CN103260145A - 基于PMIPv6域内业务流切换的移动管理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于PMIPv6域内业务流切换的移动管理方法及系统，其中方法包括：步骤1，多接口移动终端接入PMIPv6域后，其LMA为其各个接口分配对应家乡地址标识符，向LMA发送用户属性消息并将其储存在用户需求管理表中；步骤2，LMA周期性地测量各接口通信链路信息，并建立接口优先级顺序表；步骤3，LMA实时统计移动切换信息，当多接口移动终端发生接口切换时，LMA根据所述用户属性消息以及通信链路QoS信息按照所述接口优先级顺序表提供区分式的业务流切换服务；步骤4，业务流切换服务完成后，LMA按照标准PMIPv6流程发送PBA至新接入的接口，并将切换至其他接口的业务流切换回该新接入的接口。

Description

基于PMIPv6域内业务流切换的移动管理方法及系统

技术领域

本发明涉及业务流分发技术领域，尤其涉及一种基于PMIPv6域内业务流切换的移动管理方法及系统。

背景技术

代理移动IPv6（PMIPv6）协议是IETF制定的基于网络的区域移动管理协议，具有无需终端支持、切换性能高、终端位置私密性、链路技术无关性及多穴支持等优点，并且能与MIPv6、HIP、MOBIKE等任意广域移动管理协议相结合，高效地实现异构融合网络环境下的终端移动性支持。目前，PMIPv6也已被实现到设备厂商的众多产品中，其实际的运营商核心网络升级改造部署也在进行当中。

尽管PMIPv6的部署可以大大提高移动管理性能，特别是域内移动切换的性能，但是由于可能引入的MN、MAG、LMA、CN之间的三角路由问题以及移动切换管理过程中二层、三层接入以及隧道路由配置等带来的固有延迟，在整个移动管理的过程中仍然会对上层应用造成及较大影响，因此急需一种方案来提高移动管理性能。

现有的基于PMIPv6协议的相关业务流切换技术主要涉及到如下专利：

专利“用于通信网络系统的自适应业务流切换方法及相应服务器”（专利号：201110004942.）提出了一种在MIPv6架构下用户触发的业务流切换方法及系统，该专利发明内容和业务流切换方案直接相关，但是并不是利用业务流切换来改善移动管理性能。

专利“业务流切换方法、系统和网络设备”（专利号：200910087426.4）提出了一种在代理移动IPv6环境下同时支持用户触发和网络触发的业务流切换方法、系统和网络设备。

专利“一种PMIPv6垂直切换方法”（专利号：201010228699.9）提出了一种在代理移动IPv6环境垂直切换的方法，该专利的方案限制于接口级的异构网络切换，不涉及业务流粒度的切换策略。

通过以上的分析可以看出，现有的基于PMIPv6相关的专利方案内容大多基于单纯的移动管理和业务流切换管理方案，均存在移动切换管理中的固有延迟产生的不良影响，影响了移动管理性能。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种基于PMIPv6域内业务流切换的移动管理方法及系统，能将移动管理和业务流切换管理巧妙地结合起来，提高移动切换的性能。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种基于PMIPv6域内业务流切换的移动管理方法，该方法包括：

步骤1，多接口移动终端通过当前移动接入网关MAG（Mobile AccessGateway）接入PMIPv6域后，多接口移动终端的本地移动锚点LMA(LocalMobile Anchor)为所述多接口移动终端的各个接口分配对应家乡地址标识符，然后所述多接口移动终端将向所述LMA发送用户属性消息，并将所述用户属性消息储存在用户需求管理表中；

步骤2，所述LMA周期性地测量所述多接口移动终端的各接口通信链路信息，并建立接口优先级顺序表，所述各接口通信链路信息包括：移动切换信息和通信链路服务质量QoS（Quality of Service）信息；

步骤3，所述LMA实时统计所述各接口通信链路信息中的移动切换信息，当所述多接口移动终端发生移动切换时，所述LMA根据所述用户属性消息以及所述各接口通信链路信息中的通信链路QoS信息按照所述接口优先级顺序表提供区分式的业务流切换服务；

步骤4，所述业务流移动切换服务完成后，所述LMA按照标准PMIPv6流程发送代理绑定响应消息PBA至所述多接口移动终端新接入的接口，并将切换至其他接口的业务流切换回该终端新接入的接口；

所述多接口移动终端是同时拥有多个异构物理网络接口的终端，以不同接入方式接入PMIPv6域网络。

进一步的，所述步骤1包括：

步骤11，所述多接口终端构造用户属性消息，并将其随机发送给当前连入域内的一个接口；

步骤12，所述一个接口接收所述用户属性消息后进行解析：根据所述用户属性消息的家乡地址标识符判断其是否属于所述PMIPv6域内的合法用户，如果是则执行步骤13，否则不转发所述用户属性消息，直接将其储存在用户需求管理表中；

步骤13，所述某一个接口转发所述用户属性消息至该域LMA，所述LMA对所述用户属性消息进行解析，提取所述用户属性消息中与用户需求相关的属性、以及优先级顺序，并将其储存在用户需求管理表中。

