CN1305328C - 用于移动网状自组织网络中的反向切换的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于解决运营商辅助移动网状本地自组织网络中的移动中继节点(MTN)的移动性的方法。所述方法提供了在所述本地自组织网络中存在另一节点时的反向切换(RHO)，所述另一节点能够承担MTN的逻辑角色。在所述第一MTN执行切换之前，确定另一适当MTN的存在。在确定适当MTN的情况下，在将所述第一MTN切换到基于蜂窝的网络的新小区之前，所述MTN功能被转移到新的MTN。在将所述MTN功能转移到新MTN时，经由新MTN将自组织业务中继到本地自组织网，以及从本地自组织网中继自组织业务。改善的隧道传送被建议用于最小化切换期间中的网络业务延迟。所述反向切换还使得所述第一MTN能够保留其原始自组织本地网络连接。

Description

用于移动网状自组织网络中 的反向切换的系统和方法
技术领域
本发明涉及一种无线网络，尤其涉及移动网中的反向切换，用于运营商辅助的移动网状自组织(OAM)网络内的自组织组网。
背景技术
无线电和移动计算技术的不断演进使普遍存在的无线计算业务得以发展，其实际上可在任何时间、任何地点、以任何格式为移动用户提供话音、数据和多媒体业务。无线通信在近二十年来日益盛行归因于广泛的市场，对于无线技术的大量资本投入以及无线技术在世界范围的渗透。然而，尽管无线通信不断发展，但其仍然处于发展初期。
尽管仍然处于发展初期，但移动用户期望从其无线基础设施中得到高质量的服务。这种期望导致移动管理连接性的众多问题。例如，如今的移动用户创建了自组织网络，从而允许成员随机移动、连接、断开连接以及以任意方式重新组织自身。这导致基础自组织拓扑以及相关信号连接发生迅速且不可预测的变化。此外，所述自组织网络内的移动用户还期望能够与基于地面的网络通信，以得到运营商辅助的业务，并期望能够与互联网接入通信，这样增加了管理移动连接的复杂性。
由于移动用户的期望很高，在节点移入和移出所述自组织配置时保持各种无线连接会出现大量问题。因此，出于这些以及其它考虑构思了本发明。
发明内容
发明内容部分意在向读者介绍本发明各个方面。在本文的其它部分示出了本发明的特定方面，所附权利要求书陈述了本发明，并限定了本发明的范围。
本发明提供了一种系统和方法，用于解决运营商辅助的移动网状本地自组织网络内的移动中继节点(MTN)的移动性。
根据本发明的一个方面，系统指向移动网络内的切换，所述系统包括接入域、自组织域和骨干域。所述自组织域与所述接入域通信，并能够与在所述自组织域内作为移动中继节点操作的第一节点通信。所述接入域内的第一接入连接能够实现所述移动中继节点与所述接入域之间的无线通信，其中所述移动中继节点使得所述自组织域内的其它节点能够与所述接入域无线通信。然而，如果所述第一节点离开所述自组织域，则所述移动中继节点的操作被切换到所述自组织域内的第二节点。通过作为所述移动中继节点操作，所述第二节点使用所述第一接入连接与所述接入域通信，并使得所述自组织域内的剩余节点能够与所述接入域无线通信。第二接入连接可能用于使所述第一节点能够与在所述自组织域内操作的节点无线通信。在所述切换之后，可通过在所述接入域内，在所述第二接入连接与所述第一接入连接之间隧道传送通信路径，实施所述第一节点与所述自组织域之间的通信。作为选择，可使用所述自组织域实施所述第一节点与所述自组织域之间的通信，其中可能使用隧道。此外，甚至可使用经由所述骨干域的路由来实施所述第一节点与所述自组织域之间的通信，其中同样可有利地使用通信隧道。
本发明另一方面指向基于一组准则使所述自组织域内的所述第二节点能够作为所述移动中继节点操作，所述准则包括位置坐标、所述节点的移动特性、跳次、切换能力、业务简表、业务可用性、业务质量、功率电平、路由度量、记账策略、计费策略以及所述节点内的识别符模块中的至少一个。
本发明又一方面指向使得所述骨干域的至少一部分能够包括互联网基础设施。此外，所述接入域包括网状网、无线局域网(WLAN)和蜂窝网中的至少一个。此外，所述第一接入连接和所述第二接入连接中的至少一个作为基站或接入路由器操作。
本发明又一方面指向所述第一接入连接与所述第二接入连接中的至少一个作为接入点操作。此外，本发明又一方面指向使用运营商辅助的连接，以在所述自组织域与所述接入域之间通信。此外，可使用切换准则来确定所述第一节点是否正在离开所述自组织域，所述切换准则包括业务简表、业务可用性、业务质量、功率电平、路由度量、信号质量和噪声电平中的至少一个。
根据本发明又一方面，装置、方法和计算机可读媒体可用于实质上实施上述相同行为。
附图说明
参照附图描述了本发明的非限制性和非穷举实施例。在附图中，除非特别说明，在各个附图中，相同附图标记表示相同部分。
