CN101299717A - 一种移动ip的实现系统和方法 - Google Patents
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Abstract
一种移动IP的实现系统，包括：外地代理功能实体，连接至资源接纳控制功能实体，用于在移动节点从家乡网络移动至外地网络的情况下，负责移动节点的移动IP注册、根据来自资源接纳控制功能实体的传输资源执行功能实体的策略决策信息选择相应的逆向移动IP隧道；家乡代理功能实体，连接至资源接纳控制功能实体，用于处理来自外地代理功能实体的移动IP注册请求、维护移动节点的当前位置信息、根据来自家乡网络的传输资源执行功能实体的策略决策信息为移动节点选择符合相应服务质量的正向移动IP隧道；外地代理功能实体、家乡代理功能实体、和资源接纳控制功能实体通过消息交互完成移动节点的移动IP切换，保证切换后的业务服务质量。
Description
技术领域
本发明涉及通信网络中，并且特别地，涉及用于下一代网络中一种移动IP的实现系统和方法。
背景技术
目前，移动用户在不同接入技术的网络(例如，通用分组无线业务(GPRS)，无线局域网(WLAN)，码分多址(CDMA)等)间移动时，无法通过特定接入技术的切换规程来完成业务的无缝切换。
作为对这一问题的解决方案，移动IP是一种基于IP的移动通信协议，可以应用在各种无线接入技术中。基于该协议，当移动节点在不同IP网络之间移动时，始终使用同一IP地址，从而保证已有IP网络连接不中断，提升用户业务体验。
移动IP网络的组网结构如附图1所示，主要包括家乡网络、外地网络、移动节点、家乡代理、外地代理和对端通信节点。
其中，移动节点是通信终端设备，例如，可以是移动计算机、手机、个人数字助理等设备。
家乡代理是位于移动节点所属家乡网络的设备，通常是路由器设备等。家乡代理能够截获对端通信节点发往移动节点的数据报文，然后通过隧道发送到外地代理，最后由外地代理转交给移动节点，并且家乡代理同时负责维护移动节点当前位置信息。
外地代理是位于移动节点所在的外地网络上的设备，通常是路由器设备等。外地代理能够为移动节点提供数据寻路功能和数据转发功能。另外，外地代理还负责移动IP相关事件的处理。
对端通信节点是正在和移动节点进行通信的对端节点，可以是移动的网络设备，也可以是静止的网络设备，例如，可以是个人计算机等。
在移动IP中，移动节点移动到外地网络后，需要通过注册来完成移动性切换，详细的注册流程如图2所示，包括如下步骤：
步骤201：移动节点从家乡网络的接入点移动到外地网络的接入点；
步骤202：移动节点执行网络重入过程。在所述网络重入过程中，传输单元通常会与鉴权、授权和计费(Authentication，Authorization，Accounting，AAA)服务器交互以完成用户的鉴权、授权和接入信息更新操作等；
步骤203：外地代理向移动节点发送移动IP外地代理通告的消息，所述通知消息中包括外地代理的IP地址、移动IP能力等信息；
步骤204：移动节点发起移动IP注册请求，该注册请求中包括了家乡代理IP地址、家乡IP地址等信息；
步骤205：外地代理收到移动节点的注册请求后，对该请求进行合法性检查，并根据请求中的鉴权信息进行鉴权操作；
步骤206：如果移动节点的注册请求满足要求，外地代理向家乡代理发起移动IP注册请求，该注册请求中包括移动节点家乡IP地址、外地代理IP地址、鉴权信息和外地代理能力等信息；
步骤207：家乡代理收到从外地代理发过来的注册请求后，对请求的合法性进行检查；如果合法，则在本地数据库中更新该移动节点的绑定表项信息；该绑定表项包含了移动节点的位置和数据转发信息；家乡代理选择一条移动IP隧道；所述移动IP隧道是从家乡代理到外地代理的隧道，负责将对端通信节点发给移动节点的报文投递到外地代理；所述移动IP隧道可以是IP-In-IP隧道、通用路由封装(Generic Routing Encapsulation，GRE)隧道，也可以是具有服务质量保证的流量工程隧道，例如，多协议标签交换-流量工程((Multi Protocol Label Switching-Traffic Engineering，MPLS-TE)隧道；
步骤208：家乡代理向外地代理发送移动IP注册应答；
步骤209：外地代理收到移动IP注册应答后对访问者列表进行更新；所述访问者列表是漫游的移动节点在外地代理上的信息登记表；外地代理根据策略决定是否需要移动IP逆向隧道；所述移动IP逆向隧道负责将移动节点发出的报文投递到家乡代理；
步骤210：外地代理将移动IP注册应答发送给移动节点。
在上述处理之后，移动节点可以使用原有家乡地址与对端通信节点通信，对端通信节并不感知移动节点的移动状况。
在下一代网络(Next Generation Network，NGN)中，由于承载网采用了分组交换技术，特别是IP技术，使得其在服务质量(Quality of Service，QoS)方面的问题尤其突出。
