WO2009132492A1 - 一种racs支持移动ip的系统及方法 - Google Patents

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WO2009132492A1
WO2009132492A1 PCT/CN2008/071471 CN2008071471W WO2009132492A1 WO 2009132492 A1 WO2009132492 A1 WO 2009132492A1 CN 2008071471 W CN2008071471 W CN 2008071471W WO 2009132492 A1 WO2009132492 A1 WO 2009132492A1
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WO
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mobile
racs
mobile node
rcef
foreign
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Application number
PCT/CN2008/071471
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English (en)
French (fr)
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兰光华
宋军
顾忠禹
Original Assignee
中兴通讯股份有限公司
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/0005—Control or signalling for completing the hand-off
    • H04W36/0011—Control or signalling for completing the hand-off for data sessions of end-to-end connection
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/0005—Control or signalling for completing the hand-off
    • H04W36/0011—Control or signalling for completing the hand-off for data sessions of end-to-end connection
    • H04W36/0016—Hand-off preparation specially adapted for end-to-end data sessions

Definitions

  • the present invention relates to a next generation network (NGN) in the field of communications, and a system and method for supporting mobile IP in a resource aggregating control subsystem (RACS) in an NGN.
  • NGN next generation network
  • RACS resource aggregating control subsystem
  • ETSI European Telecommunications Standards Institute
  • TISPAN Internet Converged Services and Protocols for Advanced Networking
  • An application function entity is used to provide a service that requires control of an IP bearer resource
  • SPDF service-based policy decision function
  • a generic resource admission control function (x-RACF, generic resource and admission control function) is used to complete resource admission control of user services. It is usually divided into two parts: Access-Resource and Admission Control Function (A-RACF) and Core-Resource and Admission Control Function (C-RACF).
  • A-RACF Access-Resource and Admission Control Function
  • C-RACF Core-Resource and Admission Control Function
  • the A-RACF is located in the access network. After receiving the resource request from the SPDF, the A-RACF performs admission control based on the current network resource status and the user's QoS subscription information. Decision making, accepting or rejecting requests for transmission resources.
  • the network attachment information and the user's QoS subscription information can be obtained from the network attachment subsystem NASS through the e4 interface; the C-RACF is located in the core network, and is mainly responsible for admission control based on the core network resources.
  • Border Gateway Function is located between the access network and the core network, and can also be located between the two core networks.
  • SPDF controls the BGF through the la interface to perform functions such as Network Address Translation (NAT), gating, QoS marking, bandwidth limitation, usage measurement, and resource synchronization.
  • NAT Network Address Translation
  • QoS marking QoS marking
  • bandwidth limitation bandwidth limitation
  • usage measurement resource synchronization
  • the Resource Control Enforcement Function is used to perform the policy transmitted by the x-RACF through the Re interface, including the Layer 2 or Layer 3 (L2/L3) media stream policy, which is gated by the RCEF.
  • QoS tag QoS tag, bandwidth limit and other functions.
  • the Network Attachment Sub-System is mainly used to manage the management and subscription information attached to the access network by users.
  • the main functions of the management include: dynamically providing IP addresses and other network configuration parameters for the user equipment; authenticating the access layer for the user; authorizing and configuring the access network for the user according to the user service list; Manage user location information.
  • the transport processing function entity is mainly used for the processing of the bearer. Its structure is shown in Figure 2.
  • the entity contains three functional entities: Basic Transport Function (BTF), RCEF and BGF.
  • BTF Basic Transport Function
  • RCEF RCEF
  • BGF BGF
  • EFF Elementary Forwarding Function
  • ECF Elementary Control Function
  • Mobile IP is an IP-based mobile communication protocol. Based on the protocol, when the mobile node moves between different networks, the same IP address is always used to ensure that the existing IP network connection is not interrupted, thereby improving the user experience.
  • the networking structure of the mobile IP network is shown in Figure 3. It mainly includes the home network, the foreign network, the mobile node, the home agent, the foreign agent, and the peer communication node, where:
  • the mobile node is a communication terminal device, such as a mobile phone, a personal digital assistant, or the like. Mobile node When moving from one access point to another access point on other networks, the home network IP address can still be used for communication;
  • the home agent is a router of the home network of the mobile node, and the router can intercept the data sent by the other nodes on the home network to the mobile node, and then send the data to the mobile node through the tunnel; at the same time, it is responsible for maintaining the current location information of the mobile node;
  • the foreign agent is a router on the foreign network where the mobile node is located, which provides routing functions and data forwarding functions for the mobile node;
  • the peer communication node is the peer node that is communicating with the mobile node, which may be a mobile network device or a stationary network device.
  • the mobile node moves from an access point of the home network to an access point of the foreign network;
  • the mobile node performs a network re-entry process; in the process, the transport processing function entity of the foreign agent usually interacts with the NASS (not shown in FIG. 3) to complete the user's authentication, authorization, and access information update operations. and many more;
  • the foreign agent sends a message of the mobile IP proxy advertisement to the mobile node.
  • the message includes information such as the IP address of the foreign agent and the mobile IP capability;
  • the mobile node initiates a mobile IP registration request.
  • the registration request includes information such as the home agent IP address and the home IP address;
  • the foreign agent After receiving the registration request of the mobile node, the foreign agent performs legality check on the request, and performs an authentication operation according to the authentication information in the request;
  • the foreign agent initiates a mobile IP registration request to the home agent.
  • the registration request includes information such as the home network IP address of the mobile node, the foreign agent IP address, the authentication information, and the foreign agent capability;
  • the home agent After receiving the registration request from the foreign agent, the home agent checks the legality of the request. If it is legal, the binding entry information of the mobile node is updated in the local database. The binding entry information includes the location and data forwarding information of the mobile node.
  • the home agent chooses a mobile IP tunnel.
  • the mobile IP tunnel is a tunnel from the home agent to the foreign agent, responsible for the opposite end.
  • the message sent by the communication node to the mobile node is delivered to the foreign agent. It can be an IP-In-IP tunnel, a Generic Routing Encapsulation (GRE) tunnel, or a traffic engineering tunnel with quality of service guarantee, such as multi-protocol label switching-traffic engineering (MPLS-TE, Multi Protocol Label). Switching-Traffic Engineering)
  • the home agent sends a mobile IP registration response to the foreign agent
  • the foreign agent updates the visitor list after receiving the mobile IP registration response, and determines whether it is necessary to create a mobile IP reverse tunnel according to the policy;
  • the visitor list is an information registration form of the roaming mobile node on the foreign agent.
  • the mobile IP reverse tunnel is responsible for delivering the message sent by the mobile node to the home agent.
  • the foreign agent sends a mobile IP registration response to the mobile node.
  • the mobile node can communicate with the correspondent communication node using the original home IP address, and the correspondent communication node does not perceive the mobile node's mobile status.
  • Mobility refers to the ability to continuously access services and continue communication for changes in the location of user terminals.
  • Mobility management refers to the problems involved in user mobility in mobile communication networks, including location management, handover management, and the like. Mobility management is a core issue in mobile communication networks.
  • the mobility management of the all-IP mobile communication network can be divided into multiple levels, including: air interface (physical layer) mobile handover management, link layer mobility handover management, network layer mobility handover management, transport layer mobility Switch management and application layer mobile switching management.
  • the current RACS architecture does not support mobile IP.
  • the transport processing unit (referring to one of the transport processing function entities) does not include a functional entity related to the mobile IP; when the user moves into the new IP network, the RACS cannot be in the new transport network. Resource reservation and QoS control for the user's mobile transmission path, and so on.
