CN116647834B - 一种面向低时延、高可靠业务的移动网络通信方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种面向低时延、高可靠业务的移动网络通信方法及架构，提供一种没有移动性锚点的新型移动网络紧凑架构，并提供相应的通信方法以降低网络通信时延、提高网络通信可靠性，解决现有移动网络架构终端通信过程中数据报文转发出现的不必要的节点时延、三角路由时延问题，以及数据传输的可靠性问题。本发明去除有状态必经节点MA，避免MA本身所需资源以及MA与AGW之间互连所需要的端口和链路资源，节省蜂窝网络资源和组网成本，减少数据传输的不确定性，为用户提供高可靠的通信服务，简化MEC智能重放置机制，保证MEC业务连续性和实时性。
Description
技术领域
本发明属于通信技术领域，涉及移动网络架构及通信方案，尤其涉及一种面向低时延、高可靠业务的移动网络通信方法及系统。
背景技术
随着车联网、工业互联网以及全息通信等多场景极致移动业务的发展，超高可靠、超低时延、与普适移动性成为人机物全面互通的关键指标。高可靠、低时延网络通信能力已经成为5G技术进入车联网、工业互联网等垂直领域的关键指标。然而已有的移动网络架构并未面向高可靠、低时延的业务做出针对性演进，有必要探索一种面向低时延、高可靠业务的移动网络架构。
现有蜂窝网络的三层架构由接入网、接入网关、移动锚点构成，易导致节点时延以及三角路由问题。现有的主流方案包含分布式移动性管理方案(Distributed obilityManagement，简称DMM)、基于软件定义网络(Software Defined Networking，简称SDN)的分布式移动性管理方案(简称SDN-DMM)以及5G本地分流技术(5G Local Breakout，简称5GLBO)。
在DMM方案中，当移动节点（Mobile Node，简称MN）向通信对端（CorrespondentNode，简称CN）发起通信时，由分布式移动管理网关（Distributed Mobility ManagementGateway，简称DMM-GW）向控制移动性数据库（Control Mobility Database，简称CMD）发起代理绑定更新过程，通过CMD、DMM-GW的协作，将分配给对应终端的IPV6地址经路由器广播发送到所述终端。DMM-GW根据IPV6地址找到通信对端，将数据报文转发到通信对端，以此保证其能够正确完成通信。MN发生位置切换时，通过CMD登记更新MN的位置地址绑定信息的流程，保证其在到达目标位置后能够正确发起通信连接。MN与CN之间的数据报文通过新连接到的DMM-GW进行传输。而在MN位置切换周期内，其在位置移动前向通信对端所发送的数据报文将通过目标位置、原有位置的DMM-GW之间建立的隧道进行传输。原有位置的DMM-GW将接收到的数据报文基于上述存储的IPV6地址路由到相应通信对端。即MN切换过程中与CN正在进行的业务连接，其数据报文的路由路径需要绕路转发，并非最优路由，导致不必要的节点时延及三角路由时延问题的存在。有状态移动性锚点的存在加大了数据包传输的不确定性，降低了数据传输可靠性。
在SDN-DMM方案中，分布式移动管理网关仅充当一个简单的转发硬件，由网络控制器(Network Controller，简称NC)承担移动功能。同时DMM-GW与终端之间存在一个转发面，其中包含若干个出口路由器，端到端通信时会选择合适的出口路由器进行数据报文的转发。MN向CN发起通信时，首先向NC发送路由器接入请求。经NC授权确认后将为其分配的网络前缀返回给MN。由DMM-GW、出口路由器根据NC配置的OpenFlow规则转发数据报文到相应的出口路由器及通信对端，保证其能够正确完成通信过程。MN发生位置切换时，相关数据流(指需要移动性支持的正在进行业务连接的数据流)通过NC在目标DMM-GW以及出口路由器上配置重写的OpenFlow规则送达CN，保证MN在移动到目标位置后仍然能够正确发起通信连接。另一方面，MN位置切换后所发起的新的业务连接流程与上述通信流程类似，数据报文经DMM-GW路由转发到相应的出口路由器，最终到达通信对端。此方案相较于DMM稍有优化，避免了隧道传输引起的链路时延。但MN在位置移动过程中与CN正在进行的数据通信的路由路径并非最优路由，网络架构仍然是三层架构，数据报文的转发依然需要经过固定的锚点，不必要的节点时延与三角路由时延问题仍然存在，数据传输可靠性无法保证。
在5G LBO方案中，移动网络由移动锚点(Mobility Anchor，简称MA)、接入网关以及无线接入网三层架构组成。其中，由MA承担移动性功能。当MN向CN发起通信时，数据报文的传输经过MA传送至CN。当MN发生位置切换后，无论MN处于何种位置，其与CN进行的业务连接中数据报文的转发路径也必须经过MA。这将导致MA产生的处理时延以及三角路由引起的链路时延。虽然在初始过程中数据报文的转发路径可以实现最优，但MN在有业务连接的情况下发生位置切换时，不必要的节点时延和三角路由时延问题仍然无法避免，数据报文传输的不确定性仍然存在。
针对传统网络架构中IP地址的二义性所导致的路由扩展性、移动性及安全性问题，身份位置分离技术提出将主机的身份信息和位置信息分离，将互联网划分为接入网和骨干网，以有效解决IP地址语义过载和路由的可扩展问题。但该技术并未涉及针对低时延和高可靠的业务需求，现有技术中并未明确如何解决因移动性锚点而产生的时延和可靠性问题。
多接入边缘计算(Multi-Acess Edge Computing，简称MEC)是目前研究的热点，已经演进为5G移动通信系统的重要技术之一。MEC强调应用、服务和内容，可以实现本地化、近距离、分布式部署，为用户就近提供服务。在一定程度上满足高清视频、VR/AR、工业互联网、车联网等业务发展需求。MN执行跨网关切换时，MEC系统需要获取网络中的用户实例信息以支持MEC应用的智能重放置。移动锚点的存在造成智能重放置及迁移流程复杂、边缘云路由管理复杂。但传统网络移动管理方案受限，导致MEC的业务实时性和连续性难以兼顾。