国际电信联盟-电信标准部(International TelecommunicationUnion Telecommunication Standardization Sector，ITU-T)致力于NGN技术标准的制定工作，提出了资源接纳控制功能(Resource andAdmission Control Function，RACF)来解决NGN承载网的QoS控制问题。在ITU-T NGN中，RACF根据运营策略、用户签约QoS信息和当前网络可用资源进行用户业务请求的接纳控制和资源预留。
图3示出了相关技术中RACF的功能框架。如图3所示，具体包括以下功能实体：
策略决策功能实体(Policy Decision Function Entity，PD-FE)是，它会基于媒体流会话信息、用户的传输资源签约信息做出初步的资源决策，然后与传输资源控制功能实体(Transport ResourceControl Function Entity，TRC-FE)交互以确认是否有足够的传输资源，然后做出一个最终决策，并将该决策下发给策略执行功能实体(Policy Execute Function Entity，PE-FE)执行。PD-FE与其他外部功能实体之间有以下交互接口：PD-FE通过Rs接口从业务控制功能实体(Service Control Function，SCF)获取媒体流会话信息；PD-FE通过Ru接口从网络附着控制功能实体(Network Attachment ControlFunction，NACF)获取用户的传输资源签约信息。
TRC-FE主要负责资源控制、监控网络中的资源并收集相关信息，在PD-FE请求资源时根据具体的资源状况接收或者拒绝用户的资源请求。
传输功能实体在RACF的控制之下完成业务流的传输和控制，主要包括PE-FE和传输资源执行功能实体(Transport ResourceExecute Function Entity，TRE-FE)功能实体等。
TRE-FE主要是在TRC-FE指导下对业务数据流进行策略控制。所述策略控制包括门控、带宽限制、流量分类和标记、流量整形、资源使用信息报告等。
PE-FE主要是在PD-FE的指导下进行策略控制和网络地址转换等操作。
NACF主要完成对用户附着于接入网络的管理，主要功能包括：为用户设备动态提供IP地址，以及其它网络配置参数；对用户进行接入层的鉴权；基于用户业务清单(profile)，对用户进行网络接入的授权；基于用户业务清单，配置接入网络；管理用户的位置信息。
传输功能实体主要负责承载的处理，其中包括两个重要的功能实体：基本转发功能实体(Elementary Forwarding-Function Entity，EF-FE)和基本控制功能实体(Elementary Control-Function Entity，EC-FE)。EF-FE主要负责处理业务数据流的转发和递交，而EC-FE负责处理与传输相关的控制信息，例如单播/多播路由协议处理等，完成对传输设备的控制和管理。
在实际的运营部署中，运营商通常部署一套RACF系统控制不同的IP网络；当用户在不同的IP网络之间移动时，为了不影响用户的业务体验效果，运营商需要保证移动用户在新的网络环境内能够获得足够的资源和服务质量保证。
然而，目前的RACF构架并不支持会话连续性，无法为移动用户提供语音、视频等实时类业务的服务质量连续性保证。这是因为ITU-T所定义的传输功能实体中不包括移动IP相关的功能实体。这样，当移动用户在不同的IP网络间移动时，RACF无法在移动后的IP传输网络内进行资源预留和策略控制，从而严重影响语音、视频类实时业务的体验效果。迄今为止，尚未提出能够对RACF实现移动IP切换的技术方案。
发明内容
本发明提供了一种移动IP的实现系统和方法，解决了移动用户在不同的IP网络间移动时，RACF无法在移动后的IP传输网络内进行资源预留和策略控制的问题。
根据本发明的实施例，提供了一种移动IP的实现系统，用于在下一代网络中实现移动IP切换并保证切换后的业务服务质量。
该系统包括：外地代理功能实体，位于外地网络，连接至资源接纳控制功能实体，用于在移动节点从家乡网络移动至外地网络的情况下，向移动节点发送外地代理通告、处理移动节点发出的移动IP注册请求、处理来自家乡代理功能实体的移动IP注册应答、向家乡代理功能实体发送移动IP注册请求、根据来自资源接纳控制功能实体的传输资源执行功能实体的策略决策信息选择相应的逆向移动IP隧道；家乡代理功能实体，位于家乡网络，连接至资源接纳控制功能实体，用于处理来自外地代理功能实体的移动IP注册请求、维护移动节点的当前位置信息、根据来自家乡网络的传输资源执行功能实体的策略决策信息为移动节点选择符合相应服务质量的正向移动IP隧道；其中，外地代理功能实体、家乡代理功能实体、和资源接纳控制功能实体通过消息交互完成移动节点的移动IP切换。
其中，在移动节点从家乡网络移动至外地网络的情况下，家乡代理功能实体与资源接纳控制功能实体的消息交互具体为：
家乡代理功能实体将移动节点的移动IP切换事件经由家乡网络的传输资源执行功能实体通知给资源接纳控制功能实体，并且，通知的信息包括用于执行移动IP切换的辅助信息；资源接纳控制功能实体经由家乡网络的传输资源执行功能实体将外地代理切换通知消息发送至家乡代理功能实体；响应于外地代理切换通知消息，家乡代理功能实体进行正向移动IP隧道的选择。
