CN102170674A

CN102170674A - 实现无固定锚点切换的Wimax系统及其切换方法

Info

Publication number: CN102170674A
Application number: CN2010101229217A
Authority: CN
Inventors: 霍玉臻; 吴强; 符涛
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2010-02-25
Filing date: 2010-02-25
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2030-02-25
Also published as: CN102170674B; WO2011103753A1

Abstract

本发明涉及一种Wimax系统的无固定锚点的切换方法和系统，该Wimax系统包括接入业务网络和连接业务网络，接入业务网络中包括基站和接入网关(AGW)，所述AGW用于在终端切入时，为该终端分配新的位置标识(RID)并保存该终端身份标识(AID)与该新的RID的映射信息，根据该终端的数据报文确定该终端和通信对端的连接信息，并向该终端所有通信对端接入的网关发起更新该终端RID的RID更新流程；在终端切出后，释放对该终端分配的资源；以及对切入、切出终端的数据报文进行转发处理。本发明Wimax系统的无固定锚点的切换方法和系统可以实现无固定锚点切换。

Description

实现无固定锚点切换的Wimax系统及其切换方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域的切换，尤其涉及一种实现无固定锚点切换的Wimax系统及其切换方法。

背景技术

在传统的传输控制协议/网络协议(Transmission Control Protocol/InternetProtocol，TCP/IP)网络环境中，IP为因特网(Internet)提供了路由功能，它给所有节点(包括主机和路由器)都分配了逻辑地址，即IP地址，且每台主机的各个端口都分配一个IP地址。IP地址包括网络前缀和主机部分，同一条链路上的所有主机的IP地址通常有相同的网络前缀和不同的主机部分。这使得IP可以依据目的节点的IP地址的网络前缀部分来进行路由选择，从而使路由器秩序保存一条简单的网络前缀路由，而不必为每台主机保存一条单独的路由。在这种情况下，由于采用了网络前缀路由，因此当节点从一条链路切换到另一条链路而没有改变其IP地址时，该节点则不可能在新链路上接收到数据报文，从而也就无法与其他节点进行通信。

现有应用TCP/IP协议的网络技术存在如下不足：

采用固定锚点的方式支持终端的移动性，如，长期演进(Long TermEvlution，LTE)网络中采用GPRS隧道协议(GPRS Tunnelling Protocol，GTP)，规定分组数据网络网关(Packet Data Network Gateway，简称为PGW或者PDN GW)作为终端的移动锚点；Wimax网络中采用Mobile IP协议，把家乡代理(Home Agent，HA)作为锚点。固定锚点的引入带来了数据包路径迂回的问题，加重了传输延时和带宽浪费。而MIPV6的路由优化过程需要参与通信的主机支持MIPV6协议，部署困难。

IP地址具有双重功能：既作为网络层的通信终端主机网络接口在网络拓扑中的位置标识，又作为传输层主机网络接口的接入标识。当主机的IP地址发生变化时，不仅路由要发生变化，通信终端主机的接入标识也会发生变化，这样会导致路由负载越来越重，而且主机标识的变化会导致应用和连接的中断。

身份标识和位置分离问题提出的目的是为了解决IP地址的语义过载和路由负载严重等问题，将IP地址的双重功能进行分离，实现对移动性、多家乡性、IP地址动态重分配、减轻路由负载及下一代互联网中不同网络区域之间的互访等问题的支持。现有的身份标识和位置分离框架HIP、LISP等是为了克服现有网络技术的这一不足而构建的一种网络框架。基于主机的HIP协议等需要对终端及上层业务做较大改动，部署困难；通信两端同时移动、位置更新阶段需要网络参与维护通信链路，否则将发生报文丢失问题。基于网络的LISP协议，对于移动性和多穴性是身份位置分离后附带解决的问题，现在还没有具体的方案和实现方法。

图1是现有Wimax系统的网络架构，如图所示，现有技术的Wimax系统一般由三部分组成：终端、Wimax接入业务网络(Wimax Access ServiceNetwork，简称W-ASN)和Wimax连接业务网络(Wimax Connect ServiceNetwork，简称W-CSN)。

W-ASN主要执行如下的功能：完成WiMAX终端的二层(L2)连接、传递认证授权计费(Authentication、Authorization and Accounting，AAA)消息到H-CSN(归属CSN)、网络服务运营商(Network Service Provider，NSP)的网络选择与发现、为WiMAX终端的三层(L3)连接提供中继、无线资源管理、W-ASN与W-CSN之间隧道维护。在移动的场景下，W-ASN还需要支持如下的功能：W-CSN锚定的移动性管理(W-CSN AnchoredMM)、寻呼和空闲模式(Idle Mode)操作；

W-ASN还用于管理IEEE 802.16空中接口，为WiMAX终端用户提供无线接入。W-ASN至少由一个基站(Base Station，BS)和一个接入网关(W-ASNGateway，AGW)组成，可以包含单个AGW或多个AGW。W-ASN在R1参考点与移动台(Mobile Station，MS)(文中统称为终端)互通，在R3参考点与W-CSN互通，在R4参考点与另一个W-ASN互通。其中，管理W-ASN的运营商称为NAP(Network Access Provider，网络接入运营商)。

W-CSN是一套网络功能的组合，W-CSN可以由HA、AAA代理或服务器(AAA Proxy/Server)、计费服务器、互连网关设备等组成。其中，管理W-CSN的运营商称为NSP。

W-CSN主要提供如下的功能：终端用户会话连接、终端的IP地址分配、Internet接入、AAA代理或服务器、终端用户的策略及许可控制、W-ASN与W-CSN之间的隧道维护、终端用户计费和结算、W-CSN间的漫游、W-CSN间的移动性管理和WiMAX业务。

其中：

R1接口是终端与接入网关之间的接口(又称为参考点)。

R2接口是终端与W-CSN之间的逻辑接口。

R3接口是接入网关与W-CSN之间的接口，在漫游时，R3接口是接入网关与拜访W-CSN之间的接口。

R4接口是接入网关之间的接口。

R5接口是漫游时拜访W-CSN与归属W-CSN之间的接口。

R6接口是基站与接入网关之间的接口。

R8接口是基站之间的接口。

现有WiMAX系统中存在两种类型的切换：W-ASN锚定的切换和W-CSN锚定的切换；其中，

W-ASN锚定的切换以包含锚定数据通道功能(DPF)的锚定接入网关为锚点，切换时终端从源基站切换到目标基站，源锚定接入网关不变；当目标基站不是源锚定接入网关直接服务的对象时，为目标基站服务的目标接入网关和源锚定接入网关之间建立数据通道，通过该通道来转发终端的数据报文；

W-CSN锚定的切换以家乡代理为锚点，当终端完成W-ASN锚定的切换后，若锚定接入网关需要发生改变，源锚定接入网关或目标接入网关发起W-CSN锚定的切换，切换完成后，终端从源锚定接入网关接入变为从目标接入网关接入，源锚定接入网关与目标接入网关之间的数据通道会被删除，而锚点家乡代理并不发生变化；此时，目标接入网关的身份也转变为目标锚定接入网关。

综上所述，现有WiMAX系统中的切换，均需要固定锚点的支持来完成，固定锚点的引入带来了数据包路径迂回的问题，加重了传输延时和带宽浪费。将身份标识和位置分离技术应用到WiMAX网络，理论上可以支持WiMAX传统终端进行无固定锚点的移动性，解决数据包路径迂回的问题，而且还可以达到解决IP地址双重身份的目的，但是如何基于WiMAX系统来实现无固定锚点切换，目前还没有相关的解决方案。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种Wimax系统的无固定锚点的切换方法和系统，以实现无固定锚点切换。

为解决以上技术问题，本发明提供了一种Wimax系统的无固定锚点的切换方法，包括：

终端完成Wimax接入业务网络锚定的切换后，源接入网关(AGW)向目标AGW发送AGW切换请求；

该目标AGW收到AGW切换请求后，为该终端分配指向本AGW的新的位置标识(RID)，目标AGW根据该终端的数据报文确定该终端和通信对端的连接信息，并向该终端通信对端接入的网关发起更新该终端RID的RID更新流程；

该目标AGW向该源AGW发送AGW切换响应，完成切换，该源AGW释放为该终端分配的资源，该终端和通信对端间的报文经该目标AGW转发。

进一步地，

所述Wimax系统的连接业务网络还包括身份位置核心路由器(ILCR)，各个ILCR具有与广义转发平面之间的数据接口，所述广义转发平面支持以RID为源地址和目的地址的数据报文的路由和转发；

该目标AGW收到AGW切换请求后，还选择目标ILCR，在与该目标ILCR间还未建立该终端数据报文转发的隧道时建立该隧道；切换完成后，源ILCR释放为该终端分配的资源，该终端和通信对端之间的报文经该目标AGW和该目标ILCR转发。

进一步地，

各Wimax接入业务网络中的AGW与广义转发平面之间具有数据接口，该广义转发平面支持以RID为源地址和目的地址的数据报文的路由和转发。

进一步地，

在所述Wimax系统中，AGW维护接入的终端的所有通信对端的身份标识和位置标识(AID-RID)的映射信息，切换过程中，维护通信对端信息的目标AGW通过以下方式获取通信对端AID-RID映射信息：

目标AGW根据数据报文中通信对端的AID在本地查询通信对端的AID-RID映射信息；或，

目标AGW从源AGW转发的数据报文中，获取通信对端的AID-RID映射信息；或，

从通信对端归属ILR或源AGW查询到通信对端的AID-RID映射信息；或，

源AGW将该终端所有通信对端的AID-RID映射信息主动发送给所述目标AGW。

进一步地，

该目标AGW发起RID更新流程时，根据通信对端AID-RID的映射信息、本地配置信息或DNS查询确定所述通信对端接入的网关，向所述通信对端接入的网关发送RID更新通知，携带该终端AID和新的RID的映射信息；

所述通信对端接入的网关收到RID更新通知后，将保存的该终端的AID-RID映射信息更新为该通知中携带的所述映射信息。

进一步地，

该目标AGW和目标ILCR之间的隧道是该目标AGW选择目标ILCR后，通过隧道建立流程建立的该终端的动态隧道；或者

该目标AGW和目标ILCR之间的隧道为两者上电后建立的静态隧道，目标ILCR根据目标AGW的通知或通过检查数据报文获知有终端切换并获取该终端的AID。

进一步地，

在该切换过程中，源ILCR收到通信对端发送给该终端的数据报文后转发给该源AGW，该源AGW通过与该目标AGW之间的转发隧道将该数据报文转发到该目标AGW，该目标AGW再通过与该终端的数据通道将该数据报文发送给该终端。

进一步地，

在该源ILCR与目标ILCR不同时，在该两个ILCR之间建立转发隧道，该转发隧道在切换完成后释放；

在该两个ILCR间的转发隧道建立之前，源ILCR收到通信对端发给该终端的数据报文后转发给该源AGW，该源AGW转发到该目标AGW，该目标AGW再通过与该终端间的数据通道将该数据报文发送给该终端；

在该两个ILCR间的转发隧道建立之后，源ILCR收到通信对端发给该终端的数据报文后直接通过该转发隧道转发到该目标ILCR，该目标ILCR转发或缓存后再转发到该目标AGW，该目标AGW再通过与该终端间的数据通道将该数据报文发送给该终端。

