CN105191369A - 在通信系统中管理终端的移动性的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种在通信系统中由第一基站管理终端的移动性的方法和装置。第一基站向位于由第一基站管理的小区中的终端分配第一地址，并且使用第一地址建立到与终端通信的外部服务器的会话。如果终端移动到由不同于第一基站的第二基站管理的小区，则第一基站确定是否在预定时间之内接收到关于由第二基站分配给终端的第二地址的信息。当在预定时间之内接收到关于第二地址的信息时，第一基站使用关于第二地址的信息通过第二基站向终端发送从外部服务器接收到的数据。

Description

在通信系统中管理终端的移动性的方法和装置

技术领域

本公开涉及一种在通信系统中管理终端的移动性的方法和装置。

背景技术

在移动通信网络中，由于终端的移动性，网络需要不断地监视终端的位置，并且将从外部网络中发送的数据无缝地转发到终端。管理终端的位置被称为用于终端的移动性管理，并且在传统的移动通信网络中，基于分层网络结构的集中式方法被用作移动性管理技术。在集中式方法中，管理用于终端的移动性的移动性代理位于核心网络中。例如，分组数据网络(PDN)网关(P-GW)被用作第三代合作伙伴计划(3GPP)系统架构演进(SAE)网络中的集中式移动性代理，并且网关GPRS支持节点(GGSN)被用作通用移动通信系统(UMTS)网络中的集中式移动性代理。

给出以上信息作为背景信息仅为了帮助对本公开的理解。关于任何以上是否可以适用为关于本公开的现有技术，没有确定已经做出，并且没有断言做出。

发明内容

技术问题

这些集中式移动性代理的使用会导致对路由的路由选择的低效、集中式移动性代理的“单个点失败(singlepointoffailure)”、核心网络中的通讯集中等等。

技术方案

为了解决以上讨论的不足，主要目标是提供一种用于在通信系统中管理终端的移动性的方法和装置。

本公开的另一方面将提供一种在通信系统中有效地执行用于终端移动性管理的绑定更新的方法和装置。

根据本公开的方面，提供一种在通信系统中由第一基站管理终端的移动性的方法。所述方法包括：向位于由第一基站管理的小区中的终端分配第一地址，并且通过使用第一地址建立到与终端通信的外部服务器的会话；如果终端移动到由不同于第一基站的第二基站管理的小区，则确定是否在预定时间之内接收到关于由第二基站分配给终端的第二地址的信息；以及如果在预定时间之内接收到关于第二地址的信息，则使用关于第二地址的信息通过第二基站将从外部服务器接收到的数据发送到终端。

根据本公开的另一方面，提供一种在通信系统中由终端发送用于移动性管理的信息的方法。所述方法包括：如果终端位于由第一基站管理的管理中则接收从第一基站分配的第一地址；基于第一地址从第一基站接收由外部服务器提供的数据；如果终端移动到由不同于第一基站的第二基站管理的小区，则接收由第二基站分配的第二地址，并且在预定时间之内向第一基站发送关于第二地址的信息；以及基于关于第二地址的信息通过第二基站从第一基站接收由外部服务器提供的数据。所述第一地址可以由第一基站使用以建立到外部服务器的会话并且通过建立的会话从外部服务器接收数据。

还根据本公开的另一方面，提供一种通信系统中的第一基站。所述第一基站包括：接收器；发送器；以及控制器，被配置为：向位于由第一基站管理的小区中的终端分配第一地址，以及通过使用第一地址建立到与终端通信的外部服务器的会话；如果终端移动到由不同于第一基站的第二基站管理的小区，则确定是否在预定时间之内在接收器处接收到关于由第二基站分配给终端的第二地址的信息；以及如果在预定时间之内接收到关于第二地址的信息，则控制发送器使用关于第二地址的信息通过第二基站将从外部服务器接收到的数据发送到终端。

