CN1437835A - 在基于网际协议运行的电信网络中执行移动用户终端路由更新的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种用于在基于网际协议运行的电信网络中执行移动用户终端路由更新的方法,所述网络包括至少两个网络收发设备网关,均被设置成与至少一个移动用户终端通信,至少一个路由单元,被设置成为移动第一用户终端和第二用户终端之间的通信连接提供路由,所述第二用户终端借助边界网关以及所述至少一个路由单元与所述移动第一用户终端通信,而且其中每个用户终端由网际协议地址识别,所述方法包括步骤:为所述移动第一用户终端检测从所述至少两个网络收发设备网关中的第一个切换到第二个的切换条件是否出现,在移动第一用户终端、第一和第二网络收发设备网关以及边界网关启动切换过程,以及在完成切换过程之前,由在切换后与相应终端相关的相应网关发送识别那些相互通信的终端的相应网际协议地址。此外,本发明还提出了一种对应适用的控制设备。
Description
技术领域
本发明涉及一种在基于网际协议运行的电信网络中执行移动用户终端路由更新的方法。
背景技术
将来,电信网络以及特别是其无线接入网将改变为采用一种完全的网际协议(IP)的解决方案,其中蜂窝基站收发信台,在此也称为网络收发设备网关,运行作为靠近移动用户终端的因特网的“最后转发网关”。即,它们用作进出因特网的进入和/或退出点。IP无线接入网可认为是自主系统,其通过使用移动用户终端提供接入到因特网。
“移动IP”作组的当前标准化活动的基本假设是移动用户终端必须能够利用同一个IP地址随时通信,而与其的因特网接入点无关。
当前采用的IPv4寻址方案将来会被IPv6寻址方案取代,这种方案在可预见的将来将解决IPv4寻址方案的地址空间问题。
使用IPv4寻址方案的移动IP解决方案相当复杂而且需要采用所谓的隧道技术、归属代理以及外部代理,因为最初假设因特网主机只与它们的归属网络相连。即,如果该终端与其归属网络之外的因特网相连则必须通过隧道传送IPv4分组。
与之相反,IPv6寻址方案通过只使用全网的终端IP地址就允许通过因特网进行移动终端的主机到主机连接,而不用进行任何地址转换或隧道传送,而且与移动终端主机的当前与因特网的连接点无关。
在无线接入网(RAN)范围内,移动终端(移动用户终端)在有效连接(移动用户终端和另一固定或移动用户终端之间)期间能从一个基站小区区域快速移动到另一个基站小区区域,所以接着必然要发生到一个新的正服务基站的切换,即,到达移动用户终端的IP分组必须送往IP无线接入网(IP RAN)内的新基站(最后转发网关)。
应指出的是,在此使用的术语“基站”是指无线接入网的基站收发信台,也称之为网络收发设备网关,其表示从移动用户终端到IP无线接入网的一种接口意义上的网关。而且,如果该无线接入网符合第三代合作项目(3GPP)中定义的UMTS系统的话,这种网络收发设备网关是指所谓的接点B。同样,用户终端可以是移动用户终端(和/或移动终端主机,也称为移动台),以及固定用户终端(和/或主机)。类似的,术语用户终端是取其广义,因此它包含了在符合第三代合作项目(3GPP)中定义的UMTS的系统中作为终端设备的用户设(UE)的情况。
切换过程必须足够快以便防止在通信中产生过长的中断,尤其是如在话音呼叫中必须保持某一服务质量(QoS)。
IP RAN的基站收发信台之间进行切换的结果是,必须在IP RAN的路由单元中改变到移动用户终端的到达IPv6分组的目的地,即,路由单元必须学习知道转发分组到新基站收发信台。另一方面,还必须改变IP RAN的路由单元中从基站到边界网关(IP RAN的边界网关)的路由,移动用户终端(移动主机)经由该路由与远端主机(固定或移动通信伙伴)通信,即,在网络的路由单元中必须同时更新两个连接的方向。
