CN1312888C - 控制装置、切换控制方法和移动通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是，在通过多宿主连接的移动网络(MN)或移动主机(MH)进行切换时通过把切换等待减至最小，来避免数据包丢失并完成无缝切换。本发明涉及一个由一个MN、多个其中每个都构成一个在MN上与核心网络连接的接口的AI、一个控制装置(MMF)组成的移动通信系统，其特征在于，当根据在每个AI上与核心网络的连接状态或对于接着发生的切换的预报信息满足预定的条件时，MMF动态地变换被选作为连接接口的AI。在这样做时，控制装置通过一能够保持预定的通信质量的合适的AI继续传输和接收数据，以及当导致这个AI进入不能传输和接收数据的关断状态时，保持另一AI与核心网络的连接。

Description

控制装置、切换控制方法和移动通信系统

技术领域

本发明涉及控制装置、切换控制方法和移动通信系统，以及尤其是涉及移动通信系统中的切换控制方法，该移动通信系统由一移动主机或一包括多个移动主机的移动网络、多个在移动主机或移动网络上能相互连接的存取接口，其中每个构成一个用于与核心网络连接的接口、以及一个用于控制在存取接口上有关与核心网络连接的切换的控制装置构成，以及还涉及移动通信系统和组成移动通信系统的控制装置。

背景技术

技术上涉及的传统多宿主连接(multihoming)的移动网络和主机主要包括寻址、路由等等。更详细地说，已经建议了一种路由协议，根据它核实是不是多个地址已经按照多宿主连接被分配，以及如果多个地址已经被分配，甚至当某个接口被断开时，预定用于被分配给接口的地址的数据也能被传输给移动主机和网络。另外，多宿主连接的目标是分担负荷和容错(例如，“对Ipv6定位-多宿主连接结构的要求”(参看http://www.ietf.org/intenet-drafts/draft-ietf-multi6-multihoming-requirements-07.txt))。

此外，通过多个存取接口实现多宿主连接的移动主机和移动网络显示出与每个存取接口连接的线路通信质量随移动而变化的特性。

然而，通常由于与每个存取接口连接的线路通信质量的变化没有被预报，在存取接口上与连接到核心网络有关的切换在一条线路断开后进行。这样的切换(handover)不是平滑地进行的，并且出现切换等待(handoverlatency)，导致数据包丢失。

考虑到解决上述的问题得出本发明，其目的是提供控制装置、切换控制方法、和利用多宿主连接的优点的移动通信系统，并且在通过移动网络和主机进行切换时，能够通过使切换等待减至最小来尽可能地避免数据包丢失和完成无缝切换。

发明内容

为了达到上述目标，按照本发明的控制装置是这样的控制装置，它与一动主机或一包括多个移动主机的移动网络以及多个能相互连接的存取接口一起组成移动通信系统，其中每个存取接口都构成一个用于在移动主机或移动网络上与核心网络连接的接口，并且该控制装置用于在存取接口上相对于连接到核心网络的切换，包括：用于从每个存取接口获得在每个存取接口上关于与核心网络的连接状态的信息的连接状态获得装置；用于根据关于在每个存取接口上与核心网络连接的状态信息预报接着发生的切换的切换预报装置；用于当根据关于在每个存取接口上与核心网络的连接状态的信息或对于接着发生的切换的预报信息，满足预定的条件时，按照预定的逻辑动态地变换被选用作为连接接口的存取接口的变换装置。

为了达到上述目标，按照本发明的切换控制方法是一个移动通信系统的切换控制方法，这个移动通信系统由一移动主机或一包括多个移动主机的移动网络、多个能相互连接的存取接口，其中每个都构成用于在移动主机或移动网络上与核心网络连接的接口、以及用于控制在存取接口上关于与核心网络的连接的切换的控制装置组成，其中，当根据关于在每个存取接口上与核心网络的连接状态的信息或对于接着发生的切换的预报信息，满足预定的条件时，控制装置按照预定的逻辑动态地变换被选用作为连接接口的存取接口。

为了达到上述的目标，按照本发明的移动通信系统是由一移动主机或一包括多个移动主机的移动网络、多个能相互连接的存取接口，其中每个都构成用于在移动主机或移动网络上与核心网络连接的接口、以及用于控制在存取接口上关于与核心网络的连接的切换的控制装置组成的移动通信系统，其特征在于，控制装置包括：从每个存取接口获得在每个存取接口上关于与核心网络的连接状态的信息的连接状态获得装置、根据关于在每个存取接口上与核心网络的连接状态的信息预报接着发生的切换的切换预报装置、以及当根据关于在每个存取接口上与核心网络的连接状态的信息或对于接着发生的切换的预报信息，满足预定的条件时，按照预定的逻辑动态地变换被选用作为连接接口的存取接口的变换装置。

