CN101257701A - 异构网络切换中链路操作的方法及装置 - Google Patents

异构网络切换中链路操作的方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种异构网络切换中链路操作的方法及装置，所述方法包括步骤：接收媒体无关切换链路操作请求消息，所述消息中包括指定链路标识符；当媒体无关切换功能MIHF实体间存在多条链路时，根据所述指定链路标识符，完成对应指定链路的操作。所述装置包括：链路标识符接收单元，用于接收携带指定链路标识符的媒体无关切换链路操作请求消息；链路操作单元，与链路标识符接收单元相连，用于对所述指定链路进行操作。以解决目前协议中当媒体无关切换的服务点MIH PoS连接多个附着点PoA时进行多媒体无关切换过程中，无法指定切换具体链路的问题。本发明所述方案以提高媒体无关切换的效率，使得整个切换流程能够正常进行。

Description

异构网络切换中链路操作的方法及装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种异构网络间切换中链路操作技术。
背景技术
当前存在着许多不同架构的网络，如802.11协议定义的无线局域网、802.16协议定义的无线城域网、3GPP(第三代移动通信标准化伙伴项目)定义的第三代蜂窝移动通信网，对于应用来说，很难在保证业务连续性的条件下方便地在异构网络中进行切换和漫游，为此而提出802.21协议。所述802.21协议是由IEEE(美国电子及电气工程师学会)定义的，是一个在异构网络中通过把链路层信息和其他相关的网络信息提供给上层以优化切换的标准。它用于满足在不同的媒体之间进行软硬件切换的要求，以及实现切换的相应机制，其目标是最终使客户端设备在网间漫游时能自动选择质量最好的网络连接类型和接入点，而且能在无须用户干预的情况下实现无缝切换，通过支持异构网络间的切换增强移动设备的用户体验。
一般来说，终端和网络，如基站和附着点(PoA，Point of Attachment)，都可能支持不同的无线标准，有时可以在多个接口上同时进行话音和数据传输。现在的移动通信网络已经演化到微蜂窝(IEEE 802.11)和宏蜂窝(3GPP、3GPP2、IEEE 802.16)，这些蜂窝之间可能会相互交叉覆盖，切换就可能在不同类型的网络之间发生。切换一般是基于终端链路层的测量和触发的，这些测量包括信号质量、传输误码和业务类型等。
802.21协议中的媒体无关切换的解决方案引入了一种能确保不同媒体类型之间业务切换连续性的构架，为实现这种切换的无缝性和连续性，需要在网元间实现一组切换功能集。在网元的移动性管理协议栈中配置这些切换功能集就形成了一个新的协议层，称之为媒体无关切换(MIH，Media IndependentHandover)协议层。MIH层协议栈为实现媒体无关切换，分别定义了媒体无关事件服务(MIES，Media Independent Event Service)、媒体无关命令服务(MICS，Media Independent Command Service)和媒体无关信息服务(MIIS，Media Independent Information Service)。其中，所述MIES用于提供关于链路特征、链路状态和链路质量的动态变化的事件分类、事件过滤和事件。所述MICS用于提供上层管理和控制与切换和移动性相关的链路行为。所述MIIS用于提供服务网络和周围网络的特征和业务的详细信息，这些信息用于有效的系统接入和切换决定。
请参阅图1，为现有技术中MIHF实体位于网络中的位置和关键服务的示意图，如图所示，包括：上层实体(Upper Layers)11，包括因特网协议(IP，Internet Protocol)、移动IP(Mobile IP)、层次型IP(HIP Hierarchical IP)、传输信息(TA，Transport Application)等。MIH层实体，包括媒体无关切换功能MIHF实体12，下层实体(Lower Layers)13，包括802.3、802.11、802.16和第三代伙伴组织计划(3GPP，Third Generation Partnership Projects)等。其中，所述MIH用户是属于网络层的移动性管理和应用协议，包括MIPv4/v6，会话初始化协议(SIP，Session Initiated Protocol)，UL(上行链路，Uplink)等移动性管理协议和切换策略、传输和应用等。MIH层为提供的关键服务(即命令服务、事件服务和信息服务)的媒体无关切换协议层，MIH层之下就是各种接入网络的链路层，如802.3、802.11、802.16和3GPP等链路层。