在此连接中,应指出的是,在本说明书中使用的术语路由单元应从其广义上理解,而并不是局限于特定类型的路由单元。路由单元是这样一种单元,其通过IP网络(IP网络存在于网关之间)在连接到网关的终端之间和/或网关之间路由和/或引导信息流。特别的,术语路由单元是指第三层交换以及所谓的路由器,因此本说明书对交换网络(包括第三层交换作为路由单元)以及对路由网络(包括路由器作为路由单元)均有效。而且,如果在本文中只参考“交换”作为路由单元,这当然也表示了第三层交换作为路由单元的意思。
取决于使用交换网络或路由网络的IP RAN实现,路由学习过程(路由更新过程)稍微有些差别。
在交换网络解决方案中,仅通过网关(收发网关和/或边界网关)发送一个具有各自主机的IP地址作为源地址的IP分组到交换网络就已足够,主机经该网关通过IP RAN相互通信。
在路由网络解决方案中,必须发送路由表更新消息以便更新到主机的IP地址的新路由方向。
然而,由于在切换过程中要求快速分组交换,IP RAN中用于路由更新过程的已知机制不太令人满意,因为它们与分组交换时间相比仍然相当的耗时。
在所有已知的IP无线接入网解决方案中,通过在整个网络仅利用移动用户终端的IPv6地址就能实现经因特网的主机到主机连接,而无须任何地址转换或隧道传送,而且与移动终端的当前与因特网的连接点无关。
在隧道传送主机到主机连接解决方案中,基站表现为隧道的终点,当移动终端在网络的连接点移动时,其可在无线接入网的控制下改变。
然而,在隧道传送解决方案中存在缺陷,其主机到主机连接IP数据报必须被封装到隧道协议的数据报内部。这反过来增大了数据报的分组尺寸,当在IP无线接入网的服务中必须保持服务质量(QoS)时,由于出现额外的开销,这就成为一个关键性问题。
因此,当在因特网中使用IPv6寻址方案时免于和/或废弃使用隧道技术将更为便利。
放弃了IP无线接入网中主机与主机连接中的隧道技术从网络的观点来看意味着连接管理更为容易,但另一方面,在路由IPv6数据报到移动主机的连接中将出现新的问题。
在隧道解决方案中,基站的隧道终点IP地址已经为网络知晓,即,在所涉及的IP无线接入网的路由单元中它们的路由是静态的。
现在,当使用移动终端的IPv6地址(一个与之相关的IP地址,即,其自身拥有的或临时分配的一个地址),问题在于每当移动主机在有效连接期间移动而必须执行到新位置(新基站收发信台小区区域)的切换时,必须告知网络的路由单元移动主机的因特网的接入点。否则,当发生切换时网络的路由单元暂时不知道移动主机的正确位置。
IP无线接入网切换过程的主要问题在于,在新的无线连接建立期间以及在IP无线接入网范围为该IP数据报的新路由的建立期间可能丢失转发到移动主机的IPv6数据报。
在切换期间,只要尚未告知网络的路由单元该新路由以及由此更新了它们的路由表,则转发到和预定到达移动主机的IP分组在切换之前被路由到该移动主机“连接”(经空中接口)的基站。
特别地,随着移动主机本身在这个路由更新过程中为有效时问题将变得更糟,也就是说,移动主机负责到网络的路由更新控制。为完成这个任务,移动主机必须等待直到建立了与新基站的无线连接,这是移动主机本身能经由新基站启动路由更新功能的最早时刻,即,移动主机到IP无线接入网的新的最后网关。
这意味着由移动主机控制的网络的路由单元的路由更新发生只能更晚,以便避免在切换期间丢失IPv6分组。由此,由于切换过程从而将不可避免地丢失一些IPv6分组而且服务质量(QoS)将下降。
对上述问题的较早解决方案可在IETF草案“移动IP-蜂窝IP-00”中找到,该草案详细说明了一种允许路由IP数据报到移动主机的特定协议。该描述的协议计划提供本地移动和切换支持。所介绍的切换解决方案基于移动主机的活动,该移动主机发送路由更新分组并重定向从旧基站到新基站的预定到达所涉及的移动主机的分组。
