CN101548490B - 用于在互联网协议配置中减少延迟的由移动节点采用的切换方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种以减少的延迟执行移动节点的切换的方法和设备，所述延迟在移动节点执行互联网协议(IP)配置时发生。执行移动节点的切换的方法包括：在执行切换之前移动节点连接到网络时，从信息服务器(IS)接收关于在执行切换后在新的网络中使用的IP配置方法的第一信息；当移动节点连接到新的网络时，从新的网络的接入点(PoA)接收关于新的网络的IP配置方法的第二信息；确定第一信息与第二信息是否相同；如果确定第一信息与第二信息相同，则根据第一信息执行IP配置。

Description

用于在互联网协议配置中减少延迟的由移动节点采用的切换方法和设备

本申请要求于2007年5月16日提交到美国专利商标局的第60/938,261号美国专利申请以及于2007年7月10日提交到韩国知识产权局的第2007-69215号韩国申请的利益，所述申请的公开通过引用全部包含于此。

技术领域

本发明的多个方面涉及一种通信系统，更具体地讲，涉及一种由移动节点采用的切换方法和设备，从而移动节点在移动环境中执行互联网协议(IP)配置时减少延迟。

背景技术

各种无线技术已经迅速变得流行。切换信息用于执行使用了不同无线技术的网络之间的切换。IEEE 802.21媒体无关切换(MIH)工作组已经标准化了预先接收关于网络的切换信息并执行切换的技术。

如果移动节点移动到新的网络，则必须重新设置互联网协议(IP)地址。然而，每个环境需要不同的IP配置方法，这导致执行切换时在IP配置中的延迟。为了避免该延迟，需要在移动节点移动到新的网络之前获得关于在新的网络中使用的IP配置方法的信息。然而，当在移动节点移动到新的网络之前获得关于在新的网络中使用的IP配置方法的信息时，该信息不一定能够正确地反映在新的网络中使用的IP配置方法。例如，在移动节点移动到新的网络之前，该新的网络使用A和B IP配置方法，然而当移动节点移动到该新的网络时，由于A方法存在问题，该新的网络仅使用B方法。在这样的情况下，移动节点基于在移动到该新的网络之前获得的关于A和B方法的信息准备使用A方法执行IP配置。然而，由于A方法不能在该新的网络中使用，因此，移动节点需要使用B方法来执行IP配置。因此，移动节点在移动到新的网络之前获得的信息是无用的。

发明内容

技术问题

因此，需要在移动节点移动到新的网络之后在执行新的网络的IP配置之前获得关于在新的网络中使用的IP配置方法的信息，并且需要确定该信息是否正确。

技术方案

本发明的多个方面提供一种移动节点采用的切换方法和设备，从而当移动节点移动到新的网络并执行切换时将在新的网络的互联网(IP)配置中发生的延迟最小化。

本发明的多个方面还提供一种计算机可读介质，在所述计算机可读介质上实现有用于执行执行移动节点的切换的方法的计算机程序。

本发明的多个方面还提供一种信息存储介质，所述信息存储介质上记录有用于在执行切换之前移动节点连接到网络时，将关于执行切换之后的新的网络的IP配置方法的信息从信息服务器(IS)发送到移动节点的消息的数据格式。

技术效果

根据本发明的多个方面的由移动节点使用的切换方法和设备从信息服务器获取关于在新的网络中使用的IP配置方法的第一信息，以准备IP配置，在移动节点连接到新的网络时接收关于在新的网络中使用的IP配置方法的第二信息，并比较第一信息和第二信息，以根据正确的信息执行IP配置，从而防止在新的网络中发生的不必要的延迟，因此IP配置被快速有效地执行，并且切换被移动节点快速地执行。

最佳实施方式

根据本发明的一方面，提供一种执行移动节点的切换的方法，所述方法包括：在执行切换之前移动节点连接到网络时，从信息服务器(IS)接收关于在执行切换后在新的网络中使用的互联网协议(IP)配置方法的第一信息；当移动节点连接到新的网络时，从新的网络的接入点(PoA)接收关于新的网络的IP配置方法的第二信息；确定从IS接收的第一信息与从新的网络的PoA接收的第二信息是否相同；如果确定第一信息与第二信息相同，则根据第一信息执行IP配置。

根据本发明的多个方面，所述方法还可包括：如果确定第一信息与第二信息不同，则根据第二信息执行IP配置。

根据本发明的多个方面，接收第一信息的步骤可包括：接收以位图的形式的数据，其中，在所述位图中，与新的网络的IP配置方法对应的位具有值1，其他的位具有值0。

根据本发明的多个方面，接收第二信息的步骤可包括：移动节点的链路层从新的网络的PoA接收第二信息；移动节点的链路层将包括第二信息的Link_Up.indication数据发送到移动节点的切换功能层。

