāo)識(shí)Eloc及一定的資源，如緩存數(shù)據(jù)包的內(nèi)存空間等，分配成功后向PAR返回?cái)y帶該Eloc信息的HSCRsp響應(yīng)；PAR收到該響應(yīng)后，一方面將攜帶該Eloc信息的RSPRsp響應(yīng)返回給終端A，同時(shí)PAR自身分配用于轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的資源，另一方面返回給NAR確認(rèn)消息。其中，本發(fā)明通過以下方法獲得所述的最佳接入點(diǎn):當(dāng)終端主機(jī)開機(jī)啟動(dòng)后，周期性地主動(dòng)檢測(cè)鏈路服務(wù)質(zhì)量QoS，當(dāng)檢測(cè)到當(dāng)前無線鏈路的服務(wù)質(zhì)量低于設(shè)定的QoS閾值(該閾值可以根據(jù)終端主機(jī)業(yè)務(wù)需求動(dòng)態(tài)更新)時(shí)，掃描周邊的接入點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，獲取周邊環(huán)境中可用的接入點(diǎn)信息，包括接入點(diǎn)的服務(wù)集標(biāo)識(shí)ESSID (Service Set Identifier)、QoS參數(shù)、ELoc地址等，并根據(jù)策略算法，如QoS參數(shù)最優(yōu)法，選擇出最佳的接入點(diǎn)。如果選定的該最佳接入點(diǎn)沒有給該終端分配到可用的Eloc地址，若還有其他接入點(diǎn)，就選擇其他接入點(diǎn)中較佳的接入點(diǎn)作為NAR。如圖，終端A收到RSPRsp響應(yīng)消息后，向PAR發(fā)送ACK確認(rèn)消息，此后，PAR繼續(xù)接收發(fā)往終端A的數(shù)據(jù)包，只是要將接收到的發(fā)往終端A的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給NAR，由NAR進(jìn)行緩存；終端A根據(jù)NAR分配的位置標(biāo)識(shí)Eloc配置自身的位置標(biāo)識(shí)，進(jìn)行二層鏈路切換，接入NAR ;切換完成后，終端A向NAR發(fā)送HGPReq請(qǐng)求以取回?cái)?shù)據(jù)包，NAR收到該請(qǐng)求后，將緩存的目的地址為終端A的Eloc的數(shù)據(jù)包發(fā)送給終端A。隨后,終端A向其家鄉(xiāng)EMS服務(wù)器發(fā)送ID_Eloc_Binding_Request請(qǐng)求,請(qǐng)求更新〈ID，Eloc>映射表信息，其家鄉(xiāng)EMS服務(wù)器執(zhí)行更新操作，成功后向終端A返回ID_Eloc_Binding_Reply 響應(yīng)；然后，終端A向其通信對(duì)端終端發(fā)送ACReq請(qǐng)求，為驗(yàn)證該消息的真實(shí)性，通信對(duì)端終端向終端A的家鄉(xiāng)EMS服務(wù)器發(fā)送Eloc_lookup_Request請(qǐng)求，以進(jìn)行安全性驗(yàn)證,該家鄉(xiāng)EMS服務(wù)器查詢已經(jīng)更新的〈ID，Eloc>映射表，將攜帶終端A的Eloc的信息以Eloc_lookup_Reply響應(yīng)消息發(fā)送給通信對(duì)端終端；通信對(duì)端終端收到該響應(yīng)消息，確認(rèn)終端A的位置標(biāo)識(shí)Eloc的確發(fā)生改變，就向終端A發(fā)送ACK確認(rèn)消息，同時(shí)，更新其存儲(chǔ)的關(guān)于終端A的〈ID，Eloc>映射關(guān)系，隨后，該通信對(duì)端終端發(fā)送至終端A的數(shù)據(jù)包全部發(fā)送至NAR給終端A分配的Eloc地址；終端A收到終端B的確認(rèn)消息后，向PAR發(fā)送請(qǐng)求，以請(qǐng)求PAR釋放掉用于向NAR轉(zhuǎn)發(fā)目的地址為終端A的Eloc的數(shù)據(jù)包的資源，PAR收到該請(qǐng)求后，釋放掉相應(yīng)的資源，然后向終端A返回確認(rèn)消息，至此切換完成。本發(fā)明通過在原接入網(wǎng)預(yù)獲取新接入網(wǎng)的Eloc地址的方法，減小了移動(dòng)終端在切換網(wǎng)絡(luò)時(shí)造成的通信時(shí)延，同時(shí)，終端切換前，PAR將通信對(duì)端終端發(fā)來的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)至NAR以進(jìn)行緩存，有效降低了丟包率，保證了通信的正常進(jìn)行。