移动主机在切换中应该为有效的同样的假定可在IETF草案“分层移动IPv4/v6和快速切换”以及“IPv6中的移动支持”中找到。
然而,在移动IP中强加路由更新的负担给移动主机并不完全符合因特网的根本理论观点,因为网络应该为独立于基本网络拓扑的主机到主机通信提供透明平台。
发明内容
由此,本发明的目的是提供一种进一步改进的方法,用于在基于网际协议运行的电信网络中执行移动用户终端路由更新,该方法没有上述提到的现有技术解决方案的缺陷。
根据本发明,这个目的例如是,通过一种用于在基于网际协议运行的电信网络中执行移动用户终端路由更新的方法解决的,所述网络包括至少两个网络收发设备网关,均被设置成与至少一个移动用户终端通信,至少一个路由单元,被设置成为移动第一用户终端和第二用户终端之间的通信连接提供路由,所述第二用户终端经由一个边界网关以及所述至少一个路由单元与所述移动第一用户终端通信,而且其中每个用户终端由网际协议地址识别,所述方法包括步骤:为所述移动第一用户终端检测从所述至少两个网络收发设备网关中的第一个切换到第二个的切换条件是否出现,在移动第一用户终端、第一和第二网络收发设备网关以及边界网关启动切换过程,以及在完成切换过程之前,由在切换后与相应终端相关的相应网关发送识别那些相互通信的终端的相应网际协议地址。
根据相应的其它技术解决方案
-所述网络为网际协议无线接入网,
-所述边界网关为另外的网络收发设备网关,而且所述第二用户终端为另外的移动用户终端,
-所述路由单元为交换机,以及
-在交换机的情况下,所述发送步骤包括从执行切换到的网络收发设备网关发送与移动第一用户终端相关的网际协议地址到边界网关,以及从边界网关发送与第二用户终端相关的网际协议地址到执行切换到的网络收发设备网关,以及
-在交换机的情况下,在单个网际协议数据分组内发送与所述相应终端相关的所述网际协议地址,
-所述路由单元为路由器,以及
-在路由器的情况下,所述发送步骤包括从执行切换到的网络收发设备网关发送与移动第一用户终端相关的网际协议地址到路由器,以及从边界网关发送与第二用户终端相关的网际协议地址到路由器,以及
-在路由器的情况下,在路由信息更新消息内发送与所述相应终端相关的所述网际协议地址,
-无论在交换机还是在路由器的情况下,在通信终端之间的通信中均使用IPv6寻址。
同样,根据本发明,提供了在以交换机或路由器作为路由单元的情况下被设置成执行上述方法的相应控制设备,其中所述控制设备包括分布于网络的控制装置和控制面。
因此,当添加到现有切换方案中的路由更新方法适应在适当时刻出现时,在IP无线接入网的IP基站、控制面和边界网关内实现所述控制设备及其控制装置。
如上所述,根据本发明,提供一种通用解决方案,用于在可应用于交换网络以及路由网络解决方案的相同自主系统内部的基站之间的IP无线接入网切换方案下加速移动主机路由更新过程。
根据本发明,在移动主机切换到新基站期间,即,在启动切换后但在完成切换之前,IP无线接入网的路由单元从先前基站方向交换/路由转发到(正移动的)移动主机的IPv6数据报到新基站方向。另一方面,从移动主机发送的IPv6数据报自己找到它们通往IP无线接入网的边界网关的路由,远端主机经此路由接收这些数据报。这些路由更新(即,方向改变)发生的非常快而且由网络(控制面)同步,从而避免在满足QoS需求时中断移动主机的通信。
根据本发明,换言之,利用交换网络实现的IP无线接入网解决方案例如如下:
