CN100496158C - 移动通信网络系统及移动性管理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种移动通信网络系统及移动性管理装置，当进行越区切换时，通过缩短通信对方终端的缓存表生成时间，能够提高越区切换时的通信质量。该移动通信网络系统具有传输网络和网络控制装置，该网络控制装置具有管理与移动终端进行通信的通信对方终端信息的移动性管理装置，所述移动性管理装置具有：边界路由器检测装置，其检测所述移动终端是否移动到由本移动性管理装置管理的路由器的边界；以及通信对方信息转发控制装置，当检测出所述移动终端到达由本移动性管理装置管理的路由器的边界时，将所述通信对方终端的信息转发到相邻的具有同样结构的移动性管理装置。

Description

移动通信网络系统及移动性管理装置
技术领域
本发明涉及进行越区切换时的移动性管理的移动通信网络系统及移动性管理装置。
背景技术
现在，与面向第3代以后的“Beyond IMT-2000”的下一代移动通信网有关的研究正在进行。在下一代移动通信网络中，需要通过基于IP(Intenet Protocal-因特网通信协议)的网络，不仅对于多媒体类通信，而且对于语音类通信也能进行高效处理的网络。此外，在下一代移动通信网络中，可以认为移动通信服务的对象不仅是人，所有移动的物品，例如汽车、自行车、宠物、小包等多种多样的物品都可以成为移动通信的服务对象。也就是说，怎样实现高效的移动性管理已成为重要的课题。
从该观点来看，在一般的移动通信网络系统中，与移动终端(以下称为MN(Mobile Node：移动节点))的位置有关的信息通过移动性管理装置(RM：Routing Manager：路由选择管理器)进行管理，当在基站之间移动发生越区切换时，通过将位置重新登录到该RM中，对MN的越区切换进行控制。
另一方面，根据非专利文献1所述的技术，提出了下述方案：对MN规定其归属的HRM(Home Routing Manager：原籍路由选择管理装置)和LRM(Local Routing Manager：本地路由选择管理装置)，通过该二个装置对MN的移动性进行管理(参考非专利文献1)。上述LRM具有对某区域内的MN的位置信息进行管理的功能，或对CN(Correspondent Node：通信对方终端)进行管理的功能，HRM具有进行在所在的网络中的位置管理的功能。
在上述这样的移动通信网中，当MN移动并连接到相邻的基站时，为了能与移动前一样地对CN继续进行通信，在新基站中，必须对表示MN所在的网络内的位置信息的缓存表(以下称为CST(Cache for SourceTerminal：源终端缓存))进行更新，以及对表示CN的位置信息的缓存表(以下称为CDT(Cache for Destination Terminal：目的终端缓存))进行重新设定。该重新设定通过从基站向LRM进行询问来执行。
当MN继续移动时，有时会跨越该LRM的管理区域，移动到相邻LRM管理的区域(这称为跨LRM越区切换)。在该跨LRM越区切换时，虽然也从基站向LRM询问CDT，但由于跨越LRM，在新的LRM中并不存在CDT信息。
因此，当MN跨越LRM管理的区域时，作为移交当时信息的方法，在第3代IMT-2000移动通信网络中，采用MN在移动后将旧管理装置(LRM)的信息发送到新管理装置(LRM)，从新管理装置向旧管理装置请求信息的方法。当将该方法应用于本技术领域时，就变成在越区切换之前从MN发送管理MN的LRM信息，在越区切换时向旧LRM进行询问并转发CDT信息的方法。
在IMT-2000移动通信网络中，移交信息是用户的概要，与越区切换控制无直接关系。但是，在本技术领域中，该管理装置直接进行越区切换控制，如果不移交CDT信息，越区切换控制也不能完成。
[非专利文献1]
A.Iwasaki，et al，”Local/Global Routing Management for IP-basedIMT network Platform”，IEICE Society Conference，Mar.2003。
但是，上述方法会产生如下问题。利用图5，对现有方法中由于跨LRM越区切换而进行通信对方信息移交时的问题点进行说明。
在现有方法中，如该图所示，当MN1在与属于LRM1的AR(AccessRouter：接入路由器)连接的状态中移动，并从旧LRM跨越到新LRM进行越区切换时，从新LRM向旧LRM请求转发CDT信息，进行移交。以下，对连接属于LRM1的AR的MN1与连接属于LRM3的AR的MN2(通信对方终端)正在通信中，MN1从LRM1跨越到LRM2进行越区切换时的动作加以说明。