按照这些发明，在移动主机和网络是用多个存取接口实现多宿主连接的情况下，连接于每个存取接口的线路通信质量随移动等变化的特性引起人们的注意。一旦移动主机和网络获得了关于在每个存取接口与核心网络的连接状态的信息或预报了接着发生的切换，用作为连接接口的存取接口根据这个连接状态信息或者接着发生的切换的预报信息被动态地变换。因此，当按常规没有预报连接于每个存取接口的线路通信质量的变化而产生切换等待时，通过根据连接状态信息或切换预报信息动态地变换存取接口使切换等待减至最小能够避免数据包丢失，并且完成无缝切换。

在此，最好是在动态地变换存取接口的时候，控制装置的变换装置应该根据能保持预定的通信质量的合适的存取接口继续传输和接收数据，根据引起存取接口进入不能传输和接收数据的关断状态的不同于合适的存取接口的存取接口保持与核心网络的连接。在这种情况下，存取接口的变化过程是在没有传播到整个网络或者按照通常的切换程序通知传输起点的情况下局部地切换。并且因此切换时间可以被缩短。与合适的存取接口不同的存取接口被提供给关闭的状态，在这种状态中不能传输和接收数据而没有断开与核心网络的连接。因此，不再具有作为进行传统的非局部的变换操作结果的数据包丢失和切换等待的影响，从而可以实现无缝切换。

此外，这里在动态地变换存取接口的时候，当移动主机被连接于能够保持预定的通信质量的合适的存取接口时以及当连接于主机的存取接口被连接到合适的存取接口时，控制装置的变换装置继续传输和接收数据。另一方面，当移动主机没有被连接于合适的存取接口以及连接于移动主机的存取接口没有被连接到合适的存取接口时，控制装置的变换装置最好通过建立在移动主机和合适的存取接口之间的连接或建立在连接于移动主机的存取接口和合适的存取接口之间的连接继续通信。

因此，不仅当移动主机被连接到能够保持预定的通信质量的合适的存取接口时，而且当连接到移动主机的存取接口被连接到合适的存取接口时，通过借助于合适的存取接口继续传输和接收数据能够完成其中保持预定的通信质量的数据传输和接收。另一方面，当移动主机没有被连接于合适的存取接口以及当连接于主机的存取接口没有被连接到合适的存取接口时，可以通过建立在移动主机和合适的存取接口之间的连接或建立在被连接到移动主机的存取接口和合适的存取接口之间的连接来继续传输可以实现其中保持预定的通信质量的数据的传输和接收。

此外，在这样的时间，控制装置最好还包括下行链线路控制装置，该下行链线路控制装置进行控制使得来自核心网络的下行链线路数据通过在核心网络中的存取路由器之中的一个连接到合适的存取接口的存取路由器进行传输。因此，其中保持预定的通信质量的数据的传输和接收，可以通过进行控制使得来自核心网络的下行链线路数据也借助合适的存取接口被传输和接收而被完成。

另外，存取接口和核心网络之间的场强应该小于一预定的阈值的条件可以被用作为构成存取接口被控制装置变换的转折点的预定条件。另外，基于接着发生的移动预报被预报的存取接口和核心网络之间的场强预报值应该小于预定阈值的条件也可以被选用作为预定的条件。

同时，包括选择与在每个存取接口和核心网络之间的场强中最大场强值对应的存取接口的逻辑可以被选作为预定的逻辑，并在存取接口被控制装置动态地变换时被使用。

此外，包括选择与在每个存取接口和核心网络之间的根据随后的移动预报被预报的场强预报值中的最大场强预报值对应的存取接口的逻辑可以被选作为上述预定的逻辑。

另外，按照本发明的控制装置的特征在于，连接状态获得装置包括：用于跟踪连接于移动主机和移动网络的所有存取接口的定位关系的定位关系跟踪装置、以及用于接收关于在每个存取接口和核心网络之间的连接状态信息的信息接收装置、以及接收包括用于识别在切换发生时前一存取路由器和目标存取路由器的识别信息以及切换结束时间信息的切换信息，这种信息由每个存取接口报告；其中切换预报装置包括：根据这样跟踪的每个存取接口的定位关系和这样收到的连接状态信息和切换信息，用于按照预定的跟踪逻辑跟踪至少从属于移动主机和移动网络的速度信息的速度跟踪装置；以及用于根据跟踪到的信息预报接着发生的移动和场强变化的预报装置。

