CN102369766B - 执行段内切换的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种执行将移动台(MS)由以太网兼容的电信网络的树形结构段(S1)的源接入点(AP1)段内切换(HO)到所述段(S1)的目标接入点(AP2)的方法，以及支持执行该方法的交换机(SW-123)。在移动台(MS)和目标接入点(AP2)之间建立联系之后，移动台(MS)发送要传送给段网关交换机(GW)的更新条目请求。由位于段(S1)的树形结构中在源接入点和目标接入点(AP1，AP2)的层级上面和段网关交换机(GW)的层级下面的交换机(SW-123)接收更新条目请求。交换机(SW-123)检查其转发数据库是否包括有包含通过更新条目请求接收的移动台(MS)地址的第一条目。如果交换机(SW-123)的转发数据库包括第一条目，交换机(SW-123)压制所述更新条目请求，并承担涉及切换(HO)的锚交换机的功能，由此锚交换机是在段(S1)的树形结构中位于高于源接入点和目标接入点(AP1，AP2)的层级并低于段网关交换机(GW)的层级中的段(S1)的交换机，并在切换(HO)之前或之后对正在进行的会话是共有的。

Description

执行段内切换的方法

技术领域

本发明涉及执行将移动台由以太网兼容(ethernet compliant)的电信网络的树形结构段的源接入点段内(intra-segment)切换到所述段的目标接入点的方法，以及在所述方法中使用的段中的交换机。

背景技术

移动网络中的重要方面是移动终端在两个接入点之间进行切换。切换过程产生需要在网络上发送的大量控制数据以更新其它网络资源。

M.Kuroda、M.Inoue、A.Okubo、T.Sakakura、K.Shimizu和F.Adachi在“可扩展移动以太网和快速垂直切换”(IEEE无线通信和网络会议(WCNC)2004、2004年3月)中描述了基于以太网的网络架构中的移动性管理。将进入移动域的平坦的基于以太网的网络架构划归到术语“移动以太网”中。移动以太网依赖于无环路、“粗树”结构的网络段，其中段网关交换机是段的根，线路或无线接入节点(WLAN、WiMAX、DSL)是段的叶子(WLAN＝无线局域网；WiMAX＝全球微波接入互联；DSL＝数字用户线路)。当前，移动以太网中的段内切换导致网络段中的大量业务。本发明的目标是在以太网兼容的电信网络的树形结构区域中提供改进的移动台的段内切换。

发明内容

本发明的目标通过执行将移动台由以太网兼容的电信网络的树状结构段的源接入点段内切换到所述段的目标接入点的方法来实现，其中段网关交换机是树状结构段的根节点，并且源接入点和目标接入点是树状结构段的叶子节点，该方法包括以下步骤：通过源接入点，对与去往或来自移动台的正在进行的会话相关联的会话业务进行中继；在移动台和目标接入点之间建立联系之后，通过移动台或目标接入点，发送要传送给段网关交换机的更新条目(entry)请求，其中更新条目请求包括移动台的地址；由位于段的树形结构中在源接入点和目标接入点的层级上面和段网关交换机的层级下面的交换机接收更新条目请求；由所述交换机检查交换机的转发数据库是否包括有包含通过更新条目请求接收的移动台地址的第一条目；如果交换机的转发数据库包括所述第一条目，通过交换机压制(squelches)所述更新条目请求，并由交换机承担涉及切换的锚切换的功能，由此锚(anchor)交换机是在段的树形结构中位于源接入点和目标接入点的层级上面并且段网关交换机的层级下面的段的交换机，并在切换之前或之后对正在进行的会话是共有的；根据所述更新登录请求，通过作为锚交换机的交换机，通过源接入点和目标接入点双播(bi-casting)要传送给移动台的会话业务；当从源接入点断开与移动台的连接时，由移动台或源接入点发送要传送给段网关交换机的取消条目请求；以及通过作为锚交换机的交换机接收并压制所述取消条目请求，并根据所述取消条目请求，终止通过源接入点将会话业务传送给移动台的路由。本发明的目标进一步由一种以太网兼容的电信网络的树形结构段的交换机来实现，用作锚交换机的交换机涉及移动台从段的源接入点至段的目标接入点的段内切换，其中段网关交换机是树形结构段的根节点，并且源接入点和目标接入点是树形结构段的叶子节点，其中锚交换机是段的交换机，交换机在段的树形结构中的位置高于源接入点和目标接入点的层级并低于段网关交换机的层级，并在切换之前和之后对正在进行的会话是共同的，其中在切换之前，由源接入点对去往和来自移动台的与正在进行的会话相关联的会话业务进行中继，交换机包括控制单元，适于接收要传送给段网关交换机的更新条目请求，其中在移动台和目标接入点之间建立联系后由移动台或目标接入点发送更新条目请求，其中更新条目请求包括移动台的地址；检查交换机的转发数据库是否包括有包含利用更新条目请求接收移动台地址的第一条目，如果交换机的转发数据库包括所述第一条目，压制所述更新条目请求，并承担涉及切换的锚交换机的功能；根据所述更新条目请求，对通过源接入点和目标接入点传送给移动台的会话业务进行双播；当断开移动台与源接入点的连接时，接收并压制要传送给段网关交换机的取消条目请求，其中取消条目请求由移动台或源接入点发送；根据所述取消条目请求，中断通过源接入点将会话业务要传送给移动台的路由。