所述MIH层的主要功能就是通过事件服务、命令服务和信息服务提供的与媒体无关的切换功能，这种无关性是通过移动管理协议栈中的下层协议对上层提供统一的接口来实现的，使得上层协议的处理不依赖于终端和无线网络的具体特征和特性。
此外，IEEE802.21还定义了媒体无关的切换协议，主要包括：MIH能力发现：终端或者网络的MIHF实体发现哪个实体支持MIH功能，并且支持的程度如何；MIH远程注册：不同网元的MIHF实体可互相注册，以接受媒体无关切换消息，所述消息为不同的MIHF实体之间交互的信息，包括远程事件；MIH消息交互：两端的MIHF实体可以通过适当的传输方式，使用MIH协议进行交互。协议中规定了包的格式，消息格式和消息交互过程。
目前，在现有的MIH通信模型中，定义了三种网络实体，主要包括：移动节点(MN，Mobile Node)21、具有媒体无关切换功能的服务点(MIH PoS，MIH Point of Service)22和具有媒体无关切换功能的非服务点(MIHNon-PoS，MIH Non-Point ofService)23。具体如图2所示，所述移动节点21，指具有MIH功能且改变链路附着点的通信节点；所述具有媒体无关切换功能的服务点22，指可以直接和具有MIH功能的MN交互MIH消息的MIH网络实体，它可以包括服务网络的当前PoA，也可以包括候选网络的附着点(Candidate PoS)，还可以包括网络实体中非附着点的网络实体；具有媒体无关切换功能的非服务点23，指可以直接和其它MIH网络实体交互MIH消息的MIH网络实体，但是该网络实体不可以直接和具有MIH功能的MN交互MIH消息。
PoS节点可以提供MIH能力发现过程中确定的MIH服务。MIH PoS的位置是不固定的，可以根据运营商的部署场景和特殊的MIH结构而改变。一个MIH PoS可以位于或者邻近接入网络的附着点上，也可以位于接入网络或者核心网络的内部。当MIH PoS位于网络实体PoA上时，则MN可以通过链路层(即L2)传输与其交互MIH信息；当MIH PoS位于网络内部非PoA上时，则MN可以通过网络层及以上高层(即L3)传输与其交互MIH信息。
在现有802.21协议技术的草案Draft中，定义的MIH协议仅适用于以下两种情况：一种是MIH PoS直接位于网络实体PoA上；另一种是MIH PoS位于网络内部非PoA实体上，并且该MIH PoS只和一个PoA相连。在这两个情况中，MIHPoS收到发送来的MIH消息后，能够唯一确定需要操作的是哪条链路，并进行正确的处理。针对MIH PoS位于网络内部非PoA实体上，并且MIH PoS连接多个PoA的场景，现有协议的消息定义不足以区分指定的链路，这样会增大网络资源的开销，或者导致错误的处理。
发明内容
本发明实施例提供一种异构网络切换中链路操作的方法及装置，以解决目前协议中当媒体无关切换的服务点MIH PoS连接多个附着点PoA时进行多媒体无关切换过程中，无法指定切换具体链路的问题。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种异构网络切换中链路操作的方法，所述方法包括步骤：
接收媒体无关切换链路操作请求消息，所述消息中包括指定链路标识符；
当媒体无关切换功能MIHF实体间存在多条链路时，根据所述指定链路标识符，完成对应指定链路的操作。
相应的，本发明实施例还提供一种异构网络切换中链路操作的装置，所述装置包括：
链路标识符接收单元，用于接收携带指定链路标识符的媒体无关切换链路操作请求消息；
链路操作单元，与链路标识符接收单元相连，用于对所述指定链路进行操作。
本发明实施例通过当MIH PoS连接多个PoA时进行媒体无关切过程中，通过指定具体的链路标识，可以避免在媒体无关切换过程中，由于没有指定具体链路而造成的错误处理及可能的切换失败，从而提高媒体无关切换的效率，使得整个切换流程能够正常进行。
