CN101442773B - 一种无线网状网快速切换方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线网状网快速切换方法，为了有效的解决当前切换技术运用于无线网络时，无法很好的实现软切换的问题，本专利借鉴了生活中放烟花的常识，可以有效的解决由终端发起的路由快速切换带来的丢包重传问题。为满足需求，当无线网络切入节点在发现一个新的终端设备接入以后，采用通告报文通知其周围n跳的邻居节点。如果切出节点是切入节点的n跳邻居，则通过一定的方法通知原先和该切出终端设备通信的网络节点，使其及时重建路由关系。当切出节点发现终端设备已经不存在时，并不立即删除终端设备，而是等待一段时间，在这段时间内如果收到发往该终端设备的报文，则在m跳内广播。本专利所述方法可以快速的进行终端设备的路由切换，特别适用于无线网状网。此外，本专利可以更有效的实现终端设备在网络节点和网络节点间的软切换。

Description

一种无线网状网快速切换方法

技术领域

本发明涉及一种在网络中实现终端设备快速进行切换的方法，该发明属于无线通信和信息传播技术领域，尤其适用于无线网状网中终端设备在网络节点和网络节点之间的软切换。

背景技术

目前的切换技术，普遍采用的是当终端设备发生切换时，带上切出节点的信息，然后由切入节点通过该信息采用向中心服务器查询的方式，建立从切入节点到切出节点的路由，并通过该路由传递用户在切出节点存放的相关信息。

在WLAN(英文全称Wireless Local Area Network，即无线局域网)体系中，802.11f标准且定义了用户在同一网络内到接入点的登陆，以及用户从一个接入点切换到另一个接入点时的信息交换，在该标准中关于用户的切换处理需要由网络侧的各种服务器(例如RADIUS服务器)进行协作。因此，该方式属于有中心的用户切换策略。

在3G(英文全称3rd Generation，即第三代数字通信)体系中，TS-25331、TS-23009等协议中定义了用户终端的切换流程，该切换流程可以是在RNC(英文全称Radio Network Controller，即无线网络控制器)终结处理的也可以在CN(英文全称Core Network，即核心网络)终结处理。在该体系中，用户的切换也是需要网络侧的RNC网元设备和/或HLR/VLR等网元设备一同协作才能够完成。因此，该方式也属于有中心的用户切换策略。

该方法的缺点是，用户切换时需要比较多的信令流程，当切入节点和切出节点位于有线网络时，由于网络时延小，因此不会对业务产生较大影响；然而，当切入节点和切出节点位于无线网络时，由于网络时延可能比较大，因此，有可能无法实现软切换，从而影响到用户的业务体验。

发明内容

本发明旨在解决由终端设备发起的路由快速切换带来的丢包重传问题，从而有效地减少网络延时，实现终端设备在无线网络中的软切换。为了有效的解决因网络延时而影响终端设备的业务体验，本发明采用了一种在无线网状网中终端设备快速进行切换的方法。

●基本假设：

1)切出节点和切入节点距离比较近(小于3跳)，当距离比较远的时候该算法仍然可以正常工作，不过会牺牲一定的处理效率。

●核心思想：

为解决，可以将需要解决的问题归纳为如下几点：

1.切入节点需要尽快的通知切出节点，并将用户相关信息迅速的通过某种方式传给切入节点；

2.切出节点需要使用某种方法，尽快通知原先和某个切出用户通信的网络节点，使其尽快建立新的路由关系；

3.在用户发生切换时，尽量保证用户数据不丢失，并且能够及时的传给正在发生切换的用户节点；

为了满足上述需求，

1.切入节点在发现一个新的用户接入以后，采用通告报文通知其周围n跳的邻居节点。

2.如果切出节点是切入节点的n跳邻居，则通过一定的方法通知原先和该切出用户通信的网络节点，使其及时重建路由关系。

3.当切出节点发现，用户已经不存在时，并不立即删除用户，而是等待一段时间，在这段时间内如果收到发往该用户的报文，则在m跳内广播。

●基本流程：

基于上述解决方法，可以有效的解决或者改善用户进行切换时遇到的问题，具体处理流程如下描述：

1.控制面处理流程：

说明：

用户1和用户2正在通信，并且用户1从切出节点的覆盖范围移动到切入节点的覆盖范围，并发生切换。

第一步：切入节点收到底层的用户接入指示；

第二步：切入节点向周围的n跳范围内的节点发送切入指示消息，告诉周围n跳节点该用户已经接入本节点；

第三步：周围n跳范围内的非切出节点收到该消息后，不处理并判断是否需要继续转发，如果需要则将本节点地址加入切入指示消息并且继续泛洪，如果不需要则丢弃；

第四步：周围n跳范围内的切出节点收到该消息后，查询本地存储的与该切出用户正在发生通信的节点或用户；

第五步：如果找不到节点或用户，则流程结束；

第六步：如果找到节点或用户，则根据路由表向这些节点或用户发送切出指示消息，通知其重建路由；并根据切入指示消息中的切入节点地址或/和中间节点地址，建立临时路由。

第七步：正在与切换用户发生通信的节点或用户收到用户切出指示消息以后，重新建立路由；

第八步：流程结束；

2.媒体面处理流程：

说明：

用户1和用户2在通信，然后用户1从网络节点2的无线覆盖范围移动到了网络节点1的无线覆盖范围。但是由于某种原因网络节点2没有得知用户节点1已经切入网络节点1的覆盖范围，并且当无线模块通过超时或其它机制发现用户1已经离开，通知上层模块删除用户1。