由位于段的树状结构中高于源接入点和目标接入点的层级并低于段网关交换机的层级的交换机接收更新条目请求的步骤，是由位于更新条目请求从移动台和目标接入点分别到段网关交换机的路由路径上的一个或多个交换机执行的。一个或多个交换机执行该接收步骤的顺序对应于通过一个或多个交换机路由更新条目请求的顺序。因此，一个或多个交换机中首先发现其转发数据库包括有包含移动台地址的所述第一条目的交换机承担锚点的功能。因而，用作锚点的交换机是“合适”的锚点，也就是，在切换之前路由的正在进行的会话分组通过的最低层级的交换机。“层级最低”意味着“最接近移动台”，也就是，来自移动台的分组通过最少的路由跳数可以到达。

将以太网兼容的电信网络分成多个包括交换机(＝节点)的互连段。段的段交换机被安排成树形结构，也就是，被安排在段的树形结构中的每个交换机具有在树中层级在其之上的父节点和在树中层级在其之下的一个或多个孩子节点。树中层级最高的交换机被称为根节点，树中层级最低的交换机被称为叶子节点(按照习惯，树向下生长，而不是像自然界中的向上生长)。根节点没有父节点。它是树上操作开始的节点。从其通过下面的链接可以到达段中的所有其它节点。在图中，其被典型地画在顶部。中间节点或内部节点是具有子节点的树的任何节点，并因此不是叶节点。

段中的交换机具有路径学习功能。通过路径学习功能，在位于路由路径上的所有交换机上学习分组至目的地MAC地址的路由路径，并且一旦学习到路径，则抑制不必要的广播(MAC＝媒体接入控制)。

由用作锚交换机的交换机进行的双播(＝播放两次)涉及如下步骤：在切换过程中，也就是在正在进行会话的移动台从源接入点移动到目标接入点，用作锚交换机的交换机将与正在进行的会话相关联的载荷业务(载有语音数据、媒体数据等的会话分组)双播给源接入点和目标接入点以能够进行软交换，也就是业务损失最小的切换。

本发明提出用于移动以太网的更有效的移动性管理，从而提高网络性能和可扩展性。本发明避免了现有技术中所有切换控制分组必须通过段网关交换机进行路由的缺陷，由于其必须处理来自段网关交换机所控制的段中所有移动台的切换控制信息，这增加了段网关交换机上的控制业务载荷。锚交换机不将更新条目请求转发给段网关交换机。本发明避免了不必要的控制业务。这减轻了段网关交换机的大量控制业务。

随着在未来的移动(以太网)网络中移动终端数量和终端移动频率的增加，控制业务减少会极大提高它们的性能和可扩展性。本发明提出在移动以太网架构中减少切换相关的业务的方法。

本发明分别对在切换过程中减少和限制段中的控制业务提供了巨大的贡献。这通过锚交换机压制要传送给段网关交换机的控制业务并在切换过程中减少会话业务的双播来实现。由于现有技术的中止控制协议的处理器(CPU)仅能处理涉及控制协议的几百个分组，因此该分别实现的控制业务的减小和限制是很重要的(CPU＝中央处理单元)。

本发明在移动以太网络中提供由被切换的移动台参加的切换。移动台利用其自己唯一的MAC地址积极地参加以太网络切换。

本发明基于标准的过程。因此根据本发明的方法可用于现有的硬件，也就是网络交换机。可以根据本发明在不需要软件中处理的硬件中实现该方法。现有的硬件是重新配置的，优选地利用软件更新，以执行根据本发明的方法。因此，本发明回避了由使用软件实现的现有交换机所设置的局限性。在段网关交换机上软件实现将带宽限制到典型地小于每秒几千个更新消息。

根据本发明，通过从被切换的移动台或目标接入点发送取消条目请求，避免了不必要的双播切换的延迟，其中该延迟消耗了宝贵的网络资源。由取消条目请求触发的适时的双播切换导致用户业务的减少。因此，本发明避免了现在的切换方法的缺陷，其中老化的定时器必须到期或锚交换机只有明确地重新配置以断开与正在进行的会话相关联的载荷的双播。

