Acquisition and notification of information, methods and access node of the transfer and handover of the data message

本発明は通信技術分野に関し、特に情報の取得及び通知、データメッセージの転送とハンドオーバの方法及びアクセスノードに関する。

従来のインターネットに広く使用されたTCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol、伝送制御プロトコル/インターネットプロトコル)プロトコルのIPアドレスは二重機能を有し、ネットワーク位相におけるネットワーク層の通信端末ホストコンピュータのネットワークインタフェースの位置識別子とされるだけでなく、伝送層ホストコンピュータのネットワークインタフェースの身分識別子とされる。 TCP/IPプロトコルの設計当初はホストコンピュータの移動の状況を考慮しない。 しかし、ホストコンピュータの移動がますます普及する場合に、このIPアドレスのセマンティックオーバーロードの欠陥はますます明らかになる。 ホストコンピュータのIPアドレスが変わった場合に、ルーティングが変わるだけでなく、通信端末ホストコンピュータの身分識別子も変わり、このようにルーティングの負荷はますます重くなり、そして、ホストコンピュータの識別の変更は応用と接続の中断を導く。 身分識別子及び位置分離の問題を提案する目的はIPアドレスのセマンティックオーバーロード及びルーティング負荷が深刻である等の問題を解決することであり、IPアドレスの二重機能を分離し、移動性、マルチホーム性、IPアドレスの動的再割り振り、ルーティング負荷の減軽、及び次世代インターネットにおいて異なるネットワーク領域の間の相互往来等の問題への支援を実現する。

従来の技術において、ネットワークルータに基づく実現方法は、身分識別子及び位置分離に関連する解決方案の1つである。 従来の技術は、ネットワークルータ方案に基づく移動ハンドオーバ管理の実現方法を提案し、アクセススイッチルータにより移動ノード(Mobile Node、MNと略称する)の新たなマッピング情報を全ての移動端末の通信相手端(Correspondent Node、CNと略称する)が位置するアクセススイッチルータに通知する。

以下の表に示すように、従来の技術のハンドオーバプロセスにおいて、アクセススイッチルータでローカルにアクセスする各MNに全てのCNの情報を保存し、

ハンドオーバ過程中、カットアウト側のアクセススイッチルータは、この通信相手端テーブルをカットイン側のアクセススイッチルータに伝送する必要があり、カットイン側のアクセススイッチルータは、これらの情報によって、MNの新たな識別マッピング情報をCNが位置するアクセススイッチルータに通知する。

従来の技術のハンドオーバプロセスにおいて、主に以下のような問題が存在する。

１． 従来のネットワークの多くの業務上の応用、例えば、P2P(peer-to-peer、ピアツーピアネットワーク)等、各MNは、数十さらに何百のCNが、ネットワーク設備、例えば、アクセススイッチルータ又はアクセスノード(Access Service Node、ANと略称する)、或いは身分位置レジスタに、通信相手端テーブルを確立、保存、メインテナンスする必要があり、これは、大量のメモリを占用し、及びCPU処理性能を必要とし、設備の間の複雑なシグナルプロセス処理を要する。

２． MNがCNとデータ通信を行う場合に、MNのカットアウト側のANは、MNの全てのCNの情報を身分位置レジスタ(Identity Location Register、ILRと略称する)と同期させる必要があり、ILRはMNと通信する全てのCNの情報を保存しようとし、且つILRとANとの間はシグナルメッセージによって通信相手端情報の確実性を保つ。 ハンドオーバ過程中に、カットイン側のANは、MNへ新たなRIDを割り振り、カットイン側或いはカットアウト側のANとILRとの間にマッピング更新プロセスを開始する。 マッピング更新プロセス完了後、ILRは、保存したCNの情報に基づいて、MNの新たな識別マッピング情報を全てのCNが位置するANに通知し、
或いは、ハンドオーバ過程中に、カットアウト側のANはMNの全てのCNの情報をカットイン側のANと同期させ、カットイン側のANはMNの全てのCNの情報を保存し、MNへ新たなRIDを割り振った後、保存された全てのCNの情報に基づいて、MNの新たなマッピング情報を全てのCNが位置するANに通知する。