按照本发明的切换控制方法的特征首先在于，控制装置跟踪连接于各移动主机和移动网络的所有存取接口的定位关系；控制装置接收关于每个存取接口和核心网络之间的连接状态的信息，和包括用于识别在切换时前一存取路由器和目标存取路由器的识别信息的切换信息，以及切换结束时间信息，这种信息由每个存取接口报告；控制装置按照预定的跟踪逻辑跟踪至少从属于各移动主机和移动网络的速度信息；并且控制装置根据跟踪到的信息预报接着发生的移动和场强变化。

按照这些发明，至少从属于移动主机和移动网络的速度信息按照预定的跟踪逻辑被跟踪，根据这样被跟踪的每个存取接口的定位关系和被报告的关于每个存取接口与核心网络之间的连接状态的信息，和包含用于识别在切换发生时识别前一存取路由器和目标存取路由器的识别信息的切换信息，以及切换结束时间信息，并且根据跟踪到的信息预报随后的移动和场强的变化。由于这个原因，可以得到具有良好准确度的切换预报信息，并且有可能更可靠地完成无缝切换。

这里，在跟踪速度信息中，对于用两个存取接口实现多宿主连接的移动主机和移动网络，在识别时，根据来自每个存取接口的相邻切换由同样的存取路由器完成的切换信息，根据切换时间差t和相邻切换的存取接口之间的距离x，控制装置的速度跟踪装置最好跟踪将距离x除以切挟时间差t得到的值，作为从属于移动主机和移动网络的速度。在这种情况下，移动主机和移动网络的速度能以良好的准确度被跟踪。

此外，在跟踪速度信息中，对于用三个或更多的存取接口实现多宿主连接的移动主机和移动网络，在根据来自每个存取接口的切换信息识别相邻切换是由相同样的存取路由器完成时，控制装置的速度跟踪装置最好根据相邻切换的存取接口之间的切换时间差t和距离x的多个组合，对于每个组合，跟踪一个连接两个存取接口和在首先被切换的存取接口位于最前面的作为移动方向的方向，以及跟踪一个用距离x除以切换时间差t得到的作为速度的值；并且求出对于每个组合的速度矢量的矢量和，并通过这样得到的矢量和来跟踪移动主机和移动网络的移动方向和速度。在这种情况下，属于移动主机和移动网络的移动方向和速度能够以良好的准确度被跟踪。

附图说明

图1是移动通信系统的第一个实施例的组成图；

图2是第一个实施例的MMF功能块组成图；

图3A是用于说明多宿主连接的移动网络的、使用多宿主连接的无缝切换逻辑的预—切换状态图；

图3B是用于说明多宿主连接的移动网络的、使用多宿主连接的无缝切换逻辑的切换开始状态的状态图；

图3C是用于说明多宿主连接的移动网络的，使用多宿主连接的无缝切换逻辑的切换完成之后的状态图；

图4A示出在NH不知道切换的模式下在MMF发出切换指令前的状态；

图4B示出在MH不知道切换的模式下在MMF发出切换指令后的状态；

图5是示出在图4A和4B中的例子的MMF控制操作的流程图；

图6A示出在MH知道切换的模式下在MMF发出切换指令前的状态；

图6B示出在NH知道切换的模式下在MMF发出切换指令后的状态；

图7是示出在图6A和6B中的例子的MMF控制操作的流程图；

图8示出移动通信系统的第二个实施例的初始状态；

图9是第二个实施例的MMF的功能块组成图；

图10示出根据基于单个AI组合的信息的速度跟踪操作的流程图；

图11示出紧接在NAI被切换到新的AR之后的状态；

图12示出紧接在OAI被切换到新的AR之后的状态；

图13是用于说明计算矢量和的操作图；

图14是示出根据基于多个AI组合的信息跟踪移动速度和方向的操作的流程图。

具体实施方式

下面将描述按照本发明的不同实施例。另外，在下面的实施例中，因为移动主机的情况在内容上被移动网络的情况包含，因此只说明移动网络的情况。

[第一个实施例]