进一步的，所述步骤2包括：

步骤21，所述LMA截获并分析进出所述多接口移动终端各接口的每一条业务流，并将其相关业务流信息写入终端业务流切换信息管理表中；

步骤22，所述LMA周期性的统计所述多接口移动终端各接口通信链路QoS信息，并通过加权计算出总体QoS值；

步骤23，所述LMA按照所述总体QoS值和用户自定义优先级比例建立接口优先级顺序表。

进一步的，所述步骤3包括：

步骤31，当移动终端当前连入的MAG感知到移动终端发生切换时，，立即通知所述多接口移动终端的LMA；

步骤32，所述LMA根据所述用户需求管理表判断该多接口移动终端是否开启FE-PMIPv6服务，若是则直接执行步骤33，否则直接按照标准PMIPv6流程进行切换；

步骤33，所述LMA根据所述用户需求管理表选择切换方式，所述切换方式包括：缺省自动切换流程和自定义业务流切换流程；

步骤34，所述LMA根据所述接口优先级顺序表中的优先级顺序进行切换，调整下行业务流路由至各个业务流切换目标接口，对于双向通信的业务，所述LMA将下发业务流切换策略至对应接口；

步骤35，所述对应接口转发策略至所述多接口移动终端，该多接口移动终端执行策略，调整各业务流发送路由，业务流切换完成。

进一步的，所述步骤4包括：

步骤41，所述LMA根据新接入接口链路上的可用带宽计算切换返回的业务流数量；如果所述可用带宽大于步骤3中发生切换的业务流带宽之和，则执行步骤43，否则执行步骤42；

步骤42，所述LMA按照所述接口优先级顺序表中的优先级顺序，从高到低依次选择业务流切换至原接口，直到新接入的接口链路上的剩余可用带宽小于等于0.1倍的可用带宽为止，然后执行步骤43；

步骤43，所述LMA执行下行流切换策略，调整下行业务流路由至各个业务流切换目标接口，对于双向通信的业务，所述LMA将下发业务流切换策略至对应接口；

步骤44，所述新接入的接口转发策略至所述多接口移动终端，所述多接口移动终端执行策略，调整各业务流发送路由，整个业务流切换过程结束。

为实现上述发明目的，本发明还提供一种基于PMIPv6域内业务流切换的移动管理系统，该系统包括：

用户属性管理模块，多接口移动终端接入PMIPv6域后，多接口移动终端的LMA为所述多接口移动终端的各个接口分配对应家乡地址标识符，然后所述多接口移动终端将向所述LMA发送用户属性消息，并将所述用户属性消息储存在用户需求管理表中；

测量处理模块，所述LMA周期性地测量所述多接口移动终端的各接口通信链路信息，并建立接口优先级顺序表，所述各接口通信链路信息包括：移动切换信息和通信链路QoS信息；

切换模块，所述LMA实时统计所述各接口通信链路信息中的移动切换信息，当所述多接口移动终端发生移动切换时，所述LMA根据所述用户属性消息以及所述各接口通信链路信息中的通信链路QoS信息按照所述接口优先级顺序表提供区分式的业务流切换服务；

切换调整模块，所述业务移动流切换服务完成后，所述LMA按照标准PMIPv6流程发送PBA至所述多接口移动终端新接入的接口，并将切换至其他接口的业务流切换回该终端新接入的接口；

所述多接口移动终端是同时拥有多个异构物理网络接口的终端，以不同接入方式接入PMIPv6域网络。

进一步的，所述用户属性管理模块包括：

构造模块，所述多接口终端构造用户属性消息，并将其随机发送给当前连入域内的一个接口；

第一解析模块，所述一个接口接收所述用户属性消息后进行解析：根据所述用户属性消息的家乡地址标识符判断其是否属于所述PMIPv6域内的合法用户，如果是则执行第二解析模块，否则不转发所述用户属性消息，直接将其储存在用户需求管理表中；

第二解析模块，所述某一个接口转发所述用户属性消息至该域LMA，所述LMA对所述用户属性消息进行解析，提取所述用户属性消息中与用户需求相关的属性、以及优先级顺序，并将其储存在用户需求管理表中。

进一步的，所述测量处理模块包括：

分析模块，所述LMA截获并分析进出所述多接口移动终端各接口的每一条业务流，并将其相关业务流信息写入终端业务流切换信息管理表中；

计算模块，所述LMA周期性的统计所述多接口移动终端各接口通信链路QoS信息，并通过加权计算出总体QoS值；

建立模块，所述LMA按照所述总体QoS值和用户自定义优先级比例建立接口优先级顺序表。

进一步的，所述切换模块包括：

通知模块，当移动终端当前连入的MAG感知到移动终端发生切换时，立即通知所述多接口移动终端的LMA；

判断模块，所述LMA根据所述用户需求管理表判断该多接口移动终端是否开启FE-PMIPv6服务，若是则直接执行选择模块，否则直接按照标准PMIPv6流程进行切换；

选择模块，所述LMA根据所述用户需求管理表选择切换方式，所述切换方式包括：缺省自动切换流程和自定义业务流切换流程；

调整模块，所述LMA根据所述接口优先级顺序表中的优先级顺序进行切换，调整下行业务流路由至各个业务流切换目标接口，对于双向通信的业务，所述LMA将下发业务流切换策略至对应接口；

执行模块，所述对应接口转发策略至所述多接口移动终端，该多接口移动终端执行策略，调整各业务流发送路由，业务流切换完成。

进一步的，所述切换调整模块包括：

比较模块，所述LMA根据新接入接口链路上的可用带宽计算切换返回的业务流数量；如果所述可用带宽大于发生切换的业务流带宽之和，则执行调整处理模块，否则执行顺序选择模块；