根据本发明的多个方面，根据第一信息执行IP配置的步骤可包括：移动节点的切换功能层发送MIH_Link_Up.indication数据，以通知移动节点的IP层来根据第一信息执行IP配置；移动节点的IP层从MIH_Link_Up.indication数据提取关于IP配置方法的信息，并根据第一信息执行IP配置。

根据本发明的另一方面，提供一种执行移动节点的切换的设备，所述设备包括：第一信息接收单元，在执行切换之前移动节点连接到网络时，从IS接收关于在执行切换之后在新的网络中使用的IP配置方法的第一信息；第二信息接收单元，当移动节点连接到新的网络时，从新的网络的PoA接收关于新的网络的IP配置方法的第二信息；信息比较单元，将从IS接收的第一信息与从新的网络的PoA接收的第二信息进行比较，以确定第一信息与第二信息是否相同；IP配置单元，如果确定第一信息与第二信息相同，则根据第一信息执行IP配置。

根据本发明的多个方面，如果确定第一信息与第二信息不同，则IP配置单元可根据第二信息执行IP配置。

根据本发明的多个方面，第一信息接收单元可接收以位图的形式的数据，其中，在所述位图中，与新的网络的IP配置方法对应的位具有值1，其他的位具有值0。

根据本发明的另一方面，提供一种信息存储介质，所述信息存储介质上记录有用于在执行切换之前移动节点连接到网络时将关于在执行切换之后在新的网络中使用的IP配置方法的信息从IS发送到移动节点的消息的数据格式，所述信息存储介质包括：第一字段，指示消息的类型；第二字段，指示消息的长度；第三字段，指示关于在新的网络中使用的IP配置方法的信息。

根据本发明的多个方面，指示关于在新的网络中使用的IP配置方法的信息的字段可以是位图，其中，在所述位图中，与新的网络的IP配置方法对应的位具有值1，其他的位具有值0。

附图说明

通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明的这些和/或其他方面和优点将会变得清楚并更易于理解，其中：

图1是根据本发明实施例的移动节点(MN)在其中执行切换的移动通信环境；

图2是根据本发明实施例的执行切换的MN的网络层的框图；

图3是根据本发明实施例的MN使用的切换设备的框图；

图4是示出根据本发明实施例的MN使用的切换方法的流程图；

图5示出根据本发明实施例的由MN使用切换方法执行的互联网协议(IP)配置处理；

图6示出根据本发明实施例的用于信息服务器(IS)传送第一信息的消息的格式；

图7示出根据本发明实施例的以位图形式的关于新的网络的IP配置方法的第一信息的格式；

图8示出根据本发明实施例的在MN连接到新的网络时在MN内从新的网络的接入点(PoA)接收的第二信息的移动；

图9示出根据本发明实施例的数据Link_Up.indication的格式。

具体实施方式

现在将详细描述本发明的当前实施例，其示例在附图在示出，其中，相同的标号始终表示相同的部件。以下参照附图描述实施例以解释本发明。

以下，将参照附图详细地描述根据本发明的实施例的用于执行移动节点的切换的方法和设备。

图1是根据本发明实施例的移动节点(MN)1在其中执行切换的移动通信环境。参照图1，移动通信环境包括MN1、多个接入点(PoA)2和3、通信节点(CN)4、信息服务器(IS)5和6以及包括互联网、访问核心网(visitedcore networks)以及接入网的多个网络。然而，图1示出的网络拓扑不限于此，能够被不同地构造。此外，尽管不限于此，MN1可以是便携式计算机、便携式媒体播放器或在相对于PoA移动的同时无线地通信的任何装置。

MN1是使用移动通信环境的移动终端。当MN1开始移动通信时，MN1向家庭网络上的家庭代理(未示出)注册家庭地址(HoA)。当MN1移动到新的网络时，MN1从新的网络中的外地代理(FA)获得转交地址(CoA)。MN1将获得的CoA传送到家庭代理，以向家庭代理注册该CoA。然后，家庭代理对CoA和HoA进行匹配，这被称为地址绑定。