图1是第一个实施例的移动通信系统的组成图。如在图1中所示，移动通信系统1由具有多个存取路由器11、12(以下称为“AR”)的核心网络10、和移动网络20(以下称为“MN”)组成，其中移动网络20具有多个存取接口21、22(以下称为“AI”)、多个移动主机31、32(以下称为“MH”)、和设有用于控制移动管理和切换指令的功能的控制装置50(以下称为“MMF：移动管理功能)。MH31在核心网络10一侧或是通过AI21的线路41或是通过AI22的线路42(在图1的例子中通过线路41)被连接到AR(在图1的例子中是AR11)，并且这样传输和接收数据。MH32也同理一样。

此外，MN20在图1中从左向右移动。在两个AI21、22中，沿移动方向位于最前边的AI22被称为NAI(新的存取接口)，沿移动方向位于后边的AI21被称为OAI(旧的存取接口)。

图2是第一个实施例的MMF50的功能块组成图。如该图中所示，MMF50包括从每个AI获得关于每个AI与核心网络10的连接状态的信息的连接状态获得单元51、根据从每个AI这样获得的关于连接状态的信息预报随后的切换的切换预报单元52、用于当根据对每个AI的连接状态信息或关于随后切换的预报信息满足预定的条件时，按照预定的逻辑动态地变换被选作为连接接口的AI的变换单元53、以及下行链线路控制单元54。下行链线路控制单元54进行控制使得MH被允许通过连接于能保持预定的通信质量的AI(以下称为“FAI”(精密AI))的在核心网络10一侧的AR11、12中的一个AR从核心网络10传输下行链线路数据。

图3A-3C示出用于使用多宿主连接的切换的逻辑，其中MN20具有多宿主连接功能。如图3A所示，在切换之前，两个AI21、22被连接于同一个AR11，数据包分别通过AI21、22的线路41、42在MN20和核心网络10之间被传输和接收。如图3B所示，在切换开始时，沿移动方向位于前面的NAI22缓和地进入同样与新的AR12连接的模式。在这个时间，在OAI21侧的线路41在保持移动时被断开。然而，这可以根据在下面将要说明的MMF50的功能(MN20的速度跟踪功能)假定。为此，MMF50完成关断操作(这时虽然线路41没有被断开，但不能进行传输和接收数据的操作)，使所有传输的数据P1和P2使用与NAI22连接的线路42传输。接着，在切换结束之后，在OAI21侧的线路41可以被连接到新的AR12，如图3C所示，此后按照在图3A中的初始状态用两条线路传输数据是可行的。

切换操作是局部进行的，没有扩散到整个网络或按照通常的切换程序通知传输的起点。因此，由断开OAI侧的线路和由进行非-局部的切换操作引起的数据包丢失和切换等待能够被避免，同时能够完成无缝切换。

下面说明按照配备有多宿主连接功能的MN20的切换控制方法的特殊实施例。这里，将按顺序说明MH不知道切换的模式(图4A、4B和图5)和MN知道切换的模式(图6A、6B和图7)。

图4A和4B是MH不知道切换的模式的状态变换图，而图5是示出图4A和4B的例子的MMF控制操作的流程图。直到在图4A中示出的MMF50发出切换指令为止，每个AI21、22以一固定的时间间隔向核心网络10，向MMF50报告连接状态。如图5所示，MMF50从每个AI(S01)接收关于每个AI和核心网络10之间的连接状态的信息，并且根据这个连接状态信息，判断一个AI的线路质量是否不良或是否不符合预定的条件(S02)。预定的条件可以是AI和核心网络10之间的场强应该小于一预定的阈值，也可以是根据随后的移动预报而预报的在AI和核心网络10之间的场强的预报值应该小于一预定的阈值。

如果在S02中判断出每个AI的线路质量没有不良，则操作转向S01并重复。如果在S02中判断出一个AI的线路质量不良，切换指令就被传输给AI21、22和核心网络10(S03)。更准确地说，发给AI21、22中的每一个相互连接的指令，更详细地说，OAI21接收进入关断状态的指令，核心网络10接收通过在FAI22侧的AR12传输数据的指令。

如图4B所示，在上述的切换指令被传输之后，这样接收到切换指令的OAI21使线路41进入关断状态，使得数据不能被传输或接收，并没有断开线路41与核心网络10的连接，而是建立了与NAI22的连接。此外，在这样接到切换指令的核心网络10这边，连接于OAI21的AR11也使线路41进入关断状态，使得数据不能被传输或接收，而仍然保持线路41与OAI21的连接。