  • the existing RACS architecture does not provide the necessary support for admission control and quality of service assurance in a mobile IP environment.
  • the present invention provides a system and method for supporting mobile IP by RACS, which can ensure continuity of service quality when users move on different IP networks.
  • the present invention provides a resource admission control subsystem RACS method for supporting mobile IP, including the following steps:
  • the transmission processing unit of the home network of the mobile node sends a mobile IP handover notification to the resource admission control subsystem RACS after receiving the mobile IP registration request forwarded by the mobile node through the transmission processing unit of the foreign network;
  • the RACS determines, according to the information carried in the notification, that the mobile node moves within the control scope of the RACS, retrieves resource reservation and policy decision information of the mobile node, and reserves corresponding information for the mobile node's service. At the same time, sending a foreign agent handover notification to the transmission processing unit of the home network;
  • the transmission processing unit of the home network After receiving the notification, the transmission processing unit of the home network selects a forwarding channel that meets the quality of service requirement for the mobile node according to the policy decision information of the mobile node, and sends a foreign agent handover completion message to the RACS;
  • the RACS sends the policy decision information and the resource reservation information to the transmission processing unit of the foreign network;
  • the transmission processing unit of the foreign network selects a reverse forwarding channel that meets the quality of service requirement for the mobile node according to the received policy decision information, and after the selection is completed, sends a mobile IP handover complete message to the RACS.
  • the transmission processing unit of the home network includes a home agent and a first resource control execution function entity RCEF
  • the transmission processing unit of the foreign network includes a foreign agent and a second RCEF.
  • step a after receiving the mobile IP registration request forwarded by the foreign agent, the home agent sends a mobile IP switching notification to the RACS through the first RCEF;
  • step b the RACS sends a foreign agent handover notification to the home agent through the first RCEF; in step c, the home agent sends a foreign agent handover completion message to the RACS through the first RCEF after performing the selection of the forwarding channel;
  • the RACS sends the policy decision information and the resource reservation information to the foreign agent through the second RCEF;
  • the foreign agent sends a mobile IP handover complete message to the RACS through the second RCEF.
  • the method further includes: after receiving the mobile IP handover complete message, the RACS sends a mobile IP handover completion notification to the home agent through the first RCEF; after receiving the notification, the home agent sends the mobile IP to the mobile node by using the foreign agent. Registration response.
  • the RACS determines, according to the foreign agent IP address and the home agent IP address information carried in the notification, whether the mobile node moves within the control range of the affiliate RACS; the information carried in the notification further includes the mobile node. Identifies the IP address of the mobile node.
  • the foreign agent handover notification carries the identifier of the mobile node, the IP address of the mobile node, the IP address of the foreign agent, the IP address of the home agent, and the policy identifier of the mobile node;
  • step C the foreign agent handover complete message carries the identity of the mobile node, the IP address of the mobile node, and the IP address of the home agent.
  • the home agent selects the forwarding channel, and specifically includes: the mobile agent that meets the requirements of the home agent, and sets the encapsulation parameter and the ingress flow control policy of the tunnel;
  • the foreign agent selects the reverse forwarding channel, which specifically includes: the foreign agent selects the mobile IP reverse tunnel that meets the requirement, selects the QoS parameter of the foreign network, and then sets the encapsulation parameter and the ingress flow control policy of the reverse tunnel.
  • the ingress traffic control policy of the tunnel and the ingress traffic control policy of the reverse tunnel include: rate limiting, packet loss.
  • the present invention provides a system for supporting a mobile IP by a resource admission control subsystem RACS, including a transport processing function entity and a RACS to which it belongs, including a home network transmission to which a mobile node belongs in the transport processing function entity. a processing unit and a transmission processing unit of a foreign network; wherein:
  • the transmission processing unit of the home network is configured to perform signaling interaction with the RACS after receiving the mobile IP registration request of the mobile node forwarded by the transmission processing unit of the foreign network, and select the service quality for the mobile node according to the policy decision information returned by the RACS Required forwarding channel;
  • the transmission processing unit of the foreign network is configured to forward the mobile IP registration request of the mobile node, and perform signaling interaction with the RACS, and select a reverse forwarding that meets the quality of service requirement for the mobile node according to the policy decision information and resource reservation information returned by the RACS. Channel, and allocate reserved resources for the mobile IP service of the mobile node;
  • the RACS is configured to retrieve the policy decision information and resource reservation of the mobile node after determining that the mobile node moves within the control range of the RACS through signaling interaction with the transmission processing unit of the home network and the transmission processing unit of the foreign network, respectively.
  • the information is implemented to reserve corresponding resources for the mobile node's service.
  • the transmission processing unit of the home network includes a home agent HA and a first resource control execution function entity RCEF connected through the first communication interface
  • the transmission processing unit of the foreign network includes a foreign agent FA connected through the second communication interface.
  • Second RCEF Second RCEF;
  • the HA After receiving the mobile IP registration request forwarded by the foreign agent, the HA performs signaling interaction with the RACS under the control of the first RCEF, and completes the selection of the forwarding channel according to the policy decision information;
  • a first RCEF configured to implement control of the HA through the first communication interface under the control of the RACS
  • the FA is configured to notify the HA of the mobile node's mobile IP service request, and perform the signaling interaction of the mobile IP with the RACS under the control of the second RCEF, and complete the selection of the reverse forwarding channel according to the policy decision information;
  • a second RCEF configured to complete a service allocation reserved resource for the mobile node by using the second communication interface under the control of the RACS; the first communication interface and the second communication interface are both used to transmit the mobile IP event notification and the mobility switching assistance Information
  • the HA and the FA are connected by a third communication interface, which is used for transmitting mobile IP signaling and mobile node service data; and the RACS is configured to respectively correspond to the first RCEF and the second RCEF through the two fourth communication interfaces. Take control.
  • the mobile IP system includes a transport processing function entity and a RACS to which it belongs, and includes, in the transport processing function entity, a home agent node and a foreign agent node to which a mobile node is connected through the first communication interface, where:
  • the home agent node includes a first resource control execution function entity RCEF, configured to perform signaling interaction with the RACS after receiving the mobile IP registration request of the mobile node forwarded by the transmission processing unit of the foreign network, according to the policy decision information returned by the RACS. Selecting a forwarding channel for the mobile node that meets the quality of service requirements;
  • RCEF resource control execution function entity
  • the foreign agent node includes a second RCEF, which is used to forward the mobile IP registration request of the mobile node, and performs signaling interaction with the RACS, and selects a service node to meet the service quality requirement according to the policy decision information and resource reservation information returned by the RACS. Reverse forwarding the channel and allocating reserved resources for the mobile node's mobile IP service;
  • the RACS is configured to perform signaling interaction with the first RCEF and the second RCEF through the two second communication interfaces, and retrieve the policy decision information and resource reservation of the mobile node after determining that the mobile node moves within the control range of the RACS
  • the information is implemented to reserve corresponding resources for the service of the mobile node; the first communication interface is used for transmitting mobile IP signaling and mobile node service data.
  • the invention introduces RACS to participate in the control of the service quality of the mobile IP service, so that in the mobile IP environment, the continuity of the service quality of the mobile users when moving under the same RACS and between different networks can be ensured, thereby greatly improving
  • the user experience effect does not affect the existing mobile IP process, and the upper layer service system does not need to perceive the user's mobility.