３． MNがCNとデータ通信関係を確立した後、CNが位置するANに、MNのリアルタイムな身分位置識別子のマッピング情報を保存する。 ネットワーク設備が通信相手端テーブルを確立、保存、メインテナンスする目的は、アクセスのMNが新たなルーティング識別子を割り振る状況下において、通信相手端に即時に通知可能とすることを保証することであり、これによって、ANが保存した通信相手端身分位置識別子のマッピング情報は、リアルタイムの有効なものであることを保証し、さらにCNが送信するデータメッセージに、最新のRIDカプセル化を追加した後、MNが位置するカットイン側のANにルーティングすることができる。 MNとCNとのエンドツーエンド接続が切断された後、MNが位置するANはMNのマッピング情報の変更をCNが位置するANに通知しなくなる。 ならば、MNとCNとのエンドツーエンド接続が切断された後、ネットワーク設備は、MNをCNの通信相手端テーブルから削除する必要がある。 CNが位置するANのアクセスする全ての端末は、いずれもMNと通信しない場合に、CNが位置するAN中のMNのマッピングルーティングテーブル項目を削除する必要がある。 ネットワーク設備はMNをCNの通信相手端テーブルから削除する必要がある時、CNが位置するANはMN-CNで識別されるエンドツーエンド接続を識別監視する必要があり、このエンドツーエンド接続の接続/中断の状態を判断し、これは、CNが位置するANはデータストリームの方式を採用して全てのデータメッセージを転送することを要求し、一定の時間内のあるデータストリームがデータを送信しない場合、該データストリームは切断状態にあると考えられる。 従来のルータ等の設備にパケットを1つずつ転送する方式に比べて、データストリームの方式に応じて転送されるデータは、データストリームの確立、データストリームのマッピング、データストリームの接続/中断の監視等の処理負荷を増加させ、ANの実現を複雑にする。

本発明は、ハンドオーバ過程中にカットイン側のアクセスノードが端末の通信相手端のマッピング情報を取得することに用いられる情報の取得方法を提供する。

上記問題を解決するために、本発明は、ハンドオーバ過程中の情報の取得方法を提供し、該方法は、身分識別子及び位置分離ネットワークで通信相手端のマッピング情報を取得することに用いられ、
端末は、ハンドオーバを実行し、カットイン側の第2アクセスノードと接続を確立した後、通信相手端へデータメッセージを送信すること、及び 前記第2アクセスノードは、前記端末が通信相手端へ送信したデータメッセージを受信した後、前記データメッセージ中の通信相手端の身分識別子に基づいて、ローカルで前記通信相手端の身分識別子及び位置識別子のマッピング情報を見つけない場合、前記通信相手端の帰属地の身分位置レジスタ(ILR)又はカットアウト側の第1アクセスノードに対して検索を開始させ、前記通信相手端の前記マッピング情報を取得すること、を含む。

該方法は、さらに端末でハンドオーバが実行されるステップの前に、端末が通信相手端と通信を確立する時、第1アクセスノードは、端末の全ての通信相手端の身分識別子及び位置識別子のマッピング情報をローカルに保存することを含むことができる。

該方法は、さらに端末がネットワークにアクセスする時、端末にアクセスされたアクセスノードは、端末帰属地のILRに端末の身分識別子及び位置識別子のマッピング情報を登録し、端末帰属地のILRは、端末のマッピング情報を保存することを含むことができる。 該方法は、さらに端末のマッピング情報が変わった時、端末にアクセスされたアクセスノードは、端末帰属地のILRに通知し、端末の新たなマッピング情報を持たせること、端末帰属地のILRは通知を受信した後、端末の新たなマッピング情報によって保存している端末のマッピング情報を更新することを含むことができる。

本発明は、さらに他のハンドオーバ過程における情報の取得方法を提供し、該方法は、身分識別子及び位置分離ネットワークで通信相手端のマッピング情報を取得することに用いられ、
端末がハンドオーバを実行する時、カットイン側の第2アクセスノードは、端末と接続を確立した後、カットアウト側の第1アクセスノードへハンドオーバ応答メッセージを送信すること、
前記第1アクセスノードは、前記ハンドオーバ応答メッセージを受信した後、前記第2アクセスノードと転送関係を確立し、ハンドオーバ中に通信相手端が前記端末へ送信したデータメッセージを受信した後、前記転送関係によって前記第2アクセスノードに転送すること、及び 前記第2アクセスノードは、前記第1アクセスノードが転送したデータメッセージを受信した後、前記データメッセージ中の通信相手端の身分識別子及び位置識別子に基づいて、前記通信相手端のマッピング情報を取得すること、を含む。

