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Title:
WIMAX SYSTEM REALIZING ANCHOR SWITCH AND SWITCH METHOD THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/103753
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention provides a worldwide interoperability for microwave access(Wimax) system realizing anchor switch and the switch method thereof. The switch method includes the following steps: a source access gateway(AGW) sends a switch request to a goal AGW after a terminal accomplishes Wimax access service network anchor switch; the goal AGW assigns to the terminal a new route identifier(RID) pointing to the goal AGW after receiving the switch request; the goal AGW determines, according to the data message of the terminal, the connection information between the terminal and a correspondent communication terminal, and initiates, to the access gateway of the correspondent communication terminal of the terminal, a RID update flow for updating the RID of the terminal; the goal AGW sends a switch response to the source AGW and the switch terminates; the source AGW releases the resources assigned to the terminal and the data message transmitted between the terminal and the correspondent communication terminal is forwarded via the goal AGW. The technical scheme of the present invention can realize switch without any fixed anchor.

Inventors:
HUO YUZHEN (CN)
WU QIANG (CN)
FU TAO (CN)
Application Number:
PCT/CN2010/078168
Publication Date:
September 01, 2011
Filing Date:
October 27, 2010
Export Citation:
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Assignee:
ZTE CORP (CN)
HUO YUZHEN (CN)
WU QIANG (CN)
FU TAO (CN)
International Classes:
H04L12/56
Domestic Patent References:
WO2008017267A12008-02-14
Foreign References:
CN101043727A2007-09-26
CN101232698A2008-07-30
Attorney, Agent or Firm:
AFD CHINA INTELLECTUAL PROPERTY LAW OFFICE (CN)
北京安信方达知识产权代理有限公司 (CN)
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Claims:
权 利 要 求 书

1、 一种全球微波互联接入( Wimax )系统的锚点切换方法, 该方法包括: 终端完成 Wimax接入业务网络锚定的切换后, 源接入网关 (AGW)向目标 AGW发送切换请求;

该目标 AGW收到切换请求后, 为该终端分配指向该目标 AGW的新的 位置标识RID), 目标 AGW根据该终端的数据报文确定该终端和通信对端的 连接信息,并向该终端的通信对端接入的网关发起更新该终端 RID的 RID更 新流程; 以及

该目标 AGW向该源 AGW发送切换响应, 完成切换,该源 AGW释放为 该终端分配的资源, 该终端和通信对端间的数据 文经该目标 AGW转发。

2、 如权利要求 1所述的切换方法, 其中:

所述 Wimax系统的连接业务网络包括身份位置核心路由器 (ILCR), 各个 ILCR具有与广义转发平面之间的数据接口, 所述广义转发平面支持以 RID 为源地址和目的地址的数据报文的路由和转发;

其中,该目标 AGW收到切换请求后,所述方法还包括: 选择目标 ILCR, 在与该目标 ILCR 间还未建立该终端数据报文转发的隧道时建立该隧道; 其 中, 切换完成后, 所述方法还包括: 源 ILCR释放为该终端分配的资源, 该 终端和通信对端之间的数据报文经该目标 AGW和该目标 ILCR转发。

3、 如权利要求 1所述的切换方法, 其中:

各 Wimax接入业务网络中的 AGW与广义转发平面之间具有数据接口, 该广义转发平面支持以 RID为源地址和目的地址的数据报文的路由和转发。

4、 如权利要求 1或 2或 3所述的切换方法, 所述方法还包括:

在所述 Wimax系统中, AGW维护接入的终端的所有通信对端的身份标 识和位置标识 (AID-RID)的映射信息, 其中, 切换过程中, 在 AGW维护接入 的终端的所有通信对端的 AID-RID映射信息的步骤中, 目标 AGW通过以下 方式获取通信对端的 AID-RID映射信息:

目标 AGW根据数据报文中通信对端的 AID 在本地查询通信对端的 AID-RID映射信息; 或,

目标 AGW从源 AGW转发的数据报文中, 获取通信对端的 AID-RID映 射信息; 或,

从通信对端的归属身份位置寄存器(ILR )或源 AGW查询到通信对端的 AID-RID映射信息; 或,

源 AGW将该终端的所有通信对端的 AID-RID映射信息主动发送给所述 目标 AGW。

5、 如权利要求 1或 2或 3所述的切换方法, 其中,

该目标 AGW发起 RID更新流程时, 所述方法还包括: 根据通信对端的 AID-RID映射信息、 本地配置信息或域名服务器(DNS )查询确定所述通信 对端接入的网关, 向所述通信对端接入的网关发送 RID更新通知, 携带该终 端 AID和新的 RID的映射信息; 以及

所述通信对端接入的网关收到 RID 更新通知后, 将保存的该终端的 AID-RID映射信息更新为该 RID更新通知中携带的所述映射信息。

6、 如权利要求 2所述的切换方法, 其中:

该目标 AGW和目标 ILCR之间的隧道是该目标 AGW选择目标 ILCR后 , 通过隧道建立流程建立的该终端的动态隧道; 或者

该目标 AGW和目标 ILCR之间的隧道为两者上电后建立的静态隧道。

7、 如权利要求 2所述的切换方法, 所述方法还包括:

在该切换过程中, 源 ILCR收到通信对端发送给该终端的数据报文后转 发给该源 AGW, 该源 AGW通过与该目标 AGW之间的转发隧道将该数据报 文转发到该目标 AGW,该目标 AGW再通过与该终端的数据通道将该数据报 文发送给该终端。

8、 如权利要求 2所述的切换方法, 所述方法还包括:

在该切换过程中:

在该源 ILCR与目标 ILCR不同时,在所述两个 ILCR之间建立转发隧道, 该转发隧道在切换完成后释放; 在该两个 ILCR之间的转发隧道建立之前,源 ILCR收到通信对端发给该 终端的数据报文后转发给该源 AGW , 该源 AGW转发到该目标 AGW , 该目 标 AGW再通过与该终端间的数据通道将该数据报文发送给该终端; 以及 在该两个 ILCR之间的转发隧道建立之后,源 ILCR收到通信对端发给该 终端的数据报文后直接通过该转发隧道转发到该目标 ILCR, 该目标 ILCR转 发或緩存后再转发到该目标 AGW,该目标 AGW再通过与该终端间的数据通 道将该数据报文发送给该终端。

9、 如权利要求 8所述的切换方法, 其中, 所述两个 ILCR之间建立转发 隧道的方式为:

在该切换过程中:

该源 AGW将源 ILCR的标识信息发送到该目标 AGW, 该目标 AGW在 选择的目标 ILCR与该源 ILCR不同时, 将该源 ILCR的标识信息再发送到该 目标 ILCR, 该目标 ILCR建立到该源 ILCR的转发隧道; 或者

该目标 AGW选择目标 ILCR后, 将该目标 ILCR的标识信息发给该源 AGW, 该源 AGW在该目标 ILCR与源 ILCR不同时, 将该目标 ILCR的标识 信息再发送到该源 ILCR, 该源 ILCR建立到该目标 ILCR的转发隧道。

10、 如权利要求 1或 2所述的切换方法, 所述方法还包括:

该目标 AGW向源 AGW发送切换响应后, 设置定时器, 定时时间到, 释放与源 AGW之间的转发隧道,之后,源 AGW释放与源 ILCR之间的隧道; 或,

源 AGW接收目标 AGW发送的切换响应后, 设置定时器; 定时时间到, 释放与目标 AGW之间的转发隧道以及与源 ILCR之间的隧道。

11、 如权利要求 1或 2所述的切换方法, 所述方法还包括:

该目标 AGW向该源 AGW发送所述切换响应后设置定时器, 或, 该源 AGW收到该目标 AGW发送的切换响应后设置定时器, 或, 该目标 AGW向源 AGW发送切换响应后, 向目标 ILCR发送切换通知; 该目标 ILCR收到目标 AGW的切换通知后设置定时器, 或, 该源 AGW收到该目标 AGW发送的切换响应后设置定时器后,向源 ILCR 发送切换通知; 该源 ILCR收到源 AGW的切换通知后设置定时器; 以及

定时时间到, 由设置定时器的网元开始释放以下为该终端分配的资源: 源 AGW与目标 AGW之间的转发隧道、 源 AGW与源 ILCR之间的隧道以及 目标 ILCR与源 ILCR之间的隧道。

12、 如权利要求 1或 3所述的切换方法, 所述方法还包括:

该目标 AGW向源 AGW发送切换响应后, 设置定时器, 定时时间到, 释放与源 AGW之间的转发隧道; 或,

源 AGW接收目标 AGW发送的切换响应后, 设置定时器; 定时时间到, 释放与目标 AGW之间的转发隧道。

13、 如权利要求 8或 9所述的切换方法, 所述方法还包括:

在该切换过程中, 该目标 ILCR收到通信对端通过映射转发平面或广义 转发平面发送给该终端的下行数据报文后,通过该目标 ILCR与目标 AGW之 间的该隧道将该数据报文转发给该目标 AGW,该目标 AGW对该数据报文解 RID封装后, 再通过与该终端的数据通道将该数据报文发送给该终端。

14、 如权利要求 3所述的切换方法, 所述方法还包括:

在该切换过程中:

源 AGW收到通信对端发送给该终端的数据报文后,通过与该目标 AGW 之间的转发隧道将该数据报文转发到该目标 AGW,该目标 AGW再通过与该 终端之间的数据通道将该数据报文发送给该终端;

该目标 AGW收到通信对端通过映射转发平面或广义转发平面发送给该 终端的下行数据报文后, 通过与该终端的数据通道将该数据报文发送给该终 端。

15、 如权利要求 8、 9或 12所述的切换方法, 所述方法还包括: 在该切换过程中, 在该源 AGW向该目标 AGW发送切换请求之前, 由 该源 AGW对收到的该终端的下行数据报文进行解 RID封装; 在该源 AGW 向该目标 AGW发送 AGW切换请求之后, 由该目标 AGW对该源 AGW转发 来的该终端的下行数据报文进行解 RID封装。 16、 如权利要求 2所述的切换方法, 所述方法还包括:

在完成 Wimax接入业务网络锚定的切换后,该终端发送到接入不同 ILCR 的通信对端的数据报文路径如下:

在该目标 AGW与目标 ILCR建立动态隧道之前或该目标 AGW选择了与 该目标 AGW建立有静态隧道的目标 ILCR之前,该目标 AGW将收到的该终 端发送的该数据报文转发给该源 AGW, 该源 AGW对该数据报文进行 RID 封装和转发, 通过该源 ILCR和 /或映射转发平面转发到映射转发平面或广义 转发平面, 再经映射转发平面或广义转发平面送达该通信对端接入的网关; 在该目标 AGW与目标 ILCR建立动态隧道之后或该目标 AGW选择了与 该目标 AGW建立有静态隧道的目标 ILCR之后,该目标 AGW对该终端发送 的数据报文进行 RID封装和转发,该数据报文通过该目标 ILCR,或该源 AGW 和源 ILCR, 或该目标 ILCR和映射转发平面, 或映射转发平面转发到广义转 发平面, 再经广义转发平面送达该通信对端接入的网关。

17、 如权利要求 3所述的切换方法, 所述方法还包括:

在完成 Wimax接入业务网络锚定的切换后,该终端发送到接入不同 AGW 的通信对端的数据报文路径如下:

该源 AGW发送切换请求之前, 将收到的该终端发送的该数据报文转发 给该源 AGW,该源 AGW对该数据报文进行 RID封装、查询并转发到映射转 发平面或广义转发平面, 再送达该通信对端接入的网关;

该目标 AGW收到切换请求之后, 对该终端发送的数据报文进行 RID封 装和查询后, 直接转发到映射转发平面或广义转发平面; 或者先转发到该源 AGW, 再经映射转发平面或广义转发平面送达该通信对端接入的网关。

18、 如权利要求 2所述的切换方法, 其中, 该目标 AGW选择目标 ILCR 的方式为以下方式中的一种:

该目标 AGW直接或通过拜访认证授权计费 ( AAA )服务器与该终端归 属 AAA服务器交互, 获取该目标 AGW可以连接的 ILCR的信息, 并从中选 择一个 ILCR作为目标 ILCR;

该终端初始入网时, 终端归属 AAA服务器将该终端允许接入的 ILCR直 接或通过拜访 AAA服务器通知给该源 AGW, 源 AGW在该切换过程中将该 终端允许接入的 ILCR通知给该目标 AGW, 目标 AGW从中选择一个 ILCR 作为目标 ILCR;

目标 AGW根据自身的配置信息选择目标 ILCR。

19、 如权利要求 2所述的切换方法, 其中:

ILR与 AAA服务器合设, 表示为 AAA/ILR , 该 AAA/ILR保存有归属终 端的 AID-RID映射信息; 该目标 AGW在为该终端分配新的 RID后 , 通过向 目标 ILCR发起隧道建立流程实现 RID的更新, 其中, 在通过向目标 ILCR 发起隧道建立流程实现 RID的更新的处理中, 该目标 AGW在隧道建立流程 中将该终端的 AID和新的 RID带到该目标 ILCR,该目标 ILCR再利用到该终 端归属 AAA/ILR的认证流程中将该终端的 AID和新的 RID带到该终端归属 AAA/ILR , 该终端归属 AAA/ILR将保存的该终端的 AID-RID映射信息中的 RID更新为收到的该新的 RID。

20、 一种可实现锚点切换的全球微波互联接入(Wimax ) 系统, 其包括 接入业务网络和连接业务网络,接入业务网络中包括基站和接入网关 (AGW), 其中:

所述 AGW设置为, 在终端切入时, 为该终端分配新的位置标识 (RID)并 保存该终端身份标识 (AID)与该新的 RID的映射信息,根据该终端的数据报文 确定该终端和通信对端的连接信息, 并向该终端的所有通信对端接入的网关 发起更新该终端 RID的 RID更新流程; 在终端切出后, 释放对该终端分配的 资源; 以及对切入、 切出的终端的数据报文进行转发处理。

21、 如权利要求 20所述的 Wimax系统, 其中, 所述 AGW包括: 切出控制模块, 其设置为在 Wimax接入业务网络(W-ASN )锚定的切换 完成后, 向目标 AGW发送切换请求;

切入控制模块, 其设置为在收到切换请求后, 向位置标识 (RID)分配模块 发送分配通知,携带切入的终端 AID,之后, 向 RID注册模块发送注册通知, 向 RID更新模块发送更新通知, 并向源 AGW返回切换响应;

RID 分配模块, 其设置为在收到分配通知后为该终端分配指向本 AGW 的新的 RID, 保存该终端 AID与该新的 RID的映射信息;

RID注册模块, 其设置为在收到注册通知后发起 RID注册流程, 更新该 终端的归属身份位置寄存器 (ILR)保存的该终端的 RID;

报文转发模块,其设置为对切入的终端的数据报文进行 RID封装、解 RID 封装和转发, 及在收到要发送到切出的终端的数据报文后向目标侧转发, 根 据切入的终端的数据报文确定该终端与通信对端的连接信息; 以及

RID更新模块, 其设置为在收到更新通知后根据终端与通信对端的连接 信息向该终端所有通信对端接入的网关发送 RID 更新通知, 携带该终端的 AID及新的 RID。

22、 如权利要求 21所述的 Wimax系统, 其中:

所述连接业务网络中包括身份位置核心路由器 (ILCR),各 ILCR与广义转 发平面之间具有数据接口; 所述广义转发平面支持以 RID为源地址和目的地 址的数据报文的路由和转发; 所述 ILCR 包括报文转发模块, 其设置为路由 和转发以 RID为源地址和目的地址的数据 ^艮文;

所述 AGW还包括隧道建立模块; 所述 AGW的切入控制模块还设置为, 在收到 AGW切换请求后选择目标 ILCR, 向该隧道建立模块发送隧道建立通 知; 所述隧道建立模块设置为, 在收到隧道建立通知后, 为切入的终端建立 与该目标 ILCR间的动态隧道; 或者

所述 AGW还包括隧道建立模块, 所述隧道建立模块设置为在上电后建 立与 ILCR间的静态隧道。

23、 如权利要求 22所述的 Wimax系统, 其中:

各 AGW与广义转发平面之间具有数据接口,该广义转发平面支持以 RID 为源地址和目的地址的数据报文的路由和转发。

24、 如权利要求 21至 23任一权利要求所述的 Wimax系统, 其中, 所述 AGW还包括映射信息维护模块, 其设置为保存及维护所有切入的 终端的所有通信对端的身份标识和位置标识 (AID-RID)映射信息;

该 AGW的切入控制模块还设置为, 接收源 AGW主动发送的, 或, 从 通信对端归属 ILR或源 AGW查询得到的该切入的终端的所有通信对端的 AID-RID映射信息,并通知映射信息维护模块进行保存及维护; 所述 AGW中 的切出控制模块还设置为, 将维护的切出的终端的所有通信对端的 AID-RID 映射信息主动或根据目标 AGW的查询发送到目标 AGW;

和 /或, AGW 的报文转发模块还设置为, 根据切入的终端的数据报文确 定通信对端的 AID-RID映射信息, 并通知所述映射信息维护模块进行保存及 维护。

25、 如权利要求 21至 23任一权利要求所述的 Wimax系统, 其中: 所述 AGW的 RID更新模块是设置为, 在发起 RID更新流程时, 根据通 信对端的 AID-RID映射信息、 本地配置信息或域名服务器(DNS )查询确定 所述通信对端接入的网关, 向所述通信对端接入的网关发送 RID更新通知, 携带该终端 AID和新的 RID的映射信息。