  • FIG. 1 is a structural diagram of a resource admission control subsystem RACS of TISPAN in the prior art
  • FIG. 2 is a structural diagram of a transport processing function entity in a TISPAN architecture in the prior art
  • FIG. 3 is a networking structure of a mobile IP network in the prior art
  • FIG. 5 is a mobile scenario of a mobile node in a WLAN environment according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a logical relationship diagram of a home agent and RCEF, BTF in the embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a logical relationship diagram of a foreign agent and RCEF, BTF in the embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a home agent in the embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a schematic diagram of another home agent and a foreign agent deployment manner in the embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is a schematic diagram of a mobile node moving in a RACS according to an embodiment of the present invention
  • the resource update process triggered by the mobile IP switch Preferred embodiment of the invention
  • the present invention is exemplified by a wireless local area network (WLAN), and a preferred embodiment is given.
  • WLAN wireless local area network
  • FIG. 5 is a schematic diagram of a mobile node moving in a WLAN environment.
  • a mobile node communicates with a WLAN access point (AP, Access Point) over an IEEE 802.11 a/b/g air interface.
  • the access controller (AC, Access Controller) provides services such as authentication and authorization for the mobile node.
  • An AP is usually connected to an aggregation network through an aggregation switch.
  • the aggregation network is connected to the AC.
  • the RACS performs admission control on the service request initiated by the user, and performs resource reservation on the AC, the aggregation network, and the aggregation switch to ensure the service quality of the service.
  • the API and AP2 are connected to the aggregation network 1 through the aggregation switch 1 (SW1), and the AP3 and AP4 are connected to the aggregation network 2 through the aggregation switch 2 (SW2).
  • the networking technology of the aggregation network may be an Asynchronous Transfer Mode (ATM) network, an Ethernet network, a frame relay, etc.
  • the aggregation switch may be an ATM switch, an Ethernet switch, a frame relay switch, or the like.
  • the AC1 and AC2 downlinks are connected to the aggregation network 1 and the aggregation network 2, respectively, and the uplinks are all connected to the IP network.
  • the RACS controls the transmission resources of entities such as AC1, AC2, aggregation network 1, aggregation network 2, SW1, and SW2.
  • entities such as AC1, AC2, aggregation network 1, aggregation network 2, SW1, and SW2.
  • the access range in which the mobile node MN moves from AP2 to AP3 is depicted in Figure 5, and the access control point is also transferred from AC1 to AC2.
  • the access controller AC, aggregation switch, and aggregation network are transport processing functional entities.
  • the solid circle on the dotted line in Figure 5 represents the control point of the RACS to the transport processing functional entity.
  • the home agent HA ( ⁇ AC1 in Fig. 5) and RCEF, BTF (both The logical relationship between entities, such as those located in the network element of the aggregation network 1, is shown in Figure 6.
  • the communication interface between the RCEF and the HA is Mh.
  • the logical relationship between the foreign agent FA ( ⁇ AC2 in Figure 5) and RCEF, BTF (the two entities, such as in the network element of the aggregation network 2) is shown in Figure 7, and there is a communication interface between FA and RCEF, BTF. .
  • the communication interface between RCEF and FA is Mf.
  • the present invention provides two better ways of deploying the foreign agent and the home agent.
  • the RACS controls the RCEF in the transmission processing function entity through the Re interface.
  • the RCEF in the transmission processing unit of the foreign agent FA controls the FA through the Mf interface, and the RCEF in the transmission processing unit where the home agent HA is located controls the HA through the Mh interface.
  • the above-mentioned transmission node has basic transmission processing functions, and is usually assumed by devices such as routers. There is a communication interface between HA and FA, and the communication contents of the two are mobile IP signaling and mobile node service data.
  • the home agent node and the foreign agent node are respectively independent network elements, which are usually undertaken by router devices that implement the mobile IP function.
  • Both the home agent node and the foreign agent node include RCEF (two agent nodes are equivalent to transmission processing units, respectively containing home agent or foreign agent and their respective RCEFs).
  • the RACS controls the RCEFs in the foreign agent node and the home agent node through the Re interface.
  • the invention is not limited to a WLAN environment.
  • For the above deployment mode 1 a schematic diagram of a mobile node moving scenario is given.
  • FIG 10 illustrates an abstract scenario when a mobile node moves within a different IP network, within the same resource admission control system.
  • the transmission network consists of a home network and a foreign network, and the two can be interconnected.
  • the transmission processing unit 1 provides services for the mobile node, and transmits
  • the processing unit 1 includes a home agent and policy control execution entity 1 (RCEF 1 );
  • the transport processing unit 2 provides services for the mobile node in the foreign network, and the transport processing unit 2 includes the foreign agent and the policy control executive entity 2 (RCEF 2) .
  • Both the transmission processing unit 1 and the transmission processing unit 2 are subject to the same RACS control.
  • RACS has a communication interface with both AF and NASS.
  • the figure depicts a scenario in which the transmission processing unit is changed from the transmission processing unit 1 to the transmission processing unit 2 after the mobile node moves from the home network to the foreign network.
  • the new transmission processing unit 2 triggers the RACS completion resource and policy update operation.
  • an IP network is between the home agent and the foreign agent
  • the home network is an ATM network
  • the foreign network is an Ethernet network.
  • the resource and policy update process is as shown in FIG. Specifically, the following steps are included:
  • the mobile node moves from the home network to the foreign network
  • the mobile node performs a network reentry process.
  • the transmission processing function unit 2 of the foreign network usually interacts with the Network Attachment Subsystem (NASS) (the interaction path is not shown in FIG. 10) to complete the user's authentication, authorization, and access information update operations, etc. Wait;
  • NASS Network Attachment Subsystem
  • the foreign agent in the transmission processing unit 2 sends a message of the mobile IP foreign agent notification to the mobile node;
  • the mobile node initiates a mobile IP registration request to the foreign agent.
  • the registration request includes information such as the home agent IP address of the mobile node and the home network IP address (ie, the user terminal IP address);
  • the foreign agent After receiving the registration request of the mobile node, the foreign agent checks the validity of the request, and performs an authentication operation according to the authentication information in the request. If the check passes, the foreign agent initiates a mobile IP registration request to the mobile node's home agent.
  • the registration request includes information such as the home network IP address of the mobile node, the foreign agent IP address, the authentication information, and the foreign agent capability;
  • the home agent sends a mobile IP handover event notification to RCEF 1;
  • RCEF 1 notifies the RACS of the received mobile IP handover event
  • the notification carries auxiliary information for guiding the RACS to do mobility switching.
  • This information includes shifting Mobile node identification, user terminal IP address, foreign agent IP address, home agent IP address, AF identification information, and NASS identification information;
  • the RACS After receiving the mobile IP handover notification, the RACS performs mobility decision of the mobile user, that is, after determining that the mobile user moves within the control range of the RACS, the mobile node identifies the resource of the user in the database by using the mobile node identifier. Reservation and policy decision information.
  • the RACS reserves equal resources for the mobile node's traffic on the new transport processing unit;
  • the RACS judges the mobile user's mobile state by using the information in the mobile IP switching notification, and the determining method is: The RACS determines whether the foreign agent belongs to its own control range according to the home agent IP address and the foreign agent IP address information carried in the notification.