本発明は、さらに他のハンドオーバ過程における情報の取得方法を提供し、該方法は、身分識別子及び位置分離ネットワークで通信相手端のマッピング情報を取得することに用いられ、
アクセスノードは、アクセスされた全ての端末の通信相手端の身分識別子及び位置識別子のマッピング情報をローカルに保存すること、及び 端末にハンドオーバが発生する時、カットイン側のアクセスノードは、前記端末が通信相手端へ送信したデータメッセージを受信した後に、前記データメッセージ中の通信相手端の身分識別子に基づいて、ローカルで前記通信相手端の身分識別子及び位置識別子のマッピング情報を検索することを含む。

本発明は、さらに他のハンドオーバ過程における情報の取得方法を提供し、該方法は、身分識別子及び位置分離ネットワークで通信相手端のマッピング情報を取得することに用いられ、
端末が通信相手端と通信を確立する時、端末にアクセスされた第1アクセスノードは、前記端末の全ての通信相手端の身分識別子及び位置識別子のマッピング情報をローカルに保存すること、
前記端末は、前記第1アクセスノードから第2アクセスノードにハンドオーバし、カットイン側の第2アクセスノードと接続を確立した後、通信相手端へデータメッセージを送信すること、及び 前記第2アクセスノードは、前記端末が通信相手端へ送信したデータメッセージを受信した後、前記データメッセージ中の通信相手端の身分識別子に基づいて、ローカルで前記通信相手端の身分識別子及び位置識別子のマッピング情報を見つけない場合、前記第1アクセスノードに対して検索を開始させ、前記通信相手端のマッピング情報を取得すること、を含む。

本発明は、さらに他のハンドオーバ過程における情報の取得方法を提供し、該方法は、身分識別子及び位置分離ネットワークで通信相手端のマッピング情報を取得することに用いられ、
端末が前記ネットワークにアクセスする時、前記端末にアクセスされたアクセスノードは、前記端末帰属地のILRに前記端末の身分識別子及び位置識別子のマッピング情報を登録し、前記端末帰属地のILRは、前記端末の前記マッピング情報を保存し、且つ端末の前記マッピング情報が変わった時、前記端末にアクセスされたアクセスノードは、前記端末帰属地のILRに前記端末の前記マッピング情報を更新するよう通知し、前記端末の新たなマッピング情報を持たせ、前記端末帰属地のILRは、通知を受信した後、前記端末の新たなマッピング情報に基づいて保存している前記端末の前記マッピング情報を更新すること、及び端末はハンドオーバが発生し、カットイン側のアクセスノードと接続を確立した後、通信相手端へデータメッセージを送信し、前記カットイン側のアクセスノードは、前記端末が通信相手端へ送信したデータメッセージを受信した後、前記データメッセージ中の通信相手端の身分識別子に基づいて、ローカルで前記通信相手端の身分識別子及び位置識別子のマッピング情報を見つけない場合、前記通信相手端帰属地のILRに対して検索を開始させ、前記通信相手端のマッピング情報を取得することを含む。

本発明は、さらにハンドオーバ過程における情報の通知方法を提供し、身分識別子及び位置分離ネットワークにおいて通信相手端に端末位置識別子を更新することを通知することに用いられ、該方法は、
端末にハンドオーバが発生する時、カットイン側の第2アクセスノードは、前記端末に新たな位置識別子を割り振り、端末は前記第2アクセスノードと接続を確立した後、通信相手端へデータメッセージを送信すること、
前記第2アクセスノードは、前記端末が通信相手端へ送信したデータメッセージを受信した後、前記データメッセージ中の通信相手端の身分識別子に基づいて、ローカルで前記通信相手端の位置識別子を見つけない場合、前記通信相手端帰属地のILR又はカットアウト側の第1アクセスノードで検索し、前記通信相手端の位置識別子を取得すること、及び 前記第2アクセスノードは、取得した前記通信相手端の位置識別子に基づいて、前記通信相手端にアクセスされた1つ又は複数のアクセスノードへ前記端末位置識別子を更新する通知を送信し、前記端末の身分識別子及び新たな位置識別子を持たせることを含む。