26、 如权利要求 21至 23任一权利要求所述的 Wimax系统, 其中: 所述 AGW中的报文转发模块还设置为, 收到发给切出终端的下行数据 报文后, 通过与目标 AGW之间的转发隧道转发到该目标 AGW, 收到发给切 入终端的下行数据报文时, 通过与该终端的数据通道发送给该终端。

27、 如权利要求 22所述的 Wimax系统, 其中:

所述 ILCR还包括隧道建立模块, 其设置为为切入的终端建立与源 ILCR 间的转发隧道, 或为切出的终端建立与目标 ILCR 间的转发隧道, 并在切换 完成后释放该转发隧道;

所述 ILCR 中的报文转发模块是设置为, 在切换过程中, 对收到的发给 切出的终端的数据报文先转发给源 AGW, 在源、 目标 ILCR间的转发隧道建 立后则直接通过该转发隧道转发到该目标 ILCR;对收到的发给切入的终端的 数据报文, 通过与目标 AGW间的隧道转发给该目标 AGW。

28、 如权利要求 27所述的 Wimax系统, 其中:

所述 AGW中的切出控制模块还设置为,将源 ILCR的标识信息发送到目 标 AGW; 所述 AGW中的切入控制模块还设置为, 在选择的目标 ILCR与该 源 ILCR不同时, 将源 ILCR的标识信息发送到目标 ILCR; 所述 ILCR中的 隧道建立模块设置为,根据收到的源 ILCR的标识信息建立到该源 ILCR的转 发隧道; 或者

所述 AGW中的切入控制模块还设置为,将目标 ILCR的标识信息发给源 AGW;所述 AGW中的切出控制模块还设置为,将收到的目标 ILCR与源 ILCR 不同时, 将该目标 ILCR的标识信息发送到源 ILCR; 所述 ILCR中的隧道建 立模块设置为,根据收到的目标 ILCR的标识信息建立到该目标 ILCR的转发 隧道。

29、 如权利要求 22所述的 Wimax系统, 其中:

该 AGW的切入控制模块还设置为, 向源 AGW发送切换响应后, 设置 定时器, 定时时间到, 释放与源 AGW之间的转发隧道; AGW的切出控制 模块还设置为, 释放与源 ILCR之间的隧道; 或,

AGW的切入控制模块还设置为, 向源 AGW发送切换响应; AGW的切 出控制模块还设置为, 接收目标 AGW发送的切换响应后, 设置定时器; 定 时时间到, 释放与目标 AGW之间的转发隧道以及与源 ILCR之间的隧道。

30、 如权利要求 27所述的 Wimax系统, 其中:

该 AGW的切入控制模块还设置为, 向源 AGW发送切换响应后, 设置 定时器, 定时时间到, 释放与源 AGW之间的转发隧道; AGW的切出控制 模块还设置为,释放与源 ILCR之间的隧道; ILCR的切出控制模块还设置为, 释放与目标 ILCR之间的转发隧道, 或,

AGW的切出控制模块还设置为,接收目标 AGW发送的切换响应后,设 置定时器; 定时时间到, 释放与目标 AGW之间的转发隧道, 以及与源 ILCR 之间的隧道; ILCR的切出控制模块还设置为, 释放与目标 ILCR之间的转 发隧道, 或,

该 AGW的切入控制模块还设置为, 向源 AGW发送切换响应后, 向目 标 ILCR发送切换通知;该 ILCR的切入控制模块还设置为,在收到目标 AGW 发送的切换通知后, 设置定时器, 定时时间到, 释放与源 ILCR之间的转发 隧道, 源 ILCR切出控制模块释放与源 AGW之间的隧道, 源 AGW的切出控 制模块释放与目标 AGW之间的隧道, 或,

该 AGW的切出控制模块还设置为, 收到该目标 AGW发送的切换响应 后, 向源 ILCR发送切换通知; 该 ILCR的切出控制模块还设置为, 在收到目 标 AGW发送的切换通知后, 设置定时器, 定时时间到, 释放与目标 ILCR之 间的转发隧道以及与源 AGW之间的隧道, 源 AGW的切出控制模块释放与 目标 AGW之间的隧道。

31、 如权利要求 23述的 Wimax系统, 其中:

该 AGW的切入控制模块还设置为, 向源 AGW发送切换响应后, 设置 定时器, 定时时间到, 释放与源 AGW之间的转发隧道; 或,

AGW的切出控制模块还设置为,接收目标 AGW发送的切换响应后,设 置定时器; 定时时间到, 释放与目标 AGW之间的转发隧道。

32、 如权利要求 21至 23任一权利要求所述的 Wimax系统, 其中: 所述 AGW中的切出控制模块向目标 AGW发送切换请求时, 向本 AGW 中的报文转发模块发送第一通知;

所述 AGW中的切入控制模块收到源 AGW发来切换请求时, 向本 AGW 中的报文转发模块发送第二通知;

所述 AGW中的报文转发模块在收到所述第一通知之前, 对收到的切出 的终端的下行数据报文进行解 RID封装后再转发到目标 AGW, 收到所述第 一通知之后则直接转发到目标 AGW; 在收到所述第二通知之前, 对源 AGW 转发来的切入的终端的下行数据报文直接发送到终端, 收到所述第二通知之 后在进行解 RID封装后再发送到终端; 对目标 ILCR转发来的切入的终端的 下行数据报文均进行解 RID封装,再通过与该终端的数据通道发送给该终端。

33、 如权利要求 32所述的 Wimax系统, 其中:

所述连接业务网络中包括 ILCR;所述 AGW中的^艮文转发模块是设置为, 将收到的切出的终端的上行数据报文转发到源 ILCR,在收到所述第一通知之 前对该上行数据报文进行 RID封装; 对收到的切入的终端发送的上行数据报 文, 如该 AGW与目标 ILCR间的隧道未建立, 将该上行数据报文转发到源 AGW, 在收到所述第二通知之后还对该上行数据报文进行 RID封装, 如该 AGW与目标 ILCR间的隧道已建立,对该上行数据报文进行 RID封装后转发 到该目标 ILCR。 34、 如权利要求 32所述的 Wimax系统, 其中:

所述 AGW具有到广义转发平面的数据接口; 所述 AGW中的报文转发 广义转发平面; 在收到所述第二通知之前, 将收到的切入的终端发送的上行 数据报文直接转发到源 AGW,在收到所述第二通知之后,对该上行数据报文 进行 RID封装后转发到广义转发平面。

35、 如权利要求 22所述的 Wimax系统, 其中, 所述 AGW的切入控制 模块是设置为:

与切入终端归属的 AAA服务器交互,获取本目标 AGW可以连接的 ILCR 的信息, 从中选择一个 ILCR作为目标 ILCR; 或

从源 AGW发来的切入终端允许接入的 ILCR中选择一个 ILCR作为目标 ILCR,所述允许接入的 ILCR是该切入终端归属的 AAA服务器发送到源 AGW 的; 或

根据本 AGW的配置信息选择目标 ILCR。

Description:
实现锚点切换的 Wimax系统及其切换方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域的切换, 尤其涉及一种实现锚点切换的全球微 波互联接入 ( Wimax ) 系统及其切换方法。

背景技术

在传统的传输控制协议 /网络协议 ( Transmission Control Protocol/Internet Protocol, TCP/IP ) 网络环境中, IP为因特网 (Internet)提供了路由功能, 它给 所有节点(包括主机和路由器)都分配了逻辑 地址, 即 IP地址, 且每台主机 的各个端口都分配一个 IP地址。 IP地址包括网络前缀和主机部分, 同一条链 路上的所有主机的 IP地址通常有相同的网络前缀和不同的主机部 。 这使得 IP可以依据目的节点的 IP地址的网络前缀部分来进行路由选择,从而 路由 器只需保存一条简单的网络前缀路由, 而不必为每台主机保存一条单独的路 由。 在这种情况下, 由于釆用了网络前缀路由, 因此当节点从一条链路切换 到另一条链路而没有改变其 IP地址时, 该节点则不可能在新链路上接收到数 据报文, 从而也就无法与其他节点进行通信。

现有应用 TCP/IP协议的网络技术存在如下不足:

釆用固定锚点的方式支持终端的移动性, 如, 长期演进(Long Term Evlution , LTE )网络中釆用 GPRS隧道协议( GPRS Tunnelling Protocol , GTP ) ,

GW)作为终端的移动锚点; Wimax网络中釆用 Mobile IP协议, 把家乡代理 ( Home Agent, HA )作为锚点。 固定锚点的引入带来了数据包路径迂回的问 题, 加重了传输延时和带宽浪费。 而 MIPV6的路由优化过程需要参与通信的 主机支持 MIPV6协议, 部署困难。

IP地址具有双重功能: 既作为网络层的通信终端主机网络接口在网络 拓 朴中的位置标识, 又作为传输层主机网络接口的接入标识。 当主机的 IP地址 发生变化时, 不仅路由要发生变化, 通信终端主机的接入标识也会发生变化, 这样会导致路由负载越来越重, 而且主机标识的变化会导致应用和连接的中 断。

身份标识和位置分离问题提出的目的是为了解 决 IP地址的语义过载和路 由负载严重等问题, 将 IP地址的双重功能进行分离, 实现对移动性、 多家乡 性、 IP地址动态重分配、 减轻路由负载及下一代互联网中不同网络区域 之间 的互访等问题的支持。现有的身份标识和位置 分离框架主机标识协议(HIP )、 名址分离网络协议(LISP )等是为了克服现有网络技术的这一不足而构 的 一种网络框架。 基于主机的 HIP协议等需要对终端及上层业务做较大改动, 部署困难; 通信两端同时移动、 位置更新阶段需要网络参与维护通信链路, 否则将发生报文丟失问题。基于网络的 LISP协议, 对于移动性和多穴性是身 份位置分离后附带解决的问题, 现在还没有具体的方案和实现方法。

图 1是现有 Wimax系统的网络架构, 如图所示, 现有技术的 Wimax系 统一般由三部分组成: 终端、 Wimax接入业务网络(Wimax Access Service Network, 简称 W-ASN ) 11和 Wimax连接业务网络 ( Wimax Connect Service Network, 简称 W-CSN ) 12。

W-ASN主要执行如下的功能: 完成 WiMAX终端的二层(L2 )连接、 传 递认证授权计费 ( Authentication、 Authorization and Accounting , AAA )消息 到 H-CSN (归属 CSN ) 、 网络服务运营商 (Network Service Provider, NSP ) 的网络选择与发现、 为 WiMAX终端的三层(L3 )连接提供中继、 无线资源 管理、 W-ASN与 W-CSN之间隧道维护。 在移动的场景下, W-ASN还需要 支持如下的功能: W-CSN锚定的移动性管理( W-CSN Anchored MM ) 、 寻 呼和空闲模式( Idle Mode )操作;

W-ASN还用于管理美国电气和电子工程师协会( IEEE )802.16空中接口, 为 WiMAX终端用户提供无线接入。 W-ASN至少由一个基站( Base Station, BS )和一个接入网关( W-ASN Gateway, AGW )组成, 可以包含单个 AGW 或多个 AGW。 W-ASN在 R1参考点与移动台 ( Mobile Station, MS ) (文中 统称为终端)互通, 在 R3参考点与 W-CSN互通, 在 R4参考点与另一个 W-ASN 互通。 其中, 管理 W-ASN 的运营商称为 NAP ( Network Access Provider, 网络接入运营商) 。 W-CSN是一套网络功能的组合, W-CSN可以由 HA、 AAA代理或服务 器 ( AAA Proxy/Server ) 、 计费服务器、 互连网关设备等组成。 其中, 管理 W-CSN的运营商称为 NSP。

W-CSN主要提供如下的功能: 终端用户会话连接、 终端的 IP地址分配、 Internet接入、 AAA代理或服务器、 终端用户的策略及许可控制、 W-ASN与 W-CSN之间的隧道维护、 终端用户计费和结算、 W-CSN间的漫游、 W-CSN 间的移动性管理和 WiMAX业务。

其中:

R1接口是终端与接入网关之间的接口 (又称为参考点) 。

R2接口是终端与 W-CSN之间的逻辑接口。

R3接口是接入网关与 W-CSN之间的接口,在漫游时, R3接口是接入网 关与拜访 W-CSN之间的接口。

R4接口是接入网关之间的接口。

R5接口是漫游时拜访 W-CSN与归属 W-CSN之间的接口。

R6接口 ^^站与接入网关之间的接口。

R8接口是基站之间的接口。

现有 WiMAX系统中存在两种类型的切换: W-ASN锚定的切换和 W-CSN 锚定的切换; 其中,

W-ASN锚定的切换以包含锚定数据通道功能(DPF )的锚定接入网关为 锚点, 切换时终端从源基站切换到目标基站, 源锚定接入网关不变; 当目标 基站不是源锚定接入网关直接服务的对象时, 为目标基站服务的目标接入网 关和源锚定接入网关之间建立数据通道,通过 该通道来转发终端的数据报文;

W-CSN锚定的切换以家乡代理为锚点, 当终端完成 W-ASN锚定的切换 后, 若锚定接入网关需要发生改变, 源锚定接入网关或目标接入网关发起 W-CSN锚定的切换, 切换完成后, 终端从源锚定接入网关接入变为从目标接 入网关接入, 源锚定接入网关与目标接入网关之间的数据通 道会被删除, 而 锚点家乡代理并不发生变化; 此时, 目标接入网关的身份也转变为目标锚定 接入网关。 综上所述, 现有 WiMAX系统中的切换, 均需要固定锚点的支持来完成, 固定锚点的引入带来了数据包路径迂回的问题 ,加重了传输延时和带宽浪费。 将身份标识和位置分离技术应用到 WiMAX网络, 理论上可以支持 WiMAX 传统终端进行无固定锚点的移动性, 解决数据包路径迂回的问题, 而且还可 以达到解决 IP地址双重身份的目的,但是如何基于 WiMAX系统来实现无固 定锚点切换, 目前还没有相关的解决方案。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种 Wimax 系统的锚点切换方法和系 统, 以实现无固定锚点切换。

为解决以上技术问题, 本发明提供了一种 Wimax系统的锚点切换方法, 包括:

终端完成 Wimax接入业务网络锚定的切换后, 源接入网关 (AGW)向目标 AGW发送切换请求;

该目标 AGW收到切换请求后, 为该终端分配指向该目标 AGW的新的 位置标识RID), 目标 AGW根据该终端的数据报文确定该终端和通信对 端的 连接信息,并向该终端的通信对端接入的网关 发起更新该终端 RID的 RID更 新流程; 以及

该目标 AGW向该源 AGW发送切换响应, 完成切换,该源 AGW释放为 该终端分配的资源, 该终端和通信对端间的数据 文经该目标 AGW转发。

优选地 ,

所述 Wimax系统的连接业务网络包括身份位置核心路 器 (ILCR), 各个 ILCR具有与广义转发平面之间的数据接口, 所述广义转发平面支持以 RID 为源地址和目的地址的数据报文的路由和转发 ;

其中,该目标 AGW收到切换请求后,所述方法还包括: 选择目标 ILCR, 在与该目标 ILCR 间还未建立该终端数据报文转发的隧道时建立 该隧道; 其 中, 切换完成后, 所述方法还包括: 源 ILCR释放为该终端分配的资源, 该 终端和通信对端之间的数据报文经该目标 AGW和该目标 ILCR转发。 优选地 ,

各 Wimax接入业务网络中的 AGW与广义转发平面之间具有数据接口, 该广义转发平面支持以 RID为源地址和目的地址的数据报文的路由和转 发。

优选地 ,

在所述 Wimax系统中, AGW维护接入的终端的所有通信对端的身份标 识和位置标识 (AID-RID)的映射信息, 其中, 切换过程中, 在 AGW维护接入 的终端的所有通信对端的 AID-RID映射信息的步骤中, 目标 AGW通过以下 方式获取通信对端的 AID-RID映射信息:

目标 AGW根据数据报文中通信对端的 AID 在本地查询通信对端的 AID-RID映射信息; 或,

目标 AGW从源 AGW转发的数据报文中, 获取通信对端的 AID-RID映 射信息; 或,

从通信对端的归属身份位置寄存器(ILR )或源 AGW查询到通信对端的 AID-RID映射信息; 或,

源 AGW将该终端的所有通信对端的 AID-RID映射信息主动发送给所述 目标 AGW。

优选地 ,

该目标 AGW发起 RID更新流程时, 所述方法还包括: 根据通信对端的 AID-RID映射信息、 本地配置信息或域名服务器(DNS )查询确定所述通信 对端接入的网关, 向所述通信对端接入的网关发送 RID更新通知, 携带该终 端 AID和新的 RID的映射信息; 以及

