专利名称：一种终端切换方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种在WiMAX MIPv6中终端切换方法及系统。
背景技术：
尽管以因特网协议第四版(IPv4 IP version4)为核心技术的因特网获得了巨大的成功，然而由于IPv4地址资源的紧张直接限制了IP技术应用的进一步发展。而目前移动和宽带技术的飞速发展对IP地址的需求急剧增长，虽然为满足这种需求提出了无类的域间路由(CIDR Classless Inter Domain Routing)、网络地址转换(NAT Net Address Translation)、混合地址等技术，但它们只能暂时缓解IPv4地址的紧张。而因特网工程师任务组(IETF Internet EngineeringTask Force)在20世纪90年代提出了下一代互联网协议——因特网协议第六版(IPv6IP version6)，目前IPv6已经被公认为IPv4的未来升级版本。IPv6最为本质的改进是将原IPv4的地址长度由32位增加到128位，从而带来了几乎无限的地址空间。除此之外，IPv6还采用分级地址模式、高效IP包头、服务质量、主机地址自动配置、认证和加密等许多技术。
其中为了实现移动节点在移动情况下仍然能够顺利与外界进行通信，我们使用Mobile IP，即移动IP技术。如图1所示，图1是MIPv6工作原理示意图，从图中可见，移动IP的基本原理是移动节点除了拥有一个固定IP地址——HoA地址(HoA Home Address)外，在最近移动到的外地网络还拥有另外一个临时IP地址——转交地址(CoA Care-of Address)，通过一定的网络机制建立起HoA地址与CoA地址的对应关系以及家乡网络与外地网络的路由关系，从而达到使移动节点在其网络变换时与位于其他网络的通信对端(Corresponding Node)之间的通信不中断的目的。而移动IPv6(MIPv6 Mobile IP version6)是基于IPv6协议的移动IP技术，其无需外代理、支持Route Optimization进而避免迂回路由、并充分利用邻居发现功能和IPv6扩展头；MIPv6的移动性能相对MIPv4有了很大改进。下面来简单的介绍一下MIPv6的工作机制1、移动节点通过IPv6路由器发现报文决定当前所在位置；2、移动节点使用IPv6地址自动配置机制获取外地链路的配置CoA地址；3、移动节点向本地代理登陆，通知它的CoA地址；4、移动节点也向某些CN通知它的CoA地址；5、其它主机可以无视移动节点的CoA地址，而像移动IPv4一样，将数据包发往移动节点的本地网络，本地代理通过隧道将包转发到移动节点的CoA地址；6、知道移动节点的CoA的通信主机也可用IPv6路由扩展头直接将包发给移动节点；7、移动节点用CoA地址作为发送包的源地址。
WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)，即全球微波系统的互操作性，WiMAX整个网络主要由以下部分组成1、终端(MS，Mobile Subscriber Station)用户使用该设备接入WiMAX网络；2、接入服务网(ASN Access Service Network)ASN定义为WiMAX终端提供无线接入服务的网络功能集合。ASN包含了基站(BS Base Station)和接入服务网网关(ASN-GW ASN Gateway)网元。其中BS网元的主要功能为提供BS和MS的L2连接、无线资源管理等等；ASN-GW网元的主要功能为为MS认证、授权和计费功能提供客户端功能，为MS提供L3信息的中继(Relay)功能(如IP地址分配)、ASN内切换等。
3、连接业务网((CSN Connectivity Service Network))CSN定义为WiMAX终端提供IP连接服务。CSN所提供的主要功能为MS的IP地址分配、Internet接入，认证鉴权计费服务器(AAA server)或者认证鉴权计费代理服务器(AAAproxy)、基于用户的授权控制等。
上述三个部分逻辑实体间通过从R1到R6的接口来进行通信，各网元及接口关系如图2所示，图2是WiMAX系统的基本结构。