根据本公开的再一方面，提供一种通信系统中的终端。所述终端包括：接收器；发送器；以及控制器，被配置为：如果位于由第一基站管理的小区中，则接收从第一基站分配的第一地址；基于第一地址通过接收器从第一基站接收由外部服务器提供的数据；如果终端移动到由不同于第一基站的第二基站管理的小区，则接收由第二基站分配的第二地址，并且控制发送器在预定时间之内向第一基站发送关于第二地址的信息；以及控制接收器基于关于第二地址的信息通过第二基站从第一基站接收由外部服务器提供的数据。所述第一地址可以由第一基站使用以建立到外部服务器的会话并且通过建立的会话从外部服务器接收数据。

本公开的其他方面、优点和显著的特征将从以下结合附图做出的公开了本公开的示例性实施例的详细说明中对本领域技术人员变得清楚。

在开始下面的“具体实施方式”部分之前，阐明本专利文件中通篇使用的特定词汇或短语的定义可能是有益的:术语“包括”及其变形指的是非限制性的包括；术语“或”是包含性的，意思是和/或；短语“与...相关联”和“与之相关联”以及它们的变形可以指包括、包括在其中、与...相互连接、包含、包含在其中、连接到或与...连接、耦接到或与...耦接、与...通信、与...协作、交织、并置、接近于、捆绑到或与...捆绑、具有、具有...的性质，等等；并且术语“控制器”指的是控制至少一个操作的任一设备、系统或其部分，这种设备可以实现在可由硬件、固件或软件、或者硬件、固件或软件中的至少两个的一些组合实现中。应该注意到，与任一特定控制器相关联的功能可以本地或远程地集中或分布。提供特定词汇和短语的定义以用于本专利文件的通篇文档，本领域普通技术人员应当理解，即便不是在大多数情况下，那么在许多情况下，这些定义也适用于现有的以及将来的对这些所定义词汇和短语的使用。

附图说明

为了更全面地理解本公开及其优点，现提供结合附图的以下描述，附图中相同的附图标记代表相同的部件：

图1示出根据本公开的示例性实施例的通信系统的配置；

图2和图3示出根据本公开的示例性实施例的通信系统的操作；

图4示出根据本公开的示例性实施例的基站的结构；

图5示出根据本公开的示例性实施例的终端的结构；

图6是示出根据本公开的示例性实施例的基站的操作的流程图；以及

图7是示出根据本公开的示例性实施例的终端的操作的流程图。

遍及附图，相似的参考标记将理解为参考相似的部分、组件和结构。

具体实施方式

下面讨论的图1到图7以及在本专利文件中用来描述本公开原理的各种实施例仅仅是示例性的，不应以限制本公开范围的方式进行解释。本领域技术人员将理解，可以在任何适当布置的系统或设备中实现本公开的原理。提供以下参照附图的描述来帮助全面理解权利要求及其等效物所限定的本公开的示例性实施例。本公开包括各种具体细节来帮助理解，但本公开些具体细节应被看作仅仅是示例性的。因此，本领域普通技术人员将认识到，可以对此处描述的实施例进行各种改变和修改而不会偏离本公开的范围和精神。此外，为清楚和简洁起见，可能省略对公知功能和结构的描述。

下面的描述及权利要求中使用的术语和词汇不局限于文献学含义，发明人使用这些数据和词汇仅仅是为了实现对本公开清楚和一致的理解。因此，对本领域技术人员应当清楚的是，以下对本公开的示例性实施例的描述仅仅是出于举例说明的目的而提供的，并非为了对权利要求及其等效物所限定的本公开进行限制。

应当理解，单数形成“一”、“一个”也包括复数对象，除非上下文给出明确地相反指示。因而，例如，当提到“一个组件表面”时，包含了一个或多个这样的表面。

关于术语“实质上”，它意思指列举的特性、参数或值不必精确地实现，而是可以发生包括例如，容差、测量误差、测量精度限度及本领域技术人员已知的其他因素的偏差或变化，总之不排除想要提供的特性的效果。