所述通信对端接入的网关收到 RID 更新通知后, 将保存的该终端的 AID-RID映射信息更新为该 RID更新通知中携带的所述映射信息。

优选地 ,

该目标 AGW和目标 ILCR之间的隧道是该目标 AGW选择目标 ILCR后 , 通过隧道建立流程建立的该终端的动态隧道; 或者

该目标 AGW和目标 ILCR之间的隧道为两者上电后建立的静态隧道 优选地 ,

在该切换过程中, 源 ILCR收到通信对端发送给该终端的数据报文后 发给该源 AGW, 该源 AGW通过与该目标 AGW之间的转发隧道将该数据报 文转发到该目标 AGW,该目标 AGW再通过与该终端的数据通道将该数据报 文发送给该终端。

优选地 ,

在该切换过程中:

在该源 ILCR与目标 ILCR不同时,在所述两个 ILCR之间建立转发隧道, 该转发隧道在切换完成后释放;

在该两个 ILCR之间的转发隧道建立之前,源 ILCR收到通信对端发给该 终端的数据报文后转发给该源 AGW , 该源 AGW转发到该目标 AGW , 该目 标 AGW再通过与该终端间的数据通道将该数据报文 发送给该终端; 以及 在该两个 ILCR之间的转发隧道建立之后,源 ILCR收到通信对端发给该 终端的数据报文后直接通过该转发隧道转发到 该目标 ILCR, 该目标 ILCR转 发或緩存后再转发到该目标 AGW,该目标 AGW再通过与该终端间的数据通 道将该数据报文发送给该终端。

优选地 ,

所述两个 ILCR之间建立转发隧道的方式为:

在该切换过程中:

该源 AGW将源 ILCR的标识信息发送到该目标 AGW , 该目标 AGW在 选择的目标 ILCR与该源 ILCR不同时, 将该源 ILCR的标识信息再发送到该 目标 ILCR, 该目标 ILCR建立到该源 ILCR的转发隧道; 或者

该目标 AGW选择目标 ILCR后, 将该目标 ILCR的标识信息发给该源 AGW, 该源 AGW在该目标 ILCR与源 ILCR不同时, 将该目标 ILCR的标识 信息再发送到该源 ILCR, 该源 ILCR建立到该目标 ILCR的转发隧道。

优选地 ,

该目标 AGW向源 AGW发送切换响应后, 设置定时器, 定时时间到, 释放与源 AGW之间的转发隧道,之后,源 AGW释放与源 ILCR之间的隧道; 或,

源 AGW接收目标 AGW发送的切换响应后, 设置定时器; 定时时间到, 释放与目标 AGW之间的转发隧道以及与源 ILCR之间的隧道。

优选地 ,

该目标 AGW向该源 AGW发送所述切换响应后设置定时器, 或, 该源 AGW收到该目标 AGW发送的切换响应后设置定时器, 或, 该目标 AGW向源 AGW发送切换响应后, 向目标 ILCR发送切换通知; 该目标 ILCR收到目标 AGW的切换通知后设置定时器, 或,

该源 AGW收到该目标 AGW发送的切换响应后设置定时器后,向源 ILCR 发送切换通知; 该源 ILCR收到源 AGW的切换通知后设置定时器; 以及

定时时间到, 由设置定时器的网元开始释放以下为该终端分 配的资源: 源 AGW与目标 AGW之间的转发隧道、 源 AGW与源 ILCR之间的隧道以及 目标 ILCR与源 ILCR之间的隧道。

优选地,

该目标 AGW向源 AGW发送切换响应后, 设置定时器, 定时时间到, 释放与源 AGW之间的转发隧道; 或,

源 AGW接收目标 AGW发送的切换响应后, 设置定时器; 定时时间到, 释放与目标 AGW之间的转发隧道。

优选地,

在该切换过程中, 该目标 ILCR收到通信对端通过映射转发平面或广义 转发平面发送给该终端的下行数据报文后,通 过该目标 ILCR与目标 AGW之 间的该隧道将该数据报文转发给该目标 AGW,该目标 AGW对该数据报文解 RID封装后, 再通过与该终端的数据通道将该数据报文发送 给该终端。

优选地,

在该切换过程中:

源 AGW收到通信对端发送给该终端的数据报文后, 通过与该目标 AGW 之间的转发隧道将该数据报文转发到该目标 AGW,该目标 AGW再通过与该 终端之间的数据通道将该数据报文发送给该终 端;

该目标 AGW收到通信对端通过映射转发平面或广义转发 平面发送给该 终端的下行数据报文后, 通过与该终端的数据通道将该数据报文发送给 该终 端。

优选地 ,

在该切换过程中, 在该源 AGW向该目标 AGW发送切换请求之前, 由 该源 AGW对收到的该终端的下行数据报文进行解 RID封装; 在该源 AGW 向该目标 AGW发送 AGW切换请求之后,由该目标 AGW对该源 AGW转发 来的该终端的下行数据报文进行解 RID封装。

优选地 ,

在完成 Wimax接入业务网络锚定的切换后,该终端发送 接入不同 ILCR 的通信对端的数据报文路径如下:

在该目标 AGW与目标 ILCR建立动态隧道之前或该目标 AGW选择了与 该目标 AGW建立有静态隧道的目标 ILCR之前,该目标 AGW将收到的该终 端发送的该数据报文转发给该源 AGW, 该源 AGW对该数据报文进行 RID 封装和转发, 通过该源 ILCR和 /或映射转发平面转发到映射转发平面或广义 转发平面, 再经映射转发平面或广义转发平面送达该通信 对端接入的网关; 在该目标 AGW与目标 ILCR建立动态隧道之后或该目标 AGW选择了与 该目标 AGW建立有静态隧道的目标 ILCR之后,该目标 AGW对该终端发送 的数据报文进行 RID封装和转发,该数据报文通过该目标 ILCR,或该源 AGW 和源 ILCR, 或该目标 ILCR和映射转发平面, 或映射转发平面转发到广义转 发平面, 再经广义转发平面送达该通信对端接入的网关 。

优选地 ,

在完成 Wimax接入业务网络锚定的切换后,该终端发送 接入不同 AGW 的通信对端的数据报文路径如下:

该源 AGW发送切换请求之前, 将收到的该终端发送的该数据报文转发 给该源 AGW,该源 AGW对该数据报文进行 RID封装、查询并转发到映射转 发平面或广义转发平面, 再送达该通信对端接入的网关;

该目标 AGW收到切换请求之后, 对该终端发送的数据报文进行 RID封 装和查询后, 直接转发到映射转发平面或广义转发平面; 或者先转发到该源 AGW, 再经映射转发平面或广义转发平面送达该通信 对端接入的网关。

优选地 ,

该目标 AGW选择目标 ILCR的方式为以下方式中的一种:

该目标 AGW直接或通过拜访认证授权计费 (AAA )服务器与该终端归 属 AAA服务器交互, 获取该目标 AGW可以连接的 ILCR的信息, 并从中选 择一个 ILCR作为目标 ILCR;

该终端初始入网时, 终端归属 AAA服务器将该终端允许接入的 ILCR直 接或通过拜访 AAA服务器通知给该源 AGW, 源 AGW在该切换过程中将该 终端允许接入的 ILCR通知给该目标 AGW, 目标 AGW从中选择一个 ILCR 作为目标 ILCR;

目标 AGW根据自身的配置信息选择目标 ILCR。

优选地,

ILR与 AAA服务器合设, 表示为 AAA/ILR , 该 AAA/ILR保存有归属终 端的 AID-RID映射信息; 该目标 AGW在为该终端分配新的 RID后 , 通过向 目标 ILCR发起隧道建立流程实现 RID的更新, 其中, 在通过向目标 ILCR 发起隧道建立流程实现 RID的更新的处理中, 该目标 AGW在隧道建立流程 中将该终端的 AID和新的 RID带到该目标 ILCR,该目标 ILCR再利用到该终 端归属 AAA/ILR的认证流程中将该终端的 AID和新的 RID带到该终端归属 AAA/ILR , 该终端归属 AAA/ILR将保存的该终端的 AID-RID映射信息中的 RID更新为收到的该新的 RID。

为解决以上技术问题, 本发明还提供一种可实现无固定锚点切换的 Wimax系统, 包括接入业务网络和连接业务网络, 接入业务网络中包括基站 和接入网关 (AGW), 其中:

所述 AGW设置为, 在终端切入时, 为该终端分配新的位置标识 (RID)并 保存该终端身份标识 (AID)与该新的 RID的映射信息,根据该终端的数据报文 确定该终端和通信对端的连接信息, 并向该终端的所有通信对端接入的网关 发起更新该终端 RID的 RID更新流程; 在终端切出后, 释放对该终端分配的 资源; 以及对切入、 切出的终端的数据报文进行转发处理。

优选地, 所述 AGW包括:

切出控制模块, 其设置为在 Wimax接入业务网络(W-ASN )锚定的切换 完成后, 向目标 AGW发送切换请求;

切入控制模块, 其设置为在收到切换请求后, 向位置标识 (RID)分配模块 发送分配通知,携带切入的终端 AID,之后, 向 RID注册模块发送注册通知, 向 RID更新模块发送更新通知, 并向源 AGW返回切换响应;

RID 分配模块, 其设置为在收到分配通知后为该终端分配指向 本 AGW 的新的 RID, 保存该终端 AID与该新的 RID的映射信息;

RID注册模块, 其设置为在收到注册通知后发起 RID注册流程, 更新该 终端的归属身份位置寄存器 (ILR)保存的该终端的 RID;

报文转发模块,其设置为对切入的终端的数据 报文进行 RID封装、解 RID 封装和转发, 及在收到要发送到切出的终端的数据报文后向 目标侧转发, 根 据切入的终端的数据报文确定该终端与通信对 端的连接信息; 以及

RID更新模块, 其设置为在收到更新通知后根据终端与通信对 端的连接 信息向该终端所有通信对端接入的网关发送 RID 更新通知, 携带该终端的 AID及新的 RID。

优选地,

所述连接业务网络中包括身份位置核心路由器 (ILCR),各 ILCR与广义转 发平面之间具有数据接口; 所述广义转发平面支持以 RID为源地址和目的地 址的数据报文的路由和转发; 所述 ILCR 包括报文转发模块, 其设置为路由 和转发以 RID为源地址和目的地址的数据 ^艮文;

所述 AGW还包括隧道建立模块; 所述 AGW的切入控制模块还设置为, 在收到 AGW切换请求后选择目标 ILCR, 向该隧道建立模块发送隧道建立通 知; 所述隧道建立模块设置为, 在收到隧道建立通知后, 为切入的终端建立 与该目标 ILCR间的动态隧道; 或者 所述 AGW还包括隧道建立模块, 所述隧道建立模块设置为在上电后建 立与 ILCR间的静态隧道。

优选地 ,

各 AGW与广义转发平面之间具有数据接口,该广义 转发平面支持以 RID 为源地址和目的地址的数据报文的路由和转发 。

优选地 ,

所述 AGW还包括映射信息维护模块, 其设置为保存及维护所有切入的 终端的所有通信对端的身份标识和位置标识 (AID-RID)映射信息;

该 AGW的切入控制模块还设置为, 接收源 AGW主动发送的, 或, 从 通信对端归属 ILR或源 AGW查询得到的该切入的终端的所有通信对端的 AID-RID映射信息,并通知映射信息维护模块进 保存及维护; 所述 AGW中 的切出控制模块还设置为, 将维护的切出的终端的所有通信对端的 AID-RID 映射信息主动或根据目标 AGW的查询发送到目标 AGW;

和 /或, AGW 的报文转发模块, 其设置为根据切入的终端的数据报文确 定通信对端的 AID-RID映射信息, 并通知所述映射信息维护模块进行保存及 维护。

优选地 ,

所述 AGW的 RID更新模块, 其设置为在发起 RID更新流程时, 根据通 信对端的 AID-RID映射信息、 本地配置信息或域名服务器(DNS )查询确定 所述通信对端接入的网关, 向所述通信对端接入的网关发送 RID更新通知, 携带该终端 AID和新的 RID的映射信息。

优选地 ,

所述 AGW中的报文转发模块还设置为, 收到发给切出终端的下行数据 报文后, 通过与目标 AGW之间的转发隧道转发到该目标 AGW, 收到发给切 入终端的下行数据报文时, 通过与该终端的数据通道发送给该终端。

优选地 ,

所述 ILCR还包括隧道建立模块, 其设置为为切入的终端建立与源 ILCR 间的转发隧道, 或为切出的终端建立与目标 ILCR 间的转发隧道, 并在切换 完成后释放该转发隧道;

所述 ILCR 中的报文转发模块是设置为, 在切换过程中, 对收到的发给 切出的终端的数据报文先转发给源 AGW, 在源、 目标 ILCR间的转发隧道建 立后则直接通过该转发隧道转发到该目标 ILCR;对收到的发给切入的终端的 数据报文, 通过与目标 AGW间的隧道转发给该目标 AGW。

优选地 ,

所述 AGW中的切出控制模块还设置为,将源 ILCR的标识信息发送到目 标 AGW; 所述 AGW中的切入控制模块还设置为, 在选择的目标 ILCR与该 源 ILCR不同时, 将源 ILCR的标识信息发送到目标 ILCR; 所述 ILCR中的 隧道建立模块设置为,根据收到的源 ILCR的标识信息建立到该源 ILCR的转 发隧道; 或者

所述 AGW中的切入控制模块还设置为,将目标 ILCR的标识信息发给源 AGW;所述 AGW中的切出控制模块还设置为,将收到的目标 ILCR与源 ILCR 不同时, 将该目标 ILCR的标识信息发送到源 ILCR; 所述 ILCR中的隧道建 立模块设置为,根据收到的目标 ILCR的标识信息建立到该目标 ILCR的转发 隧道。

优选地 ,

该 AGW的切入控制模块还设置为, 向源 AGW发送切换响应后, 设置 定时器, 定时时间到, 释放与源 AGW之间的转发隧道; AGW的切出控制 模块还设置为, 释放与源 ILCR之间的隧道; 或,

AGW的切入控制模块还设置为, 向源 AGW发送切换响应; AGW的切 出控制模块还设置为, 接收目标 AGW发送的切换响应后, 设置定时器; 定 时时间到, 释放与目标 AGW之间的转发隧道以及与源 ILCR之间的隧道。

优选地 ,

该 AGW的切入控制模块还设置为, 向源 AGW发送切换响应后, 设置 定时器, 定时时间到, 释放与源 AGW之间的转发隧道; AGW的切出控制 模块还设置为,释放与源 ILCR之间的隧道; ILCR的切出控制模块还设置为, 释放与目标 ILCR之间的转发隧道, 或, AGW的切出控制模块还设置为,接收目标 AGW发送的切换响应后,设 置定时器; 定时时间到, 释放与目标 AGW之间的转发隧道, 以及与源 ILCR 之间的隧道; ILCR的切出控制模块还设置为, 释放与目标 ILCR之间的转 发隧道, 或,

该 AGW的切入控制模块还设置为, 向源 AGW发送切换响应后, 向目 标 ILCR发送切换通知;该 ILCR的切入控制模块还设置为 ,在收到目标 AGW 发送的切换通知后, 设置定时器, 定时时间到, 释放与源 ILCR之间的转发 隧道, 源 ILCR切出控制模块释放与源 AGW之间的隧道, 源 AGW的切出控 制模块释放与目标 AGW之间的隧道, 或,

该 AGW的切出控制模块还设置为, 收到该目标 AGW发送的切换响应 后, 向源 ILCR发送切换通知; 该 ILCR的切出控制模块还设置为, 在收到目 标 AGW发送的切换通知后, 设置定时器, 定时时间到, 释放与目标 ILCR之 间的转发隧道以及与源 AGW之间的隧道, 源 AGW的切出控制模块释放与 目标 AGW之间的隧道。

优选地,

该 AGW的切入控制模块还设置为, 向源 AGW发送切换响应后, 设置 定时器, 定时时间到, 释放与源 AGW之间的转发隧道; 或,

; AGW的切出控制模块还设置为, 接收目标 AGW发送的切换响应后, 设置定时器; 定时时间到, 释放与目标 AGW之间的转发隧道。

优选地,

所述 AGW中的切出控制模块向目标 AGW发送切换请求时, 向本 AGW 中的报文转发模块发送第一通知;

所述 AGW中的切入控制模块收到源 AGW发来切换请求时, 向本 AGW 中的报文转发模块发送第二通知;

所述 AGW中的报文转发模块在收到所述第一通知之前 , 对收到的切出 的终端的下行数据报文进行解 RID封装后再转发到目标 AGW, 收到所述第 一通知之后则直接转发到目标 AGW; 在收到所述第二通知之前, 对源 AGW 转发来的切入的终端的下行数据报文直接发送 到终端, 收到所述第二通知之 后在进行解 RID封装后再发送到终端; 对目标 ILCR转发来的切入的终端的 下行数据报文均进行解 RID封装,再通过与该终端的数据通道发送给该 终端。

优选地 ,

所述连接业务网络中包括 ILCR;所述 AGW中的^艮文转发模块是设置为, 将收到的切出的终端的上行数据报文转发到源 ILCR,在收到所述第一通知之 前对该上行数据报文进行 RID封装; 对收到的切入的终端发送的上行数据报 文, 如该 AGW与目标 ILCR间的隧道未建立, 将该上行数据报文转发到源 AGW, 在收到所述第二通知之后还对该上行数据报文 进行 RID封装, 如该 AGW与目标 ILCR间的隧道已建立,对该上行数据报文进行 RID封装后转发 到该目标 ILCR。