并且，把用于识别移动终端的IP地址定义为IPha(IP-host address：IP主地址)。此处，分配#M1作为MN1的IPha，分配#M2作为MN2的IPha。
在该图中，首先，当MN1跨越LRM1管理的AR2进行移动时(步骤S21)，MN1将表示连接到移动目的地的LRM2管理的AR3的激活信号(Activation)发送到该AR3(步骤S22)。在该激活信号中，包含有作为旧LRM(old LRM)的LRM1的信息。
当AR3接收到上述激活信号后，分配MN1用的IP路由选择地址(IPra：IP routing address)，生成本终端用缓存表CST(#M1←→AR3a)，将激活通知(Active Notification)发送到管理MN1的LRM2。此时，包含在上述激活信号中的旧LRM信息(old LRM1)也被同时发送(步骤S23)。
当新LRM即LRM2从MN1接收到上述激活通知时，便向作为由该MN1通知的旧LRM即LRM1，请求(Forwarding Request-转发请求)转发CDT信息(#M2←→ANR3a)(步骤S24)。作为旧LRM的LRM1以接收上述转发请求为契机，向作为新LRM的LRM2转发(Forwarding-转发)CDT信息(步骤S25)。LRM2存储从LRM1转发过来的作为通信对方的MN2的CDT信息(步骤S26)。进而，向AR3发送确定路由器的CST、CDT的IPra更新(IPraUpdate：IPU)信号(步骤S27)，通过在AR3中进行CST的更新和CDT的重新设定，使越区切换后的通信能够继续。
在这样的现有方法中，由于MN1移动到作为新LRM即LRM2的管理区域后，从LRM2向作为旧LRM的LRM1进行通信对方信息的询问和移交，因此会产生到向路由器发送进行缓存确定的Ipra更新信号为止，需要很长时间的问题。即，在进行越区切换时，存在生成通信对方终端缓存表需要大量时间的问题。
此外，在现有方法中，在来自MN的控制信号中必须包含旧LRM的信息，因此存在浪费无线区间的带宽的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述问题点而提出的，提供一种在进行越区切换时，通过缩短通信对方终端缓存表生成时间，能提高越区切换时的通信质量的移动通信网络系统及移动性管理装置。
为解决上述问题，发明1的移动通信网络系统具有由多个路由器构成的传输网络、以及控制移动终端移动性的网络控制装置，其特征在于，在上述网络控制装置中具有管理与移动终端进行通信的通信对方终端的信息的移动性管理装置；上述移动性管理装置具有：边界路由器检测装置，其检测上述移动终端是否移动到由本移动性管理装置管理的路由器的边界；通信对方信息转发控制装置，当通过上述边界路由器检测装置检测出上述移动终端到达由本移动性管理装置管理的路由器的边界时，将上述通信对方终端的信息转发到相邻的具有同样结构的移动性管理装置。
此外，发明2是一种上述移动通信网络系统，其特征在于，上述移动性管理装置具有：路由器位置信息保持装置，其用于保持上述移动终端连接的路由器的地理配置信息；还具有：表生成装置，其根据上述路由器的地理配置信息，识别出位于与属于相邻的移动性管理装置的路由器之间的边界的边界路由器，并生成将与该识别的边界路由器相邻的路由器所属的移动性管理装置，作为应当转发上述通信对方终端信息的相邻移动性管理装置进行关联的表。
此外，发明3是一种上述移动通信网络系统，其特征在于，上述移动性管理装置具有删除指示发送装置，以上述移动终端从本移动性管理装置所管理的路由器中的边界路由器移动到内部路由器为契机，向相邻的移动性管理装置发送删除上述通信对方终端的信息的指示数据。
此外，发明4是一种上述移动通信网络系统，其特征在于，上述被转发的通信对方终端的信息是有关该通信对方终端的位置的信息。
根据本申请的发明，当移动终端到达移动性管理装置管理的路由器边界时，通过把与该移动终端进行通信的通信对方终端的信息转发到相邻的移动性管理装置，可以缩短越区切换时的通信对方终端的信息询问时间，其结果可提高越区切换时的通信质量。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的移动通信网络系统的结构图。
图2是用于说明本发明的一个实施方式的移动通信网络系统中的CDT信息的移交步骤的图。
图3是表示由LRM1管理的表的结构例的图。
图4是用于说明本发明的一个实施方式的移动通信网络系统中的移交给相邻LRM的信息的删除步骤的图。
图5是用于说明用现有方法进行的CDT信息的移交步骤的图。
符号说明