本発明は、さらに他のハンドオーバ過程における情報の通知方法を提供し、身分識別子及び位置分離ネットワークにおいて通信相手端に端末位置識別子を更新することを通知することに用いられ、該方法は、
端末にハンドオーバが発生する時、カットイン側の第2アクセスノードは前記端末に新たな位置識別子を割り振り、且つカットアウト側の第1アクセスノードへハンドオーバ応答メッセージを送信すること、
前記第1アクセスノードは、前記ハンドオーバ応答メッセージを受信した後、前記第2アクセスノードと転送関係を確立し、ハンドオーバ中に通信相手端が前記端末へ送信したデータメッセージを受信した後、前記転送関係によって前記第2アクセスノードに転送すること、及び 前記第2アクセスノードは、前記第1アクセスノードが転送したデータメッセージを受信した後、前記データメッセージ中の通信相手端の身分識別子及び位置識別子に基づいて、前記通信相手端へ前記端末位置識別子を更新する通知を送信し、前記端末の身分識別子及び新たな位置識別子を持たせることを含む。

本発明は、さらにハンドオーバ過程におけるデータメッセージの転送方法を提供し、身分識別子及び位置分離ネットワークに応用し、
端末にハンドオーバが発生する時、カットイン側の第2アクセスノードは、前記端末に新たな位置識別子を割り振り、端末は、前記第2アクセスノードと接続を確立した後、通信相手端へデータメッセージを送信すること、
前記第2アクセスノードは、前記端末が通信相手端へ送信したデータメッセージを受信した後、前記データメッセージ中の通信相手端の身分識別子に基づいて、ローカルで前記通信相手端の位置識別子を見つけない場合、前記通信相手端帰属地のILR又はカットアウト側の第1アクセスノードに対して検索を開始させ、前記通信相手端の位置識別子を取得すること、及び 前記第2アクセスノードは、取得した前記通信相手端の位置識別子に基づいて、前記データメッセージを前記通信相手端にアクセスされたアクセスノードに転送することを含む。

本発明は、さらに他のハンドオーバ過程におけるデータメッセージの転送方法を提供し、身分識別子及び位置分離ネットワークに応用し、
端末にハンドオーバが発生する時、カットイン側の第2アクセスノードは、前記端末に新たな位置識別子を割り振り、端末は、前記第2アクセスノードと接続を確立した後、通信相手端へデータメッセージを送信すること、
前記第2アクセスノードは、前記端末が通信相手端へ送信したデータメッセージを受信した後、前記データメッセージ中の通信相手端の身分識別子に基づいて、ローカルで前記通信相手端の位置識別子を見つけない場合、前記通信相手端帰属地のILR又はカットアウト側の第1アクセスノードに対して検索を開始させ、前記通信相手端の位置識別子を取得すると同時に、前記データメッセージを前記通信相手端帰属地のILR又は前記第1アクセスノードに転送すること、及び 前記通信相手端帰属地のILR又は前記第1アクセスノードは、前記データメッセージ中の前記通信相手端の身分識別子に基づいて、前記通信相手端の位置識別子を検索した後、前記データメッセージを前記通信相手端にアクセスされたアクセスノードに転送することを含む。

該方法は、さらに通信相手端帰属地のILR又は第1アクセスノードが該検索を受信した後、通信相手端の身分識別子及び位置識別子のマッピング情報を第2アクセスノードに戻し、第2アクセスノードは、通信相手端のマッピング情報を受信した後にローカルに保存し、以降、端末が通信相手端へ送信したデータメッセージを再び受信した時、通信相手端のマッピング情報に基づいて、データメッセージを通信相手端にアクセスされたアクセスノードに転送することを含むことができる。

本発明は、さらにアクセスノード間でハンドオーバを行う方法を提供し、身分識別子及び位置分離ネットワークに応用し、
端末は第1アクセスノードから第2アクセスノードにハンドオーバする必要がある場合、前記第2アクセスノードは、前記第1アクセスノードが送信するハンドオーバ請求を受信した後、前記端末に新たな位置識別子を割り振り、且つ前記第1アクセスノードへハンドオーバ応答を送信すること、
前記第1アクセスノードは、前記ハンドオーバ応答を受信した後、前記端末へハンドオーバ命令を送信し、前記端末は、前記ハンドオーバ命令を受信した後、前記第2アクセスノードへアクセス請求を行うこと、及び 前記第2アクセスノードは、前記端末が行ったアクセス請求を受信し且つ前記端末と接続を確立した後、前記端末の通信相手端の身分識別子及び位置識別子のマッピング情報を取得し、且つ取得を完了した後に前記第1アクセスノードへハンドオーバ完了メッセージを送信することを含む。