为了更好地理解本发明，以下将参考结合附图描述的具体实施方式，在附图中：
图1示出了移动网状自组织网的一般体系结构的实施例的功能框图；
图2示出了使用移动中继节点的图1移动网状自组织网络的实施例的功能框图；
图3示出了一个功能框图，其说明图2移动网状自组织网络的实施例，其中所述原始移动中继节点已完成反向切换到新的移动中继节点；
图4是说明用于IPv6网络的反向切换的实施例的流程图；以及
图5是根据本发明各方面的说明反向切换的实施例的信令顺序图。
具体实施方式
在以下的具体实施方式中，参照附图，其形成了本发明的一部分，并被借助实践本发明特定示例实施例的说明示出。以下将详细描述每个实施例，以使本领域技术人员能够实践本发明，且应当理解的是，在并不背离本发明精神和范围的情况下，可使用其它实施例，并做出其它改变。以下的具体实施方式并不具有限制性意义，本发明范围仅由所附权利要求书限定。
在本技术规范和权利要求书中，以下术语明确表示本文相关意义，除非上下文明确表示并非如此。
术语“自组织网络”表示一种暂时网络结构，其配置被自动并稳定执行，因为节点可能出乎意料地出现、消失和移动。自组织网络可能基于单跳或/和多跳无线电或其它无线链路，例如红外链路。
术语“空降场(airhead)”是指在网状网内充当接入点(AP)的缺省路由器。术语“宏移动性”是指一种处理网络分段或不同网络之间的移动性的方法。
术语“网状”是指多点到多点的网络拓扑。
术语“微移动性”是指一种处理归因于网络拓扑变化的网状网内移动性的方法。
术语“移动网状”是指多点到多点网络拓扑，其中移动节点可能随机出现/消失，并建立到其地理上相邻节点的无线电链路/终止来自其地理上相邻节点的无线电链路。
术语“多跳”是指经由中间/中继节点发生的通信。
术语“对等”表示网络终端之间的单跳或多跳的直接通信。
术语“节点”是指网络上的节点。
术语“移动节点、移动设备和终端”是指所述网络上移动的节点。
术语“流”是指分组流。术语“中继节点”(TN)是指充当接入域(例如WLAN、蜂窝、网状)与对应自组织网络的“子”终端之间的网关的节点。
术语“自组织小区”是指自组织域内的区域，包括所有与所述中继节点距离小于或等于N跳，并由ID或其地理坐标识别的子节点。
术语“运营商”是指任何维持或服务基于IP网络的任何专家或机构。
术语“识别符”包括移动站集成业务数字网(MSISDN)号码、IP地址或其它任何与用户位置或身份相关的信息。此外，参考单个包括参考多个，除非指明并非如此或与本公开不一致。
简而言之，本发明提供了一种用于在运营商辅助移动网状自组织(OAM)网络内切换移动中继节点(MTN)的逻辑功能的系统和方法。所述系统和方法使用反向切换(RHO)方法，以在所述原始MTN将要离开所述OAM网络时，将所述MTN的逻辑功能转换为所述OAM网络内的适当节点。在成功完成RHO时，所述原始MTN保持通过诸如蜂窝网络的接入域网络、通过诸如互联网连接的骨干网络连接或通过自组织连接，与所述OAM网络通信。通过提高的隧道发送而减少网络业务的延迟。
示例性环境
基于自组织网络的基础设施，可将所述自组织网络分为至少三个类别。一个类别包括无基础设施的自组织网络，其中所述自组织网络可能在无接入点(AP)的情况下以独立配置操作。第二种类别包括基于基础设施的自组织网络；例如蜂窝和固定无线网状网。自组织网络的第三个类别包括使用前两个类别的组合的混合配置。混合自组织网络包括诸如运营商辅助的移动网状自组织(OAM)网络的配置，其中所述自组织网络内的中继节点能够通信到运营商辅助的接入点，所述接入点跨接所述自组织无线网络与有线网络之间的间隙。
图1示出了根据本发明各方面的移动网状自组织网的一般体系结构的功能框图。移动网状自组织网络100代表混合自组织网络的一个
实施例。
如图所示，移动网状自组织网络100包括三个体系结构层：诸如互联网的骨干网110、接入域120和自组织域130。根据本发明一个实施例，互联网基础设施被用作骨干网110。
以下将详细描述接入域120。简而言之，接入域120包括覆盖独立自组织网络的各种无线电接入网络，从而为用户节点提供基础设施导向的无线电连接。接入域120可能包括比图所示更多的无线电接入网。如图1所示，接入网120包括网状网122、WLAN网络124和蜂窝网络126，以下将对每一个做出详细描述。
自组织域130是实际自组织网络基础，其提供对等单跳、多跳和多分支无线电通信；包括所述用户节点的无基础设施和基础设施导向的无线电连接两者。以下将详细描述自组织域130。
原理上，依据覆盖所述特定网的接入网的存在，所述用户节点可借助单无线电接入、多无线电接入通信，仅建立对等自组织连接或对它们进行任何组合。就此而言，建立基础设施网络，以为无线用户节点提供特定业务和范围扩展。
自组织域130