  • the RACS sends a foreign agent handover notification to the RCEF 1 in the current transmission processing unit 1 of the mobile node;
  • the notification includes a mobile node identifier, a mobile node IP address (ie, a user terminal IP address), a foreign agent IP address, a home agent IP address information, and a policy identifier of the mobile node;
  • a mobile node IP address ie, a user terminal IP address
  • a foreign agent IP address ie, a user terminal IP address
  • a home agent IP address information ie, a policy identifier of the mobile node
  • RCEF 1 sends a foreign agent switch notification to the home agent
  • the home agent selects a mobile IP forwarding channel with a specific quality of service according to the policy decision information, and sets a specific mobile IP forwarding channel encapsulation parameter and an ingress flow control policy according to the policy decision information;
  • the mobile IP forwarding channel is an MPLS tunnel with quality of service guarantee from the home agent to the foreign agent.
  • the ingress traffic control policy is speed limit or packet loss.
  • the home agent sends a notification message to the RCEF 1 that the foreign agent handover is completed;
  • RCEF 1 sends a notification message to the RACS that the foreign agent handover is completed.
  • the RACS reserves resources according to the resource reservation and policy decision information retrieved in step 1108 on the current transmission processing unit 2 of the mobile node, and sends a policy decision to the RCEF 2.
  • RCEF 2 installs the received policy decision information into a local database, and then sends the policy decision information to the foreign agent;
  • the foreign agent selects a suitable mobile IP reverse forwarding channel for the mobile user according to the policy decision information, and inputs the QoS parameter of the foreign network, and then sets a specific mobile IP reverse forwarding channel encapsulation parameter and an ingress flow control policy according to the policy decision information;
  • the foreign agent selects a mobile IP reverse forwarding channel with a specific quality of service as a quality of service guaranteed MPLS tunnel from the foreign agent to the home agent.
  • the ingress traffic control policy is speed limit or packet loss.
  • the foreign agent of the Ethernet selects a virtual local area network (VLAN) ID with a specific quality of service guarantee as the foreign network QoS parameter of the mobile node.
  • VLAN virtual local area network
  • the foreign agent sends a notification message of completion of the mobile IP handover to the RCEF 2;
  • RCEF 2 sends a notification message that the received mobile IP handover is completed to the RACS;
  • RCEF 1 notifies the home agent that the received handover completion message is sent
  • the home agent After receiving the notification of the completion of the handover, the home agent sends a mobile IP registration response to the foreign agent to complete the mobile IP registration process;
  • the foreign agent sends a mobile IP registration response to the mobile node.
  • the mobile node can communicate with the correspondent communication node using the original home IP address, the peer communication node does not perceive the mobile node's mobile status, and the mobile node can continue to obtain the service with quality of service guarantee in the foreign network.
  • the present invention introduces RACS to participate in the control of the service quality of the mobile IP service, so that in the mobile IP environment, the mobile subscriber can ensure the continuity of the service quality when moving between the same RACS and between different networks. This greatly enhances the user experience, and thus is a very powerful promotion for the development of NGN mobile IP technology.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