該方法は、さらに第2アクセスノードは、端末の通信相手端の身分識別子及び位置識別子のマッピング情報を取得した後、通信相手端にアクセスされたアクセスノードへ端末位置識別子を更新する通知を送信し、端末の身分識別子及び新たな位置識別子を持たせ、通信相手端にアクセスされたアクセスノードは通知を受信した後、保存している端末のマッピング情報を更新することを含むことができる。

該方法は、さらに第2アクセスノードが第1アクセスノードへハンドオーバ完了メッセージを送信するステップの前に、第2アクセスノードは、アクセスネットワークによって端末と接続を確立し、アクセスネットワークが送信したハンドオーバ完了メッセージを受信した後、ハンドオーバ完了タイマーを設置し、ハンドオーバ完了タイマーがタイミングサイクルに達した時、第1アクセスノードへハンドオーバ完了メッセージを送信することを含むことができる。 該方法は、さらに第2アクセスノードは端末と接続を確立した後、ハンドオーバ完了タイマーは、タイミングサイクルに達する前に、第2アクセスノードは端末が通信相手端へ送信したデータメッセージを受信した時、データメッセージ中の通信相手端の身分識別子に基づいて、ローカルで通信相手端の位置識別子を見つけない場合、通信相手端帰属地のILR又はカットアウト側の第1アクセスノードに対して検索を開始させ、通信相手端の位置識別子を取得することを含むことができる。

該方法は、さらに第1アクセスノードは、ハンドオーバ応答メッセージを受信した後、第2アクセスノードと転送関係を確立し、ハンドオーバ中に通信相手端が端末へ送信したデータメッセージを受信した後、転送関係によって第2アクセスノードに転送すること、及び第2アクセスノードはハンドオーバ完了タイマーがタイミングサイクルに達する前に、第1アクセスノードが転送したデータメッセージを受信した後、データメッセージ中の通信相手端の身分識別子及び位置識別子に基づいて、通信相手端のマッピング情報を取得することを含むことができる。

本発明は、さらにアクセスノードを提供し、身分識別子及び位置分離ネットワークに応用し、相手端情報記憶ユニットとメッセージ送受信ユニットとを含み、
前記相手端情報記憶ユニットは、アクセスされた全ての端末の通信相手端の身分識別子及び位置識別子のマッピング情報をローカルに保存するように設置され、
前記メッセージ送受信ユニットは、このアクセスノードにカットインする端末と接続を確立した後、前記端末が通信相手端へ送信したデータメッセージを送信し、データメッセージ中の前記通信相手端の身分識別子に基づいて、ローカルで前記通信相手端の身分識別子及び位置識別子のマッピング情報を見つけない場合、前記通信相手端帰属地の身分位置レジスタ(ILR)又は前記端末がカットインされる前の元のアクセスノードに対して検索を開始させ、前記通信相手端のマッピング情報を取得し、且つローカルに保存するように設置される。

メッセージ送受信ユニットは、さらに、ILR又は端末の元のアクセスノードに対して検索を開始させると同時に、端末が通信相手端へ送信したデータメッセージを、ILR又は該元アクセスノードに送信して転送を行うように設置される。

メッセージ送受信ユニットは、さらに、通信相手端のマッピング情報を取得した後、取得した通信相手端のマッピング情報に基づいて、端末が通信相手端へ送信したデータメッセージを通信相手端にアクセスされたアクセスノードに転送するように設置される。

該アクセスノードは、さらにメッセージ送受信ユニットと接続する位置識別子分配及び通知ユニットを含むことができ、メッセージ送受信ユニットは、さらに、通信相手端のマッピング情報を取得し且つローカルに保存した後、取得したマッピング情報を位置識別子分配及び通知ユニットに伝送するように設置されることができ、位置識別子分配及び通知ユニットは、さらに、このアクセスノードにカットインする端末に新たな位置識別子を割り振り、及びメッセージ送受信ユニットが伝送した通信相手端のマッピング情報を受信した時、該通信相手端に端末の位置識別子を更新するよう通知し、端末の身分識別子及び新たな位置識別子を持たせるように設置されることができる。