因此，从MN20传输到核心网络10的数据的一部分可以通过OAI21和NAI22之间的连接链路经过NAI22侧的存取线路42传输到核心网络10，不需要MN20中的MH31、32知道这个操作。这样，如图4B所示，被MH31传输到核心网络10的传输数据P1通过NAI22侧的存取线路42与由MH32传输到核心网络10的传输数据P2一起被传输到核心网络10。

下边，说明MH知道切换的模式。图6A和6B是MH知道切换的状态转换图，图7是示出在图6A和6B中的例子的MMF控制操作的流程图。直到在图6A示出的MMF50发出切换指令为止，每个AI21、22周期地向核心网络10，向MMF50报告连接状态。如图7所示，MMF50从每个AI接收关于每个AI和核心网络10之间连接状态的信息(S11)，根据此连接状态的信息，判断一个AI的线路质量是否不良或是否不符合预定的条件(S12)。与上述的MH不知道切换的模式类似，预定的条件可以是AI和核心网络10之间的场强应该小于一预定的阈值，也可以是根据随后的移动预报而预报的在AI和核心网络10之间的场强的预报值应该小于一预定的阈值。

如果在S12中判断出每个AI的线路质量没有不良，操作转向S11并重复。如果在S12中判断出一个AI的线路质量不良，切换指令就被传输给OAI21，核心网络10和在OAI21侧的MH31(S13)。更准确地说，发给OAI21进入关断状态的指令，核心网络10接收一个通过在FAI22侧的AR12传输数据的指令，而MH31接收一个连接于NAI22而不是OAI21的指令。

如图6B所示，在上述的切换指令被传输之后，这样接收到切换指令的OAI21使线路41进入关断状态使得数据不能被传输或接收，并没有断开线路41与核心网络10的连接。此外，在这样接到切换指令的核心网络10这边，连接于OAI2I的AR11也使线路41进入关断状态，使得数据不能被传输或接收，而仍然保持线路41与OAI21的连接。另外，MH31建立与NAI22的连接代替与OAI21的连接。

因此，由于在MH20中在OAI21侧的MH31知道切换，由MH31传输到核心网络10的传输数据P1，可以按照图6B中通过MH31和NAI22之间的连接的链路经过NAI22侧的存取线路42传输给核心网络10。

不论是在MH知道切换的模式中还是在MH不知道切换的模式中，如上所述，切换是没有扩散到整个网络或通知传输起点、局部地进行的，如同通常的切换程序一样。因此，由断开在OAI侧的线路和由进行非-局部的切换操作引起的数据包丢失和切换等待就能够被避免，由此能够完成无缝切换。

此外，虽然在上面说明了在MH20中用于与核心网络10建立连接的AI被从OAI21切换到NAI22的例子，当MMF50在有三个或更多个AI的情况下选择一个切换目标AI时，例如对应最大值场强的AI可能被从每个AI和核心网络10之间的各场强中选出。此外，对应对最大值场强预报值的AI可能从根据随后的移动预报而预报的每个AI和核心网络10之间的各场强的预报值中选出。

[第二个实施例]

图8是第二个实施例的移动通讯系统1S的初始状态组成图。如该图所示，移动通讯系统1S由具有多个AR11、12的核心网络10和具有多个AI21、22的MH20、MH31，以及设有控制移动管理和切换指令的功能的控制装置(MMF)50(MMF：移动管理功能)组成。MH31通过AI21的线路41或AI22的线路42与在核心网络10侧的任一个AR连接，并且这样传输和接收数据。

接着，MN20在图8中从左向右移动。在两个AI21、22中，沿移动方向位于前面的AI22被称作NAI(新的存取接口)，而沿移动方向位于后面的AI21被称作OAI(旧的存取接口)。因此MN20是在其中两个AI21、22进行多宿主连接的移动网络。

图9是第二个实施例的MMF50的功能块组成图。如该图所示，由连接状态获得单元51、切换预报单元52、变换单元53和下行链线路控制单元54组成的MMF50的事实与第一个实施例的MMF50的组成(图2)相同。但是，连接状态获得单元51具有跟踪所有的AI的定位关系的定位关系跟踪单元51A，信息接收单元51B。信息接收单元51B接收关于每个AI与核心网络10连接状态的信息，包括用于识别当切换出现时的切换起点AR和切换终点AR的识别信息，以及切换终了时间信息的切换信息，这个信息是由每个AI报告的。切换预报单元52包括用于按照跟踪逻辑(下面说明)根据这样被跟踪的每个AI的定位关系和这样收到的连接状态信息和切换信息，跟踪至少属于MN20的速度信息的速度跟踪单元52A，以及根据跟踪到的信息预报接着发生的移动和场强变化的预报单元52B。速度跟踪单元52A预存有关于两个AI21、22之间的距离X的信息，以及在识别时，根据来自每个AI的相邻切换与同样的AR有关的切换信息，速度跟踪单元52A跟踪对相邻切换给定的切换时间差t和两个AI之间的距离x，作为属于MN20的速度的距离x除以切换时间差t得到的值。

