CN106792935B - 一种用户站点跨小区切换时实现用户数据接续传输的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用户站点发生跨小区切换时实现用户数据接续传输的方法,包括:在无线网络小区AP中构造接续导向表;当用户站点发生跨小区切换时,配置AP中的接续导向表;切换发生时用户站点正在传输的数据按接续导向表进行转发。本发明还公开了一种无线网络小区的AP,该AP通过在现行AP中构造接续导向表而实现。通过本发明,将可实现用户在跨越无线网络小区时正在传输的数据流的不间断传输,提高用户使用无线网络上网时的用户体验。

Description

一种用户站点跨小区切换时实现用户数据接续传输的方法
技术领域
本发明涉及无线网络通信的领域,特别涉及无线网络系统中用户站点跨小区切换的实现。
背景技术
随着无线通信技术和网络技术的不断发展,无线网络得到了越来越多的应用,除了蜂窝通信技术外,已经提出了多种适合于不同场景的无线网络技术、并在相应的场景中得到了应用,如:能够在一个小的覆盖区域实现快速数据通信的WiFi技术、能够实现很多个节点接入的ZigBee技术等,已提出了一种超高速无线局域网技术(EUHT技术),该技术能够提供比WiFi技术更高的数据速率、和能够提供对用户移动速度的支持,比WiFi技术具有更大的覆盖、支持更大的移动速度、提供更高的数据速率,目前该技术已经应用于高铁系统的上网、农村地区的无线宽带接入等。另外,可以预期,随着无线通信技术和网络技术的发展,还会有更多的适用于特定场景的无线网络技术将涌现出来。
上述无线网络技术虽然能够使处于一个覆盖区域内的无线用户达到相应的通信性能,但却通常不能支持用户在无线网络之间发生跨小区切换时用户数据流的接续。如:一个WiFi用户站点离开当前的WiFi小区、进入到相邻的WiFi小区时,目前的WiFi标准并不支持用户当前正在传输的数据在新的 WiFi小区中得到接续,实际上,用户站点通过原WiFi小区的接入点(AP)与互联网的站点传输数据将被中断。此后,用户在新的WiFi小区中若要持续原来的业务,需要对原来的数据连接进行重新连接,因而,将严重影响用户在移动状态下使用无线网络上网时的用户体验。对于用户跨越非同种的无线网络小区的情形,则更是如此。如:当用户离开EUHT小区而进入WiFi小区时,当前正在传输的业务,更难在新小区中得到接续。
尽管上述无线网络小区可能会采用不同的物理层和MAC层技术,但考虑到它们都具有如下共同的特点:它们都通过IP协议连接到一个共同的外部网络(该外部网络最典型的例子就是互联网)上实现上网。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题,本发明提供一种用户站点发生跨小区切换时实现用户数据接续传输的方法,包括:
在无线网络小区接入点AP中构造接续导向表;
当用户站点发生跨小区切换时,配置接入点AP中的接续导向表;
切换发生时用户站点正在传输的数据按接续导向表进行转发。
所述AP中的接续导向表,包括:
转出导向表,用于查找接续转发的下一跳站点的网络层地址:AP接收到由本小区用户站点的对向站点发往该用户站点的数据包后,通过对该表的搜索,对于原在本小区但已切换到其它小区的用户站点,可以找到对该数据包进行接续转发的下一跳站点的网络层地址;
当AP所在小区包含配置本地IP地址的用户站点时,还包括:
转入表,用于查找出用户站点在本小区的本地IP地址:对于切换接入本小区、且配置了本地IP地址的用户站点,当AP接收到其它AP发送给它的接续转发数据包时,通过对该表的搜索,找出该用户站点在本小区的本地IP 地址。
所述转出导向表,包括:
如下所示的无线转发表
和转出表
虚拟连接号 转出目标站点全局IP地址
或者,如下所示的无线转发表
表中的虚拟连接号,是AP为离开自身覆盖小区的用户站点配置的一个标号。
所述转入表,具体为:
当用户站点发生跨小区切换时,配置AP中的接续导向表,具体为:
用户站点或/和原小区AP或/和新小区AP向外部网络中的专用服务器上报信息,由该专用服务器对AP中的接续导向表进行配置;
或者,用户站点、原小区AP、新小区AP之间通过信令交换信息,实现对AP中的接续导向表的配置。
通过查询所述配置的接续导向表,AP不仅能找到转发正向传输数据包的下一跳站点的地址,而且能找到转发逆向传输数据包的下一跳站点的地址;