图1示出根据本公开的示例性实施例的通信系统的配置。

参照图1，根据本公开的示例性实施例的通信系统10可以包括多个基站110、120和130，能够与多个基站110、120和130中的每一个通信的终端100，以及位置注册器(又名位置服务器)160，并且还可以包括通过因特网117与终端100通信的多个服务器140和150。假定在图1中，通信系统10包括三个基站110、120和130，具有移动性并且取决于终端100的位置与三个基站110、120和130中的一个通信的终端100，以及两个服务器140和150。

第一到第三基站110、120和130中的每一个可以包括接入路由器(AR)、移动接入网关(MAG)、本地移动锚(LMA)、家庭代理(HA)和外地代理(FA)，并且执行路由选择功能和移动性代理功能。终端100可以接入第一到第三基站110、120和130中的一个，并且在以下描述中，假定终端100已经接入了第一基站110。

如果终端100接入第一基站110，则第一基站110可以向终端100分配因特网协议(IP)地址(例如，家庭地址(HoA))。使用从第一基站110分配的HoA，终端100可以建立到通过因特网117与终端100通信的服务器(例如，第一服务器140和第二服务器150)的会话。例如，终端100可以使用从第一基站110分配的HoA建立到第一服务器140的第一会话115。如果终端100移动到由第二基站120管理的小区，则可以从第二基站120向终端100分配HoA，并且终端100使用分配的HoA建立到第二服务器150的第二会话125。在这种情况下，每个用作IP通信的端的第一基站110和第二基站120可以将从第一服务器140和第二服务器150发送的数据分别转发到终端100。第一基站110和第二基站120可以每个是家庭锚(HA)，并且可以分别称作第一HA和第二HA。

第一HA110和第二HA120可以跟踪终端100的当前位置以确保IP会话的连续性，并且向管理终端100当前定位在其中的小区的基站(例如，第三基站130)转发数据。管理终端100当前定位在其中的小区的第三基站130可以最终向终端100发送转发的数据。管理终端100当前定位在其中的小区的第三基站130可以是外地锚(FA)。

终端100可以向第一HA110和第二HA120发送包括关于从第三基站130分配的IP地址的信息的绑定更新消息。然后，第一HA110和第二HA120可以取决于接收到的绑定更新消息来执行绑定更新。在执行绑定更新之后，第一HA110和第二HA120可以生成用于与第三基站130通信的通道，并且通过该通道向第三基站130发送用于终端100的数据。因此，第三基站130可以最终将接收到的数据转发到终端100。

位置注册器160是集中式服务器，并且可以管理终端100的位置。如果终端100移动到另一小区，则位置注册器160可以接收包括关于从管理终端100当前定位在其中的小区的第三基站130分配的IP地址的信息的绑定更新消息。位置注册器160可以取决于接收到的绑定更新消息来执行绑定更新。位置注册器160可以向具有将发送到终端100的数据的第一HA110和第二HA120提供终端100的位置信息。因此，第一HA110和第二HA120可以通过用于与管理终端100当前定位在其中的小区的第三基站130通信的通道发送数据。

图2和图3示出根据本公开的示例性实施例的通信系统的操作。

假定在图2中，终端100建立到由第一基站110管理的小区中的第一服务器140的第一会话115，建立到由第二基站120管理的小区中的第二服务器150的第二会话125，并且建立到由第三基站170管理的小区中的第三服务器190的第三会话135，并且第一到第三基站110、120和170每个可以是HA。

第一到第四基站110、120、170和180可以分别生成用于终端100的位置管理表200、210、220和230，以用于管理由基站自己锚定的终端100并且转发数据。位置管理表200、210、220和230的项以例如[MSID::分配的HoA::终端的当前位置]的形式配置。