对根据来自单个AI组合(这里是两个AI21、22)的切换信息由MMF50执行的速度跟踪操作，将在下面根据图10的流程图和图8、11和12的状态图进行说明。在操作开始时，移动通讯系统处于图8的初始状态，AI21、22周期地向核心网络10，向MMF50报告连接状态。

如图10所示，MMF50从每个AI接收关于每个AI和核心网络10之间的连接状态信息(S21)，并且根据这个连接状态信息，判断一个AI的线路质量是否不良或是否不符合预定的条件(S22)。几乎与第一个实施例一样，预定的条件可以是AI和核心网络10之间的场强应该小于一预定的阈值，也可以是根据随后的移动预报而预报的在AI和核心网络10之间的场强的预报值应该小于一预定的阈值。

如果在S22中判断出每个AI的线路质量没有不良，操作返回S21并重复。如果在S22中判断出一个AI的线路质量不良，切换指令就被传输给AI21和核心网络10(S23)。这里，在图8的初始状态中(每个AI被连接到同一个AR11的状态)，因为MN20在图8中向右移动，首先NAI22的线路42的质量降低，并且线路42的质量在S22中被判断为不良。因此，MMF50向NAI22和核心网络10传输切换指令把NAI22的连接目标从现在的AR11切换到新的AR。

如图11所示，这样接收到切换指令的NAI22和核心网络10把NAI22的连接目标切换到新的AR12，此后AR12和NAI22通过线路42连接。接着，当切换到AR12完成时，在新的AR12上的定位信息和关于时间(切换时间)t1的信息被传输给MMF50。

MMF50从NAI22接收在新的AR12上的定位信息和关于切换时间t1的信息，并且累积地存储它们(S24)。因为在这个时间，只有一个AI22被切换，S25得出一个否定的判断，操作返回到S21，随后步骤S21的操作和其后的各步骤被再执行一次。

再者，在图11的状态中，因为MN20在图8中又向右移动，OAI21的线路41的质量随着变坏，并因此在S22中判断出线路41的质量不良。因此，MMF50传输给OAI21和核心网络10切换指令把OAI21的连接目标从现在的AR11切换到新的AR。

如在图12中所示，这样接收到切换指令的OAI21和核心网络10把OAI21的连接目标切换到新的AR12，并且此后AR12和OAI21通过线路41被连接。接着，当切换到AR12完成时，在AR12上的定位信息和关于时间(切换时间)t2的信息被传输给MMF50。

MMF50从OAI21接收在新的AR12上的定位信息和关于切换时间t2的信息，并且累积地存储它们(S24)。因为在这个时间在新的AR上的定位信息和关于切换时间的信息已经从两个AI被接收到，S25得出一个肯定的判断，操作前进到S26。

在S26中，通过在NAI22的新的AR12上的定位信息与OAI21的新的AR12上的定位信息一致，速度跟踪单元52A判明两个AI22、21之间的切换是在同一个AR之间的切换。另外，速度跟踪单元52A通过把预存储的AI21、22之间的距离x除以两个切换的切换时间差t(这里t等于(t2-t1))得到一个值，并且跟踪这个作为属于MN20的速度的值。接着在这个时间，速度跟踪单元52A能够跟踪NAI22位于向前一侧和OAI21位于向后一侧的移动方向，作为MN20的移动方向。此外，在S27中，预报单元52B能根据MN20的移动速度和方向预报MN20的接着发生的移动和场强的变化。

另外，虽然在上面的说明中根据来自一个各AI的组合(这里是两个AI21、22)的切换信息说明了MN的速度跟踪，根据来自各AI的多个组合(这里是三个或更多的AI)的切换信息通过使用上述实际使用的技术，如在下边详细叙述的也能跟踪MN的移动速度和方向。