并且，在家乡代理功能实体选择正向移动IP隧道之后，家乡代理功能实体将外地代理切换完成消息发送给资源接纳控制功能实体；响应于外地代理切换完成消息，资源接纳控制功能实体验证家乡代理功能实体的操作结果。
接下来，在资源接纳控制功能实体对家乡代理功能实体的操作结果验证成功之后，资源接纳控制功能实体向外地网络的传输资源执行功能实体发送移动节点的策略决策信息；外地代理功能实体根据策略决策信息选择逆向移动IP隧道，并在选择成功后向经由外地网络的传输资源执行功能实体向资源接纳控制功能实体发送切换完成通知消息。
并且，在资源接纳控制功能实体接收到切换完成通知消息后，资源接纳控制功能实体判断本次移动IP的切换是否成功；在判断为是的情况下，资源接纳控制功能实体通知家乡代理功能实体切换成功。
此外，外地代理切换通知消息和辅助信息均可包括以下至少之一：移动节点的标识、移动节点的IP地址、外地代理IP地址、家乡代理IP地址、外地代理功能实体的能力参数、与资源接纳控制功能实体相连的业务控制系统和网络附着控制功能实体的标识信息，其中，外地代理IP地址用于资源接纳控制功能实体定位到外地网络的传输资源执行功能实体，家乡代理IP地址用于资源接纳控制功能实体定位到家乡网络的传输资源执行功能实体。
除此之外，外地代理功能实体还用于根据来自传输资源控制功能实体的传输资源执行功能实体的策略决策信息设置相应的外地网络服务质量参数，其中，服务质量参数用于控制数据包在外地网络中的转发质量。
家乡代理功能实体还用于根据来自传输资源控制功能实体的策略决策信息为移动节点设置相应的移动IP隧道封装参数和入口流量控制策略。
根据本发明的另一实施例，提供了一种移动IP的实现方法，用于在包含家乡代理功能实体和外地代理功能实体的下一代网络中实现移动IP切换，其中，家乡代理功能实体位于家乡网络，外地代理功能实体位于外地网络，并且家乡代理功能实体和外地代理功能实体连接至资源接纳控制功能实体。
该方法包括：在移动节点从家乡网络移动至外地网络的情况下，家乡代理功能实体将移动节点的移动IP切换事件经由家乡网络的传输资源执行功能实体通知给资源接纳控制功能实体，并且通知的信息包括用于执行移动IP切换的辅助信息；资源接纳控制功能实体经由家乡网络的传输资源执行功能实体将外地代理切换通知消息发送至家乡代理功能实体；响应于外地代理切换通知消息，家乡代理功能实体进行正向移动IP隧道的选择，并在选择完成后将外地代理切换完成消息发送给资源接纳控制功能实体；响应于外地代理切换完成消息，资源接纳控制功能实体验证家乡代理功能实体的操作结果，并验证成功之后向外地网络的传输资源执行功能实体发送移动节点的策略决策信息；外地代理功能实体根据策略决策信息选择逆向移动IP隧道，并在选择成功后向经由外地网络的传输资源执行功能实体向资源接纳控制功能实体发送切换完成通知消息。
其中，在资源接纳控制功能实体接收到切换完成通知消息后，该方法可进一步包括：资源接纳控制功能实体判断本次移动IP的切换是否成功；在判断为是的情况下，资源接纳控制功能实体通知家乡代理功能实体切换成功。
此外，外地代理切换通知消息和辅助信息均包括以下至少之一：移动节点的标识、移动节点的IP地址、外地代理IP地址、家乡代理IP地址、外地代理功能实体的能力参数、与资源接纳控制功能实体相连的业务控制系统和网络附着控制功能实体的标识信息，其中，外地代理IP地址用于资源接纳控制功能实体定位到外地网络的传输资源执行功能实体，家乡代理IP地址用于资源接纳控制功能实体定位到家乡网络的传输资源执行功能实体。
通过本发明的上述技术方案，可以提高同一RACF范围内移动用户的业务服务质量的连续性，从而提升用户体验质量。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据相关技术的移动IP网络的组网结构框图；
图2是跟据相关技术的移动IP中移动节点注册过程的信令流程图；
图3是根据相关技术的资源接纳控制功能实体的结构框图；
图4是根据本发明系统实施例的移动IP的实现系统的框图；
图5是本发明中移动节点在WLAN环境下的移动场景；
图6是根据本发明系统实施例的家乡代理功能实体、外地代理功能实体和其它实体的逻辑关系实例1的示意图；
图7是根据本发明系统实施例的家乡代理功能实体、外地代理功能实体和其它实体的逻辑关系实例1的示意图；
图8是根据本发明系统实施例的家乡代理功能实体、外地代理功能实体的部署实例1的框图；
图9是根据本发明系统实施例的家乡代理功能实体、外地代理功能实体的部署实例2的框图；
图10是根据本发明的移动节点在RACF下的移动示意图；
图11是根据本发明系统实施例的系统在移动IP环境下RACF资源更新处理的信令流程图；
图12是根据本发明系统实施例的系统在进行移动IP切换时家乡代理与其它网元的信令交互流程图；
图13是根据本发明系统实施例的系统在进行移动IP切换时外地代理与其它网元的信令交互流程图；
图14是根据本发明系统实施例的系统中移动IP切换完成处理的信令流程图；以及
图15是根据本发明方法实施例的移动IP的实现方法的流程图。
具体实施方式
系统实施例