进一步地，

该源AGW将源ILCR的标识信息发送到该目标AGW，该目标AGW在选择的目标ILCR与该源ILCR不同时，将该源ILCR的标识信息再发送到该目标ILCR，该目标ILCR建立到该源ILCR的转发隧道；或者

该目标AGW选择目标ILCR后，将该目标ILCR的标识信息发给该源AGW，该源AGW在该目标ILCR与源ILCR不同时，将该目标ILCR的标识信息再发送到该源ILCR，该源ILCR建立到该目标ILCR的转发隧道。

进一步地，

该目标AGW向源AGW发送切换响应后，设置定时器，定时时间到，释放与源AGW之间的转发隧道，之后，源AGW释放与源ILCR之间的隧道；或，

目标AGW向源AGW发送切换响应；源AGW接收目标AGW发送的切换响应后，设置定时器；定时时间到，释放与目标AGW之间的转发隧道以及与源ILCR之间的隧道。

进一步地，

该目标AGW向该源AGW发送所述切换响应后设置定时器，或，

该源AGW收到该目标AGW发送的切换响应后设置定时器，或，

该目标AGW向源AGW发送切换响应后，向目标ILCR发送切换通知；该目标ILCR收到目标AGW的切换通知后设置定时器，或，

该源AGW收到该目标AGW发送的切换响应后设置定时器后，向源ILCR发送切换通知；该源ILCR收到源AGW的切换通知后设置定时器，

定时时间到，由设置定时器的网元开始释放以下为该终端分配的资源：源AGW与目标AGW之间的转发隧道、源AGW与源ILCR之间的隧道以及目标ILCR与源ILCR之间的隧道。

进一步地，

该目标AGW的向源AGW发送切换响应后，设置定时器，定时时间到，释放与源AGW之间的转发隧道；或，

目标AGW的向源AGW发送切换响应；源AGW接收目标AGW发送的切换响应后，设置定时器；定时时间到，释放与目标AGW之间的转发隧道。

进一步地，

在该切换过程中，该目标ILCR收到通信对端通过映射转发平面或广义转发平面发送给该终端的下行数据报文后，通过该目标ILCR与目标AGW之间的该隧道将该数据报文转发给该目标AGW，该目标AGW对该数据报文解RID封装后，再通过与该终端的数据通道将该数据报文发送给该终端。

进一步地，

源AGW收到通信对端发送给该终端的数据报文后，通过与该目标AGW之间的转发隧道将该数据报文转发到该目标AGW，该目标AGW再通过与该终端之间的数据通道将该数据报文发送给该终端；

该目标AGW收到通信对端通过映射转发平面或广义转发平面发送给该终端的下行数据报文后，通过与该终端的数据通道将该数据报文发送给该终端。

进一步地，

在该切换过程中，在该源AGW向该目标AGW发送AGW切换请求之前，由该源AGW对收到的该终端的下行数据报文进行解RID封装；在该源AGW向该目标AGW发送AGW切换请求之后，由该目标AGW对该源AGW转发来的该终端的下行数据报文进行解RID封装。

进一步地，

在完成Wimax接入业务网络锚定的切换后，该终端发送到接入不同ILCR的通信对端的数据报文路径如下：

在该目标AGW与目标ILCR建立动态隧道之前或该目标AGW选择了与本AGW建立有静态隧道的目标ILCR之前，该目标AGW将收到的该终端发送的该数据报文转发给该源AGW，该源AGW对该数据报文进行RID封装和转发，通过该源ILCR和/或映射转发平面转发到映射转发平面或广义转发平面，再经映射转发平面或广义转发平面送达该通信对端接入的网关；

在该目标AGW与目标ILCR建立动态隧道之后或该目标AGW选择了与本AGW建立有静态隧道的目标ILCR之后，该目标AGW对该终端发送的数据报文进行RID封装和转发，该数据报文通过该目标ILCR，或该源AGW和源ILCR，或该目标ILCR和映射转发平面，或映射转发平面转发到广义转发平面，再经广义转发平面送达该通信对端接入的网关。

进一步地，

在完成Wimax接入业务网络锚定的切换后，该终端发送到接入不同AGW的通信对端的数据报文路径如下：

该源AGW发送切换请求之前，将收到的该终端发送的该数据报文转发给该源AGW，该源AGW对该数据报文进行RID封装、查询并转发到映射转发平面或广义转发平面，送达该通信对端接入的网关；

该目标AGW收到切换请求之后，对该终端发送的数据报文进行RID封装和查询后，直接转发到映射转发平面或广义转发平面；或者先转发到该源AGW，再经映射转发平面或广义转发平面送达该通信对端接入的网关。

进一步地，

该目标AGW选择目标ILCR的方式为以下方式中的一种：

方式一、该目标AGW直接或通过拜访AAA服务器与该终端归属AAA服务器交互，获取本目标AGW可以连接的ILCR的信息，并从中选择一个ILCR作为目标ILCR；

方式二、该终端初始入网时，终端归属AAA服务器将该终端允许接入的ILCR直接或通过拜访AAA服务器通知给该源AGW，源AGW在该切换过程中将该终端允许接入的ILCR通知给该目标AGW，目标AGW从中选择一个ILCR作为目标ILCR；

方式三、目标AGW根据自身的配置信息选择目标ILCR。

进一步地，

所述ILR与AAA服务器合设，表示为AAA/ILR，该AAA/ILR保存有归属终端的AID-RID映射信息；该目标AGW在为该终端分配新的RID后，通过向目标ILCR发起隧道建立流程实现RID的注册：该目标AGW在隧道建立流程中将该终端的AID和新的RID带到该目标ILCR，该目标ILCR再利用到该终端归属AAA/ILR的认证流程中将该终端的AID和新的RID带到该终端归属AAA/ILR，该终端归属AAA/ILR将保存的该终端的AID-RID映射信息中的RID更新为收到的该新的RID。

为解决以上技术问题，本发明还提供一种可实现无固定锚点切换的Wimax系统，包括接入业务网络和连接业务网络，接入业务网络中包括基站和接入网关(AGW)，其中：

所述AGW用于在终端切入时，为该终端分配新的位置标识(RID)并保存该终端身份标识(AID)与该新的RID的映射信息，根据该终端的数据报文确定该终端和通信对端的连接信息，并向该终端所有通信对端接入的网关发起更新该终端RID的RID更新流程；在终端切出后，释放对该终端分配的资源；以及对切入、切出终端的数据报文进行转发处理。

进一步地，所述AGW包括：

切出控制模块，用于在W-ASN锚定的切换完成后，向目标AGW发送AGW切换请求；

切入控制模块，用于在收到AGW切换请求后，向位置标识(RID)分配模块发送分配通知，携带切入终端AID，之后，向RID注册模块发送注册通知，向RID更新模块发送更新通知，并向源AGW返回AGW切换响应；

RID分配模块，用于在收到分配通知后为该终端分配指向本AGW的新的RID，保存该终端AID与该新的RID的映射信息；

RID注册模块，用于在收到注册通知后发起RID注册流程，更新该终端归属身份位置寄存器(ILR)保存的该终端的RID；

报文转发模块，用于对切入终端的数据报文进行RID封装、解RID封装和转发，及在收到要发送到切出终端的数据报文后向目标侧转发，还用于根据切入终端的数据报文确定该终端与通信对端的连接信息；

RID更新模块，用于在收到更新通知后根据终端与通信对端的连接信息向该终端所有通信对端接入的网关发送RID更新通知，携带该终端的AID及新的RID。

进一步地，

所述连接业务网络中包括身份位置核心路由器(ILCR)，各ILCR与广义转发平面之间具有数据接口；所述广义转发平面支持以RID为源地址和目的地址的数据报文的路由和转发；所述ILCR包括报文转发模块，用于路由和转发以RID为源地址和目的地址的数据报文；

所述AGW还包括隧道建立模块；所述AGW的切入控制模块还用于在收到AGW切换请求后选择目标ILCR，向该隧道建立模块发送隧道建立通知；所述隧道建立模块用于在收到隧道建立通知后，为切入终端建立与该目标ILCR间的动态隧道；或者

所述AGW还包括隧道建立模块，所述隧道建立模块用于在上电后建立与ILCR间的静态隧道。

进一步地，

各AGW与广义转发平面之间具有数据接口，该广义转发平面支持以RID为源地址和目的地址的数据报文的路由和转发。

进一步地，

所述AGW还包括映射信息维护模块，用于保存及维护所有切入终端的所有通信对端身份标识和位置标识(AID-RID)映射信息；

该AGW的切入控制模块还用于接收源AGW主动发送的，或，从通信对端归属ILR或源AGW查询得到的该切入终端所有通信对端的AID-RID映射信息，并通知映射信息维护模块进行保存及维护；所述AGW中的切出控制模块还用于将维护的切出终端所有通信对端的AID-RID映射信息主动或根据目标AGW的查询发送到目标AGW；

和/或，AGW的报文转发模块，根据切入终端的数据报文确定通信对端的AID-RID映射信息，并通知所述映射信息维护模块进行保存及维护。

进一步地，

所述AGW的RID更新模块，在发起RID更新流程时，根据通信对端AID-RID的映射信息、本地配置信息或DNS查询确定所述通信对端接入的网关，向所述通信对端接入的网关发送RID更新通知，携带该终端AID和新的RID的映射信息。

进一步地，

所述AGW中的报文转发模块收到发给切出终端的下行数据报文后，通过与目标AGW之间的转发隧道转发到该目标AGW，收到发给切入终端的下行数据报文时，通过与该终端的数据通道发送给该终端。

进一步地，

所述ILCR还包括隧道建立模块，用于为切入终端建立与源ILCR间的转发隧道，或为切出终端建立与目标ILCR间的转发隧道，并在切换完成后释放该转发隧道；

所述ILCR中的报文转发模块在切换过程中，对收到的发给切出终端的数据报文先转发给源AGW，在源、目标ILCR间的转发隧道建立后则直接通过该转发隧道转发到该目标ILCR；对收到的发给切入终端的数据报文，通过与目标AGW间的隧道转发给该目标AGW。

进一步地，

所述切出控制模块还用于将源ILCR的标识信息发送到目标AGW；所述切入控制模块还用于在选择的目标ILCR与该源ILCR不同时，将源ILCR的标识信息发送到目标ILCR；所述ILCR中的隧道建立模块用于根据收到的源ILCR的标识信息建立到该源ILCR的转发隧道；或者

所述切入控制模块还用于将目标ILCR的标识信息发给源AGW；所述切出控制模块还用于将收到的目标ILCR与源ILCR不同时，将该目标ILCR的标识信息发送到源ILCR；所述ILCR中的隧道建立模块用于根据收到的目标ILCR的标识信息建立到该目标ILCR的转发隧道。

进一步地，

该AGW的切入控制模块向源AGW发送切换响应后，设置定时器，定时时间到，释放与源AGW之间的转发隧道，之后，源AGW的切出控制模块释放与源ILCR之间的隧道；或，

AGW的切入控制模块向源AGW发送切换响应；AGW的切出控制模块接收目标AGW发送的切换响应后，设置定时器；定时时间到，释放与目标AGW之间的转发隧道以及与源ILCR之间的隧道。

进一步地，

该AGW的切入控制模块向源AGW发送切换响应后，设置定时器，定时时间到，释放与源AGW之间的转发隧道，之后，源AGW的切出控制模块释放与源ILCR之间的隧道；之后，源ILCR的切出控制模块释放与目标ILCR之间的转发隧道，或，