附图说明
图1为现有技术中媒体无关切换MIH位置和关键服务的示意图；
图2为现有技术中媒体无关切换MIH的通信模型示意图；
图3为本发明实施例异构网络间切换中链路操作的方法的流程图；
图4为本发明第一实施例异构网络切换中链路操作的方法的流程图；
图5为图4异构网络切换中链路的操作方法的一种具体信令流程图；
图6为图4异构网络切换中链路的操作方法的另一种具体信令流程图；
图7为本发明第二实施例异构网络切换中链路操作的方法的流程图；
图8为图7异构网络切换中链路操作的方法的一种具体信令流程图；
图9为图7异构网络切换中链路操作的方法的另一种具体信令流程图；
图10为本发明第三实施例异构网络切换中链路操作的方法的流程图；
图11为图10异构网络切换中链路操作的方法的一种具体信令流程图；
图12为本发明第四实施例异构网络切换中链路的操作装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的最佳实施方案进行详细描述。首先要指出的是，本发明实施例中用到的术语、字词及权利要求的含义不能仅仅限于其字面和普通的含义去理解，还包括进而与本发明实施例的技术相符的含义和概念。因此，本说明和附图中所给出的配置，只是本发明实施例的首选实施方案，而不是要列举本发明实施例的所有技术特性。
本发明实施例用于当MIH PoS连接多个PoA时进行的媒体无关切换过程中。本发明实施例使得在媒体无关切换过程中，在终端与服务网络，服务网络与各候选网络交互的消息中通过携带指定具体的链路标识符，来保证切换的正常进行，避免由于没有指定具体链路导致的错误处理，从而提高媒体无关切换的效率。
在本发明实施例中，所述MIH PoS连接多个PoA的情况主要包括两种情况：一种是MIH PoS连接多个同种链路类型的PoA；另一种是MIH PoS连接多个不同链路类型的PoA。但是不管何种情况，都需要在媒体无关切换过程中指定具体链路。
下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的说明。
请参阅图3，为本发明施例所述异构网络间切换中链路操作的方法的流程图。所述方法包括：
步骤301：接收媒体无关切换链路操作请求消息，所述消息中包括指定链路标识符；
步骤302：当媒体无关切换功能MIHF实体间存在多条链路时，根据所述指定链路标识符，完成对应指定链路的操作；
步骤303：通过对应的响应消息反馈操作结果。
其中，所述媒体无关切换链路操作请求消息包括：媒体无关切换链路配置请求消息、媒体无关切换获取链路状态请求消息和媒体无关切换资源查询请求消息。
需要说明是，本发明下述实施例中所提到的链路标识符，可以通过PoA的媒体接入控制层(MAC，Mdium Access Control)地址的形式来表示，也可以通过PoA的MAC地址结合链路类型的形式来表示。
为了便于本领域技术人员的理解，下面分别对其操作过程进行详细的描述。
当链路操作请求消息为媒体无关切换链路配置请求消息时，请参阅图4，为本发明第一实施例所述异构网络切换中链路操作的方法的流程图。所述方法包括：
步骤401：接收媒体无关切换链路配置请求消息，所述消息包括指定链路标识符；
步骤402：当媒体无关切换功能MIHF实体间存在多条链路时，根据所述指定链路标识符，对所述指定链路进行配置；
步骤403：通过对应的响应消息反馈配置结果。
在本实施例中，用户终端的媒体无关切换功能(MIHF，Media IndependentHandover Function)实体和服务网络的当前服务点都可以接收媒体无关切换链路配置请求消息，并根据所述请求消息对所述指定的链路进行配置，下面分别来描述其具体的配置过程。
请参阅图5，为图4所述异构网络切换中链路的操作方法的一种具体信令流程图。在本实施例中，以多模的用户终端含有两条不同类型的链路为例，如MAC1和MAC2。用户终端通过MAC1接口和服务网络的PoA1建立了连接。服务网络的当前服务点(Serving PoS)向用户终端的MIHF实体发送媒体无关切换链路配置请求消息，如：MIH_Configure_Link request，该请求消息中携带了用于指定具体链路的标识符，如图5中的MAC 2链路标识符(identifier)。所述用户终端的MIHF实体收到该消息后，明确了需要配置的链路，于是向该MAC2的链路发送链路配置门限请求原语，如：Link_Configure_Thresholds request，开始进行所述指定具体链路的配置。其中，所述原语为同一实体不同上下层之间交互的信息。