A)当移动主机和自身预备成为移动主机的新网关的基站之间的无线连接建立(切换)仍在进行时,所涉及的(将成为新的)基站发送一个具有与作为源地址的移动主机相关的IP地址的IP分组到终点(边界网关),远端主机的IPv6数据报由此终点转发到IP无线接入网,以便经自主IP无线接入网内的所有有关的交换机告知移动的移动主机该新路由。即,该(将成为新的)基站窃取移动主机的身份作为仅一个IP分组以便加速新路由的建立。
B)在相同的切换情况期间,由此基本上在同一时刻,IP无线接入网的控制面启动有关的边界网关以发送一个具有与作为源地址的移动主机相关的IP地址的IP分组到新基站(执行切换的目的基站),移动主机的IPv6数据报由此在切换后转发到边界网关,以便经自主IP无线接入网内所有有关的交换机告知移动的移动该新路由。即,边界网关窃取远端主机的身份作为仅一个IP分组以便加速新路由的建立。
由于路由器作为一种路由单元实际上不同于交换机,路由网络中的情况与上述不同,其只是通过从相邻路由器接收路由信息更新消息或通过配置获悉新路由。换言之,根据本发明为具有路由网络实现的IP无线接入网提供的解决方案由此如下所述:
A)这种情况类似于交换网络的情况,除了有关的基站(移动台切换的目标基站)发送具有与移动主机相关的IP地址的路由更新消息到IP无线接入网,以经自主IP无线接入网内的所有路由器告知移动主机该新路由。
B)这种情况类似于交换网络的情况,除了有关的边界网关发送具有与远端主机相关的IP地址的路由更新消息到IP无线接入网,以便经自主IP无线接入网内的所有路由器从移动的移动主机向边界网关告知该新路由。
应理解的是,例如由网络控制面在切换方案下为所涉及的基站和边界网关提供有关IP无线接入网内的主机之间正在进行的业务的主机识别和终点的信息,以便在路由更新分组中设置正确的地址。意识到自主系统中的所有有效连接的无线接入网的控制面可提供与这些连接有关的信息给切换过程中涉及的基站和边界网关。
因此,上面概述的本发明允许在移交(切换)切换期间预先早已更新移动主机的数据流路由,即,在移动主机通过新基站继续其无线通信之前。这意味着在所涉及的网络的路由单元中通向主机的新路由将在经由基站的空中接口建立了最后转发连接之前建立。因此,新基站将释放相当少(相比之前的技术方案)或甚至不释放任何目标到/转发到移动主机的呼入IP分组。另一方面,本发明并不需要移动主机(用户终端)执行任何动作,而且来自IP无线接入网的所需的控制工作也保持最少。
因此,根据本发明,可以实现至少下述改进:
-在切换情况期间对所需的路由更新的控制保持在IP无线接入网内,而且自IP移动终端隐藏,即,消除了有效连接期间移动IP终端不希望的附加工作。这种原理与因特网的最初观念更为相称。
-移动IP终端不用作任何改动就能使用无线接入网技术基本的标准化位置管理和切换机制。
-由于应用了IP网络的标准路由更新机制,这种解决方案很简单。因此不用考虑和实施新协议。
-本发明克服了切换期间路由更新控制过晚的问题,这种问题将导致在具有QoS需求的移动主机连接中丢失过多的IPv6数据报。
另外,本发明至少具有下述优点:
-蜂窝IP本地移动性,即,在IP无线接入网内的移动变得更为容易。一般来讲,对于蜂窝IP的移动IP扩展的支持能以较当前方案更为简单的方式解决。
-IP无线接入网中的蜂窝基站可以认为是到因特网的移动IP终端的最后转发网关,其为移动的用户终端提供自动移动性支持。
-在基站的无线连接(空中接口)中的无线电资源的管理可以保持在IP无线接入网的控制面内。即,在现有无线接入网解决方案中其常在地方。
-移动IP终端不用修改就能依赖基本无线接入网技术的现有位置管理和切换机制。由此,不会因蜂窝IP的原故而改变现有的工作良好的技术
-本发明还随同与临时IP地址有关的移动终端业务一起由IP无线接入网应用,例如,用于非IP移动终端的传统语音业务,在此网络必须分配一个识别移动终端的临时IP地址,以便通过基于IP的无线接入网经IP发送语音分组。