在本实施例中，提供了一种移动IP的实现系统，用于在下一代网络中实现移动IP切换。
如图4所示，根据本实施例的移动IP的实现系统包括：外地代理功能实体(Foreign Agent-Function Entity，FA-FE)402，位于外地网络，连接至RACF，用于在移动节点从家乡网络移动至外地网络的情况下，向移动节点发送外地代理通告、处理移动节点发出的移动IP注册请求、处理来自家乡代理功能实体(HomeAgent-Function Entity，HA-FE)404的移动IP注册应答、向家乡代理功能实体404发送移动IP注册请求、根据来自RACF的TRE-FE的策略决策信息选择相应的逆向移动IP隧道；家乡代理功能实体404，位于家乡网络，连接至RACF，用于处理来自外地代理功能实体402的移动IP注册请求、维护移动节点的当前位置信息、根据来自家乡网络的TRE-FE的策略决策信息为移动节点选择符合相应服务质量的正向移动IP隧道；其中，外地代理功能实体402、家乡代理功能实体404、和RACF通过消息交互完成移动节点的移动IP切换。
其中，在移动节点从家乡网络移动至外地网络的情况下，家乡代理功能实体与RACF的消息交互具体为：家乡代理功能实体将移动节点的移动IP切换事件经由家乡网络的TRE-FE通知给RACF，并且，通知的信息包括用于执行移动IP切换的辅助信息；RACF经由家乡网络的TRE-FE将外地代理切换通知消息发送至家乡代理功能实体；响应于外地代理切换通知消息，家乡代理功能实体进行正向移动IP隧道的选择。
并且，在家乡代理功能实体选择正向移动IP隧道之后，家乡代理功能实体将外地代理切换完成消息发送给RACF；响应于外地代理切换完成消息，RACF验证家乡代理功能实体的操作结果。
接下来，在RACF对家乡代理功能实体的操作结果验证成功之后，RACF向外地网络的TRE-FE发送移动节点的策略决策信息；外地代理功能实体根据策略决策信息选择逆向移动IP隧道，并在选择成功后向经由外地网络的TRE-FE向RACF发送切换完成通知消息。
并且，在RACF接收到切换完成通知消息后，RACF判断本次移动IP的切换是否成功；在判断为是的情况下，RACF通知家乡代理功能实体切换成功。
此外，外地代理切换通知消息和辅助信息均可包括以下至少之一：移动节点的标识、移动节点的IP地址、外地代理IP地址、家乡代理IP地址、外地代理功能实体的能力参数、与RACF相连的业务控制系统和网络附着控制功能实体的标识信息，其中，外地代理IP地址用于RACF定位到外地网络的TRE-FE，家乡代理IP地址用于RACF定位到家乡网络的TRE-FE。
除此之外，外地代理功能实体还用于根据来自传输资源控制功能实体的TRE-FE的策略决策信息设置相应的外地网络服务质量参数，其中，服务质量参数用于控制数据包在外地网络中的转发质量。
家乡代理功能实体还用于根据来自传输资源控制功能实体的策略决策信息为移动节点设置相应的移动IP隧道封装参数和入口流量控制策略。其中，入口流量控制策略包括但不限于限速、和丢包。
下面将以无线局域网(Wireless Local Area Network：无线局域网，WLAN)为例进行描述。
图5为WLAN环境下移动节点移动的场景示意图。如图5所示，在WLAN环境中，移动节点通过IEEE 802.11a/b/g空中接口与WLAN接入点通信。接入控制器为移动节点提供鉴权、授权等服务。接入点通常通过汇聚交换机接入到汇聚网络(以太网、异步传输模式(Asynchronous Transfer Mode：ATM)等网络)，汇聚网络连接到接入控制器上。RACF对用户发起的业务请求进行接纳控制，并在接入控制器、汇聚网络和汇聚交换机上进行资源预留以保证业务的服务质量。
在图5中，接入点1和接入点2通过汇聚交换机1接入到汇聚网络1；接入点3和接入点4通过汇聚交换机2接入到汇聚网络2。汇聚网络的组网技术可以是ATM网络、以太网、帧中继等。汇聚交换机可以是ATM交换机、以太网交换机、帧中继交换机等。接入控制器1和接入控制器2下行分别连接汇聚网络1和汇聚网络2，上行接入到IP网络。RACF对接入控制器1、接入控制器2、汇聚网络1、汇聚网络2、汇聚交换机1和汇聚交换机2等实体的传输资源进行源控制。图5中示出了移动节点从接入点2移动到接入点3的接入范围，接入控制点也从接入控制器1转移到接入控制器2。在WLAN中的接入控制器、汇聚交换机和汇聚网络即为ITU-T NGN架构中的传输功能实体。
在实际部署时，外地代理功能实体、家乡代理功能实体和EC-FE、EF-FE、TRE-FE的关系可以是：外地代理功能实体、家乡代理功能实体位于传输功能实体之中，即，由外地代理功能实体、家乡代理功能实体和PE-FE、TRE-FE、EC-FE、EF-FE功能实体共同组成传输功能实体；
或者，外地代理功能实体与TRE-FE之间有通信接口，接口通信内容为移动IP事件、策略决策信息；家乡代理功能实体与TRE-FE之间有通信接口，接口通信内容为移动IP事件、策略决策信息。
此外，外地代理功能实体、家乡代理功能实体和EC-FE、EF-FE、TRE-FE的关系还可以是：外地代理功能实体中包括EC-FE、EF-FE和TRE-FE；家乡代理功能实体中包括EC-FE、EF-FE和TRE-FE。