为了使MS位于外地网络时，其与对端通信节点(CN Correspondent Node)的通信保持不中断，这里我们将移动IPv6技术运用到WiMAX系统以达到上述目标。而当MS从一个ASN-GW移动到另一个ASN-GW，为减小或消除MS建立新的通信路径的延迟，需要进行快速切换。快速切换的目的是如何使MS在连接到目标ASN-GW(T-ASN-GW)后尽快发送数据包，以及在T-ASN-GW检测到MS的附着后如何尽快将数据包传送给它。为了达到上述目标，快速切换包括如下几方面1、移动检测提前或者及早发现MS发生的移动，以及将要移动到的T-ASN-GW；2、IP地址配置在新的网络中CoA地址相关信息的获取与配置；3、位置更新将T-CoA地址与目标网络中的T-ASN-GW进行注册，与S-ASN-GW注销与其注册的S-CoA，以及在两个动作之间建立T-CoA、S-CoA地址与T-ASN-GW、S-ASN-GW之间的联系。
通过快速切换可以使MS迅速检测到其已移动到另一个ASN-GW(T-ASN-GW)管辖的网络，同时与目前所在ASN-GW(S-ASN-GW)管辖的子网连接的情况下，和新子网的前缀信息建立起关联。其关键部分就是在目前所在网络配置好在T-ASN-GW管辖网络中的CoA(TCoA)，以便在连接到T-ASN-GW后，MS立即可以利用T-COA与外界进行通讯。
现有技术通过代理公告的路由请求/代理路由公告(RtSolPr/PrRtAdv)消息获取T-ASN-GW所管辖子网信息的快速切换的过程如图3所示，包括以下步骤S310、MS收到切换指示消息，该消息中包含准许MS切换到的BS(记为T-BS)对应BS ID(记为T-BS ID)。
该步骤中包含的T-BS可能不止一个，其对应的T-ASN-GW也可能多于一个。
S320、为了解析BSID对应的ASN-GW所管辖子网的信息，以便在切换之前配置好在T-ASN-GW管辖子网的T-CoA，MS向S-ASN-GW发送RtSolPr消息(其中包含T-BSID)，请求其下发T-BSID对应的T-ASN-GW所管辖子网的相关信息(如链路层地址、链路前缀等)。
S330、当S-ASN-GW接收到此消息后，根据所掌握临近ASN-GW的信息查找出BSID所对应的T-ASN-GW管辖子网的相关信息(如链路层地址、链路前缀等)，然后将上述信息承载在PrRtAdv消息中发送给MS。
S340、MS收到PrRtAdv消息后，根据其中所包含的T-ASN-GW管辖子网的配置信息，配置自己的T-CoA。
S350、其余的切换步骤，与本发明所关注内容联系不大，这里就不作赘述。
上述切换流程中，并没有S-ASN-GW如何获取周围ASN-GW所管辖子网的信息的相关方案，并且该流程中仅表明了S-ASN-GW只需获取少数临近ASN-GW的信息，然而在实际中常会出现如图4所示的情况，即在切换前S-ASN-GW与T-ASN-GW的物理距离很远(可能是由于其他情况引起)。相对于S-ASN-GW，T-ASN-GW可能不属于其临近的ASN-GW范围内，假如其只掌握临近ASN-GW信息，那么S-ASN-GW可能就无法获知T-ASN-GW所管辖子网的相关信息。由此可见S-ASN-GW不仅要知道其相邻的ASN-GW管辖子网的信息，同时还需要知道任何与MS可能切换到的目标ASN-GW管辖子网的信息。因此现有技术中S-ASN-GW获取T-ASN-GW的方案是有缺陷的。
发明内容
本发明提供一种终端切换方法及系统，用以弥补现有技术中S-ASN-GW获取T-ASN-GW方案的缺陷。
本发明方法包括
一种终端切换方法，包括A、终端向服务接入服务网网关请求目标基站标识对应的目标接入服务网网关管辖子网信息；B、服务接入服务网网关根据与第一网元交互的接入服务网网关管辖子网信息，获取所述目标基站标识对应的目标接入服务网网关管辖子网信息；C、终端根据所述目标基站标识对应的目标接入服务网网关管辖子网信息，配置目标转交地址，完成切换操作。
所述第一网元存储有所述接入服务网中接入服务网网关管辖子网信息。
所述第一网元向所述接入服务网网关公告各接入服务网网关管辖子网信息。
所述接入服务网网关存储有所述第一网元发送的所述接入服务网中各接入服务网网关管辖子网信息。
所述步骤B中，所述目标接入服务网网关查找其存储的所述接入服务网中各接入服务网网关管辖子网信息，获取所述目标基站标识对应的目标接入服务网网关管辖子网信息。