上述几种分布式移动管理方案并没有考虑高可靠、低时延的业务需求做出针对性的演进，主要存在如下问题：
1.当移动节点与通信对端进行通信时，无论MN与CN位于何地，无论MN移动到任何地方，即使MN与CN处于同一地理位置，而MA部署在数百公里之外，它们之间的数据报文转发路径也必须经过固定的MA。必经的有状态移动性锚点MA增加数据传输的不确定性，降低移动终端通信的可靠性。非最优化的路由导致通信过程中增加了有状态节点MA产生的处理时延以及三角路由引起的链路时延。有状态的移动性锚点使得数据报文传输的可靠性降低。
2.固定网络和移动网络的融合有现实需求。现有的固定网络中，由接入网和本地接入网关AGW（Access GateWay，简称AGW）组成的两层架构并不包含MA。数据传输的链路时延较短，同时也不涉及MA导致的节点时延。固移融合的需求要求固定网络和移动网络的架构保持一致，移动网络架构如何与固定网络的两层架构看齐，现有技术中未明确。
3.现有移动网络架构中MA和AGW之间互连所需要的端口、链路资源会产生不必要的资源浪费，造成网络不必要的高成本。此外，MA和AGW必须同时部署也导致网络规划的高复杂性。如何打破上述网络架构中保留MA的传统模式，现有技术中也未明确。
4.MN频繁的跨网关切换会加剧移动性锚点、业务实例和动态业务迁移之间协同操作的复杂性，如何确保高实时MEC业务的连续性，现有技术中也未明确。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种没有移动性锚点的新型移动网络紧凑架构，并提供相应的通信方法以降低网络通信时延、提高网络通信可靠性，解决现有移动网络架构终端通信过程中数据报文转发出现的不必要的节点时延、三角路由时延问题，以及数据传输的可靠性问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种面向低时延、高可靠业务的移动网络通信方法，包括如下步骤：
步骤1，用户终端上线请求接入对应AGW，AGW对用户终端进行鉴权服务，合法用户终端被分配位置标识LID，完成位置登记流程；所述用户终端包括发起通信的移动终端和通信对端，所述AGW为接入网关；
步骤2，当移动终端MN与通信对端CN建立通信连接时，由MN与CN各自接入的AGW与接入管理/转发平面共同协作将数据报文送至所述通信对端；
步骤3，当MN发生跨网关移动时发起位置移动接入请求，请求接入到另一目标AGW，MN被分配新的位置标识LID，完成移动后的位置登记流程；
MN移动接入过程中原有位置AGW与目标位置AGW建立双向转发关系；若目标AGW的本地缓存中没有存储CN的LID，则目标位置的AGW将接收到的从MN向CN发送的数据报文通过双向转发关系转发给MN的原有位置AGW，再通过接入管理/转发平面将数据报文送达CN；当在CN对应接入的AGW与ILR的本地缓存中未完成MN对应的新映射信息更新前，CN对应接入的AGW将收到的原始数据报文经接入管理/转发平面转发给MN的原有位置AGW，MN的原有位置AGW将收到的所有数据报文基于双向转发关系传送给目标AGW，由目标AGW将数据报文送达MN；
当MN位置移动接入完成后，由MN接入的目标AGW、CN接入的AGW与接入管理/转发平面共同协作将数据报文送至所述CN。
进一步的，所述步骤1及步骤3中的位置登记流程具体包括如下子步骤：
用户终端请求接入AGW；
所述AGW选择鉴权服务器对请求接入的用户终端进行鉴权服务，为合法的用户终端授权；
AGW或身份位置寄存器ILR为授权后的合法终端分配合适的LID并记录用户终端对应的SID/LID映射信息；所述SID为用户标识符。
进一步的，AGW或ILR分配LID的过程包括：
AGW为授权后的用户终端分配位置标识符LID，并将用户终端对应的SID/LID映射信息录入本地缓存；
AGW将用户终端的SID/LID映射信息发送至身份位置寄存器ILR，ILR将映射信息保存入本地缓存中；
或
ILR为授权后的用户终端分配位置标识符LID，并将用户终端对应的SID/LID映射信息录入本地缓存；
ILR将用户终端对应的SID/LID映射信息发送至AGW，AGW将该映射信息录入本地缓存。
进一步的，所述步骤2具体包括如下子步骤：
MN向对应接入的AGW发送原始数据报文请求与CN进行通信，数据报文中源地址为MN的SID，目的地址为CN的SID；
MN接入的AGW收到MN发送的原始数据报文后，查询CN的SID/LID映射信息；
MN接入的AGW将原始报文进行封装，封装后的数据报文源地址为MN的SID，目的地址为CN的LID；
MN接入的AGW根据CN的LID将封装后的数据报文路由发往接入管理/转发平面；
接入管理/转发平面将收到的数据报文基于CN的LID路由并转发到CN所对应接入的AGW；
CN所对应接入的AGW对收到的数据报文进行解封装；
CN所对应接入的AGW将解封装后的原始数据报文发送给CN，原始数据报文的源地址为MN的SID，目的地址为CN的SID；
CN所对应接入的AGW查询本地映射缓存中的映射信息，如果移动终端MN的SID/LID映射信息还未保存到本地缓存中，则将收到的数据报文中的移动终端MN的映射信息存储到其本地缓存中。
进一步的，MN接入的AGW收到MN发送的原始数据报文后，先根据数据报文中的目的地址在本地映射缓存中查询CN的SID/LID映射信息；当未查询到映射信息时，则向身份位置映射平面发起映射查询：将原始数据报文封装转发到身份位置映射平面，源地址为MN的LID，目的地址为本地缓存中存储有CN映射信息的ILR的LID，并向该ILR发起CN的映射信息查询；该ILR收到映射信息查询后，将本地缓存中CN的映射信息返回给MN接入的AGW，AGW将所述CN的映射信息存储在本地缓存中。
当MN接入的AGW向身份位置映射平面发起映射查询时，所述MN接入的AGW对于MN发送的原始数据报文采用如下几种方式中的至少一种方式进行处理：
方式一：AGW将接收到的原始数据报文进行缓存，在映射查询过程结束后，根据获取到的CN的LID在缓存队列中找到原始数据报文，按照先进先出的原则对数据报文进行封装并转发到接入管理/转发平面；