优选地 ,

所述 AGW具有到广义转发平面的数据接口; 所述 AGW中的报文转发 广义转发平面; 在收到所述第二通知之前, 将收到的切入的终端发送的上行 数据报文直接转发到源 AGW,在收到所述第二通知之后,对该上行数据 文 进行 RID封装后转发到广义转发平面。

优选地, 所述 AGW的切入控制模块是设置为:

与切入终端归属的 AAA服务器交互,获取本目标 AGW可以连接的 ILCR 的信息, 从中选择一个 ILCR作为目标 ILCR; 或

从源 AGW发来的切入终端允许接入的 ILCR中选择一个 ILCR作为目标

ILCR,所述允许接入的 ILCR是该切入终端归属的 AAA服务器发送到源 AGW 的; 或

根据本 AGW的配置信息选择目标 ILCR。

本发明 Wimax系统的锚点切换方法和 Wimax系统将身份标识和位置分 离的移动通信网络应用到 WiMAX网络, 当终端发生移动切换时, 目标 AGW 或目标 ILCR为切入终端分配新的 RID后, 根据切入终端的数据报文确定切 入终端与通信对端的连接信息, 并通知通信对端接入的网关更新终端 AID-RID映射信息,从而实现无固定锚点的切换 减少了数据包的路径迂回, 降低了传输延时和带宽浪费, 而且还可以达到解决 IP地址双重身份的目的。 附图概述

附图说明用来提供对本发明的进一步理解, 并且构成说明书的一部分, 与本发明的实施例一起用于解释本发明, 并不构成对本发明的限制。

图 1是基于身份标识和位置分离架构的网络拓朴 意图。

图 2是基于身份标识和位置分离架构的网络与 Legecy IP网络(传统 IP 网络) 的拓朴关系的示意图。

图 3是现有 WiMAX网络架构示意图。

图 4a是身份标识和位置分离 WiMAX网络架构示意图一。

图 4b是身份标识和位置分离 WiMAX网络架构示意图二。

图 5是本发明终端无固定锚点切换流程图一。

图 6是本发明终端无固定锚点切换流程图二。

图 7是本发明终端无固定锚点切换流程图三。

图 8是本发明终端无固定锚点切换流程图四。

图 9是本发明终端无固定锚点切换流程图五。

图 10是本发明终端无固定锚点切换流程图六。

图 11是本发明终端无固定锚点切换流程图七。 本发明的较佳实施方式

本发明 Wimax系统的无固定锚点的切换方法和 Wimax系统的主要思想 是, 将身份标识与位置分离的移动通信网络应用到 WiMAX网络, 当终端发 生移动切换时, 目标 AGW或目标 ILCR为切入终端分配新的 RID后, 根据 切入终端的数据报文确定切入终端与通信对端 的连接信息, 并通知通信对端 接入的网关 ( AGW、 ILCR或其他的网关如边界网关 ) 更新终端 AID-RID映 射信息, 从而实现无固定锚点的切换, 减少了数据包的路径迂回, 降低了传 输延时和带宽浪费, 而且还可以达到解决 IP地址双重身份的目的。

图 2 所示是一种身份标识和位置分离 (SILSN: Subscriber Identifier & Locator Separation Network )架构, 该 SILSN架构的网络拓朴划分为拓朴关系 上没有重叠的接入网 21和骨干网 22 , 接入网位于骨干网的边缘, 负责所有 终端的接入, 骨干网负责接入的终端间数据报文的路由和转 发。

SILSN架构的网络中有两种标识类型:接入标识 AID: Access Identifier ) 和路由标识(RID: Routing Identifier ) 。 其中, AID是终端的用户身份标识, 网络为每个终端用户分配一个 AID , 在终端移动过程中始终保持不变; RID 是网络为终端分配的位置标识, 在骨干网使用。 应说明的是, 身份标识和位 置标识在不同的 SILSN架构可以有不同的名称, 但实质是一样的。 用户签约 成为本架构网络用户后, 可以在该用户归属认证中心及归属 ILR中进行开户 放号操作, 认证中心及 ILR记录该用户的属性数据, 包括为该用户分配的 AID。 完成开户放号的处理后, AID被静态分配给该用户, 在该用户有效合 法存续期间, 该用户的 AID不变。

SILSN架构中, 终端可以是移动终端、 固定终端和游牧终端中的一种或 多种, 如手机、 固定电话、 电脑和服务器等等。

SILSN架构中, 接入网用于为终端提供二层(物理层和链路层 )接入手 段, 维护终端与 ASN之间的物理接入链路。 可能的二层接入手段包括: 蜂窝 移动网技术(全球移动通讯系统(GSM ) //码分多址(CDMA ) /时分同步码 分多址(TD-SCDMA ) /宽带码分多址(WCDMA ) I Wimax/LTE ) 、 数字用 户环路(DSL ) 、 宽带光纤接入或无线保真(WiFi )接入等等。

SILSN架构中, 接入服务节点设置为为终端提供接入服务、 维护终端与 网络的连接, 为终端分配 RID , 维护 AID-RID映射信息, 到映射转发平面登 记注册和查询终端的 RID , 以及实现数据报文的路由和转发等功能。

SILSN架构中, 骨干网的主要网元包括:

接入服务节点 (ASN: Access Service Node) , 其设置为为终端分配 RID , 维护终端的 AID-RID映射信息, 到 ILR登记注册和查询终端的 RID , 以及实 现数据报文的路由和转发, 终端须经过 ASN接入骨干网。 ASN分配的 RID 包含该 ASN的地址信息,将该 RID作为数据报文的目的地址时,该数据报文 将被路由到该 ASN。

通用路由器(CR: Common Router ) , 其设置为根据数据报文中的 RID 进行选路, 转发以 RID为目的地址的数据 ^艮文。

身份位置寄存器( ILR: Identity Location Register ) , ILR设置为保存终端 的身份标识和位置标识映射信息, 文中也写为 AID-RID映射信息, 处理对终 端位置的注册、 注销和查询;

可选地, 骨干网还可以包括:

分组转发功能(PTF: Packet Transfer Function ) , 也称为分组转发功能 节点, 其设置为路由和转发以 AID为目的地址的数据报文。

互联服务节点 (ISN), 其具有与通用路由器、 ASN和 ILR的接口, 并设置 为查询、 维护本网络终端的 AID-RID映射信息, 封装、 路由和转发本网络与 传统 IP网络之间往来的数据 ^艮文, 实现两个网络的互联互通。

上述 ILR, 或 ILR和 PTF构成了骨干网的映射转发平面, CR, 或 CR和 ISN构成了骨干网的广义转发平面。 骨干网中还可以包括认证中心等其他网 元。

SILSN架构初期可以传统 IP网络的一个或多个孤岛形式存在和发展, 或 作为传统 IP网络的扩展部分。 SILSN架构与传统 IP网络的拓朴关系如图 3 所示, SILSN架构的骨干网 31部分与传统 IP网络 32处于同一平面,通过 ISN33 与传统 IP网络互通。 SILSN架构具备独立组网的能力, 可以形成脱离传统 IP 网络独自发展的网络, 在该阶段, 功能实体 ISN将不再存在。

本发明将上述 SILSN架构应用于 WiMAX系统,来实现无固定锚点切换。 根据背景技术记载的 SILSN 架构及其工作原理可以了解, 终端移动发生跨 ASN的切换时, 切入一侧的目标 ASN要为终端分配 RID, 向该终端归属 ILR 发起注册; 切出一侧的源 ASN要删除该终端的 AID-RID映射信息, 并维护 该终端所有通信对端的 AID-RID映射信息。 为了使通信对端发送给该终端的 报文能够迅速路由到目标 ASN,需要向通信对端接入的网关发送 RID更新通 知。 在切换过程中, 源 ASN需要向目标 ASN转发通信对端发送给该终端的 报文。

下文主要针对为实现无固定锚点切换而在原有 系统上进行的改进加以描 述, 包括相关的功能和流程。 文中, 将终端的通信对端接入的网元简称为对 端网元; 为了表述方便, 在表述某个网元的功能时, 将接入到该网元的用户 终端称为终端, 与接入该网元的用户终端通信的用户终端称为 通信对端。 此 夕卜, 因为本发明实现的是无固定锚点切换, 故将原切换流程中的源锚定接入 网关统称为源接入网关, 目标锚定接入网关统称为目标接入网关。

下面结合附图和具体实施例对本发明所述技术 方案作进一步的详细描 述, 以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明 并能予以实施, 但所举实 施例不作为对本发明的限定。

为了表述方便, 在表述某个网元的功能时, 将接入到该网元的用户终端 称为终端, 与接入该网元的用户终端通信的称为通信对端 。

系统一

图 4a是应用上述身份位置分离技术的一种 Wimax系统的网络架构的示 意图, 图中实线表示承载面的连接, 虚线表示控制面的连接。 该 Wimax网络 架构包括接入业务网络 (W-ASN)41和连接业务网络 (W-CSN)42。 连接业务网 络具有到广义转发平面的数据面接口, 表示为 D接口。 广义转发平面可以是 支持按 RID路由和转发数据报文的分组数据网络, 其他实施例同。

在 W-CSN中,具有认证授权计费 (AAA)代理或服务器 (AAA Proxy/Server) 等原有网元, 还设置了身份位置核心路由器(Identity Location Core Route, 简 称 ILCR ) 、 身份位置寄存器(ILR )和分组转发功能 (PTF), ILR和 PTF可以 合设,表示为 ILR/PTF,各 W-CSN中的 ILR/PTF构成了映射转发平面。其中, ILCR集合了 HA和 /或 W-CR(Wimax核心路由器)的功能, 并具有实现身份标 识和位置分离所需的新功能。

W-ASN中包括基站和接入网关, 其中的接入网关在 Wimax架构中的接 入网关所具有的功能实体(如锚定数据通道功 能( Anchor DPF )、 鉴权器等) 的基础上, 扩展了实现身份标识和位置分离所需的新功能 。 本系统中:

接入网关 (AGW)位于 WiMAX接入业务网络(W-ASN ) 中, 其设置为为 终端分配 RID, 向 ILR注册、 删除、 查询 AID-RID映射信息, 维护终端和通 信对端 AID-RID映射信息, 数据报文封装 RID及解封装 RID, 实现数据报文 的路由和转发, 终端 RID发生变化后, 通知通信对端接入的网关更新终端 AID-RID映射信息。

所述 ILCR位于 W-CSN中,其设置为路由并转发以 RID格式为源地址和 目的地址的数据报文, 该功能作用与现有技术中的路由器没有区别。

所述 ILR设置为接收所述接入网关对本 ILR归属用户终端的注册和注销 请求, 维护归属用户终端的 AID-RID映射信息, 以及接收对终端 RID的查询 请求, 将请求中该终端 AID对应的 RID返回给查询请求方, 该功能作用与现 有技术中的 ILR的功能相同。

与切换相关的, (以下不特别指出的,对应于实施例一至三) :

所述 AGW设置为在终端切入时, 为该终端分配新的位置标识 (RID)并保 存该终端身份标识 (AID)与该新的 RID的映射信息,根据该终端的数据报文确 定该终端和通信对端的连接信息, 并向该终端通信对端接入的网关发起更新 该终端 RID的 RID更新流程; 在终端切出后, 释放对该终端分配的资源; 以 及对切入、 切出终端的数据报文进行转发处理;

具体地,

所述 AGW包括:

切出控制模块,其设置为在 W-ASN锚定的切换完成后, 向目标 AGW发 送 AGW切换请求;

切入控制模块, 其设置为在收到 AGW切换请求后, 向位置标识 (RID)分 配模块发送分配通知, 携带切入终端 AID, 之后, 向 RID注册模块发送注册 通知, 向 RID更新模块发送更新通知, 并向源 AGW返回 AGW切换响应;

RID 分配模块, 其设置为在收到分配通知后为该终端分配指向 本 AGW 的新的 RID, 保存该终端 AID与该新的 RID的映射信息;

RID注册模块, 其设置为在收到注册通知后发起 RID注册流程, 更新该 终端归属身份位置寄存器 (ILR)保存的该终端的 RID;

报文转发模块, 其设置为对切入终端的数据报文进行 RID封装、 解 RID 封装和转发, 及在收到要发送到切出终端的数据报文后向目 标侧转发, 还设 置为根据切入终端的数据报文确定该终端与通 信对端的连接信息;

RID更新模块, 其设置为在收到更新通知后根据终端与通信对 端的连接 信息向该终端通信对端接入的网关发送 RID更新通知,携带该终端的 AID及 新的 RID。

进一步地,

所述 ILCR包括报文转发模块, 其设置为路由和转发以 RID为源地址和 目的地址的数据报文;

所述 AGW还包括隧道建立模块; 所述 AGW的切入控制模块还设置为 在收到 AGW切换请求后选择目标 ILCR, 向该隧道建立模块发送隧道建立通 知; 所述隧道建立模块设置为在收到隧道建立通知 后, 为切入终端建立与该 目标 ILCR间的动态隧道; 或者

所述 AGW还包括隧道建立模块, 所述隧道建立模块设置为在上电后建 立与 ILCR间的静态隧道。

进一步地, (对应实施例一)

该 AGW的切入控制模块向源 AGW发送切换响应后, 设置定时器, 定 时时间到, 释放与源 AGW之间的转发隧道, 之后, 源 AGW的切出控制模 块释放与源 ILCR之间的隧道; 或,

AGW的切入控制模块向源 AGW发送切换响应; AGW的切出控制模块 接收目标 AGW发送的切换响应后, 设置定时器; 定时时间到, 释放与目标 AGW之间的转发隧道以及与源 ILCR之间的隧道。

进一步地, (对应实施例二、 三)

该 AGW的切入控制模块向源 AGW发送切换响应后, 设置定时器, 定 时时间到, 释放与源 AGW之间的转发隧道, 之后, 源 AGW的切出控制模 块释放与源 ILCR之间的隧道; 之后, 源 ILCR的切出控制模块释放与目标 ILCR之间的转发隧道, 或, AGW的切入控制模块向源 AGW发送切换响应; AGW的切出控制模块 接收目标 AGW发送的切换响应后, 设置定时器; 定时时间到, 释放与目标 AGW之间的转发隧道, 以及与源 ILCR之间的隧道; 源 ILCR的切出控制模 块释放与目标 ILCR之间的转发隧道, 或,

该 AGW的切入控制模块向源 AGW发送切换响应后,向目标 ILCR发送 切换通知; 该 ILCR的切入控制模块在收到目标 AGW发送的切换通知后 ,设 置定时器, 定时时间到, 释放与源 ILCR之间的转发隧道, 源 ILCR切出控制 模块释放与源 AGW之间的隧道, 源 AGW的切出控制模块释放与目标 AGW 之间的隧道, 或,

该 AGW的切入控制模块向源 AGW发送切换响应, AGW的切出控制模 块接收目标 AGW发送的切换响应后, 向源 ILCR发送切换通知; 该 ILCR的 切出控制模块在收到目标 AGW发送的切换通知后, 设置定时器, 定时时间 到, 释放与目标 ILCR之间的转发隧道以及与源 AGW之间的隧道, 源 AGW 的切出控制模块释放与目标 AGW之间的隧道。

进一步地,

所述 AGW还包括映射信息维护模块, 其设置为保存及维护所有切入终 端的所有通信对端身份标识和位置标识 (AID-RID)映射信息;

该 AGW的切入控制模块还设置为, 接收源 AGW主动发送的, 或, 从 通信对端归属 ILR或源 AGW查询得到的该切入终端通信对端的 AID-RID映 射信息,并通知映射信息维护模块进行保存及 维护; 所述 AGW中的切出控制 模块还设置为, 将维护的切出终端通信对端的 AID-RID映射信息主动或根据 目标 AGW的查询发送到目标 AGW,

和 /或, AGW 的报文转发模块设置为, 根据切入终端的数据报文确定通 信对端的 AID-RID映射信息,并通知所述映射信息维护模 进行保存及维护。

进一步地,

所述 AGW的 RID更新模块, 在发起 RID更新流程时, 根据通信对端 AID-RID的映射信息、本地配置信息或 DNS查询确定所述通信对端接入的网 关, 向所述通信对端接入的网关发送 RID更新通知, 携带该终端 AID和新的 RID的映射信息。

进一步地, (对应实施例一)

所述 AGW中的报文转发模块收到发给切出终端的下行 数据报文后, 通 过与目标 AGW之间的转发隧道转发到该目标 AGW,收到发给切入终端的下 行数据报文时, 通过与该终端的数据通道发送给该终端。

进一步地, (对应实施例二、 三)

所述 ILCR还包括隧道建立模块,其设置为为切入终 建立与源 ILCR间 的转发隧道, 或为切出终端建立与目标 ILCR 间的转发隧道, 并在切换完成 后释放该转发隧道;

所述 ILCR 中的报文转发模块在切换过程中, 对收到的发给切出终端的 数据报文先转发给源 AGW, 在源、 目标 ILCR间的转发隧道建立后则直接通 过该转发隧道转发到该目标 ILCR; 对收到的发给切入终端的数据报文, 通过 与目标 AGW间的隧道转发给该目标 AGW。