本発明は、さらに他のアクセスノードを提供し、身分識別子及び位置分離ネットワークに応用し、相手端情報記憶ユニットとメッセージ送受信ユニットを含み、
前記相手端情報記憶ユニットは、アクセスされた全ての端末の通信相手端の身分識別子及び位置識別子のマッピング情報をローカルに保存するように設置され、
前記メッセージ送受信ユニットは、このアクセスノードにカットインする端末と接続を確立した後、前記端末がカットインされる前の元のアクセスノードが転送する、通信相手端が前記端末へ送信したデータメッセージを受信した時、前記データメッセージ中の前記通信相手端の身分識別子及び位置識別子に基づいて、ローカルで前記通信相手端の身分識別子及び位置識別子のマッピング情報を保存していない場合、前記通信相手端の前記マッピング情報をローカルに保存するように設置される。

該アクセスノードは、さらにメッセージ送受信ユニットと接続する位置識別子分配及び通知ユニットを含むことができ、メッセージ送受信ユニットは、さらに、通信相手端のマッピング情報をローカルに保存すると同時に、該マッピング情報を位置識別子分配及び通知ユニットに伝送するように設置されることができ、位置識別子分配及び通知ユニットは、このアクセスノードにカットインする端末に新たな位置識別子を割り振り、及びメッセージ送受信ユニットが伝送した通信相手端のマッピング情報を受信した後、通信相手端に端末の位置識別子を更新するよう通知し、端末の身分識別子及び新たな位置識別子を持たせるように設置されることができる。

本発明は以下のような有益な効果がある。

１． 本発明は、ネットワークに基づく身分識別子及び位置分離フレームの移動性ハンドオーバ管理を実現し、移動通信ネットワークの特点の結合は簡素化したハンドオーバ管理プロセスを提案し、ハンドオーバ管理プロセスにおいて最適化したユーザデータ管理方法を提案し、ハンドオーバ管理過程における各機能の実体の機能分布及び主なプロセスを明確化する。

２． 本発明は、ネットワーク設備、例えば、AN或いはILRに通信相手端テーブルを保留する必要がなく、通信相手端テーブルのシグナル交互及び設備処理負荷を確立、保存、メインテナンスをする必要がない。

３． 本発明は、ハンドオーバプロセスを改善し、ANはデータストリームの方式に応じてデータメッセージを転送する必要がなく、ANのデータメッセージの転送の処理負荷を低下させる。

本発明実施例のネットワークに基づく身分識別子及び位置分離フレームのネットワーク位相模式図。

本発明実施例のハンドオーバプロセス模式図。

本発明実施例のMNにハンドオーバが発生した後に、MNがCNへ送信するデータメッセージの転送プロセス模式図。

本発明実施例のMNにハンドオーバが発生した後に、CNがMNへ送信するデータメッセージの転送プロセス模式図。

本発明実施例のLISPプロトコルに基づく身分識別子及び位置分離フレームのネットワーク位相模式図。

本発明実施例の一体化ネットワークの身分識別子及び位置分離フレームのネットワーク位相模式図。

以下、図面及び実施例を結び付けて本発明をさらに詳しく説明する。

ネットワークに基づく身分識別子及び位置分離フレームの提案は、IPアドレスの識別身分及び位置の二重機能を分離し、移動性、マルチホーム性、IPアドレスの動的再分配、ルーティング負荷の減軽及び次世代インターネットにおいて異なるネットワーク領域の間の相互往来等の問題への支援を実現する。

ネットワークに基づく身分識別子及び位置分離フレーム(以下、このフレームと称する)の思想の核心は、このフレームネットワークに身分識別子(Access Identifier、AIDと略称する)及び位置識別子(Routing-Location Identifier、RIDと略称する)の2種類の識別タイプを有することである。 AIDはネットワークにおける各ユーザ端末へ割り振られる唯一の身分識別子であり、アクセス層に使用され、且つユーザ端末の移動の過程において変更されることはなく、このフレームネットワーク内部のユーザ端末の間でAID識別子相手端を使用し、ユーザ端末の間で相手端のAIDを使用して通信する。

図1は、身分識別子及び位置分離フレームに基づくネットワーク位相におけるハンドオーバと関連する主なネットワーク要素を示し、アクセスネットワーク、AN、身分位置レジスタ(ILRと略称する)及び伝送網等を含み、文中、アクセスネットワーク外の他の部分はいずれもバックボーンネットの組成部分と見なす。