所述步骤B中，如果所述目标接入服务网网关没有查找到所述目标基站标识对应的目标接入服务网网关管辖子网信息，则向所述第一网元请求所述信息。
所述目标基站标识对应的目标接入服务网网关管辖子网信息，包括但不限于下述内容之一或组合接入服务网网关标识、接入服务网网关的IPv6地址、接入服务网网关所管辖基站的基站标识和接入服务网网关管辖子网的链路前缀。
所述目标接入服务网网关根据与第一网元之间采用IP数据报文消息或WiMAX管理平面消息交互信息。
所述第一网元可以为接入服务网网关或者接入服务网网关代理单元。
本发明系统包括
一种终端切换系统，包括为终端提供接入的服务基站和服务接入服务网网关，以及终端欲切换至的目标基站和目标接入服务网网关，还包括第一网元，设置于所述接入服务网，存储有所述接入服务网中接入服务网网关管辖子网信息，与所述接入服务网网关之间交互所述接入服务网中接入服务网网关管辖子网信息。
所述接入服务网网关还设置有接入服务网网关管辖子网信息存储单元，用于接收所述第一网元发送的所述接入服务网中各接入服务网网关管辖子网信息。
所述第一网元可以为接入服务网网关或者接入服务网网关的代理单元。
本发明技术给出了一种在WiMAX MIPv6快速切换中服务ASN-GW获取切换相关T-ASN-GW管辖子网信息的方法。填补了目前S-ASN-GW无法获取可能切换到的T-ASN-GW管辖子网信息的缺陷，为在WiMAX系统中实际应用MIPv6快速切换提供了前提条件。
图1为现有技术中MIPv6工作原理示意图；图2为现有技术中WiMAX系统结构示意图；图3为现有技术中WiMAX MIPv6工作流程示意图；图4为现有技术中切换前后相应的ASN-GW物理距离较远的情况说明图；图5为本发明的系统结构示意图；图6为本发明的流程示意图；图7为本发明实施例的流程示意图。
具体实施例方式
下面结合说明书附图来说明本发明的具体实施方式
。
本发明给出了一种在WiMAX MIPv6服务ASN-GW获取相关ASN-GW管辖子网信息的方法。通过该方法S-ASN-GW可以获取MS可能切换到的相关T-ASN-GW管辖的子网信息，为实现MS的快速切换创造的前提条件。
在现有技术中，由于各个ASN-GW之间的距离不同，可能在切换前S-ASN-GW与T-ASN-GW的物理距离很远，相对于S-ASN-GW，T-ASN-GW可能不属于其临近的ASN-GW范围内，如图4所示，即为此种情况的示意图。这样，假如其只掌握临近ASN-GW信息，那么S-ASN-GW可能就无法获知T-ASN-GW所管辖子网的相关信息。为此，本发明可以设置一个网元，其掌握有(其管辖范围内)所有ASN-GW管辖子网的信息，通过该网元可以保证各个ASN-GW可以获知另外的ASN-GW管辖子网的信息。
如图5所示，是本发明的终端切换系统结构示意图，从图中可见，该切换系统包括包括为MS510提供接入的S-BS520和S-ASN-GW530，以及MS510欲切换至的T-ASN-GW540和S-ASN-GW550，还包括第一网元560，可以设置于ASN，也可以设置于其他位置，存储有所述ASN中ASN-GW管辖子网信息，与所述ASN-GW之间交互所述ASN中ASN-GW管辖子网信息；所述ASN-GW还设置有ASN-GW管辖子网信息存储单元541，用于接收所述第一网元发560送的所述ASN中各ASN-GW管辖子网信息。
所述第一网元560可以为ASN-GW或者ASN-GW的代理单元，可以位于ASN，也可以位于其他网络，其功能可以是存储ASN-GW管辖子网信息，并对各ASN-GW上述信息进行管理。
在上述系统中，第一网元560掌握有(其管辖范围内)所有ASN-GW管辖子网的信息，S-ASN-GW可以通过两种方式从第一网元获取相应信息1、S-ASN-GW会收到第一网元向各ASN-GW周期性发送(其管辖范围内)的所有ASN-GW管辖子网的最新信息；
2、当S-ASN-GW在接收到MS发送的想要解析的BS ID时，向第一网元发送相应的解析请求，从第一网元处获得BS ID对应的ASN-GW管辖子网的信息。
除此之外，ASN-GW可以具有对已获取的ASN-GW信息(或者是已经配置好的)的储存能力，将已经获知的ASN-GW信息(或者是已经配置好的)存储于ASN-GW管辖子网信息存储单元541，以便下次收到同样的解析信息时，不用再向代理请求，节省系统资源。