移动自组织网络可被视为无线无线电链路所连接的终端路由器和相关主机的自治系统。由于所述终端路由器可自由随机移动，并任意组织自身，因此所述网络拓扑可迅速改变。自组织域130可能还包括多个能够在需要时路由数据分组的固定节点。自组织终端还可能无法信号路由(单跳)，或是能够在例如缺少功率所导致的一些情况下停止路由。
依据所使用的网状扩展，网络拓扑可能依赖于单跳或多跳无线电连接。原理上，归因于其性质，独立自组织网络可独立于任何运营商或业务提供商操作。自组织域130可能包括形成自组织子网或小区的自组织终端的1-N个群集，尽管仅示出了一个网络。
每个自组织小区都可能具有至少一个作为中继节点(TN)的终端。所述中继节点充当接入网120(例如网状122、WLAN 124和蜂窝126)与该小区的“子”终端之间的网关，例如与(多个)骨干网和自组织网络之间的控制信令相关。所述中继节点可被视为这样一种逻辑角色，其功能和物理位置可基于特定于情况的方式和准则改变，例如位置坐标和距离接入点(AP)的邻近性、所述自组织网络节点的移动特性、跳次、切换能力、业务简表和业务可用性、业务质量、功率电平、路由度量、变化策略、处理(多个)所覆盖网络与自组织终端(子实体)之间的控制功能时的SIM/ID等。此外，所述中继节点可能充当网关，以为自组织域130内的所述节点提供运营商辅助业务或业务提供商业务。所述自组织网络的范围取决于所使用的网状/链路技术。
接入域120
如图1所示，接入域120包括被组合在多个布局、配置和体系结构层内的多个无线电接入技术。基于现有接入技术，所述接入域120的最潜在部分包括蜂窝系统的第二代(2G)和第三代(3G)无线电接入、无线LAN、无线路由器(WR)网状等。以下将对此概述。接入域120能够传送多跳业务，所述多跳业务表示来自位于连接到接入域120的节点之后的特定节点的业务。此外，其支持在单跳与多跳连接之间移动的自组织节点的鉴权的文本传送。因此，支持下层自组织网络的鉴权、授权和记账网络实体可能物理上是蜂窝接入网的现有基础设施内的对应单元的一部分，而单或多个跃连接到网络的每个自组织节点可分别向用户控制单元鉴权。
网状网122
无线路由器(WR)可能被用作网状网122接入体系结构的建立块。原理上，基于WR的网状网122反映出有线互联网的结构。WR技术方案使用无线操作系统，所述无线操作系统以多点到多点模式自动将业务路由通过网络。网状网122的主单元是空降场121。借助于部署连接到有线或无线回程的接入路由器空降场121，建立互联网接入。用户路由器被部署在所述空降场121的覆盖区的始终。每个用户路由器不仅为附加用户提供接入，而且通过经由多跳将业务路由通过网络，成为网络基础设施的一部分。这允许用户加入网络，即使他们在空降场121的范围之外。
无线LAN(WLAN)网络124
如图1所示，WLAN网络124包括接入点(AP)128和一组在AP直接控制下的终端，从而形成基本业务组(BSS)，作为接入网的基本建立块。AP 128在作为网络的主方时，形成无线与有线LAN之间的桥路。AP 128类似于蜂窝电话网络内的基站(BS)。终端之间或终端与有线网络客户机之间的所有通信都通过AP 128。AP 128并不被设置为移动的，而是形成有线网络基础设施的一部分。移动节点可在若干AP之间漫游，因此无缝校园宽的覆盖区是可能的。这种配置的无线LAN网络以基础设施模式操作。一些WLAN设备甚至还支持基础设施网络内的对等通信。
蜂窝网络126
第二、第三代以及未来蜂窝网络的无线电接入为具有各种移动程度的移动设备提供广泛覆盖区。在多模式自组织终端的情况下，所述终端可能具有通过无线电网络接入的无线电连接，所述无线电网络接入例如是全球移动通信系统(GSM)BSS，包括通用分组无线电业务(GPRS)和增强型数据GSM环境(EDGE)和宽带码分多址(WCDMA)。就此而言，除了那些出于自组织目的支持的特征之外，所述自组织终端充当常规GSM或WCDMA终端。所述无线电接入网(RAN)在基站收发信机(BTS)内包括一组接入路由器和基站(AR/BS)。RAN负责处理无线电资源管理(RRM)，处理无线电连接、无线电传输的全面控制，以及在无线电接入系统的对应标准内规定的其它许多功能。就经由蜂窝网络中继的业务而言，蜂窝网络126可能还协调中继节点的无线电资源，以实现运营商辅助的移动网状(OAM)通信。
中继节点移动管理
从网络体系结构的角度而言，在部署图1的混合移动网状自组织网络时可能会出现不同的切换情况。