由从属权利要求表示的本发明的实施方式来实现其它的优势。

根据本发明的优选实施方式，由接收的更新条目请求触发，用作锚交换机的交换机通过目标接入点产生移动台的接收地址与路由之间的映射，并将该映射作为第二条目增加到用作锚交换机的交换机的转发数据库中。用作锚交换机的交换机的所述转发数据库已经包括作为所述第一条目的通过源接入点从移动台地址到路由的映射。交换机的转发数据库中的条目指示通过哪个接入点将要传送给移动台的会话业务路由到移动台。由接收的取消条目请求触发，用作锚交换机的交换机从作为锚交换机的交换机的所述转发数据库中删除所述第一条目。

例如，根据OSI模型(OSI＝开放式系统互联)，用作锚交换机的交换机是第2层交换机。用作锚交换机的交换机包括路径学习功能，其中学习从分组到目的地MAC地址的路由路径，并将其存储在表示前述转发数据库的路径学习缓存中。

根据在该交换机的转发数据库中存在的第一条目，当发送更新条目请求时，还可以识别适于用作锚交换机的交换机。当发送取消条目请求时，根据锚交换机的转发数据库中第一条目和第二条目的存在，可优选识别作为锚交换机的交换机。

位于通过目标接入点朝向段网关交换机的更新条目请求的路由路径上的段的一个或多个第一交换机从所述更新条目请求学习移动台地址，并将与学习的地址相关联的转发条目增加到第一交换机的各个转发数据库中。此外，位于通过源接入点朝向段网关交换机的取消条目请求的路由路径上的段的一个或多个第二交换机，根据所述取消条目请求从第二交换机的各个转发数据库中删除与移动台的地址相关联的转发条目。

此外，通过所述一个或多个第一交换机从所述更新条目请求学习移动台地址的步骤可能根据标准IEEE标准802.1D-2004(条款7.8)中定义的MAC地址学习方法。MAC地址学习是桥接以太网的基本属性(IEEE＝电气和电子工程师学会)。

此外，可能的是，第二交换机将与移动台的地址相关联的转发条目替换为临时能够转发会话业务的中间状态条目，直到与用作锚交换机的交换机进行双播相关联的转发条目从用作锚交换机的交换机的转发数据库中除去为止，其中根据所述取消条目请求从第二交换机的各个转发数据库中删除转发条目。

进一步可能的是，在移动台和目标接入点之间联系的所述建立后，目标接入点发送具有源接入点的切换请求。作为对接收的切换请求的响应，源接入点将切换确认发送给目标接入点。在接收到所述切换确认后，移动台或目标接入点发送要传送给段网关交换机的所述更新条目请求。

可能的是，用作锚交换机的交换机在同一端口上接收更新条目请求和取消条目请求。

此外，用于锚交换机的交换机利用序列编号(sequence numbering)或缓冲过程来控制在移动台上双播会话业务的两个相应分组的到达时间，由此两个相应分组中的一个分组通过目标接入点到达移动台，并且两个相应分组中的另一个分组通过源接入点到达移动台。

此外，可能的是，更新条目请求和取消条目请求是没有专门载荷的以太网分组。更新条目请求和取消条目请求携带作为源地址的移动台的MAC地址，和作为目的地地址的段网关交换机的MAC地址。可能的是，每个传输更新条目请求的分组和传输取消条目请求的分组例如在分组的类型字段中包括指示符，指示符用于指示它们的状态是更新条目请求和取消条目请求分组。MAC地址学习算法仅要求源地址，也就是，移动台的MAC地址。优选地，如果(第一)更新条目请求丢失，则重新发送更新条目请求。对于取消条目请求是相同的。

可能的是，在切换中将移动台从源接入点切换到目标接入点之前，目标接入点将资源可利用性查询发送给源接入点。利用资源可利用性查询，目标接入点从源接入点请求充足的资源、特别是可用于目标接入点在移动台从源接入点切换到目标接入点之后处理正在进行的会话的充足带宽的确认消息。源接入点接收所述源可利用性查询，并且检查目标接入点是否具有可用足够资源以在移动台从源接入点切换到目标接入点后用于处理正在进行的会话。如果有充足的资源可使用，作为接收的资源可利用性查询的响应，源接入点将资源可利用性响应发送给目标接入点以确认用于切换的资源可使用。目标接入点接收所述资源可利用性响应并因此被通知充足的资源可用于切换。仅在发送肯定的资源可利用性响应后，源接入点断开与移动台的连接。