当所述链路配置过程完成后，进行配置的链路通过链路配置门限响应原语，如：Link_Configure_Thresholds response，将配置的结果上报给用户终端的MIHF实体，所述用户终端的MIHF实体通过对应的媒体无关切换链路配置响应消息，如MIH_Configure_Link response，将该配置的结果返回给服务网络的当前服务点。
请参阅图6，为图4所述异构网络切换中链路操作方法另一种具体信令流程图。
在本实施例中，服务网络的Serving PoS和多个PoA相连，如PoA1和PoA2。用户终端通过MAC1接口和服务网络的PoA1建立了连接。用户终端的MIHF实体向服务网络的Serving PoS发送媒体无关切换链路配置请求消息，如：MIH_Configure_Link request，该消息中携带了用于指定具体链路的标识符，如图6中的PoA2的链路标识符(identifier)。所述服务网络的当前服务点Serving PoS收到该消息后，明确了需要配置的链路，于是向该链路发送链路配置门限请求原语，如：Link_Configure_Thresholds request，开始进行指定链路的配置。
所述链路配置过程完成后，进行配置的链路通过响应原语，如：Link_Configure_Thresholds response，将配置的结果上报给服务网络的ServingPoS，所述服务网络的Serving PoS通过对应的媒体无关切换配置链路响应消息，如：MIH_Configure_Link response，将该结果返回给用户终端。
在本实施例进行链路配置的过程中，由于指定具体的链路，导致MIHF实体收到MIH消息后，根据具体链路标识符知道具体需要对哪条链路进行配置，避免错误的链路配置，或者避免为所有的链路进行配置，而减小了资源的开销，提高了媒体无关切换的效率。
当链路操作请求为媒体无关切换获取链路状态请求消息时，请参阅图7，为本发明第二实施例所述异构网络切换中链路操作的方法的流程图，所述方法包括：
步骤701：接收媒体无关切换获取链路状态请求消息，所述消息中包括指定链路标识符；
步骤702：当媒体无关切换功能MIHF实体间存在多条链路时，根据所述指定链路标识符，获取所述指定链路的状态信息；
步骤703：通过对应的响应消息反馈获取结果。
在本实施例中，用户终端的MIHF实体和服务网络的当前服务点都可以接收包括指定链路标识符的媒体无关切换获取链路状态请求消息，并根据所述请求消息获取所述指定链路的状态信息，下面分别来描述其具体的获取过程。
请参阅图8，为图7所述异构网络切换中链路操作的方法的一种具体信令流程图。如图8所示，用户终端通过MAC1接口和服务网络的PoA1建立了连接。服务网络的Serving PoS向用户终端的MIHF实体发送媒体无关切换获取链路状态请求消息，如：MIH_Get_Status request，该消息中携带了用于指定具体链路的标识符，如图8中的MAC 2链路标识符(identifier)。用户终端收到该消息后，明确了需要获取状态信息的链路(比如MAC 2)，于是向该链路发送媒体特定获取链路状态信息请求原语，如：Link_Get_Status request，开始获取指定链路的状态信息。
所述指定的链路通过扫描、同步等过程收集了所需的状态信息后，通过媒体特定获取链路状态响应原语，如：Link_Get_Status response，将收集到的链路状态信息上报给用户终端的MIHF实体，所述用户终端的MIHF实体通过对应的媒体无关切换获取链路状态响应消息，如：MIH_Get_Status response，将该信息返回给服务网络的Serving PoS。