在移动中继节点(MTN)移入单个接入路由器(AR)/基站(BS)或接入点(AP)覆盖区的情况下，通常并不会影响相对于基础设施网络的中继节点连接。因此，可通过路由和链路层机制，使用具有相同AR/BS、网络前缀和IP地址的本地自组织网络内的链路本地(用于单跳通信)、站点本地(用于多跳通信)，结合路由器通告和路由器恳请进程，处理所述MTN移动性。因此，只要存在正在进行的自组织电平通信，就可通过使用站点本地(地址和其它接入点信息)或/和链路本地地址，借助路由和链路层协议实际上处理MTN的AR/BS内(或本地自组织小区内)切换。当与所述骨干网存在数据通信时，使用IP地址。此外，能够处理MTN逻辑角色的那些节点必需具有可借助骨干/互联网接入全球通达(具有全球IP地址)的能力。作为选择，其它节点(诸如照相机、个人数字助理、传感设备等的非MTN)不必接入到骨干/互联网。此外，如果由于信号质量、当前MTN的电池寿命等所述MTN的角色不必被转移到另一节点，则与关于所述连接的接入域网络合作可实现所述转移。
所述本地自组织网络内的移动中继节点(MTN)或第一节点在建立自组织网络时，可能使用站点本地地址在相同AR/BS下的本地自组织网络内通信，从而建立站点本地前缀。这可能是通过使用传统站点本地发现进程，并将所述路由器恳请和路由通告组播到所述本地自组织网络内的其它节点实现的。
中继节点可能还在诸如无线LAN、GSM/BSS、WCDMA/UTRAN、WCDMA/IMT 2000、无线路由器网络、卫星系统等之间移动。在所述“系统间MTN切换”情况下，除了本发明之外，可通过在每个无线电接入网的无线电资源管理中使用移动IP宏移动和传统或增强型切换方法，解决连接性。
在另外一种情况下，MTN可能在接入点或基站之间移动。以下将结合图2-5详细描述所述“AR/BS间切换”，其是本发明主题的一个示例说明。
系统间MTN切换和AR/BS间切换是本发明的主题，并适用于本发明的原理。在接入域的单个无线电系统内，或在不同无线电系统之间，即在参与切换的小区属于不同接入域的情况下，可实质上使用根据本发明的相同原理。在图2-5所述的说明中，借助AR/BS间切换的实例描述本发明，其中相关接入点或基站属于单个无线电系统(接入域)。这表示在成功MTN切换之后，可使用自组织连接实施旧MTN与自组织域之间的连接，其中MTN角色被改变为自组织域的非中继节点，而连接保持，或是可经由接入域实施旧MTN与自组织域之间的连接。除了MTN移动所产生的上述切换情况之外，还存在归因于MTN移动及其与所连接非中继节点(NTN)的关系出现的切换情况。因此，实际上所述中继节点连接之后的任何终端节点可能会受移动性影响。
只要自组织网络的内部拓扑改变，就可能需要重新路由。所述情况可能出现在非中继节点恰好移入自组织网络，而无到接入域的任何连接时，或出现在非中继节点移到一个静止中继节点之后时。其可能还出现在非中继节点移到与基站相关的中继节点之间时。
此外，可能会出现必需执行移动IP切换的情况。换言之，可能会需要新转交地址(CoA)和绑订更新(借助隧道)。所述情况可能出现在非中继节点在相同基站子系统的不同基站的中继节点之间移动时。移动IP切换情况可能还出现在非中继节点在不同基站子系统(例如无线LAN、WCDMA、GSM、IMT等)的不同基站的中继节点之间移动时。类似地，所述情况可能出现在非中继节点与移动中继节点一起在相同基站子系统的不同基站之间移动时；或非中继节点与移动中继节点一起在不同基站子系统的不同基站之间移动时；或在非中继节点逻辑角色与中继节点角色交换时。
最后，在非中继节点与移动中继节点一起在一个基站的覆盖区内移动的情况下，所述非中继节点并未从所述中继节点得到通知，因而无法意识到无线电系统的改变。
如上所述，图2-3示出了AR/BS间切换。图2示出了在蜂窝网络内在反向切换之前使用移动中继节点(MTN)，图1移动网状自组织网络的一个实施例的功能框图。
如图2所示，系统200实质上包括与图1所示相同的组件。在图2内，移动自组织网络230包括移动节点242、244和246，以及旧的移动中继节点(MTN)240。
图1的蜂窝网络126在图2内被扩展，示出了小区222。小区2被示为包括旧的接入路由器/基站(AR/BS)。同样如图所示，小区3包括新的接入路由器/基站(AR/BS)。术语“旧”和“新”被用于说明旧MTN 240从具有旧AR/BS的小区2转移到具有新AR/BS的小区3。
如图所示，旧的MTN 240能够通过小区222充当接入域120之间的中继节点。旧MTN 240通过控制信令226和用户通信数据224使本地自组织网络与接入域120相关。
在旧MTN 240移出小区2的AR/BS的信号范围时，确定需要从小区2到小区3的切换。在所述切换之前，旧MTN 240执行确定在本地自组织网络230内是否存在至少一个能够提供运营商辅助自组织支持的节点。如果确定在本地自组织网络230内存在适当的移动节点，则旧MTN 240将中继节点逻辑功能转移到适当的新MTN。