MN1移动到另一网络，获得该网络的CoA，然后将该CoA传送给家庭代理。此时，家庭代理取消先前的绑定，并绑定HoA和该CoA，这被称为绑定更新(BU)。

需要将MN1的地址通知CN4，以向MN1发送数据。由于已经将MN1的HoA通知CN4，因此CN4将MN1的HoA设置为目的地址，并将数据包发送到该目的地址。家庭代理接收该数据包，其中，在该数据包中HoA被设置为目的地址。由于已经将与HoA相应的CoA通知家庭代理，因此家庭代理将CoA设置为目的地址，并将数据包发送到目的地址。数据包经由网络被传送到MN1。

PoA将MN1连接到网络，PoA可以是接入点(AP)、基站(BS)等。然而，PoA不限于此，PoA可在MN1和网络之间发送数据。

当MN1移动到另一网络时，执行切换。在本发明的当前实施例中，MN1从经由当前PoA2执行数据通信的网络区域移动到经由PoA3执行数据通信的网络区域。MN1经由当前的PoA2接收关于新的网络和新的网络的PoA3的信息。MN1从IS5或IS6接收关于新的网络和新的网络的PoA3的信息。或者，如果当前的PoA2用作IS，则MN1可从当前的PoA2直接接收所述信息。可使用经由PoA2从IS5或IS6接收的信息或直接从PoA2接收的信息，将分别在新的网络中被使用并被支持的网络协议和服务通知MN1。

图2是根据本发明实施例的用于执行切换的移动节点的网络层的框图。参照图2，网络层包括：底层10、切换功能层20以及上层30。底层10包括由开放系统互连接(OSI)参考模型定义的七层的第二层和比所述第二层低的层(即，链路层和物理层)。底层10可支持如图2所示的各种网络标准。例如，底层10可支持无线局域网(WLAN)、通用分组无线服务(GPRS)和第三代合作伙伴计划(3GPP)中的一个或更多个。

上层30包括由OSI参考模型定义的七层的第三层和比所述第三层高的层(即，互联网协议(IP)层、移动IP层、传输层和应用层)。上层30的应用层可包括用户应用。

支持在底层10和上层30中切换的切换功能层20不是由OSI参考模型定义的，切换功能层20是底层10和上层30之间的层，在这里被称为2.5层。切换功能层20支持与MN1连接到的链路的媒体类型无关的异构链路之间的切换。即，切换功能层20支持与由底层10支持的链路接口的类型无关的异构链路之间的切换。

在图2中，切换功能层20包括事件服务模块22、信息服务模块24和命令服务模块26。事件服务模块22检测与由MN1执行的各种链路之间的切换相关的事件的发生，并将事件的发生报告给上层30。信息服务模块24从IS5和IS6或者从同时地用作IS的PoA获取关于由MN1执行的异构链路之间的切换的信息，其中，IS5和IS6收集并管理获得的关于异构链路之间的切换的信息的信息。命令服务模块26根据从上层30输入的命令(例如，用户输入的命令)控制在下层10(即，在链路层)的切换。

图3是根据本发明实施例的MN1使用的切换设备100的框图。图4是示出根据本发明实施例的MN1使用的切换方法的流程图。参照图3，MN1使用的切换设备100可包括：第一信息接收单元110、第二信息接收单元120、信息比较单元130以及IP配置单元140。当在执行切换之前MN1连接到第一网络时，第一信息接收单元110从IS接收关于执行切换之后在新的网络中使用的IP配置方法的第一信息(图4中的操作200)。

当MN1连接到新的网络时，第二信息接收单元120从所述新的网络的PoA接收关于新的网络的IP配置方法的第二信息(图4中的操作210)。

信息比较单元130对第一信息和第二信息进行相互比较，以确定第一信息与第二信息是否相同(图4的操作220)。如果信息比较单元130确定第一信息与第二信息相同，则IP配置单元140根据第一信息执行IP配置(图4中的操作230)。如果信息比较单元130确定第一信息与第二信息不同，则终止图4示出的切换方法。然而，本发明的多个方面不限于此。

图5示出根据本发明实施例的由MN使用切换方法执行的IP配置处理。参照图3和图5，在执行切换之前，MN42经由第一PoA46连接到第一网络54。MN42的第一信息接收单元110从IS40接收关于第二网络56的IP配置方法的第一信息50。MN42使用第一信息50准备IP配置。

可以将关于第二网络56的IP配置方法的第一信息50从第二网络56的第二PoA48提供给IS40，或者IS40可通过使用其他方法获得所述第一信息50。然而，在IS40获得第一信息50之后，第二网络56的环境可能改变，因此IP配置方法可能改变。如果切换信息改变，则尽管该改变可立即在IS40被更新，但是IS40拥有的切换信息可能不被更新。此外，当MN42从第一网络54移动到第二网络56时，第二网络56的IP配置方法可能被改变。因此，当MN42在第二网络56中执行切换时，必须确定第一信息50是否被更新。