顺序选择模块，所述LMA按照所述接口优先级顺序表中的优先级顺序，从高到低依次选择业务流切换至原接口，直到新接入的接口链路上的剩余可用带宽小于等于0.1倍的可用带宽为止，然后执行调整处理模块；

调整处理模块，所述LMA执行下行流切换策略，调整下行业务流路由至各个业务流切换目标接口，对于双向通信的业务，所述LMA将下发业务流切换策略至对应接口；

策略执行模块，所述新接入的接口转发策略至所述多接口移动终端，所述多接口移动终端执行策略，调整各业务流发送路由，整个业务流切换过程结束。

本发明的有益效果在于：

将移动管理和业务流切换管理巧妙地结合起来，利用业务流切换来提高移动切换的性能，从而达到整体改进PMIPv6系统部署性能的目的。

本发明若作为移动终端接入PMIPv6域的拥塞控制方案，可以用来在用户移动漫游的情况下控制业务流的接入和抛弃。

移动切换管理过程中减少了接入以及隧道路由配置等带来的固有延迟，防止了在整个移动管理的过程中对上层应用造成不良影响，提高了移动管理性能。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1是本发明的基于PMIPv6域内业务流切换的移动终端管理方法流程图；

图2是本发明的基于PMIPv6域内业务流切换的移动终端管理系统示意图；

图3是本发明网络场景示意图；

图4是本发明中的缺省自动以及用户自定义业务流切换方法流程图；

图5是本发明中终端完成移动切换过程后的处理流程图。

具体实施方式

本发明的目的是针对现有PMIPv6移动管理协议仍存在较大的固有延迟问题，提出基于PMIPv6域内业务流切换的移动终端管理方法及系统，即FE-PMIPv6（Flow Handoff Enhanced PMIPv6），使得移动管理的性能得到有力提升。

图1是本发明的基于PMIPv6域内业务流切换的移动终端管理方法流程图。如图1所示，该方法包括：

步骤1，多接口移动终端MN接入PMIPv6域后，多接口移动终端的的LMA为所述多接口移动终端的各个接口分配对应HNP家乡地址标识符，然后所述多接口移动终端将向所述LMA发送用户属性消息，主要用来预先绑定相关属性及需求，便于后续业务流切换操作使用，并将所述用户属性消息储存在用户需求管理表中；

具体包括以下步骤：

步骤1-1，多接口终端构造用户属性消息UPM（User Profile Message），并随机发送给当前连入域内的某一个MAG，消息包括如下内容字段：

终端ID：一般指设备名称；

服务选项：用来配置相关服务属性，包括：

（1）是否开启该项服务，对于不开启该项服务的用户，LMA将作为普通用户对待，此时用户在PMIPv6域中进行普通的移动管理操作；

（2）开启缺省的自动业务流切换服务还是支持用户自定义业务流切换服务，对于前者，LMA将根据默认的接口顺序进行业务流分发操作，比如：LTE高于WCDMA、WCDMA高于Wifi或者GPRS等等；（顺序用接口缩写字母表示，如“LWFG”，对于用户自定义的接口优先级的情况，优先级顺序命名方式相同）对于后者LMA将根据用户相关属性要求、接口优先级以及业务优先级来综合判定，判定方法参见步骤3-3。

上述服务选项，将按照如下字段给出对应定义：

字段“YY”表示开启FE-PMIPv6缺省的自动业务流切换服务；

字段“YN”表示开启FE-PMIPv6用户自定义的业务流切换服务；

字段“N”表示不开启FE-PMIPv6服务。

对于开启用户自定义流切换FE-PMIPv6服务的终端，进一步包括下面内容：

属性需求：

该项字段主要指的是用户对于一些固有属性的参数权重要求，比如接口耗电量、价格、连接稳定性等等；用户可以在该字段给出对应参数的相对权重，比如“3：5：7”分别代表三个参数的比例，方便业务流触发决策；

接口优先级：

该项字段主要指的是用户对于其终端接口的优先顺序，该顺序和用户对各个接口的喜好程度直接相关；接口优先级是LMA作触发切换条件判决的重要依据；

业务优先级：

该优先级顺序反映的是终端用户对运行于其上业务种类的偏好，当需要进行业务流切换以辅助移动管理的时候，LMA把业务优先级顺序作为参考依据，将优先级比较高的业务优先进行接口分发调整。

在本专利技术方案中，将业务类型分为实时、非实时和其他三类，实时业务包括实时音视频业务，例如音视频会话、视频会议，非实时主要包括文件类业务、非实时要求的视频点播业务等；其他业务主要指的是Web类的网页请求、浏览等业务；默认情况下，实时业务优先级大于非实时业务，非实时业务大于其他业务；用户亦可以按照自身需求自定义优先级顺序。优先级顺序内容在消息报文中用阿拉伯数字表示，如123分别表示实时大于非实时，非实时大于其他的顺序，其他情况以此类推。

这里需要说明的是，该用户属性消息报文格式可以由用户根据实际情况自定义实现，也可以通过如下的消息格式来定义，本专利技术方案建议通过扩展PBU（Proxy Binding Update，绑定更新）消息选项字段来实现，消息格式如表一所示：