方式二：AGW对于收到的原始数据报文直接丢弃，待映射查询过程结束后再对MN发送的原始数据报文进行封装转发；
方式三：在AGW收到MN所发送的原始数据报文后，直接转发到身份位置映射平面中通信对端对应接入的ILR，该ILR根据其本地缓存中所记录的CN的LID直接将数据报文转发至接入管理/转发平面。
进一步的，所述步骤3中，MN发生跨网关移动时，向原有位置的AGW发送移动接入请求，所述移动接入请求包括目标AGW和MN信息，原有位置的AGW向目标AGW发送移动接入请求消息，其中包含移动终端信息，目标AGW保存MN新的SID/LID映射信息后向原有位置的AGW发送移动接入响应消息，原有位置的AGW收到移动接入响应消息后向MN发出移动接入命令，随后MN开始执行位置移动接入过程。
进一步的，所述目标AGW通过如下方式中的至少一种得到CN的LID：经过双向转发关系从原有位置的AGW得到、查询本地缓存、向身份位置映射平面发起映射查询。
进一步的，当向身份位置映射平面发起映射查询时，当MN向CN发起通信时，首先通过AGW向身份位置映射平面发起查询CN的身份位置映射信息请求；
当映射查询请求中包含的SID信息所对应的用户终端在该映射转发子网的管理范围内，则对该SID信息进行哈希运算，根据运算结果得到SID/LID映射信息返回给目标AGW；
当映射查询请求中包含的SID信息所对应的用户终端不在该映射转发子网的管理范围内时，则将接收到的所述映射查询请求消息转发到域间互通路由表，寻址到CN所属管理范围内的映射转发子网，该映射转发子网查询域内路由表，将映射查询请求消息转发给CN的归属ILR，CN的归属ILR根据CN的身份位置映射信息查询本地缓存，将本地缓存中的SID/LID映射信息返回给目标AGW。
一种面向低时延、高可靠业务的移动网络系统，用于实现上述面向低时延、高可靠业务的移动网络通信方法，包括接入网与核心网；所述接入网用于在接入网关AGW和用户终端之间提供物理接入服务；所述核心网包括接入管理/转发平面和身份位置映射平面，所述接入管理/转发平面负责根据接收到的数据报文中的LID地址对数据报文进行路由转发，包括通用交换路由器；所述身份位置映射平面包括身份位置寄存器ILR；所述AGW位于接入网和接入管理/转发平面的分界处。
本发明的有益效果为：
1.采用面向低时延、高可靠业务的新型移动网络紧凑架构，消除现有方案中由于三角路由问题引起的不必要的链路时延，以及移动性锚点产生的节点时延。去除有状态必经节点MA，减少数据传输的不确定性，为用户提供高可靠的通信服务。
2.采用不涉及MA的新型移动网络紧凑架构，将移动网络层次结构简化为类似于固定网络的单层网关架构，实现固移融合。
3.采用新型移动网络紧凑架构，优化移动性管理方案，避免单点故障和锚点处存在的网络吞吐瓶颈，不涉及MA与AGW之间的匹配问题，简化网络规划。
4.采用新型移动网络紧凑架构，避免MA本身所需资源以及MA与AGW之间互连所需要的端口和链路资源，节省蜂窝网络资源和组网成本。
5.采用新型移动网络紧凑架构，去除有状态移动锚点，简化MEC智能重放置机制，保证MEC业务连续性和实时性。
附图说明
图1为本发明实施例的面向低时延、高可靠业务的移动网络紧凑系统的网络拓扑示意图；
图2为本发明实施例的相关接口示意图；
图3为本发明实施例的MEC场景下的业务流程图；
图4为本发明实施例的移动终端位置登记的流程示意图；
图5为本发明实施例的移动终端发起通信的流程示意图；
图6为本发明实施例的移动终端位置移动接入管理过程的流程示意图；
图7为本发明实施例的面向低时延、高可靠业务的移动网络紧凑系统的移动接入过程中的数据报文转发路径；
图8为本发明实施例的身份位置映射平面的结构示意图。
实施方式
以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本发明方法基于面向低时延、高可靠业务的移动网络紧凑系统，其核心思想是：采取无锚点的路径优化机制，解决数据平面固定的移动性锚点所导致的数据传输时延加大、可靠性降低的问题。减少网络层级，终端通信过程中数据报文的转发采取最优化的转发路径，不再经过固定的移动锚点。并提供高性能大容量的分布式映射数据库以及高效的首报文路由机制。
本实施例的面向低时延、高可靠业务的移动网络紧凑系统具体的网络拓扑如图1所示，该架构分为接入网与核心网两层，二者在拓扑上不重叠。接入网由终端主机之间的拓扑物理网络链路组成，提供访问服务，维护移动节点和AGW之间的通信链路；核心网由接入管理/转发平面和身份位置映射平面两层结构组成。其中，AGW位于接入网和接入管理/转发平面的分界处。
本发明为用户终端引入两种身份标识，用户标识符(Subscriber Identifier,简称SID)与位置标识符(Location Identifier，简称LID)。SID是网络管理员分配给终端主机的，用于唯一标识终端用户身份的标识符，在全网范围内保持静态不变，主要负责在用户终端与通信对端进行通信时识别对端身份。其中，SID可以是IPv4、IPv6或任何其它自定义格式的形式，采取结构化编码格式，可以根据网络的运营需求来定义其结构化编码格式。LID用于表示终端主机的当前位置，为终端通信期间的数据流量指明路由方向。
在该网络架构中，请求接入的用户终端可分为多种类型，包括移动节点、固定节点以及游牧节点。
接入网主要负责在AGW和终端主机之间提供物理接入服务。
接入管理/转发平面负责根据接收到的数据报文中的LID地址对数据报文进行路由转发。
通用交换路由器(General Switch Router，简称GSR)主要用于根据LID地址路由并转发数据报文。传统IP网络使用的数据报文路由机制，例如BGP边界网关协议）协议等，可以直接应用于该网络架构。
认证中心(Authentication Center，简称AuC)主要负责保存维护用户类别、鉴权信息以及服务等级等属性信息，在用户终端请求接入时采用鉴权算法对用户终端进行鉴权并对合法用户终端授权。支持用户终端与网络的双向鉴权。