进一步地,

所述 AGW的切出控制模块还设置为将源 ILCR的标识信息发送到目标

AGW;所述 AGW的切入控制模块还设置为在选择的目标 ILCR与该源 ILCR 不同时, 将源 ILCR的标识信息发送到目标 ILCR; 所述 ILCR中的隧道建立 模块设置为根据收到的源 ILCR的标识信息建立到该源 ILCR的转发隧道;或 者

所述 AGW 的切入控制模块还设置为将目标 ILCR 的标识信息发给源

AGW; 所述 AGW的切出控制模块还设置为将收到的目标 ILCR与源 ILCR 不同时, 将该目标 ILCR的标识信息发送到源 ILCR; 所述 ILCR中的隧道建 立模块设置为根据收到的目标 ILCR的标识信息建立到该目标 ILCR的转发隧 道。

进一步地,

所述 AGW的切出控制模块向目标 AGW发送切换请求时,向本 AGW中 的报文转发模块发送第一通知;

所述 AGW的切入控制模块收到源 AGW发来切换请求时,向本 AGW中 的报文转发模块发送第二通知;

所述 AGW中的报文转发模块在收到所述第一通知之前 , 对收到的切出 终端的下行数据报文进行解 RID封装后再转发到目标 AGW, 收到所述第一 通知之后则直接转发到目标 AGW; 在收到所述第二通知之前, 对源 AGW转 发来的切入终端的下行数据报文直接发送到终 端, 收到所述第二通知之后在 进行解 RID封装后再发送到终端; 对目标 ILCR转发来的切入终端的下行数 据报文均进行解 RID封装, 再通过与该终端的数据通道发送给该终端。

进一步地,

所述连接业务网络中包括 ILCR; 所述 AGW中的报文转发模块将收到的 切出终端的上行数据报文转发到源 ILCR,在收到所述第一通知之前还对该上 行数据报文进行 RID封装; 对收到的切入终端发送的上行数据报文, 如与目 标 ILCR间的隧道未建立, 将该上行数据报文转发到源 AGW, 在收到所述第 二通知之后还对该上行数据报文进行 RID封装, 如与目标 ILCR间的隧道已 建立, 对该上行数据 文进行 RID封装后转发到该目标 ILCR。

进一步地, 所述切入控制模块选择目标 ILCR的方式为以下方式中的一 种:

方式一、所述切入控制模块与切入终端归属的 AAA服务器交互,获取本 目标 AGW可以连接的 ILCR的信息, 从中选择一个 ILCR作为目标 ILCR;

方式二、所述切入控制模块从源 AGW发来的切入终端允许接入的 ILCR 中选择一个 ILCR作为目标 ILCR, 所述允许接入的 ILCR是该切入终端归属 的 AAA服务器发送到源 AGW的;

方式三、 所述切入控制模块根据本 AGW的配置信息选择目标 ILCR。 进一步地,

所述切出控制模块向目标 AGW发送的 AGW切换请求为锚定数据通道 功能 (DPF)切换请求; 所述切入控制模块向源 AGW发送的 AGW切换响应为 锚定 DPF切换响应。

下面将结合附图及实施例对本发明系统一的 技术方案进行更详细的说 明。

图 5、 图 6、 图 7是本发明应用身份标识和位置分离技术的 WiMAX网络 系统一中的切换流程图, 对应于实施例一至三。

实施例一

图 5适用于切换过程中数据转发使用接入网关之 的转发隧道的场景, 其具体步骤描述如下: 步骤 501 , 当处于连接态的终端移动后, 终端使用现有技术完成 W-ASN 锚定的切换。 W-ASN锚定的切换完成后, 终端从源基站接入切换为从目标基 站接入, 且源 AGW与目标 AGW之间建立了数据通道;

此后, 终端上下行数据报文路径如 D501、 D502所示。

D501 , 下行数据报文路径: 源 ILCR收到通信对端发给终端的数据报文 后, 转发给源 AGW, 源 AGW剥去该数据报文中封装的 RID, 恢复为通信对 端发送的数据报文的格式后, 通过源 AGW与目标 AGW之间的数据通道将 数据报文转发给目标 AGW,目标接入网关再将该报文通过与终端数据 道发 往该终端。

D502, 上行数据报文路径: 终端发送上行数据文给目标基站, 目标基站 将数据报文转发给目标 AGW, 目标 AGW通过源 AGW与目标 AGW之间的 数据通道将数据报文转发给源 AGW, 源 AGW获取通信对端的 AID, 并查询 本地緩存中的 AID-RID映射信息, 如查到通信对端的 RID , 则将该通信对端 的 RID作为目的地址, 该终端的 RID作为源地址, 封装在该数据报文中, 然 后将封装后的数据报文转发到源 ILCR; 如没有查到通信对端的 RID, 将数据 报文做隧道封装后转发到映射转发平面或源 ILCR,并向 ILR查询通信对端的 RID; 或者将数据报文緩存到本地, 待获得通信对端的 RID后, 再将该通信 对端的 RID作为目的地址,该终端的 RID作为源地址,封装在该数据报文中, 然后将封装后的数据报文转发到源 ILCR。

步骤 502, 当目标 AGW准备发起 AGW重定位时, 向源 AGW发送锚定 DPF切换触发消息, 此步骤可选;

步骤 503 , 源 AGW收到目标接入网关锚定 DPF切换触发消息后, 或者 源 AGW决定发起 AGW重定位时, 源 AGW向目标 AGW发送锚定 DPF切 换请求消息;

此后, 终端上下行数据报文路径仍然如 D501、 D502所示。 只是此时由 目标 AGW对数据报文进行封装和解封装。

步骤 504, 目标 AGW为该终端分配新的 RID, 并在本地保存更新该终端

AID-RID映射信息;

步骤 505 , 目标 AGW选择目标 ILCR, 并向目标 ILCR发起隧道建立流 程;

在隧道建立过程中, 目标 ILCR可能需要与归属 AAA服务器进行交互完 成认证。

其中接入网关与 ILCR之间的隧道可以有多种方式, 如第二层隧道协议 第三版(L2TPv3 ) 、 IP-in-IP、 多协议标签交换( MPLS (基于标签分发协议 ( LDP-based ) 和基于流量工程扩展的资源预留协议( RSVP-TE based ) ) 、 通用路由封装(GRE ) 、 移动 IP ( MIP )和因特网协议安全性(IPsec )等, 本发明不局限于任何一种特定的隧道方式。 当釆用 MIP, 隧道的创建、 维护 与现有 WiMAX网络相同。 此后, 终端上下行数据报文路径如 D503、 D504 所示。

D503 , 下行数据报文路径: 源 ILCR收到通信对端发给终端数据报文后, 转发给源 AGW, 源 AGW通过源 AGW与目标 AGW之间的数据通道将数据 报文转发给目标 AGW, 目标 AGW剥去该数据报文中封装的 RID, 恢复为通 信对端发送的数据报文的格式后, 目标接入网关在将该报文通过与终端数据 通道发往该终端。

D504, 上行数据报文路径: 终端发送上行数据文给目标基站, 目标基站 将数据报文转发给目标 AGW, 目标 AGW获取通信对端的 AID, 并查询本地 緩存中的 AID-RID映射信息,如查到通信对端的 RID ,则将该通信对端的 RID 作为目的地址, 该终端的 RID作为源地址, 封装在该数据 文中, 然后将封 装后的数据报文转发到目标 ILCR。 如没有查到通信对端的 RID, 将数据报文 做隧道封装后转发到映射转发平面或目标 ILCR, 并向 ILR查询通信对端的 RID。如没有查到通信对端的 RID,也可以将数据报文做隧道封装后转发到源 AGW, 由源 AGW进行 RID封装后经源 ILCR发给通信对端; 或者先本地緩 存,待获得通信对端的 RID后再封装对端 RID后经目标 ILCR发给通信对端。

步骤 506 , 目标 AGW在分配新的 RID后 , 向终端归属 ILR发起 RID注 册流程, 将新分配的 RID带给 ILR, 更新 ILR上终端 AID-RID映射信息; 步骤 507 , 归属 ILR收到目标 AGW的 RID注册请求后, 验证 AID的合 法性, 并保存终端当前 AID-RID的映射信息;

本步骤可以在步骤 505中 ILCR到归属 AAA认证流程中执行: 即, 该目 标 AGW在隧道建立流程中将该终端的 AID和新的 RID带到该目标 ILCR, 该目标 ILCR再利用到该终端归属 AAA/ILR的认证流程中将该终端的 AID和 新的 RID带到该终端归属 AAA/ILR , 该终端归属 AAA/ILR将保存的该终端 的 AID-RID映射信息中的 RID更新为收到的该新的 RID。

此后, 终端上下行数据^艮文路径如 D505、 D506所示。

D505, 下行数据报文路径: 目标 ILCR收到通信对端发给终端数据报文 后, 转发给目标 AGW, 目标 AGW剥去该数据报文中封装的 RID, 恢复为通 信对端发送的数据报文的格式后, 目标接入网关在将该报文通过与终端数据 通道发往该终端。

D506, 上行数据报文路径: 同 D504。

此时, 可能还会存在由源 ILCR转发的数据报文, 这是由于还未通知通 信对端接入的网关未更新终端 AID-RID映射信息导致的, 这时的下行数据报 文路径同 D503。

步骤 508 , 目标 AGW向源 AGW发送锚定 DPF切换响应, 完成 AGW的 切换;

步骤 509, 目标 AGW设置切换定时器;

步骤 510, 目标 AGW通知通信对端接入的网关更新终端 AID-RID映射 信息;

步骤 511 ,步骤 509中设置的切换定时时间到后,目标 AGW释放源 AGW 与目标 AGW间的数据通道; 步骤 512 , 源 AGW释放与源 ILCR间的隧道, 同时释放保存的用户上下 文、 该终端的所有通信对端的 AID-RID映射信息;

步骤 513 , 目标 AGW向目标基站发起上下文报告流程, 将新的 AGW发 给目标基站, 此步骤在步骤 508后即可执行;

本实施例中, 步骤 509中设置的切换定时器, 可以由源 AGW设置, 此 时,步骤 511中,则需要由源 AGW在定时时间到后释放源 AGW与目标 AGW 间的数据通道及相关信息。

本实施例中, 步骤 510可以在步骤 504后的任意时刻被触发执行。

在本实施例中, 当目标 AGW与目标 ILCR间的隧道建立后,上行数据报 文即从该隧道转发, 如 D504、 D506。 可选的, 此时上行数据报文也可以从目 标 AGW与源 AGW之间的隧道转发, 即数据报文从目标 AGW转发到源 AGW, 再到源 ILCR。

步骤 505中, 目标 AGW选择目标 ILCR时, 可以釆取下列方式: 方式一、 目标 AGW与终端归属 AAA服务器交互, 获取本目标 AGW可 以连接的 ILCR的信息;

漫游情况下, 该交互需要通过拜访 AAA服务器转发, 拜访 AAA服务器 也可以将其允许目标 AGW连接的 ILCR信息在转发过程中通知目标 AGW。

方式二、 终端初始入网时, 归属 AAA服务器、 拜访 AAA服务器已经将 该终端允许接入的 ILCR通知给源 AGW, 当进行上述切换时, 由源 AGW在 步骤 503中将该信息通知给目标 AGW, 目标 AGW, 可以根据配置等方式选 择合适的 ILCR;

方式三、 目标接入网关根据自身的配置信息选择。

本发明其他实施例中 ,需要目标 AGW选择目标 ILCR时均可釆用上述方 式。

本实施例中, 目标 AGW可以通过以下方式获取通信对端的映射信息 :

1、 目标 AGW根据数据报文中通信对端的 AID在本地查询通信对端的 AID-RID映射信息, 其中, 通过目标 AGW接入的正在与通信对端通信的其 它终端, 可能在本地已保存有通信对端的 AID-RID映射信息; 2、 目标 AGW从源 AGW转发的数据报文中, 获取通信对端的 AID-RID 映射信息;

3、 从通信对端归属地 ILR查询到通信对端的 AID-RID映射信息并保存 在本地;

4、 从源 AGW查询得到通信对端的 AID-RID映射信息并保存在本地;

5、 源 AGW收到来目标 AGW转发的终端的数据报文, 数据报文中携带 了通信对端 AID ,源 AGW将通信对端接入标识映射 AID-RID发往目标 AGW , 目标 AGW获得通信对端 AID-RID的映射关系后保存在本地;

系统一的其他实施例也可釆用上述方法来获得 通信对端的映射信息。 在系统一的切换流程中接入网关更新通信对端 的方法为:

目标 AGW在收到源 AGW转发的数据后, 根据通信对端 AID-RID映射 信息、 本地配置信息或 DNS查询等确定通信对端接入的网关, 向所述通信对 端接入的网关发送 RID更新通知, 携带该终端 AID和新的 RID的映射信息。

通信对端接入的网关收到 RID更新通知后, 将保存的该终端的 AID-RID 映射信息更新为该通知中携带的所述映射信息 。

目标 AGW收到来自终端的上行数据后, 也可以进行上述更新通信对端 的处理, 此时可能会出现更新了不需要更新的新的通信 对端接入的网关。

实施例二

图 6适用于切换过程中数据转发使用 ILCR之间的转发隧道, 且由目标

ILCR发起 ILCR间的转发隧道建立的场景, 其具体步骤描述如下:

步骤 601、 602, 同步骤 501、 502;

D601、 D602, 同 D501、 D502。

步骤 603 , 源 AGW收到目标接入网关锚定 DPF切换触发消息后, 或者 源 AGW决定发起 AGW重定位时, 源 AGW向目标 AGW发送锚定 DPF切 换请求消息, 消息中需要携带源 ILCR的标识信息;

其中标识信息可以是地址, 也可以是专用标识。 此后, 终端上下行数据 报文路径仍然如 D601、 D602所示。 只是此时由目标 AGW对数据报文进行 封装和解封装。

步骤 604, 同步骤 504;

步骤 605 , 目标 AGW选择目标 ILCR, 向目标 ILCR发起隧道建立流程, 同时将源 ILCR标识信息通知给目标 ILCR;

在隧道建立过程中, 目标 ILCR可能需要与归属 AAA服务器进行交互完 成认证。 其中接入网关与 ILCR之间的隧道可以有多种方式, 如 L2TPv3、 IP-in-IP, MPLS(LDP-based和 RSVP-TE based)、 GRE、 MIP和 IPsec等, 本 发明不局限于任何一种特定的隧道方式。 当釆用 MIP, 隧道的创建、 维护与 现有 WiMAX网络相同。

步骤 606 , 目标 ILCR根据在步骤 605中获得的源 ILCR的标识信息, 若 目标 ILCR与源 ILCR不相同, 则向源 ILCR发起转发隧道的建立流程; 否则 不执行此步骤;

其中 ILCR 之间的隧道可以有多种方式, 如 L2TPv3、 IP-in-IP、 MPLS(LDP-based和 RSVP-TE based)、 GRE、 MIP和 IPsec等, 本发明不局 限于任何一种特定的隧道方式。

此后, 终端上下行数据^艮文路径如 D603、 D604所示。

D603 , 下行数据报文路径: 源 ILCR收到通信对端发给终端数据报文后, 通过转发隧道转发给目标 ILCR, 目标 ILCR再转发给目标 AGW, 目标 AGW 剥去该数据报文中封装的 RID, 恢复为通信对端发送的数据报文的格式后, 目标接入网关在将该报文通过与终端数据通道 发往该终端。

D604, 同 D504。

若步骤 606与步骤 605并行执行,即目标 ILCR在建立与目标 AGW之间 的隧道过程中同时建立 ILCR之间的隧道, 步骤 606可能在步骤 605 之前完 成, 此时下行数据报文需要在目标 ILCR上先緩存, 待步骤 605完成后再下 发给目标 AGW。而此时的上行数据报文路径同 D602,只是此时由目标 AGW 对数据报文进行封装和解封装。

步骤 607至步骤 608, 同步骤 506至步骤 507; 此后, 终端上下行数据^艮文路径如 D605、 D606所示。

D605、 D606, 同 D505、 D506。

此时, 可能还会存在由源 ILCR转发的数据报文, 这是由于还未通知通 信对端接入的网关未更新终端 AID-RID映射信息导致的, 这时的下行数据报 文路径同 D603。

步骤 609至步骤 613 , 同步骤 508至步骤 512;

步骤 614 , 当源 ILCR与目标 ILCR不相同时执行此步骤, 源 ILCR或目 标 ILCR发起两者间数据转发隧道的释放;

步骤 615, 同步骤 513;

本实施例中, 步骤 610中设置的切换定时器, 可以由源 AGW设置, 也 可以由源 ILCR设置, 还可以由目标 AGW设置, 此时, 步骤 612中, 则需要 由源 AGW在定时时间到后释放源 AGW与目标 AGW间的数据通道及相关信 息。 同样适用于实施例三, 具体为:

该目标 AGW向该源 AGW发送所述切换响应后设置定时器, 或, 该源 AGW收到该目标 AGW发送的切换响应后设置定时器, 或, 该目标 AGW向源 AGW发送切换响应后, 向目标 ILCR发送切换通知; 该目标 ILCR收到目标 AGW的切换通知后设置定时器, 或,

该源 AGW收到该目标 AGW发送的切换响应后,向源 ILCR发送切换通 知; 该源 ILCR收到源 AGW的切换通知后设置定时器,

定时时间到, 由设置定时器的网元开始释放以下为该终端分 配的资源: 源 AGW与目标 AGW之间的转发隧道、 源 AGW与源 ILCR之间的隧道以及 目标 ILCR与目标 AGW之间的下行转发隧道。