一种 RACS支持移动 IP的系统及方法
技术领域
本发明涉及通信领域下一代网络（NGN, Next Generation Network支持 移动 IP的技术，尤其涉及 NGN中资源接纳控制子系统（ RACS , Resource and Admission Control Subsystem ) 支持移动 IP的系统及方法。
背景技术
在 NGN中， 由于承载网釆用了分组交换技术， 特别是 IP技术， 使得其 在服务质量（QoS, Quality of Service )方面的问题尤其突出。
欧洲电信标准协会 ( ETSI , European Telecommunications Standards Institute )成立了专门的研究组， 致力于 NGN技术标准的制定工作。 ETSI旗 下从事 NGN标准化研究的主要机构：电信和互联网融合业务及高级网络协议 ( TISPAN, Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking )提出了 RACS, 以解决 NGN承载网的 QoS问题。
TISPAN提出的 RACS的功能框架如图 1所示。 其中：
应用功能实体（AF, Application Function ) , 用于提供要求控制 IP承载 资源的业务；
基于业务的策略决策功能实体 （ SPDF , Service-based Policy Decision Function ) , 用于通过 Gq'接口接收到 AF向其发送的资源请求后， 根据该请 求检查其是否满足本地策略， 并将请求中的资源需求映射成 IP QoS参数后， 通过 Rq接口发送给 x-RACF, 以请求相应的资源；
通用资源接纳控制功能实体 ( x-RACF, generic Resource and Admission Control Function ) , 用于负责完成用户业务的资源接纳控制。 它通常分为接 入资源接纳控制功能实体 ( A-RACF , Access-Resource and Admission Control Function ) 和核心资源接纳控制功能实体 ( C-RACF , Core-Resource and Admission Control Function ) 两个部分。 A-RACF位于接入网中， 其从 SPDF 接收资源请求后， 基于当前网络资源状况和用户的 QoS签约信息进行接纳控 制决策， 接受或拒绝对传输资源的请求。 其可以通过 e4接口从网络附着子系 统 NASS获得网络附着信息和用户的 QoS签约信息； C-RACF位于核心网中， 其主要负责基于核心网资源的接纳控制。
边界网关功能实体（BGF, Border Gateway Function ) , 位于接入网和核 心网之间， 也可以位于两个核心网之间。 SPDF通过 la接口控制 BGF完成网 络地址转换（NAT, Network Address Translation ) 、 门控、 QoS标记、 带宽 限制、 使用测量以及资源同步等功能；
资源控制执行功能实体（ RCEF, Resource Control Enforcement Function ) , 用于负责执行 x-RACF通过 Re接口传送过来的策略，包括二层或三层（ L2/L3 ) 媒体流策略， 由 RCEF完成门控、 QoS标记、 带宽限制等功能。
网络附着子系统（NASS, Network Attachment Sub-System ) , 主要用于 完成对用户附着于接入网络的管理和签约信息的管理。管理的主要功能包括： 为用户设备动态提供 IP地址以及其它网络配置参数； 对用户进行接入层的鉴 权； 根据用户业务清单（ profile )对用户进行网络接入的授权及配置接入网 络； 管理用户的位置信息。
传输处理功能实体主要用于负责承载的处理， 其结构如图 2所示， 该实 体包含三个功能实体： 基本传输功能实体（BTF, Basic Transport Function ) 、 RCEF以及 BGF。 在 BTF中又包括两个功能实体： 基本转发功能实体（ EFF, Elementary Forwarding Function, )和基本控制功能实体 ( ECF, Elementary Control Function ) 。 其中， EFF主要负责处理业务数据流的转发和递交， 而 ECF 主要负责处理与传输相关的控制信息， 例如单播 /多播路由协议的处理 等， 完成对传输设备的控制和管理。
移动 IP是一种基于 IP的移动通信协议。 基于该协议， 当移动节点在不 同网络之间移动时， 始终使用同一 IP地址， 以保证已有 IP网络连接不中断， 从而提升用户体验效果。
移动 IP网络的组网结构如图 3所示， 主要包括家乡网络、 外地网络、 移 动节点、 家乡代理、 外地代理和对端通信节点， 其中：
移动节点是通信终端设备， 例如手机、 个人数字助理等设备。 移动节点 从一个接入点移动到其它网络的其它接入点时， 仍然可以使用家乡网络 IP地 址进行通信；
家乡代理是移动节点所属家乡网络的路由器， 该路由器可以截获家乡网 络上其它节点发往移动节点的数据 文， 然后通过隧道发往移动节点； 同时， 负责维护移动节点的当前位置信息；
外地代理是移动节点所在外地网络上的路由器， 它为移动节点提供路由 功能和数据转发功能；
对端通信节点是正在和移动节点进行通信的对端节点， 其可以是移动的 网络设备， 也可以是静止的网络设备。
移动 IP中， 移动节点移动到外地网络后的注册流程如图 4所示， 包括如 下步骤：
401 : 移动节点从家乡网络的接入点移动到外地网络的接入点；
402: 移动节点执行网络重入过程； 在该过程中， 外地代理的传输处理功 能实体通常会与 NASS交互 （图 3中未示出 ) 以完成用户的鉴权、 授权和接 入信息更新操作， 等等；
403: 外地代理向移动节点发送移动 IP代理通告的消息。 该消息中包括 外地代理的 IP地址、 移动 IP能力等信息；
404: 移动节点发起移动 IP注册请求。 该注册请求中包括了家乡代理 IP 地址、 家乡 IP地址等信息；
405: 外地代理收到移动节点的注册请求后， 对该请求进行合法性检查， 并根据请求中的鉴权信息进行鉴权操作；
406: 如果移动节点的注册请求满足要求， 外地代理向家乡代理发起移动 IP注册请求。 该注册请求中包括移动节点的家乡网络 IP地址、 外地代理 IP 地址、 鉴权信息和外地代理能力等信息；
407: 家乡代理收到从外地代理发过来的注册请求后， 对请求的合法性进 行检查。 如果合法， 则在本地数据库中更新该移动节点的绑定表项信息。 该 绑定表项信息中包含了移动节点的位置和数据转发信息。 家乡代理选择一条 移动 IP隧道。 该移动 IP隧道是从家乡代理到外地代理的隧道， 负责将对端 通信节点发给移动节点的报文投递到外地代理。 其可以是 IP-In-IP 隧道、 通 用路由封装（GRE, Generic Routing Encapsulation )隧道， 也可以是具有服务 质量保证的流量工程隧道，例如多协议标签交换 -流量工程（MPLS-TE, Multi Protocol Label Switching-Traffic Engineering ) 隧道；
408: 家乡代理向外地代理发送移动 IP注册应答；
409: 外地代理收到移动 IP注册应答后对访问者列表进行更新， 并根据 策略决定是否需要创建移动 IP逆向隧道；
该访问者列表是漫游的移动节点在外地代理上的信息登记表。
该移动 IP逆向隧道负责将移动节点发出的报文投递到家乡代理。
410: 外地代理将移动 IP注册应答发送给移动节点。
此后， 移动节点可以使用原有家乡 IP地址与对端通信节点进行通信， 对 端通信节点并不会感知移动节点的移动状况。
移动性是指对于用户终端位置的改变而持续接入服务、继续通信的能力。 移动性管理是指移动通信网中用户移动所涉及的问题， 包括位置管理、 切换 管理等。 移动性管理是移动通信网的核心问题。 根据 IP网络的层次架构， 全 IP移动通信网移动性管理可以分为多个层次， 包括： 空中接口 （物理层）移 动切换管理、 链路层移动切换管理、 网络层移动切换管理、 传输层移动切换 管理以及应用层移动切换管理。