AGW的切入控制模块向源AGW发送切换响应；AGW的切出控制模块接收目标AGW发送的切换响应后，设置定时器；定时时间到，释放与目标AGW之间的转发隧道，以及与源ILCR之间的隧道；源ILCR的切出控制模块释放与目标ILCR之间的转发隧道，或，

该AGW的切入控制模块向源AGW发送切换响应后，向目标ILCR发送切换通知；该ILCR的切入控制模块在收到目标AGW发送的切换通知后，设置定时器，定时时间到，释放与源ILCR之间的转发隧道，源ILCR切出控制模块释放与源AGW之间的隧道，源AGW的切出控制模块释放与目标AGW之间的隧道，或，

该AGW的切入控制模块向源AGW发送切换响应，该源AGW的切出控制模块收到该目标AGW发送的切换响应后，向源ILCR发送切换通知；该ILCR的切出控制模块在收到目标AGW发送的切换通知后，设置定时器，定时时间到，释放与目标ILCR之间的转发隧道以及与源AGW之间的隧道，源AGW的切出控制模块释放与目标AGW之间的隧道。

进一步地，

该AGW的切入控制模块向源AGW发送切换响应后，设置定时器，定时时间到，释放与源AGW之间的转发隧道；或，

AGW的切入控制模块向源AGW发送切换响应；AGW的切出控制模块接收目标AGW发送的切换响应后，设置定时器；定时时间到，释放与目标AGW之间的转发隧道。

进一步地，

所述切出控制模块向目标AGW发送切换请求时，向本AGW中的报文转发模块发送第一通知；

所述切入控制模块收到源AGW发来切换请求时，向本AGW中的报文转发模块发送第二通知；

所述AGW中的报文转发模块在收到所述第一通知之前，对收到的切出终端的下行数据报文进行解RID封装后再转发到目标AGW，收到所述第一通知之后则直接转发到目标AGW；在收到所述第二通知之前，对源AGW转发来的切入终端的下行数据报文直接发送到终端，收到所述第二通知之后在进行解RID封装后再发送到终端；对目标ILCR转发来的切入终端的下行数据报文均进行解RID封装，再通过与该终端的数据通道发送给该终端。

进一步地，

所述连接业务网络中包括ILCR；所述AGW中的报文转发模块将收到的切出终端的上行数据报文转发到源ILCR，在收到所述第一通知之前还对该上行数据报文进行RID封装；对收到的切入终端发送的上行数据报文，如与目标ILCR间的隧道未建立，将该上行数据报文转发到源AGW，在收到所述第二通知之后还对该上行数据报文进行RID封装，如与目标ILCR间的隧道已建立，对该上行数据报文进行RID封装后转发到该目标ILCR。

进一步地，

所述AGW具有到广义转发平面的数据接口；所述AGW中的报文转发模块将收到的切出终端的上行数据报文进行RID封装后转发到广义转发平面；在收到所述第二通知之前，将收到的切入终端发送的上行数据报文直接转发到源AGW，在收到所述第二通知之后，对该上行数据报文进行RID封装后转发到广义转发平面。

进一步地，所述切入控制模块选择目标ILCR的方式为以下方式中的一种：

方式一、所述切入控制模块与切入终端归属的AAA服务器交互，获取本目标AGW可以连接的ILCR的信息，从中选择一个ILCR作为目标ILCR；

方式二、所述切入控制模块从源AGW发来的切入终端允许接入的ILCR中选择一个ILCR作为目标ILCR，所述允许接入的ILCR是该切入终端归属的AAA服务器发送到源AGW的；

方式三、所述切入控制模块根据本AGW的配置信息选择目标ILCR。

本发明Wimax系统的无固定锚点的切换方法和Wimax系统将身份标识和位置分离的移动通信网络应用到WiMAX网络，当终端发生移动切换时，目标AGW或目标ILCR为切入终端分配新的RID后，根据切入终端的数据报文确定切入终端与通信对端的连接信息，并通知通信对端接入的网关更新终端AID-RID映射信息，从而实现无固定锚点的切换，减少了数据包的路径迂回，降低了传输延时和带宽浪费，而且还可以达到解决IP地址双重身份的目的。

附图说明

附图说明用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

图1是基于身份标识和位置分离架构的网络拓扑示意图。

图2是基于身份标识和位置分离架构的网络与Legecy IP网络(传统IP网络)的拓扑关系的示意图。

图3是现有WiMAX网络架构示意图。

图4a是身份标识和位置分离WiMAX网络架构示意图一。

图4b是身份标识和位置分离WiMAX网络架构示意图二。

图5是本发明终端无固定锚点切换流程图一。

图6是本发明终端无固定锚点切换流程图二。

图7是本发明终端无固定锚点切换流程图三。

图8是本发明终端无固定锚点切换流程图四。

图9是本发明终端无固定锚点切换流程图五。

图10是本发明终端无固定锚点切换流程图六。

图11是本发明终端无固定锚点切换流程图七。

具体实施方式

本发明Wimax系统的无固定锚点的切换方法和Wimax系统的主要思想是，将身份标识与位置分离的移动通信网络应用到WiMAX网络，当终端发生移动切换时，目标AGW或目标ILCR为切入终端分配新的RID后，根据切入终端的数据报文确定切入终端与通信对端的连接信息，并通知通信对端接入的网关(AGW、ILCR或其他的网关如边界网关)更新终端AID-RID映射信息，从而实现无固定锚点的切换，减少了数据包的路径迂回，降低了传输延时和带宽浪费，而且还可以达到解决IP地址双重身份的目的。

图2所示是一种身份标识和位置分离(SILSN：Subscriber Identifier&Locator Separation Network)架构，该SILSN架构的网络拓扑划分为拓扑关系上没有重叠的接入网和骨干网，接入网位于骨干网的边缘，负责所有终端的接入，骨干网负责接入的终端间数据报文的路由和转发。

SILSN架构的网络中有两种标识类型：接入标识(AID：Access Identifier)和路由标识(RID：Routing Identifier)。其中，AID是终端的用户身份标识，网络为每个终端用户分配一个AID，在终端移动过程中始终保持不变；RID是网络为终端分配的位置标识，在骨干网使用。应说明的是，身份标识和位置标识在不同的SILSN架构可以有不同的名称，但实质是一样的。用户签约成为本架构网络用户后，可以在该用户归属认证中心及归属ILR中进行开户放号操作，认证中心及ILR记录该用户的属性数据，包括为该用户分配的AID。完成开户放号的处理后，AID被静态分配给该用户，在该用户有效合法存续期间，该用户的AID不变。

SILSN架构中，终端可以是移动终端、固定终端和游牧终端中的一种或多种，如手机、固定电话、电脑和服务器等等。

SILSN架构中，接入网用于为终端提供二层(物理层和链路层)接入手段，维护终端与ASN之间的物理接入链路。可能的二层接入手段包括：蜂窝移动网技术(GSM/CDMA/TD-SCDMA/WCDMA/Wimax/LTE)、DSL、宽带光纤接入或WiFi接入等等。

SILSN架构中，接入服务节点用于为终端提供接入服务、维护终端与网络的连接，为终端分配RID，维护AID-RID映射信息，到映射转发平面登记注册和查询终端的RID，以及实现数据报文的路由和转发等功能。

SILSN架构中，骨干网的主要网元包括：

接入服务节点(ASN：Access Service Node)用于为终端分配RID，维护终端的AID-RID映射信息，到ILR登记注册和查询终端的RID，以及实现数据报文的路由和转发，终端须经过ASN接入骨干网。ASN分配的RID包含该ASN的地址信息，将该RID作为数据报文的目的地址时，该数据报文将被路由到该ASN。

通用路由器(CR：Common Router)，用于根据数据报文中的RID进行选路，转发以RID为目的地址的数据报文。

身份位置寄存器(ILR：Identity Location Register)，ILR用于保存终端的身份标识和位置标识映射信息，文中也写为AID-RID映射信息，处理对终端位置的注册、注销和查询；

可选地，骨干网还可以包括：

分组转发功能(PTF：Packet Transfer Function)，也称为分组转发功能节点，用于路由和转发以AID为目的地址的数据报文。

互联服务节点(ISN)，具有与通用路由器、ASN和ILR的接口，用于查询、维护本网络终端的AID-RID映射信息，封装、路由和转发本网络与传统IP网络之间往来的数据报文，实现两个网络的互联互通。

上述ILR，或ILR和PTF构成了骨干网的映射转发平面，CR，或CR和ISN构成了骨干网的广义转发平面。骨干网中还可以包括认证中心等其他网元。

SILSN架构初期可以传统IP网络的一个或多个孤岛形式存在和发展，或作为传统IP网络的扩展部分。SILSN架构与传统IP网络的拓扑关系如图3所示，SILSN架构的骨干网部分与传统IP处于同一平面，通过ISN与传统IP网络互通。SILSN架构具备独立组网的能力，可以形成脱离传统IP网络独自发展的网络，在该阶段，功能实体ISN将不再存在。

本发明将上述SILSN架构应用于WiMAX系统，来实现无固定锚点切换。根据背景技术记载的SILSN架构及其工作原理可以了解，终端移动发生跨ASN的切换时，切入一侧的目标ASN要为终端分配RID，向该终端归属ILR发起注册；切出一侧的源ASN要删除该终端的AID-RID映射信息，并维护该终端所有通信对端的AID-RID映射信息。为了使通信对端发送给该终端的报文能够迅速路由到目标ASN，需要向通信对端接入的网关发送RID更新通知。在切换过程中，源ASN需要向目标ASN转发通信对端发送给该终端的报文。

下文主要针对为实现无固定锚点切换而在原有系统上进行的改进加以描述，包括相关的功能和流程。文中，将终端的通信对端接入的网元简称为对端网元；为了表述方便，在表述某个网元的功能时，将接入到该网元的用户终端称为终端，与接入该网元的用户终端通信的用户终端称为通信对端。此外，因为本发明实现的是无固定锚点切换，故将原切换流程中的源锚定接入网关统称为源接入网关，目标锚定接入网关统称为目标接入网关。

下面结合附图和具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

为了表述方便，在表述某个网元的功能时，将接入到该网元的用户终端称为终端，与接入该网元的用户终端通信的称为通信对端。

系统一

图4a是应用上述身份位置分离技术的一种Wimax系统的网络架构的示意图，图中实线表示承载面的连接，虚线表示控制面的连接。该Wimax网络架构包括接入业务网络(W-ASN)和连接业务网络(W-CSN)。连接业务网络具有到广义转发平面的数据面接口，表示为D接口。广义转发平面可以是支持按RID路由和转发数据报文的分组数据网络，其他实施例同。

在W-CSN中，具有认证授权计费(AAA)代理或服务器(AAAProxy/Server)等原有网元，还设置了身份位置核心路由器(Identity LocationCore Route，简称ILCR)、身份位置寄存器(ILR)和分组转发功能(PTF)，ILR和PTF可以合设，表示为ILR/PTF，各W-CSN中的ILR/PTF构成了映射转发平面。其中，ILCR集合了HA和/或W-CR(Wimax核心路由器)的功能，并具有实现身份标识和位置分离所需的新功能。

W-ASN中包括基站和接入网关，其中的接入网关在Wimax架构中的接入网关所具有的功能实体(如锚定数据通道功能(Anchor DPF)、鉴权器等)的基础上，扩展了实现身份标识和位置分离所需的新功能。