其中,正向传输是指由用户站点的对向站点到用户站点的数据传输,逆向传输是指由用户站点到其对向站点的数据传输。
所述切换发生时用户站点正在传输的数据按接续导向表进行转发,具体为:
除了原小区AP与用户站点的对向站点之间的数据包发送外,各个站点均采用IPin IP的方式封装转发的数据包、然后发送给下一跳站点,该IP in IP 包中封装的原始IP包是:用户站点还在原小区时原小区AP与用户站点之间发送的数据包。
依据所述按接续导向表进行转发的数据,用户站点得到逆向传输数据包的下一跳站点的地址,包括:
用户站点在接收到由其上一跳站点转发的正向传输的IP in IP包后,将该 IP inIP包的源地址作为它逆向传输数据包时的下一跳站点的地址。
为达到上述目的,本发明提供了一种无线网络小区的AP,具体为:
设置有接续导向表,该接续导向表至少包含转出导向表,用于查找接续转发的下一跳站点的网络层地址:AP接收到由本小区用户站点的对向站点发往该用户站点的数据包后,通过对该表的搜索,对于原在本小区但已切换到其它小区的用户站点,可以找到对该数据包进行接续转发的下一跳站点的网络层地址;AP所在的小区包含配置本地IP地址的用户站点时,该接续导向表还包含转入表,用于查找出用户站点在本小区的本地IP地址:对于切换接入本小区、且配置了本地IP地址的用户站点,当AP接收到其它AP发送给它的接续转发数据包时,通过对该表的搜索,可以找出该用户站点在本小区的本地IP地址。
所述转出导向表,包括:
AP为离开自身小区、进入新小区的用户站点配置虚拟连接号或配置转出目标站点地址的无线转发表,对于所在小区中未发生切换的用户站点,AP通过该无线转发表能实现正常的无线转发功能。
本发明还提供了一种无线网络的终端,包括:
IP地址解析模块,用于:在确认接收到的IP in IP包中封装的原始IP包是一个发往自己的接续转发数据包后,将上述IP in IP包的源地址作为终端逆向传输数据包的下一跳站点的地址。
综上所述,本发明提出一种跨越无线网络小区的切换时,实现用户正在传输的数据流在新小区中得到接续的方法。在当前的无线网络小区中使用该方法,可以大幅提升用户在移动状态中使用无线网络上网时的用户体验。
附图说明
图1是本发明实施例提供的用户站点发生跨小区切换的示意图;
图2是本发明实施例提供的跨小区切换实现用户数据接续传输的方法流程图;
图3是本发明实施例提供的接入点AP设备的结构示意图。
具体实施方式
本发明提出一种当用户站点在无线网络小区间发生跨小区切换时实现当前正在传输的数据接续传输的方法。
在本发明提出的方法中,无线网络小区由一台接入点(AP)和若干用户站点所构成。该AP通过采用一种无线通信技术实现对小区内的用户站点的无线覆盖,并且,AP还连接到外部网络,从而,可以实现小区中的用户站点到外部网络的上网。所述AP对小区内的用户站点的无线覆盖,既包括AP作为中心基站对小区中的所有用户站点均可实现直接的物理信号覆盖的情形,也包括AP可以通过或者直接覆盖、或者多跳传输的方式对小区中的所有用户站点均可实现无线连接的情形,如:该小区为无线mesh网络(无线网状网络)小区的情形。
在本发明提出的方法中,存在一些无线网络小区,这些无线网络小区通过各自的AP连接到一个共同的外部网络。这些无线网络小区可以是采用同种无线通信技术的无线网络小区,也可以是采用不同种无线通信技术的无线网络小区。这里的同种无线通信技术是指采用同一物理层和MAC层无线通信标准的技术,不同种无线通信技术是指采用不同的物理层和/或MAC层无线通信标准的技术。
这些无线网络小区所连接到的共同的外部网络的一个典型例子是互联网。
在本发明提出的方法中,无线网络小区的AP是指无线网络小区中一方面能够实现对用户站点的无线覆盖、另一方面又连接到外部网络、能够实现与外部网络通信的站点。这一站点在不同的无线通信协议中可能有不同的称呼。
在本发明提出的方法中,无线网络小区中的站点和无线网络小区所连接到的外部网络均支持IP协议,包括但不限于IPv4协议、IPv6协议。
在本发明提出的方法中,当用户站点接入到某个无线网络小区时,由某一站点、通常是AP对用户站点分配IP地址,用户站点所配置的IP地址分为全局IP地址和本地IP地址两种类型。一般而言,AP会对无线网络小区中的用户站点或者全部配置全局IP地址、或者全部配置本地IP地址,据此,将无线网络小区分为配置全局IP地址的小区和配置本地IP地址的小区两种类型,在本发明的描述中,这两种类型的小区也分别简称为全局IP小区和本地IP小区。