身份位置映射平面中包含一个关键网元，身份位置寄存器(Identifier LocatorRegister，简称ILR)。ILR主要负责保存维护用户终端的SID/LID映射信息，对于用户终端的登记注册请求、通信对端的LID地址查询进行处理响应以及根据数据报文中包含的SID信息路由转发数据报文到相应SID标识的通信对端。实际网络中ILR的布局可以根据SID的结构化编码格式来确定。
AGW负责为移动节点提供接入服务并维护移动节点与网络之间的通信链路。其控制平面的主要功能包括为移动节点分配位置标识符LID，以供后续数据报文的转发；不同AGW之间的无缝接入；参与移动节点的初始连接、位置登记、身份认证、授权和计费等过程；以及记录用户终端的SID/LID映射信息。其路由平面的主要功能为路由转发数据报文，即将从移动终端接收到的数据报文封装后经接入管理/转发平面路由转发到通信对端，以及将从通信对端收到的数据报文解封装后路由发送到移动终端。
SID作为移动节点的唯一身份标识，可以唯一识别移动节点。LID仅作为移动节点的路由位置信息，并不代表节点本身。AGW可以按照业务需求为其所属域中的每个移动终端都分配一个LID，或者为接入其所属域的全部移动终端分配一个相同的位置标识。AGW还可以对接入该AGW的移动终端进行分组，为同一个组的移动终端分配一个相同的位置标识，不同组的移动终端的位置标识不同。所需LID数量仅取决于网络拓扑，即取决于网络中AGW的部署数量。采取这种方式，可以大大减少接入管理/转发平面的路由表规模，减轻路由负载。LID地址较少，可以留出大多数IP地址用作SID。在这种情况下，IP承载网络不必采用IPv4/IPv6双栈配置来扩展IP地址空间。
上述面向低时延、高可靠业务的移动网络紧凑系统的相关接口示意图如图2所示。其中，MI1(Message Interface)为用户终端与接入网关AGW之间的信令接口，主要用于用户的接入管理、鉴权、计费、授权等功能，FI1(Flow Interface)为用户终端与接入网关AGW之间数据报文转发的接口；MI2为各AGW之间的信令接口，主要用于转发用户终端在位置移动接入周期内的移动接入管理信令，FI2为用户终端位置发生跨网关移动时AGW之间的数据报文转发接口；FI3为接入管理/转发平面与AGW之间的数据报文转发接口；MI4为AGW与身份位置映射平面之间的信令接口，主要用于更新、保存、查询及维护用户终端的SID/LID映射信息，FI4为AGW与身份位置映射平面之间的数据报文转发接口；MI5、MI6为身份位置映射平面内部ILR之间的信令接口，主要用于转发用户终端的SID/LID映射信息。
其中，若用户终端恰好位于归属地，对应用户终端所属的身份位置映射平面上的ILR为home ILR(归属地ILR)，则对于通信对端SID/LID映射信息的查询请求信令直接经AGW转发到home ILR，home ILR在本地缓存中查询到通信对端的SID/LID映射信息后，向AGW发送响应消息；若终端不在归属地，则映射信息查询信令由AGW经visited ILR(拜访地ILR)到达home ILR，home ILR查询到通信对端的映射信息后经visited ILR返回给该AGW；当visited ILR与home ILR之间没有直接连接时，映射信息查询的信令转发还需经过brokeILR(中继ILR)。
下面将详细介绍各数据报文转发接口的数据报文格式。
FI1接口的数据报文格式为：
FI2接口的数据报文格式为：
FI3接口的数据报文格式为：
FI4接口的数据报文格式为：
其中，LIDi为终端所属的身份位置映射平面中ILR的路由地址。
图3所示，由于固定的移动性锚点的存在，现有MEC边缘业务如车联网，难以兼顾高速移动状态下的业务确定性和业务连续性，边缘云路由管理复杂。车联网等业务跨锚点迁移时业务会产生中断，当车辆移动时，仍然通过移动锚点接入边缘数据中心，如路径(b)所示。MEC覆盖范围有限，车辆频繁的跨网关移动接入加剧了锚点、业务实例和动态业务迁移之间协同操作过程的复杂性。显然，采用本发明提出的移动网络紧凑架构，去除移动性锚点，当车辆移动时路径(c)是一个更合理的路径选择。实现以较低的业务迁移开销换取较小的业务请求时延。
图4为移动终端MN的位置登记过程，其登记注册的具体步骤为：
步骤401，MN上线向其所属的AGW发送接入请求信息，进行接入管理；
步骤402，AGW接收到MN发送的接入请求后，选择鉴权服务器AuC为请求接入的终端进行鉴权服务，判断接入终端是否合法，为合法终端授权；
步骤403，AGW为授权后的MN选择合适的位置标识符LID，并将为MN分配的LID记录到本地缓存中；
步骤404，AGW将MN对应的SID/LID映射信息存储到本地缓存中，用于后续数据报文的转发；
步骤405，AGW向MN所属的ILR发送SID/LID映射信息更新请求，告知ILR移动终端目前的身份位置映射信息。
步骤406，MN所连接的ILR在接收到MN对应的SID/LID映射信息后，将其保存到本地缓存中，以供后续通信对端向MN发起通信时查询MN的路由信息。
通信对端CN的位置登记过程与上述步骤类似，由通信对端所属的AGW为其进行鉴权、授权服务；记录为其分配的LID并存储其SID/LID映射信息到本地缓存中；以及由通信对端所属的ILR在本地缓存中保存其SID/LID映射信息，共同完成通信对端的位置登记流程。
此外，步骤403为授权后的合法终端分配合适的位置标识符LID，除AGW外，映射转发平面中的ILR也可以承担此项工作。当ILR为授权后的合法终端分配LID时，ILR将移动终端MN的SID/LID映射信息保存入本地缓存中，并将该信息发送至AGW，AGW将该映射信息录入本地缓存，用于后续数据报文的转发。
步骤405向MN所属ILR发起查询身份位置映射信息分为以下三种情况：用户终端开机登记注册；用户终端位置移动时重新接入另一AGW；设置定时器周期性发起映射更新，防止ILR无法及时更新移动终端的状态。
下面将以MN与CN之间的用户通信为例，介绍移动终端发起通信的映射查询过程及具体的数据报文转发过程，如图5所示：
步骤501，MN向AGWm（MN对应接入的AGW）发送原始数据报文请求与CN进行通信，数据报文将SIDm（MN的用户标识符）作为源地址，SIDc（CN的用户标识符）作为目的地址；