表一

步骤1-2，终端当前接入MAG接收到用户属性消息UPM并进行解析；MAG根据消息中HNP地址来判别是否属于该PMIPv6域内合法用户，如果是则继续进行步骤1-3，如果不是则不再继续转发该消息。

步骤1-3，MAG转发用户属性消息至所属LMA，所属LMA对消息进行解析，提取其中所有和用户需求相关的属性、以及优先级顺序等信息。结合目前终端连入PMIPv6域的情况，将用户相关信息维护在一张用户需求管理表中。如表二所示：

表二

其中，接口ID一般指的是物理接口MAC地址，HNP地址是LMA分配给该用户各接口的家乡地址标识符；需要说明的是：实际情况中LMA给该终端各接口分配的HNP既可以是相同的也可以是不同的；

其他属性指的是用户属性消息UPM中的属性需求值，还进一步包括用户开启的是默认自动切换流程或者是用户自定义切换流程。

步骤2，所述LMA、MAG周期性地测量所述多接口移动终端的各接口通信链路信息并统计相关信息，建立接口优先级顺序表，所述各接口通信链路信息包括：移动切换信息和通信链路QoS信息。

具体包括以下步骤：

步骤2-1，LMA截获并分析进出终端各接口的每一条业务流，并且把其相关业务流信息写入步骤1-3中的终端业务流切换信息管理表中，主要包括业务流数量、种类以及所占带宽。如表三所示：

表三

其中，所属MAG地址指的是当前接口连入MAG的地址；业务流类型表示该条业务流所属类型，类型识别方法可以采用常规的流识别方法（比如端口识别等）；链路总体QoS状况指的是衡量当前接口通信链路质量的参考指标值，计算方法参考步骤2-2。

步骤2-2，LMA、MAG周期性的统计终端各接口通信链路QoS状况，包括端到端可用带宽、数据包延迟以及无线信号强度等等。并通过简单加权的形式计算出总体QoS状况值，汇总至表三，计算方式参考如下：

令W=αA+βB+γC,其中W代表接口的整体QoS状况，A、B、C代表各个判决因素的归一化数值（比如可用带宽、时延、信号强度等归一化值），α、β、γ分别代表A、B、C的权重，其中权重的大小可以根据用户对各属性的需求程度进行预先设定。

步骤2-3，LMA分别按照整体QoS状况和用户自定义优先级比例为每个终端用户建立不同的接口优先级顺序表，如表四所示，表中数字ω_q和ω_p反映的是由不同接口参数值之间的对应比例关系求出的归一化平均权重值，其中整体QoS状况为实时更新值，更新周期为T。

表四

步骤3，所述LMA实时统计所述各接口通信链路信息中的移动切换信息，当所述多接口移动终端发生移动切换时，所述LMA根据所述用户属性消息以及所述各接口通信链路信息中的通信链路QoS信息按照所述接口优先级顺序表提供区分式的业务流切换服务，即根据用户需求以及当前各网络接口上通信链路状况为发生移动漫游的网络接口提供区分式的业务流切换服务。

具体包括以下步骤：

3-1，当移动终端当前连入的MAG感知到移动终端发生切换时，立即通知本域内的所属LMA。

3-2，LMA首先根据步骤1-3中的用户需求管理表中的服务选项信息来判断该终端用户是否开启FE-PMIPv6服务，若是则直接执行3-3，若否则直接按照标准PMIPv6流程进行后续操作。

3-3，LMA根据步骤1-3中用户需求管理表中的其他属性信息选择采用缺省自动切换流程还是自定义业务流切换流程。分为以下两种情况：

1、缺省自动切换流程

图4是本发明中的缺省自动以及用户自定义业务流切换方法流程图。如图4所示：

i)LMA按照预先默认的接口优先级顺序进行接口选择排序，例如LTE高于3G，3G高于GPRS，GPRS高于Wifi；按顺序优先选择优先级较高的终端目前正在保持连接的接口；

ii)LMA查询步骤2-1中的业务流切换信息管理表，如果该接口上可用带宽满足所有待切换接口上业务流的要求，则将全部业务流切换至默认的最高优先级接口之上；

iii)若优先级最高的接口不能满足所有待切换接口上的业务流带宽要求，则将部分带宽占用比较高的业务流切换至优先级最高的接口；剩余业务流按照优先级顺序依次安排接口进行切换；

2、用户自定义切换流程

图5是本发明中终端完成移动切换过程后的处理流程图，如图5所示。

i)LMA按照步骤2-3中的接口优先级顺序表中的内容确定待切换接口顺序，确认的原则是将用户接口优先级需求权重和接口整体QoS状况权重结合起来，求出各个接口的综合权重，如下式所示：

ω=ω_q*ω_p*ω_s

其中，ω_s为调节因子，用来在移动管理完成后进行业务流切换的调整，主要的依据为用户网络成本和接口耗电量等因素，默认为1，用户可以按照步骤1-3中的属性需求进行自定义扩展，计算方法同ω_q，本专利方案将不再赘述。

ii)LMA按照综合权重ω值，对各个接口进行优先级排列；形成接口预选择队列；如下表五所示。同时，LMA将待切换的业务流按照步骤1-2中的用户需求业务优先级顺序形成业务预切换队列，

表五

接口ID

综合权重值

iii)如果上述接口预选择队列已经为空，则证明除发生移动切换的接口以外，当前已经没有其他接口接入PMIPv6域，则直接按照PMIPv6的标准移动管理操作进行处理；如果接口不为空，则为该目标接口建立业务流切换队列，如下表六所示，同时转到步骤iv）；