在特殊情况下,AP也可以对其小区中的一部分用户站点配置全局IP地址,对其它的用户站点配置本地IP地址。在本发明的描述中,为了表述的方便,这样的小区也称为本地IP小区,相应的AP也称为本地IP小区的AP。
在本发明提出的方法中,对于本地IP小区,该小区的AP必须支持NAT (NetworkAddress Translation,网络地址转换)协议或其它等价的协议,通过该协议的地址转换,实现小区中只具有本地IP地址的用户站点与外部网络的站点之间的通信。
在IPv6协议中,所有的站点都将配置全局IP地址,因此,将不存在本地 IP小区的情况。
当用户站点离开一个无线网络小区、进入到另一个无线网络的小区时,为了表述的简洁,在本发明的描述中,把原来的那个无线网络小区称为原小区,对应的AP为原小区AP或原AP,把新进入的那个无线网络小区称为新小区,对应的AP为新小区AP或新AP。用户站点发生跨小区切换的示例如图1所示。
在本发明提出的技术方案中,用户站点接入到某个无线网络小区之后,它将经由该小区的AP与本小区之外的另一站点发生通信、实现相互之间的数据传输,或者,它也可以经由AP与本小区的另一站点发生通信、实现相互之间的数据传输,为了描述的方便,本发明把这一与当前用户站点发生通信、实现数据传输的站点称为该用户站点的对向站点,简称为对向站点。
用户站点与其对向站点的数据传输包括从对向站点到用户站点的数据传输和从用户站点到对向站点的数据传输,为了描述的方便,本发明把从对向站点到用户站点的数据传输称为正向的数据传输,把从用户站点到对向站点的数据传输称为逆向的数据传输。
在IP协议中,存在一种IP in IP机制,这是一种将一个IP包(称为原始IP 包)封装在另一个IP包(称为封装IP包)、将原始IP包作为封装IP包的负载来进行传输的技术。在本发明提出的方法中,AP和用户站点均需支持该IP in IP 机制。在本发明的描述中,IP inIP机制中的原始IP包和封装IP包也分别被称为内IP包和外IP包,而IP in IP包一词指的是封装IP包,IP in IP包的地址指的是封装IP包的地址。
在支持IP协议的网络中,无线网络小区的AP为向其覆盖下的用户站点发送IP数据包,需要在其网络层部分维护一张网络层地址-MAC层地址对应表,即:IP地址-MAC地址对应表,在IPv4协议中,这个表也被称为ARP(Address Resolution Protocol)表。IP地址-MAC地址对应表由若干表行所组成,每个表行表示一个用户站点的地址对应信息,具体为:包含本小区用户站点IP地址和本小区用户站点MAC地址两个表项。由于该IP地址-MAC地址对应表在 AP的数据传送中起到了一个将来自用户站点的对向站点的IP包转发给无线的用户站点的作用,在本申请的描述中,把它称为无线转发表。AP中现行的无线转发表的结构如表1所示。
表1AP中现行的无线转发表
本小区用户站点IP地址 本小区用户站点MAC地址
参照图2,本发明实施例中提供的一种用户站点发生跨小区切换时实现用户数据接续传输的方法,具体包括如下步骤:
S201,在无线网络小区接入点AP中构造接续导向表;
S202,当用户站点发生跨小区切换时,配置接入点AP中的接续导向表;
S203,切换发生时用户站点正在传输的数据按接续导向表进行转发。
AP中的接续导向表包括:转出导向表;当AP所在小区包含配置本地IP 地址的用户站点时,还包括转入表。
AP中的转出导向表的功能是:AP接收到由用户站点的对向站点发往本小区用户站点的数据包后,通过对该表的搜索,对于原在本小区但已切换到其它小区的用户站点,AP可以找到对该数据包进行接续转发的下一跳站点的网络层地址。转出导向表包括一张变更表项属性的无线转发表和一张转出表,或者包括一张含转出表列的无线转发表。
变更表项属性的无线转发表通过对如表1所示的AP中现行的无线转发表变更其表项属性而得到,具体为:将AP中现行的无线转发表中的本小区用户站点MAC地址表项变更为本小区用户站点MAC地址/虚拟连接号表项。由此得到的变更表项属性的无线转发表如表2所示。
表2AP中变更表项属性的无线转发表