步骤502，AGWm收到MN发送的原始数据报文后，根据数据报文中的目的地址SIDc查询本地映射缓存中CN的SID/LID映射信息。如果本地缓存中尚未登记CN的SID/LID映射信息，则执行步骤503（包括步骤503a和步骤503b），否则，跳过步骤503和504直接执行步骤505；
步骤503a，AGWm将原始数据报文封装转发到身份位置映射平面，源地址为LIDm(MN的位置标识符)，目的地址为LIDi(ILRc的位置标识符)，其中ILRc的本地缓存中存储CN的SID/LID映射信息。并向ILRc发起CN的映射信息查询。
步骤503b，ILRc收到映射信息查询后，向AGWm返回映射信息查询响应，将本地缓存中CN的映射信息返回给AGWm；
步骤504，AGWm将从身份位置映射平面获取到的SIDc/LIDc映射关系存储在本地缓存中，以备后续数据包的路由转发；
步骤505，AGWm将原始数据报文(源地址为SIDm，目的地址为SIDc)进行封装，封装后的数据报文源地址为LIDm，目的地址为LIDc(CN的位置标识符)；
步骤506，AGWm根据LIDc将封装后的数据报文路由发往接入管理/转发平面；
步骤507，接入管理/转发平面将收到的数据报文基于LIDc路由并转发到AGWc(CN所对应接入的AGW)；本步骤中接入管理/转发平面的转发由GSR根据LID地址来完成；
步骤508，AGWc对收到的数据报文进行解封装；
步骤509，AGWc将解封装后的原始数据报文(源地址为SIDm，目的地址为SIDc)发送给通信对端CN；
步骤510，AGWc查询本地映射缓存中的映射信息，如果移动终端MN的SIDm/LIDm映射信息还未保存到本地缓存中，则将收到的数据报文中的SIDm/LIDm映射信息存储到其本地缓存中，以便完成后续CN对MN发起的通信过程中AGWc对于MN路由信息的顺利查询。
在CN对MN发起的通信过程中，相当于MN作为CN的通信对端，数据报文的处理转发过程与上述流程类似。
步骤511，CN向MN发起通信，首先向AGWc发送原始数据报文，源地址为SIDc，目的地址为SIDm；
步骤512，AGWc收到CN发送的数据报文后，根据报文中的目的地址SIDm查询本地映射缓存中的SIDm/LIDm映射信息。
步骤513，AGWc将LIDc作为源地址，查询到的LIDm作为目的地址封装在原始数据报文(源地址为SIDc，目的地址为SIDm)的头部；
步骤514，AGWc根据LIDm路由转发封装后的数据报文到接入管理/转发平面；
步骤515，接入管理/转发平面将收到的数据报文根据其中包含的LIDm路由地址发送至AGWm；同样的，本步骤中接入管理/转发平面的转发由GSR完成；
步骤516，AGWm对收到的数据报文进行解封装；
步骤617，AGWm转发解封装后的报文(源地址为SIDc，目的地址为SIDm)到通信对端MN。
在AGW向身份位置映射平面发起映射查询的过程中，移动终端将持续向AGW发送原始数据报文。本发明实施例中还提供三种在此过程中AGW对于移动终端发送的原始数据报文的处理方法：
方式一：AGW将接收到的原始数据报文缓存到数据区中，形成缓存队列，在映射查询过程结束后，根据获取到的通信对端的位置标识(LIDc)在缓存队列中找到该原始数据报文，按照先进先出的原则对该数据报文进行封装并转发到接入管理/转发平面。此方法随着接入用户终端的增加，AGW的缓存空间也必须随之增加，此外，缓存数据报文将带来一定的处理时延问题。
方式二：AGW对于收到的原始数据报文直接丢弃，待映射查询过程结束后再对MN发送的原始数据报文进行封装转发。直接丢弃数据报文将造成数据通信的传输质量差，可靠性低。
方式三：在AGW收到移动终端所发送的原始数据报文后，并不对该数据报文做出处理，直接转发到身份位置映射平面中通信对端对应接入的ILR(ILRc)，该ILR根据其本地缓存中所记录的通信对端的位置标识(LIDc)直接将数据报文转发至接入管理/转发平面。此方法会使网络结构相对复杂，但比较于前两种方法来说，AGW将收到的原始数据报文直接转发到身份位置映射平面中的ILR相对较好。
上述移动终端通信过程中，没有移动性锚点的存在，对数据报文的路由转发无需经过固定的移动性锚点，消除了数据报文的转发必须经过有状态的移动性锚点所产生的不必要的节点时延。数据传输的路由路径简化，提高移动终端通信的可靠性。简化MEC场景下的业务连续性和智能重放置机制，兼顾MEC业务实时性和连续性。此外，AGWm和AGWc均处于数据网络的边缘位置，其使用的路由算法与现行的最短路径的路由算法兼容，保证第一跳AGW封装后数据报文路由转发到第二跳AGW的过程为最短路由。
当移动终端的位置发生变化时，移动终端与通信对端之间的业务连接仍在继续，为了保证端到端的业务连续性，移动终端跨网关移动时与AGW之间的位置登记流程由AGW自动发起。移动终端接入到目标位置的AGW后需重新注册、为其分配新的位置标识，以保证LID与AGW之间物理位置上的对应关系。
下面仍以MN与CN之间的用户通信为例，介绍移动终端位置移动接入管理过程，以及移动接入过程中的数据报文转发路径，如图6、7所示：
MN在原位置与CN正在进行业务连接，通信过程中数据报文的路由转发由AGW和接入管理/转发平面共同完成。数据报文首先由MN发送到其对应接入的AGW(AGW1)，再由该AGW、接入管理/转发平面及通信对端接入的AGW(AGWc)完成数据报文的转换与转发，最后到达通信对端完成通信。CN向MN发起的通信过程和上述类似，由CN对应接入的AGW(AGWc)、接入管理/转发平面及MN接入的AGW(AGW1)完成数据报文的转换与转发，最后转发到MN。
其中，图7所示路径(a)为接入到AGW1的用户终端与接入到AGW(AGWc)的通信对端之间的路由路径。
MN位置移动时，向原所属AGW1发送移动接入请求，其中，该移动接入请求信息包含目标AGW2和用户终端信息。
AGW1在接收到MN发送的移动接入请求后，向AGW2发送移动接入请求消息，其中包含用户终端信息。
AGW2收到由AGW1发出的移动接入请求后，为MN选择一个新的LID(LIDm2)，并将其记录在本地缓存中，同时在本地缓存中保存MN的新SID/LID映射关系(SIDm/LIDm2)。同样的，映射转发平面中的ILR也可以为MN分配一个新的LID。