下面将对外地代理功能实体和家乡代理功能实体在各自网络中的位置进行描述。
家乡代理功能实体、外地代理功能实体和其它实体的逻辑关系的实例1如图6所示。其中，外地代理功能实体与TRE-FE之间通信接口为Mf，通信内容为移动IP事件、策略决策信息。家乡代理功能实体与TRE-FE之间通信接口为Mh，通信内容为移动IP事件、策略决策信息。
家乡代理功能实体、外地代理功能实体和其它实体的逻辑关系的实例2如图7所示。其中，EC-FE中包括外地代理功能实体和家乡代理功能实体。
下面将结合上述两种外地代理功能实体、家乡代理功能实体、TRE-FE的逻辑关系描述本发明的两个部署实例下的处理过程。
实例1
在实际部署时，一种较佳的部署方式如图8所示。其中，RACF通过Rn接口对传输功能实体中的TRE-FE进行控制，TRE-FE通过Mf接口对外地代理功能实体进行控制。TRE-FE通过Mh接口对家乡代理功能实体进行控制。TRE-FE和家乡代理功能实体位于传输处理节点中，通常是路由器等设备。家乡代理功能实体和外地代理功能实体之间有通信接口，通信内容为移动IP信令和移动节点业务数据。
实例2
另外一种较佳的部署方式如图9所示。图9中，家乡代理功能实体和外地代理功能实体分别是一个独立的实体，通常为路由器。家乡代理功能实体和外地代理功能实体中包括TRE-FE。RACF通过Rn接口对外地代理功能实体中的TRE-FE进行控制。RACF通过Rn接口对家乡代理功能实体中的TRE-FE进行控制。家乡代理功能实体和外地代理功能实体之间有通信接口，通信内容为移动IP信令和移动节点业务数据。
针对上述部署实例1，图10示出了移动节点在不同IP网络的同一RACF范围内移动时的场景。传输网络由家乡网络和外地网络组成，两者能互连互通；家乡网络中由传输功能实体1为移动节点提供服务，传输功能实体1中有HA-FE和TRE-FE 1；外地网络中由传输功能实体2为移动节点提供服务，传输处理实体2中有FA-FE和TRE-FE 2。传输功能实体1和传输功能实体2均由同一个RACF控制。RACF与SCF、NACF两者都有通信接口。图中描述了移动节点从一个传输功能实体(传输功能实体1)移动到另外一个传输功能实体(传输功能实体2)的场景。
移动节点终端用户移动到新的传输处理实体后，由新的传输功能实体触发RACF完成资源和策略的更新操作。在本实施用例中，家乡代理和外地代理之间是IP网络，家乡网络为ATM网络，外地网络为以太网。针对图10的移动节点移动示意图，资源和策略的更新流程如图11所示，具体包括以下处理过程：
步骤1101：移动节点从家乡网络的传输功能实体(传输功能实体1)移动到外地网络的一个传输功能实体(传输功能实体2)；
步骤1102：移动节点执行网络重入过程。在该过程中，传输功能实体通常会与网络附着控制功能(NACF)交互以完成用户的鉴权、授权和接入信息更新操作，等等；
步骤1103：传输功能实体2中的外地代理功能实体向移动节点发送移动IP外地代理通告的消息。
步骤1104：移动节点向外地代理功能实体发起移动IP注册请求。所述注册请求中包括了家乡代理IP地址、移动节点的家乡IP地址等信息。
步骤1105：外地代理功能实体收到移动节点的注册请求后，对该请求进行合法性检查。若检查通过，外地代理功能实体向家乡代理功能实体发起移动IP注册请求。所述注册请求中包括移动节点家乡IP地址、外地代理IP地址、鉴权信息和外地代理能力等信息。
步骤1106：家乡代理功能实体、TRE-FE和RACF共同协作完成家乡代理服务质量保证操作，以保证移动用户在家乡网络的业务服务质量，图12示出了该步骤的具体处理，具体过程将在后面进行描述；
步骤1107：在本实施例中，家乡代理根据策略决策信息选择具有特定服务质量的移动IP隧道。所述移动IP隧道为从家乡代理到外地代理的具有服务质量保证的MPLS隧道。家乡代理根据策略决策信息设置特定的移动IP隧道封装参数和入口流量控制策略。流量控制策略为是限速、丢包等。
步骤1108：家乡代理功能实体、外地代理功能实体、TRE-FE和RACF共同协作完成外地代理服务质量保证操作，以保证移动用户在外地网络的业务服务质量。具体流程在附图13中描述。
步骤1109：外地代理根据策略决策信息为移动用户选择合适的转发通道；
在本实例中，外地代理根据策略决策信息选择具有特定服务质量的移动IP逆向隧道。该移动IP逆向隧道为从外地代理到家乡代理的具有服务质量保证的MPLS隧道；
外地代理根据策略决策信息设置特定的移动IP隧道封装参数和入口流量控制策略，流量控制策略为是限速、丢包等；
外地代理根据策略决策信息设置合适的出隧道后入外地网络的QOS参数。在本实例中，外地代理选择具有特定服务质量保证的VLAN ID作为移动节点的外地网络QOS参数。对于以太网，选择具有特服务质量保证的虚拟局域网(Virtual Local Area Network，VLAN)ID。
步骤1110：家乡代理功能实体、外地代理功能实体、TRE-FE和RACF共同协作完成移动IP切换完成的流程操作。所述移动IP切换完成的操作成功完成之后，移动用户在家乡网络和外地网络的业务将会有足够的资源保证和正确的策略。具体流程在附图13中描述。