-IP无线接入网的基站内所需的改变保持最小,以便路由更新控制任务能很容易地与现有的切换方案结合。
-根据本发明的方法和相应设备提供了一种用于IPv6的解决方案,这种方案仅通过利用全网络的终端IP地址借助因特网即允许移动终端主机到主机连接,而不用进行任何地址转换或隧道传送,而且与终端当前与因特网的接入点无关。
-根据本发明的方法和相应设备可在IP无线接入网中实现,以便与现有的IPv4移动IP机制并行使用。
-对使用交换或使用路由网络实现的IP无线接入网提供了一种解决方案。
-如果IP无线接入网的智能路由单元被设置为在每个路由更新指令(路由更新消息)之后的预定时间自动转发IP分组到旧基站以及到新基站,则本发明不用修改就能应用于“半软”切换。因此,“半软”切换的实现非常容易。
-根据本发明的路由更新机制只要求与自主IP无线接入网内的切换协同,并由此不用作任何改动就允许使用移动IP的现有机制用于配置管理、会话初始化和切换到另一自主IP无线接入网。
本发明在实现时要求进行至少下述修改:
-在移动IP终端主机到主机的连接中将使用IPv6寻址方案。(然而,本发明当然并不局限于仅使用IPv6寻址方案,而是可以使用任何其它适当的寻址方案,只要所述其它寻址方案保持了IPv6优于IPv4的优点,这在本发明的上下文中是特别指定的,即,可结合本发明使用任何其它避免了隧道技术的寻址方案。)
-必须在IP无线接入网的基站内实现新的路由更新控制任务,所以必须稍微修改现有的切换方案。
-必须在IP无线接入网的边界网关内实现新的路由更新控制任务,这意味着从IP无线接入网的控制面到边界网关需要控制接口以便命令其发送路由更新消息。
附图说明
通过参考对附图的详细描述能更清楚本发明和其特征及优点,其中:
图1是IP无线接入网本地区域内的切换方案;以及
图2是在同一网络运营商的IP无线接入网本地区域之间的切换方案。
具体实施方式
应指出,附图仅示意了电信网络中与本发明有关的基本部分,为简化附图和说明,将所示的相应部分的数量减至最少。
图1是在作为基于网际协议运行的电信网络的IP无线接入网本地区域内的切换方案。
作为移动用户终端(或在UMTS终端情况下为用户设备)的移动主机由附图标记1表示。该移动主机借助由附图标记2表示的空中接口与由附图标记3表示的第一基站收发信台BTS1通信,在此BTS1代表网络收发设备网关。为了使移动用户终端1进行切换,网络中需要至少一个另外的网络收发设备网关(附图中的基站收发信台BTS2),其由附图标记5表示。
图1示意了由于移动主机1从基站收发信台3的服务区移动到基站收发信台5的服务区而检测到切换条件(由附图标记4表示的箭头示意)的情况。(然而,其它已知的切换条件也可结合本发明使用)基站收发信台3和5均在相应的端口1和端口2与IP无线接入网6的路由单元6a相连。路由单元6a可以是所谓的交换网络情况下的交换机或所谓的路由网络情况下的路由器。图1包含了这两种情形。路由单元6a在第三端口(端口3)连接到边界网关7,移动用户终端1经由边界网关7最终与主机8(远端终端,例如通信伙伴)通信。路由单元当然也可有三个以上端口。然而,为了在一个传输方向范围内能在信息流可选择地定向到另一目的地(终端)的意义上可发生路由,对于路由单元来说,三个端口是最少的数量了。
现在参考图1描述在两种情况(交换以及路由网络)下根据本发明的方法。
交换网络的情况:
通常,第三层交换6a作为路由单元基于第三层地址转发业务并执行交换,而且可执行或不执行路由处理。第三层交换可基于接收的数据通过若干不同技术获悉路由。