AGW2在完成上述准备工作后向AGW1发送移动接入响应消息。AGW1收到移动接入响应消息后向MN发出移动接入命令，随后MN开始执行位置移动接入过程。
AGW2与AGW1之间通过消息交互建立转发关系，该转发关系将告知目标位置的 AGW与移动终端正在进行业务连接的所有通信对端。AGW2与AGW1两者之间形成双向转发关系，AGW2能够基于此双向转发关系获取所有正在和MN进行通信的CN所对应的SID/LID映射关系。需要说明的是，AGW2通过双向转发关系获取和MN进行通信的CN的映射关系只是一种优选方式，本发明在后续内容中还提供了其他两种AGW2获取CN的映射关系的方式。MN请求接入AGW2后，AGW1为MN设置移动接入标志，AGW2将触发AGW1为双向转发关系设置一个定时器，定时器超时后，AGW2与AGW1之间建立的转发关系将自动删除。
MN在位置发生变化的过程中，向AGW2发送接入请求，其位置登记流程与上述图4过程类似，MN经AGW2鉴权、授权、分配并记录MN的新位置标识LIDm2，ILR缓存MN最新的SID/LID映射信息(SIDm/LIDm2)后完成接入管理。至此，ILR中保存网络中所有节点的SID/LID映射信息。
在MN位置发生跨网关移动期间，AGW1基于此移动接入标志充当移动接入代理的角色。原始数据报文首先发送到新位置对应接入的AGW2，若AGW2的本地缓存中没有存储CN的位置标识，则AGW2将通过与AGW1之间建立的双向转发关系将数据报文传输到AGW1，经AGW1、接入管理/转发平面及通信对端接入的AGW将数据报文发往CN，完成与通信对端CN的数据通信过程。
在CN对应接入的AGW与ILR的本地缓存中未完成MN对应的新SID/LID映射信息(SIDm/LIDm2)的更新前，CN对应接入的AGW仍然将收到的原始数据报文经接入管理/转发平面转发给AGW1。AGW1收到发往移动终端MN的数据报文后，检测到MN的移动接入标志，此时将收到的所有数据流量基于AGW1与AGW2之间建立的转发关系传送给AGW2，AGW2将数据报文最终送达移动终端MN。
图7所示路径(b)为MN位置移动接入周期内数据报文的具体路由转发路径。
AGW2接收到MN的接入请求消息，完成对MN的接入管理后，向AGW1发送移动接入完成消息。
同时向通信对端CN接入的AGW发起映射更新，请求该AGW更新MN对应的新SID/LID映射信息(SIDm/LIDm2)。
在CN对应接入的AGW被告知MN新的位置标识之前，它在接收到CN发送给MN的数据流量时仍然会将数据流量转发到AGW1。AGW1将数据报文经双向转发关系发送给AGW2。AGW2收到数据报文后将MN新的位置标识告知AGWc，该AGW将更新MN的身份位置映射关系(SIDm/LIDm2)到其本地缓存中，并删除MN的移动接入标志。
当MN完成位置移动接入新网关后，此时，指AGW2获取CN的身份位置映射关系且CN完成MN的新映射信息更新，AGW2学习到CN的位置标识并将CN的身份位置映射关系记录到其本地缓存当中。
此后，MN与CN之间的上下行数据报文的转发将直接由AGW2、接入管理/转发平面及CN对应接入的AGW(AGWc)参与完成。无需再经过AGW1转发数据报文。
其数据报文的路由路径如图6路径(c)所示。
此外，本发明实施例中还提供了三种新AGW学习CN的位置标识符的方法，该方法应用于面向低时延、高可靠业务的移动网络紧凑系统中，网络架构至少包含接入网与核心网，其中核心网至少包含身份位置映射平面与接入管理/转发平面。
实现方式一：
MN在目标位置向对应接入AGW发送原始数据报文，其中该数据报文至少包括CN的身份标识符(SIDc)；
在CN发起位置登记过程中，其身份位置映射平面中所属的ILR(ILRc)已保存CN对应的身份位置映射信息(SIDc/LIDc)。
该AGW基于CN的身份标识(SIDc)向与其连接的身份位置映射平面发起所述CN的身份位置映射信息(SIDc/LIDc)查询请求。自ILRc的缓存中获得CN的身份位置映射信息(SIDc/LIDc)，并将查询到的身份位置映射信息(SIDc/LIDc)保存在所述AGW的本地缓存当中以供后续数据报文的路由转发。
实现方式二：
在MN位置发生跨网关移动前，AGW1接收到自MN发送的原始数据报文至少包括CN的身份标识符(SIDc)；
AGW1根据所述CN的身份标识(SIDc)向与该AGW连接的身份位置映射平面中的ILR(ILRc)查询CN的位置标识(LIDc)，并将所述查询到的CN的身份位置映射信息(SIDc/LIDc)存储到其本地缓存中；
在MN的位置发生变化期间，该AGW与AGW2之间建立双向转发关系，该AGW将本地缓存中的CN的位置标识(LIDc)封装在数据报文中，通过AGW之间建立的转发关系发送至所述MN即将接入的AGW2，以供目标位置的AGW基于CN的位置标识(LIDc)将所述数据报文发送至接入管理/转发平面，后续寻址到CN对应接入的AGW(AGWc)。
实现方式三：
若另一个用户终端发生位置跨网关移动并附加到所述AGW2后，正在与CN进行业务连接，则该AGW的本地缓存中已经保存了CN的位置标识(LIDc)。在MN与CN进行数据通信的过程中，AGW可直接根据本地缓存中已存储的CN的位置标识(LIDc)将数据报文转发到接入管理/转发平面，以供接入管理/转发平面基于CN的位置标识(LIDc)将所述数据报文发送至CN对应接入的AGW(AGWc)。
在上文所述的DMM方案、SDN-DMM方案以及5G的Local Breakout中，用户终端的移动性管理均由移动锚点实现。用户终端无论移动到任何位置，与通信对端的数据通信过程必须经过有状态的移动锚点，从而导致数据通信的可靠性降低，非最优的数据报文路由路径以及移动锚点所产生的节点时延。而本发明引入的紧凑型网络架构在并未含有移动锚点的情况下仍然可以实现对于移动节点的移动性管理，消除了数据报文转发过程中的三角路由时延问题以及因移动锚点所导致的节点时延问题。简化数据报文转发路径，网络可靠性显著提高。并能够简化MEC场景下业务连续性和智能重放置机制。