1：移动通信网络系统；10：SSPF(Service Support Platform：服务支持平台)；20：NCPF(Network Control Platform：网络控制平台)；21：LLM(Local Location Management：本地位置管理)；22：HLM(HomeLocation Management：原籍位置管理)；23：LRM(Local RoutingManagement：本地路由选择管理)；24：HRM(Home Routing Management：原籍路由选择管理)；30：IP-BB(IP Backbone-IP主干网)；311～31n：AR(接入路由器)；40：MN(Mobile Node：移动节点)；41：CN(CorrespondentNode：对方节点)。
具体实施方式
以下根据附图，对本发明的实施方式进行说明。
本发明的一个实施方式的移动通信网络系统例如具有图1所示的结构。
在该图中，该移动通信网络系统1的结构具有：服务支持控制执行功能组SSPF(Service Support Platform)10；网络的路径控制或QoS控制等的网络控制执行功能组NCPF(Network Control Platform)20；IP-BB(IP BackBone)30，其由进行IP分组转发的路由器(＝接入路由器(AR))组311～31n构成；移动终端(MN)40，其与容纳在IP-BB 30中的无线接入系统(省略图示)进行无线通信；与该MN 40进行通信的CN41。在上述NCPF 20中具有进行移动通信管理所必需的移动性管理功能，该功能大致可分为：管理位置的位置管理功能LLM(Local LocationManagement：本地位置管理)21、HLM(Home Location Management：原籍位置管理)22；管理路由选择的路由管理功能LRM(Local RoutingManagement：本地路由选择管理)23、HRM(Home Routing Management：原籍路由选择管理)24。此处，所谓位置管理是指在网络内掌握处于未通信状态的移动终端的所在位置，亦即位置信息，利用该位置信息呼叫该移动终端，将其激活为通信中的状态。
另一方面，所谓路由选择管理，就是掌握通信中的移动终端的路由选择地址，将该路由选择地址与终端识别地址的组合，亦即路由选择信息，设定到在转发网内的通信链路上的适当的接入路由器中。
其次，对如上那样构成的移动通信网络系统中的本发明的实施方式，参考图2，进行以下说明。在该图中，LRM1管理AR1、AR2、ANR(AnchorRouter-锚入路由器)1，LRM2管理AR3、AR4、ANR2，LRM3管理AR5、ANR3。
在本实施方式中，连接到属于LRM1的AR1的MN1与连接到属于LRM3的AR5的MN2(通信对方终端)处于通信中，对MN1从LRM1跨越到LRM2进行越区切换时的CDT信息的移交步骤进行说明。
首先，MN1移动到LRM1管理的AR中的位于边界的AR2(AR1→AR2)(步骤S1)。LRM1具有下述功能：保持MN连接的各AR的地理配置信息(Location info.)，根据该AR的地理配置信息，把位于与属于相邻LRM的AR之间的边界上的边界AR、与该“边界AR”所相邻的AR所属的LRM的信息关联起来，用表进行管理。图3是表示LRM1中的基于上述表的管理例。在本例的情况下，位于与属于LRM1的相邻LRM(LRM2)的AR之间的边界上的边界AR2(该LRM1内)、与该边界AR2所相邻的AR3所属的LRM2的信息相关联(参考该图的(a))。
当LRM1检测出MN1从AR1移动到AR2时，在进行通常的越区切换中的缓存更新处理之后，参照上述表，查出管理MN1下次可能移动的与AR2相邻的AR的LRM(此处，查出LRM2)，向LRM2转发作为通信对方终端的MN2的信息、亦即CDT信息(#M2←→#ANR3a)(步骤S2)。LRM2保持从LRM1转发来的CDT信息(步骤S3)。这样，LRM1通过检测出MN1是否位于与相邻LRM2之间的边界AR2，可以掌握下次可能移动的AR属于哪个LRM。
继而，当MN1从LRM1跨越移动(越区切换)到LRM2时(步骤S4)，MN1发送表示连接到AR3的激活信号(步骤S5)。
当AR3接收到来自MN1的激活信号时，分配MN1用的IPha，生成CST，将激活通知(AN)发送到管理MN1的LRM2(步骤S6)。进而，将来自LRM2的确定路由器的CST、CDT的IPra更新(IPU)信号发送到AR3(步骤S7)。
这样，根据本实施方式，LRM通过掌握AR的配置，当MN到达边界AR时，识别与该边界AR相邻的AR所属的LRM，将通信对方的CDT信息转发并移交到该识别的相邻LRM，不再需要如现有技术那样在MN移动后向旧LRM询问并移交CDT信息的处理，可以缩短到向接入路由器发送进行缓存确定的IPra更新信号为止的时间。亦即，在越区切换后可以立即对路由器的缓存进行更新，可以缩短通信对方终端的缓存表的生成时间。其结果，可提高越区切换时的通信质量。