圖3及圖4為本發(fā)明的一具體實(shí)施例。如圖，在身份和位置標(biāo)識(shí)相分離的新型路由體系的網(wǎng)絡(luò)中，包括一個(gè)核心網(wǎng)、數(shù)個(gè)接入網(wǎng)，及DNS服務(wù)器，核心網(wǎng)中設(shè)有數(shù)個(gè)與接入網(wǎng)邊緣路由器CE相連接的核心網(wǎng)邊緣路由器P`E，各個(gè)接入網(wǎng)中除路由器CE外還設(shè)有EMS服務(wù)器。接入網(wǎng)A中的終端A的身份標(biāo)識(shí)和位置標(biāo)識(shí)分別為ID(A)、Eloc (A)，EMS服務(wù)器的位置標(biāo)識(shí)為Eloc (EMS (A))，接入網(wǎng)B中的終端B的身份標(biāo)識(shí)和位置標(biāo)識(shí)分別為ID(B)、Eloc⑶，EMS服務(wù)器的位置標(biāo)識(shí)為Eloc (EMS⑶)，DNS服務(wù)器中存儲(chǔ)有〈ID，Eloc (EMS) >映射表，各接入網(wǎng)的EMS服務(wù)器中存儲(chǔ)有本網(wǎng)絡(luò)內(nèi)終端的〈ID，Eloc>映射表，各終端中存儲(chǔ)有通信對(duì)端終端的〈ID，Eloc>映射表。為了更加清楚明了地解釋說明，附圖中的編號(hào)和下述方法流程中的序號(hào)相互對(duì)應(yīng)。當(dāng)接入網(wǎng)A中的終端A欲與接入網(wǎng)B中的終端B通信，并在通信過程中，終端A移出接入網(wǎng)A時(shí)，具體的處理流程為:(I)終端A以ID⑶向DNS服務(wù)器發(fā)送查詢請(qǐng)求；(2) DNS服務(wù)器根據(jù)ID⑶查詢〈ID，Eloc (EMS) >映射表，向終端A返回Eloc(EMS (B))；DNS 服務(wù)器中存儲(chǔ)有〈ID，Eloc (EMS) > 映射表，即〈ID (A)，Eloc (EMS (A) )>,〈ID (B)，Eloc (EMS (B))>,……，由此可以根據(jù)身份標(biāo)識(shí)查找到該終端所在接入網(wǎng)的家鄉(xiāng)EMS服務(wù)器的位置標(biāo)識(shí)。
(3)終端A根據(jù)Eloc (EMS (B))以ID (B)向EMS (B)發(fā)送查詢請(qǐng)求，查詢終端B的Eloc(B)；各個(gè)接入網(wǎng)的EMS服務(wù)器中存儲(chǔ)有本網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)終端的〈ID，Eloc>映射表，SP< ID (A), Eloc(A)>,〈ID⑶，Eloc(B)),……，由此可以根據(jù)身份標(biāo)識(shí)查找到該終端的位置標(biāo)識(shí)。(4) EMS (B)根據(jù)ID⑶查詢〈ID，Eloc>映射表，獲得Eloc (B)，并返回給終端A ;(5)終端A根據(jù)Eloc⑶向終端B發(fā)起通信請(qǐng)求；(6)終端B響應(yīng)終端A的請(qǐng)求,二者開始通信；(7)終端A移出接入網(wǎng)A，終端A檢測(cè)到與CE(A)(即PAR)的無線鏈路的服務(wù)質(zhì)量下降至不滿足需求時(shí)，掃描周邊接入點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，獲取周邊可用的接入點(diǎn)的信息，當(dāng)從中確定了CE(C)(即NAR)為最佳接入點(diǎn)時(shí)，終端A向CE(A)發(fā)送RSPReq請(qǐng)求，CE (A)隨即向CE(C)發(fā)起HSCReq請(qǐng)求，該HSCReq請(qǐng)求中攜帶有終端A的地址信息Eloc (A)；其中，終端A向CE (A)發(fā)送的消息主要包括欲接入點(diǎn)NAR的ESSID和其ELoc地址，目的是觸發(fā)PAR和NAR之間的協(xié)商機(jī)制，以獲取NAR中可使用的新的位置標(biāo)識(shí)Eloc。PAR和NAR協(xié)商過程中，PAR會(huì)把終端A的Eloc ( A)發(fā)送給NAR，為后續(xù)緩存發(fā)往終端A的數(shù)據(jù)包做準(zhǔn)備。