优选地，当作为锚交换机的交换机接收到取消条目请求时，用作锚交换机的交换机从与作为锚交换机的交换机相关联的转发数据库中删除第一条目，也就是，用于锚交换机的交换机断开(＝切断)双播并压制(＝放弃)取消条目请求。

附图说明

通过结合附图阅读本优选示例性实施方式的下列详细描述，可以更好地理解本发明的这些以及进一步的特点和优势，其中：

图1是基于移动以太网的电信网络的框图；

图2示出了基于移动以太网的理想网络的网络体系；

图3是在图1所示的基于以太网的电信网络中的段中进行段内切换的示意图；

图4是与根据图4的段内切换相关联的消息流顺序；

图5是转发数据库中条目的状态图。

实施方式

图1是包括根据OSI模型(OSI＝开放式系统互联)在第2层中限定的多个树形结构的网络段S1-S4的移动以太网兼容的电信网络TN。段S1-S4中的每一个通过诸如RPR(＝弹性分组环)的快速环路核心网RCN互联。段S1-S4通过段网关交换机GW与环路核心网RCN连接，其中段网关交换机GW表示段S1-S4中每一个的根节点。将每个段S1-S4配置为树形结构的接入网络。接入点AP为移动终端提供与以太网兼容的电信网络TN的通信连接。例如，接入点AP根据WLAN、WiMAX、DSL、光纤以太网、3G(＝第三代)提供接入。段网关交换机GW通过环路核心网RCN与电信网络TN的全部其它段网关交换机GW连接。除接入点AP之外，直接与接入点AP连接并位于树形结构边缘的交换机被称为边缘交换机。例如，段S1的交换机SW-H2是接纳接入点AP2和AP3的边缘交换机。位于边缘交换机(例如SW-H2)和段网关交换机GW之间的内部交换机(例如SW-H1)将帧转发给下一交换机，例如SW-H2。

移动台MS由订购诸如在段S1中提供一个或多个电信服务的服务提供商提供的语音和/或媒体通信服务、电话、VoIP、或电子邮件的电信服务的用户使用(VoIP＝基于语音的IP；IP＝国际互联网协议)。移动台MS是无线终端，例如，移动电话或用作移动软件电话的移动计算机。移动台MS当前处于通信会话100中。移动台MS将与会话100相关联的输出分组发送给接入点AP1以路由到分组的目的地址，并从接入点AP1接收与会话100相关联的输入分组，由此通过移动终端MS的通信伙伴将输入分组移交给移动终端MS。

图2示出了移动以太网的理想网络段S1的网络拓扑。在层次结构的顶部是段网关交换机GW。层次结构中在段网关交换机GW下面的第一层(＝H1)是位于H1层的交换机SW-H1。典型地，段网关交换机GW大概为层次结构第一层的5个交换机提供服务。例如，在段网关交换机GW和H1层的交换机之间典型的业务载荷可能大约为10GB/s。在层次结构第一层的交换机下面的下一层上是层次结构第二层(＝H2)的交换机SW-H2。交换机SW-H1和H2的交换机SW-H2之间的比约为1∶20，也意味着一个交换机SW-H1为大约20个H2的交换机SW-H2提供服务。交换机SW-H1和H2的交换机SW-H2之间典型的业务载荷约为大约5GB/s。H2的交换机SW-H2下面的下一层是接入点AP。典型地，每个H2的交换机SW-H2为大约100个接入点AP提供服务。H2的交换机2SW-H2与接入点AP之间典型的业务载荷约为1GB/s。段S1层次结构中的最低层为表示移动服务用户(＝MSS)的移动台MS。每个接入点AP为大约100个移动台MS提供服务。移动台MS和接入点AP之间典型的工作量约为100Mb/s。作为描述由本发明实现的减少控制业务的第一实施例，让我们假设在段S1中例如在高峰时间期间每分钟有20000个切换过程。通过本发明，这些20000个切换过程的90％可由H2的交换机SW-H2处理。这在段网关交换机GW处每秒节省了0.9×2×20000/60＝600次更新。

需要注意的是，如果在计算中包括类似于表格同步(与更新转发数据库相关联)或网络重新配置的事件，存在用于控制面的附加的减缓。此外，严格的层次拓扑对于控制面是有利的。因此，如果网络不是严格地分层级，由本发明实现的控制业务的减少将会更多。

作为描述本发明实现的潜在减少双播业务的第二实施例，让我们假设在交换机层次结构H1SW-H1处为双播。例如，在将5Mbit/s的流分发给100个接入点AP时，这导致500Mbit/s的附加业务。如果我们假设并行地有20000个激活的双播，附加的短期泛洪业务整体为10Tbit/s。通过本发明，通过将双播业务重新定位到段S1的较低层次等级上，可避免该整体业务中的大部分。

