CN102415143A - 用于基站之间的移动切换中的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于基站之间的切换过程的方法，优选地为Wifi/WiMAX基站。主要步骤包括以预设顺序为每个基站设置子网络，并因此预测节点接下来将要附接的网络的最可能的子网络前缀。通过预测由新网络指定的转交地址，能够加速切换过程。

Description

用于基站之间的移动切换中的方法
技术领域
本发明涉及一种用于两个网络之间的切换过程中的方法，并且更具体地涉及一种用于提高效率并确保两个不同的网络之间的平滑切换过程的方法和系统。
背景技术
如今电信和服务供应商为用户提供的多种服务需要可靠的技术方法，包括固定和移动方面。为了受益于这些服务，使用者更倾向于或更希望在不同的场所或地点以及任意时间连接至全球资讯网。
相应地，逐步并深入集成的技术能够产生在为用户提供移动连接方面的新级别的技术能力。为了具体化此类连接，已经发展了多种协议并因此配置用于支持移动连接，或为用户提供移动支持。
并且，其中一种用于该目的的最兼容的协议是移动互联网协议版本6(MIPv6)。该协议的主要功能，作为其中一种最先进的互联网协议的子集，互联网协议版本6(IPv6)允许移动节点之间以及与其它网络之间的无缝连接。换句话说，当设备或节点在IP网络之间漫游或在周围移动时，MIPv6提供并维持连接。网络移动(NEMO)是MIPv6的扩展，其中替代独立漫游的设备和节点，而是所有的节点在移动网络下聚集在一起，并且移动性将由移动路由器(MR)处理。
简言之，当移动节点加入网络，网络应用协议获得基于所述网络的配置信息。该相关功能可由动态主机配置协议(DHCP)实现。相应地，DHCP服务器发送互联网协议(IP)地址，其通常也称作转交地址(CoA)，从IP地址池获得。该地址基本上是特别分配用于已经接入网络的节点或设备的临时地址。IP地址是唯一的地址并且属于节点所在的子网络。已知该过程是耗时的，特别是当网络服务于一大的动态IP地址池、并且无数的节点不断地附接并断开于相同的网络时。这种状况尤其对于MIPv6和NEMO是相当普遍的。由于该耗时步骤，为了维持从一个网络至另一个网络的连接的切换过程因此延迟。
尽管互联网控制消息协议(ICMP)可替代传统的DHCP用作更便利并且更快速的协议，用于提供给用户有关与IP网络连接成功和失败的指示，但是该协议可能不够快以保证立即并且平滑的切换过程。
根据上文所述，本发明能够明显缓解上述切换过程中的问题。对于相关行业来说，提供一种有助于加速切换过程并因此提供立即连接或附接至新的网络的方法特别有利。
因此，本发明的主要目标是提供一种用于加速或加快从一个网络至另一个网络的切换过程的方法，因此当节点在网络之间漫游时，能够保证几乎立即的连接。
本发明的另一目的是提供一种不需要在从一个网络至另一个网络的切换过程前等待IP地址的方法。
本发明的另一目标是提供一种对由新的网络或新的附接点分配的转交地址(CoA)实施预测并因此不需要等待用于IP地址的动态主机控制协议(DHCP)消息的方法。
本发明的另一目的是提供一种通过在切换过程期间在母网络中采用系统化子网划分允许预测随后的转交地址(CoA)的方法。
参照附图所示并且在下文所述的本发明的优选的实施例，将清楚地了解本发明的其它目标和优点。
发明内容
本发明涉及一种用于基站之间的切换过程的方法，并且每个基站附接至至少一个子网络，所述方法包括以下步骤：以预设顺序设置每个子网络；基于子网络的设置，预测相邻基站的互联网协议(IP)地址的子网络前缀；基于所述子网络前缀，预测相邻基站的二级和三级地址；其中，二级地址指向下一个基站，并且三级地址指向前一个基站(S300)；利用二级地址发送ping数据包至下一个基站的IP地址，并且利用三级地址发送ping数据包至前一个基站IP地址(S400)；基于预测的二级和三级地址获得基站的转交地址(S500)。
附图说明
下面参照附图进一步理解本发明，其中：
图1示出网络的典型的分层性质；
图2示出根据本发明的优选的实施例的运作效果；以及
图3示出反映根据本发明的优选的实施例的运作效果的流程图。
具体实施方式
根据上述说明，提供对多个特定以及替代实施例的以下描述以理解本发明的创造性特征。但是本领域技术人员可以理解，本发明能够不具有这些特定细节而实施。
需要注意的是，说明书中提供的示例和标准过程是用来更好地解释本发明的运作效果和实施例，并且因此不应该认为是限制保护范围。
本发明能够在移动节点或移动网络从一个网络移动至另一个网络时，帮助加速移动IPv6(MIPv6)和网络移动(NEMO)中的切换过程，以维持连接。
通常，如图1所示，在IPv6地址分配中，主网络例如互联网服务提供商(ISP)具有32位前缀的地址范围。通常，ISP将地址范围划分为64位前缀的子网络，由此提供多达232或4,294,967,296个子网络。但是，考虑到现有网络的分层性质，可用子网络的数量将大大减少。
在本发明的一个优选的实施例中，ISP网络的架构由八层子网络组成，ISP在网络树的叶部还具有224或16,777,216个子网络。该数量足以为每个Wi-Fi/WiMax基站提供唯一的子网络。
根据上文，有224个子网络可用，系统化方法被提供用于依次为每个基站设置子网络。例如，在存在两个其它可用网络的情况中，网络2设置在网络1和网络3之间。由于基站的子网络依次排列，移动节点能够预测其下一个要附接的网络的最可能的子网络前缀。因此提供了快速的网络附接，加速程度几乎类似于具有预设静态IP地址的节点的情况。
图2与图3示出根据本发明的优选的实施例的运作效果。应该注意到，尽管运作说明集中在作为网络的附接实体的移动路由器(MR)，但是本发明中的方法也能够利用移动节点实施。
在第一阶段，如图2和图3所示，移动路由器(MR)进入网络并附接至基站。可以理解，每个网络将包括至少一个基站，并由此当节点从一个网络移动至另一个网络时，启动切换过程以连接至新的网络。网络的切换因此需要基站的切换。
通常，移动路由器从基站获得转交地址。然而，采用本发明的方法，所述移动路由器(MR)通过使用相邻基站的预测的子网络前缀，假设二级以及三级地址(S300)。如之前的一个段落中所述，借助于以预设顺序设置基站的子网络来实现该预测。二级地址指向下一个基站，并且三级地址指向序列中的前一基站。
这些地址的构造优选地通过将MAC地址转换为EUI-64节点识别符来完成。64位识别符由此用作IPv6地址的后缀。每个具有64位EUI-64后缀的64位预测前缀是在相邻网络中有效的全局唯一的IPv6地址。
应该注意到，根据本发明的另一优选的实施例，所有的基站共享相同的后缀。该优点使MR指示并由此定位在网络中其它实体间的基站的IP地址。
如图3所示，在当前网络的MR的分离期间，基于二级地址以及前一个基站的IP地址，同时在优选的存活时间(TTL)值为1的情况下利用三级地址(S400)，MR ping(探测连接)下一个基站的IP地址，以获得转交地址。在该过程中，执行检测步骤，由此ping数据包发送至下一个基站的IP地址。Ping数据包预计在TTL＝1的时间内返回响应。如果这样的话，二级地址为转交地址(S500)，并且该过程全面启动，其中MR基于预测的相邻子网络创建新的二级和三级地址组。相应地，在TTL值为1的情况下，至多一个基站返回答复，能够保证单跳限度限制。
相应地，本发明不需要等待DHCP以从网络获得IP地址，并因此加速从一个网络至另一网络的切换过程。
尽管上文给出了本发明的优选实施例的完整公开，在不背离本发明的目标和范围的基础上，能够进行多种调整、替代配置以及等效替换。本申请不以任意方式限制其范围。