(8)若請(qǐng)求成功，CE (C)為終端A分配可用的Eloc，即Eloc (C)，并根據(jù)Eloc (A)分配用于緩存目的地址為Eloc(A)的數(shù)據(jù)包的內(nèi)存空間，并將Eloc(C)返回給CE(A)，CE(A)進(jìn)一步將Eloc(C)返回給終端A，同時(shí)CE (A)自身分配用于轉(zhuǎn)發(fā)目的地址為Eloc (A)數(shù)據(jù)包的資源；若失敗，即終端A沒有獲取到可用的Eloc，如果還有其他接入點(diǎn)，則選擇其他接入點(diǎn)中較佳的接入點(diǎn)，重復(fù)步驟(7)中的請(qǐng)求過程。有以下兩種失敗的 情況:一種是請(qǐng)求的ESSID或NAR的Eloc地址與其自身的信息不符，此時(shí)收到NAT MATCH消息；另一種是雖然信息符合，但由于存儲(chǔ)資源不足等異常原因?qū)е虏荒苁芾砬袚Q，此時(shí)收到NOT AVAIL消息。(9)終端A向CE (A)發(fā)送ACK響應(yīng)以確認(rèn)切換，此后，CE (A)將目的地址為Eloc (A)的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)至CE (C)；終端A確認(rèn)切換后，CE (A)繼續(xù)接收發(fā)往終端A的數(shù)據(jù)包，并將這些數(shù)據(jù)包全部轉(zhuǎn)發(fā)給CE (C)。(10)終端A配置自身的位置標(biāo)識(shí)為Eloc (C)，進(jìn)行二層鏈路切換，接入CE (C)；(11)完成切換后，終端A向CE (C)發(fā)出HGPReq請(qǐng)求，以請(qǐng)求取回CE (C)為其緩存的數(shù)據(jù)包；(12) CE (C)響應(yīng)終端A的請(qǐng)求，將緩存的目的地址為Eloc(A)的數(shù)據(jù)包發(fā)送給終端A，并釋放掉用于緩存目的地址為Eloc (A)的數(shù)據(jù)包的資源，此后，CE (C)不再緩存目的地址為Eloc (A)的數(shù)據(jù)包，而是將目的地址為Eloc (A)的數(shù)據(jù)包直接轉(zhuǎn)發(fā)給終端A。(13)終端 A 向 EMS(A)發(fā)送 ID_Eloc_Binding_Request 請(qǐng)求，即請(qǐng)求更新〈ID,Eloc> 映射表，EMS (A)響應(yīng)請(qǐng)求，根據(jù) ID (A)及Eloc (C)將〈ID (A)，Eloc (A) > 更新為〈ID (A)，Eloc(C)> ；(14)EMS (A)更新成功，向終端 A 返回 ID_Eloc_Binding_Reply 響應(yīng)；(15)終端A向終端B發(fā)送ACReq請(qǐng)求，告知自身位置標(biāo)識(shí)的變更；
該請(qǐng)求消息中包括終端A當(dāng)前正在使用的Eloc(A)和切換后將要使用的Eloc (C)。(16)終端B向EMS (A)發(fā)起Eloc_lookup_Request請(qǐng)求，以確認(rèn)終端A的位置標(biāo)識(shí)是否改變；(17)EMS(A)查詢已更新的〈ID，Eloc>映射表，并向終端B返回Eloc_lookup_Reply響應(yīng)；(18)終端B確認(rèn)終端A的位置標(biāo)識(shí)改變，即安全驗(yàn)證通過，向終端A返回ACK確認(rèn)消息；同時(shí)，終端B根據(jù)ID(A)及Eloc(C)更新其存儲(chǔ)的通信對(duì)端終端的〈ID，Eloc>映射表，即將〈ID (A)，Eloc (A) >更新為〈ID (A)，Eloc (C) >，隨后，其發(fā)往終端A的數(shù)據(jù)包發(fā)送至Eloc(C)；(19)終端A收到終端 B的確認(rèn)消息后，向CE (A)發(fā)送請(qǐng)求，以請(qǐng)求CE (A)釋放掉用于向CE(C)轉(zhuǎn)發(fā)目的地址為Eloc (A)數(shù)據(jù)包的資源，CE(A)收到該請(qǐng)求后，釋放掉相應(yīng)的資源；(20) CE (A)向終端A返回確認(rèn)消息，至此切換完成。在此過程中，由于采用了在不斷開原有的鏈路連接，預(yù)先獲取NAR的可用Eloc地址，然后再進(jìn)行切換的方法，避免了通信中斷的問題，大大減小了切換時(shí)延；同時(shí)，于終端切換前，通過PAR將接收到的目的地址為切換終端的數(shù)據(jù)包全部轉(zhuǎn)發(fā)至NAR，待切換結(jié)束后，終端可從NAR處取回全部數(shù)據(jù)包，實(shí)現(xiàn)了零丟包，保證了通信的正常進(jìn)行。