包括在位置管理表中的每个项可以包括定时器。绑定更新需要在定时器到期之前执行，并且如果绑定更新在定时器期满之前执行，则定时器可以被初始化。然而，如果绑定更新不能在定时器期满之前执行，则每个用作HA的第一到第三基站110、120和170可以从位置注册器160获得终端100的位置信息并且基于位置信息向终端100发送数据。如果会话的可用时段期满，则用于会话的项可以从位置管理表中被删除，并且分配给终端100的IP地址可以分配给另一终端。

位置注册器160已经生成以用于管理终端100的位置的位置管理表250可以绑定作为终端100的标识符(ID)的MSID，以及关于从终端100当前接入的基站分配该终端100的HoA的信息。例如，在图2中，终端100可以当前位于由第四基站180管理的小区中，并且向位置注册器160发送包括从第四基站180分配的HoA4-1的绑定更新消息，从而允许位置注册器160通过绑定更新过程将位置管理表250中的关于终端100的信息更新为[MSID1::HoA4-1]。

终端100可以生成用于管理HoA的HoA表240。包括在HoA表240中的每个项可以包括HoA和已经建立了到终端100的会话的服务器的IP地址，并且可以包括定时器。定时器的值可以基于会话的服务质量(QoS)而被不同地设置。例如，分组延迟预算越小，定时器的值可以设置得越大。定时器值可以每当终端在会话中接收数据时被初始化，并且终端100可以周期性地更新HoA表240的每个项值，除非定时器期满。

使用定时器，终端100可以确定是否发送绑定更新消息。当位于由特定HA管理的小区中的时候，终端100可能未能在定时器期满之前通过被形成用于HA的会话接收数据。在这种情况下，如果终端100移动到由另一基站管理的小区，则没有绑定更新消息可以被发送到HA。

例如，在图2中，当位于由第三基站170管理的小区中时，终端100可以在定时器期满之前从第一基站110和第三基站170接收数据，但是可能在定时器期满之前未能从第二基站120接收数据。在这种情况下，如果终端100从第三基站170移动到第四基站180，则终端100可以向第一基站110和第三基站170发送包括从第四基站180分配的HoA4-1的绑定更新消息，但是可能不能向第二基站120发送绑定更新消息。

因此，第一基站110和第三基站170的位置管理表可以包括由第四基站180分配给终端100的HoA4-1，但是第二基站120的位置管理表可以不包括HoA4-1，而是代之以包括在绑定更新之前第三基站170分配给终端100的HoA3-1。在这种情况下，如果绑定更新未在定时器期满之前执行以及如果存在将发送到终端100的数据，则第二基站120可以通过从位置注册器160获得终端100的位置信息来确定终端100的当前位置。换句话说，在图3中，第二基站120可以通过从位置注册器160获得第四基站180分配给终端100的HoA4-1来更新终端100的位置管理表210。

终端100可以即使在终端100移动到由另一基站管理的小区时也向HA周期性地发送绑定更新消息。如果终端100未能在定时器期满之前在终端100的位置处通过建立到特定HA的会话来接收数据，则终端100可以在定时器期满之后不向HA发送绑定更新消息。

参照图3详细描述用于在图2的环境中向终端100发送数据的过程。

在第三服务器190通过建立到第三基站170的第三会话135向终端100发送数据的情况下，因为用于数据的接收者的地址被设置为HoA3-1所以数据可以被发送到第三基站170。当接收到数据时，第三基站170可以基于第三基站170位置管理表220将用于数据的接收者地址设置为第三基站170分配给终端100的HoA3-1，并且可以将用于数据的接收者地址设置为第四基站180分配给终端100的HoA4-1。第三基站170可以向终端100发送其发送者的地址和接收者的地址如上设置的数据。在这种情况下，可以在第三基站170和第四基站180之间创建通道。

当向第三服务器190发送数据时，终端100可以将用于数据的发送者的地址设置为从第四基站180分配的HoA4-1，将用于数据的接收者的地址设置为从第三基站170的HoA3-1，并且向第三基站170发送数据。然后，第三基站170可以接收数据并且向第三服务器190发送接收到的数据。