步骤1111：家乡代理收到切换完成的通知后，向外地代理发送移动IP注册应答，完成移动IP注册过程。
步骤1112：外地代理向移动节点发送移动IP注册应答。
此后，移动节点可以使用原有家乡地址与对端通信节点通信，对端通信节并不感知移动节点的移动状况，且移动节点在外地网络中能够继续获得具有服务质量保证的业务。
在本实例中，家乡代理功能实体的服务质量保证处理流程如图12所示，其具体包括以下步骤：
步骤1201：家乡代理功能实体在收到移动IP注册请求后，向TRE-FE 1发送移动IP切换事件通知；
步骤1202：TRE-FE 1将移动IP切换事件中转给给RACF。通知中携带用于指导RACS做移动性切换的辅助信息。所述辅助信息包括但不限于移动节点标识、移动节点IP地址、外地代理IP地址、家乡代理IP地址、外地代理能力参数、业务控制系统(SCF)标识信息、网络附着控制功能实体(NACF)标识信息；
步骤1203：RACF收到传输处理功能实体的移动IP切换通知后，进行移动用户的移动性决策以判断移动用户是否在同一RACF的控制范围内移动。所述判断方法是：RACF根据通知消息中的本地代理IP地址和外地代理IP地址信息判断出外地代理属于自身的控制范围时说明所述终端用户是在同一RACF的控制范围内移动。若是，则RACF通过移动节点标识在自身数据库中检索该用户的资源预留和策略决策信息。RACF在新的传输处理实体上为移动节点的业务预留相等的资源；
步骤1204：RACF向传输处理实体中的TRE-FE发送外地代理切换通知的消息。所述外地代理切换通知中包括移动节点标识、移动节点IP地址、外地代理IP地址、家乡代理IP地址和移动节点的策略标识信息；
步骤1205：TRE-FE将收到的外地代理切换通知消息发送给家乡代理功能实体。
此后，RACF为移动用户在家乡网络和家乡网络与外地网络之间的通信链路上预留了足够的资源和安装好了合适的策略，业务服务质量将得到保证。
在本实例中，外地代理功能实体的服务质量保证处理流程如图13所示，其具体包括以下步骤：
步骤1301：家乡代理功能实体在转发通道选择完成之后，向传输功能实体1中的TRE-FE 1发送外地代理切换完成的消息；
步骤1302：TRE-FE 1将收到的外地代理切换完成的消息中继给RACF；
步骤1303：RACF对家乡代理服务质量保证操作的结果进行检查；
步骤1304：若家乡代理服务质量保证操作成功，RACF根据移动IP切换通知消息中的外地代理IP地址定位到对应的传输功能实体，将检索到的策略决策信息和资源预留信息下发到传输功能实体2中的TRE-FE 2；
步骤1305：TRE-FE 2将移动用户的策略决策信息发送给外地代理功能实体。
此后，RACF为移动用户在外地网络上预留了足够的传输资源并安装了合适的策略。业务服务质量将得到保证。
在本实例中，移动IP切换完成处理流程如图14所示。具体地，包括：
步骤1401：外地代理功能实体在转发通道选择完成之后，向传输功能实体2中的TRE-FE 2发送移动IP切换完成的通知消息；
步骤1402：TRE-FE 2将收到的移动IP切换完成的通知消息中继给RACF；
步骤1403：RACF检查移动IP切换结果，如果切换成功，则向传输功能实体1中的TRE-FE 1发送移动IP切换完成的通知；
步骤1404：TRE-FE 1将移动IP切换完成的通知中继给家乡代理功能实体。
上述操作完成之后，RACF为移动用户在传输通路上预留了足够的资源，家乡代理功能实体就可以继续完成移动IP注册过程。用户可以无缝地切换到外地网络，不影响原有服务质量。
本领域的技术人员应当理解，本发明的应用范围不限于WLAN环境，对于其它类型的下一代网络同样适用。
方法实施例
在本实施例中，提供了一种移动IP的实现方法，该方法可用于在包含家乡代理功能实体和外地代理功能实体的下一代网络中实现移动IP切换，其中，家乡代理功能实体位于家乡网络，外地代理功能实体位于外地网络，并且家乡代理功能实体和外地代理功能实体连接至RACF。
如图15所示，根据本实施例的移动IP的实现方法包括：步骤S1502，在移动节点从家乡网络移动至外地网络的情况下，家乡代理功能实体将移动节点的移动IP切换事件经由家乡网络的TRE-FE通知给RACF，并且通知的信息包括用于执行移动IP切换的辅助信息；步骤S1504，RACF经由家乡网络的TRE-FE将外地代理切换通知消息发送至家乡代理功能实体；步骤S1506，响应于外地代理切换通知消息，家乡代理功能实体进行正向移动IP隧道的选择，并在选择完成后将外地代理切换完成消息发送给RACF；步骤S1508，响应于外地代理切换完成消息，RACF验证家乡代理功能实体的操作结果，并验证成功之后向外地网络的TRE-FE发送移动节点的策略决策信息；步骤S1510，外地代理功能实体根据策略决策信息选择逆向移动IP隧道，并在选择成功后向经由外地网络的TRE-FE向RACF发送切换完成通知消息。
其中，在RACF接收到切换完成通知消息后，该方法可进一步包括：RACF判断本次移动IP的切换是否成功；在判断为是的情况下，RACF通知家乡代理功能实体切换成功。