另外，本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)切換方法也同樣適用于網(wǎng)內(nèi)切換，即切換前后的路由器在同一個(gè)接入網(wǎng)內(nèi)。當(dāng)終端A與終端B在通信過程中終端A進(jìn)行內(nèi)網(wǎng)切換時(shí)，終端A的位置標(biāo)識(shí)由Eloc(A)改變?yōu)镋loc (A')，通過原接入路由將目的地址為終端A的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)至新接入路由以進(jìn)行緩存，然后進(jìn)行二層鏈路切換，終端切換后，從新接入路由中取回發(fā)往自身的數(shù)據(jù)包，再向EMS(A)發(fā)送10_￡10(3_13;[11(1;[叩_1^911681:請(qǐng)求,￡1^(4)響應(yīng)請(qǐng)求,根據(jù)ID(A)及Eloc (A')將〈ID (A) ,Eloc(A) > 更新為〈ID (A)，Eloc (A') > ;然后終端 A 向終端 B 發(fā)出 ACReq請(qǐng)求，告知其自身位置標(biāo)識(shí)的變更，終端B進(jìn)行安全驗(yàn)證通過后，更新其存儲(chǔ)的通信對(duì)端的映射表，即將〈ID (A)，Eloc (A) >更新為〈ID (A)，Eloc (A') >，隨后，其發(fā)往終端A的數(shù)據(jù)包發(fā)送至Eloc (A');最后，終端A向原接入路由發(fā)送請(qǐng)求以請(qǐng)求釋放掉用于轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的資源，原接入路由釋放掉相應(yīng)的資源，切換完成。以上所述是本發(fā)明的較佳實(shí)施例及其所運(yùn)用的技術(shù)原理，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，任何基于本發(fā)明技術(shù)方案基礎(chǔ)上的等效變換、簡(jiǎn)單替換等顯而易見的改變，均屬于本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種在新型路由體系下移動(dòng)終端零丟包的網(wǎng)絡(luò)切換方法，該路由體系包括核心網(wǎng)和數(shù)個(gè)接入網(wǎng)，各接入網(wǎng)中設(shè)有EMS服務(wù)器，EMS服務(wù)器中存儲(chǔ)有本網(wǎng)絡(luò)中每臺(tái)終端的〈ID，ELoc>映射表，各終端中存儲(chǔ)有其通信對(duì)端終端的〈ID，ELoc>映射表，其特征在于，該方法包括以下步驟: 1)終端移動(dòng)中監(jiān)測(cè)到鏈路的服務(wù)質(zhì)量下降至一定閾值時(shí)，掃描周邊接入點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)以獲取可用接入點(diǎn)的信息，并從中選擇最佳接入點(diǎn)作為NAR，然后向其PAR發(fā)起RSPReq請(qǐng)求，PAR向NAR發(fā)起HSCReq請(qǐng)求，該HSCReq請(qǐng)求中攜帶有該終端的地址信息Eloc ； 2)NAR響應(yīng)該HSCReq請(qǐng)求，為欲接入的該終端分配新的位置標(biāo)識(shí)Eloc及一定資源，并將該新的Eloc返回給PAR，PAR進(jìn)一步將該新的Eloc返回給該終端，同時(shí)，PAR自身分配用于轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的資源，該數(shù)據(jù)包的目的地址為該終端的Eloc ； 3)所述終端向PAR發(fā)送ACK響應(yīng)以確認(rèn)切換，此后，PAR將目的地址為所述終端Eloc的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)至NAR ； 4)所述終端進(jìn)行切換，配置自身的位置標(biāo)識(shí)為所述新的Eloc； 5)所述終端向NAR發(fā)送HGPReq請(qǐng)求，以請(qǐng)求取回NAR緩存的目的地址為所述終端Eloc的數(shù)據(jù)包； 6)所述終端向其通信對(duì)端終端發(fā)送ACReq請(qǐng)求，告知其Eloc地址變更； 7)該通信對(duì)端終端向所述終端返回確認(rèn)響應(yīng)； 8)該通信對(duì)端終端更新其存儲(chǔ)的通信對(duì)端終端的〈ID，ELoc>映射表；后續(xù)發(fā)往所述終端的數(shù)據(jù)包發(fā)送至所述新的Eloc地址。