简要参照图3，功能框图通常示出了图2移动网状自组织网络的一个实施例，其中所述原始移动中继节点已完成反向切换到新的移动中继节点。如图3所示，旧MTN 240已将所述中继节点功能转移到新的MTN 242。旧MTN 240同样已执行从小区2的AR/BS到小区3的AR/BS的切换。在完成所述反向切换时，旧MTN 240通过小区222的蜂窝基础设施，或通过类似的多跳自组织连接，继续参与正在进行的本地自组织网络330通信。作为选择，即使图3并未示出，所述旧MTN 240与自组织网络330之间的连接在所述切换之后仍可经由自组织连接继续。例如，所述自组织连接可能在旧MTN 240与现有自组织网络244之间，从而使得旧MTN 240仍然是所述自组织域的一部分。应当注意的是，所述中继节点逻辑功能在此选择中同样被转移到新的MTN。
一般操作
图4-5是根据本发明的流程图，其示出了用于在运营商辅助移动网状自组织网(OAM)网络内执行MTN逻辑职责的反向切换的一个
实施例。
应当理解的是，流程图中的每个方框以及方框组合可由计算机程序指令实施。所述程序指令可能被提供给处理器以生成机器，从而使得在所述处理器上执行的指令生成用于实施在所述流程图方框内规定的行为的装置。所述计算机程序指令可能由处理器执行，以使所述处理器执行一系列操作步骤来生成计算机实施的过程，从而使得在所述处理器上执行的指令提供用于实施在所述流程图方框内规定的行为的步骤。
因此，流程图的方框支持用于执行规定行为的装置组合，用于执行规定行为的步骤组合，用于执行规定行为的程序指令装置。应当理解的是，流程图的每个方框和流程图方框组合可由基于专用硬件的系统实施，所述系统执行规定行为或步骤，或专用硬件和计算机指令的组合。
图4是根据本发明的一个流程图，其示出了过程400的一个实施例，用于执行反向切换，以最小化当前自组织级联网络业务的中断。简而言之，过程400提供了反向切换(RHO)到本地自组织网络内的另一节点，从而使与原始MTN的原始自组织本地网络连接在移到另一接入域小区时得以保存。过程400可能由图2-3所示的旧MTN 240使用。
在开始方框之后，过程400开始于方框402，其中无线电测量信息由通常在所述自组织网络的移动中继节点内的无线电资源实体接收。所述信息可能包括业务简表和业务可用性、业务质量、功率电平、路由度量、信号质量、噪声电平等。过程然后继续到判定方框404。
在判定方框404中，确定必需切换的预定切换准则是否得到满足。在并不背离本发明的精神或范围的情况下，可能基于所接收的无线电测量信息使用各种预定切换准则中的任何一个。如果确定所述预定切换准则并未得到满足，则并不执行切换，而过程返回到执行其它行为。
作为选择，如果在判定方框404内确定所述预定切换准则得到满足，则过程继续到判定方框406。在判定方框406中，确定在所述本地自组织网络内是否存在适合作为新移动中继节点的节点。最初，为了适合作为适当移动中继节点，所述本地自组织网络内的节点应当包括用户识别模块(SIM)、用户识别模块(UIM)等。此外，所述节点必须能够执行路由功能，所述路由功能在所述本地自组织网络内的其它节点与运营商辅助接入域之间建立各个路由。此外，可能基于诸如位置坐标、所述节点的移动特性、跳次、切换能力、业务简表、业务可用性、业务质量、功率电平、路由度量、记账和计费策略等的准则，选择所述适当中继节点。
如果在判定方框406中确定在所述本地自组织网络内并不存在适当的移动中继节点，则并不执行中继节点切换。所述过程返回到执行其它行为，例如经由骨干网连接，或经由自组织网络保持连接到TN。如果在所述MTN松开到所述接入域的连接之前无法成功执行RHO，则所述MTN先前所提供的与接入域的连接可能会丢失。可能仍然会保留所述自组织连接。作为选择，如果在判定方框406中确定在所述本地自组织网络内存在适当的移动中继节点，则过程继续到判定方框408。
在判定方框408中，确定无线电资源是否可用。换言之，是否存在从所述移动中继节点(MTN)正在移向的AR/BS到无线电资源的接入，从而使与所述接入域的连接得以建立？在硬切换中，在允许所述MTN连接到接入域网络之前执行所述确定。在软切换的情况中，如果存在某个预定最小电平的可用无线电信号质量，则本发明确定无线电资源可用，并建立连接。
如果在判定方框408中确定并不存在可用无线电资源接入，则过程继续到判定方框412，以安排切换定时器排队子过程。
在判定方框412中，切换定时器从某个预定时间倒计时，而旧MTN继续移出旧AR/BS的范围。在一个实施例中，所述预定时间小于一秒。
如果在判定方框412中确定所述切换定时器并未到期，则过程返回到判定方框408，其中如上所述，确定所述无线电资源接入是否可用。所述切换定时器排队子过程通过方框408和判定方框412继续，直至确定无线电资源接入可用，或直至所述切换定时器已到期。