在变更表项属性的无线转发表中,虚拟连接号是AP为离开自身覆盖小区的用户站点配置的一个标号,每个虚拟连接号与一个已经离开小区的用户站点相对应。虚拟连接号采用与MAC地址不同的编制方式而产生,如:使用与 MAC地址不等长的数字、MAC协议定义的不能用作用户站点MAC地址的地址值等,AP仅凭用户站点MAC地址/虚拟连接号表项本身的数值,就可以区分出它是用户站点的MAC地址、还是用户站点的虚拟连接号。
AP中增加的转出表的结构如表3所示,该表由若干表行所组成,每个表行包含虚拟连接号和转出目标站点全局IP地址两个表项。虚拟连接号即是表 2中定义的虚拟连接号,转出目标站点全局IP地址是指将接续传输的数据包由AP转发到的下一跳站点的全局IP地址。当用户站点在新小区配置的是全局IP地址时,该转出目标站点全局IP地址的值就是用户站点在新小区的全局 IP地址,而当用户站点在新小区配置的是本地IP地址时,该转出目标站点全局IP地址的值则是新小区AP的全局IP地址。
表3AP中增加的转出表
虚拟连接号 转出目标站点全局IP地址
通过在AP中现行的无线转发表中构建一个新表列、将转出表中转出目标站点全局IP地址表项的内容置入该列,得到含转出表列的无线转发表。将该含转出表列的无线转发表用作转出导向表。该含转出表列的无线转发表的结构如表4所示,该表由若干表行所组成,每个表行包含本小区用户站点IP地址、本小区用户站点MAC地址和转出目标站点全局IP地址三个表项。与由表2和表3共同构成的转出导向表相比,该表省去了虚拟连接号相关的内容。
在表4所示的含转出表列的无线转发表中,每个表行对应于一个用户站点,对该用户站点而言,本小区用户站点MAC地址和转出目标站点全局IP 地址两个表项中只有一个表项是有效的,当该用户站点尚处于本小区时,本小区用户站点MAC地址表项有效,当该用户站点已经离开本小区、进入新小区时,转出目标站点全局IP地址表项有效。通过在本小区用户站点MAC地址和转出目标站点全局IP地址表项中填入无效的本小区用户站点MAC地址和无效的转出目标站点全局IP地址的方式来表示相应表项是无效的。无效的本小区用户站点MAC地址的例子如:本小区AP本身的MAC地址、MAC协议定义的不能用作用户站点MAC地址的地址值等。无效的转出目标站点全局 IP地址的例子如:本小区AP本身的全局IP地址、IP协议定义的本地IP地址、 IP协议定义的其它非全局IP地址等。当AP依无线转发表搜索用户站点的位置时,它在上述两个表项中找到有效表项,即可得到它所要将数据包发往的站点的地址。
表4AP中含转出表列的无线转发表
当AP所在的无线网络小区的用户站点中存在配置本地IP地址的用户站点时,则在还要AP中增加一张转入表。
在AP中增加的转入表的功能是:对于切换接入本小区、且配置了本地IP 地址的用户站点,当AP接收到其它AP发送给它的接续转发数据包时,通过对该表的搜索,可以找出该用户站点在本小区的本地IP地址。转入表的结构如表5所示。该表由若干表行所组成,每个表行包含原AP全局IP地址、用户站点在原小区IP地址和用户站点在本小区本地IP地址三个表项,其中,用户站点在原小区的IP地址可以是全局IP地址或本地IP地址。
表5本地IP小区的AP中增加的转入表
当一个用户站点从原小区切换进入新小区时,可通过用户站点、新小区 AP、原小区AP之间的信令交互,实现对AP中的接续导向表的配置,也可以在外部网络中设置专用服务器,由用户站点、新小区AP和原小区AP之一、之二或之三通过信令向其提供与用户站点跨小区切换相关的信息,专用服务器综合这些信息来对AP中的接续导向表进行配置。此后,发生跨小区切换的用户站点正在传输的数据将通过配置的接续导向表转向用户站点在新小区中的位置,从而使当前正在传输的数据得到接续传输。
当用户站点发生从原小区到新小区的跨小区切换,若用户站点在新小区配置的是全局IP地址,则只需要对原小区AP的转出导向表进行配置,而若用户站点在新小区配置的是本地IP地址,则还需要对新小区AP的转入表进行配置。
当用户站点发生从原小区到新小区的跨小区切换,原小区AP得到用户站点已经发生跨小区切换、并得到它在新小区全局IP地址或新小区AP的全局 IP地址(用户站点在新小区配置的是本地IP地址情况下)之后,原小区AP对其转出导向表进行配置。具体为:
在AP的转出导向表包括变更表项属性的无线转发表和转出表的情况下,它首先为发生切换的用户站点分配一个虚拟连接号,并在其无线转发表中与该用户站点相关的那个表行中,将该虚拟连接号填入到本小区用户站点MAC 地址/虚拟连接号表项,代替原来的用户站点MAC地址,接着,在其转出表中新建一个表行,在该表行的两个表项中分别填入该用户站点的虚拟连接号和转出目标站点全局IP地址,其中,若用户站点在新小区配置的是全局IP地址,该转出目标站点全局IP地址为用户在新小区的全局IP地址,若用户站点在新小区配置的是本地IP地址,该转出目标站点全局IP地址为新小区AP的全局IP地址;
在AP的转出导向表包括含转出表列的无线转发表的情况下,它在其含转出表列的无线转发表中与该用户站点相关的那个表行中,将本小区用户站点 MAC地址表项设为无效值,同时,转出目标站点全局IP地址表项中填入相应值。
当用户站点发生从原小区到新小区的跨小区切换,新小区AP接受用户站点的切换接入、并对其配置了本地IP地址、且得到原小区全局IP地址和用户站点在原小区IP地址之后,新小区AP对其转入表进行配置。具体为:它在其转入表中新建一个表行,在该表行的三个表项中按表项名称所示分别填入对应的数值,亦即,原AP全局IP地址表项填入原小区AP的全局IP地址,用户站点在原小区的IP地址表项填入用户站点在原小区的IP地址,用户站点在本小区的本地IP地址表项填入用户站点在新小区的本地IP地址。
至此,完成对AP的接续导向表的配置。此后,依据AP中的接续导向表的引导,切换发生时用户站点的对向站点与处于原小区的用户站点之间正在传输的数据,在用户站点切换到新小区后可以得到接续传输。
基于AP的接续导向表所实现的用户站点与其对向站点之间的数据传输包括由对向站点发往用户站点的正向链路的数据传输和由用户站点发往其对向站点的逆向链路的数据传输。不管是正向链路的数据传输,还是逆向链路的数据传输,AP均可以依据其接续导向表找到当前数据传输的下一跳站点的地址。
在本发明提出的方法中,原小区AP在按转出导向表、新小区AP在按转入表向其下一跳站点发送数据包时,或者用户站点在向其下一跳站点发送数据包时,除了原小区AP与用户站点的对向站点之间的数据包发送外,各个站点均采用IP in IP的方式封装该数据包、然后发送给下一跳站点。该IP in IP 包的外IP包的源地址为发送站点自身的IP地址,外IP包的目标地址为下一跳站点的IP地址,而该IP in IP包中封装的内IP包(也就是原始IP包)则是:假设所述用户站点还在原小区时原小区AP与所述用户站点之间发送的数据包。
当原小区AP、新小区AP或用户站点接收到以IP in IP方式封装的发给自己的数据包时,它假设这可能是一个接续传输的数据包,并尝试按接续传输所应采取的流程进行处理。具体地,AP若发现所接收到的数据包与已经配置的接续导向表中的表行相吻合时,则依据该相吻合的表行进行进一步处理,否则,则将该数据包丢弃;用户站点若发现接收到的数据包与自身的接续传输的数据流相吻合时,则将其作为发送给自己的数据包加以接受,否则,则将该数据包丢弃。
在用户站点发生跨小区切换进入新小区之后,对于用户站点与其对向站点之间传输的数据包,原小区AP可以依据自身转出导向表找到该数据包的下一跳站点的地址。原小区AP为正向传输的数据包和逆向传输的数据包找到其下一跳站点地址的流程分别由流程S1和S2所描述。
流程S1:原小区AP接收到用户站点的对向站点发送的IP数据包,依该数据包的IP目标地址,知道这是一个发往所述用户站点的数据包,它如同所述用户站点还在原小区时一样对该数据包进行处理,由用户站点在本小区的 IP地址,发往无线转发表;基于用户站点在本小区的IP地址,原小区AP通过变更表项属性的无线转发表,得到用户站点的虚拟连接号,再由该虚拟连接号在转出表中找到用户站点的转出目标站点全局IP地址,或者,原小区AP 通过含转出表列的无线转发表,由用户站点本小区时的IP地址,得到用户站点的转出目标站点全局IP地址,该地址即为原小区AP转发当前数据包的下一跳站点的地址。
流程S2:原小区AP接收到某个全局IP地址发送给它的IP in IP包,它假设这可能是一个接续传输的数据包,并尝试按对接续传输数据包处理的方式对其进行处理,它对其进行IP in IP解封装,得到内IP包的源地址和外IP 包的源地址;对于转出导向表中与每个本小区用户站点对应的本小区用户站点IP地址表项和转到站点全局IP地址表项所组成的二元组,原小区AP将以上得到的两个地址与每个上述的二元组的数值进行比对,其中,将得到的内 IP包的源地址与转出导向表中的本小区用户站点IP地址表项进行比对,将得到的外IP包的源地址与转出导向表中的转出目标站点全局IP地址表项进行比对,如果在转出导向表中比对得到数值完全吻合的上述二元组,则说明当前得到的内IP包是由原本在本小区的用户站点发往外部网络站点的数据包,内 IP包的目标IP地址即为下一跳站点的地址。