表六

业务流ID

待切换接口ID

iv）从业务流的预切换队列中取出优先级最高的业务，首先根据该业务所占带宽和目标接口上的可用带宽进行比较，这里取目前接口当前可用带宽

作为下限值。如果目标接口可用带宽值已经达到或者小于下限值，则直接放弃该目的接口，转到步骤iii，继续选择下一个备选接口；如果没有到达下界，则按照用户业务优先级顺序依次从业务流的预切换队列中取出其他业务，经过可用带宽比较以后放入正式的业务流切换队列中，直到达到目标接口可用带宽下限值或者业务流的预切换队列中的业务全部取出；

这里需要补充说明的是，若待切换接口上有两条优先级相同的业务流，进行选择的时候应该把带宽较大的业务流置于带宽较小的业务流之前，也即拥有较高的优先级别。

若经过业务流选择比较，当前高优先级接口已经达到可用带宽下限值且待切换接口上的业务流的预切换队列中仍然存在剩余业务流时，将继续循环执行步骤iv）前面的操作，将剩余业务流按照优先级顺序调整至下一个接口，同时为下一个接口建立一个正式的接口业务流切换列表；

步骤3-4，LMA根据表六中的各个接口业务流切换队列执行下行流切换策略，调整下行业务流路由至各个业务流切换目标接口；同时，对于双向通信的业务，LMA将下发业务流切换策略至对应MAG。

步骤3-5，MAG转发策略至移动终端，移动终端执行策略，调整各业务流发送路由，业务流切换完成。

步骤4，所述业务移动流切换服务完成后，所述LMA按照标准PMIPv6流程发送PBA至所述多接口移动终端新接入的接口，并将切换至其他接口的业务流切换回该终端新接入的接口。具体包括以下步骤：

步骤4-1，LMA根据新接入MAG链路上的可用带宽估计切换返回的业务流数量；如果终端新接入的MAG链路上的可用带宽B_new大于步骤3中发生切换的业务流带宽之和B_sum，则跳至步骤4-3，将所有切换至业务流切换至原接口。若B_new小于步骤3中发生切换的业务流带宽之和B_sum，执行步骤4-2；

步骤4-2，LMA按照用户优先级顺序，从表六中依次选择优先级顺序比较高的业务流优先级切换至原接口，直到新接入的MAG链路上的剩余可用带宽小于等于0.1B_new为止，然后转到步骤4-3；同时，继续监测新接入MAG上通信链路质量，直到将全部业务流切换回来为止；

步骤4-3，LMA执行下行流切换策略，调整下行业务流路由至各个业务流切换目标接口；同时，对于双向通信的业务，LMA将下发业务流切换策略至对应MAG；

步骤4-4，MAG转发策略至移动终端，移动终端执行策略，调整各业务流发送路由，整个业务流切换过程结束；

本专利涉及的方案以传统的PMIPv6框架为基础，部署于多接口移动终端上。所谓多接口移动终端，指的是同时拥有多个异构物理网络接口的终端，可以同时以不同接入方式接入PMIPv6域网络，如图3所示。

移动终端MN拥有多个接口（实例中为3个接口）这些接口可以分别通过MAG1、MAG2和MAG3接入本地所属LMA域中，并通过LMA和对端通信终端CN进行数据通信。在整个通信过场中，MN中的接口3始终与MAG3保持连接。当终端在PMIPv6域内发生移动漫游时，某个接口需要完成从一个旧MAG断开以及从接入新的MAG的过程，由于存在固有的延迟（地址配置、接入点扫描等），将会大大影响用户业务体验效果。此时可以根据用户需求信息以及当前链路状况暂时将该接口部分或者全部业务流切换至其他接口上（我们假定其他接口均已接入该PMIPv6域网络，且可并发业务），并结合业务流优先级次序等用户需求制定灵活的业务流切换决策方案，同时保证切换过程对上层应用透明。同时，MN可以在本地PMIPv6域内进行移动漫游，在移动过程中，移动切换的操作将按照标准PMIPv6的操作流程进行。

图2是本发明的基于PMIPv6域内业务流切换的移动终端管理系统示意图。如图2所示，该系统包括：

用户属性管理模块100，多接口移动终端接入PMIPv6域后，多接口移动终端的LMA为所述多接口移动终端的各个接口分配对应家乡地址标识符，然后所述多接口移动终端将向所述LMA发送用户属性消息，并将所述用户属性消息储存在用户需求管理表中；

测量处理模块200，所述LMA周期性地测量所述多接口移动终端的各接口通信链路信息，并建立接口优先级顺序表，所述各接口通信链路信息包括：移动切换信息和通信链路QoS信息；

切换模块300，所述LMA实时统计所述各接口通信链路信息中的移动切换信息，当所述多接口移动终端发生移动切换时，所述LMA根据所述用户属性消息以及所述各接口通信链路信息中的通信链路QoS信息按照所述接口优先级顺序表提供区分式的业务流切换服务；

切换调整模块400，所述业务移动流切换服务完成后，所述LMA按照标准PMIPv6流程发送PBA至所述多接口移动终端新接入的接口，并将切换至其他接口的业务流切换回该新终端接入的接口；