图3描述了段S1的示意图，其中移动台MS执行从源接入点AP1到目标接入节点AP2的切换HO，并保持正在进行的通信会话。目标接入点AP2和另外的接入点AP3直接与具有两个端口A和B的H2的交换机SW-23连接。源接入点AP1和H2的交换机SW-23直接与具有端口A和B和交换机SW-123连接。交换机SW-123与表示树形结构的段S1的根节点的段网关交换机GW连接。源接入点AP1、目标接入点AP2、和另外的接入点AP3是树形结构段S1的叶子节点。

所有的接入点AP1-AP3通过用于切换握手和缓冲器同步的控制网络30进行互联。在切换过程中，移动台MS、或接入点AP1、AP2(如果移动台MS已经断开连接)发送控制分组以通知其他交换机SW-12、SW-123有关到目的地的新路由。

交换机SW-123用作移动站MS切换HO的锚交换机。

锚交换机是段S1的交换机SW-123，其在段S1的树形结构中的位置在层级上高于源和目标接入点AP1、AP2并低于段网关交换机GW，并在切换HO之前和之后对正在进行的会话是共有的。在切换HO过程中，即，移动台MS从源接入点AP1移动到目标接入点AP2时，用作锚交换机的交换机SW-123将与正在进行的会话相关联的载荷业务双播给源接入点AP1和目标接入点AP2，以使具有最小业务损失的软切换HO成为可能。

对于段内切换HO，用作锚交换机的交换机SW-123包括一个或多个互联的计算机，也就是硬件平台、基于硬件平台的软件平台、和由软件和硬件平台形成的系统平台所执行的几个应用程序。通过执行这些应用程序，提供用作锚交换机的交换机SW-123的功能。当在系统平台上执行时，应用程序和这些应用程序的所选择部分组成提供下面描述的切换服务的计算机软件产品。此外，这样的计算机软件产品由存储这些应用程序或应用程序的所述选择部分构成的存储介质构成。

从功能的角度来看，交换机SW-123包括控制单元，其适于接收传送给段网关交换机GW的更新条目请求，其中在移动台MS和目标接入点AP2之间建立联系之后，由移动台MS或目标接入点AP2发送更新条目请求，由此更新条目请求包括移动台MS的地址，检查交换机SW-123的转发数据库是否包括有包含通过更新条目请求接收的移动台MS地址的第一条目，如果交换机SW-123的转发数据库包括所述第一条目，压制(＝放弃)所述更新条目请求并承担涉及切换HO的锚交换机的功能，基于所述更新条目请求，通过源接入点AP1和目标接入点AP2，将传送给移动台MS的会话业务进行双播，接收并压制传送给段网关交换机GW的取消条目请求，其中在移动台MS失去与源接入点AP1的连接时，由移动台MS或源接入点AP1发送取消条目请求，并根据所述取消条目请求，中断通过源接入点AP1对传送给移动台MS的会话业务进行路由。

类似于识别锚交换机、发送和接收更新和取消条目等的操作，可以尽可能按接近硬件的方式实现(“快速路径”)。由于时间在切换过程中是重要因素，因此这可能是有优势的。网络处理器(NP)可满足该要求：根据本发明方法所需要的操作可在这些设备中以线速(wire speed)实现。优选的，根据本发明方法所需要的操作仅通过软件更新在现有的硬件上实现。

图4是说明与移动台MS从源接入点AP1到目标接入点AP2的切换相关联的消息交换的消息序列流图。该图进一步示出了如图3所示的第2层交换机SW-12、SW-123和段网关交换机GW。一旦移动台MS与目标接入点AP2具有连接401时，目标接入点AP2将切换请求HO REQ发送给源接入点AP1。作为接收到的切换请求HO REQ的应答，源接入点AP1将切换认可HO REQ ACK发送给目标接入点AP2。在接收到发送的切换认可HO REQ ACK后，目标接入点AP2将要传送给段网关交换机GW的更新条目请求UER向段网关交换机GW进行发送。

位于目标接入点AP2和段网关交换机GW之间的路由路径上的交换机SW-12接收更新条目请求UER，并检查交换机SW-12的转发数据库是否包括有包含通过更新条目请求UER接收的移动台地址的第一条目。交换机SW-12在其转发数据库中没有发现包含有移动台MS的地址的条目，从而其将更新条目请求UER转发给朝向段网关交换机GW的下一交换机。在段S1的层次结构中下一较高的交换机SW-123接收更新条目请求UER。在接收到更新条目请求时，交换机SW-12学习移动台MS的MAC地址，并检查407交换机SW-123的转发数据库是否包括有包含通过更新条目请求UER接收的移动台MS地址的第一条目。