在用户站点发生跨小区切换进入新小区之后,如果用户站点在新小区配置的是本地IP地址,对于用户站点与其对向站点之间传输的数据包,新小区 AP可以依据自身的转入表找到该数据包的下一跳站点的地址。新小区AP为正向传输的数据包和逆向传输的数据包找到其下一跳站点地址的流程分别由流程S3和S4所描述。
流程S3:新小区AP接收到某个全局IP地址发送给它的IP in IP包,它假设这可能是一个接续传输的数据包,并尝试按对接续传输数据包处理的方式对其进行处理,它对其进行IP in IP解封装,得到外IP包的源地址和内IP 包的目标地址;新小区AP将上述得到的这两个IP地址在其转入表中按表行同时分别对每个表行的原AP全局IP地址表项和用户站点在原小区IP地址表项这两个表项进行比对,如果两个表项同时吻合,则对应表行中的用户站点在本小区本地IP地址即为传输当前数据包的下一跳站点的地址。
流程S4:新小区AP接收到某个本地IP地址发送给它的IP in IP包,它假设这可能是一个接续传输的数据包,并尝试按对接续传输数据包处理的方式对其进行处理,它对其进行IP in IP解封装,得到内IP包的源地址和外IP 包的源地址;新小区AP将上述得到的这两个IP地址在其转入表中按表行同时分别对每个表行的用户站点在原小区IP地址表项和用户站点在本小区本地 IP地址表项这两个表项进行比对,如果两个表项同时吻合,则对应表行中的原AP全局IP地址即为传输当前数据包的下一跳站点的地址。
在用户站点发生跨小区切换进入新小区之后,对于用户站点与其对向站点之间传输的数据包,用户站点可依据接收得到的其对向站点发送给它的数据包,得到其通过逆向链路向其对向站点发送数据包的下一跳站点的地址。具体流程由流程S5所描述。
流程S5:用户站点接收到某个发送给它的IP in IP包,它假设这可能是一个接续传输的数据包,并尝试按对接续传输数据包处理的方式对其进行处理,它对其进行IP inIP解封装,得到内IP包,并得到外IP包的源地址;用户站点将得到的内IP包依据其IP地址、TCP/UDP端口号等信息与自身在原小区时正在接收的数据流的对应信息进行比对,如果比对证实这正是由其对向站点发往处于原小区时的自身站点的IP数据包,则用户站点将上述得到的外IP 包的源地址作为它在逆向链路上发送数据包时的下一跳站点的地址。
在采用专用服务器对AP进行接续导向表进行配置的情形中,也可由该专用服务器对用户站点在逆向链路上发送数据包的下一跳站点地址进行配置,这样,用户站点就可以在接收到正向链路的数据包之前发送逆向链路的数据包。
依据以上所述的各个用户站点获取下一跳站点地址的方法和各个站点在得到下一跳站点的地址之后基于IP in IP包来发送数据包的方法,可以实现用户站点与其对向站点之间的数据流在用户站点发生跨小区切换后的接续传输。下面给出对于这一接续传输实现流程的整体性的描述。这包括正向链路上数据包接续传输的流程和逆向链路上数据包接续传输的流程。
从用户站点的对向站点发往用户站点的数据包在正向链路上进行传输时,该链路上的各个站点对传输的数据包进行处理的流程如下所述。
原小区AP:原小区AP接收到来自用户站点的对向站点的数据包,它按用户站点还在本小区时一样的方式对该数据包进行处理,得到准备发送给用户站点的IP数据包;原小区AP按流程S1得到该数据包的下一跳站点的地址;原小区AP以上述得到的准备发送给用户站点的数据包为内IP包构建IP in IP 包,然后向下一跳站点发送该数据包。
新小区AP:在用户站点在新小区配置全局IP地址的情况下,新小区AP 不会接收到发给它的IP in IP包;在用户站点在新小区配置本地IP地址的情况下,进行以下处理:新小区AP接收到来自上一跳站点的IP in IP包,得到其内IP包,并按流程S3得到其下一跳站点的地址;新小区AP以上述得到的内IP包为内IP包构建发往下一跳站点的IP in IP包,然后向下一跳站点发送该包。
用户站点:用户站点接收到上一跳发送的IP in IP包,提取其内IP包;此后,它将该数据包视同是自己还在原小区时接收到的数据包、对该IP包进行处理。
从用户站点发往其对向站点的数据包在逆向链路上进行传输时,该链路上的各个站点对传输的数据包进行处理的流程如下所述。