再请参阅图9，为图7所述异构网络切换中链路操作的方法的另一种具体信令流程图，如图9所示，用户终端通过MAC1接口和服务网络的PoA1建立了连接。用户终端的MIHF实体向服务网络的Serving PoS发送媒体无关切换获取链路状态请求消息，如：MIH_Get_Status request，该消息中携带了用于指定具体链路的标识符。服务网络的Serving PoS收到该消息后，明确了需要获取状态信息的链路，于是向该链路发送媒体特定获取链路状态信息请求原语，如：Link_Get_Status request，开始获取指定链路的状态信息。
所述指定的链路通过媒体特定获取链路状态信息响应原语，如：Link_Get_Status response，将收集到的链路状态信息上报给服务网络的Serving PoS，所述服务网络的Serving PoS通过对应的媒体无关切换获取链路状态响应消息，如：MIH_Get_Status response，将该信息返回给用户终端。
本发明实施例在获取链路状态信息时，由于知道了指定具体的链路，在MIHF实体收到MIH消息后，知道需要收集哪条链路的状态信息，可以避免错误的链路收集，或者避免收集所有链路的状态信息，而减少了空口信令的开销。
当链路操作请求为媒体无关切换资源查询请求消息时，再请参阅图10，为本发明第三实施例所述异构网络切换中链路操作的方法的流程图，所述方法包括：
步骤1001：服务网络的当前服务点接收到媒体无关切换候选网络查询请求后，向各个候选网络的服务点发送媒体无关切换资源查询请求消息，所述消息包括指定链路标识符和请求查询的资源信息；
步骤1002：所述各个候选网络的服务点根据所述指定链路标识，完成所述指定链路资源的查询。
其中所述指定链路标识符可以为用户端能够监听到的所有链路标识符，也可以为只属于该候选网络的链路标识符。
步骤1003：通过对应的响应消息反馈链路资源查询结果。
在本实施例中，用户终端的MIHF实体向服务网络的Serving PoS发送媒体无关切换候选网络查询请求消息，如MIH_MN_HO_Candidate_Queryrequest，开始触发切换。所述Serving PoS收到候选网络查询请求消息后，通过媒体无关切换资源查询请求消息，如MIH_N2N_HO_Query_Resourcesrequest，将指定的链路标识和请求查询的资源信息发送给各候选网络的PoS。所述各候选网络的PoS收到查询资源请求消息后，根据指定的链路标识符进行指定链路的资源查询。其中，所述指定链路标识符可以为用户端能够监听到的所有链路标识符，也可以为只属于该候选网络的链路标识符。各候选网络的PoS查询完指定的链路资源信息后，通过媒体无关切换资源查询响应消息，如MIH_N2N_HO_Query_Resources response，将查询的结果返回给服务网络的Serving PoS。所述Serving PoS收到资源查询响应消息后，通过媒体无关切换候选网络查询响应消息，如MIH_MN_HO_Candidate_Query response，将该结果返回给用户终端，以便用户终端进行目标网络的选择。本实施例的具体信令流程图详见图11。
本实施例在切换的资源查询过程中，服务网络的Serving PoS向各候选网络的PoS查询可用资源信息，由于知道指定具体的链路，在各候选网络的PoS收到MIH消息后，知道向属于本地的哪条链路进行资源的查询，避免了MIHPoS收集其所连接的所有PoA的链路资源信息，从而了减小了切换的延时，增强了资源的利用率，同时也提高了媒体无关切换的效率。
相应的，还请参阅图12，为本发明第四实施例所述异构网络切换中链路操作装置的结构示意图；所述装置包括：链路标识符接收单元121、链路操作单元122和/或操作结果反馈单元123。其中，所述链路标识符接收单元121，用于接收携带指定链路标识符的媒体无关切换链路操作请求消息；链路操作单元122，与链路标识符接收单元121相连，用于对所述指定链路进行操作；所述操作结果反馈单元123，与链路操作单元122相连，用于反馈链路操作的结果。
所述链路操作单元122至少包括下述任意一个：链路配置子单元122-1、链路状态信息获取子单元122-2和链路资源查询子单元122-3，其中，所述链路配置子单元122-1，与链路标识符接收单元121相连，用于配置所述指定链路；所述链路状态信息获取子单元122-2，与链路标识符接收单元121相连，用于获取所述指定链路的状态信息；所述链路资源查询子单元122-3，与链路标识符接收单元121相连，用于完成指定链路资源的查询。