所述多接口移动终端是同时拥有多个异构物理网络接口的终端，以不同接入方式接入PMIPv6域网络。

进一步的，所述用户属性管理模块100包括：

构造模块101，所述多接口终端构造用户属性消息，并将其随机发送给当前连入域内的一个接口；

第一解析模块102，所述一个接口接收所述用户属性消息后进行解析：根据所述用户属性消息的家乡地址标识符判断其是否属于所述PMIPv6域内的合法用户，如果是则执行第二解析模块，否则不转发所述用户属性消息，直接将其储存在用户需求管理表中；

第二解析模块103，所述某一个接口转发所述用户属性消息至该域LMA，所述LMA对所述用户属性消息进行解析，提取所述用户属性消息中与用户需求相关的属性、以及优先级顺序，并将其储存在用户需求管理表中。

进一步的，所述测量处理模块200包括：

分析模块201，所述LMA截获并分析进出所述多接口移动终端各接口的每一条业务流，并将其相关业务流信息写入终端业务流切换信息管理表中；

计算模块202，所述LMA周期性的统计所述多接口移动终端各接口通信链路QoS信息，并通过加权计算出总体QoS值；

建立模块203，所述LMA按照所述总体QoS值和用户自定义优先级比例建立接口优先级顺序表。

进一步的，所述切换模块300包括：

通知模块301，当移动终端当前连入的MAG感知到移动终端发生切换时，立即通知所述多接口移动终端的LMA；

判断模块302，所述LMA根据所述用户需求管理表判断该多接口移动终端是否开启FE-PMIPv6服务，若是则直接执行选择模块，否则直接按照标准PMIPv6流程进行切换；

选择模块303，所述LMA根据所述用户需求管理表选择切换方式，所述切换方式包括：缺省自动切换流程和自定义业务流切换流程；

调整模块304，所述LMA根据所述接口优先级顺序表中的优先级顺序进行切换，调整下行业务流路由至各个业务流切换目标接口，对于双向通信的业务，所述LMA将下发业务流切换策略至对应接口；

执行模块305，所述对应接口转发策略至所述多接口移动终端，该多接口移动终端执行策略，调整各业务流发送路由，业务流切换完成。

进一步的，所述切换调整模块400包括：

比较模块401，所述LMA根据新接入接口链路上的可用带宽计算切换返回的业务流数量；如果所述可用带宽大于发生切换的业务流带宽之和，则执行调整处理模块，否则执行顺序选择模块；

顺序选择模块402，所述LMA按照所述接口优先级顺序表中的优先级顺序，从高到低依次选择业务流切换至原接口，直到新接入的接口链路上的剩余可用带宽小于等于0.1倍的可用带宽为止，然后执行调整处理模块；

调整处理模块403，所述LMA执行下行流切换策略，调整下行业务流路由至各个业务流切换目标接口，对于双向通信的业务，所述LMA将下发业务流切换策略至对应接口；

策略执行模块404，所述新接入的接口转发策略至所述多接口移动终端，所述多接口移动终端执行策略，调整各业务流发送路由，整个业务流切换过程结束。

现在列举一个简单的实施例：

S100在接入家乡域后，移动终端MN构造用户属性消息UPM，并随机挑选已接入PMIPv6域内的接口，将该消息发送给对应MAG。本实例中MN接入MAG1和MAG2，将对应UPM消息发送至MAG1。

用户属性消息内容主要包括终端ID和FE-PMIPv6服务选项。其中，FE-PMIPv6服务选项用来配置所需服务的相关属性。具体格式如下：

上述格式中，“wyw”表示计算机名称，“YY”表示开启方案中的缺省的FE-PMIPv6服务。“3：5：7”表示用户自定义属性需求的各项参数比例；“LWFA”表示用户自定义接口优先级顺序为“LTE>WCDMA>Wifi>WiMAX”；“123”表示用户自定义业务优先级顺序“实时业务大于次实时业务，次实时业务大于其他业务”。

S101MAG1接收到用户属性消息UPM并进行解析，首先判定发送该消息的用户是否是当前域内的合法用户。并将用户属性信息转发给所属LMA。LMA收到该消息后，对其进行解析，将与用户需求及接口优先级相关的属性存入用户需求信息管理表中。如表七

所示：

表七

其中，“wyw”表示计算机名称，“3”表示该终端接口数量为3个，其接口类型分别为无线Wifi接口、GPRS接口和WiMAX接口，“A0:88:B4:F1:D2:C4”表示的是其中一个接口的ID，也即MAC地址，“2001:cc0:2026:3::2”为LMA为各接口分配的公共HNP标识符，用以配合多接口移动管理策略。

S200LMA统计进出移动终端各接口的每条业务流的相关信息，存入终端业务流切换信息管理表中。终端业务流切换信息管理表如下图所示，其中主要记录了业务流储量、种类及所占带宽等信息，如表八所示：

表八

S201LMA和MAG1、MAG2周期性的统计移动终端MN各接口通信链路的QoS，并更新终端业务流切换信息管理表中的内容。QoS主要包括：端到端可用带宽、分组延迟及信号强度等。计算方法参考步骤2-2，本例中A、B、C分别代表可用带宽、时延和无线信号强度，取α=0.8,β=0.7,γ=0.6；