还可以以上述的方法执行第一服务器140、第一基站110、第四基站180和终端100当中的数据发送/接收。

第二服务器150可以通过第二基站120向终端100发送数据。在这种情况下，当从第二服务器150接收数据分组时，第二基站120可以向位置注册器160发送位置信息请求消息以获得用于终端100的位置信息。第二服务器150可以从位置注册器160接收终端100的位置信息，并且使用接收到的位置信息更新第二基站120的位置管理表210。然后，第二服务器150可以通过到第四基站180的通道向终端100转发数据。

图4示出根据本公开的示例性实施例的基站的结构。

图4中示出的基站可以是根据本公开的示例性实施例的、上述的多个基站110、120、130、170和180中的至少一个。

参照图4，基站可以包括接收器400、发送器410和控制器420。接收器400可以从第一到第三服务器140、150和190以及位置注册器160接收数据。发送器410可以向终端100发送数据。控制器420可以向终端100分配地址，使用分配的地址建立到通过因特网117与终端100通信的服务器的会话，以及执行管理和更新终端100的地址的操作。以这种方式，控制器420可以根据本公开的示例性实施例控制基站的整体操作。

图5示出根据本公开的示例性实施例的终端的结构。

参照图5，终端可以包括接收器500、发送器510和控制器520。接收器500可以从多个基站110、120、130、170和180中的任何一个接收数据。发送器510可以向多个基站110、120、130、170和180中的任何一个发送数据。控制器520可以当终端移动到另一小区的时候被从另一小区分配了地址，并且可以向基站发送关于分配的地址的信息。用这样的方式，控制器520可以根据本公开的示例性实施例控制终端的整体操作。

图6是示出根据本公开示例性实施例的基站的操作的流程图。虽然在图6中描述了例如第一基站110的操作，但是可以在任一其他基站中执行相同或类似操作。

参照图6，如果终端100位于由第一基站110管理的小区中，则第一基站110可以向终端100分配第一HoA(600)。第一基站110可以建立到通过因特网117与终端100通信的第一服务器140的会话(610)。

之后，如果终端100移动到由另一基站管理的小区，则第一基站110可以监视或确定关于由另一基站分配给终端100第二HoA的信息是否在预定时间之内被接收(620)。当在预定时间之内接收关于第二HoA的信息时，第一基站110可以使用接收到的关于第二HoA的信息更新终端100的地址(630)。

然而，在预定时间之内未接收到关于第二HoA的信息的情况下，如果存在将发送到终端100的数据(即，如果第一服务器140向终端100发送数据)，则第一基站110可以从位置注册器160请求关于第二HoA的信息(640)。随后，第一基站110可以从位置注册器160接收关于第二HoA的信息，并且基于接收到的关于第二HoA的信息更新终端100的地址(650)。

图7是示出根据本公开的示例性实施例的终端的操作的流程图。虽然在图7中描述了位于由，例如，第一基站110管理的小区中的终端100的操作，但是即使当终端100位于由另一基站管理的小区中时也可以执行相同或类似操作。

参照图7，如果第一基站110位于由第一基站110管理的小区中，则第一基站110可以被从第一基站110分配了第一HoA(700)。终端100可以向位置注册器160发送关于第一HoA的信息(710)。之后，终端100可以监视或确定是否在预定时间之内通过使用分配的第一HoA建立的会话接收到数据(720)。如果在数据在预定时间之内被接收到之后终端100移动到由另一基站管理的小区，则终端100可以被从另一基站分配第二HoA。然后，终端100可以向第一基站110发送关于分配的第二HoA的信息(730)。

如从上文描述中明显的，根据本公开的示例性实施例的基站可以通过从终端接收绑定更新消息来执行绑定更新，或者从位置注册器获得终端的位置信息。因此，当使用对延迟敏感的诸如互联网协议电话(VoIP)的会话时，基站可以基于从终端接收到的绑定更新消息来执行绑定更新，从而最小化用户可能经历的通信延迟。在对延迟不太敏感的通讯被发送和接收的环境中，诸如网络浏览或保持推送服务有效，基站可以基于从位置注册器获得的终端的位置信息执行绑定更新，从而降低执行绑定更新的频率，从而促进降低终端的耗电和网路拥塞。