用户站点:用户站点将自己视同还在原小区时那样构造出向其对向站点发送的数据包;它将该数据包作为内IP包构建IP in IP包,以流程S5得到的下一跳站点地址或专用服务器配置的下一跳站点地址为该IP in IP包的目标地址,向下一跳站点发送该IP in IP包。
新小区AP:在用户站点在新小区配置全局IP地址的情况下,新小区AP 不会接收到发给它的IP in IP包;在用户站点在新小区配置本地IP地址的情况下,进行以下处理:新小区AP接收到来自上一跳站点的IP in IP包,得到其内IP包,并按流程S4得到其下一跳站点的地址;新小区AP以上述得到的内IP包为内IP包构建发往下一跳站点的IP in IP包,然后向下一跳站点发送该包。
原小区AP:原小区AP接收到来自上一跳站点的IP in IP包,得到其内 IP包,并按流程S2得到其下一跳站点即为用户站点的对向站点;它把上述内 IP包视同为用户站点还在原小区的情况下发送给它的IP数据包,按用户站点还在原小区时一样进行处理,然后将该数据包发送给用户站点的对向站点。
在本发明提出的技术方案中,AP和用户站点至少包含网络层部分和网络层以下层部分两个组成部分,其中,网络层部分实现网络层相关的功能,支持IP协议,网络层以下层部分则实现站点的物理层和MAC层等的功能。
本发明提出的技术方案通过在AP中构造接续导向表来实现正在传输的用户数据流的接续传输,该接续导向表位于AP的网络层部分。AP的接续导向表至少包含转出导向表,当AP所在小区包含配置本地IP地址的用户站点时,AP的接续导向表还包含转入表。AP的转出导向表或者由一张变更表项属性的无线转发表和一张转出表所构成,或者由一张含转出表列的无线转发表所构成,其中,上述两种无线转发表分别通过对现行AP中无线转发表变更表项属性和增加表列来实现。对于处于本小区、未发生切换的用户站点,上述无线转发表可实现正常的无线转发功能。
接入点AP设备的结构如图3所示,其中,虚框表示这部分有可能不存在。
本发明还公开了一种无线网络小区的AP,其内部设置有接续导向表。该接续导向表至少包括转出导向表,用于查找接续转发的下一跳站点的网络层地址:AP接收到由本小区用户站点的对向站点发往该用户站点的数据包后,通过对该表的搜索,对于原在本小区但已切换到其它小区的用户站点,AP可以找到对该数据包进行接续转发的下一跳站点的网络层地址;当AP所在的无线网络小区包含配置本地IP地址的用户站点时,该接续导向表还包括转入表,用于查找出这些用户站点在本小区的本地IP地址:对于切换接入本小区、且配置了本地IP地址的用户站点,当AP接收到其它AP发送给它的接续转发数据包时,通过对该表的搜索,可以找出该用户站点在本小区的本地IP地址。
AP的转出导向表中包含了变更表项属性或增加表列的无线转发表,在变更表项属性的无线转发表中,AP为离开自身小区、进入新小区的用户站点配置虚拟连接号;在增加表列的无线转发表中,AP为离开自身小区、进入新小区的用户站点配置转出目标站点的全局IP地址。AP所在小区中未发生切换的用户站点可以通过上述无线转发表实现正常的无线转发功能。
本发明还公开了一种无线网络的终端(即无线网络的用户站点),它包含IP 地址解析模块,该模块用于:在确认接收到的IP in IP包中封装的内IP包(也就是原始IP包)是一个发往自己的接续转发数据包后,将上述IP in IP包的源地址作为终端逆向传输数据包的下一跳站点的地址。
综上所述,本发明提出技术方案,通过在无线网络小区接入点AP中构造接续导向表;当用户站点发生跨小区切换时,配置接入点AP中的接续导向表;切换发生时用户站点正在传输的数据按接续导向表进行转发。这样,跨越无线网络小区的切换时,实现用户正在传输的数据流在新小区中得到接续的方法。采用本发明提供的技术方案,在当前的无线网络小区中使用该方法,可显著提升用户在移动状态中使用无线网络上网时的用户体验。
根据所述的公开实施例,可以使得本领域技术人员能够实现或者使用本发明。对于本领域技术人员来说,这些实施例的各种修改是显而易见的,并且这里定义的总体原理也可以在不脱离本发明的范围和主旨的基础上应用于其他实施例。以上所述的实施例仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,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 (10)

