CN102088742A

CN102088742A - 基于上下文转移实现虚拟局域网移动性的方法和设备

Info

Publication number: CN102088742A
Application number: CN2009102000289A
Authority: CN
Inventors: 郑军; 张青山; 马松伟; 温海波; 宾梵翔
Original assignee: Alcatel Lucent Shanghai Bell Co Ltd
Current assignee: Nokia Shanghai Bell Co Ltd
Priority date: 2009-12-02
Filing date: 2009-12-02
Publication date: 2011-06-08

Abstract

本发明涉及一种在包括第一接入点和第二接入点的无线局域网中转移移动台的上下文的方法，该方法包括：当所述移动台从第一接入点切换到第二接入点时，第二接入点向第一接入点发送请求消息，所述请求消息中包含关于请求所述移动台的上下文的信息；第一接入点接收所述请求消息后，在响应消息中添加所述移动台的上下文，并将所述响应消息发送给第二接入点；以及，第二接入点使用从所述响应消息中提取的移动台的上下文以继续支持所述移动台的虚拟局域网服务。优选的，所述移动台的上下文包含第一接入点分配给所述移动台的IEEE802.1Q标签。

Description

基于上下文转移实现虚拟局域网移动性的方法和设备

技术领域

本发明涉及无线通信领域，具体涉及在无线局域网中实现虚拟局域网的移动性的机制。

背景技术

在无线局域网(WLAN)中，根据移动台(MS)的服务质量(QoS)需求，接入点通常将无线业务汇集到确保用户QoS和其他功能的虚拟局域网(VLAN)上。使用IEEE802.1Q802.1Q标签，VLAN划分WLAN业务，以太网(作为分布式系统的)分组被分割成逻辑组。分组进入LAN时被加上标签，这样上游设备(例如网关、路由器、防火墙等)可以施加安全措施和QoS过滤器。另一方面，采用了WLAN的区域范围和IEEE802.11的移动特性，连接到WLAN的MS通常具有跨不同接入点(AP)的很高的移动性和漫游要求。出于以上考虑，希望从前一个AP到切换目标AP提供无缝VLAN服务，这意味着在WLAN的以太网分布式系统(DS)中，必须保证“VLAN移动性”。换句话说，前一个AP和切换目标AP必须将相同的802.1Q标签分配给该MS，以便使得带有该802.1Q标签的MS业务在切换完成后被DS第2层交换机识别。从而在DS第2层交换机中能保证分组的连续相同处理和QoS策略。在相关的类似研究区域：RADIUS服务器也许能控制VLAN分配并且只有在成功验证MS之后VLAN才能以扩展RADIUS消息被分配给该MS；然而在快速切换的情况下，能在安全性可信的AP之间实现快速联系和验证。到RADIUS服务器的验证可以被优化地回避。因此，在VLAN切换中不能使用基于RADIUS的再分配。

提供移动VLAN的现有方法不能与MS切换处理紧密耦合，同一DS分组的处理和MS切换之间会有空隙，这样就不能保证无缝的VLAN服务。因此，如何保证切换过程中VLAN服务的移动性成为一个急待解决的技术问题。

发明内容

本发明的基本思想是对一些现有机制进行增强和扩展，通过在WLAN中持续地将VLAN服务与移动台的切换紧密耦合来实现VLAN服务的移动性。本发明主要基于两种机制，一是IAPP协议，即802.11f，该协议是在第三层上解决无线局域网用户在接入点AP间的切换问题，从而保证无线局域网用户在接入点之间的切换。另一个是通用的“上下文转移协议”，即CXTP协议。该协议实现授权的上下文转移，可以更好地支持基于节点的移动性，从而使得在不同接入点之间切换的时候，运行于移动节点之上的应用能以最小的中断代价运行。

为此，本发明提出了一种在包括第一接入点和第二接入点的无线局域网中转移移动台的上下文的方法，该方法包括：当所述移动台从所述第一接入点切换到所述第二接入点时，所述第二接入点向所述第一接入点发送请求消息，所述请求消息中包含关于请求所述移动台的上下文的信息；所述第一接入点接收所述请求消息后，在响应消息中添加所述移动台的上下文，并将所述响应消息发送给所述第二接入点；以及，所述第二接入点从所述响应消息中提取所述移动台的上下文以便继续支持所述移动台的虚拟局域网服务。

根据本发明实施例，所述移动台的上下文包含所述第一接入点分配给所述移动台的IEEE802.1Q标签。

根据本发明的实施例，所述请求消息是接入点交互协议移动请求IAPP-MOVE.request消息，所述响应消息是接入点交互协议移动响应IAPP-MOVE.response消息。