アクセスネットワークは、ユーザ端末へ二層(物理層及びリンク層)アクセスサービスを提供するように設置される。 アクセスネットワークは、基地局システムであってもよく、例えば、BSS(Base Station Subsystem、基地局サブシステム)、RAN(Radio Access Network、無線アクセスネットワーク)、eNodeB(evolved Node B、進化するノードB)等、またxDSL(Digital Subscriber Line、デジタルユーザ線)、AP(Access Point、無線訪問アクセスポイント)等であってもよい。

ANは、アクセスネットワークとバックボーンネットの境界ノードであり、且つ、端末とバックボーンネットとの接続関係をメインテナンスし、端末にRID(該RIDによって該ANにルーティングすることができる)を割り振り、ハンドオーバプロセスを処理し、登録プロセスを処理し、通信相手端のAID-RIDマッピング情報をメインテナンス且つ検索し、ユーザ端末又はユーザ端末が送信するデータメッセージをカプセル化、ルーティング、転送するように設置される。

ILRは、ユーザ端末への登録を完了し、ユーザ端末のAID-RIDマッピング情報を保存、メインテナンスし、ユーザ端末の位置検索を処理するように設置される。

伝送ネットワークは、アクセスネットワークによってアクセスされたユーザ端末の間の、RIDフォーマットをソースアドレス及び宛先アドレスのデータメッセージとするルーティング及び転送を実現するように設置される。

該ネットワークのユーザ端末は、移動ノード、固定ノード及びノーマディックノードの中の1種又は多種であってもよい。 ユーザ端末の全ての通信は、いずれもアクセスネットワークのANによって転送及び管理される。 ユーザ端末が起動する或いは位置に変更があった場合、アクセスされたANを通じて帰属地ILRへ登録プロセスを開始させ、このように帰属地ILRにユーザ端末のリアルタイムなAID-RIDのマッピング情報を保存する。 ANはシグナルによってILRに対して通信相手端RIDの検索を行うことができる。 同一のAN内では、ユーザ端末の間のデータメッセージは通信相手端に直接に転送される。 異なるANに位置するユーザ端末の間でデータメッセージを転送する場合、ANは、このANにアクセスされた端末が送信したデータメッセージを転送する時に該端末と通信相手端とのRID情報をカプセル化し、伝送ネットワークによってルーティング転送を行い、このANにアクセスされた端末へ送信したデータメッセージを受信した時にRID情報を切り離し、該端末に転送する。

なお、身分識別子及び位置分離フレームに基づく具体的なネットワークにおいて、上記ネットワーク要素は異なる名称を有する可能性があり、例えば、アクセスノードは、アクセスサーバー、アクセススイッチルータ、身分位置レジスタと称してもよく、またマッピングサーバー、ユーザ帰属レジスタ、ユーザ帰属サーバー等と称してもよい。 上記ネットワーク要素は、1つのネットワーク要素に対応してもよく、また複数のネットワーク要素の組み合わせであってもよく、例えば、アクセスノードはLISPネットワークにETR及びITRの機能を含む。 上記ネットワーク要素はその完成する機能によって識別すべきである。

以下、図面及び具体的な実施例を結び付けて上記ネットワークフレームでの端末ハンドオーバ管理の実現方法をさらに詳しく述べる。

図2に示すように、本実施例の移動ノードが移動過程中にハンドオーバを実行するプロセスは主に以下のステップを含む。

ステップ201 MNにアクセスされたカレントのソースアクセスネットワークはカットアウト側のAN1へハンドオーバ請求を行い、目標アクセスネットワーク及びユーザ端末の識別子情報、例えば、MNのAIDを持たせ、
ステップ202 AN1は、ハンドオーバ請求メッセージを受信した後、その中の目標アクセスネットワークの情報に基づいてカットイン側のAN2を検索し、AN2へハンドオーバ請求メッセージを送信し、MNの識別子情報を持たせ、
AN1は、配置された目標アクセスネットワークとAN2との対応関係に基づいてAN2を見つけることができる。

ステップ203 AN2は、ハンドオーバ請求メッセージを受信した後、目標アクセスネットワークと通信し、MNに無線資源を割り振り、AN1へハンドオーバ応答メッセージを送信し、
ステップ204 AN1は、AN2が送信したハンドオーバ応答メッセージを受信した後、AN1とのデータ転送関係を確立し、ソースアクセスネットワークによってMNへハンドオーバ命令を送信し、
ステップ205 MNは、ハンドオーバ命令を受信した後、目標アクセスネットワークへアクセス請求を行い、
ステップ206 目標アクセスネットワークは、MNのアクセス請求を受信し、MNのアクセス処理を完了した後、AN2へハンドオーバ完了メッセージを送信し、AN2は、MNへの接続を確立し、且つハンドオーバ完了メッセージをAN1に送信する。