在实际的运营部署中， 当用户在不同的 IP网络中移动时， 需要保证移动 用户在新的网络环境内能够获得足够的资源和服务质量， 因此， 引入 RACS 进行移动 IP环境下的资源接纳及 QoS控制， 便是实现上述保证的关键。
而当前的 RACS构架并不支持移动 IP。 具体地， 传输处理单元（是指传 输处理功能实体中的一个执行网元）中不包括与移动 IP相关的功能实体； 当 用户移动到新的 IP网络内时， RACS无法在新的传输网络中对用户移动后的 传输路径进行资源预留和 QoS控制， 等等。 总之， 现有的 RACS构架对移动 IP环境下的接纳控制和服务质量保证并没有提供必要的支持。
发明内容 本发明提供了一种 RACS支持移动 IP的系统和方法，能够保证用户在不 同 IP网络移动时服务质量的连续性。
为解决上述问题， 本发明提供了一种资源接纳控制子系统 RACS支持移 动 IP的方法， 包括以下步骤：
a、移动节点的家乡网络的传输处理单元在收到移动节点通过外地网络的 传输处理单元转发的移动 IP注册请求后，向资源接纳控制子系统 RACS发送 移动 IP切换通知；
b、 RACS根据该通知中携带的信息， 确定该移动节点是在隶属 RACS的 控制范围内移动后， 检索该移动节点的资源预留和策略决策信息， 并为该移 动节点的业务预留相应的资源； 同时， 向家乡网络的传输处理单元发送外地 代理切换通知；
c、 家乡网络的传输处理单元收到该通知后， 根据移动节点的策略决策信 息为该移动节点选择满足服务质量要求的转发通道， 并向 RACS发送外地代 理切换完成消息；
d、 RACS将策略决策信息和资源预留信息下发到外地网络的传输处理单 元；
e、外地网络的传输处理单元根据接收到的策略决策信息为该移动节点选 择满足服务质量要求的逆向转发通道， 并在该选择完成后， 向 RACS发送移 动 IP切换完成消息。
进一步地， 家乡网络的传输处理单元包括家乡代理和第一资源控制执行 功能实体 RCEF, 外地网络的传输处理单元包括外地代理和第二 RCEF。
进一步地， 步骤 a中， 家乡代理在收到外地代理转发的移动 IP注册请求 后， 通过第一 RCEF向 RACS发送移动 IP切换通知；
步骤 b中， RACS通过第一 RCEF向家乡代理发送外地代理切换通知； 步骤 c中，家乡代理在进行转发通道的选择后，通过第一 RCEF向 RACS 发送外地代理切换完成消息；
步骤 d中， RACS通过第二 RCEF向外地代理下发策略决策信息和资源 预留信息； 步骤 e中， 外地代理在选择逆向转发通道后， 通过第二 RCEF向 RACS 发送移动 IP切换完成消息。
进一步地， 步骤 e之后还包括： RACS收到移动 IP切换完成消息后， 通 过第一 RCEF向家乡代理发送移动 IP切换完成通知；家乡代理收到该通知后 , 通过外地代理向移动节点发送移动 IP注册应答。
进一步地， 步骤 b中， RACS根据所述通知中携带的外地代理 IP地址及 家乡代理 IP地址信息， 确定移动节点是否在隶属 RACS的控制范围内移动； 该通知中携带的信息还包括移动节点的标识及移动节点的 IP地址。
进一步地， 步骤 b中， 外地代理切换通知中携带有移动节点的标识、 移 动节点的 IP地址、 外地代理的 IP地址、 家乡代理的 IP地址和移动节点的策 略标识；
步骤 C中， 外地代理切换完成消息中携带有移动节点的标识、 移动节点 的 IP地址以及家乡代理的 IP地址。
进一步地， 步骤 C中家乡代理选择转发通道， 具体包括： 家乡代理满足 要求的移动 IP隧道， 并设置该隧道的封装参数和入口流量控制策略；
步骤 e中外地代理选择逆向转发通道， 具体包括： 外地代理选择满足要 求的移动 IP逆向隧道，并选择外地网络的 QoS参数， 然后设置逆向隧道的封 装参数和入口流量控制策略。
进一步地， 隧道的入口流量控制策略和逆向隧道的入口流量控制策略包 括： 限速、 丟包。
为解决上述问题， 本发明提供了一种资源接纳控制子系统 RACS支持移 动 IP的系统， 包括传输处理功能实体和其隶属的 RACS, 在传输处理功能实 体中包括一移动节点隶属的家乡网络的传输处理单元和一外地网络的传输处 理单元； 其中：
家乡网络的传输处理单元， 用于在收到外地网络的传输处理单元转发的 移动节点的移动 IP注册请求后， 与 RACS进行信令交互，根据 RACS返回的 策略决策信息为移动节点选择满足服务质量要求的转发通道； 外地网络的传输处理单元， 用于转发移动节点的移动 IP注册请求， 并与 RACS进行信令交互， 根据 RACS返回的策略决策信息和资源预留信息， 为 移动节点选择满足服务质量要求的逆向转发通道， 并为该移动节点的移动 IP 业务分配预留资源；
RACS,用于分别通过与家乡网络的传输处理单元和外地网络的传输处理 单元的信令交互， 在确定移动节点是在 RACS的控制范围内移动后， 检索移 动节点的策略决策信息和资源预留信息， 实现为移动节点的业务预留相应的 资源。
进一步地， 家乡网络的传输处理单元含有通过第一通信接口相连的一家 乡代理 HA和第一资源控制执行功能实体 RCEF,外地网络的传输处理单元含 有通过第二通信接口相连的一外地代理 FA和第二 RCEF; 其中：
HA用于在收到外地代理转发的移动 IP注册请求后， 在第一 RCEF的控 制下与 RACS进行信令交互， 根据策略决策信息完成转发通道的选择；
第一 RCEF, 用于在 RACS的控制下， 通过第一通信接口实现对 HA的 控制；
FA用于将移动节点的移动 IP业务请求通知给 HA,并在第二 RCEF的控 制下， 与所述 RACS进行所述移动 IP的信令交互， 根据策略决策信息完成逆 向转发通道的选择；
第二 RCEF, 用于在 RACS的控制下， 通过第二通信接口完成对移动节 点的业务分配预留资源； 第一通信接口和第二通信接口均用于传递移动 IP事件通知及移动性切换 辅助信息；
HA和 FA之间通过第三通信接口相连，该第三通信接口用于传输移动 IP 信令和移动节点业务数据； RACS,用于通过两个第四通信接口分别对第一 RCEF和第二 RCEF进行 控制。
为解决上述问题， 本发明提供了另一种资源接纳控制子系统 RACS支持 移动 IP的系统， 包括传输处理功能实体和其隶属的 RACS, 在传输处理功能 实体中包括通过第一通信接口相连的一移动节点隶属的家乡代理节点和一外 地代理节点， 其中：
家乡代理节点中包括第一资源控制执行功能实体 RCEF, 用于在收到外 地网络的传输处理单元转发的移动节点的移动 IP注册请求后，与 RACS进行 信令交互， 根据 RACS返回的策略决策信息为移动节点选择满足服务质量要 求的转发通道；
外地代理节点中包括第二 RCEF,用于转发移动节点的移动 IP注册请求， 并与 RACS进行信令交互，根据 RACS返回的策略决策信息和资源预留信息， 为移动节点选择满足服务质量要求的逆向转发通道， 并为移动节点的移动 IP 业务分配预留资源；
RACS ,用于通过两个第二通信接口分别与第一 RCEF和第二 RCEF进行 信令交互， 在确定移动节点是在 RACS的控制范围内移动后， 检索移动节点 的策略决策信息和资源预留信息， 实现为移动节点的业务预留相应的资源； 第一通信接口用于传输移动 IP信令和移动节点业务数据。
本发明由于引入 RACS参与对移动 IP的业务服务质量的控制，故能够在 移动 IP环境下， 保证移动用户在同一 RACS之下、 不同网络之间移动时业务 服务质量的连续性，由此大大提升了用户体验效果，不影响现有移动 IP流程， 且上层业务系统也不需要感知用户的移动性。
附图概述
图 1是现有技术中 TISPAN的资源接纳控制子系统 RACS的架构图； 图 2是现有技术中 TISPAN架构中传输处理功能实体的结构图； 图 3是现有技术中移动 IP网络的组网结构图；
图 4是现有技术中移动 IP中移动节点的注册流程图；
图 5是本发明实施例中移动节点在 WLAN环境下的移动场景； 图 6是本发明实施例中家乡代理和 RCEF、 BTF的逻辑关系图； 图 7是本发明实施例中外地代理和 RCEF、 BTF的逻辑关系图； 图 8是本发明实施例中一种家乡代理、 外地代理部署方式示意图； 图 9是本发明实施例中另一种家乡代理、 外地代理部署方式示意图； 图 10是本发明实施例中移动节点在 RACS下的移动场景示意图； 图 11是本发明实施例中移动 IP切换触发的资源更新流程。 本发明的较佳实施方式