虽然已经利用示例性实施例描述了本公开，但是可以向本领域技术人员建可以议各种改变和修改。意图是本公开包含这种改变和修改为属于所附权利要求的范围。

Claims (12)

1.一种在通信系统中由第一基站管理终端的移动性的方法，所述方法包括：

向位于由第一基站管理的小区中的终端分配第一地址，并且使用第一地址建立到与终端通信的外部服务器的会话；

如果终端移动到由不同于第一基站的第二基站管理的小区，则确定是否在预定时间之内接收到关于由第二基站分配给终端的第二地址的信息；以及

如果在预定时间之内接收到关于第二地址的信息，则使用关于第二地址的信息通过第二基站向终端发送从外部服务器接收到的数据。

2.如权利要求1所述的方法，还包括：

如果未在预定时间之内接收到关于第二地址的信息，则向管理终端的地址的位置注册器发送用于请求关于第二地址的信息的请求消息；以及

如果从位置注册器接收到关于第二地址的信息，则使用从位置注册器接收到的关于第二地址的信息通过第二基站向终端发送从外部服务器接收到的数据。

3.如权利要求1所述的方法，还包括：

如果在预定时间之内接收到关于第二地址的信息，则更新包括终端的标识符(ID)和第一地址的位置管理表以使得位置管理表包括终端的ID、第一地址和第二地址；

其中，如果建立的会话被终止或者如果未在预定时间之内接收到周期性地从终端发送并且包括关于最终分配给终端的第三地址的信息的消息，则包括在位置管理表中的终端的ID和第二地址被删除。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一地址被用于从外部服务器接收数据，并且第二地址被用于向第二基站发送从外部服务器接收到的数据。

5.如权利要求1所述的方法，其中，基于会话的服务质量(QoS)确定预定时间。

6.一种在无线通信系统中由终端发送用于移动性管理的信息的方法，所述方法包括：

如果终端位于由第一基站管理的小区中，则接收从第一基站分配的第一地址；

基于第一地址从第一基站接收由外部服务器提供的数据；

如果终端移动到由不同于第一基站的第二基站管理的小区，则接收由第二基站分配的第二地址，并且在预定时间之内向第一基站发送关于第二地址的信息；以及

基于关于第二地址的信息通过第二基站从第一基站接收由外部服务器提供的数据，

其中，第一地址由第一基站使用以建立到外部服务器的会话并且通过建立的会话从外部服务器接收数据。

7.如权利要求6所述的方法，还包括：

如果关于第二地址的信息未在预定时间之内发送到第一基站，则向管理终端的地址的位置注册器发送关于第二地址的信息以使得第一基站可以从位置注册器接收关于第二地址的信息。

8.如权利要求6所述的方法，其中:

如果关于第二地址的信息未在预定时间之内发送到第一基站，则由第一基站管理并且包括终端的标识符(ID)以及第一地址的位置管理表被更新为包括终端的ID、第一地址和第二地址，以及

如果会话被终止或者如果未在预定时间之内从第一基站接收到周期性地从终端发送并且包括关于最终分配给终端的第三地址的信息的消息，则包括在位置管理表中的终端的ID和第二地址被删除。

9.如权利要求6所述的方法，其中，所述第一地址被用于从外部服务器接收数据，并且第二地址被用于向第二基站发送从外部服务器接收到的数据。

10.如权利要求6所述的方法，其中，基于会话的服务质量(QoS)确定预定时间。

11.一种通信系统中的第一基站，所述第一基站被配置为执行权利要求1到5中描述的方法中的至少一个。

12.一种通信系统中的终端，所述终端被配置为执行权利要求6到10中描述的方法中的至少一个。