2.如權(quán)利要求1所述的在新型路由體系下移動(dòng)終端零丟包的網(wǎng)絡(luò)切換方法，其特征在于，所述步驟6)之前還包括該步驟: 所述終端向其家鄉(xiāng)EMS服務(wù)器發(fā)送攜帶所述新的Eloc地址的更新請(qǐng)求，該家鄉(xiāng)EMS服務(wù)器響應(yīng)該請(qǐng)求，更新所述終端的〈ID，ELoc>映射關(guān)系。
3.如權(quán)利要求2所述的在新型路由體系下移動(dòng)終端零丟包的網(wǎng)絡(luò)切換方法，其特征在于，所述步驟6)之后還包括以下步驟: A、所述通信對(duì)端終端向所述EMS服務(wù)器發(fā)起Eloc_lookup_Request請(qǐng)求，以進(jìn)行安全驗(yàn)證； B、所述EMS服務(wù)器查詢更新后的所述終端的〈ID，ELoc>映射關(guān)系，將結(jié)果返回給所述通信對(duì)端終端。
4.如權(quán)利要求3所述的在新型路由體系下移動(dòng)終端零丟包的網(wǎng)絡(luò)切換方法，其特征在于，所述步驟8)之后還包括: 9)所述終端向PAR發(fā)送請(qǐng)求以請(qǐng)求PAR釋放掉所述用于轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的資源； 10)PAR響應(yīng)所述終端的請(qǐng)求，釋放掉用于轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的資源。
5.如權(quán)利要求4所述的在新型路由體系下移動(dòng)終端零丟包的網(wǎng)絡(luò)切換方法，其特征在于，所述可用接入點(diǎn)的信息包括服務(wù)集標(biāo)識(shí)、QoS參數(shù)、ELoc地址。
6.如權(quán)利要求5所述的在新型路由體系下移動(dòng)終端零丟包的網(wǎng)絡(luò)切換方法，其特征在于，所述最佳接入點(diǎn)是根據(jù)所述獲取的可用接入點(diǎn)的信息，進(jìn)行策略算法確定的。
7.如權(quán)利要求6所述的在 新型路由體系下移動(dòng)終端零丟包的切換方法，其特征在于，所述策略算法為QoS參數(shù)最優(yōu)法。
8.如權(quán)利要求1所述的在新型路由體系下移動(dòng)終端零丟包的切換方法，其特征在于，所述NAR為所述終端分配的一定資源是指用于緩存數(shù)據(jù)包的內(nèi)存空間，該數(shù)據(jù)包的目的地址為所述終 端的Eloc。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在新型路由體系下移動(dòng)終端零丟包的網(wǎng)絡(luò)切換方法。終端在移動(dòng)中檢測(cè)到服務(wù)質(zhì)量下降至一定閾值時(shí)，掃描周邊接入點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)獲取最佳接入點(diǎn)NAR，然后通過PAR與NAR協(xié)商獲取新的Eloc地址，確認(rèn)切換后由PAR將目的地址為終端Eloc的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)至NAR以進(jìn)行緩存，隨后終端將新的Eloc地址通知通信對(duì)端終端及家鄉(xiāng)EMS服務(wù)器以更新其各自存儲(chǔ)的<ID，ELoc>映射表，待終端切換至新的Eloc地址后向NAR取回緩存的數(shù)據(jù)包，恢復(fù)與通信對(duì)端終端的正常通信。本發(fā)明通過預(yù)獲取待接入網(wǎng)的Eloc地址，避免了切換時(shí)延，終端切換前由NAR緩存數(shù)據(jù)包可以實(shí)現(xiàn)零丟包，保證了通信的正常進(jìn)行。
文檔編號(hào)H04W36/12GK103188752SQ201110460198
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者林俊, 侯玉成 申請(qǐng)人:北京大唐高鴻數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司