此外，本发明还提供了一种身份位置映射平面的部署方法。
在本发明中，身份位置映射平面划分为多个域，每个域之间通过互通节点进行通信，采用基于DHT(分布式哈希表)的映射方法。每个域中负责管理映射信息的所有ILR节点都可以提取注册数据报文中的SID信息，并且根据SID信息对LID地址进行哈希运算，根据运算结果将SID/LID映射信息存储到对应的ILR节点上。当每个域中任一ILR节点收到对某个SID信息的映射查询请求时，若该映射信息在该域的维护管理范围内，则对该SID信息进行哈希运算。将运算结果与ILR节点进行匹配，找到存储该SID映射信息的ILR节点，并将映射请求报文转发给对应的ILR节点。该ILR节点收到映射请求报文后将存储的SID/LID映射信息转发给对应的AGW，以供后续数据包的正常转发。
其中，所述域可以根据运营商、企业或国家的需求划分为不同域。终端主机的用户标识SID采用结构化编码方式，包含该终端主机的归属域信息以及归属ILR信息，所述域可以根据其接收到的SID找到该终端主机的最终归属域中的归属ILR。
身份位置映射平面由若干个域组成，一个或多个ILR节点共同构成一个域，又称为一个映射转发子网。其中，身份位置映射平面中的ILR节点分为域内ILR节点和域间互通ILR节点。
每个映射转发子网内部的ILR(域内ILR节点)负责保存、更新、维护本子网内部所有用户终端的身份位置映射信息。本子网内所有用户终端的路由信息存储在域内路由表中。用户终端发送至身份位置映射平面的信令或数据报文可以通过查询域内路由表寻址到该用户终端最终归属域中的归属ILR。
各映射转发子网之间建立、保存、维护所有子网的路由信息，将各子网的路由信息存储在域间路由表中。用户终端送达身份位置映射平面的信令或数据报文通过查询域间路由表能够寻址到该用户终端的归属域。
用户终端经AGW送达的映射更新信令能够通过域间路由表和域内路由表的协作找到该用户终端所对应的归属身份位置寄存器，完成对所述用户终端身份位置映射信息的更新。
域中所有负责管理映射信息的ILR节点都可以提取注册数据报文中的SID信息，并且根据SID信息对LID地址进行哈希运算，根据运算结果将SID/LID映射信息存储到对应的ILR节点上。
AGW在接收到移动终端发送的接入请求后，将移动终端身份位置映射信息的查询请求发送至映射转发子网。若所述映射查询请求中包含的SID信息所对应的用户终端在该映射转发子网的管理范围内，则对该SID信息进行哈希运算。将运算结果与ILR节点进行匹配，直接在此映射转发子网内寻址到存储所述移动终端SID信息的归属ILR节点。该ILR收到所述映射查询请求后将其本地缓存中记录的该移动终端的身份位置映射信息转发给所述AGW，向AGW返回映射查询响应消息，完成用户终端身份位置信息的查询更新过程。
若该映射转发子网确认所述映射查询请求中包含的SID信息不属于该映射转发子网的管理范围，则将接收到的所述映射查询请求消息转发到域间互通路由表，寻址到所述用户终端所属管理范围内的映射转发子网，该映射转发子网查询域内路由表，将映射查询请求消息转发给所述移动终端的归属ILR。该ILR将其存储的该用户终端的SID/LID映射信息发送到所述AGW完成映射查询过程。
下面以终端MN、CN为例说明身份位置映射平面的运作方式。
移动终端MN的归属ILR为ILRm，通信对端CN的归属ILR为ILRc。如图8所示，ILRm包含在映射转发子网1中，ILRc包含在映射转发子网2中。
MN向CN发起通信时，首先通过AGW向身份位置映射平面发起查询CN的身份位置映射信息请求，将原始数据报文(源地址为MN的身份标识SIDm，目的地址为CN的身份标识SIDc)进行封装发送至身份位置映射平面。信令首先到达ILRm，ILRm根据信令中包含的SIDc查询本地缓存，发现CN的身份位置映射信息不在其本地缓存中。其次，ILRm查询其所在的映射转发子网1，发现CN不是本子网内的用户终端，则将信令转发到域间互通ILR1。域间路由表根据信令中的SIDc查出路由指向ILR2，则将信令发送至ILR2。ILR2查询域内路由表，发现CN为本子网内的用户终端，则将信令送达CN所属的身份位置寄存器ILRc。ILRc根据信令中携带的SIDc查询本地缓存，将本地缓存中的SIDc/LIDc映射信息返回给所述AGW，以供后续数据报文的转发路由。
CN向MN发起数据通信过程中身份位置映射平面的运作方式与上述流程类似，AGWc向身份位置映射平面发起MN的身份位置映射信息查询请求，通过映射转发子网2、域间路由表、映射转发子网1的协作将MN的身份位置映射信息发送至所述AGW。所述AGW将SIDm/LIDm映射信息存储到其本地缓存中，完成映射信息查询过程。
需要说明的是，以上内容仅仅说明了本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种面向低时延、高可靠业务的移动网络通信方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，用户终端上线请求接入对应AGW，AGW对用户终端进行鉴权服务，合法用户终端被分配位置标识LID，完成位置登记流程；所述用户终端包括发起通信的移动终端和通信对端，所述AGW为接入网关；
步骤2，当移动终端MN与通信对端CN建立通信连接时，由MN与CN各自接入的AGW与接入管理/转发平面共同协作将数据报文送至所述通信对端；
步骤3，当MN发生跨网关移动时发起位置移动接入请求，请求接入到另一目标AGW，MN被分配新的位置标识LID，完成移动后的位置登记流程；
MN移动接入过程中原有位置AGW与目标位置AGW建立双向转发关系；若目标AGW的本地缓存中没有存储CN的LID，则目标位置的AGW将接收到的从MN向CN发送的数据报文通过双向转发关系转发给MN的原有位置AGW，再通过接入管理/转发平面将数据报文送达CN；当在CN对应接入的AGW与ILR的本地缓存中未完成MN对应的新映射信息更新前，CN对应接入的AGW将收到的原始数据报文经接入管理/转发平面转发给MN的原有位置AGW，MN的原有位置AGW将收到的所有数据报文基于双向转发关系传送给目标AGW，由目标AGW将数据报文送达MN；