本系统中：

接入网关(AGW)位于WiMAX接入业务网络(W-ASN)中，用于为终端分配RID，向ILR注册、删除、查询AID-RID映射信息，维护终端和通信对端AID-RID映射信息，数据报文封装RID及解封装RID，实现数据报文的路由和转发，终端RID发生变化后，通知通信对端接入的网关更新终端AID-RID映射信息。

所述ILCR，位于W-CSN中，用于路由并转发以RID格式为源地址和目的地址的数据报文，该功能作用与现有技术中的路由器没有区别。

所述ILR用于接收所述接入网关对本ILR归属用户终端的注册和注销请求，维护归属用户终端的AID-RID映射信息，以及接收对终端RID的查询请求，将请求中该终端AID对应的RID返回给查询请求方，该功能作用与现有技术中的ILR的功能相同。

与切换相关的，(以下不特别指出的，对应于实施例一至三)：

所述AGW用于在终端切入时，为该终端分配新的位置标识(RID)并保存该终端身份标识(AID)与该新的RID的映射信息，根据该终端的数据报文确定该终端和通信对端的连接信息，并向该终端通信对端接入的网关发起更新该终端RID的RID更新流程；在终端切出后，释放对该终端分配的资源；以及对切入、切出终端的数据报文进行转发处理；

具体地，

所述AGW包括：

RID更新模块，用于在收到更新通知后根据终端与通信对端的连接信息向该终端通信对端接入的网关发送RID更新通知，携带该终端的AID及新的RID。

进一步地，

所述ILCR包括报文转发模块，用于路由和转发以RID为源地址和目的地址的数据报文；

进一步地，(对应实施例一)

进一步地，(对应实施例二、三)

该AGW的切入控制模块向源AGW发送切换响应，AGW的切出控制模块接收目标AGW发送的切换响应后，向源ILCR发送切换通知；该ILCR的切出控制模块在收到目标AGW发送的切换通知后，设置定时器，定时时间到，释放与目标ILCR之间的转发隧道以及与源AGW之间的隧道，源AGW的切出控制模块释放与目标AGW之间的隧道。

进一步地，

所述AGW还包括映射信息维护模块，还用于保存及维护所有切入终端的所有通信对端身份标识和位置标识(AID-RID)映射信息；

该AGW的切入控制模块还用于接收源AGW主动发送的，或，从通信对端归属ILR或源AGW查询得到的该切入终端通信对端的AID-RID映射信息，并通知映射信息维护模块进行保存及维护；所述AGW中的切出控制模块还用于将维护的切出终端通信对端的AID-RID映射信息主动或根据目标AGW的查询发送到目标AGW，

进一步地，

进一步地，(对应实施例一)

进一步地，(对应实施例二、三)

进一步地，

所述AGW的切出控制模块还用于将源ILCR的标识信息发送到目标AGW；所述AGW的切入控制模块还用于在选择的目标ILCR与该源ILCR不同时，将源ILCR的标识信息发送到目标ILCR；所述ILCR中的隧道建立模块用于根据收到的源ILCR的标识信息建立到该源ILCR的转发隧道；或者

所述AGW的切入控制模块还用于将目标ILCR的标识信息发给源AGW；所述AGW的切出控制模块还用于将收到的目标ILCR与源ILCR不同时，将该目标ILCR的标识信息发送到源ILCR；所述ILCR中的隧道建立模块用于根据收到的目标ILCR的标识信息建立到该目标ILCR的转发隧道。

进一步地，

所述AGW的切出控制模块向目标AGW发送切换请求时，向本AGW中的报文转发模块发送第一通知；

所述AGW的切入控制模块收到源AGW发来切换请求时，向本AGW中的报文转发模块发送第二通知；

进一步地，

所述切出控制模块向目标AGW发送的AGW切换请求为锚定数据通道功能(DPF)切换请求；所述切入控制模块向源AGW发送的AGW切换响应为锚定DPF切换响应。

下面将结合附图及实施例对本发明系统一的技术方案进行更详细的说明。

图5、图6、图7是本发明应用身份标识和位置分离技术的WiMAX网络系统一中的切换流程图，对应于实施例一至三。

实施例一

图5适用于切换过程中数据转发使用接入网关之间的转发隧道的场景，其具体步骤描述如下：

步骤501，当处于连接态的终端移动后，终端使用现有技术完成W-ASN锚定的切换。W-ASN锚定的切换完成后，终端从源基站接入切换为从目标基站接入，且源AGW与目标AGW之间建立了数据通道；

此后，终端上下行数据报文路径如D501、D502所示。

D501，下行数据报文路径：源ILCR收到通信对端发给终端的数据报文后，转发给源AGW，源AGW剥去该数据报文中封装的RID，恢复为通信对端发送的数据报文的格式后，通过源AGW与目标AGW之间的数据通道将数据报文转发给目标AGW，目标接入网关再将该报文通过与终端数据通道发往该终端。

D502，上行数据报文路径：终端发送上行数据文给目标基站，目标基站将数据报文转发给目标AGW，目标AGW通过源AGW与目标AGW之间的数据通道将数据报文转发给源AGW，源AGW获取通信对端的AID，并查询本地缓存中的AID-RID映射信息，如查到通信对端的RID，则将该通信对端的RID作为目的地址，该终端的RID作为源地址，封装在该数据报文中，然后将封装后的数据报文转发到源ILCR；如没有查到通信对端的RID，将数据报文做隧道封装后转发到映射转发平面或源ILCR，并向ILR查询通信对端的RID；或者将数据报文缓存到本地，待获得通信对端的RID后，再将该通信对端的RID作为目的地址，该终端的RID作为源地址，封装在该数据报文中，然后将封装后的数据报文转发到源ILCR。

步骤502，当目标AGW准备发起AGW重定位时，向源AGW发送锚定DPF切换触发消息，此步骤可选；

步骤503，源AGW收到目标接入网关锚定DPF切换触发消息后，或者源AGW决定发起AGW重定位时，源AGW向目标AGW发送锚定DPF切换请求消息；

此后，终端上下行数据报文路径仍然如D501、D502所示。只是此时由目标AGW对数据报文进行封装和解封装。

步骤504，目标AGW为该终端分配新的RID，并在本地保存更新该终端AID-RID映射信息；

步骤505，目标AGW选择目标ILCR，并向目标ILCR发起隧道建立流程；

在隧道建立过程中，目标ILCR可能需要与归属AAA服务器进行交互完成认证。

其中接入网关与ILCR之间的隧道可以有多种方式，如L2TPv3、IP-in-IP、MPLS(LDP-based和RSVP-TE based)、GRE、MIP和IPsec等，本发明不局限于任何一种特定的隧道方式。当采用MIP，隧道的创建、维护与现有WiMAX网络相同。此后，终端上下行数据报文路径如D503、D504所示。

D503，下行数据报文路径：源ILCR收到通信对端发给终端数据报文后，转发给源AGW，源AGW通过源AGW与目标AGW之间的数据通道将数据报文转发给目标AGW，目标AGW剥去该数据报文中封装的RID，恢复为通信对端发送的数据报文的格式后，目标接入网关在将该报文通过与终端数据通道发往该终端。

D504，上行数据报文路径：终端发送上行数据文给目标基站，目标基站将数据报文转发给目标AGW，目标AGW获取通信对端的AID，并查询本地缓存中的AID-RID映射信息，如查到通信对端的RID，则将该通信对端的RID作为目的地址，该终端的RID作为源地址，封装在该数据报文中，然后将封装后的数据报文转发到目标ILCR。如没有查到通信对端的RID，将数据报文做隧道封装后转发到映射转发平面或目标ILCR，并向ILR查询通信对端的RID。如没有查到通信对端的RID，也可以将数据报文做隧道封装后转发到源AGW，由源AGW进行RID封装后经源ILCR发给通信对端；或者先本地缓存，待获得通信对端的RID后再封装对端RID后经目标ILCR发给通信对端。

步骤506，目标AGW在分配新的RID后，向终端归属ILR发起RID注册流程，将新分配的RID带给ILR，更新ILR上终端AID-RID映射信息；

步骤507，归属ILR收到目标AGW的RID注册请求后，验证AID的合法性，并保存终端当前AID-RID的映射信息；

本步骤可以在步骤505中ILCR到归属AAA认证流程中执行：即，该目标AGW在隧道建立流程中将该终端的AID和新的RID带到该目标ILCR，该目标ILCR再利用到该终端归属AAA/ILR的认证流程中将该终端的AID和新的RID带到该终端归属AAA/ILR，该终端归属AAA/ILR将保存的该终端的AID-RID映射信息中的RID更新为收到的该新的RID。

此后，终端上下行数据报文路径如D505、D506所示。

D505，下行数据报文路径：目标ILCR收到通信对端发给终端数据报文后，转发给目标AGW，目标AGW剥去该数据报文中封装的RID，恢复为通信对端发送的数据报文的格式后，目标接入网关在将该报文通过与终端数据通道发往该终端。

D506，上行数据报文路径：同D504。

此时，可能还会存在由源ILCR转发的数据报文，这是由于还未通知通信对端接入的网关未更新终端AID-RID映射信息导致的，这时的下行数据报文路径同D503。

步骤508，目标AGW向源AGW发送锚定DPF切换响应，完成AGW的切换；

步骤509，目标AGW设置切换定时器；

步骤510，目标AGW通知通信对端接入的网关更新终端AID-RID映射信息；

步骤511，步骤509中设置的切换定时时间到后，目标AGW释放源AGW与目标AGW间的数据通道；

步骤512，源AGW释放与源ILCR间的隧道，同时释放保存的用户上下文、该终端的所有通信对端的AID-RID映射信息；

步骤513，目标AGW向目标基站发起上下文报告流程，将新的AGW发给目标基站，此步骤在步骤508后即可执行；

本实施例中，步骤509中设置的切换定时器，可以由源AGW设置，此时，步骤511中，则需要由源AGW在定时时间到后释放源AGW与目标AGW间的数据通道及相关信息。

本实施例中，步骤510可以在步骤504后的任意时刻被触发执行。

在本实施例中，当目标AGW与目标ILCR间的隧道建立后，上行数据报文即从该隧道转发，如D504、D506。可选的，此时上行数据报文也可以从目标AGW与源AGW之间的隧道转发，即数据报文从目标AGW转发到源AGW，再到源ILCR。

步骤505中，目标AGW选择目标ILCR时，可以采取下列方式：

方式一、目标AGW与终端归属AAA服务器交互，获取本目标AGW可以连接的ILCR的信息；

漫游情况下，该交互需要通过拜访AAA服务器转发，拜访AAA服务器也可以将其允许目标AGW连接的ILCR信息在转发过程中通知目标AGW。

方式二、终端初始入网时，归属AAA服务器、拜访AAA服务器已经将该终端允许接入的ILCR通知给源AGW，当进行上述切换时，由源AGW在步骤503中将该信息通知给目标AGW，目标AGW，可以根据配置等方式选择合适的ILCR；

方式三、目标接入网关根据自身的配置信息选择。

本发明其他实施例中，需要目标AGW选择目标ILCR时均可采用上述方式。

本实施例中，目标AGW可以通过以下方式获取通信对端的映射信息：

1、目标AGW根据数据报文中通信对端的AID在本地查询通信对端的AID-RID映射信息，其中，通过目标AGW接入的正在与通信对端通信的其它终端，可能在本地已保存有通信对端的AID-RID映射信息；