在根据本发明的其他实施例中，所述请求消息是上下文转移激活请求CTAR消息，所述响应消息是上下文转移数据CTD消息。

本发明还提供了一种用在无线局域网中的接入点，当移动台从其连接到的另一个接入点切换到所述接入点时，所述接入点包括用于向所述另一个接入点发送请求消息的装置，所述请求消息中包含关于请求所述移动台的上下文的信息，并且，所述接入点还包括在接收到所述第一接入点发送的响应消息后从所述响应消息中提取所述移动台的上下文以继续支持所述移动台的虚拟局域网服务的装置。

另外，本发明还提供了一种用在无线局域网中的接入点，该接入点包括向与其连接的移动台提供虚拟局域网服务的装置，当所述移动台从所述接入点切换到另一个接入点并且收到所述另一个接入点发送的、包含关于请求所述移动台的上下文的信息的请求消息时，所述接入点包括：用于在响应消息中添加所述移动台的上下文并将所述响应消息发送给所述另一个接入点的装置，以便所述另一个接入点在接收所述响应消息后从所述响应消息中提取所述移动台的上下文以便继续支持所述移动台的虚拟局域网服务。

本发明提供的机制可以与移动台在接入点间发生的切换紧密耦合，并且可以保证无线局域网中的无缝VLAN服务。另外，基于接入点之间移动台的切换和上下文转移，VLAN的切换和移动性也得以实现。

附图说明

下面将参照附图说明本发明的示例性实施例。在附图中，相同的附图标记表示相同或相似的技术特征。

图1示出根据本发明的示例性无线局域网WLAN的一部分；

图2示出根据本发明的一个实施例的流程图；

图3A和图3B是根据本发明的另一实施例的消息示意图。

具体实施方式

图1示出根据本发明的示例性无线局域网WLAN 100的一部分。作为示例性实施例，该图示出了连接到WLAN骨干网的交换机S，连接到交换机S的两个接入点AP1(由附图标记101标示)、AP2(由附图标记102标示)，移动台MS(由附图标记109标示)在接入点AP1-AP1之间漫游。需要说明的是，该图仅仅示出与本发明有关的WLAN的一部分，以避免复杂的视图不必要地模糊本发明的基本思想。

图2示出根据本发明的一个实施例的流程图。在该实施例中，移动台109连接到AP1并且具有VLAN服务。在本发明要讨论的情况下，MS 109从AP1切换到AP2，如步骤201所示出的。相对于切换过程而言，在本发明中，我们可以把AP1和AP2分别称为前一AP和目标切换AP。在本文中，AP1、接入点101以及前一接入点AP具有相同的含义，AP2、接入点102以及切换目标接入点AP具有相同的含义。

在切换发生后，如步骤202所示，AP2向AP1发送请求消息，优选的，该消息是IAPP-MOVE.request(接入点交互协议移动请求)消息。该请求一般包括移动台MS的MAC地址、序列号信息、原AP信息等。根据本发明的实施例，在该请求中创建VLAN上下文块，该VLAN上下文块表明AP2向AP1请求移动台MS的上下文。典型地，根据本发明的优选实施例，IAPP-MOVE.request的格式如下：

IAPP-MOVE.request{

MAC Address，

Sequence Number，

Old AP，

VLAN Context Block

Timeout

}

在步骤203中，AP1接收所述IAPP-MOVE.request后，在响应消息IAPP-MOVE.response(接入点交互协议移动请求)中添加移动台MS的上下文，该上下文包括前一AP(即AP1)分配给MS的IEEE802.1Q标签，接着AP1将所述响应消息IAPP-MOVE.response发送给切换目标AP，即AP2。根据本发明的优选实施例，IAPP-MOVE.request的格式如下：

IAPP-MOVE.response{

MAC Address，

Sequence Number，

AP Address，

IEEE802.1Q tag Context Block

Status

}

接下来，切换目标AP，即本例中的AP2，从IAPP-MOVE.response消息中提取IEEE802.1Q标签以继续支持MS的虚拟局域网服务。另外，需要提一下的是，一旦该响应发出，由MAC地址参数识别的MS的任意上下文都将被丢弃，这意味着必须以该响应消息中的上下文为准，其它消息的上下文均视为无效。

图3A和图3B是根据本发明的另一实施例的消息示意图。

该实施例基于这样的考虑：实现上下文转移的上下文转移协议CXTP可以在WLAN中用作转移IEEE802.1Q标签上下文信息。在切换发生以后，当前接入点AP2，即切换目标接入点，向前一接入点AP1发送请求消息，以获得包含移动台MS的VLAN信息的上下文。在该实施例中，该请求消息是下文转移激活请求(CTAR)消息。在图3A中，在现有CTAR消息中添加的VLANID/802.1QIEEE.1Q标签表明当前接入点AP2希望从前一接入点AP1处获得VLAN ID，具体地在该实施例中该ID是802.1QIEEE.1Q标签。一接收到该请求消息，前一接入点AP1将向当前接入点AP2发送响应消息。在该实施例中，所述响应消息是上下文转移数据(CTD)消息。如图3B所示出的，前一接入点AP1将之前分配给移动台MS的诸如IEEE802.1Q的VLAN ID填入作为响应的CTD消息中，并将该CTD消息回复给当前接入点AP2。接下来，当前接入点AP2将从接收到的响应消息中提取VLANID标签(在该例中为IEEE802.1Q标签)并使用该标签继续提供移动台MS的VLAN服务。