如果MN42从第一网络54移动到第二网络56，则MN42执行切换，以连接到作为新的网络的第二网络56。MN42连接到第二网络56的第二PoA48，并与第二PoA48交换必要的信息。此时，MN42的第二信息接收单元120从第二PoA48接收关于在第二网络56中使用的IP配置方法的第二信息52。

当MN42通过与第二PoA48进行消息交换执行切换时，信息比较单元130比较第一信息50与第二信息52，以确定第一信息50与第二信息52是否相同。如果信息比较单元130确定第一信息50与第二信息52相同，则IP配置单元140根据第一信息50执行IP配置。如果信息比较单元130确定第一信息50与第二信息52不同，则可使用多种方法执行IP配置。

如果MN42能够根据第二信息52执行IP配置，则MN42可根据第二信息52执行IP配置。此外，可将第一信息50不正确通知给IS40或使用图2的切换功能层20的其他装置(即，媒体无关切换(MIH)用户)。如果MN42不能根据第二信息52执行切换，则MN42可尝试连接到另一网络(未示出)的切换，而不进一步进行与第二网络56的连接。

图6示出根据本发明实施例的用于IS40传送第一信息50的消息的格式。IS40可以将以信息元素(IE)的形式的切换信息传送到MN42。参照图6，PoA IP配置方法IE300可包括：类型字段310，指示PoA IP配置方法IE300、第一字段320，指示PoA IP配置方法IE300的长度以及第二字段330，指示关于PoA IP配置方法IE300的第一信息50。指示关于新的网络的IP配置方法IE300的第一信息的第二字段330可以以位图的形式。

图7示出根据本发明实施例的由图6的第二字段330指示的以位图形式的关于新的网络的IP配置方法IE300的第一信息50的格式。参照图7，指示IP配置方法的第二字段330具有4个8位字节(即，32位的长度)。位0-31的每个对应于一个IP配置方法。与新的网络中支持的IP配置对应的位为1，其他的位为0。例如，如果位1和位12为1，其他位为0，则在新的网络中使用DHCPv4和DHCPv6方法。

位4-10被保留用于指定其他的IPv4配置方法，位14-31被保留用于指定其他的IPv6配置方法。然而，本发明的当前实施例不限于此，可以以不同的次序来指定位所指示的IP配置方法。IP配置方法可被以位图的形式表示，这减少了传送的数据量，因此可降低网络通信量。

图8示出根据本发明实施例的在MN42连接到新的网络56时在MN42内从第二网络或新的网络56的PoA接收的图5的第二信息52的移动。参照图8，链路层400检测链路(操作440)，并获得关于在新的网络56中使用的IP配置方法的图5的第二信息52。在链路检测处理期间从新的网络52的PoA48接收第二信息52。然而，本发明的多个方面不限于此，第二信息52可通过上面描述的其他方法被发送到MN42。链路层400将数据Link_Up.indication 450传送到切换功能层410。

图9示出根据本发明实施例的数据Link_Up.indication 450的格式。参照图9，数据Link_Up.indication 450包括第一字段452和其他字段454，其中，第一字段452指示关于IP配置方法的第二信息52的多个方面，其他字段454指示其他类型的信息。

切换功能层410从数据Link_Up.indication 450提取关于IP配置方法的第二信息52，并比较第一信息50与第二信息52，以确定第一信息50与第二信息52是否相同。

如果切换功能层410确定第一信息50与第二信息52相同，则切换功能层410将数据MIH_Link_Up.indication 460传送到作为比切换功能层410高的层的上层或IP层420，所述上层或IP层420根据第一信息50执行IP配置。IP层420从数据MIH_Link_Up.indication 460提取关于IP配置方法的信息，并执行IP配置。

本发明的多个方面可被实施为计算机可读记录介质上的计算机可读代码。所述计算机可读记录介质可以是可存储其后可以被计算机系统读取的数据的任何数据存储设备。所述计算机可读记录介质的示例包括：只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘、光学数据存储器。

尽管已经显示和描述了本发明的几个实施例，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以对实施例进行改变，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (21)