2、目标AGW从源AGW转发的数据报文中，获取通信对端的AID-RID映射信息；

3、从通信对端归属地ILR查询到通信对端的AID-RID映射信息并保存在本地；

4、从源AGW查询得到通信对端的AID-RID映射信息并保存在本地；

5、源AGW收到来目标AGW转发的终端的数据报文，数据报文中携带了通信对端AID，源AGW将通信对端接入标识映射AID-RID发往目标AGW，目标AGW获得通信对端AID-RID的映射关系后保存在本地；

系统一的其他实施例也可采用上述方法来获得通信对端的映射信息。

在系统一的切换流程中接入网关更新通信对端的方法为：

目标AGW在收到源AGW转发的数据后，根据通信对端AID-RID映射信息、本地配置信息或DNS查询等确定通信对端接入的网关，向所述通信对端接入的网关发送RID更新通知，携带该终端AID和新的RID的映射信息。

通信对端接入的网关收到RID更新通知后，将保存的该终端的AID-RID映射信息更新为该通知中携带的所述映射信息。

目标AGW收到来自终端的上行数据后，也可以进行上述更新通信对端的处理，此时可能会出现更新了不需要更新的新的通信对端接入的网关。

实施例二

图6适用于切换过程中数据转发使用ILCR之间的转发隧道，且由目标ILCR发起ILCR间的转发隧道建立的场景，其具体步骤描述如下：

步骤601、602，同步骤501、502；

D601、D602，同D501、D502。

步骤603，源AGW收到目标接入网关锚定DPF切换触发消息后，或者源AGW决定发起AGW重定位时，源AGW向目标AGW发送锚定DPF切换请求消息，消息中需要携带源ILCR的标识信息；

其中标识信息可以是地址，也可以是专用标识。此后，终端上下行数据报文路径仍然如D601、D602所示。只是此时由目标AGW对数据报文进行封装和解封装。

步骤604，同步骤504；

步骤605，目标AGW选择目标ILCR，向目标ILCR发起隧道建立流程，同时将源ILCR标识信息通知给目标ILCR；

在隧道建立过程中，目标ILCR可能需要与归属AAA服务器进行交互完成认证。其中接入网关与ILCR之间的隧道可以有多种方式，如L2TPv3、IP-in-IP、MPLS(LDP-based和RSVP-TE based)、GRE、MIP和IPsec等，本发明不局限于任何一种特定的隧道方式。当采用MIP，隧道的创建、维护与现有WiMAX网络相同。

步骤606，目标ILCR根据在步骤605中获得的源ILCR的标识信息，若目标ILCR与源ILCR不相同，则向源ILCR发起转发隧道的建立流程；否则不执行此步骤；

其中ILCR之间的隧道可以有多种方式，如L2TPv3、IP-in-IP、MPLS(LDP-based和RSVP-TE based)、GRE、MIP和IPsec等，本发明不局限于任何一种特定的隧道方式。

此后，终端上下行数据报文路径如D603、D604所示。

D603，下行数据报文路径：源ILCR收到通信对端发给终端数据报文后，通过转发隧道转发给目标ILCR，目标ILCR再转发给目标AGW，目标AGW剥去该数据报文中封装的RID，恢复为通信对端发送的数据报文的格式后，目标接入网关在将该报文通过与终端数据通道发往该终端。

D604，同D504。

若步骤606与步骤605并行执行，即目标ILCR在建立与目标AGW之间的隧道过程中同时建立ILCR之间的隧道，步骤606可能在步骤605之前完成，此时下行数据报文需要在目标ILCR上先缓存，待步骤605完成后再下发给目标AGW。而此时的上行数据报文路径同D602，只是此时由目标AGW对数据报文进行封装和解封装。

步骤607至步骤608，同步骤506至步骤507；

此后，终端上下行数据报文路径如D605、D606所示。

D605、D606，同D505、D506。

此时，可能还会存在由源ILCR转发的数据报文，这是由于还未通知通信对端接入的网关未更新终端AID-RID映射信息导致的，这时的下行数据报文路径同D603。

步骤609至步骤613，同步骤508至步骤512；

步骤614，当源ILCR与目标ILCR不相同时执行此步骤，源ILCR或目标ILCR发起两者间数据转发隧道的释放；

步骤615，同步骤513；

本实施例中，步骤610中设置的切换定时器，可以由源AGW设置，也可以由源ILCR设置，还可以由目标AGW设置，此时，步骤612中，则需要由源AGW在定时时间到后释放源AGW与目标AGW间的数据通道及相关信息。同样适用于实施例三，具体为：

该目标AGW向该源AGW发送所述切换响应后设置定时器，或，

该源AGW收到该目标AGW发送的切换响应后设置定时器，或，

该源AGW收到该目标AGW发送的切换响应后，向源ILCR发送切换通知；该源ILCR收到源AGW的切换通知后设置定时器，

定时时间到，由设置定时器的网元开始释放以下为该终端分配的资源：源AGW与目标AGW之间的转发隧道、源AGW与源ILCR之间的隧道以及目标ILCR与目标AGW之间的下行转发隧道。

本实施例中，步骤611不需要一定在步骤610后执行，可以在步骤604后的任意时刻被触发执行。

在本实施例中，当目标AGW与目标ILCR间的隧道建立后，上行数据报文即从该隧道转发，如D604、D606。可选的，此时上行数据报文也可以从目标AGW与源AGW之间的隧道转发，即数据报文从目标AGW转发到源AGW，再到源ILCR；或者从目标ILCR与源ILCR间的转发隧道转发。

实施例三

图7适用于切换过程中数据的转发使用ILCR之间的转发隧道，且由源ILCR发起ILCR间的转发隧道建立的场景，其具体步骤描述如下：

步701，同步骤601；

此后，终端上下行数据报文路径如D701、D702所示，D701、D702，同D601、D602。

步骤702，当目标AGW准备发起AGW重定位时，选择目标ILCR，向源AGW发送锚定DPF切换触发消息，并在消息中携带目标ILCR标识信息；

其中标识信息可以是地址，也可以是专用标识。

步骤703，源AGW收到目标接入网关锚定DPF切换触发消息后，而且同意进行锚定DPF切换时，若根据目标ILCR的标识信息判断出需要进行跨ILCR的切换(如源ILCR与目标ILCR不相同)，向原ILCR发送ILCR切换请求，同时携带目标ILCR标识信息；否则不执行步骤703至705；

步骤704，源ILCR根据在步骤703中获得的目标ILCR的标识信息，向目标ILCR发起转发隧道的建立流程；

步骤705，源ILCR向源AGW回应ILCR切换响应；

此后，终端上下行数据报文路径如D703、D704所示。

D703，下行数据报文路径：源ILCR收到通信对端发给终端数据报文后，通过转发隧道转发给目标ILCR，此时下行数据报文需要在目标ILCR上先缓存。

D704，同D702。只是此时由目标AGW对数据报文进行封装和解封装。

步骤706至步骤708，同步骤503至505；

此后，终端上下行数据报文路径如D705、D706所示。

D705，同D603。在D703中缓存在目标ILCR上的下行数据报文此时也需要转发给目标AGW。

D706，同D604。

后续步骤709至步骤717，同步骤607至步骤615；

后续数据报文路径D707、D708同D605、D606。

本实施例中，步骤712中设置的切换定时器，可以由源AGW设置，也可以由源ILCR设置，还可以由目标AGW设置，此时，步骤714中，则需要由源AGW在定时时间到后释放源AGW与目标AGW间的数据通道及相关信息。

本实施例中，步骤713不需要一定在步骤712后执行，可以在步骤707后的任意时刻被触发执行。

在本实施例中，当目标AGW与目标ILCR间的隧道建立后，上行数据报文即从该隧道转发，如D706、D708。可选的，此时上行数据报文也可以从目标AGW与源AGW之间的隧道转发，即数据报文从目标AGW转发到源AGW，再到源ILCR；或者从目标ILCR与源ILCR间的转发隧道转发。

系统一中的切换流程中，AGW变化，不一定会导致ILCR的变化，因此源AGW需要根据目标ILCR标识信息，或者目标AGW需要根据源ILCR标识信息，判断是否发生了ILCR的变化，当ILCR未发生变化时，源ILCR与目标ILCR合一，此时不存在源ILCR与目标ILCR之间的隧道，不需要建立、删除两者间的隧道。

系统二

本系统应用上述身份标识和位置分离技术的Wimax网络架构仍如图4a所示，包括接入业务网络(W-ASN)和连接业务网络(W-CSN)，W-ASN和W-CSN包含的功能模块也是相同的。连接业务网络中也包括身份位置核心路由器(ILCR)，各ILCR与支持按RID路由和转发数据报文的广义转发平面之间具有数据接口，但W-ASN中的AGW和W-CSN中的ILCR与实现身份标识和位置分离相关的功能与实施例一不同。

本系统中：AGW用于实现终端的Wimax接入业务网络(W-ASN)锚定的切换，及为切入终端选择目标ILCR，在与该目标ILCR间未建立切入终端数据报文转发的隧道时还建立该隧道，通过该隧道转发切入终端的数据报文。

身份位置核心路由器(ILCR)用于在终端切入时，为该终端分配新的位置标识(RID)并保存该终端身份标识(AID)与该新的RID的映射信息，向ILR注册和注销终端的RID，向ILR查询通信对端的RID，根据切入终端的数据报文确定该终端和通信对端的连接信息，并向该切入终端通信对端接入的网关(在本系统架构下，指ILCR)发送RID更新通知；在终端切出后，释放为该终端分配的资源；及对切入、切出终端的数据报文进行转发处理；

作为本系统的一个变化，还可以将向ILR注册、注销终端的RID的功能改由AGW来完成。

与切换相关地，(如无特别说明，对应实施例四至九)

所述AGW包括：

切出控制模块，用于在W-ASN锚定的切换完成后，向目标AGW发送AGW切换请求，切换完成后，释放为切出终端分配的资源；

切入控制模块，用于在收到AGW切换请求后，选择目标ILCR，在目标ILCR与源ILCR不同时通知目标ILCR有终端切入并携带切入终端的AID，以及在与该目标ILCR间未建立该切入终端数据报文转发的隧道时建立该隧道，还用于向该源AGW发送AGW切换响应；

所述AGW中的切出控制模块向目标AGW发送的AGW切换请求为锚定数据通道功能(DPF)切换请求；所述AGW中的切入控制模块向源AGW发送的AGW切换响应为锚定DPF切换响应。

报文转发模块，用于对切入、切出终端的数据报文进行转发处理。

进一步地，

所述ILCR包括：

切出控制模块，用于终端切出后，释放为该终端分配的资源；

切入控制模块，用于在收到有终端切入的通知后，向RID分配模块发送分配通知并携带切入终端的AID，之后，向RID更新模块发送更新通知携带该终端的AID及分配模块分配的新的RID；

RID分配模块，用于在收到分配通知后为该终端分配指向本ILCR的新的RID，保存该终端AID与该新的RID的映射信息；

报文转发模块，用于对切入、切出终端的数据报文进行转发处理；

RID更新模块，用于在收到切入控制模块的更新通知后根据终端与通信对端的连接信息向该终端通信对端接入的网关发送RID更新通知，携带该终端的AID及新的RID；

所述AGW或ILCR还包括：

RID注册模块，用于在收到AGW或ILCR的切入控制模块的注册通知后发起RID注册流程，向切入终端归属身份位置寄存器(ILR)发送注册请求并携带该切入终端的AID和新的RID。