S202LMA为每个移动终端建立接口优先级顺序表，并定时更新。接口优先级顺序表如表九所示：

表九

上表分别给出了不同接口对应的整体QoS状况和用户自定义优先级权重值。

S300移动终端MN将从MAG1区域（MAG1对应AP1的覆盖范围）移动

至MAG3的区域，此时接口1将断开与MAG1-AP1的连接，当MAG1感知到移动终端MN即将发生移动切换时，立即通知本域内的所属LMA；

S301LMA收到业务流触发消息后，根据用户需求信息管理表中用户的需求，执行对应的缺省的自动切换流程。本实施例中LMA将选择将接口1上原有的业务流暂时全部切换至接口3之上，即将原来下行发送至接口1的业务流调整为发送至接口3之上；同时，对于双向通信的业务，LMA将下发业务流切换策略至对应MAG；

S302MAG3转发策略至移动终端，移动终端执行策略，调整各业务流发送路由，将将原来上行从接口1发出的业务流改为从接口3发出；第一阶段业务流切换过程完成。

S400当终端MN移动切换完成后，此时MN的接口1已经完成和MAG2-AP2的接入，即重新通过MAG2连入LMA。此时LMA将选择性地把步骤S301和步骤S302中切换至接口3的业务流切换至原接口1；

S401根据新接入MAG2无线链路上的可用带宽B_new与步S301中发生切换业务流总带宽B_sum之间的关系，分为如下两种情况：

1）若B_new大于等于B_sum，则将所有发生切换的业务流切换到原来的接口上。

2）若B_new小于B_sum，则按照用户优先级顺序，依次选择优先级较高的业务流切换原来的接口上。

本实施例中，B_new大于等于B_sum，也即新连入的MAG2通信链路的QoS很好，此时，LMA将直接执行路由调整策略，将下行业务流切换回接口1；同时，对于双向通信的业务，LMA将下发业务流切换策略至对应MAG；

S402MAG3转发策略至移动终端，移动终端执行策略，调整各业务流发送路由策略，将此时上行从接口3发出的业务流改为从接口1发出，整个业务流切换过程结束。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于PMIPv6域内业务流切换的移动终端管理方法，其特征在于，包括：

步骤1，多接口移动终端接入PMIPv6域后，多接口移动终端的的LMA为所述多接口移动终端的各个接口分配对应家乡地址标识符，然后所述多接口移动终端将向所述LMA发送用户属性消息，并将所述用户属性消息储存在用户需求管理表中；

步骤2，所述LMA周期性地测量所述多接口移动终端的各接口通信链路信息，并建立接口优先级顺序表，所述各接口通信链路信息包括：移动切换信息和通信链路QoS信息；

步骤3，所述LMA实时统计所述各接口通信链路信息中的移动切换信息，当所述多接口移动终端发生移动切换时，所述LMA根据所述用户属性消息以及所述各接口通信链路信息中的通信链路QoS信息按照所述接口优先级顺序表提供区分式的业务流切换服务；

步骤4，所述业务流移动切换服务完成后，所述LMA按照标准PMIPv6流程发送PBA至所述多接口移动终端新接入的接口，并将切换至其他接口的业务流切换回该新接入的接口；

所述多接口移动终端是同时拥有多个异构物理网络接口的终端，以不同接入方式接入PMIPv6域网络。

2.如权利要求1所述的基于PMIPv6域内业务流切换的移动终端管理方法，其特征在于，所述步骤1包括：

步骤11，所述多接口终端构造用户属性消息，并将其随机发送给当前连入域内的一个接口；

步骤12，所述一个接口接收所述用户属性消息后进行解析：根据所述用户属性消息的家乡地址标识符判断其是否属于所述PMIPv6域内的合法用户，如果是则执行步骤13，否则不转发所述用户属性消息，直接将其储存在用户需求管理表中；

步骤13，所述某一个接口转发所述用户属性消息至所述LMA，所述LMA对所述用户属性消息进行解析，提取所述用户属性消息中与用户需求相关的属性、以及优先级顺序，并将其储存在用户需求管理表中。

3.如权利要求1所述的基于PMIPv6域内业务流切换的移动终端管理方法，其特征在于，所述步骤2包括：

步骤21，所述LMA截获并分析进出所述多接口移动终端各接口的每一条业务流，并将其相关业务流信息写入终端业务流切换信息管理表中；

步骤22，所述LMA周期性的统计所述多接口移动终端各接口通信链路QoS信息，并通过加权计算出总体QoS值；

步骤23，所述LMA按照所述总体QoS值和用户自定义优先级比例建立接口优先级顺序表。

4.如权利要求1所述的基于PMIPv6域内业务流切换的移动终端管理方法，其特征在于，所述步骤3包括：

步骤31，当移动终端当前连入的MAG感知到移动终端发生切换时，立即通知所述多接口移动终端的LMA；

步骤32，所述LMA根据所述用户需求管理表判断该多接口移动终端是否开启FE-PMIPv6服务，若是则直接执行步骤33，否则直接按照标准PMIPv6流程进行切换；

步骤33，所述LMA根据所述用户需求管理表选择切换方式，所述切换方式包括：缺省自动切换流程和自定义业务流切换流程；

步骤34，所述LMA根据所述接口优先级顺序表中的优先级顺序进行切换，调整下行业务流路由至各个业务流切换目标接口，对于双向通信的业务，所述LMA将下发业务流切换策略至对应接口；