本实施例中, 步骤 611不需要一定在步骤 610后执行, 可以在步骤 604 后的任意时刻被触发执行。

在本实施例中, 当目标 AGW与目标 ILCR间的隧道建立后,上行数据报 文即从该隧道转发, 如 D604、 D606。 可选的, 此时上行数据^艮文也可以从目 标 AGW与源 AGW之间的隧道转发, 即数据报文从目标 AGW转发到源 AGW, 再到源 ILCR; 或者从目标 ILCR与源 ILCR间的转发隧道转发。

实施例三

图 7适用于切换过程中数据的转发使用 ILCR之间的转发隧道, 且由源 ILCR发起 ILCR间的转发隧道建立的场景, 其具体步骤描述如下:

步 701 , 同步骤 601 ;

此后, 终端上下行数据 ^艮文路径如 D701、 D702所示, D701、 D702, 同 D601、 D602。

步骤 702, 当目标 AGW准备发起 AGW重定位时, 选择目标 ILCR, 向 源 AGW发送锚定 DPF切换触发消息, 并在消息中携带目标 ILCR标识信息; 其中标识信息可以是地址, 也可以是专用标识。

步骤 703 , 源 AGW收到目标接入网关锚定 DPF切换触发消息后, 而且 同意进行锚定 DPF切换时, 若根据目标 ILCR的标识信息判断出需要进行跨 ILCR的切换(如源 ILCR与目标 ILCR不相同), 向原 ILCR发送 ILCR切换 请求, 同时携带目标 ILCR标识信息; 否则不执行步骤 703至 705;

步骤 704 , 源 ILCR根据在步骤 703中获得的目标 ILCR的标识信息, 向 目标 ILCR发起转发隧道的建立流程;

其中 ILCR 之间的隧道可以有多种方式, 如 L2TPv3、 IP-in-IP、 MPLS(LDP-based和 RSVP-TE based)、 GRE、 MIP和 IPsec等, 本发明不局 限于任何一种特定的隧道方式。

步骤 705 , 源 ILCR向源 AGW回应 ILCR切换响应;

此后, 终端上下行数据^艮文路径如 D703、 D704所示。

D703 , 下行数据报文路径: 源 ILCR收到通信对端发给终端数据报文后, 通过转发隧道转发给目标 ILCR, 此时下行数据报文需要在目标 ILCR上先緩 存。

D704, 同 D702。 只是此时由目标 AGW对数据 4艮文进行封装和解封装。 步骤 706至步骤 708, 同步骤 503至 505; 此后, 终端上下行数据^艮文路径如 D705、 D706所示。

D705 , 同 D603。 在 D703中緩存在目标 ILCR上的下行数据报文此时也 需要转发给目标 AGW。

D706, 同 D604。

后续步骤 709至步骤 717, 同步骤 607至步骤 615;

后续数据报文路径 D707、 D708同 D605、 D606。

本实施例中, 步骤 712中设置的切换定时器, 可以由源 AGW设置, 也 可以由源 ILCR设置, 还可以由目标 AGW设置, 此时, 步骤 714中, 则需要 由源 AGW在定时时间到后释放源 AGW与目标 AGW间的数据通道及相关信 息。

本实施例中, 步骤 713不需要一定在步骤 712后执行, 可以在步骤 707 后的任意时刻被触发执行。

在本实施例中, 当目标 AGW与目标 ILCR间的隧道建立后,上行数据报 文即从该隧道转发, 如 D706、 D708。 可选的, 此时上行数据^艮文也可以从目 标 AGW与源 AGW之间的隧道转发, 即数据报文从目标 AGW转发到源 AGW, 再到源 ILCR; 或者从目标 ILCR与源 ILCR间的转发隧道转发。

系统一中的切换流程中, AGW变化, 不一定会导致 ILCR的变化, 因此 源 AGW需要根据目标 ILCR标识信息, 或者目标 AGW需要根据源 ILCR标 识信息, 判断是否发生了 ILCR的变化, 当 ILCR未发生变化时, 源 ILCR与 目标 ILCR合一,此时不存在源 ILCR与目标 ILCR之间的隧道,不需要建立、 删除两者间的隧道。

系统二

本系统应用上述身份标识和位置分离技术的 Wimax 网络架构仍如图 4a 所示, 包括接入业务网络 (W-ASN)和连接业务网络 (W-CSN) , W-ASN 和 W-CSN包含的功能模块也是相同的。连接业务网 中也包括身份位置核心路 由器 (ILCR), 各 ILCR与支持按 RID路由和转发数据报文的广义转发平面之 间具有数据接口, 但 W-ASN中的 AGW和 W-CSN中的 ILCR与实现身份标 识和位置分离相关的功能与实施例一不同。

本系统中: AGW设置为实现终端的 Wimax接入业务网络 (W-ASN)锚定 的切换, 及为切入终端选择目标 ILCR, 在与该目标 ILCR间未建立切入终端 数据报文转发的隧道时还建立该隧道,通过该 隧道转发切入终端的数据报文。

身份位置核心路由器 (ILCR)设置为在终端切入时, 为该终端分配新的位 置标识 (RID)并保存该终端身份标识 (AID)与该新的 RID的映射信息, 向 ILR 注册和注销终端的 RID, 向 ILR查询通信对端的 RID, 根据切入终端的数据 报文确定该终端和通信对端的连接信息, 并向该切入终端通信对端接入的网 关 (在本系统架构下, 指 ILCR )发送 RID更新通知; 在终端切出后, 释放 为该终端分配的资源; 及对切入、 切出终端的数据"¾文进行转发处理;

作为本系统的一个变化, 还可以将向 ILR注册、 注销终端的 RID的功能 改由 AGW来完成。

与切换相关地, (如无特别说明,对应实施例四至九)

所述 AGW包括:

切出控制模块,其设置为在 W-ASN锚定的切换完成后, 向目标 AGW发 送 AGW切换请求, 切换完成后, 释放为切出终端分配的资源;

切入控制模块, 其设置为在收到 AGW切换请求后, 选择目标 ILCR, 在 目标 ILCR与源 ILCR不同时通知目标 ILCR有终端切入并携带切入终端的 AID,以及在与该目标 ILCR间未建立该切入终端数据报文转发的隧道 建立 该隧道, 还设置为向该源 AGW发送 AGW切换响应;

所述 AGW中的切出控制模块向目标 AGW发送的 AGW切换请求为锚定 数据通道功能 (DPF)切换请求; 所述 AGW中的切入控制模块向源 AGW发送 的 AGW切换响应为锚定 DPF切换响应。

报文转发模块, 其设置为对切入、 切出终端的数据报文进行转发处理。 进一步地,

所述 ILCR包括:

切出控制模块, 其设置为终端切出后, 释放为该终端分配的资源; 切入控制模块, 其设置为在收到有终端切入的通知后, 向 RID分配模块 发送分配通知并携带切入终端的 AID, 之后, 向 RID更新模块发送更新通知 携带该终端的 AID及分配模块分配的新的 RID;

RID 分配模块, 其设置为在收到分配通知后为该终端分配指向 本 ILCR 的新的 RID, 保存该终端 AID与该新的 RID的映射信息;

报文转发模块, 其设置为对切入、 切出终端的数据报文进行转发处理;

RID更新模块, 其设置为在收到切入控制模块的更新通知后根 据终端与 通信对端的连接信息向该终端通信对端接入的 网关发送 RID更新通知, 携带 该终端的 AID及新的 RID;

所述 AGW或 ILCR还包括:

RID注册模块,其设置为在收到 AGW或 ILCR的切入控制模块的注册通 知后发起 RID注册流程,向切入终端归属身份位置寄存器 (ILR)发送注册请求 并携带该切入终端的 AID和新的 RID。

进一步地,

所述 ILCR还包括映射信息维护模块, 其设置为保存及维护所有切入终 端的所有通信对端身份标识和位置标识 (AID-RID)映射信息;

通信对端 AID-RID映射信息是这样获得的:

该 ILCR的切入控制模块还设置为接收源 ILCR主动发送的, 或, 从通信 对端归属 ILR或源 ILCR查询得到的该切入终端通信对端的 AID-RID映射信 息, 并通知映射信息维护模块进行保存及维护; 所述 ILCR 中的切出控制模 块还设置为将维护的切出终端通信对端的 AID-RID映射信息主动或根据目标 ILCR的查询发送到目标 ILCR;

和 /或, ILCR 的报文转发模块还设置为, 根据切入终端的数据报文确定 通信对端的 AID-RID映射信息, 并通知所述映射信息维护模块进行保存及维 护。

进一步地, 该 ILCR 的 RID 更新模块, 在发起 RID 更新流程时, 根据通信对端 AID-RID的映射信息、本地配置信息或 DNS查询确定所述通信对端接入的网 关, 向所述通信对端接入的网关发送 RID更新通知, 携带该终端 AID和新的 RID的映射信息。

进一步地,

所述 AGW还包括隧道建立模块; 所述 AGW的切入控制模块在选择目 标 ILCR后, 还向该隧道建立模块发送隧道建立通知; 所述隧道建立模块设 置为在收到隧道建立通知后, 通过隧道建立流程为切入终端建立与该目标 ILCR间的动态隧道; 或者

所述 AGW还包括隧道建立模块, 所述隧道建立模块设置为在上电后建 立与 ILCR间的静态隧道; 目标 ILCR根据目标 AGW的通知或通过检查数据 报文获知有终端切换并获取该终端的 AID。

进一步地, (对应实施例四、 五、 六, 无需建立下行专用转发隧道) 所述 RID注册模块位于 ILCR中, 所述 ILCR的切入控制模块收到 RID 分配模块返回的切入终端新的 RID后,向该切入终端归属 ILR发送 RID注册 请求;

所述 ILCR 中的报文转发模块将收到的发给切出终端的数 据报文转发给 所述 AGW中的报文转发模块收到发给切出终端的数据 报文后, 通过与 目标 AGW之间的转发隧道转发到该目标 AGW;收到发给切入终端的数据报 文后, 通过与该切入终端之间的数据通道发送到该切 入终端。

进一步地, (目标 AGW与目标 ILCR建立下行转发隧道, 源 ILCR根据 通知停止解封装, 对应实施例四、 七的变换)

所述 AGW中的隧道建立模块在收到针对切入终端的隧 道建立通知后, 与该目标 ILCR之间为切入终端建立或选择第一隧道和第 隧道;

所述 ILCR 中的报文转发模块收到发给切出终端的数据报 文后, 对该数 据报文进行解 RID封装并转发给源 AGW; 收到从第一隧道或映射转发平面 或广义转发平面发来的切入终端还未解 RID封装的数据报文后进行解 RID封 装, 通过第二隧道转发给目标 AGW;

所述 AGW中的报文转发模块收到发给切出终端的数据 报文后转发到该 目标 AGW; 收到源 AGW发给切入终端的数据报文后, 通过所述第一隧道转 发到目标 ILCR; 收到目标 ILCR发给切入终端的数据报文后, 通过与该切入 终端之间的数据通道发送到该切入终端;

所述 ILCR中的切出控制模块收到目标 ILCR或源 AGW发送的切换通知 后, 通知所述 ILCR 中的报文转发模块停止对切出终端的数据报文 进行解封 装。

进一步地, (目标 AGW与目标 ILCR建立下行转发隧道,一直由源 ILCR 进行解封装, 对应实施例四、 七变换)

所述 AGW中的隧道建立模块在收到针对切入终端的隧 道建立通知后, 与该目标 ILCR之间为切入终端建立或选择第一隧道和第 隧道;

所述 ILCR 中的报文转发模块收到发给切出终端的数据报 文后, 对该数 据报文进行解 RID封装并转发给源 AGW; 收到从第一隧道发来的切入终端 的数据报文后通过第二隧道转发给目标 AGW;收到从映射转发平面或广义转 发平面发来的切入终端的数据报文后进行解 RID封装, 通过第二隧道转发给 目标 AGW;

所述 AGW中的报文转发模块收到发给切出终端的数据 报文后转发到该 目标 AGW; 收到源 AGW发给切入终端的数据报文后, 通过所述第一隧道转 发到目标 ILCR; 收到目标 ILCR发给切入终端的数据报文后, 通过与该切入 终端之间的数据通道发送到该切入终端。

进一步地, (对应实施例四、 七)

该 AGW的切入控制模块向源 AGW发送切换响应后, 设置定时器, 定 时时间到,释放与源 AGW之间的转发隧道以及与目标 ILCR之间的第一隧道, 之后, 源 AGW的切出控制模块释放与源 ILCR之间的隧道; 或,

AGW的切入控制模块向源 AGW发送切换响应; AGW的切出控制模块 接收目标 AGW发送的切换响应后, 设置定时器; 定时时间到, 释放与目标 AGW之间的转发隧道以及与源 ILCR之间的隧道; 之后, 目标 AGW的切出 控制模块释放与目标 ILCR之间的第一隧道, 或,

该 AGW的切入控制模块向源 AGW发送切换响应后,向目标 ILCR发送 切换通知; 该 ILCR的切入控制模块在收到源 AGW发送的切换通知后,设置 定时器, 定时时间到, 释放与目标 AGW之间的第一隧道, 之后, 源 ILCR切 出控制模块释放与源 AGW之间的隧道, 之后, 源 AGW的切出控制模块释 放与目标 AGW之间的隧道 , 或 ,

该 AGW的切入控制模块向源 AGW发送切换响应,该源 AGW的切出控 制模块收到该目标 AGW发送的切换响应后, 向源 ILCR发送切换通知; 该 ILCR的切出控制模块在收到源 AGW发送的切换通知后, 设置定时器, 定时 时间到, 释放与源 AGW之间的隧道, 源 AGW的切出控制模块释放与目标 AGW之间的隧道, 之后, 目标 AGW的切入控制模块释放与目标 ILCR之间 的第一隧道。

进一步地, (对应实施例五、 六、 八、 九)

所述 ILCR还包括隧道建立模块,其设置为为切入终 建立与源 ILCR间 的转发隧道, 或为切出终端建立与目标 ILCR 间的转发隧道, 并在切换完成 后释放该转发隧道;

所述 ILCR中的报文转发模块在源、 目标 ILCR间的转发隧道建立前将收 到发给切出终端的数据报文,解封装后转发给 源 AGW,在所述转发隧道建立 后将收到发给切出终端的数据报文, 直接通过该转发隧道转发到该目标 ILCR; 在源、 目标 ILCR间的转发隧道建立前将收到的发给切入终 的数据 报文直接转发给该目标 AGW; 在源、 目标 ILCR间的转发隧道建立后, 将收 到的发给切入终端的数据报文进行解 RID封装后再转发或緩存后再转发给该 目标 AGW;

所述 AGW中的报文转发模块收到发给切出终端的数据 报文后转发到该

进一步地, (对应实施例五、 六、 八、 九)

该 AGW的切入控制模块向源 AGW发送切换响应后, 设置定时器, 时时间到, 释放与源 AGW之间的转发隧道, 之后, 源 AGW的切出控制模 块释放与源 ILCR之间的隧道; 之后, 源 ILCR的切出控制模块释放与目标 ILCR之间的转发隧道, 或,

AGW的切入控制模块向源 AGW发送切换响应; AGW的切出控制模块 接收目标 AGW发送的切换响应后, 设置定时器; 定时时间到, 释放与目标 AGW之间的转发隧道, 以及与源 ILCR之间的隧道; 源 ILCR的切出控制模 块释放与目标 ILCR之间的转发隧道, 或,

该 AGW的切入控制模块向源 AGW发送切换响应后,向目标 ILCR发送 切换通知; 该 ILCR的切入控制模块在收到目标 AGW发送的切换通知后 ,设 置定时器, 定时时间到, 释放与源 ILCR之间的转发隧道, 源 ILCR切出控制 模块释放与源 AGW之间的隧道, 源 AGW的切出控制模块释放与目标 AGW 之间的隧道, 或,

该 AGW的切入控制模块向源 AGW发送切换响应,该 AGW的切出控制 模块收到该目标 AGW发送的切换响应后,向源 ILCR发送切换通知;该 ILCR 的切出控制模块在收到目标 AGW发送的切换通知后, 设置定时器, 定时时 间到,释放与目标 ILCR之间的转发隧道以及与源 AGW之间的隧道,源 AGW 的切出控制模块释放与目标 AGW之间的隧道。

进一步地,

所述 AGW中的切入控制模块还设置为将目标 ILCR的标识信息发送到源 AGW;所述 AGW中的切出控制模块还设置为将目标 AGW发来的与源 ILCR 不同的目标 ILCR的标识信息发送到源 ILCR; 所述 ILCR中的隧道建立模块 根据目标 ILCR的标识信息为切出终端建立与目标 ILCR之间的转发隧道;或 者

所述 AGW中的切出控制模块还设置为将源 ILCR的标识信息发送到目标 AGW; 所述 AGW中的切入控制模块还设置为将源 AGW发来的不同于目标 ILCR的源 ILCR的标识信息发送到目标 ILCR;所述 ILCR中的隧道建立模块 根据源 ILCR的标识信息为切入终端建立与源 ILCR间的转发隧道。