作为选择，如果在判定方框412中确定所述切换定时器在所述无线电资源接入可用之前已到期，则不会执行反向切换。用于旧MTN和本地自组织网络的AR/BS连接丢失。过程返回到执行其它行为。如果在所述MTN松开到所述接入域的连接之前无法成功执行RHO，则所述MTN先前所提供的与接入域的连接可能会丢失。可能仍然会保留所述自组织连接。
作为选择，如果在判定方框408中确定存在可用无线电资源接入，则过程继续到方框410。以下将结合图5详细描述方框410。但简而言之，在方框410中，信号被在旧MTN、新MTN、旧AR/BS与新AR/BS之间通信，以传送信息，并执行MTN逻辑职责到本地自组织网络的新MTN的切换。此外，旧MTN与新AR/BS通信，从而使得旧MTN可保持与本地自组织网络通信。在完成方框410时，过程400返回到执行其它行为。
反向切换信号流
图5是根据本发明的信令顺序图，其主要说明基于IPv6的蜂窝系统内的反向切换的一个实施例。但应当理解的是，本发明并不仅限于蜂窝系统。例如，在并不背离本发明范围和精神的情况下，本发明可能还用于基础自组织层所扩展的2G(例如GSM)和3G(例如UMTS)移动系统体系结构。
如图5所示，信号在旧移动中继节点(MTN)540、新MTN 542、旧接入路由器(AR)/基站(BS)502与新AR/BS 503之间流动。信号流的顺序由信号上的编号(1-10)指示。还示出了测量报告508和隧道传送506。
当确定从测量报告508得到切换所需的信息时，信号序列图500开始。这些行为实质上与图4的方框402-404所描述的行为类似。
如信号序列图500的信号流1所示，旧MTN 540将切换指示或接入域发现信号通信给那些包括在其本地自组织网络内的节点，以确定是否存在适合于处理MTN逻辑角色的节点。在一个实施例中，在所述本地自组织网络内以组播模式通信信号。
假定旧MTN 540已建立到接入域的转交地址(CoA)。这可能是通过使用无状态或全状态地址自动配置方法来实现的。这使得旧MTN 540能够使用移动IPv6功能来与其它节点全球通信；由此还允许旧MTN 540下的本地自组织网络被以站点本地地址寻址，所述地址可能被绑订或映射到对应的全球地址。旧MTN 540的职责是将其当前转交地址(CoA)通知给相同本地自组织网络内的非中继节点。非中继节点使用所述路由通知(或CoA)来形成其自己的CoA，并通知对应的旧MTN在CoA与所述非中继节点的原籍地址之间建立绑订。这便利了从对应节点(CN)到所寻址非中继节点的隧道传送过程506。所述非中继节点还通过映射其自己的CoA、站点本地地址和非中继节点的CoA，允许旧MTN 540将从骨干网始发的数据分组中继到非中继节点。
在信号流2处，新MTN 542确认其准备处理MTN角色。所述确认信号可能还包括新MTN 542的链路层地址，以允许所述非中继节点与和所述MTN角色重分配相关的接入路由器通信。信号流1和2处的行为实质上与图4方框406处所述的行为类似，其中所述MTN查明是否存在适当的新中继节点可用。
在信号流3处，在确保存在有效节点执行所述MTN角色时，基于无线电测量和切换准则(如以上结合图4判定方框404和408所述)，旧MTN 540将切换请求/指示信号通信给旧AR/BS 502。所述请求/指示信号指示旧MTN 540尝试执行切换，并移动到新的AR/BS 503。这可能是由链路层或IP层通过使用站点本地(用于多跳)和用于单跳自组织网络的链路本地地址实现的。旧MTN 540可能还将新MTN 542的链路本地、站点本地和IP地址通信给旧AR/BS 502。
在信号流4处，旧AR/BS 502将信号通信给新MTN 542，以建立新连接。所述通信可能还包括如在信号流1期间内所述的转交地址分配。所述通信可能还包括旧MTN 540的链路本地、站点本地、IP地址和转交地址。
在信号流5处；在自组织网络电平上，并相对于骨干网，在旧AR/BS 502与新MTN 542之间执行鉴权过程，以确定新MTN 542是否为其要求的，并具有预订权利。
在信号流6处；旧AR/BS 502将路由器通知通信给旧MTN 540，所述路由器通知告知旧MTN 540应当附加到哪个AR/BS。尽管图5并未指示，旧AR/BS 502仍然从新AR/BS 503确定其用于切换执行的资源可用性。
在信号流7处，旧AR/BS 502将切换指示通新给新AR/BS 503，以提供旧MTN 540的暂时转交地址、链路本地、站点本地和IP地址。旧AR/BS 502可能还通信旧MTN 502的旧转交地址。其还提供为从新AR/BS到旧AR/BS的上行链路业务保留的新AR/BS和IP地址。
在信号流8处，如果确定切换准则得到满足，并存在可用无线电资源接入，则新AR/BS 503确认完成切换，以及暂时转交地址的正确性。其还提供为从旧AR/BS到新AR/BS的下行链路业务保留的旧AR/BS和IP地址。