进一步地，

所述ILCR还包括映射信息维护模块，用于保存及维护所有切入终端的所有通信对端身份标识和位置标识(AID-RID)映射信息；

通信对端AID-RID映射信息是这样获得的：

该ILCR的切入控制模块还用于接收源ILCR主动发送的，或，从通信对端归属ILR或源ILCR查询得到的该切入终端通信对端的AID-RID映射信息，并通知映射信息维护模块进行保存及维护；所述ILCR中的切出控制模块还用于将维护的切出终端通信对端的AID-RID映射信息主动或根据目标ILCR的查询发送到目标ILCR；

和/或，ILCR的报文转发模块，根据切入终端的数据报文确定通信对端的AID-RID映射信息，并通知所述映射信息维护模块进行保存及维护。

进一步地，

该ILCR的RID更新模块，在发起RID更新流程时，根据通信对端AID-RID的映射信息、本地配置信息或DNS查询确定所述通信对端接入的网关，向所述通信对端接入的网关发送RID更新通知，携带该终端AID和新的RID的映射信息。

进一步地，

所述AGW还包括隧道建立模块；所述AGW的切入控制模块在选择目标ILCR后，还向该隧道建立模块发送隧道建立通知；所述隧道建立模块用于在收到隧道建立通知后，通过隧道建立流程为切入终端建立与该目标ILCR间的动态隧道；或者

所述AGW还包括隧道建立模块，所述隧道建立模块用于在上电后建立与ILCR间的静态隧道；目标ILCR根据目标AGW的通知或通过检查数据报文获知有终端切换并获取该终端的AID。

进一步地，(对应实施例四、五、六，无需建立下行专用转发隧道)

所述RID注册模块位于ILCR中，所述ILCR的切入控制模块收到RID分配模块返回的切入终端新的RID后，向该切入终端归属ILR发送RID注册请求；

所述ILCR中的报文转发模块将收到的发给切出终端的数据报文转发给源AGW；将收到的发给切入终端的数据报文转发给目标AGW；

所述AGW中的报文转发模块收到发给切出终端的数据报文后，通过与目标AGW之间的转发隧道转发到该目标AGW；收到发给切入终端的数据报文后，通过与该切入终端之间的数据通道发送到该切入终端。

进一步地，(目标AGW与目标ILCR建立下行转发隧道，源ILCR根据通知停止解封装，对应实施例四、七的变换)

所述AGW中的隧道建立模块在收到针对切入终端的隧道建立通知后，与该目标ILCR之间为切入终端建立或选择第一隧道和第二隧道；

所述ILCR中的报文转发模块收到发给切出终端的数据报文后，对该数据报文进行解RID封装并转发给源AGW；收到从第一隧道或映射转发平面或广义转发平面发来的切入终端还未解RID封装的数据报文后进行解RID封装，通过第二隧道转发给目标AGW；

所述AGW中的报文转发模块收到发给切出终端的数据报文后转发到该目标AGW；收到源AGW发给切入终端的数据报文后，通过所述第一隧道转发到目标ILCR；收到目标ILCR发给切入终端的数据报文后，通过与该切入终端之间的数据通道发送到该切入终端；

所述ILCR中的切出控制模块收到目标ILCR或源AGW发送的切换通知后，通知所述ILCR中的报文转发模块停止对切出终端的数据报文进行解封装。

进一步地，(目标AGW与目标ILCR建立下行转发隧道，一直由源ILCR进行解封装，对应实施例四、七变换)

所述ILCR中的报文转发模块收到发给切出终端的数据报文后，对该数据报文进行解RID封装并转发给源AGW；收到从第一隧道发来的切入终端的数据报文后通过第二隧道转发给目标AGW；收到从映射转发平面或广义转发平面发来的切入终端的数据报文后进行解RID封装，通过第二隧道转发给目标AGW；

所述AGW中的报文转发模块收到发给切出终端的数据报文后转发到该目标AGW；收到源AGW发给切入终端的数据报文后，通过所述第一隧道转发到目标ILCR；收到目标ILCR发给切入终端的数据报文后，通过与该切入终端之间的数据通道发送到该切入终端。

进一步地，(对应实施例四、七)

该AGW的切入控制模块向源AGW发送切换响应后，设置定时器，定时时间到，释放与源AGW之间的转发隧道以及与目标ILCR之间的第一隧道，之后，源AGW的切出控制模块释放与源ILCR之间的隧道；或，

AGW的切入控制模块向源AGW发送切换响应；AGW的切出控制模块接收目标AGW发送的切换响应后，设置定时器；定时时间到，释放与目标AGW之间的转发隧道以及与源ILCR之间的隧道；之后，目标AGW的切出控制模块释放与目标ILCR之间的第一隧道，或，

该AGW的切入控制模块向源AGW发送切换响应后，向目标ILCR发送切换通知；该ILCR的切入控制模块在收到源AGW发送的切换通知后，设置定时器，定时时间到，释放与目标AGW之间的第一隧道，之后，源ILCR切出控制模块释放与源AGW之间的隧道，之后，源AGW的切出控制模块释放与目标AGW之间的隧道，或，

该AGW的切入控制模块向源AGW发送切换响应，该源AGW的切出控制模块收到该目标AGW发送的切换响应后，向源ILCR发送切换通知；该ILCR的切出控制模块在收到源AGW发送的切换通知后，设置定时器，定时时间到，释放与源AGW之间的隧道，源AGW的切出控制模块释放与目标AGW之间的隧道，之后，目标AGW的切入控制模块释放与目标ILCR之间的第一隧道。

进一步地，(对应实施例五、六、八、九)

所述ILCR中的报文转发模块在源、目标ILCR间的转发隧道建立前将收到发给切出终端的数据报文，解封装后转发给源AGW，在所述转发隧道建立后将收到发给切出终端的数据报文，直接通过该转发隧道转发到该目标ILCR；在源、目标ILCR间的转发隧道建立前将收到的发给切入终端的数据报文直接转发给该目标AGW；在源、目标ILCR间的转发隧道建立后，将收到的发给切入终端的数据报文进行解RID封装后再转发或缓存后再转发给该目标AGW；

所述AGW中的报文转发模块收到发给切出终端的数据报文后转发到该目标AGW；收到源AGW或目标ILCR发给切入终端的数据报文后，通过与该切入终端之间的数据通道发送到该切入终端。

进一步地，(对应实施例五、六、八、九)

该AGW的切入控制模块向源AGW发送切换响应，该AGW的切出控制模块收到该目标AGW发送的切换响应后，向源ILCR发送切换通知；该ILCR的切出控制模块在收到目标AGW发送的切换通知后，设置定时器，定时时间到，释放与目标ILCR之间的转发隧道以及与源AGW之间的隧道，源AGW的切出控制模块释放与目标AGW之间的隧道。

进一步地，

所述AGW中的切入控制模块还用于将目标ILCR的标识信息发送到源AGW；所述AGW中的切出控制模块还用于将目标AGW发来的与源ILCR不同的目标ILCR的标识信息发送到源ILCR；所述ILCR中的隧道建立模块根据目标ILCR的标识信息为切出终端建立与目标ILCR之间的转发隧道；或者

所述AGW中的切出控制模块还用于将源ILCR的标识信息发送到目标AGW；所述AGW中的切入控制模块还用于将源AGW发来的不同于目标ILCR的源ILCR的标识信息发送到目标ILCR；所述ILCR中的隧道建立模块根据源ILCR的标识信息为切入终端建立与源ILCR间的转发隧道。

进一步地，

所述AGW中的报文转发模块将收到的切入终端发送的数据报文转发给源AGW；将目标AGW发来的切出终端发送的数据报文转发给源ILCR；且，所述ILCR中的报文转发模块将源AGW发来的切出终端发送的数据报文进行RID封装并转发到映射转发平面或广义转发平面；或者

所述AGW中的报文转发模块对收到的切入终端发送的数据报文，如还未在本AGW与目标ILCR间建立该切入终端数据报文转发的隧道，转发给源AGW，否则转发到目标ILCR；对目标AGW发来的切出终端发送的数据报文，转发给源ILCR；且，所述ILCR中的报文转发模块对源AGW发来的切出终端发送的数据报文和对目标AGW发来的切入终端发送的数据报文，进行RID封装后转发到映射转发平面或广义转发平面。

进一步地，

所述AGW中的切入控制模块选择目标ILCR的方式为以下方式中的一种：

进一步地，

所述RID注册模块位于ILCR中；所述ILCR中的切入控制模块向RID分配模块发送分配通知并获取为切入终端分配的新的RID后，向RID注册模块发送注册通知并携带该切入终端的AID和新的RID；或者

所述RID注册模块位于AGW中；所述ILCR中的切入控制模块向RID分配模块发送分配通知并获取为切入终端分配的新的RID后，将该新的RID发送到目标AGW；所述AGW中的切入控制模块收到目标ILCR发送的为切入终端分配的新的RID后，向RID注册模块发送注册通知并携带该切入终端的AID和新的RID。

以下图8、图9、图10是本发明应用身份标识和位置分离技术的WiMAX网络系统二的切换流程图。

实施例四

图8适用于切换过程中数据的转发使用接入网关之间的转发隧道的场景，其具体步骤描述如下：

步骤801，同步骤501；

D801，下行数据报文路径：源ILCR收到通信对端发给终端数据报文，剥去该数据报文中封装的RID，恢复为通信对端发送的数据报文的格式后，转发给源AGW，源AGW通过源AGW与目标AGW之间的数据通道将数据报文转发给目标AGW，目标接入网关在将该报文通过与终端数据通道发往该终端。

D802，上行数据报文路径：终端发送上行数据文给目标基站，目标基站将数据报文转发给目标AGW，目标AGW通过源AGW与目标AGW之间的数据通道将数据报文转发给源AGW，源AGW再转发给源ILCR，源ILCR获取通信对端的AID，并查询本地缓存中的AID-RID映射信息，如查到通信对端的RID，则将该通信对端的RID作为目的地址，该终端的RID作为源地址，封装在该数据报文中，然后将封装后的数据报文转发到映射转发平面或广义转发平面；如没有查到通信对端的RID，将数据报文做隧道封装后转发到映射转发平面，并向ILR查询通信对端的RID；或者将数据报文缓存到本地，待获得通信对端的RID后，再将该通信对端的RID作为目的地址，该终端的RID作为源地址，封装在该数据报文中，然后将封装后的数据报文转发到映射转发平面或广义转发平面。

步骤802，当目标AGW准备发起AGW重定位时，向源AGW发送锚定DPF切换触发消息，此步骤可选；

步骤803，源AGW收到目标接入网关锚定DPF切换触发消息后，而且同意进行锚定DPF切换时，源AGW向目标AGW发送锚定DPF切换请求消息；

步骤804，目标AGW选择目标ILCR，向目标ILCR发起转发隧道建立流程，此隧道是专为转发来自源ILCR的下行数据；

其中接入网关与ILCR之间的隧道可以有多种方式，如L2TPv3、IP-in-IP、MPLS(LDP-based和RSVP-TE based)、GRE、MIP和IPsec等，本发明不局限于任何一种特定的隧道方式。

步骤805，目标AGW向目标ILCR发起隧道建立流程；

步骤805a，目标ILCR为该终端分配新的RID，并在本地保存更新该终端AID-RID映射信息；

需要说明的是805a是805中的一个步骤。

此后，终端上下行数据报文路径如D803、D804所示。

D803，下行数据报文路径：源ILCR收到通信对端发给终端的数据报文后，剥去该数据报文中封装的RID，恢复为通信对端发送的数据报文的格式，转发给源AGW，源AGW通过源AGW与目标AGW之间的数据通道将数据报文转发给目标AGW，目标AGW再通过下行转发隧道发给目标ILCR，目标ILCR将数据通过目标AGW与目标ILCR间的隧道转发给目标AGW，目标AGW在将该报文通过与终端数据通道发往该终端。