进一步地, 所述 AGW中的报文转发模块将收到的切入终端发送的 数据报文转发给 源 AGW; 将目标 AGW发来的切出终端发送的数据报文转发给源 ILCR; 且, 所述 ILCR中的 4艮文转发模块将源 AGW发来的切出终端发送的数据报文进行 RID封装并转发到映射转发平面或广义转发平面 ; 或者

所述 AGW中的报文转发模块对收到的切入终端发送的 数据报文, 如还 未在本 AGW与目标 ILCR间建立该切入终端数据报文转发的隧道, 发给源 AGW, 否则转发到目标 ILCR; 对目标 AGW发来的切出终端发送的数据报 文, 转发给源 ILCR; 且, 所述 ILCR中的报文转发模块对源 AGW发来的切 出终端发送的数据报文和对目标 AGW发来的切入终端发送的数据报文, 进 行 RID封装后转发到映射转发平面或广义转发平面 。

进一步地,

所述 AGW中的切入控制模块选择目标 ILCR的方式为以下方式中的一 种:

方式一、所述切入控制模块与切入终端归属的 AAA服务器交互,获取本 目标 AGW可以连接的 ILCR的信息, 从中选择一个 ILCR作为目标 ILCR;

方式二、所述切入控制模块从源 AGW发来的切入终端允许接入的 ILCR 中选择一个 ILCR作为目标 ILCR, 所述允许接入的 ILCR是该切入终端归属 的 AAA服务器发送到源 AGW的;

方式三、 所述切入控制模块根据本 AGW的配置信息选择目标 ILCR。 进一步地,

所述 RID注册模块位于 ILCR中; 所述 ILCR中的切入控制模块向 RID 分配模块发送分配通知并获取为切入终端分配 的新的 RID后, 向 RID注册模 块发送注册通知并携带该切入终端的 AID和新的 RID; 或者

所述 RID注册模块位于 AGW中; 所述 ILCR中的切入控制模块向 RID 分配模块发送分配通知并获取为切入终端分配 的新的 RID后 , 将该新的 RID 发送到目标 AGW; 所述 AGW中的切入控制模块收到目标 ILCR发送的为切 入终端分配的新的 RID后, 向 RID注册模块发送注册通知并携带该切入终端 的 AID和新的 RID。 以下图 8、图 9、图 10是本发明应用身份标识和位置分离技术的 WiMAX 网络系统二的切换流程图。

实施例四

图 8 适用于切换过程中数据的转发使用接入网关之 间的转发隧道的场 景, 其具体步骤描述如下: 步骤 801 , 同步骤 501 ;

D801 , 下行数据报文路径: 源 ILCR收到通信对端发给终端数据报文, 剥去该数据报文中封装的 RID, 恢复为通信对端发送的数据报文的格式后, 转发给源 AGW, 源 AGW通过源 AGW与目标 AGW之间的数据通道将数据 报文转发给目标 AGW,目标接入网关在将该报文通过与终端数据 道发往该 终端。

D802, 上行数据报文路径: 终端发送上行数据文给目标基站, 目标基站 将数据报文转发给目标 AGW, 目标 AGW通过源 AGW与目标 AGW之间的 数据通道将数据报文转发给源 AGW, 源 AGW再转发给源 ILCR, 源 ILCR 获取通信对端的 AID , 并查询本地緩存中的 AID-RID映射信息, 如查到通信 对端的 RID, 则将该通信对端的 RID作为目的地址, 该终端的 RID作为源地 址, 封装在该数据报文中, 然后将封装后的数据报文转发到映射转发平面 或 广义转发平面; 如没有查到通信对端的 RID, 将数据报文做隧道封装后转发 到映射转发平面, 并向 ILR查询通信对端的 RID; 或者将数据报文緩存到本 地, 待获得通信对端的 RID后, 再将该通信对端的 RID作为目的地址, 该终 端的 RID作为源地址, 封装在该数据报文中, 然后将封装后的数据报文转发 到映射转发平面或广义转发平面。

步骤 802, 当目标 AGW准备发起 AGW重定位时, 向源 AGW发送锚定 DPF切换触发消息, 此步骤可选;

步骤 803 , 源 AGW收到目标接入网关锚定 DPF切换触发消息后, 而且 同意进行锚定 DPF切换时, 源 AGW向目标 AGW发送锚定 DPF切换请求消 息; 步骤 804, 目标 AGW选择目标 ILCR, 向目标 ILCR发起转发隧道建立 流程, 此隧道是专为转发来自源 ILCR的下行数据;

其中接入网关与 ILCR之间的隧道可以有多种方式,如 L2TPv3、 IP-in-IP、 MPLS(LDP-based和 RSVP-TE based)、 GRE、 MIP和 IPsec等, 本发明不局 限于任何一种特定的隧道方式。

步骤 805 , 目标 AGW向目标 ILCR发起隧道建立流程;

在隧道建立过程中, 目标 ILCR可能需要与归属 AAA服务器进行交互完 成认证。 其中接入网关与 ILCR之间的隧道可以有多种方式, 如 L2TPv3、 IP-in-IP、 MPLS(LDP-based和 RSVP-TE based)、 GRE、 MIP和 IPsec等, 本 发明不局限于任何一种特定的隧道方式。 当釆用 MIP, 隧道的创建、 维护与 现有 WiMAX网络相同。

步骤 805a, 目标 ILCR为该终端分配新的 RID, 并在本地保存更新该终 端 AID-RID映射信息;

需要说明的是 805a是 805中的一个步骤。

此后, 终端上下行数据报文路径如 D803、 D804所示。

D803 , 下行数据报文路径: 源 ILCR收到通信对端发给终端的数据报文 后, 剥去该数据报文中封装的 RID, 恢复为通信对端发送的数据报文的格式, 转发给源 AGW, 源 AGW通过源 AGW与目标 AGW之间的数据通道将数据 报文转发给目标 AGW, 目标 AGW再通过下行转发隧道发给目标 ILCR, 目 标 ILCR将数据通过目标 AGW与目标 ILCR间的隧道转发给目标 AGW, 目 标 AGW在将该报文通过与终端数据通道发往该终端 。

D804, 上行数据报文路径: 终端发送上行数据文给目标基站, 目标基站 将数据报文转发给目标 AGW, 目标 AGW再转发给目标 ILCR, 目标 ILCR 获取通信对端的 AID , 并查询本地緩存中的 AID-RID映射信息, 如查到通信 对端的 RID, 则将该通信对端的 RID作为目的地址, 该终端的 RID作为源地 址, 封装在该数据报文中, 然后将封装后的数据报文转发到映射转发平面 或 广义转发平面; 如没有查到通信对端的 RID, 将数据报文做隧道封装后转发 到映射转发平面, 并向 ILR查询通信对端的 RID; 或者将数据报文緩存到本 地, 待获得通信对端的 RID后, 再将该通信对端的 RID作为目的地址, 该终 端的 RID作为源地址, 封装在该数据报文中, 然后将封装后的数据报文转发 到映射转发平面或广义转发平面。

步骤 806 , 目标 ILCR在分配新的 RID后, 向终端归属 ILR发起 RID注 册流程, 将新分配的 RID带给 ILR, 更新 ILR上终端 AID-RID映射信息; 步骤 807 , 归属 ILR收到目标 AGW的 RID注册请求后, 验证 AID的合 法性, 并保存终端当前 AID-RID的映射信息;

本步骤可以在步骤 805中 ILCR到归属 AAA认证流程中执行。 此后, 终 端上下行数据^艮文路径如 D805、 D806所示。

D805, 下行数据报文路径: 目标 ILCR收到通信对端发给终端数据报文 后, 剥去该数据报文中封装的 RID, 恢复为通信对端发送的数据报文的格式 后转发给目标 AGW, 目标 AGW将该报文通过与终端数据通道发往该终端。

D806, 上行数据才艮文路径: 同 D804。

此时, 可能还会存在由源 ILCR转发的数据报文, 这是由于还未通知通 信对端接入的 ILCR未更新终端 AID-RID映射信息导致的, 这时的下行数据 才艮文路径同 D803。

步骤 808 , 目标 AGW向源 AGW发送锚定 DPF切换响应, 完成 AGW的 切换;

步骤 809 , 目标 AGW向目标 ILCR发起切换通知, 通知目标 ILCR切换 完成;

步骤 810, 目标 ILCR设置切换定时器;

步骤 811 , 目标 ILCR使用 ILCR更新通信对端的方法通知通信对端接入 的 ILCR更新终端 AID-RID映射信息;

步骤 812 , 目标 ILCR给目标 AGW回应切换确认消息;

步骤 813 ,步骤 810中设置的定时时间到后,目标 ILCR释放与目标 AGW 间的下行转发隧道;

步骤 814 , 目标 AGW释放与源 AGW间的数据通道; 步骤 815, 源 AGW释放与源 ILCR间的隧道;

步骤 816, 目标 AGW向目标基站发起上下文报告流程, 将新的 AGW发 给目标基站, 此步骤在步骤 808后即可执行。

在本实施例中, 源 ILCR并不知道是否存在目标 ILCR, 以及其与目标 AGW之间的隧道何时成功建立, 因此, 源 ILCR对于收到的通信对端发给终 端的数据报文, 会始终进行 RID解封装, 此时目标 ILCR将不再解封装, 如 D803。 可选的, 此时也可以不用建立、 使用目标 AGW与目标 ILCR之间的 转发隧道,直接使用目标 AGW与源 AGW直接的隧道进行数据转发,如 D801。 可选的, 当目标 AGW与目标 ILCR之间的隧道建立成功后, 目标 AGW可以 通过源 AGW通知源 ILCR停止下行报文的解封装,此后下行数据报 路径为: 源 ILCR收到通信对端发给终端的数据报文后, 转发给源 AGW, 源 AGW通 过源 AGW与目标 AGW之间的数据通道将数据报文转发给目标 AGW, 目标 AGW再通过专用下行转发隧道发给目标 ILCR, 目标 ILCR剥去该数据报文 中封装的 RID, 恢复为通信对端发送的数据报文的格式后, 将数据通过目标 AGW与目标 ILCR间的隧道转发给目标 AGW, 目标 AGW再将该报文通过 与终端数据通道发往该终端。

本实施例中, 步骤 810中设置的切换定时器, 可以由源 ILCR设置, 也 可以由源 AGW设置, 还可以由目标 AGW设置, 此时, 后续的隧道释放步 骤中, 需要由设置定时器的网元在定时时间到后首先 释放与其他网元间的数 据通道及相关信息, 同样适用于实施例十, 具体为:

该目标 AGW向该源 AGW发送所述切换响应后设置定时器, 或, 该源 AGW收到该目标 AGW发送的切换响应后设置定时器, 或, 该目标 AGW向源 AGW发送切换响应后, 向目标 ILCR发送切换通知; 该目标 ILCR收到目标 AGW的切换通知后设置定时器, 或,

该源 AGW收到该目标 AGW发送的切换响应后,向源 ILCR发送切换通 知; 该源 ILCR收到目标 AGW的切换通知后设置定时器,

定时时间到, 由设置定时器的网元开始释放以下为该终端分 配的资源: 源 AGW与目标 AGW之间的转发隧道、 源 AGW与源 ILCR之间的隧道以及 目标 ILCR与目标 AGW之间的下行转发隧道。

本实施例中, 步骤 811不需要一定在步骤 810后执行, 可以在步骤 805a 后的任意时刻被触发执行。

在本实施例中, 当目标 AGW与目标 ILCR间的隧道建立后,上行数据报 文即从该隧道转发, 如 D804、 D806。 可选的, 此时上行数据报文也可以从目 标 AGW与源 AGW之间的隧道转发, 即数据报文从目标 AGW转发到源 AGW, 再到源 ILCR。

本实施例中, 目标 ILCR获取通信对端的 RID的方式与系统一中接入网 关获取通信对端 RID的方式大体相同, 只需要将执行者变为目标 ILCR, 而 在方式三、 四中, 目标 ILCR是从源 ILCR获得相关信息的。 系统二的其他实 施例也可釆用相同方法来获得通信对端的 RID。

在系统二的切换流程中 ILCR接入网关更新通信对端的方法与系统一中 的方法大体相同, 只需将方法中的接入网关替换为 ILCR。

实施例五

图 9适用于切换过程中数据的转发使用 ILCR之间的转发隧道, 且由目 标 ILCR发起 ILCR间转发隧道建立的场景, 其具体步骤描述如下:

步骤 901至 903 , 同步骤 601至 603;

D901、 D902, 同 D801、 D802;

步骤 904, 同步骤 605;

步骤 905 , 目标 ILCR根据在步骤 904中获得的源 ILCR的标识信息, 若 目标 ILCR与源 ILCR不相同, 向源 ILCR发起转发隧道的建立流程;

其中 ILCR 之间的隧道可以有多种方式, 如 L2TPv3、 IP-in-IP、 MPLS(LDP-based和 RSVP-TE based)、 GRE、 MIP和 IPsec等, 本发明不局 限于任何一种特定的隧道方式。

步骤 904a, 同步骤 805a;

此后, 终端上下行数据^艮文路径如 D903、 D904所示。 D903 , 下行数据报文路径: 源 ILCR收到通信对端发给终端数据报文后, 通过转发隧道转发给目标 ILCR, 目标 ILCR剥去该数据报文中封装的 RID, 恢复为通信对端发送的数据报文的格式后, 再转发给目标 AGW, 目标 AGW 将该报文通过与终端数据通道发往该终端。

D904, 同 D804。

若步骤 905与步骤 904并行执行,即目标 ILCR在建立与目标 AGW之间 的隧道过程中同时建立 ILCR之间的隧道, 步骤 905可能在步骤 904之前完 成, 此时下行数据报文需要在目标 ILCR上先緩存, 待步骤 904完成后再下 发给目标 AGW。 而此时的上行数据报文路径同 D902。

步骤 906至步骤 912, 同步骤 806至步骤 812;

D905、 D906同 D805、 D806。

步骤 913 , 步骤 910中设置的定时时间到后, 目标 ILCR释放与源 ILCR 间的转发隧道;

步骤 914 , 源 ILCR释放与源 AGW之间的数据通道;

步骤 915, 源 AGW释放与目标 AGW间的数据通道;

本实施例中, 步骤 910中设置的切换定时器, 可以由源 ILCR设置, 也 可以由源 AGW设置, 还可以由目标 AGW设置, 此时, 后续的隧道释放步 骤中, 需要由设置定时器的网元在定时时间到后首先 释放与其他网元间的数 据通道及相关信息, 以下同样适用于实施例六、 八、 九, 具体为:

该目标 AGW向该源 AGW发送所述切换响应后设置定时器, 或, 该源 AGW收到该目标 AGW发送的切换响应后设置定时器, 或, 该目标 AGW向源 AGW发送切换响应后, 向目标 ILCR发送切换通知; 该目标 ILCR收到目标 AGW的切换通知后设置定时器, 或,

该源 AGW收到该目标 AGW发送的切换响应后,向源 ILCR发送切换通 知; 该源 ILCR收到目标 AGW的切换通知后设置定时器,

定时时间到, 由设置定时器的网元开始释放以下为该终端分 配的资源: 源 AGW与目标 AGW之间的转发隧道、 源 AGW与源 ILCR之间的隧道以及 目标 ILCR与源 ILCR之间的隧道。

本实施例中, 步骤 911不需要一定在步骤 910后执行, 可以在步骤 904a 后的任意时刻被触发执行。

在本实施例中, 当目标 AGW与目标 ILCR间的隧道建立后,上行数据报 文即从该隧道转发, 如 D904、 D906。 可选的, 此时上行数据^艮文也可以从目 标 ILCR与源 ILCR之间的隧道转发。

实施例六

图 10 适用于切换过程中数据转发使用 ILCR之间的转发隧道, 且由源

ILCR发起 ILCR间转发隧道建立的场景, 其具体步骤描述如下:

步骤 1001 , 同步骤 901 ;

D1001、 D1002, 同 D901、 D902。

步骤 1002至步骤 1005, 同步骤 702至 705; 源 AGW若根据目标 ILCR 的标识信息判断出需要进行跨 ILCR的切换,向原 ILCR发送 ILCR切换请求, 同时携带目标 ILCR标识信息; 否则不执行步骤 1003-1005。

此后, 终端上下行数据报文路径如 D 1003、 D1004所示。

D1003 ,下行数据报文路径。源 ILCR收到通信对端发给终端数据报文后, 剥去该数据报文中封装的 RID, 恢复为通信对端发送的数据报文的格式, 通 过转发隧道转发给目标 ILCR,此时下行数据报文需要在目标 ILCR上先緩存。

D1004, 同 D1002。

步骤 1006 , 源 AGW向目标 AGW发送锚定 DPF切换请求消息; 步骤 1007 , 目标 AGW向目标 ILCR发起隧道建立流程;

在隧道建立过程中, 目标 ILCR可能需要与归属 AAA服务器进行交互完 成认证。 其中接入网关与 ILCR之间的隧道可以有多种方式, 如 L2TPv3、 IP-in-IP, MPLS(LDP-based和 RSVP-TE based)、 GRE、 MIP和 IPsec等, 本 发明不局限于任何一种特定的隧道方式。 当釆用 MIP, 隧道的创建、 维护与 现有 WiMAX网络相同。