此外，在越区切换时已没有必要从MN通知旧LRM信息，可以削减无线区间的控制信号，亦即可节约无线资源。
此外，在上述实施方式中，示例了LRM通过参照管理表来判断CDT的转发目的地的LRM的方式，但CDT转发目的地的LRM的判定方法也可以是不根据如上述那样的管理表，而是按规定的步骤，例如用计算来进行判定的方式。
其次，利用图4，对在MN1位于边界AR、CDT信息的移交已经完成的状态下，MN1再次从边界AR2返回内部AR时的删除CDT移交信息的步骤进行说明。
在该图中，MN1从边界AR(此处为AR2)移动到内部AR(此处为AR1)(步骤S11)。此后，MN1发送表示连接到AR1的激活信号(步骤S12)。在接收到该激活信号的AR1中，分配MN1用的IPra，生成CST(#M1←→ARla)，将激活通知(AN)发送到管理MN1的LRM1(步骤S13)。
LRM1对连接边界AR(AR2)时进行过信息移交的LRM2发送信息删除请求(Delete Request)(步骤S14)。接收到该删除请求的LRM2删除移交后的CDT信息(步骤S15)(图中×号处)，对LRM1发送通知已删除的删除确认信号(Delete Ack)(步骤S16)。
这样，根据本实施方式，当LRM1识别出MN再次返回到内部AR时，由于使LRM2删除移交的CDT信息，因此可以删除转发到相邻LRM的冗长的信息。
在上述实施方式中，传输网络对应于IP-BB30，网络控制装置对应于NCPF20。此外，LRM2、1对应于移动性管理装置。

Claims (5)

1.一种移动通信网络系统(1)，其具有包括多个路由器(31)的传输网络(30)、以及控制移动节点(40，MN1)的移动性的网络控制装置(20)，其特征在于，
在所述网络控制装置(20)中具有用于管理与移动节点(40，MN1)进行通信的对方节点(41，MN2)的信息(CDT)的移动性管理装置(LRM1)，
所述移动性管理装置(LRM1)具有：
边界路由器检测装置，其检测所述移动节点(MN1)是否移动并到达由本移动性管理装置(LRM1)管理的路由器(AR2)的边界，所述路由器(AR2)靠近上述本移动性管理装置(LRM1)与相邻的移动性管理装置(LRM2)之间的边界；
对方节点信息转发装置，当由所述边界路由器检测装置检测出所述移动节点(MN1)到达由本移动性管理装置(LRM1)管理的边界路由器(AR2)的边界时，将所述对方节点(MN2)的信息转发到上述相邻的移动性管理装置(LRM2)；以及
当检测出所述移动节点从所述边界返回到内部时，请求从所述相邻的移动性管理装置中删除转发到所述相邻的移动性管理装置的信息的装置。
2.如权利要求1所述的移动通信网络系统，其特征在于，
所述移动性管理装置还具有：
路由器位置信息保持装置，其用于保持所述移动节点连接的路由器的地理位置信息；和
表生成装置，其根据所述路由器的地理位置信息，识别出靠近上述本移动性管理装置与相邻的移动性管理装置之间的边界的边界路由器，生成将该路由器(AR2)与该路由器(AR2)相邻的路由器所属的移动性管理装置(LRM2)的信息相关联的表。
3.如权利要求1所述的移动通信网络系统，其特征在于，
所述移动性管理装置还具有：
删除指示发送装置，当所述移动节点从上述边界路由器移动到内部路由器时，发送使相邻的移动性管理装置删除所述对方节点的信息的指示数据。
4.如权利要求1所述的移动通信网络系统，其特征在于，
所述被转发的对方节点的信息是上述对方节点的位置信息。
5.一种移动性管理装置(LRM1)，其具有管理与移动节点(MN1)进行通信的对方节点(MN2)的信息(CDT)的功能、以及进行越区切换控制的功能，其特征在于，具有：
边界路由器检测装置，其检测所述移动节点(MN1)是否移动并到达由本移动性管理装置(LRM1)管理的路由器(AR2)的边界，所述路由器(AR2)靠近上述本移动性管理装置(LRM1)与相邻的移动性管理装置(LRM2)之间的边界；
对方节点信息转发控制装置，当由所述边界路由器检测装置检测出所述移动节点(MN1)到达由本移动性管理装置(LRM1)管理的边界路由器(AR2)的边界时，将所述对方节点(MN2)的信息转发到上述相邻的移动性管理装置(LRM2)；以及
当检测出所述移动节点从所述边界返回到内部时，请求从所述相邻的移动性管理装置中删除转发到所述相邻的移动性管理装置的信息的装置。
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