此外，外地代理切换通知消息和辅助信息均包括以下至少之一：移动节点的标识、移动节点的IP地址、外地代理IP地址、家乡代理IP地址、外地代理功能实体的能力参数、与RACF相连的业务控制系统和网络附着控制功能实体的标识信息，其中，外地代理IP地址用于RACF定位到外地网络的TRE-FE，家乡代理IP地址用于RACF定位到家乡网络的TRE-FE。
也就是说，在家乡代理功能实体在收到移动节点的移动IP注册请求时，家乡代理功能实体、TRE-FE和RACF共同协作完成家乡代理服务质量保证操作，以保证移动用户在家乡网络的业务服务质量。
具体地，家乡代理功能实体操作包括如下步骤：
(1)家乡代理功能实体将移动节点的移动IP切换事件通知给所属传输功能实体中的TRE-FE；
(2)TRE-FE将收到的移动IP切换事件通知给RACF，通知中携带用于指导RACF做移动性切换的辅助信息；所述辅助信息包括但不限于移动节点标识、移动节点IP地址、外地代理IP地址、家乡代理IP地址、外地代理能力参数、业务控制系统(SCF)标识信息、网络附着控制功能实体(NACF)标识信息；
(3)RACF收到传输处理功能实体的移动IP切换通知后，进行移动用户的移动性决策以判断移动用户是否在同一RACF的控制范围内移动。具体的判断方法如下：RACF根据通知消息中的本地代理IP地址和外地代理IP地址信息判断出外地代理属于自身的控制范围时说明所述终端用户是在同一RACF的控制范围内移动；
(4)RACF向传输处理实体中的TRE-FE发送外地代理切换通知的消息。所述外地代理切换通知中包括移动节点标识、移动节点IP地址、外地代理IP地址、家乡代理IP地址和移动节点的策略标识信息；
(5)TRE-FE将收到的外地代理切换通知消息发送给家乡代理功能实体。
家乡代理功能实体收到外地代理切换通知后，根据移动节点的策略决策信息为移动用户选择满足用户服务质量要求的转发通道(即，上述正向移动IP隧道)。
在转发通道选择完成之后，家乡代理功能实体、外地代理功能实体、TRE-FE和RACF共同协作完成外地代理服务质量保证操作，以保证移动用户在外地网络的业务服务质量。
具体地，外地代理功能实体的操作包括如下步骤：
(1)家乡代理功能实体向TRE-FE发送外地代理切换完成的消息；
(2)TRE-FE将收到的外地代理切换完成的消息中继给RACF；
(3)RACF对家乡代理服务质量保证操作的结果进行检查；
(4)若检查通过，RACF根据移动IP切换通知消息中的外地代理IP地址定位到对应的传输功能实体，将检索到的策略决策信息和资源预留信息下发到所述传输功能实体中的TRE-FE；
(5)TRE-FE将移动用户的策略决策信息发送给外地代理功能实体。
外地代理功能实体根据策略决策信息为移动用户选择满足用户服务质量要求的转发通道(即，上述逆向移动IP隧道)。
在转发通道选择完成之后，家乡代理功能实体、外地代理功能实体、TRE-FE和RACF共同协作完成移动IP切换完成的流程操作。
所述移动IP切换完成的流程操作包括如下步骤：
(1)外地代理功能实体向TRE-FE发送移动IP切换完成的通知消息；
(2)TRE-FE将收到的移动IP切换完成的通知消息中继给RACF；
(3)RACF检查移动IP切换结果，如果切换成功，则通过TRE-FE向家乡代理功能实体发送移动IP切换完成的通知。
综上所述，借助于本发明的技术方案，可以在不影响现有移动IP流程的情况下，有效保证在RACF范围内、不同传输功能实体之间移动的移动用户的业务服务质量的连续性，并且上层业务控制系统不需要感知用户的移动性，从而提升用户体验质量。
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。
Claims (11)
1.一种移动IP的实现系统，用于在下一代网络中实现移动IP切换，其特征在于，所述系统包括：
外地代理功能实体，位于外地网络，连接至资源接纳控制功能实体，用于在移动节点从家乡网络移动至所述外地网络的情况下，向所述移动节点发送外地代理通告、处理移动节点发出的移动IP注册请求、处理来自家乡代理功能实体的移动IP注册应答、向所述家乡代理功能实体发送移动IP注册请求、根据来自所述资源接纳控制功能实体的传输资源执行功能实体的策略决策信息选择相应的逆向移动IP隧道；
所述家乡代理功能实体，位于所述家乡网络，连接至所述资源接纳控制功能实体，用于处理来自所述外地代理功能实体的移动IP注册请求、维护所述移动节点的当前位置信息、根据来自所述家乡网络的传输资源执行功能实体的策略决策信息为所述移动节点选择符合相应服务质量的正向移动IP隧道；
其中，所述外地代理功能实体、所述家乡代理功能实体、和所述资源接纳控制功能实体通过消息交互完成所述移动节点的移动IP切换。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述移动节点从家乡网络移动至所述外地网络的情况下，所述家乡代理功能实体与所述资源接纳控制功能实体的消息交互具体为：
所述家乡代理功能实体将所述移动节点的移动IP切换事件经由所述家乡网络的传输资源执行功能实体通知给所述资源接纳控制功能实体，并且，通知的信息包括用于执行移动IP切换的辅助信息；