1.一种用户站点发生跨小区切换时实现用户数据接续传输的方法,其特征在于,包括:
在无线网络小区接入点AP中构造接续导向表;
当用户站点发生跨小区切换时,配置接入点AP中的接续导向表;
切换发生时用户站点正在传输的数据按接续导向表进行转发;
所述AP中的接续导向表,包括:
转出导向表,用于查找接续转发的下一跳站点的网络层地址:AP接收到由本小区用户站点的对向站点发往该用户站点的数据包后,通过对该表的搜索,对于原在本小区但已切换到其它小区的用户站点,找到对该数据包进行接续转发的下一跳站点的网络层地址。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,当AP所在小区包含配置本地IP地址的用户站点时,所述AP中的接续导向表还包括:
转入表,用于查找出用户站点在本小区的本地IP地址:对于切换接入本小区、且配置了本地IP地址的用户站点,当AP接收到其它AP发送给它的接续转发数据包时,通过对该表的搜索,找出该用户站点在本小区的本地IP地址。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述转出导向表,包括:
如下所示的无线转发表
和转出表
或者,如下所示的无线转发表
表中的虚拟连接号,是AP为离开自身覆盖小区的用户站点配置的一个标号。
4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述转入表,具体为:
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,当用户站点发生跨小区切换时,配置AP中的接续导向表,具体为:
用户站点或/和原小区AP或/和新小区AP向外部网络中的专用服务器上报信息,由该专用服务器对AP中的接续导向表进行配置;
或者,用户站点、原小区AP、新小区AP之间通过信令交换信息,实现对AP中的接续导向表的配置。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,通过查询所述配置的接续导向表,AP不仅能找到转发正向传输数据包的下一跳站点的地址,而且能找到转发逆向传输数据包的下一跳站点的地址;
其中,正向传输是指由用户站点的对向站点到用户站点的数据传输,逆向传输是指由用户站点到其对向站点的数据传输。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述切换发生时用户站点正在传输的数据按接续导向表进行转发,具体为:
除了原小区AP与用户站点的对向站点之间的数据包发送外,各个站点均采用IP in IP的方式封装转发的数据包、然后发送给下一跳站点,该IP in IP包中封装的原始IP包是:用户站点还在原小区时原小区AP与用户站点之间发送的数据包。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,依据所述按接续导向表进行转发的数据,用户站点得到逆向传输数据包的下一跳站点的地址,包括:
用户站点在接收到由其上一跳站点转发的正向传输的IP in IP包后,将该IP in IP包的源地址作为它逆向传输数据包时的下一跳站点的地址。
9.一种无线网络小区的接入点AP设备,其特征在于,具体为:
设置有接续导向表,该接续导向表至少包含转出导向表,用于查找接续转发的下一跳站点的网络层地址:AP接收到由本小区用户站点的对向站点发往该用户站点的数据包后,通过对该表的搜索,对于原在本小区但已切换到其它小区的用户站点,可以找到对该数据包进行接续转发的下一跳站点的网络层地址;AP所在的小区包含配置本地IP地址的用户站点时,该接续导向表还包含转入表,用于查找出用户站点在本小区的本地IP地址:对于切换接入本小区、且配置了本地IP地址的用户站点,当AP接收到其它AP发送给它的接续转发数据包时,通过对该表的搜索,可以找出该用户站点在本小区的本地IP地址。
10.如权利要求9所述的接入点AP设备,其特征在于,所述转出导向表,包括:
AP为离开自身小区、进入新小区的用户站点配置虚拟连接号或配置转出目标站点地址的无线转发表,对于所在小区中未发生切换的用户站点,AP通过该无线转发表能实现正常的无线转发功能。
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