对于交换用户面(U-面)来说数据网络中的切换可以通过下述方式解决(参见图1),此时假设具有下述预定条件(如上所述):交换6a借助端口1与BTS1(标记3)相连以及借助端口2与BTS2(标记5)相连,而且其还借助端口3与边界网关7相连,该边界网关7反之另外连接到网络的其余部分,如主机终端2。移动主机1和远端主机2(标记8)具有有效的QoS类连接。
步骤1:在这种情形下,首先移动主机1通过空中接口2与BTS1(标记3)相连。BTS1将数据传送到作为路由单元的交换6a。于是,交换表具有下述内容:
端口1分配给移动主机1,
端口2--(未分配),
端口3分配给主机2(标记8)。
步骤2:接着,移动主机如箭头4所示移动到新网络收发设备网关5(BTS2)的区域,网络6(网络控制面,例如在无线网络控制(RNC)设备(未示出)中实现)检测到需要切换到BTS2。
步骤3:网络接着使移动主机1、BTS1、BTS2以及边界网关7为切换作好准备,并由此启动切换过程。
步骤4:在启动切换后但仍在完成切换之前,BTS2发送包含与移动主机1相关的IP地址作为目标到和/或定向到终止点(边界网关7)的源地址的IP分组,远端主机(由标记8表示)的业务由此终止点到达IP无线接入网。
步骤5:交换6a获悉(即,被告知)移动主机1现在正通过交换的端口2连接,因为在完成切换时它将与BTS2通信。
于是,交换表具有下述内容:
端口1--(未分配),
端口2分配移动主机1,
端口3分配主机2。
步骤6:从主机2接收的数据接着转发到BTS2,BTS2为移动主机的切换目的地,即,移动主机1执行该切换到该BTS。
步骤7:边界网关7发送具有与主机2相关的IP地址作为目标到和/或定向到BTS2(作为对应的新终止点)的源地址的IP分组。
步骤8:交换6a获悉主机2将和/或已(完成切换后)通过端口3连接。在此情况下无需作改动,但如果之间有一个以上交换或分支,则也必须更新此路由。
即,假设例如两级交换方案(图中未示出),每级交换有类似交换6a的方案(即,每级交换仅有3个端口)。于是,可假设边界网关与第一级交换相连,其提供到达两个第二级交换的分支。而且可假设每个第二级交换反之提供到达两个网络收发设备网关的相应分支。在与不同第二级交换相关的网络收发设备网关之间发生切换的情况下,而且在上述情况下主机2连接到边界网关,那么也必须为主机2执行上面提到的路由更新。
应指出,尽管上面对各步骤的描述宣称顺序连贯地执行各个步骤,但路由更新(在某些IETF草案中(IETF=因特网工程任务组)也称为“路由发现”)是从两个网关方向实现的,即,从边界网关以及从最后转发网关发起。因此,上述步骤的执行可以在网络控制面的控制下并发进行。特别是,网络控制面调度各步骤的执行以便各个事件能适应GSM或在UMTS中定义的现有切换方案。结果,可认为是作为网络中的服务存在的功能的本发明可与不同标准兼容。
在路由网络的情况下:
通常,基本路由器功能包括路由处理(路径确定和路由表维护)和业务转发(地址解析、计数器维护以及信头重写)。路由是面向拓扑的而且路由器过滤所有广播业务。
在上述路由网络中的方案(联系图1描述)与上述交换网络方案的不同点在于,路由器只是通过从相邻路由器接收路由信息更新或通过配置获悉新路由。
因此,在上述的步骤3后,其中BTS2(由标记5表示)准备好切换,BTS2发送路由信息更新消息到作为路由单元的路由器(在路由网络的情况下,该交换机被路由器6a取代)。通过这种方式,路由器6a及早获悉到达正确目的地的新路由,所以不会丢失数据。
这种路由器解决方案的一个小缺陷在于发送除有效载荷数据以外的数据时其将造成一些开销。然而,如果切换活动不太频繁的话(如果切换频率超过约每秒一次则认为切换活动过于频繁),则这不是一个问题,因此,切换频率应低于每秒一次以便不会造成问题。