步骤 1007a, 同步骤 904a。 此后, 终端上下行数据^艮文路径如 D 1005、 D1006所示。

D 1005 , 同 D903。 在 D 1003中緩存在目标 ILCR上的下行数据报文此时 也需要转发给目标 AGW。

D1006, 同 D904。

步骤 1008至步骤 1018, 同步骤 906至步骤 916;

D1007、 D1008同 D905、 D906。

本实施例中, 步骤 1012中设置的切换定时器, 可以由源 ILCR设置, 也 可以由源 AGW设置, 还可以由目标 AGW设置, 此时, 后续的隧道释放步 骤中, 需要由设置定时器的网元在定时时间到后首先 释放与其他网元间的数 据通道及相关信息。

本实施例中 ,步骤 1013不需要一定在步骤 1012后执行,可以在步骤 1007a 后的任意时刻被触发执行。

在本实施例中, 当目标 AGW与目标 ILCR间的隧道建立后,上行数据报 文即从该隧道转发, 如 D1006、 D1008。 可选的, 此时上行数据 4艮文也可以从 目标 ILCR与源 ILCR之间的隧道转发。

系统二中的切换流程中, AGW变化, 不一定会导致 ILCR的变化, 因此 源 AGW需要根据目标 ILCR标识信息, 或者目标 AGW需要根据源 ILCR标 识信息, 判断是否发生了 ILCR的变化, 当 ILCR未发生变化时, 源 ILCR与 目标 ILCR合一,此时不存在源 ILCR与目标 ILCR之间的隧道,不需要建立、 删除两者间的隧道。 当目标 ILCR相同时, ILCR也可以根据策略决定是否为 终端分配新的 RID , 当为终端分配新的 RID时, 可釆用本专利的流程图。

实施例七

实施例七与在图 8所示的实施例四相似, 亦适用于切换过程中数据的转 发使用接入网关之间的转发隧道的场景, 与实施例四的流程的差异之处在于 以下几点:

在步骤 805a后, 需要将目标 ILCR新分配的 RID在隧道建立流程中带给 目标 AGW。

步骤 806' ,目标 AGW在收到新分配的 RID后 ,向终端归属 ILR发起 RID 注册流程, 将新分配的 RID带给 ILR, 更新 ILR上终端 AID-RID映射信息。

实施例八

实施例八与在图 9所示的实施例五相似, 亦适用于切换过程中数据的转 发使用 ILCR之间的转发隧道, 且由目标 ILCR发起 ILCR间转发隧道建立的 场景, 与实施例五的流程的差异之处在于以下几点: 在步骤 905a后, 需要将目标 ILCR新分配的 RID在隧道建立流程中带给 目标 AGW;

步骤 906' ,目标 AGW在收到新分配的 RID后,向终端归属 ILR发起 RID 注册流程, 将新分配的 RID带给 ILR, 更新 ILR上终端 AID-RID映射信息。

实施例九

实施例九与在图 9所示的实施例五相似, 亦适用于切换过程中数据转发 使用 ILCR之间的转发隧道,且由源 ILCR发起 ILCR间转发隧道建立的场景, 实施例九的流程的差异之处在于以下几点:

步骤 1007a后, 需要将目标 ILCR新分配的 RID在隧道建立流程中带给 目标 AGW。

步骤 1008' , 目标 AGW在收到新分配的 RID后, 向终端归属 ILR发起 RID注册流程, 将新分配的 RID带给 ILR, 更新 ILR上终端 AID-RID映射信 息。

系统三中的切换流程中, AGW变化, 不一定会导致 ILCR的变化, 因此 源 AGW需要根据目标 ILCR标识信息, 或者目标 AGW需要根据源 ILCR标 识信息, 判断是否发生了 ILCR的变化, 当 ILCR未发生变化时, 源 ILCR与 目标 ILCR合一,此时不存在源 ILCR与目标 ILCR之间的隧道,不需要建立、 删除两者间的隧道。 当目标 ILCR相同时, ILCR也可以根据策略决定是否为 终端分配新的 RID , 当为终端分配新的 RID时, 可釆用本专利的流程图。

图 5-图 10的实施例均以接入网关与 ILCR之间存在动态隧道为例来阐述 切换流程, 上述各实施例也可以适用于接入网关与 ILCR 间为静态隧道的场 景, 此时在切换过程中, 目标 AGW与目标 ILCR间不再需要建立动态隧道, 两者之间的隧道, 在两者上电时已经创建成功, 其他步骤相同。 目标 AGW 选择了目标 ILCR后,可以利用两者之间的隧道通知目标 ILCR有终端切换并 将该终端的 AID发送给目标 ILCR,或目标 ILCR通过检查数据报文获知有终 端切换并获取该终端的 AID。

系统三

图 4b是应用上述身份位置分离技术的另一种 Wimax系统的网络架构的 示意图, 图中实线表示承载面的连接, 虚线表示控制面的连接。 该 Wimax网 络架构包括接入业务网络 41(W-ASN)和连接业务网络 (W-CSN)42。 W-ASN与 广义转发平面之间具有数据面接口, 表示为 D1接口。 W-CSN与广义转发平 面之间也可以具有数据面接口, 表示为 D2接口。 广义转发平面可以是支持 RID路由和转发数据报文的分组数据网络。

W-CSN中具有 AAA代理或服务器( AAA Proxy/Server ) 、 计费服务器、 互连网关设备等 Wimax架构中的原有网元, 还设置了身份位置寄存器(ILR ) /分组转发功能 (PTF) , 各 W-CSN中的 ILR/PTF构成了映射转发平面。

W-CSN中 HA和 /或 W-CR (核心路由器)可以保留, 也可以将其功能也转 移到 AGW来实现。 W-ASN中包括基站和 AGW, 其中的 AGW在 Wimax架 构中的 AGW所具有的功能实体(包含 DPF功能实体) 的基础上, 扩展了实 现 SILSN所需的新功能。

本实施例中, WiMAX网络中不存在 ILCR, AGW作为对外的数据通道 端点, 其设置为为终端分配 RID, 向 ILR注册和注销终端的 RID, 向 ILR查 询通信对端的 RID, 维护终端及其通信对端的 AID-RID映射信息, 对数据报 文进行 RID封装和解封装,以及根据 RID实现数据报文的路由和转发等功能。

与切换相关的,

所述 AGW设置为在终端切入时, 为该终端分配新的位置标识 (RID)并保 存该终端身份标识 (AID)与该新的 RID的映射信息,根据该终端的数据报文确 定该终端和通信对端的连接信息, 并向该终端通信对端接入的网关发起更新 该终端 RID的 RID更新流程; 在终端切出后, 释放对该终端分配的资源; 以 及对切入、 切出终端的数据报文进行转发处理。

进一步地, 切出控制模块, 其设置为在 W-ASN锚定的切换完成后, 向 目标 AGW发送 AGW切换请求;

切入控制模块, 其设置为在收到 AGW切换请求后, 向位置标识 (RID)分 配模块发送分配通知, 携带切入终端 AID, 之后, 向 RID注册模块发送注册 通知, 向 RID更新模块发送更新通知, 并向源 AGW返回 AGW切换响应;

RID 分配模块, 其设置为在收到分配通知后为该终端分配指向 本 AGW 的新的 RID, 保存该终端 AID与该新的 RID的映射信息;

RID注册模块, 其设置为在收到注册通知后发起 RID注册流程, 更新该 终端归属身份位置寄存器 (ILR)保存的该终端的 RID;

报文转发模块, 其设置为对切入终端的数据报文进行 RID封装、 解 RID 封装和转发, 及在收到要发送到切出终端的数据报文后向目 标侧转发, 还设 置为根据切入终端的数据报文确定该终端与通 信对端的连接信息;

RID更新模块, 其设置为在收到更新通知后根据终端与通信对 端的连接 信息向该终端通信对端接入的网关发送 RID更新通知,携带该终端的 AID及 新的 RID。

进一步地,

该 AGW的切入控制模块向源 AGW发送切换响应后, 设置定时器, 定 时时间到, 释放与源 AGW之间的转发隧道; 或,

AGW的切入控制模块向源 AGW发送切换响应; AGW的切出控制模块 接收目标 AGW发送的切换响应后, 设置定时器; 定时时间到, 释放与目标 AGW之间的转发隧道。

进一步地,

所述 AGW还包括映射信息维护模块, 其设置为保存及维护所有切入终 端的所有通信对端身份标识和位置标识 (AID-RID)映射信息;

该 AGW的切入控制模块还设置为, 接收源 AGW主动发送的, 或, 从 通信对端归属 ILR 或源 AGW 查询得到的该切入终端所有通信对端的 AID-RID映射信息,并通知映射信息维护模块进 保存及维护; 所述 AGW中 的切出控制模块还设置为, 将维护的切出终端所有通信对端的 AID-RID映射 信息主动或根据目标 AGW的查询发送到目标 AGW。

进一步地,

所述 AGW的 RID更新模块, 在发起 RID更新流程时, 根据通信对端 AID-RID的映射信息、本地配置信息或 DNS查询确定所述通信对端接入的网 关, 向所述通信对端接入的网关发送 RID更新通知, 携带该终端 AID和新的 RID的映射信息。

进一步地,

所述 AGW中的报文转发模块收到发给切出终端的下行 数据报文后, 通 过与目标 AGW之间的转发隧道转发到该目标 AGW,收到发给切入终端的下 行数据报文时, 通过与该终端的数据通道发送给该终端。

进一步地,

所述切出控制模块向目标 AGW发送切换请求时, 向本 AGW中的报文 转发模块发送第一通知;

所述切入控制模块收到源 AGW发来切换请求时, 向本 AGW中的报文 转发模块发送第二通知;

所述 AGW中的报文转发模块在收到所述第一通知之前 , 对收到的切出 终端的下行数据报文进行解 RID封装后再转发到目标 AGW, 收到所述第一 通知之后则直接转发到目标 AGW; 在收到所述第二通知之前, 对源 AGW转 发来的切入终端的下行数据报文直接发送到终 端, 收到所述第二通知之后在 进行解 RID封装后再发送到终端; 对目标 ILCR转发来的切入终端的下行数 据报文均进行解 RID封装, 再通过与该终端的数据通道发送给该终端。

进一步地,

所述 AGW具有到广义转发平面的数据接口; 所述 AGW中的报文转发 模块将收到的切出终端的上行数据报文进行 RID封装后转发到映射转发平面 或广义转发平面; 在收到所述第二通知之前, 将收到的切入终端发送的上行 数据报文直接转发到源 AGW,在收到所述第二通知之后,对该上行数据 文 进行 RID封装后转发到映射转发平面或广义转发平面 。

进一步地,

所述切出控制模块向目标 AGW发送的 AGW切换请求为锚定数据通道 功能 (DPF)切换请求; 所述切入控制模块向源 AGW发送的 AGW切换响应为 锚定 DPF切换响应。

实施例十

图 11所示的实施例十基于以上系统三实现,适用 切换过程中数据的转 发使用接入网关之间的转发隧道的场景, 其具体步骤描述如下:

步骤 1101 , 同步骤 501 ;

此后, 终端上下行数据报文路径如 D1101、 D1102所示。

D1101 ,下行数据报文路径:源 AGW收到通信对端发给终端数据报文后, 剥去该数据报文中封装的 RID, 恢复为通信对端发送的数据报文的格式后, 通过源 AGW与目标 AGW之间的数据通道将数据报文转发给目标 AGW, 目 标接入网关在将该报文通过与终端数据通道发 往该终端。

D1102, 上行数据报文路径: 终端发送上行数据文给目标基站, 目标基 站将数据报文转发给目标 AGW, 目标 AGW通过源 AGW与目标 AGW之间 的数据通道将数据报文转发给源 AGW, 源 AGW获取通信对端的 AID, 并查 询本地緩存中的 AID-RID映射信息, 如查到通信对端的 RID , 则将该通信对 端的 RID作为目的地址, 该终端的 RID作为源地址, 封装在该数据报文中, 然后将封装后的数据报文转发到目标广义转发 平面; 如没有查到通信对端的 RID, 将数据报文做隧道封装后转发到映射转发平面 , 并向 ILR查询通信对 端的 RID。 或者将数据报文緩存到本地, 待获得通信对端的 RID后, 再将该 通信对端的 RID作为目的地址, 该终端的 RID作为源地址, 封装在该数据报 文中, 然后将封装后的数据报文转发到映射转发平面 或广义转发平面。

步骤 1102至步骤 1104, 同步骤 502至步骤 504;

此后, 终端上下行数据报文路径如 D1103、 D1104所示。

D1103 , 下行数据报文路径: 源 AGW收到通信对端发给终端的数据报文 后 ,通过源 AGW与目标 AGW之间的数据通道将数据报文转发给目标 AGW, 目标 AGW剥去该数据报文中封装的 RID, 恢复为通信对端发送的数据报文 的格式后, 目标接入网关在将该报文通过与终端数据通道 发往该终端。

D1104, 上行数据报文路径: 终端发送上行数据文给目标基站, 目标基 站将数据报文转发给目标 AGW, 目标 AGW获取通信对端的 AID, 并查询本 地緩存中的 AID-RID映射信息, 如查到通信对端的 RID, 则将该通信对端的 RID作为目的地址, 该终端的 RID作为源地址, 封装在该数据报文中, 然后 将封装后的数据报文转发到映射转发平面或广 义转发平面; 如没有查到通信 对端的 RID, 将数据报文做隧道封装后转发到映射转发平面 , 并向 ILR查询 通信对端的 RID。 或者将数据报文緩存到本地, 待获得通信对端的 RID后, 再将该通信对端的 RID作为目的地址, 该终端的 RID作为源地址, 封装在该 数据报文中,然后将封装后的数据报文转发到 映射转发平面或广义转发平面。

步骤 1105至步骤 1110, 同步骤 506至步骤 511 ;

D1105, 下行数据报文路径: 目标 AGW收到通信对端发给终端数据报文 后, 剥去该数据报文中封装的 RID, 恢复为通信对端发送的数据报文的格式 后, 目标接入网关在将该报文通过与终端数据通道 发往该终端。

D1106, 上行数据才艮文路径。 同 D1104。

在步骤 1109前, 可能还会存在由源 AGW转发的数据报文, 这是由于还 未通知通信对端接入的网关更新终端 AID-RID映射信息导致的。 这时的下行 数据报文路径同 D1103。

步骤 1111 , 同步骤 513;

本实施例中, 步骤 1108中设置的切换定时器, 可以由源 AGW设置, 此 时,步骤 1110中,则需要由源 AGW在定时时间到后释放源 AGW与目标 AGW 间的数据通道及相关信息。

本实施例中,步骤 1109不需要一定在步骤 1108后执行,可以在步骤 1105 后的任意时刻被触发执行。

在本实施例中, 当目标 AGW收到切换请求后, 上行数据报文即直接从 目标 AGW转发, 如 D1104、 D1106。 可选的, 此时上行数据报文也可以从目 标 AGW与源 AGW之间的隧道转发, 即数据报文从目标 AGW转发到源 AGW。

本实施例中, 目标 AGW获取通信对端的 RID的方式同系统一中获取通 信对端 RID的方式。

本实施例中, 接入网关更新通信对端的方法同系统一中更新 通信对端的 方法。

本发明的所有实施例中, 都是由有目标侧的接入网关或 ILCR向终端归 属 ILR进行终端 RID注册, 可选的 , 可以由源侧的接入网关或 ILCR在与目 标侧网元交互中获得目标侧网元为终端分配的 RID后, 向 ILR进行终端 RID 注册。

本发明实现了基于网络的身份标识和位置分离 框架下的移动' 1·生切换管 理, 结合移动通讯网络特点提出了简化的切换管理 流程, 提出了切换管理流 程中优化的用户数据管理方法, 不需要在接入网关、 ILCR或者身份位置寄存 器 ILR中保留通讯对端表, 不需要建立、 保存和维护通信对端表的信令交互 及设备处理负荷, 降低了网元数据报文转发的处理负荷。

显然, 本领域的技术人员应该明白, 上述的本发明的各模块或各步骤可以 用通用的计算装置来实现, 它们可以集中在单个的计算装置上, 或者分布在多 个计算装置所组成的网络上, 可选地, 它们可以用计算装置可执行的程序代码 来实现, 从而, 可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执 行, 或者将它们 分别制作成各个集成电路模块, 或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集 成电路模块来实现。 这样, 本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

为简化描述, 以上所述不仅适用于 WiMAX网络, 也可以适用于其他移 动通信网络。 以上所述仅为本发明的优选实施例而已, 并不用于限制本发明, 对于本领域的技术人员来说, 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的 精神和原则之内, 所作的任何修改、 等同替换、 改进等, 均应包含在本发明 的保护范围之内。

工业实用性 本发明提供的实现锚点切换的全球微波互联接 入 Wimax系统及其切换方 法, 将身份标识和位置分离的移动通信网络应用到 WiMAX网络, 当终端发 生移动切换时, 目标 AGW或目标 ILCR为切入终端分配新的 RID后, 根据 切入终端的数据报文确定切入终端与通信对端 的连接信息, 并通知通信对端 接入的网关更新终端 AID-RID映射信息, 从而实现无固定锚点的切换, 减少 了数据包的路径迂回, 降低了传输延时和带宽浪费, 而且还可以达到解决 IP 地址双重身份的目的。