D804，上行数据报文路径：终端发送上行数据文给目标基站，目标基站将数据报文转发给目标AGW，目标AGW再转发给目标ILCR，目标ILCR获取通信对端的AID，并查询本地缓存中的AID-RID映射信息，如查到通信对端的RID，则将该通信对端的RID作为目的地址，该终端的RID作为源地址，封装在该数据报文中，然后将封装后的数据报文转发到映射转发平面或广义转发平面；如没有查到通信对端的RID，将数据报文做隧道封装后转发到映射转发平面，并向ILR查询通信对端的RID；或者将数据报文缓存到本地，待获得通信对端的RID后，再将该通信对端的RID作为目的地址，该终端的RID作为源地址，封装在该数据报文中，然后将封装后的数据报文转发到映射转发平面或广义转发平面。

步骤806，目标ILCR在分配新的RID后，向终端归属ILR发起RID注册流程，将新分配的RID带给ILR，更新ILR上终端AID-RID映射信息；

步骤807，归属ILR收到目标AGW的RID注册请求后，验证AID的合法性，并保存终端当前AID-RID的映射信息；

本步骤可以在步骤805中ILCR到归属AAA认证流程中执行。此后，终端上下行数据报文路径如D805、D806所示。

D805，下行数据报文路径：目标ILCR收到通信对端发给终端数据报文后，剥去该数据报文中封装的RID，恢复为通信对端发送的数据报文的格式后转发给目标AGW，目标AGW将该报文通过与终端数据通道发往该终端。

D806，上行数据报文路径：同D804。

此时，可能还会存在由源ILCR转发的数据报文，这是由于还未通知通信对端接入的ILCR未更新终端AID-RID映射信息导致的，这时的下行数据报文路径同D803。

步骤808，目标AGW向源AGW发送锚定DPF切换响应，完成AGW的切换；

步骤809，目标AGW向目标ILCR发起切换通知，通知目标ILCR切换完成；

步骤810，目标ILCR设置切换定时器；

步骤811，目标ILCR使用ILCR更新通信对端的方法通知通信对端接入的ILCR更新终端AID-RID映射信息；

步骤812，目标ILCR给目标AGW回应切换确认消息；

步骤813，步骤810中设置的定时时间到后，目标ILCR释放与目标AGW间的下行转发隧道；

步骤814，目标AGW释放与源AGW间的数据通道；

步骤815，源AGW释放与源ILCR间的隧道；

步骤816，目标AGW向目标基站发起上下文报告流程，将新的AGW发给目标基站，此步骤在步骤808后即可执行。

在本实施例中，源ILCR并不知道是否存在目标ILCR，以及其与目标AGW之间的隧道何时成功建立，因此源ILCR对于收到的通信对端发给终端的数据报文，会始终进行RID解封装，此时目标ILCR将不再解封装，如D803。可选的，此时也可以不用建立、使用目标AGW与目标ILCR之间的转发隧道，直接使用目标AGW与源AGW直接的隧道进行数据转发，如D801。可选的，当目标AGW与目标ILCR之间的隧道建立成功后，目标AGW可以通过源AGW通知源ILCR停止下行报文的解封装，此后下行数据报文路径为：源ILCR收到通信对端发给终端的数据报文后，转发给源AGW，源AGW通过源AGW与目标AGW之间的数据通道将数据报文转发给目标AGW，目标AGW再通过专用下行转发隧道发给目标ILCR，目标ILCR剥去该数据报文中封装的RID，恢复为通信对端发送的数据报文的格式后，将数据通过目标AGW与目标ILCR间的隧道转发给目标AGW，目标AGW再将该报文通过与终端数据通道发往该终端。

本实施例中，步骤810中设置的切换定时器，可以由源ILCR设置，也可以由源AGW设置，还可以由目标AGW设置，此时，后续的隧道释放步骤中，需要由设置定时器的网元在定时时间到后首先释放与其他网元间的数据通道及相关信息，同样适用于实施例十，具体为：

该目标AGW向该源AGW发送所述切换响应后设置定时器，或，

该源AGW收到该目标AGW发送的切换响应后设置定时器，或，

该源AGW收到该目标AGW发送的切换响应后，向源ILCR发送切换通知；该源ILCR收到目标AGW的切换通知后设置定时器，

本实施例中，步骤811不需要一定在步骤810后执行，可以在步骤805a后的任意时刻被触发执行。

在本实施例中，当目标AGW与目标ILCR间的隧道建立后，上行数据报文即从该隧道转发，如D804、D806。可选的，此时上行数据报文也可以从目标AGW与源AGW之间的隧道转发，即数据报文从目标AGW转发到源AGW，再到源ILCR。

本实施例中，目标ILCR获取通信对端的RID的方式与系统一中接入网关获取通信对端RID的方式大体相同，只需要将执行者变为目标ILCR，而在方式三、四中，目标ILCR是从源ILCR获得相关信息的。系统二的其他实施例也可采用相同方法来获得通信对端的RID。

在系统二的切换流程中ILCR接入网关更新通信对端的方法与系统一中的方法大体相同，只需将方法中的接入网关替换为ILCR。

实施例五

图9适用于切换过程中数据的转发使用ILCR之间的转发隧道，且由目标ILCR发起ILCR间转发隧道建立的场景，其具体步骤描述如下：

步骤901至903，同步骤601至603；

D901、D902，同D801、D802；

步骤904，同步骤605；

步骤905，目标ILCR根据在步骤904中获得的源ILCR的标识信息，若目标ILCR与源ILCR不相同，向源ILCR发起转发隧道的建立流程；

步骤904a，同步骤805a；

此后，终端上下行数据报文路径如D903、D904所示。

D903，下行数据报文路径：源ILCR收到通信对端发给终端数据报文后，通过转发隧道转发给目标ILCR，目标ILCR剥去该数据报文中封装的RID，恢复为通信对端发送的数据报文的格式后，再转发给目标AGW，目标AGW将该报文通过与终端数据通道发往该终端。

D904，同D804。

若步骤905与步骤904并行执行，即目标ILCR在建立与目标AGW之间的隧道过程中同时建立ILCR之间的隧道，步骤905可能在步骤904之前完成，此时下行数据报文需要在目标ILCR上先缓存，待步骤904完成后再下发给目标AGW。而此时的上行数据报文路径同D902。

步骤906至步骤912，同步骤806至步骤812；

D905、D906同D805、D806。

步骤913，步骤910中设置的定时时间到后，目标ILCR释放与源ILCR间的转发隧道；

步骤914，源ILCR释放与源AGW之间的数据通道；

步骤915，源AGW释放与目标AGW间的数据通道；

本实施例中，步骤910中设置的切换定时器，可以由源ILCR设置，也可以由源AGW设置，还可以由目标AGW设置，此时，后续的隧道释放步骤中，需要由设置定时器的网元在定时时间到后首先释放与其他网元间的数据通道及相关信息，以下同样适用于实施例六、八、九，具体为：

该目标AGW向该源AGW发送所述切换响应后设置定时器，或，

该源AGW收到该目标AGW发送的切换响应后设置定时器，或，

本实施例中，步骤911不需要一定在步骤910后执行，可以在步骤904a后的任意时刻被触发执行。

在本实施例中，当目标AGW与目标ILCR间的隧道建立后，上行数据报文即从该隧道转发，如D904、D906。可选的，此时上行数据报文也可以从目标ILCR与源ILCR之间的隧道转发。

实施例六

图10适用于切换过程中数据转发使用ILCR之间的转发隧道，且由源ILCR发起ILCR间转发隧道建立的场景，其具体步骤描述如下：

步骤1001，同步骤901；

D1001、D1002，同D901、D902。

步骤1002至步骤1005，同步骤702至705；源AGW若根据目标ILCR的标识信息判断出需要进行跨ILCR的切换，向原ILCR发送ILCR切换请求，同时携带目标ILCR标识信息；否则不执行步骤1003-1005。

此后，终端上下行数据报文路径如D1003、D1004所示。

D1003，下行数据报文路径。源ILCR收到通信对端发给终端数据报文后，剥去该数据报文中封装的RID，恢复为通信对端发送的数据报文的格式，通过转发隧道转发给目标ILCR，此时下行数据报文需要在目标ILCR上先缓存。

D1004，同D1002。

步骤1006，源AGW向目标AGW发送锚定DPF切换请求消息；

步骤1007，目标AGW向目标ILCR发起隧道建立流程；

步骤1007a，同步骤904a。此后，终端上下行数据报文路径如D1005、D1006所示。

D1005，同D903。在D1003中缓存在目标ILCR上的下行数据报文此时也需要转发给目标AGW。

D1006，同D904。

步骤1008至步骤1018，同步骤906至步骤916；

D1007、D1008同D905、D906。

本实施例中，步骤1012中设置的切换定时器，可以由源ILCR设置，也可以由源AGW设置，还可以由目标AGW设置，此时，后续的隧道释放步骤中，需要由设置定时器的网元在定时时间到后首先释放与其他网元间的数据通道及相关信息。

本实施例中，步骤1013不需要一定在步骤1012后执行，可以在步骤1007a后的任意时刻被触发执行。

在本实施例中，当目标AGW与目标ILCR间的隧道建立后，上行数据报文即从该隧道转发，如D1006、D1008。可选的，此时上行数据报文也可以从目标ILCR与源ILCR之间的隧道转发。

系统二中的切换流程中，AGW变化，不一定会导致ILCR的变化，因此源AGW需要根据目标ILCR标识信息，或者目标AGW需要根据源ILCR标识信息，判断是否发生了ILCR的变化，当ILCR未发生变化时，源ILCR与目标ILCR合一，此时不存在源ILCR与目标ILCR之间的隧道，不需要建立、删除两者间的隧道。当目标ILCR相同时，ILCR也可以根据策略决定是否为终端分配新的RID，当为终端分配新的RID时，可采用本专利的流程图。

实施例七

实施例七与在图8所示的实施例四相似，亦适用于切换过程中数据的转发使用接入网关之间的转发隧道的场景，与实施例四的流程的差异之处在于以下几点：

在步骤805a后，需要将目标ILCR新分配的RID在隧道建立流程中带给目标AGW。

步骤806’，目标AGW在收到新分配的RID后，向终端归属ILR发起RID注册流程，将新分配的RID带给ILR，更新ILR上终端AID-RID映射信息。

实施例八

实施例八与在图9所示的实施例五相似，亦适用于切换过程中数据的转发使用ILCR之间的转发隧道，且由目标ILCR发起ILCR间转发隧道建立的场景，与实施例五的流程的差异之处在于以下几点：

在步骤905a后，需要将目标ILCR新分配的RID在隧道建立流程中带给目标AGW；

步骤906’，目标AGW在收到新分配的RID后，向终端归属ILR发起RID注册流程，将新分配的RID带给ILR，更新ILR上终端AID-RID映射信息。

实施例九

实施例九与在图9所示的实施例五相似，亦适用于切换过程中数据转发使用ILCR之间的转发隧道，且由源ILCR发起ILCR间转发隧道建立的场景，实施例九的流程的差异之处在于以下几点：