1.一种执行移动节点的切换的方法，包括：

在执行切换以连接到第二网络之前移动节点连接到第一网络时，从信息服务器IS接收关于互联网协议IP配置方法的第一信息，在执行切换之后所述第一信息在第二网络中被使用；

当移动节点连接到第二网络时，从第二网络的接入点PoA接收关于第二网络的IP配置方法的第二信息；

确定从IS接收的第一信息与从第二网络的PoA接收的第二信息是否相同；

如果确定第一信息与第二信息相同，则根据第一信息执行IP配置。

2.如权利要求1所述的方法，还包括：如果确定第一信息与第二信息不同，则根据第二信息执行IP配置。

3.如权利要求1所述的方法，其中，接收第一信息的步骤包括：

接收以位图的形式的数据，其中，在所述位图中，与第二网络的IP配置方法对应的位具有值1，其他的位具有值0。

4.如权利要求1所述的方法，其中，接收第二信息的步骤包括：

移动节点的链路层从第二网络的PoA接收第二信息；

移动节点的链路层将包括第二信息的第一数据发送到移动节点的切换功能层。

5.如权利要求4所述的方法，其中，根据第一信息执行IP配置的步骤包括：

移动节点的切换功能层发送第二数据，以通知移动节点的IP层来根据第一信息执行IP配置；

移动节点的IP层从第二数据提取关于IP配置方法的信息，并根据第一信息执行IP配置。

6.如权利要求1所述的方法，还包括：如果确定第一信息与第二信息不同，则针对第三网络执行所述方法。

7.如权利要求1所述的方法，还包括：当确定第一信息与第二信息不同时，如果移动节点根据第二信息不能执行IP配置，则针对第三网络执行所述方法。

8.如权利要求1所述的方法，其中，IS是第一网络的PoA。

9.一种执行移动节点MN的切换的设备，包括：

第一信息接收单元，在执行切换以连接到第二网络之前移动节点连接到第一网络时，从信息服务器IS接收关于互联网协议IP配置方法的第一信息，在执行切换之后所述第一信息在第二网络中被使用；

第二信息接收单元，当移动节点连接到第二网络时，从第二网络的接入点PoA接收关于第二网络的IP配置方法的第二信息；

信息比较单元，确定从IS接收的第一信息与从第二网络的PoA接收的第二信息是否相同；

IP配置单元，如果信息比较单元确定第一信息与第二信息相同，则根据第一信息执行IP配置。

10.如权利要求9所述的设备，其中，如果信息比较单元确定第一信息与第二信息不同，则IP配置单元根据第二信息执行IP配置，以连接到第二网络。

11.如权利要求9所述的设备，其中，第一信息接收单元接收以位图的形式的数据，其中，在所述位图中，与第二网络的IP配置方法对应的位具有值1，其他的位具有值0。

12.如权利要求9所述的设备，其中，如果信息比较单元确定第一信息与第二信息不同，如果IP配置单元根据第二信息不能执行IP配置，则MN尝试连接到第三网络。

13.如权利要求9所述的设备，其中，IS是第一网络的PoA。

14.如权利要求9所述的设备，还包括：

上层，包括开放系统互连接参考模型的第三层和第三层之上的层，用于支持至少一个应用；

底层，包括开放系统互连接参考模型的第二层和第二层之下的层，用于支持多个网络标准；

切换功能层，在上层和底层之间，用于支持与下层支持的网络标准无关的异构链路之间的切换。

15.如权利要求14所述的设备，其中，切换功能层包括：

事件服务模块，检测与切换相关的事件的发生，并将事件的发生报告给上层：

信息服务模块，从IS获得关于切换的信息，并管理关于切换的信息；

命令服务模块，在底层控制切换。

16.如权利要求15所述的设备，其中，命令服务模块根据从上层输入的命令在底层控制切换。

17.如权利要求16所述的设备，其中，从上层输入的命令是用户输入的命令。

18.如权利要求14所述的设备，其中，上层支持的应用是用户应用。

19.如权利要求9所述的设备，其中，第一信息接收单元通过使用消息接收第一信息，所述消息包括：

第一字段，向移动节点MN指示消息的类型；

第二字段，向MN指示消息的长度；

第三字段，向MN通知关于在执行切换后在第二网络中使用的IP配置方法的信息。

20.如权利要求19所述的设备，，其中，第三字段是位图，在所述位图中，与第二网络的IP配置方法对应的位具有值1，其他的位具有值0。

21.一种用于执行移动节点MN的切换的设备，包括：

信息接收单元，在执行切换以连接到第二网络之前移动节点连接到第一网络时，从信息服务器IS接收关于互联网协议IP配置方法的第一信息，在执行切换之后在第二网络中使用所述第一信息，当移动节点连接到第二网络时，从第二网络的接入点PoA接收关于第二网络的IP配置方法的第二信息；

信息比较单元，确定从IS接收的第一信息与从第二网络的PoA接收的第二信息是否相同；

IP配置单元，如果信息比较单元确定第一信息与第二信息相同，则根据第一信息执行IP配置。

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