步骤35，所述对应接口转发策略至所述多接口移动终端，该多接口移动终端执行策略，调整各业务流发送路由，业务流切换完成。

5.如权利要求1所述的基于PMIPv6域内业务流切换的移动终端管理方法，其特征在于，所述步骤4包括：

步骤41，所述LMA根据新接入接口链路上的可用带宽计算切换返回的业务流数量；如果所述可用带宽大于步骤3中发生切换的业务流带宽之和，则执行步骤43，否则执行步骤42；

步骤42，所述LMA按照所述接口优先级顺序表中的优先级顺序，从高到低依次选择业务流切换至原接口，直到新接入的接口链路上的剩余可用带宽小于等于0.1倍的可用带宽为止，然后执行步骤43；

步骤43，所述LMA执行下行流切换策略，调整下行业务流路由至各个业务流切换目标接口，对于双向通信的业务，所述LMA将下发业务流切换策略至对应接口；

步骤44，所述新接入的接口转发策略至所述多接口移动终端，所述多接口移动终端执行策略，调整各业务流发送路由，整个业务流切换过程结束。

6.一种基于PMIPv6域内业务流切换的移动终端管理系统，其特征在于，包括：

用户属性管理模块，多接口移动终端接入PMIPv6域后，多接口移动终端的LMA为所述多接口移动终端的各个接口分配对应家乡地址标识符，然后所述多接口移动终端将向所述LMA发送用户属性消息，并将所述用户属性消息储存在用户需求管理表中；

测量处理模块，所述LMA周期性地测量所述多接口移动终端的各接口通信链路信息，并建立接口优先级顺序表，所述各接口通信链路信息包括：移动切换信息和通信链路QoS信息；

切换模块，所述LMA实时统计所述各接口通信链路信息中的移动切换信息，当所述多接口移动终端发生接口切换时，所述LMA根据所述用户属性消息以及所述各接口通信链路信息中的通信链路QoS信息按照所述接口优先级顺序表提供区分式的业务流切换服务；

切换调整模块，所述业务流切换服务完成后，所述LMA按照标准PMIPv6流程发送PBA至所述多接口移动终端新接入的接口，并将切换至其他接口的业务流切换回该新接入的接口；

所述多接口移动终端是同时拥有多个异构物理网络接口的终端，以不同接入方式接入PMIPv6域网络。

7.如权利要求6所述的基于PMIPv6域内业务流切换的移动终端管理系统，其特征在于，所述用户属性管理模块包括：

构造模块，所述多接口终端构造用户属性消息，并将其随机发送给当前连入域内的一个接口；

第一解析模块，所述一个接口接收所述用户属性消息后进行解析：根据所述用户属性消息的家乡地址标识符判断其是否属于所述PMIPv6域内的合法用户，如果是则执行第二解析模块，否则不转发所述用户属性消息，直接将其储存在用户需求管理表中；

第二解析模块，所述某一个接口转发所述用户属性消息至所述LMA，所述LMA对所述用户属性消息进行解析，提取所述用户属性消息中与用户需求相关的属性、以及优先级顺序，并将其储存在用户需求管理表中。

8.如权利要求6所述的基于PMIPv6域内业务流切换的移动终端管理系统，其特征在于，所述测量处理模块包括：

分析模块，所述LMA截获并分析进出所述多接口移动终端各接口的每一条业务流，并将其相关业务流信息写入终端业务流切换信息管理表中；

计算模块，所述LMA周期性的统计所述多接口移动终端各接口通信链路QoS信息，并通过加权计算出总体QoS值；

建立模块，所述LMA按照所述总体QoS值和用户自定义优先级比例建立接口优先级顺序表。

9.如权利要求6所述的基于PMIPv6域内业务流切换的移动终端管理系统，其特征在于，所述切换模块包括：

通知模块，当移动终端当前连入的MAG感知到移动终端发生切换时，立即通知所述多接口移动终端的LMA；

判断模块，所述LMA根据所述用户需求管理表判断该多接口移动终端是否开启FE-PMIPv6服务，若是则直接执行选择模块，否则直接按照标准PMIPv6流程进行切换；

选择模块，所述LMA根据所述用户需求管理表选择切换方式，所述切换方式包括：缺省自动切换流程和自定义业务流切换流程；

调整模块，所述LMA根据所述接口优先级顺序表中的优先级顺序进行切换，调整下行业务流路由至各个业务流切换目标接口，对于双向通信的业务，所述LMA将下发业务流切换策略至对应接口；

执行模块，所述对应接口转发策略至所述多接口移动终端，该多接口移动终端执行策略，调整各业务流发送路由，业务流切换完成。

10.如权利要求6所述的基于PMIPv6域内业务流切换的移动终端管理系统，其特征在于，所述切换调整模块包括：

比较模块，所述LMA根据新接入接口链路上的可用带宽计算切换返回的业务流数量；如果所述可用带宽大于发生切换的业务流带宽之和，则执行调整处理模块，否则执行顺序选择模块；

顺序选择模块，所述LMA按照所述接口优先级顺序表中的优先级顺序，从高到低依次选择业务流切换至原接口，直到新接入的接口链路上的剩余可用带宽小于等于0.1倍的可用带宽为止，然后执行调整处理模块；

调整处理模块，所述LMA执行下行流切换策略，调整下行业务流路由至各个业务流切换目标接口，对于双向通信的业务，所述LMA将下发业务流切换策略至对应接口；

策略执行模块，所述新接入的接口转发策略至所述多接口移动终端，所述多接口移动终端执行策略，调整各业务流发送路由，整个业务流切换过程结束。

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