也就是说，图14的操作通过MMF50执行。在S31和S32中，对各AI的多个组合中的每一个，速度跟踪单元52A执行上述的在图10中的速度跟踪操作。例如根据来自各AI的两个组合的切换信息如在图13中所示得到两个速度矢量v1、v2。这里，每个速度矢量的方向等同于被跟踪的移动方向，而每个速度矢量的大小与被跟踪速度的值相等。

接着，速度跟踪单元52A在S33中计算矢量和，并且在S34中根据得到的矢量跟踪MN的移动方向和速度。在图13的例子中，通过计算两个速度矢量v1、v2的矢量和得到一个合成的矢量V，并且根据合成的矢量V的方向能够跟踪MN的移动方向，并且根据这个合成的矢量V的大小能够跟踪MN的速度。另外在S35中，预报单元52B能够根据被跟踪的MN20的移动速度和方向预报MN20的接着发生的移动和场强的变化。

如上所述，根据不论是来自各AI的一个组合(两个AI)的切换信息还是来自各AI的多个组合(三个或更多AI)的切换信息都能跟踪MN20的移动速度和方向，并且根据被跟踪的信息预报接着发生的移动和场强的变化。因此，能够获得良好准确度的切换预报信息，并且能更可靠地完成无缝切换。

另外，虽然在上述的实施例的每一个中说明了本发明被应用于MN(移动网络)的情况，在本发明被应用于MH(移动主机)的情况下进行类似的操作也能得到同样的效果。

如上所述，按照本发明在通过多个存取接口进行多宿主连接的移动主机和网络的情况下，连接于每个存取接口的线路的通信质量随移动变化的特性引起人们的注意，一旦关于每个存取接口与核心网络10连接状态的信息被获得或随后的切换被预报，被选作为连接接口的存取接口根据这个连接状态信息或随后的切换预报信息动态地被变换。这样，通常当连接于每个存取接口的线路通信质量的变化没有被预报而切换等待发生时，通过根据连接状态信息或切换预报信息通过动态变换存取接口使切换等待减至最小，能够避免数据包丢失和完成无缝交接。

                     附图标记表

1     移动通信系统               42      线路

10    核心网络10                 50      控制装置(MMF)

11    存取路由器(AR)             51      连接状态获得单元

12    存取路由器(AR)             51A     定位关系跟踪单元

20    移动网络(MN)               51B     信息接收单元

21    存取接口(AI)               52      切换预报单元

22    存取接口(AI)               52A     速度跟踪单元

31    移动主机(MH)               52B     预报单元

32    移动主机(MH)               53      变换单元

41    线路                       54      下行链线路控制单元

Claims (12)

1.一种控制装置，它与一移动主机或一包括多个移动主机的移动网和多个能相互连接的存取接口一起组成移动通信系统，其中每个存取接口都构成一个用于在移动主机或移动网络上与核心网络连接的接口，所述控制装置用于控制在存取接口上有关与核心网络的连接的切换，并包括：

连接状态获得装置，用于从每个存取接口获取关于在每个存取接口上与核心网络的连接状态的信息；

切换预报装置，用于根据在每个存取接口上关于与核心网络的连接状态的信息来预报随后发生的切换；以及

变换装置，用于当根据在每个存取接口上关于与核心网络的连接状态的信息或对于随后发生的切换的预报信息满足预定的条件时，按照预定的逻辑动态地变换被选作为连接接口的存取接口，以及

下行链线路控制装置，它这样进行控制，使得来自核心网络的下行链数据通过在核心网络中的存取路由器之中的一个与适合的存取接口连接的存取路由器进行传输。

2.按照权利要求1所述的控制装置，其特征在于，在动态变换存取接口时，变换装置通过能保持预定的通信质量的适合的存取接口继续传输和接收数据，并且通过不同于适合的存取接口的一个存取接口保持与核心网络的连接，导致存取接口进入不能传输和接收数据的关断状态。

3.按照权利要求1所述的控制装置，其特征在于，在动态变换存取接口时，

当移动主机与能够保持预定的通信质量的适合的存取接口连接时以及当移动主机没有与适合的存取接口连接并且连接于移动主机的存取接口与适合的存取接口连接时，变换装置继续传输和接收数据；以及

当移动主机没有与适合的存取接口连接以及连接于移动主机的存取接口没有与适合的存取接口连接时，通过建立在移动主机和适合的存取接口之间的连接或者在连接于移动主机的存取接口与和适合的存取接口之间的连接来继续通信。