如图6所示，是本发明的流程示意图，从图中可见，本发明方案主要包括以下步骤S610、MS向S-ASN-GW请求T-BS ID对应的T-ASN-GW管辖子网信息；MS切换时，先收到切换指示消息，该消息中包含准许MS切换到的T-BS对应T-BS ID，该T-BS可能不止一个，其对应的T-ASN-GW也可能多于一个。为了解析该T-BS ID对应的T-ASN-GW所管辖子网的信息，以便在切换之前配置好在T-ASN-GW管辖子网的T-CoA，MS向S-ASN-GW发送RtSolPr消息(其中包含T-BS ID)，请求其下发T-BS ID对应的T-ASN-GW所管辖子网的相关信息，如链路层地址、链路前缀等。
S620、S-ASN-GW根据与第一网元交互的ASN-GW管辖子网信息，获取所述T-BS ID对应的T-ASN-GW管辖子网信息；该步骤中，S-ASN-GW针对所述MS请求，获取所述T-BS ID对应的T-ASN-GW管辖子网信息，该步骤可以通过几种方式实现1、S-ASN-GW直接向第一网元请求所述T-BS ID对应的T-ASN-GW管辖子网信息，并根据第一网元回复的信息获取所述T-BS ID对应的T-ASN-GW管辖子网信息；2、在ASN-GW与第一网元交互信息时(比如当第一网元周期性地向ASN-GW公告其管辖范围内的所有ASN-GW管辖子网的最新信息时，各ASN-GW将所述最新信息存储起来，在接到MS请求时，查询所述存储的信息，获取所述T-BS ID对应的T-ASN-GW管辖子网信息。
S630、MS根据T-BSID对应T-ASN-GW管辖子网信息，配置T-CoA，完成切换操作。
MS根据T-BS ID对应T-ASN-GW管辖子网信息，进行T-CoA配置，并根据相关流程完成切换操作。
下面结合具体的应用过程，来说明本发明方案的具体实施例。如图7所示，该实施例包括如下步骤S710、ASN-GW将所管辖网络的信息发送给第一网元。
在建立系统时，ASN-GW将所管辖网络的信息，包括但不限于该ASN-GW的标识、ASN-GW自身的IPv6地址、该ASN-GW所管辖BS的BS ID、该ASN-GW所管辖子网的链路前缀等。
上述步骤中ASN-GW可以通过(但不限于)IP数据报文消息或者WiMAX管理平面消息向第一网元发送所管辖子网的信息。
S720、第一网元向各ASN-GW周期性发送(其管辖范围内)所有ASN-GW管辖子网的最新信息。
S730、S-ASN-GW保存上述最新信息，设置一个存储表格，利用此表格将收到的相关信息加以储存，其中有些信息可能是在建立系统时配置好的。
S740、MS向S-ASN-GW发送RtSolPr消息(其中包含T-BS ID)，请求其下发T-BS ID对应的T-ASN-GW所管辖子网的相关信息。
S750、当S-ASN-GW在MS发送的消息中提取T-BS ID后，首先应该在上述表格进行查找，若表格中含有T-BS ID对应信息，直接进行步骤S780，这样可以减轻网络负担，避免多余的消息传送。如果在该表格里找不到MS发送的T-BS ID对应的信息的情况下，进行步骤S760。
S760、S-ASN-GW向第一网元发送表示“请求T-BS ID对应ASN-GW管辖子网”的消息，请求其下发相应ASN-GW管辖的子网信息。
S770、第一网元根据S-ASN-GW发送过来的BS ID，查找相应的ASN-GW管辖子网的信息。获取上述信息后第一网元向S-ASN-GW发送表示“回应T-BSID对应ASN-GW管辖子网请求”的消息，下发查找到的相应信息。
这里第一网元与S-ASN-GW之间交互的表示“T-BS ID对应ASN-GW管辖子网请求”、“回应T-BS ID对应ASN-GW管辖子网请求”的两条消息可以通IP数据报文消息或者WiMAX管理平面消息来实现，也可以通过其他可以实现的消息承载。
S780、S-ASN-GW将获取的与T-BS ID对应的T-ASN-GW相关信息承载到PrRtAdv消息中发送给MS。
S790、MS根据T-BS ID对应T-ASN-GW管辖子网信息，配置T-CoA，完成切换操作。