如前所述,无论是交换网络还是路由网络,边界网关7都可以是IP无线接入网中的另一基站,即,收发设备网关,如果主机2(由标记8表示)为移动用户终端而且通过该基站与网络相连的话。如果主机2也是移动终端并通过某一其它基站与同一IP无线接入网相连,而且也在移动中并在移动主机1要求切换的同时也要求切换,那么IP无线接入网的控制面必须以这样的一种定时方式调度这两种切换情况,利用该方式可正确地建立网络的路由单元。
图2是在同一运营商的两个IP无线接入网本地区域之间的切换。该附图用以示意本发明所提供的解决方案是可缩放的。
具体来说,在图2中,同一附图标记表示相同或相似的网络部件和/或设备。如图所示,作为移动用户终端的移动主机1通过空中接口2与作为网络收发设备网关3的基站收发信台BTS1通信。网络收发设备网关3为一个(可以有多个,为简化原因,附图只示意了一个)与由标记61表示的第一IP无线接入网(IP RAN A)相关的网络收发设备。类似的,网络收发设备网关5与由标记62表示的第二IP无线接入网(IP RAN B)相关。一旦移动主机/移动用户终端1如箭头4所示从BTS1的服务区移动到BTS2的服务区,则检测到切换条件,这将导致移动主机1通过空中接口2与BTS2通信,如由虚线双箭头表示。IP RAN的A和B(61和62)的内部装置如上面的图1所描述,即,它们可包含一个路由单元,该路由单元可以是交换机或路由器。同样,应指出的是,不同的IP RAN不必同时为交换网络或同时为路由网络。换言之,由标记6表示的整个IP RAN可包括诸如IP RAN A和B的子网,其中一个可以是交换(子)网,而另一个可以是路由(子)网,而且,所示意的选择两个子网其数量只是为了使示意更为简单。IP无线接入网6当然可包括两个以上的多个子网。
每个子网,IP RAN61和62,分别具有边界网关71和72,其性能类似于联系图1描述的网关7。相应的IP无线接入网61和62分别通过边界网关71和72与整个无线接入网的核心网63进行通信。核心网执行子网控制。核心网63又具有边界网关73,通过它可建立与远端主机8的通信连接。而且,核心网包含被设置成选择到达一个相关的IP RAN子网的路由的网络单元(未示出)。
换言之,移动主机首先借助空中接口2、BTS13、IP RAN61、边界网关71、核心网63以及边界网关73与远端主机(主机2)8通信。切换完成之后,路由已经改变到移动主机1、空中接口2、BTS25、IP RAN62、边界网关72、核心网63、边界网关73、远端主机(主机2)8。当然,所指示的顺序是用于从移动用户终端到终端8的通信,对于从主机8到移动用户终端1的通信的反向顺序也自然有效。
在基于网际协议运行的这种电信网络中用于执行移动用户终端路由更新的方法类似于上面参考图1详细描述的方法。区别仅在于,由于核心网63必须选择一个到达正确子网(IP RAN61和/或62)的路由,因此必须添加至少另外一个路由级别。
而且,在此描述的本发明独立于因制造商网络的不同而异的特定路由协议。由此,本发明可适用于特定制造商网络中采用的任何路由协议。
而且,针对所谓的“半软”切换修改本发明(联系交换网络以及路由网络)是可能是。即,如果提供了IP无线接入网的智能路由单元而且被设置为在每个路由更新指令(路由更新消息)之后的预定时间自动转发IP分组到旧基站以及到新基站,则实现这种“半软”切换非常容易。
因此,由于本方法可随同与临时IP地址相关的移动终端业务(例如,对于非IP移动终端的传统语音业务,网络必须分配临时的IP地址识别移动终端,以便通过基于IP的无线接入网经IP传输语音分组)一起由IP无线接入网应用,因此允许使用除永久IP地址外的任何其它IP地址。换言之,本发明不仅适用于移动终端本身具有永久IP地址(即,为IP移动终端)的情形,而且适用于需要IP RAN为移动终端(即,为非IP移动终端)分配某一临时IP地址以通过IP网传输非IP业务数据的情形。