由于交换机SW-123已经位于网关GW和移动台MS之间通过源接入点AP1的正在进行的会话业务的路由路径上，移动台MS的地址包括在交换机SW-123的转发数据库的第一条目中。因此交换机SW-123承担涉及切换的锚交换机的功能。当传送给移动台MS的正在进行的会话408的输入业务从段网关交换机GW到达作为锚交换机的交换机SW-123时，用作锚交换机的交换机SW-123通过源接入点AP1和目标接入点AP2将传送给移动台MS的会话业务进行双播409-413。优选地，双播的分组同时414到达412、413移动台MS。这可能对于交换机没有延迟时间或者提供选择有利信号的机会是有利的。

在建立双播409-413时，可以执行从源接入点AP1至目标接入点AP2的切换。在对切换进行初始化之前，目标接入点AP2向源接入点AP1发送资源可利用性查询RAQ，以请求确认用于切换的资源可利用性。作为对接收到的资源可利用性查询RAQ的响应，源接入点AP1将作为请求确认用于切换的资源可利用性的资源可利用性响应RAR发送给目标接入点AP2。在这一点上，目标接入点AP2具有充足可使用的带宽417。接下来目标接入点AP2通过返回给目标接入点AP2的切换交换机确认419发送由源接入点AP1确认的切换交换418。

在这一点上，目标接入点AP2执行与移动台MS的接口交换420，并且源接入点AP1将取消条目请求CER发送给用作锚交换机的交换机SW-123。

相比于传统的切换方法，取消条目请求CER不是由锚交换机发送的，而是分别由移动台MS和相应的源接入点AP1发送的。其原因是移动台MS首先知道何时切换已成功完成或取消(也就是，首先进行检测的涉及切换的网络单元)。因此，移动台MS能够发送将寻址到段网关交换机GW的MAC地址的取消条目请求CER。将取消条目请求CER路由到指向段网关交换机GW单元的路径上，直到其到达用作锚交换机的交换机SW-123为止。在用作锚交换机的交换机SW-123上，压制取消条目请求CER。

从移动台MS的方向发送取消条目请求CER的另一优势是取消条目请求CER到达的端口与之前发送更新条目请求UER的端口相同。这使得其允许检查正确条目的处理更容易。

当用作锚交换机的交换机SW-123接收到取消条目请求CER时，用作锚交换机的交换机SW-123从其转发数据库中删除第一条目，也就是，断开双播并压制(＝放弃)取消条目请求CER。

图5示出了描述在交换机的转发数据库(MAC地址表)中可能的条目状态的状态图。在移动以太网架构中，交换机的转发数据库中的每个条目可以持有两个目的地。在图5中，条目由通过水平线分割圆以形成的两个半圆表示。在两个半圆中给出目的地。图5中示出的架构对于标准的MAC地址学习是完全透明的，其中标准的MAC地址学习依赖于由数据分组学习源地址。

操作从转发数据库中的空条目“-/-”50开始。该初始状态“-/-”50不持有任何目的地。通过学习MAC地址，例如通过更新条目请求5051，可以到达具有一个转发目的地“fwd”的状态“fwd/-”51(fwd＝转发)。通过使用老化定时器(ageing timer)5150，可重新到达初始状态“-/-”50。从状态“fwd/-”51开始，更新条目请求5152导向状态“fwd/fwd”52，状态“fwd/fwd”52表示具有两个目的地“fwd/fwd”的双播状态。通过取消条目请求/更新条目5251，可再次到达状态“fwd/-”51。从状态“fwd/-”51开始，取消条目请求5155导向状态“dlt/-”55，其中转发目的地“fwd”被中间状态“dit”替换。

如果在锚交换机中除去相应的双播条目之前，通过取消条目请求删除交换机中的转发条目“fwd”，在网络中会存在泛洪。这会降低网络性能。因此，将中间状态“dlt”引入到转发数据库中的条目，其中条目仍能够转发分组，但是肯能在任何时间会老化或改写。如果在网络处理器(NP)上实现上述功能，可由软件更新来改变现有的交换机以实现该中间状态“dlt”。