步骤1007a后，需要将目标ILCR新分配的RID在隧道建立流程中带给目标AGW。

步骤1008’，目标AGW在收到新分配的RID后，向终端归属ILR发起RID注册流程，将新分配的RID带给ILR，更新ILR上终端AID-RID映射信息。

系统三中的切换流程中，AGW变化，不一定会导致ILCR的变化，因此源AGW需要根据目标ILCR标识信息，或者目标AGW需要根据源ILCR标识信息，判断是否发生了ILCR的变化，当ILCR未发生变化时，源ILCR与目标ILCR合一，此时不存在源ILCR与目标ILCR之间的隧道，不需要建立、删除两者间的隧道。当目标ILCR相同时，ILCR也可以根据策略决定是否为终端分配新的RID，当为终端分配新的RID时，可采用本专利的流程图。

图5-图10的实施例均以接入网关与ILCR之间存在动态隧道为例来阐述切换流程，上述各实施例也可以适用于接入网关与ILCR间为静态隧道的场景，此时在切换过程中，目标AGW与目标ILCR间不再需要建立动态隧道，两者之间的隧道，在两者上电时已经创建成功，其他步骤相同。目标AGW选择了目标ILCR后，可以利用两者之间的隧道通知目标ILCR有终端切换并将该终端的AID发送给目标ILCR，或目标ILCR通过检查数据报文获知有终端切换并获取该终端的AID。

系统三

图4b是应用上述身份位置分离技术的另一种Wimax系统的网络架构的示意图，图中实线表示承载面的连接，虚线表示控制面的连接。该Wimax网络架构包括接入业务网络(W-ASN)和连接业务网络(W-CSN)。W-ASN与广义转发平面之间具有数据面接口，表示为D1接口。W-CSN与广义转发平面之间也可以具有数据面接口，表示为D2。广义转发平面可以是支持RID路由和转发数据报文的分组数据网络。

W-CSN中具有AAA代理或服务器(AAA Proxy/Server)、计费服务器、互连网关设备等Wimax架构中的原有网元，还设置了身份位置寄存器(ILR)/分组转发功能(PTF)，各W-CSN中的ILR/PTF构成了映射转发平面。

W-CSN中HA和/或W-CR(核心路由器)可以保留，也可以将其功能也转移到AGW来实现。W-ASN中包括基站和AGW，其中的AGW在Wimax架构中的AGW所具有的功能实体(包含DPF功能实体)的基础上，扩展了实现SILSN所需的新功能。

本实施例中，WiMAX网络中不存在ILCR，AGW作为对外的数据通道端点，用于为终端分配RID，向ILR注册和注销终端的RID，向ILR查询通信对端的RID，维护终端及其通信对端的AID-RID映射信息，对数据报文进行RID封装和解封装，以及根据RID实现数据报文的路由和转发等功能。

与切换相关的，

所述AGW用于在终端切入时，为该终端分配新的位置标识(RID)并保存该终端身份标识(AID)与该新的RID的映射信息，根据该终端的数据报文确定该终端和通信对端的连接信息，并向该终端通信对端接入的网关发起更新该终端RID的RID更新流程；在终端切出后，释放对该终端分配的资源；以及对切入、切出终端的数据报文进行转发处理。

进一步地，切出控制模块，用于在W-ASN锚定的切换完成后，向目标AGW发送AGW切换请求；

进一步地，

该AGW的切入控制模块还用于接收源AGW主动发送的，或，从通信对端归属ILR或源AGW查询得到的该切入终端所有通信对端的AID-RID映射信息，并通知映射信息维护模块进行保存及维护；所述AGW中的切出控制模块还用于将维护的切出终端所有通信对端的AID-RID映射信息主动或根据目标AGW的查询发送到目标AGW。

进一步地，

所述AGW具有到广义转发平面的数据接口；所述AGW中的报文转发模块将收到的切出终端的上行数据报文进行RID封装后转发到映射转发平面或广义转发平面；在收到所述第二通知之前，将收到的切入终端发送的上行数据报文直接转发到源AGW，在收到所述第二通知之后，对该上行数据报文进行RID封装后转发到映射转发平面或广义转发平面。

进一步地，

实施例十

图11所示的实施例十基于以上系统三实现，适用于切换过程中数据的转发使用接入网关之间的转发隧道的场景，其具体步骤描述如下：

步骤1101，同步骤501；

此后，终端上下行数据报文路径如D1101、D1102所示。

D1101，下行数据报文路径：源AGW收到通信对端发给终端数据报文后，剥去该数据报文中封装的RID，恢复为通信对端发送的数据报文的格式后，通过源AGW与目标AGW之间的数据通道将数据报文转发给目标AGW，目标接入网关在将该报文通过与终端数据通道发往该终端。

D1102，上行数据报文路径：终端发送上行数据文给目标基站，目标基站将数据报文转发给目标AGW，目标AGW通过源AGW与目标AGW之间的数据通道将数据报文转发给源AGW，源AGW获取通信对端的AID，并查询本地缓存中的AID-RID映射信息，如查到通信对端的RID，则将该通信对端的RID作为目的地址，该终端的RID作为源地址，封装在该数据报文中，然后将封装后的数据报文转发到目标广义转发平面；如没有查到通信对端的RID，将数据报文做隧道封装后转发到映射转发平面，并向ILR查询通信对端的RID。或者将数据报文缓存到本地，待获得通信对端的RID后，再将该通信对端的RID作为目的地址，该终端的RID作为源地址，封装在该数据报文中，然后将封装后的数据报文转发到映射转发平面或广义转发平面。

步骤1102至步骤1104，同步骤502至步骤504；

此后，终端上下行数据报文路径如D1103、D1104所示。

D1103，下行数据报文路径：源AGW收到通信对端发给终端的数据报文后，通过源AGW与目标AGW之间的数据通道将数据报文转发给目标AGW，目标AGW剥去该数据报文中封装的RID，恢复为通信对端发送的数据报文的格式后，目标接入网关在将该报文通过与终端数据通道发往该终端。

D1104，上行数据报文路径：终端发送上行数据文给目标基站，目标基站将数据报文转发给目标AGW，目标AGW获取通信对端的AID，并查询本地缓存中的AID-RID映射信息，如查到通信对端的RID，则将该通信对端的RID作为目的地址，该终端的RID作为源地址，封装在该数据报文中，然后将封装后的数据报文转发到映射转发平面或广义转发平面；如没有查到通信对端的RID，将数据报文做隧道封装后转发到映射转发平面，并向ILR查询通信对端的RID。或者将数据报文缓存到本地，待获得通信对端的RID后，再将该通信对端的RID作为目的地址，该终端的RID作为源地址，封装在该数据报文中，然后将封装后的数据报文转发到映射转发平面或广义转发平面。

步骤1105至步骤1110，同步骤506至步骤511；

D1105，下行数据报文路径：目标AGW收到通信对端发给终端数据报文后，剥去该数据报文中封装的RID，恢复为通信对端发送的数据报文的格式后，目标接入网关在将该报文通过与终端数据通道发往该终端。

D1106，上行数据报文路径。同D1104。

在步骤1109前，可能还会存在由源AGW转发的数据报文，这是由于还未通知通信对端接入的网关更新终端AID-RID映射信息导致的。这时的下行数据报文路径同D1103。

步骤1111，同步骤513；

本实施例中，步骤1108中设置的切换定时器，可以由源AGW设置，此时，步骤1110中，则需要由源AGW在定时时间到后释放源AGW与目标AGW间的数据通道及相关信息。

本实施例中，步骤1109不需要一定在步骤1108后执行，可以在步骤1105后的任意时刻被触发执行。

在本实施例中，当目标AGW收到切换请求后，上行数据报文即直接从目标AGW转发，如D1104、D1106。可选的，此时上行数据报文也可以从目标AGW与源AGW之间的隧道转发，即数据报文从目标AGW转发到源AGW。

本实施例中，目标AGW获取通信对端的RID的方式同系统一中获取通信对端RID的方式。

本实施例中，接入网关更新通信对端的方法同系统一中更新通信对端的方法。

本发明的所有实施例中，都是由有目标侧的接入网关或ILCR向终端归属ILR进行终端RID注册，可选的，可以由源侧的接入网关或ILCR在与目标侧网元交互中获得目标侧网元为终端分配的RID后，向ILR进行终端RID注册。

本发明实现了基于网络的身份标识和位置分离框架下的移动性切换管理，结合移动通讯网络特点提出了简化的切换管理流程，提出了切换管理流程中优化的用户数据管理方法，不需要在接入网关、ILCR或者身份位置寄存器ILR中保留通讯对端表，不需要建立、保存和维护通信对端表的信令交互及设备处理负荷，降低了网元数据报文转发的处理负荷。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

为简化描述，以上所述不仅适用于WiMAX网络，也可以适用于其他移动通信网络。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

1.一种Wimax系统的无固定锚点的切换方法，其特征在于，该方法包括：

2.如权利要求1所述的切换方法，其特征在于：

3.如权利要求1所述的切换方法，其特征在于：

4.如权利要求1或2或3所述的切换方法，其特征在于：

5.如权利要求1或2或3所述的切换方法，其特征在于：

6.如权利要求2所述的切换方法，其特征在于：

7.如权利要求2所述的切换方法，其特征在于：

8.如权利要求2所述的切换方法，其特征在于，在该切换过程中：

9.如权利要求8所述的切换方法，其特征在于，在该切换过程中：

10.如权利要求1或2所述的切换方法，其特征在于：

11.如权利要求1或2所述的切换方法，其特征在于：

该目标AGW向该源AGW发送所述切换响应后设置定时器，或，

该源AGW收到该目标AGW发送的切换响应后设置定时器，或，

12.如权利要求1或3所述的切换方法，其特征在于：

13.如权利要求8或9所述的切换方法，其特征在于：

14.如权利要求3所述的切换方法，其特征在于，在该切换过程中：

15.如权利要求8，9或12所述的切换方法，其特征在于：

16.如权利要求2所述的切换方法，其特征在于：

17.如权利要求3所述的切换方法，其特征在于：

18.如权利要求2所述的切换方法，其特征在于，该目标AGW选择目标ILCR的方式为以下方式中的一种：

方式三、目标AGW根据自身的配置信息选择目标ILCR。

19.如权利要求2所述的切换方法，其特征在于：

20.一种可实现无固定锚点切换的Wimax系统，包括接入业务网络和连接业务网络，接入业务网络中包括基站和接入网关(AGW)，其特征在于：

21.如权利要求20所述的Wimax系统，其特征在于，所述AGW包括：

22.如权利要求21所述的Wimax系统，其特征在于：

23.如权利要求22所述的Wimax系统，其特征在于：

24.如权利要求21至23所述的Wimax系统，其特征在于，

25.如权利要求21至23所述的Wimax系统，其特征在于：

26.如权利要求21至23所述的Wimax系统，其特征在于：

27.如权利要求22所述的Wimax系统，其特征在于：

28.如权利要求27所述的Wimax系统，其特征在于：

29.如权利要求22所述的Wimax系统，其特征在于：

30.如权利要求27所述的Wimax系统，其特征在于：

31.如权利要求23述的Wimax系统，其特征在于：

32.如权利要求21至23所述的Wimax系统，其特征在于：

33.如权利要求32所述的Wimax系统，其特征在于：

34.如权利要求32所述的Wimax系统，其特征在于：

35.如权利要求22所述的Wimax系统，其特征在于，所述切入控制模块选择目标ILCR的方式为以下方式中的一种：