如上所述,本发明提出了一种在基于网际协议运行的电信网络中执行移动用户终端路由更新的方法,所述网络包括至少两个网络收发设备网关,均适合与至少一个移动用户终端通信,至少一个路由单元,被设置成为移动第一用户终端和第二用户终端之间的通信连接提供路由,所述第二用户终端借助边界网关以及所述至少一个路由单元与所述移动第一用户终端通信,而且其中每个用户终端由网际协议地址识别,所述方法包括步骤:为所述移动第一用户终端检测从所述至少两个网络收发设备网关中的第一个切换到第二个的切换条件是否出现,在移动第一用户终端、第一和第二网络收发设备网关以及边界网关启动切换过程,以及在完成切换过程之前,由在切换后与相应终端相关的相应网关发送识别那些相互通信的终端的相应网际协议地址。本发明还提出了一种相对适应的控制设备。
应理解的是,上面的描述和附图仅用于通过举例示意本发明。本发明的优选实施例因此可以在所附权利要求书的范围内改变。
Claims (13)
1.一种用于在基于网际协议运行的电信网络(6)中执行移动用户终端路由更新的方法,
所述网络包括:
至少两个网络收发设备网关(3,5),均被设置成与至少一个移动用户终端(1)通信,
至少一个路由单元(6a),被设置成为移动第一用户终端(1)和第二用户终端(8)之间的通信连接提供路由,
所述第二用户终端(8)通过边界网关(7;73,71,72)以及所述至少一个路由单元(6a)与所述移动第一用户终端(1)通信,而且其中
每个用户终端(1,8)由网际协议地址识别,
所述方法包括步骤:
为所述移动第一用户终端(1)检测从所述至少两个网络收发设备网关的第一个(3)切换到第二个(5)的切换(4)条件是否出现,
在移动第一用户终端(1)、第一(3)和第二(5)网络收发设备网关以及边界网关(7;73,72,71)启动切换过程,以及
在完成切换过程之前,由在切换后与相应终端相关的相应网关(5)发送识别那些相互通信的终端(1,8)的相应网际协议地址。
2.根据权利要求1的方法,其中所述网络为网际协议无线接入网(6;6,61,62,63)。
3.根据权利要求1或2的方法,其中所述边界网关(7;73)为另外的网络收发设备网关,而且其中所述第二用户终端(8)为另外的移动用户终端。
4.根据权利要求1、2或3的方法,其中所述路由单元(6a)为交换机。
5.根据权利要求4的方法,其中所述发送步骤包括从执行切换到的网络收发设备网关(5)发送与移动第一用户终端(1)相关的网际协议地址到边界网关(7;73),并且包括从边界网关(73)发送与第二用户终端(8)相关的网际协议地址到执行切换到的网络收发设备网关(5)。
6.根据权利要求5的方法,其中在单个网际协议数据分组内发送与所述相应终端相关的所述网际协议地址。
7.根据权利要求1、2或3的方法,其中所述路由单元(6a)为路由器。
8.根据权利要求7的方法,其中所述发送步骤包括从执行切换到的网络收发设备网关(5)发送与移动第一用户终端(1)相关的网际协议地址到路由器(6a),并且包括从边界网关(7;73)发送与第二用户终端(8)相关的网际协议地址到路由器(6a)。
9.根据权利要求8的方法,其中在路由信息更新消息中发送与所述相应终端相关的所述网际协议地址。
10.根据前述任何一项权利要求的方法,其中在通信终端(1,8)之间的通信中使用IPv6寻址。
11.一种被设置成执行根据权利要求1~6以及10的方法的控制设备。
12.一种被设置成执行根据权利要求1~6以及权利要求7~10的方法的控制设备。
13.根据权利要求11或12的控制设备,其中所述控制设备包括分布于网络的网关和控制面的控制装置。
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