Claims (9)

1.一种用于基站之间切换过程的方法，并且每个基站附接至至少一个子网络，所述方法包括以下步骤：
以预设顺序设置每个子网络；
基于子网络的设置，预测相邻基站的互联网协议(IP)地址的子网络前缀；
基于所述子网络前缀，预测相邻基站的二级和三级地址；其中，二级地址指向下一个基站，并且三级地址指向前一个基站(S300)；
基于预测的二级和三级地址获得基站的转交地址(S500)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获得转交地址进一步包括利用所述二级地址发送ping数据包至下一个基站的IP地址，以及利用所述三级地址发送ping数据包至前一个基站IP地址(S400)。
3.根据权利要求1至2所述的方法，其特征在于，发送ping数据包至下一个基站的步骤还包括在值为1的存活时间(TTL)内接收响应的步骤。
4.根据权利要求1至3所述的方法，其特征在于，如果在发送ping数据包至下一个基站的IP地址后在TTL＝1内接收到响应，那么二级地址为转交地址。
5.根据权利要求1至4所述的方法，其特征在于，这些地址的配置由转换MAC地址为EUI-64节点识别符来完成。
6.根据权利要求1至5所述的方法，其特征在于，所述基站共享相同的后缀。
7.根据权利要求1至6所述的方法，其特征在于，所述方法用于MIPv6和NEMO。
8.根据权利要求1至7所述的方法，其特征在于，所述方法用于Wi-Fi/WiMAX基站。
9.根据权利要求1至8所述的方法，其特征在于，所述方法用于同一网络中的移动。
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