所述装置可以位于用户终端的MIHF实体中，也可以位于服务网络的当前服务点中，或者位于各候选网络的服务点中。所述装置中各个单元的功能和作用详见上述方法中各个步骤的具体实现过程，在此不再赘述。
本发明实施例通过在用户终端和服务网络之间，服务网络和候选网络之间交互的消息中携带指定具体链路的标识符，以便于在MIH PoS连接多个PoA时进行媒体无关切换的过程中，可以避免由于没有指定具体链路而造成的错误处理及可能的切换失败，从而提高媒体无关切换的效率，使得整个切换流程能够正常进行。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1. 一种异构网络切换中链路操作的方法，其特征在于，包括：
接收媒体无关切换链路操作请求消息，所述消息中包括指定链路标识符；
当媒体无关切换功能MIHF实体间存在多条链路时，根据所述指定链路标识符，完成对应指定链路的操作。
2. 根据权利要求1所述异构网络切换中链路操作的方法，其特征在于，所述媒体无关切换链路操作请求消息包括下述任意一种：媒体无关切换链路配置请求消息、媒体无关切换获取链路状态请求消息和媒体无关切换资源查询请求消息。
3. 根据权利要求1或2所述异构网络切换中链路操作的方法，其特征在于，所述链路标识符的表示方式包括下述任意一种：
通过附着点的媒体接入控制层地址来表示；
通过附着点的媒体接入控制层地址与链路类型共同来表示。
4. 根据权利要求2所述异构网络切换中链路操作的方法，其特征在于，根据所述指定链路标识符，完成对应指定链路的操作的过程包括：
若用户终端的MIHF实体或服务网络的当前服务点接收到媒体无关切换链路操作请求消息为媒体无关切换链路配置请求消息，则根据所述配置请求消息中的指定链路标识符，完成所述指定链路的配置。
5. 根据权利要求2所述异构网络切换中链路操作的方法，其特征在于，根据所述指定链路标识符，完成对应指定链路的操作的过程包括：
若用户终端的MIHF实体或服务网络的当前服务点接收到媒体无关切换链路操作请求消息为媒体无关切换获取链路状态请求消息，则根据所述状态请求消息中的指定链路标识符，获取所述指定链路的状态信息。
6. 根据权利要求2所述异构网络切换中链路操作的方法，其特征在于，根据所述指定链路标识符，完成对应指定链路的操作的过程包括：
若各候选网络的服务点接收到媒体无关切换链路操作请求消息为媒体无关切换资源查询请求消息，则根据资源查询请求消息中的指定链路标识符，完成所述指定链路资源的查询。
7. 根据权利要求6所述异构网络切换中链路操作的方法，其特征在于，所述根据资源查询请求消息中的指定链路标识符，完成所述指定链路资源查询的具体过程包括：
服务网络的当前服务点接收到用户端的MIHF实体发送的媒体无关切换候选网络查询请求后，向各个候选网络的服务点发送媒体无关切换资源查询请求消息，所述消息包括指定链路标识符和请求查询的资源信息；
所述各个候选网络的服务点根据所述指定链路标识，完成所述指定链路资源的查询。
8. 根据权利要求7所述异构网络切换中链路操作的方法，其特征在于，所述指定链路标识符为用户端能够监听到的所有链路标识符或只属于该候选网络的链路标识符。
9. 一种异构网络切换中链路操作的装置，其特征在于，包括：
链路标识符接收单元，用于接收携带指定链路标识符的媒体无关切换链路操作请求消息；
链路操作单元，与链路标识符接收单元相连，用于对所述指定链路进行操作。
10. 根据权利要求9所述异构网络切换中链路操作的装置，其特征在于，所述链路操作单元至少包括下述任意一个：
链路配置子单元，与链路标识符接收单元相连，用于配置所述指定链路；
链路状态信息获取单元，与链路标识符接收单元相连，用于获取所述指定链路的状态信息；
链路资源查询子单元，与链路标识符接收单元相连，用于完成指定链路资源的查询。
11. 根据权利要求10所述异构网络切换中链路操作的装置，其特征在于，所述装置还包括：
操作反馈单元，与链路操作单元相连，用于反馈链路操作的结果。
12. 根据权利要求9、10、或11所述异构网络切换中链路操作的装置，其特征在于，所述装置集成在用户终端的MIHF实体中、服务网络的当前服务点中或各候选网络的服务点中。
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