所述资源接纳控制功能实体经由所述家乡网络的传输资源执行功能实体将外地代理切换通知消息发送至所述家乡代理功能实体；
响应于所述外地代理切换通知消息，所述家乡代理功能实体进行所述正向移动IP隧道的选择。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，在所述家乡代理功能实体选择所述正向移动IP隧道之后，所述家乡代理功能实体将外地代理切换完成消息发送给所述资源接纳控制功能实体；响应于所述外地代理切换完成消息，所述资源接纳控制功能实体验证所述家乡代理功能实体的操作结果。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，在所述资源接纳控制功能实体对所述家乡代理功能实体的操作结果验证成功之后，所述资源接纳控制功能实体向所述外地网络的传输资源执行功能实体发送所述移动节点的策略决策信息；所述外地代理功能实体根据所述策略决策信息选择所述逆向移动IP隧道，并在选择成功后向经由所述外地网络的传输资源执行功能实体向所述资源接纳控制功能实体发送切换完成通知消息。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，在所述资源接纳控制功能实体接收到所述切换完成通知消息后，所述资源接纳控制功能实体判断本次移动IP的切换是否成功；在判断为是的情况下，所述资源接纳控制功能实体通知所述家乡代理功能实体切换成功。
6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述外地代理切换通知消息和所述辅助信息均包括以下至少之一：所述移动节点的标识、所述移动节点的IP地址、外地代理IP地址、家乡代理IP地址、所述外地代理功能实体的能力参数、与所述资源接纳控制功能实体相连的业务控制系统和网络附着控制功能实体的标识信息，其中，所述外地代理IP地址用于所述资源接纳控制功能实体定位到所述外地网络的传输资源执行功能实体，所述家乡代理IP地址用于所述资源接纳控制功能实体定位到所述家乡网络的传输资源执行功能实体。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述外地代理功能实体还用于根据来自所述传输资源控制功能实体的传输资源执行功能实体的策略决策信息设置相应的外地网络服务质量参数，其中，所述服务质量参数用于控制数据包在所述外地网络中的转发质量。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述家乡代理功能实体还用于根据来自所述传输资源控制功能实体的策略决策信息为所述移动节点设置相应的移动IP隧道封装参数和入口流量控制策略。
9.一种移动IP的实现方法，用于在包含家乡代理功能实体和外地代理功能实体的下一代网络中实现移动IP切换，其中，所述家乡代理功能实体位于家乡网络，所述外地代理功能实体位于外地网络，其特征在于，所述家乡代理功能实体和所述外地代理功能实体连接至资源接纳控制功能实体，所述方法包括：
在移动节点从所述家乡网络移动至所述外地网络的情况下，所述家乡代理功能实体将所述移动节点的移动IP切换事件经由所述家乡网络的传输资源执行功能实体通知给所述资源接纳控制功能实体，并且通知的信息包括用于执行移动IP切换的辅助信息；
所述资源接纳控制功能实体经由所述家乡网络的传输资源执行功能实体将外地代理切换通知消息发送至所述家乡代理功能实体；
响应于所述外地代理切换通知消息，所述家乡代理功能实体进行所述正向移动IP隧道的选择，并在选择完成后将外地代理切换完成消息发送给所述资源接纳控制功能实体；
响应于所述外地代理切换完成消息，所述资源接纳控制功能实体验证所述家乡代理功能实体的操作结果，并验证成功之后向所述外地网络的传输资源执行功能实体发送所述移动节点的策略决策信息；
所述外地代理功能实体根据所述策略决策信息选择逆向移动IP隧道，并在选择成功后向经由所述外地网络的传输资源执行功能实体向所述资源接纳控制功能实体发送切换完成通知消息。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述资源接纳控制功能实体接收到所述切换完成通知消息后，进一步包括：
所述资源接纳控制功能实体判断本次移动IP的切换是否成功；
在判断为是的情况下，所述资源接纳控制功能实体通知所述家乡代理功能实体切换成功。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述外地代理切换通知消息和所述辅助信息均包括以下至少之一：所述移动节点的标识、所述移动节点的IP地址、外地代理IP地址、家乡代理IP地址、所述外地代理功能实体的能力参数、与所述资源接纳控制功能实体相连的业务控制系统和网络附着控制功能实体的标识信息，其中，所述外地代理IP地址用于所述资源接纳控制功能实体定位到所述外地网络的传输资源执行功能实体，所述家乡代理IP地址用于所述资源接纳控制功能实体定位到所述家乡网络的传输资源执行功能实体。
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