下面将结合附图及实施例对本发明的技术方案进行更详细地说明。
本发明以无线局域网 （ WLAN , Wireless Local Area Network )为示例， 给出一个较佳的具体实施例。
图 5为 WLAN环境下移动节点移动的场景示意图。 在 WLAN环境中， 移动节点通过 IEEE 802.11 a/b/g空中接口与 WLAN接入点（ AP , Access Point ) 通信。 接入控制器（AC, Access Controller )为移动节点提供鉴权、 授权等服 务。 AP通常通过汇聚交换机接入到汇聚网络， 汇聚网络与 AC相连。 RACS 对用户发起的业务请求进行接纳控制，并在 AC、汇聚网络和汇聚交换机上进 行资源预留以保证业务的服务质量。
在图 5中， API和 AP2通过汇聚交换机 1 ( SW1 )接入到汇聚网络 1 , AP3和 AP4通过汇聚交换机 2 ( SW2 )接入到汇聚网络 2。 汇聚网络的组网 技术可以是异步传输模式（ATM, Asynchronous Transfer Mode ) 网络、 以太 网、 帧中继等， 相应地， 汇聚交换机可以是 ATM交换机、 以太网交换机、 帧 中继交换机等。 AC1和 AC2下行相应地连接汇聚网络 1和汇聚网络 2, 上行 均接入到 IP网络。 RACS对 AC1、 AC2、 汇聚网络 1、 汇聚网络 2、 SW1以 及 SW2等实体的传输资源进行控制。 图 5中描绘了移动节点 MN从 AP2移 动到 AP3的接入范围， 接入控制点也从 AC1转移到 AC2。 在 WLAN中， 接 入控制器 AC、汇聚交换机和汇聚网络即为传输处理功能实体。 图 5中虚线上 的实心圓圈表示 RACS对传输处理功能实体的控制点。
在本发明中， 家乡代理 HA (譬如图 5中的 AC1 )和 RCEF、 BTF (这两 个实体譬如位于汇聚网络 1的网元中）的逻辑关系如图 6所示， HA和 RCEF、 BTF之间均有通信接口。其中， RCEF与 HA的通信接口为 Mh。外地代理 FA (譬如图 5中的 AC2 )和 RCEF、 BTF (这两个实体譬如位于汇聚网络 2的网 元中 )的逻辑关系如图 7所示， FA和 RCEF、 BTF之间均有通信接口。 其中， RCEF与 FA的通信接口为 Mf。
结合上述外地代理、 家乡代理与 RCEF的逻辑关系， 本发明给出两个较 佳的外地代理、 家乡代理部署方式。
部署方式 1
在实际部署时， 一种较佳的部署方式如图 8所示。 RACS通过 Re接口对 传输处理功能实体中的 RCEF进行控制 ,外地代理 FA所在传输处理单元中的 RCEF通过 Mf接口对 FA进行控制， 家乡代理 HA所在传输处理单元中的 RCEF通过 Mh接口对 HA进行控制。上述传输节点具备基本的传输处理功能， 通常是路由器等设备承当。 HA和 FA之间有通信接口， 二者的通信内容为移 动 IP信令和移动节点业务数据。
部署方式 2
另外一种较佳的部署方式如图 9所示。 图中， 家乡代理节点和外地代理 节点分别是一个独立的网元，通常是由实现移动 IP功能的路由器设备等承当。 家乡代理节点和外地代理节点中均包括 RCEF (两个代理节点相当于传输处 理单元， 分别内含家乡代理或外地代理以及各自相应的 RCEF ) 。 RACS通过 Re接口分别对外地代理节点和家乡代理节点中的 RCEF进行控制。 家乡代理 节点和外地代理节点之间有通信接口， 通信内容为移动 IP信令和移动节点业 务数据。 本发明不限于 WLAN环境。 针对上述部署方式 1 , 给出一个移动节点移 动的场景示意图。 图 10说明了移动节点在不同 IP网络、 同一资源接纳控制 系统范围内移动时的一个抽象场景。 传输网络由家乡网络和外地网络组成， 两者能互连互通。 家乡网络中由传输处理单元 1为移动节点提供服务， 传输 处理单元 1中含有家乡代理和策略控制执行实体 1 ( RCEF 1 ) ； 外地网络中 由传输处理单元 2为移动节点提供服务， 传输处理单元 2中含有外地代理和 策略控制执行实体 2 ( RCEF 2 ) 。 传输处理单元 1和传输处理单元 2均隶属 同一个 RACS控制。 RACS与 AF、 NASS两者都有通信接口。 该图描述了移 动节点从家乡网络移动到外地网络后其传输处理单元由传输处理单元 1更改 为传输处理单元 2的场景。 在本发明中， 移动节点终端用户移动到新的外地网络后， 由新的传输处 理单元 2触发 RACS完成资源和策略的更新操作。 在本实施用例中， 家乡代 理和外地代理之间是 IP网络， 家乡网络为 ATM网络， 外地网络为以太网。 针对图 10的移动节点移动示意图， 资源和策略的更新流程如图 11所示。 具 体包括以下步骤：
1101 : 移动节点从家乡网络移动到外地网络；
1102: 移动节点执行网络重入过程。 在该过程中， 外地网络的传输处理 功能单元 2通常会与网络附着子系统（NASS ) 交互 （图 10中未示出交互通 路） 以完成用户的鉴权、 授权和接入信息更新操作， 等等；
1103: 传输处理单元 2中的外地代理向移动节点发送移动 IP外地代理通 告的消息；
1104: 移动节点向外地代理发起移动 IP注册请求。 该注册请求中包括了 该移动节点的家乡代理 IP地址、 家乡网络 IP地址（即用户终端 IP地址）等 信息；
1105: 外地代理收到移动节点的注册请求后， 对该请求进行合法性检查， 并根据请求中的鉴权信息进行鉴权操作。 若检查通过， 外地代理向移动节点 的家乡代理发起移动 IP注册请求。该注册请求中包括移动节点的家乡网络 IP 地址、 外地代理 IP地址、 鉴权信息和外地代理能力等信息；
1106: 家乡代理向 RCEF 1发送移动 IP切换事件通知；
1107: RCEF 1将收到的移动 IP切换事件通知给 RACS;
通知中携带用于指导 RACS做移动性切换的辅助信息。 这些信息包括移 动节点标识、 用户终端 IP地址、 外地代理 IP地址、 家乡代理 IP地址、 AF标 识信息以及 NASS标识信息；
1108: RACS收到移动 IP切换通知后， 进行移动用户的移动性决策， 即 在判断该移动用户是在本 RACS的控制范围内移动后， 则通过移动节点标识 在自身数据库中检索该用户的资源预留和策略决策信息。 RACS在新的传输 处理单元上为该移动节点的业务预留相等的资源；
RACS通过移动 IP切换通知中的信息判断移动用户的移动状态， 而判断 方法是： RACS根据该通知中携带的家乡代理 IP地址和外地代理 IP地址信息 判断外地代理是否属于自身的控制范围。
1109: RACS向移动节点当前的传输处理单元 1中的 RCEF 1发送外地代 理切换通知；
该通知中包括移动节点标识、 移动节点 IP地址（即用户终端 IP地址） 、 外地代理 IP地址、 家乡代理 IP地址信息和移动节点的策略标识；
1110: RCEF 1将外地代理切换通知发送给家乡代理；
1111 : 家乡代理根据策略决策信息选择具有特定服务质量的移动 IP转发 通道， 并根据策略决策信息设置特定的移动 IP转发通道封装参数和入口流量 控制策略；
在本实施例中，移动 IP转发通道为从家乡代理到外地代理的具有服务质 量保证的 MPLS隧道。 入口流量控制策略为限速或丟包等；
1112: 家乡代理向 RCEF 1发送外地代理切换完成的通知消息；
1113: RCEF 1向 RACS发送外地代理切换完成的通知消息。
1114: RACS根据步骤 1108检索到的资源预留和策略决策信息， 在移动 节点当前的传输处理单元 2上预留资源， 并向 RCEF 2发送策略决策。
1115: RCEF 2将收到的策略决策信息安装到本地数据库中， 然后将策略 决策信息发送给外地代理；
1116: 外地代理根据策略决策信息为移动用户选择合适的移动 IP逆向转 发通道， 并输入外地网络的 QoS参数， 然后根据策略决策信息设置特定的移 动 IP逆向转发通道封装参数和入口流量控制策略； 在本实施例中， 外地代理选择具有特定服务质量的移动 IP逆向转发通道 为从外地代理到家乡代理的具有服务质量保证的 MPLS隧道。 入口流量控制 策略为是限速或丟包等。 以太网的外地代理选择具有特定服务质量保证的虚 拟局域网 （VLAN, Virtual Local Area Network ) ID作为移动节点的外地网络 QoS参数。
1117: 外地代理向 RCEF 2发送移动 IP切换完成的通知消息；
1118: RCEF 2将收到的移动 IP切换完成的通知消息发送给 RACS;
1119: RACS通知 RCEF 1切换完成；
1120: RCEF 1将收到的切换完成消息通知发送家乡代理；