本发明技术给出了一种在WiMAX MIPv6快速切换中S-ASN-GW获取切换相关ASN-GW子网信息的方法。填补了目前S-ASN-GW无法获取可能切换到的T-ASN-GW管辖子网信息的空白，为在WiMAX系统中实际应用MIPv6快速切换提供了前提条件。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种终端切换方法，其特征在于，包括A、终端向服务接入服务网网关请求目标基站标识对应的目标接入服务网网关管辖子网信息；B、服务接入服务网网关根据与第一网元交互的接入服务网网关管辖子网信息，获取所述目标基站标识对应的目标接入服务网网关管辖子网信息；C、终端根据所述目标基站标识对应的目标接入服务网网关管辖子网信息，配置目标转交地址，完成切换操作。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一网元存储有所述接入服务网中接入服务网网关管辖子网信息。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一网元向所述接入服务网网关公告各接入服务网网关管辖子网信息。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述接入服务网网关存储有所述第一网元发送的所述接入服务网中各接入服务网网关管辖子网信息。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤B中，所述目标接入服务网网关查找其存储的所述接入服务网中各接入服务网网关管辖子网信息，获取所述目标基站标识对应的目标接入服务网网关管辖子网信息。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤B中，如果所述目标接入服务网网关没有查找到所述目标基站标识对应的目标接入服务网网关管辖子网信息，则向所述第一网元请求所述信息。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标基站标识对应的目标接入服务网网关管辖子网信息，包括但不限于下述内容之一或组合接入服务网网关标识、接入服务网网关的IPv6地址、接入服务网网关所管辖基站的基站标识和接入服务网网关管辖子网的链路前缀。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标接入服务网网关根据与第一网元之间采用IP数据报文消息或WiMAX管理平面消息交互信息。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一网元可以为接入服务网网关或者接入服务网网关代理单元。
10.一种终端切换系统，包括为终端提供接入的服务基站和服务接入服务网网关，以及终端欲切换至的目标基站和目标接入服务网网关，其特征在于，还包括第一网元，设置于所述接入服务网，存储有所述接入服务网中接入服务网网关管辖子网信息，与所述接入服务网网关之间交互所述接入服务网中接入服务网网关管辖子网信息。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述接入服务网网关还设置有接入服务网网关管辖子网信息存储单元，用于接收所述第一网元发送的所述接入服务网中各接入服务网网关管辖子网信息。
12.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述第一网元可以为接入服务网网关或者接入服务网网关的代理单元。
全文摘要
本发明涉及一种在WiMAX MIPv6中终端切换方法及系统。该方法包括A.终端向服务接入服务网网关请求目标基站标识对应的目标接入服务网网关管辖子网信息；B.服务接入服务网网关根据与第一网元交互的接入服务网网关管辖子网信息，获取所述目标基站标识对应的目标接入服务网网关管辖子网信息；C.终端根据所述目标基站标识对应的目标接入服务网网关管辖子网信息，配置目标转交地址，完成切换操作。本发明还公开了一种终端切换系统。本发明给出了快速切换中服务ASN－GW获取切换相关T－ASN－GW管辖子网信息的方法。为在WiMAX系统中实际应用MIPv6快速切换提供了前提条件。
文档编号H04W8/26GK101043736SQ20061007570
公开日2007年9月26日 申请日期2006年4月18日 优先权日2006年4月18日
发明者梁萌, 夏斌, 莫鹏 申请人:华为技术有限公司