当MN位置移动接入完成后，由MN接入的目标AGW、CN接入的AGW与接入管理/转发平面共同协作将数据报文送至所述CN。
2.根据权利要求1所述的面向低时延、高可靠业务的移动网络通信方法，其特征在于，所述步骤1及步骤3中的位置登记流程具体包括如下子步骤：
用户终端请求接入AGW；
所述AGW选择鉴权服务器对请求接入的用户终端进行鉴权服务，为合法的用户终端授权；
AGW或身份位置寄存器ILR为授权后的合法终端分配合适的LID并记录用户终端对应的SID/LID映射信息；所述SID为用户标识符。
3.根据权利要求1所述的面向低时延、高可靠业务的移动网络通信方法，其特征在于，AGW或ILR分配LID的过程包括：
AGW为授权后的用户终端分配位置标识符LID，并将用户终端对应的SID/LID映射信息录入本地缓存；
AGW将用户终端的SID/LID映射信息发送至身份位置寄存器ILR，ILR将映射信息保存入本地缓存中；
或
ILR为授权后的用户终端分配位置标识符LID，并将用户终端对应的SID/LID映射信息录入本地缓存；
ILR将用户终端对应的SID/LID映射信息发送至AGW，AGW将该映射信息录入本地缓存。
4.根据权利要求1所述的面向低时延、高可靠业务的移动网络通信方法，其特征在于，所述步骤2具体包括如下子步骤：
MN向对应接入的AGW发送原始数据报文请求与CN进行通信，数据报文中源地址为MN的SID，目的地址为CN的SID；
MN接入的AGW收到MN发送的原始数据报文后，查询CN的SID/LID映射信息；
MN接入的AGW将原始报文进行封装，封装后的数据报文源地址为MN的SID，目的地址为CN的LID；
MN接入的AGW根据CN的LID将封装后的数据报文路由发往接入管理/转发平面；
接入管理/转发平面将收到的数据报文基于CN的LID路由并转发到CN所对应接入的AGW；
CN所对应接入的AGW对收到的数据报文进行解封装；
CN所对应接入的AGW将解封装后的原始数据报文发送给CN，原始数据报文的源地址为MN的SID，目的地址为CN的SID；
CN所对应接入的AGW查询本地映射缓存中的映射信息，如果移动终端MN的SID/LID映射信息还未保存到本地缓存中，则将收到的数据报文中的移动终端MN的映射信息存储到其本地缓存中。
5.根据权利要求4所述的面向低时延、高可靠业务的移动网络通信方法，其特征在于，MN接入的AGW收到MN发送的原始数据报文后，先根据数据报文中的目的地址在本地映射缓存中查询CN的SID/LID映射信息；当未查询到映射信息时，则向身份位置映射平面发起映射查询：将原始数据报文封装转发到身份位置映射平面，源地址为MN的LID，目的地址为本地缓存中存储有CN映射信息的ILR的LID，并向该ILR发起CN的映射信息查询；该ILR收到映射信息查询后，将本地缓存中CN的映射信息返回给MN接入的AGW，AGW将所述CN的映射信息存储在本地缓存中。
6.根据权利要求5所述的面向低时延、高可靠业务的移动网络通信方法，其特征在于，当MN接入的AGW向身份位置映射平面发起映射查询时，所述MN接入的AGW对于MN发送的原始数据报文采用如下几种方式中的至少一种方式进行处理：
方式一：AGW将接收到的原始数据报文进行缓存，在映射查询过程结束后，根据获取到的CN的LID在缓存队列中找到原始数据报文，按照先进先出的原则对数据报文进行封装并转发到接入管理/转发平面；
方式二：AGW对于收到的原始数据报文直接丢弃，待映射查询过程结束后再对MN发送的原始数据报文进行封装转发；
方式三：在AGW收到MN所发送的原始数据报文后，直接转发到身份位置映射平面中通信对端对应接入的ILR，该ILR根据其本地缓存中所记录的CN的LID直接将数据报文转发至接入管理/转发平面。
7.根据权利要求1所述的面向低时延、高可靠业务的移动网络通信方法，其特征在于，所述步骤3中，MN发生跨网关移动时，向原有位置的AGW发送移动接入请求，所述移动接入请求包括目标AGW和MN信息，原有位置的AGW向目标AGW发送移动接入请求消息，其中包含移动终端信息，目标AGW保存MN新的SID/LID映射信息后向原有位置的AGW发送移动接入响应消息，原有位置的AGW收到移动接入响应消息后向MN发出移动接入命令，随后MN开始执行位置移动接入过程。
8.根据权利要求1所述的面向低时延、高可靠业务的移动网络通信方法，其特征在于，所述目标AGW通过如下方式中的至少一种得到CN的LID：经过双向转发关系从原有位置的AGW得到、查询本地缓存、向身份位置映射平面发起映射查询。
9.根据权利要求5或8所述的面向低时延、高可靠业务的移动网络通信方法，其特征在于，当向身份位置映射平面发起映射查询时，当MN向CN发起通信时，首先通过AGW向身份位置映射平面发起查询CN的身份位置映射信息请求；
当映射查询请求中包含的SID信息所对应的用户终端在该映射转发子网的管理范围内，则对该SID信息进行哈希运算，根据运算结果得到SID/LID映射信息返回给目标AGW；
当映射查询请求中包含的SID信息所对应的用户终端不在该映射转发子网的管理范围内时，则将接收到的所述映射查询请求消息转发到域间互通路由表，寻址到CN所属管理范围内的映射转发子网，该映射转发子网查询域内路由表，将映射查询请求消息转发给CN的归属ILR，CN的归属ILR根据CN的身份位置映射信息查询本地缓存，将本地缓存中的SID/LID映射信息返回给目标AGW。
10.一种面向低时延、高可靠业务的移动网络系统，用于实现权利要求1-9中任意一项所述的面向低时延、高可靠业务的移动网络通信方法，包括接入网与核心网；所述接入网用于在接入网关AGW和用户终端之间提供物理接入服务；所述核心网包括接入管理/转发平面和身份位置映射平面，所述接入管理/转发平面负责根据接收到的数据报文中的LID地址对数据报文进行路由转发，包括通用交换路由器；所述身份位置映射平面包括身份位置寄存器ILR；所述AGW位于接入网和接入管理/转发平面的分界处。
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