本发明的其他实施例中提供了用在WLAN中的接入点。参照图1，在根据本发明的实施例中，接入点101包括响应模块103和服务提供模块105，而接入点102包括请求模块104和服务提供模块106。

在发生切换之前，接入点101(即AP1)的服务提供模块105向与其连接的移动台109提供VLAN服务。发生切换以后，切换目标接入点102(即AP2)，具体地是请求模块104，向AP1发送请求消息。在根据本发明的实施例中，该消息是IAPP-MOVE.request消息。在根据本发明的其他实施例中，该消息也可以是CTAR消息。该请求中包含表明AP2向AP1请求移动台MS的上下文的信息。在接收IAPP-MOVE.request或者CTAR消息后，AP1的响应模块103在响应消息IAPP-MOVE.response或者CTD消息中添加移动台MS的上下文，该上下文包括AP1分配给MS的IEEE802.1Q标签，接着，响应模块103将所述响应消息IAPP-MOVE.response或者CTD消息发送给接入点102。根据本发明的实施例，AP2的服务提供模块106从IAPP-MOVE.response消息或者CTD消息中提取IEEE802.1Q标签，并且使用该标签继续支持MS109的虚拟局域网服务。

值得注意的是，本发明的机制并不涉及无线局域网中硬件设备的改进，根据本发明的实施例的教导，本领域技术人员可以通过计算机软件或者计算机软件与硬件相结合的方式实现本发明的实施例。

另外，本领域技术人员应当理解，以上参照附图进行的描述都是说明性的，而不是对本发明的范围的限制。在由权利要求限定的本发明的精神和范围内，本领域技术人员可以设想出各种修改和变体。

Claims

1.一种在包括第一接入点(101)和第二接入点(102)的无线局域网中转移移动台(109)的上下文的方法，该方法包括：

当所述移动台从所述第一接入点(101)切换到所述第二接入点(102)时，所述第二接入点向所述第一接入点(101)发送请求消息，所述请求消息中包含关于请求所述移动台(109)的上下文的信息；

所述第一接入点(101)接收所述请求消息后，在响应消息中添加所述移动台的上下文，并将所述响应消息发送给所述第二接入点(102)；以及

所述第二接入点(102)使用从所述响应消息中提取的所述移动台(109)的上下文以继续支持所述移动台(109)的虚拟局域网服务。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动台(109)的上下文包含所述第一接入点(101)分配给所述移动台(109)的IEEE802.1Q标签。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述请求消息是接入点交互协议移动请求IAPP-MOVE.request消息，所述响应消息是接入点交互协议移动响应IAPP-MOVE.response消息。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述请求消息是上下文转移激活请求CTAR消息，所述响应消息是上下文转移数据CTD消息。

5.一种用在无线局域网中的接入点(102)，当移动台(109)从其连接到的另一个接入点(101)切换到所述接入点时，所述接入点(102)包括用于向所述另一个接入点发送请求消息的装置(104)，所述请求消息中包含关于请求所述移动台(109)的上下文的信息，并且，所述接入点还包括在接收到所述第一接入点发送的响应消息后从所述响应消息中提取所述移动台的上下文以继续支持所述移动台的虚拟局域网服务的装置(106)。

6.如权利要求5所述的接入点，其特征在于，所述移动台的上下文包含所述另一个接入点(101)分配给所述移动台(109)的IEEE802.1Q标签。

7.如权利要求5或6所述的接入点(102)，其特征在于，所述请求消息是接入点交互协议移动请求(IAPP-MOVE.request)消息，所述响应消息是接入点交互协议移动响应(IAPP-MOVE.response)消息。

8.如权利要求5或6所述的接入点(102)，其特征在于，所述请求消息是上下文转移激活请求CTAR消息，所述响应消息是上下文转移数据CTD消息。

9.一种用在无线局域网中的接入点(101)，包括向与其连接的移动台(109)提供虚拟局域网服务的装置(105)，当所述移动台(109)从所述接入点(101)切换到另一个接入点(102)并且收到所述另一个接入点(102)发送的、包含关于请求所述移动台(109)的上下文的信息的请求消息时，所述接入点(101)包括：用于在响应消息中添加所述移动台的上下文并将所述响应消息发送给所述另一个接入点(102)的装置(103)，以便所述另一个接入点在接收所述响应消息后从所述响应消息中提取所述移动台的上下文以继续支持所述移动台的虚拟局域网服务。

10.如权利要求9所述的接入点(101)，其特征在于，所述移动台(109)的上下文包含所述另一个接入点(101)分配给所述移动台(109)的IEEE802.1Q标签。