4.按照权利要求1所述的控制装置，其特征在于，连接状态获得装置包括：

用于跟踪连接于移动主机和移动网络的所有存取接口的定位关系的定位关系跟踪装置，和

用于接收关于每个存取接口和核心网络之间的连接状态信息和切换信息的信息接收装置，其中切换信息包括用于识别在切换发生时前一存取路由器和目标存取路由器的识别信息以及切换结束时间信息，该信息由每个存取接口报告；以及，

其中切换预报装置包括：

速度跟踪装置，用于根据被跟踪的每个存取接口的定位信息和接收到的连接状态信息和切换信息，按照预定的跟踪逻辑来至少跟踪属于移动主机和移动网络的速度信息；和

预报装置，用于根据被跟踪到的信息预报随后的移动以及场强的变化。

5.按照权利要求4所述的控制装置，其特征在于，对于通过两个存取接口进行多宿主连接的移动主机和移动网络，

在根据来自每个存取接口的切换信息来识别相继的切换是由相同的存取路由器执行时，根据切换时间差t和相继切换的存取接口之间的距离x，控制装置跟踪用距离X除以切换时间差t得到的值，作为从属于移动主机和移动网络的速度。

6.按照权利要求4所述的控制装置，其特征在于，对于通过三个或更多个存取接口进行多宿主连接的移动主机和移动网络，

在根据来自每个存取接口的切换信息来识别相继的切换是由相同的存取路由器执行时，根据切换时间差t和相继切换的存取接口之间的距离x的多个组合，对于每个组合，控制装置跟踪一个连接两个存取接口的作为移动方向的方向，在该方向上，首先被切换的存取接口位于向前一侧而其次被切换的存取接口位于向后一侧，以及跟踪一个用距离x除以切换时间差t得到的作为速度的值；以及

求出每个组合的速度矢量的矢量和，并且通过所得到的矢量和来跟踪移动主机和移动网络的移动方向和速度。

7.按照权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述预定的条件是指，存取接口和核心网络之间的场强应该小于一预定的阈值。

8.按照权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述预定的条件是指，根据移动网络的随后移动的预报而预测到的、存取接口和核心网络之间的场强的预报值应该小于一预定的阈值。

9.按照权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述预定的逻辑是指，从每个存取接口和核心网络之间的场强中选择一个与场强的最大值对应的存取接口。

10.按照权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述预定的逻辑是指，从在每个存取接口和核心网络之间的场强的预报值中选择一个根据移动网络的随后移动的预报而预测到的、与对场强最大值的预报值对应的存取接口。

11.一种移动通信系统中的切换控制方法，该移动通信系统由一移动主机或一包括多个移动主机的移动网络、多个可相互连接的其中每个都构成一个用于在移动主机或移动网络上与核心网络连接的接口的存取接口、和一个用于控制在存取接口上的有关与核心网络的连接的切换的控制装置组成，其特征在于，该切换控制方法包括：

连接状态获得步骤，其中控制装置从每个存取接口获取关于在每个存取接口上与核心网络的连接状态的信息；

切换预报步骤，其中控制装置根据在每个存取接口上关于与核心网络的连接状态的信息来预报随后发生的切换；以及

变换步骤，其中当根据在每个存取接口上关于与核心网络的连接状态的信息或对于随后发生的切换的预报信息一个预定条件被满足时，控制装置按照预定的逻辑动态地变换被选作为连接接口的存取接口，以及

下行链线路控制步骤，其中控制装置这样进行控制，使得来自核心网络的下行链数据通过在核心网络中的存取路由器之中的一个与适合的存取接口连接的存取路由器进行传输。

12.一种移动通信系统，它由一移动主机或一包括多个移动主机的移动网络、多个相互连接的其中每个都构成一个用于在移动主机或移动网络上与核心网络连接的接口的存取接口、和用于控制在存取接口上的有关与核心网络的连接的切换的控制装置组成，其特征在于，所述控制装置包括：

连接状态获得装置，用于从每个存取接口获得关于在每个接口上与核心网络的连接状态的信息；

切换预报装置，用于根据关于在每个存取接口上与核心网络的连接状态的信息来预报接着发生的切换；以及

变换装置，用于当根据关于在每个存取接口上与核心网络的连接状态的信息或对于接着发生的切换的预报信息满足预定的条件时，按照预定的逻辑动态地变换被选作为连接接口的存取接口；

下行链线路控制装置，它这样进行控制，使得来自核心网络的下行链数据通过在核心网络中的存取路由器之中的一个与适合的存取接口连接的存取路由器进行传输。

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