从状态“dlt/-”55，学习/更新条目请求5551再次导向状态“fwd/-”51。从状态“dlt”55，(快速)老化定时器5550导向初始状态“-/-”50。从双播状态“fwd/fwd”52，取消条目请求/更新条目5253导向具有转发目的地的状态“-/fwd”53。从状态“-/fwd”53，老化定时器5350导向初始状态“-/-”50。从状态“-/fwd”53，更新条目请求5352导致返回到双播状态“fwd/fwd”52。从状态“-/fwd”53，取消条目请求5354导向中间状态“-/dlt”54，而学习/更新条目请求5453导致从中间状态“-/dlt”54返回到状态“-/fwd”53。从中间状态“-/dlt”54，(快速)老化定时器5450导致返回到初始状态“-/-”50。

Claims (12)

1.一种执行将移动台（MS）由以太网兼容的电信网络（TN）的树形结构段（S1）的源接入点（AP1）段内切换（HO）到所述段（S1）的目标接入点（AP2）的方法，其中段网关交换机（GW）是树形结构段（S1）的根节点，并且源接入点（AP1）和目标接入点（AP2）是树形结构段（S1）的叶子节点，

所述方法包括以下步骤：

通过源接入点（AP1），对与去往或来自移动台（MS）的正在进行的会话相关联的会话业务（100）进行中继；

在移动台（MS）和目标接入点（AP2）之间建立联系之后，通过移动台（MS）或目标接入点（AP2），发送传送给段网关交换机（GW）的更新条目请求（UER），其中更新条目请求（UER）包括移动台（MS）的地址；

由位于段（S1）的树形结构中高于源接入点和目标接入点（AP1，AP2）的层级和低于段网关交换机（GW）的层级的交换机（SW-123）接收更新条目请求（UER）；

由所述交换机（SW-123）检查交换机（SW-123）的转发数据库是否包括有包含通过更新条目请求（UER）接收的移动台（MS）地址的第一条目；

如果交换机（SW-123）的转发数据库包括所述第一条目，通过交换机（SW-123）压制所述更新条目请求（UER），并由交换机（SW-123）承担涉及切换（HO）的锚交换机的功能，由此锚交换机是在段（S1）的树形结构中位于高于源接入点和目标接入点（AP1，AP2）的层级并低于段网关交换机（GW）的层级的段（S1）的交换机（SW-123），并在切换（HO）之前或之后对正在进行的会话是共有的；

根据所述更新条目请求（UER），通过作为锚交换机的交换机（SW-123），通过源接入点（AP1）和目标接入点（AP2）来双播要传送给移动台（MS）的会话业务；

当从源接入点（AP1）断开移动台（MS）时，由移动台（MS）或源接入点（AP1）发送要传送给段网关交换机（GW）的取消条目请求（CER）；以及

通过作为锚交换机的交换机（SW-123）接收并压制所述取消条目请求（CER），并根据所述取消条目请求（CER），终止通过源接入点（AP1）将会话业务传送给移动台（MS）的路由。

2.根据权利要求1所述的方法，其中

该方法进一步包括以下步骤：

由接收的更新条目请求（UER）触发，产生接收的移动台（MS）地址通过目标接入点（AP2）至路由的映射，并将所述映射增加为作为锚交换机的交换机（SW-123）的转发数据库的第二条目，由此所述转发数据库已经包括通过源接入点（AP1）从移动台（MS）的地址至路由的映射以作为所述第一条目，并且转发数据库中的条目指示通过哪个接入点将传送给移动台（MS）的会话业务路由至移动台（MS）；以及

由接收的取消条目请求（CER）触发，从用作锚交换机的交换机（SW-123）的所述转发数据库删除所述第一条目。

3.根据权利要求2所述的方法，其中

该方法进一步包括以下步骤：

当发送更新条目请求（UER）时，根据交换机（SW-123）的转发数据库中存在的第一条目识别适于用作锚交换机的交换机（SW-123）；以及

当发送取消条目请求（CER）时，根据锚交换机的转发数据库中存在的第一条目和第二条目识别用作锚交换机的交换机（SW-123）。

4.根据权利要求1所述的方法，其中。

该方法进一步包括以下步骤：

由位于更新条目请求（UER）的通过目标接入点（AP2）朝向段网关交换机（GW）的路由路径上的段（S1）的一个或多个第一交换机（SW-H1、SW-H2），学习来自所述更新条目请求（UER）的移动台（MS）的地址，并且将与学习的地址相关联的转发条目增加到第一交换机（SW-H1，SW-H2）的各个转发数据库中；以及

由位于取消条目请求（CER）的通过源接入点（AP1）朝向段网关交换机（GW）的路由路径上的段（S1）的一个或多个第二交换机（SW-H1、SW-H2），根据所述取消条目请求（CER）从第二交换机（SW-H1，SW-H2）的各个转发数据库删除与移动台（MS）的地址相关联的转发条目。