在信号流9处，旧MTN 540请求旧AR/BS 502建立从其旧转交地址(CoA)到其新CoA的隧道506。作为选择，为最优化所分配资源，可能从旧AR/BS 502到新MTN 542的转交地址，以及到所述旧MTN 540的转交地址建立隧道。从自组织网络角度而言，这表示逻辑MTN角色被部分转移到与切换过程相关的旧AR/BS 502，从而使旧AR/BS 502能够分开自组织与非自组织相关业务。
借助新MTN 542还将所述自组织业务中继到本地自组织网络。当使用隧道506时，网络业务的一部分可能被直接隧道传送到旧AR/BS 502(即，从旧MTN 540的旧转交地址到新MTN 542的转交地址)，或借助旧MTN 540的新转交地址，间接从旧MTN 540的转交地址传送到新MTN 542的转交地址。
在信号流10处，新MTN 542将切换完成信号通信给新的AR/BS503。
尽管信号序列500使用硬切换方法，但其并不受此限制。例如，在并不背离本发明的精神或范围的情况下，信号序列500可能使用网络评估切换(NEHO)、移动评估切换(MEHO)(软切换)或组合。
以上技术规范、实例和数据提供了本发明构成的制造和使用的完全描述。由于可在并不背离本发明精神和范围情况下实施本发明的许多实施例，因此本发明的保护范围所附权利要求书限定。

Claims (30)

1、一种用于管理移动网络中的切换的系统，所述系统包括：
接入域；
与所述接入域通信的自组织域，所述自组织域支持与第一节点进行无线通信，其中所述第一节点在所述自组织域中用作移动中继节点；
第一接入连接，用于在所述移动中继节点与所述接入域之间进行无线通信，其中所述移动中继节点使得所述自组织域中的其它节点与所述接入域进行无线通信；以及
如果所述第一节点离开所述自组织域，则将所述移动中继节点的操作切换到所述自组织域中的第二节点，其中所述用作移动中继节点的第二节点使用所述第一接入连接与所述接入域通信，并使得所述自组织域中的剩余节点与所述接入域进行无线通信。
2、根据权利要求1的系统，还包括第二连接，所述第二连接通过在所述第一节点与所述自组织域之间隧道传送通信路径，使所述第一节点与在所述自组织域中操作的节点进行无线通信。
3、根据权利要求2的系统，其中所述第二连接包括第二接入连接，其中通过经由所述接入域中的第一接入连接与第二接入连接的通信路径，在所述第一节点与所述自组织域之间执行所述隧道传送。
4、根据权利要求2的系统，其中所述第二连接包括自组织连接，并且通过所述自组织域中的通信路径，在所述第二连接与所述自组织域之间执行所述隧道传送。
5、根据权利要求2的系统，其中所述第二连接包括第二接入连接，并通过骨干域中的通信路径，在所述第二连接与所述自组织域之间执行所述隧道传送。
6、根据权利要求1的系统，其中基于这样一组准则使所述自组织域中的第二节点用作所述移动中继节点，所述准则包括位置坐标、所述节点的移动特性、跳次、切换能力、业务简表、业务可用性、业务质量、功率电平、路由度量、记账策略、计费策略以及在所述节点中包括识别符模块中的至少一个。
7、根据权利要求1的系统，还包括与所述接入域进行通信的骨干域，其中所述骨干域的至少一部分包括互联网基础设施。
8、根据权利要求1的系统，其中所述接入域包括网状网、无线局域网(WLAN)和蜂窝网中的至少一个。
9、根据权利要求3的系统，其中所述第一接入连接和所述第二接入连接中的至少一个是基站。
10、根据权利要求3的系统，其中所述第一接入连接和所述第二接入连接中的至少一个是接入点。
11、根据权利要求1的系统，其中借助运营商辅助连接，所述自组织域与所述接入域进行通信。
12、根据权利要求1的系统，还包括使用切换准则来确定所述第一节点是否正在离开所述自组织域，所述切换准则包括业务简表、业务可用性、业务质量、功率电平、路由度量、信号质量和噪声电平中的至少一个。
13、一种用于管理移动网络中的切换的方法，所述方法包括：
借助第一节点实现自组织域与接入域之间的无线通信，其中所述第一节点在所述自组织域中用作移动中继节点；
在所述移动中继节点与所述接入域之间接入第一连接，其中所述移动中继节点使得所述自组织域中的其它节点与所述接入域进行无线通信；以及
如果所述第一节点离开所述自组织域，则将所述移动中继节点的操作切换到所述自组织域中的第二节点，其中所述用作移动中继节点的第二节点使用所述第一接入连接与所述接入域进行通信，并使得所述自组织域中的剩余节点与所述接入域进行无线通信。
14、根据权利要求13的方法，还包括使用第二连接，以通过在所述第一节点与所述自组织域之间隧道传送通信路径，使所述第一节点与在所述自组织域中操作的节点进行无线通信。
15、根据权利要求14的方法，其中所述第二连接包括第二接入连接，其中通过经由所述接入域中的第一接入连接与第二接入连接的通信路径，在所述第一节点与所述自组织域之间执行所述隧道传送。