1121 : 家乡代理收到切换完成的通知后， 向外地代理发送移动 IP注册应 答， 完成移动 IP注册过程；
1122: 外地代理向移动节点发送移动 IP注册应答。
此后， 移动节点可以使用原有家乡 IP地址与对端通信节点通信， 对端通 信节并不会感知移动节点的移动状况， 且移动节点在外地网络中能够继续获 得具有服务质量保证的业务。
当然， 本发明还可有其它多种实施例， 在不背离本发明精神及其实质的 但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
工业实用性 本发明由于引入 RACS参与对移动 IP的业务服务质量的控制，故能够在 移动 IP环境下， 实现移动用户在同一 RACS之下、 不同网络之间移动时保证 业务服务质量的连续性， 由此大大提升了用户体验效果， 因而对于 NGN移动 IP技术的发展是一个极有力的促进。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种资源接纳控制子系统 RACS支持移动 IP的方法， 其特征在于， 包括以下步骤：
a、移动节点的家乡网络的传输处理单元在收到所述移动节点通过外地网 络的传输处理单元转发的移动 IP注册请求后， 向资源接纳控制子系统 RACS 发送移动 IP切换通知；
b、所述 RACS根据所述通知中携带的信息，确定所述移动节点是在隶属 所述 RACS的控制范围内移动后， 检索所述移动节点的资源预留和策略决策 信息， 并为所述移动节点的业务预留相应的资源； 同时， 向所述家乡网络的 传输处理单元发送外地代理切换通知；
c、 所述家乡网络的传输处理单元收到所述通知后， 才艮据所述移动节点的 策略决策信息为所述移动节点选择满足服务质量要求的转发通道， 并向所述 RACS发送外地代理切换完成消息；
d、所述 RACS将所述策略决策信息和资源预留信息下发到所述外地网络 的传输处理单元；
e、所述外地网络的传输处理单元根据接收到的所述策略决策信息为所述 移动节点选择满足服务质量要求的逆向转发通道， 并在所述选择完成后， 向 所述 RACS发送移动 IP切换完成消息。
2、 如权利要求 1所述方法，其特征在于， 所述家乡网络的传输处理单 元包括家乡代理和第一资源控制执行功能实体 RCEF, 所述外地网络的传输 处理单元包括外地代理和第二资源控制执行功能实体 RCEF。
3、 如权利要求 1或 2所述方法， 其特征在于，
步骤 a中， 所述家乡代理在收到所述外地代理转发的所述移动 IP注册请 求后， 通过所述第一 RCEF向所述 RACS发送所述移动 IP切换通知；
步骤 b中， 所述 RACS通过所述第一 RCEF向所述家乡代理发送所述外 地代理切换通知；
步骤 c中， 所述家乡代理在进行所述转发通道的选择后， 通过所述第一 RCEF向所述 RACS发送所述外地代理切换完成消息；
步骤 d中， 所述 RACS通过所述第二 RCEF向所述外地代理下发所述策 略决策信息和资源预留信息；
步骤 e 中， 所述外地代理在选择所述逆向转发通道后， 通过所述第二 RCEF向所述 RACS发送移动 IP切换完成消息。
4、 如权利要求 3所述方法， 其特征在于，
步骤 e之后还包括： 所述 RACS收到所述移动 IP切换完成消息后， 通过 所述第一 RCEF向所述家乡代理发送移动 IP切换完成通知； 所述家乡代理收 到所述通知后， 通过所述外地代理向所述移动节点发送移动 IP注册应答。
5、 如权利要求 3所述方法， 其特征在于，
步骤 b中，所述 RACS根据所述通知中携带的外地代理 IP地址及家乡代 理 IP地址信息，确定所述移动节点是否在隶属所述 RACS的控制范围内移动； 所述通知中携带的信息还包括所述移动节点的标识及所述移动节点的 IP地 址。
6、 如权利要求 3所述方法， 其特征在于，
步骤 b中， 所述外地代理切换通知中携带有所述移动节点的标识、 所述 移动节点的 IP地址、 所述外地代理的 IP地址、 所述家乡代理的 IP地址和所 述移动节点的策略标识；
步骤 c中， 所述外地代理切换完成消息中携带有所述移动节点的标识、 所述移动节点的 IP地址以及所述家乡代理的 IP地址。
7、 如权利要求 3所述方法， 其特征在于，
步骤 c中， 所述家乡代理选择所述转发通道， 具体包括： 所述家乡代理 满足要求的移动 IP隧道， 并设置所述隧道的封装参数和入口流量控制策略； 步骤 e中， 所述外地代理选择所述逆向转发通道， 具体包括： 所述外地 代理选择满足要求的移动 IP逆向隧道，并选择外地网络的 QoS参数， 然后设 置所述逆向隧道的封装参数和入口流量控制策略。
8、 如权利要求 7所述方法， 其特征在于， 所述隧道的入口流量控制策 略和所述逆向隧道的入口流量控制策略包括： 限速、 丟包。
9、 一种资源接纳控制子系统 RACS支持移动 IP的系统， 包括传输处理 功能实体和其隶属的 RACS, 其特征在于，
所述传输处理功能实体中包括一移动节点隶属的家乡网络的传输处理单 元和一外地网络的传输处理单元； 其中：
所述家乡网络的传输处理单元， 用于在收到所述外地网络的传输处理单 元转发的所述移动节点的移动 IP注册请求后， 与所述 RACS进行信令交互， 根据所述 RACS返回的策略决策信息为所述移动节点选择满足服务质量要求 的转发通道；
所述外地网络的传输处理单元， 用于转发所述移动节点的移动 IP注册请 求， 并与所述 RACS进行信令交互， 根据所述 RACS返回的所述策略决策信 息和资源预留信息，为所述移动节点选择满足服务质量要求的逆向转发通道， 并为所述移动节点的移动 IP业务分配预留资源；
所述 RACS, 用于分别通过与所述家乡网络的传输处理单元和所述外地 网络的传输处理单元的信令交互， 在确定所述移动节点是在所述 RACS的控 制范围内移动后， 检索所述移动节点的策略决策信息和资源预留信息， 实现 为所述移动节点的业务预留相应的资源。
10、 如权利要求 9所述系统， 其特征在于，
所述家乡网络的传输处理单元含有通过第一通信接口相连的一家乡代理
HA和第一资源控制执行功能实体 RCEF, 所述外地网络的传输处理单元含有 通过第二通信接口相连的一外地代理 FA和第二 RCEF; 其中：
所述 HA, 用于在收到所述外地代理转发的所述移动 IP注册请求后， 在 所述第一 RCEF的控制下与所述 RACS进行所述信令交互， 根据所述策略决 策信息完成所述转发通道的选择；
所述第一 RCEF, 用于在所述 RACS的控制下， 通过所述第一通信接口 实现对所述 HA的控制；
所述 FA, 用于将所述移动节点的所述移动 IP业务请求通知给所述 HA, 并在所述第二 RCEF的控制下， 与所述 RACS进行所述移动 IP的信令交互， 根据所述策略决策信息完成所述逆向转发通道的选择；
所述第二 RCEF, 用于在所述 RACS的控制下， 通过所述第二通信接口 完成对所述移动节点的业务分配预留资源；
所述第一通信接口和所述第二通信接口均用于传递移动 IP事件通知及移 动性切换辅助信息；
所述 HA和所述 FA之间通过第三通信接口相连，所述第三通信接口用于 传输移动 IP信令和移动节点业务数据；
所述 RACS, 用于通过两个第四通信接口分别对所述第一 RCEF和所述 第二 RCEF进行控制。
11、 一种资源接纳控制子系统 RACS支持移动 IP的系统，包括传输处理 功能实体和其隶属的 RACS, 其特征在于，
所述传输处理功能实体包括通过第一通信接口相连的一移动节点隶属的 家乡代理节点和一外地代理节点， 其中：
所述家乡代理节点中包括第一资源控制执行功能实体 RCEF, 用于在收 到所述外地网络的传输处理单元转发的所述移动节点的移动 IP注册请求后， 与所述 RACS进行信令交互， 根据所述 RACS返回的策略决策信息为所述移 动节点选择满足服务质量要求的转发通道；
所述外地代理节点中包括第二 RCEF, 用于转发所述移动节点的移动 IP 注册请求， 并与所述 RACS进行信令交互， 根据所述 RACS返回的所述策略 决策信息和资源预留信息， 为所述移动节点选择满足服务质量要求的逆向转 发通道， 并为所述移动节点的移动 IP业务分配预留资源；
所述 RACS, 用于通过两个第二通信接口分别与所述第一 RCEF和所述 第二 RCEF进行信令交互， 在确定所述移动节点是在所述 RACS的控制范围 内移动后， 检索所述移动节点的策略决策信息和资源预留信息， 实现为所述 移动节点的业务预留相应的资源；
所述第一通信接口用于传输移动 IP信令和移动节点业务数据。
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