5.根据权利要求4所述的方法，其中

通过所述一个或多个第一交换机（SW-H1，SW-H2）从所述更新条目请求（UER）学习移动台（MS）的步骤根据在IEEE802.1中定义的MAC地址学习方法。

6.根据权利要求4所述的方法，其中

该方法进一步包括以下步骤：

将根据所述取消条目请求（CER）从第二交换机（SW-H1，SW-H2）的各个转发数据库删除的与移动台（MS）的地址相关联的转发条目替换为能够临时转发会话业务的中间状态条目（dlt），直到从用作锚交换机的交换机（SW-123）的转发数据库除去与用作锚交换机的交换机（SW-123）进行的双播相关联的转发条目为止。

7.根据权利要求1所述的方法，其中

该方法进一步包括以下步骤：

在移动台（MS）和目标接入点（AP2）之间的联系的所述建立后，由目标接入点（AP2）将切换请求（HO REQ）发送至源接入点（AP1）；作为对接收到的切换请求（HO REQ）的响应，由源接入点（AP1）将切换确认（HO REQ ACK）发送给目标接入点（AP2）；以及

在接收到所述切换确认（HO REQ ACK）后，由移动台（MS）或目标接入点（AP2）发送传送给段网关交换机（GW）的所述更新条目请求（UER）。

8.根据权利要求1所述的方法，其中

该方法进一步包括以下步骤：

在用作锚交换机的交换机（SW-123）的相同端口（A，B）上，接收更新条目请求（UER）和取消条目请求（CER）。

9.根据权利要求1所述的方法，其中

该方法进一步包括以下步骤：

利用序列编号或缓冲过程在移动台（MS）控制双播会话业务的两个相应分组的到达时间，由此两个相应分组中的一个分组通过目标接入点（AP2）到达移动台（MS），两个相应分组中的另一分组通过源接入点（AP1）到达移动台（MS）。

10.根据权利要求1所述的方法，其中

更新条目请求（UER）和取消条目请求（CER）是没有载荷的以太网分组，更新登录请求和取消登录请求携带有作为源地址的移动台（MS）的MAC地址和作为目标地址的段网关交换机（GW）的MAC地址。

11.根据权利要求1所述的方法，其中

该方法进一步包括以下步骤：

在将移动台（MS）与源接入点（AP1）断开连接之前，由目标接入点（AP2）将资源可利用性请求（RAQ）发送给源接入点（AP1）以请求对用于切换（HO）的资源可利用性的确认；

作为对接收的资源可利用性查询（RAQ）的响应，由源接入点（AP1）将作为所请求的对用于切换（HO）的资源可用性的确认的资源可利用性响应（RAR）发送给目标接入点（AP2）；并仅在接收到资源可利用性响应（RAR）后断开移动台（MS）与源接入点（AP1）的连接。

12.一种以太网兼容的电信网络（TN）的树形结构段（S1）的交换机（SW-123），用作锚交换机的所述交换机（SW-123）涉及移动台（MS）从段（S1）的源接入点（AP1）至段（S1）的目标接入点（AP2）的段内切换（HO），其中段网关交换机（GW）是树形结构段（S1）的根节点，并且源接入点（AP1）和目标接入点（AP2）是树形结构段（S1）的叶子节点，其中锚交换机是段（S1）的交换机（SW-123），交换机（SW-123）在段（S1）的树形结构中的位置高于源接入点和目标接入点（AP1，AP2）的层级并低于段网关交换机（GW）的层级，并在切换（HO）之前和之后对正在进行的会话是共同的，以及其中在切换（HO）之前，由源接入点（AP1）对去往和来自移动台的与正在进行的会话相关联的会话业务（100）进行中继，交换机（SW-123）包括控制单元（CU），适于接收传送给段网关交换机（GW）的更新条目请求（UER），其中在移动台（MS）和目标接入点（AP2）之间建立联系后由移动台（MS）或目标接入点（AP2）发送更新条目请求（UER），其中更新条目请求（UER）包括移动台（MS）的地址，检查交换机（SW-123）的转发数据库是否包括有包含利用更新条目请求（UER）接收的移动台（MS）地址的第一条目，如果交换机（SW-123）的转发数据库包括所述第一条目，压制所述更新条目请求（UER），并承担涉及切换（HO）的锚交换机的功能，根据所述更新条目请求（UER），对通过源接入点（AP1）和目标接入点（AP2）传送给移动台（MS）的会话业务进行双播，当断开移动台（MS）与源节点（AP1）的连接时，接收并压制传送给段网关交换机（GW）的取消条目请求（CER），其中取消条目请求（CER）由移动台（MS）或源接入点（AP1）发送，以及根据所述取消条目请求（CER），终止通过源接入点（AP1）将会话业务传送给移动台（MS）的路由。