16、根据权利要求14的方法，其中所述第二连接包括自组织连接，并且通过所述自组织域中的通信路径，在所述第二连接与所述自组织域之间执行所述隧道传送。
17、根据权利要求14的方法，其中所述第二连接包括第二接入连接，并且在通过骨干域中的通信路径，在所述第二连接与所述自组织域之间执行所述隧道传送。
18、根据权利要求13的方法，其中基于一组准则使所述自组织域中的第二节点用作所述移动中继节点，所述准则包括位置坐标、至少一个节点的移动特性、跳次、切换能力、业务简表、业务可用性、业务质量、功率电平、路由度量、记账策略、计费策略以及在所述节点中包括识别符模块中的至少一个。
19、根据权利要求13的方法，还包括使用切换准则来确定所述第一节点是否正在离开所述自组织域，所述切换准则包括业务简表、业务可用性、业务质量、功率电平、路由度量、信号质量和噪声电平中的至少一个。
20、一种用于管理移动网络中的切换的装置，所述装置包括：
(a)网络接口，用于借助第一节点在自组织域与接入域之间进行无线通信，其中所述第一节点在所述自组织域中用作移动中继节点；
(b)收发信机，用于接入所述移动中继节点与所述接入域之间的第一连接，其中所述移动中继节点使得所述自组织域中的其它节点与所述接入域进行无线通信；以及
(c)处理器，用于在所述第一节点离开所述自组织域时，将所述移动中继节点的操作切换到所述自组织域中的第二节点，其中所述用作移动中继节点的第二节点使用所述第一接入连接与所述接入域进行通信，并使得所述自组织域中的剩余节点与所述接入域进行无线通信。
21、根据权利要求20的装置，还包括网络接口，用于使用第二连接，以通过在所述第一节点与所述自组织域之间隧道传送通信路径，使所述第一节点与在所述自组织域中操作的节点进行无线通信。
22、根据权利要求20的装置，还包括处理装置，用于使用无线电测量、业务信息和质量信息中的至少一个，确定用于将所述移动中继节点的操作切换到所述第二节点的准则，所述信息包括业务简表、业务可用性、业务质量、功率电平、路由度量、信号质量和噪声电平中的至少一个。
23、根据权利要求21的装置，其中所述第一接入连接与所述第二连接中的至少一个是与基站的连接。
24、一种用于管理移动网络的自组织域中的切换的方法，所述方法包括：
(a)将切换指示信号从第一中继节点通信给所述自组织域中的至少一个其它节点，其中所述第一中继节点经由第一接入连接与接入域通信，并且所述第一中继节点的操作使得所述自组织域中的其它节点与所述接入域进行无线通信；
(b)使用所述自组织域中的一个其它节点用作第二中继节点；
(c)如果所述第一中继节点离开所述自组织域，则执行从所述第一中继节点到所述第二中继节点的切换，其中所述第二中继节点经由与所述接入域的第一接入连接，与所述接入域进行通信；以及
(d)使用所述第二中继节点的操作，使得所述自组织域中的剩余节点与所述接入域进行无线通信。
25、根据权利要求24的方法，还包括对所述第二中继节点进行鉴权。
26、根据权利要求24的方法，还包括使用到所述接入域的第二连接，所述第二连接通过在所述第一节点与所述自组织域之间隧道传送通信路径，使所述第一节点与在所述自组织域中操作的节点进行无线通信。
27、根据权利要求24的方法，还包括从所述自组织域中的至少一个节点通信中继节点角色准备就绪确认。
28、根据权利要求25的方法，其中使用所述自组织域中的一个节点用作所述第二中继节点的步骤还包括：
基于一组准则选择所述第二中继节点，所述准则包括位置坐标、至少一个节点的移动特性、跳次、切换能力、业务简表、业务可用性、业务质量、功率电平、路由度量、记账策略、计费策略以及在至少一个节点中包括的识别符模块中的至少一个。
29、一种用于管理移动网络中的切换的方法，所述方法包括：
(a)分析无线电测量信息，以确定对于正在离开自组织域的第一移动中继节点而言，切换准则是否得到满足，其中所述第一移动中继节点使得所述自组织域中的其它节点与所述接入域进行通信；
(b)分析无线电资源信息，以选择所述自组织域中的一个节点用作第二移动中继节点；以及
(c)在与接入域通信的第一接入连接和与所述接入域通信的第二接入连接之间执行切换，其中所述第一移动中继节点将中继节点逻辑功能转移到所选择的第二移动中继节点，使得所述第一接入连接被连接到所选择的第二移动中继节点，并且所述第一接入连接将所述第一移动中继节点移交给所述第二接入连接。
30、根据权利要求29的方法，其中执行所述切换的步骤还包括：
在所述接入域中的第一接入连接与第二移动中继节点的转交地址之间建立隧道，其中自组织网络业务与非自组织网络业务被分开。
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