第一步：切出节点(是否为网络节点2)收到底层的用户离开指示；

第二步：切出节点为该用户设置一个删除定时器；

第三步：查询所有与切出用户通信的网络节点或用户，并向其发送切出指示消息；

第四步：如果在删除定时器超时后收到目的地址为该用户的数据报文，则直接丢弃该报文；

第五步：如果在删除定时器超时前收到目的地址为该用户的数据报文，则在m跳范围内将报文泛洪出去；

第六步：如果在删除定时器超时前收到用户的接入指示，则删除该删除定时器；

第七步：流程结束。

附图说明

图1是无线网状网快速切换方法控制面处理流程图

图2是无线网状网快速切换方法媒体面处理流程图

图3是无线网状网快速切换方法实施例的终端切换示意图

具体实施方式

下面结合附图对本发明方法做进一步说明。

图3中以A、B、C、D、E五个网络节点所组成的无线网状网为例，假设其关系如下：

●D为A的邻居节点

●E为B的邻居节点

●B、D、E为C的邻居节点

●A为终端1的切入节点

●B节点为终端1的切出节点

●E为终端2的通信节点

假设终端1与终端2正在通信，并且终端1从切出节点B的覆盖范围移动到切入节点A的覆盖范围，并发生切换。

1)切入节点A收到终端1的接入指示后，其向周围的C、D节点发送切入指示消息，节点A告诉节点C、D终端1已经接入本节点；

2)节点C、D收到指示消息后，将节点A地址加入切入指示消息并且继续泛洪；

3)切出节点B收到节点C发出的切入指示消息后，查询本地存储的与该切出终端1正在发生通信的节点或终端；

4)节点B找到与终端1正在发生通信的节点E和其终端2，通知它们重建路由，并根据切入指示消息中的切入节点A的地址和中间结点C、D的地址，建立临时路由。

5)路由关系重建成功；

6)同时切出节点B收到终端1的离开指示，并且节点B为终端1设置一个删除定时器；

7)切出节点B向与终端1通信的节点E和其通信终端2发送切出指示消息；

8)切出节点B如果在删除定时器超时后收到终端1的数据报文，则直接丢弃，如果在删除定时器超时前收到终端1的数据报文，则将其在该无线网络范围内泛洪出去，如果在删除定时器超时前收到终端1的接入指示，则删除此删除定时器。

9)切换流程结束。

以上以特定实施例阐述了本发明的方法，但本发明的上述方法不限于所列举的实施例。如采用其他方式通知周围n跳节点用户状态发生变化，或采用其他方式通知和用户通信的节点发起路由删除或/和重建，或者采用其他方式将发往不存在终端的报文在一定范围内发送，这些方式也均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种无线网状网快速切换方法，即在无线网络中实现终端设备快速进行软切换的方法，其特征在于，其切换方法和流程包含以下步骤：

第一步，无线网络切入节点在发现一个新的终端设备接入以后，采用通告报文通知其周围n跳的邻居节点；该方法切入节点采用n跳内的报文扩散通知切出节点终端设备已经接入本节点；

第二步，如果切出节点是切入节点的n跳邻居，则切出节点通过一定的方法通知正在和终端设备通信的节点，使其及时重建路由关系；该方法切出节点采用定向报文通知正在和终端设备通信的节点，删除错误路由，并发起路由重建；

第三步，当切出节点发现终端设备已经不存在时，并不立即删除终端设备，而是设置一个删除定时器，在删除定时器超时前的这段时间内如果收到发往该终端设备的报文，则在m跳内广播；

该方法切出节点在删除定时器超时后收到目的地址为该终端设备的数据报文，则直接丢弃该报文。

2.一种无线网状网快速切换方法，其特征在于，该切换方法的控制面处理流程包含以下步骤：

第一步，无线网络切入节点收到底层的终端设备接入指示；

第二步，切入节点向周围的n跳范围内的节点发送指示消息，告诉周围n跳节点该终端设备已经接入本节点；

第三步，周围n跳范围内的非切出节点收到该消息后，不处理并判断是否需要继续转发，如果需要则将本节点地址加入切入指示消息并且继续泛洪，如果不需要则丢弃；

第四步，周围n跳范围内的切出节点收到该消息后，查询本地存储的与该终端设备正在发生通信的节点或终端设备；

第五步，如果找不到节点或终端设备，则流程结束；

第六步，如果找到节点或终端设备，则根据路由表向这些节点或终端设备发送切出指示消息，通知其重建路由；并根据切入消息中的切入节点地址或/和中间节点地址，建立临时路由；

第七步，正在与终端设备发生通信的节点或终端设备收到终端设备切出指示消息以后，重新建立路由。

3.一种无线网状网快速切换方法，其特征在于，该切换方法的媒体面处理流程包含以下步骤：

第一步，无线网络切出节点收到底层的终端设备离开指示；

第二步，切出节点为该终端设备设置一个删除定时器；

第三步，查询所有与终端设备通信的网络节点或终端设备，并向其发送切出指示消息；

第四步，如果在删除定时器超时后收到目的地址为该终端设备的数据报文，则直接丢弃该报文；

第五步，如果在删除定时器超时前收到目的地址为该终端设备的数据报文，则在m跳范围内将报文泛洪出去；

第六步，如果在删除定时器超时前收到终端设备的接入指示，则删除该删除定时器。

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