ここまでで、MNは、AN1からAN2までのハンドオーバを完了する。

そのほか、上記ハンドオーバプロセスにおいて、AN2は、ステップ203でAN1のハンドオーバ請求を受信した後、さらに該MNに新たなRIDを割り振ろうと、AN2にMNのAIDと該新たなRIDとのマッピング情報を確立し、且つMN帰属地ILRへマッピング情報を更新する請求を行い、ILRが保存しているMNのAID-RIDマッピング情報を更新する。

本実施例のハンドオーバ管理方法は、さらにハンドオーバ過程中に、MNとCNとの間のデータメッセージの転送処理を含む。 以下、図面及び具体的な例を結び付けてハンドオーバ中にMNがCNへ送信する、及びCNがMNへ送信するデータメッセージの転送処理をそれぞれ説明する。

図3に示すように、MNがAN2にアクセスした後、AN2は、MNがCNへ送信するデータメッセージを転送処理する過程は、以下の通りである。

ステップ301 AN2は、MNがCNへ送信したデータメッセージを受信した時、データメッセージにおけるCNのAIDによってCNのRIDを取得する。

該ステップにおいて、AN2は、以下の方式によってCNのRIDを取得することができる。

１． AN2は、データメッセージ中のCNのAIDに基づいてローカルでCNのAID-RIDマッピング情報を検索し、AN2はアクセスされ正にCNと通信している他の端末によって、ローカルにすでにCNのAID-RIDマッピング情報を保存している可能性がある。

２． AN2は、ローカルでCNのAID-RIDマッピング情報を検索できなかった場合、CN帰属地ILRでCNのAID-RIDマッピング情報を検索し、且つローカルに保存する。

３． AN2は、ローカルでCNのAID-RIDマッピング情報を検索できなかった場合、AN1でCNのAID-RIDマッピング情報を検索して取得し、且つローカルに保存する。

４． AN2は、ローカルでCNのAID-RIDマッピング情報を検索できなかった場合、AN1又はCNの帰属地ILRへマッピング検索を開始させると同時に、前記データメッセージをAN1又はCNの帰属地PTFに転送し、AN1又はCNの帰属地ILRは、前記データメッセージを受信した後、データメッセージ中のCNのAIDに基づいてCNのAID-RIDマッピング情報をAN2に送信する。

AN1又はCNの帰属地PTFは、AN2が送信したデータメッセージを受信した後、データメッセージ中のCNのAIDに基づいて対応のRIDを検索してデータメッセージにカプセル化し、さらに伝送網によってCNがアクセスするANに送信する。

AN2は、AN1又はCNの帰属地PTFへマッピング検索を開始させ、且つCNのマッピング情報を取得した後、引き続きAN2からデータメッセージを伝送ネットワークに介してCNがアクセスするANに転送してもよい。

ステップ302 AN2は、CNのAID-RIDマッピング情報を取得した後、受信したMNがCNへ送信したデータメッセージにおいて、CNのRIDをカプセル化し、伝送網によってCNがアクセスするANに送信する。

ステップ303 (該ステップはステップ302と前後関係がない)AN2は、CNのAID-RIDマッピング情報を取得した後、CNへ通信相手端の位置識別子を更新する通知を送信し、MNに割り振る新たなRIDを持たせ、CNがアクセスするANは該通知を受信した後、その中のMNの新たなRIDに基づいて、保存しているMNのAID-RIDマッピング情報を更新し、且つ完了応答を戻すことができる。

ステップ304 AN2は、全てのCNのマッピング情報を取得した後、AN1へハンドオーバ完了メッセージを送信する。

該ステップ303において、AN2は、目標アクセスネットワークが送信するハンドオーバ完了メッセージを受信した後、ハンドオーバ完了タイマーTcを設置することができ、Tcが時間に達した後にAN2は、AN1へハンドオーバ完了メッセージを送信する。 Tcの間に、AN2はMNの通信相手端のAID-RIDマッピング情報を取得する。

上記プロセスにおいて、ハンドオーバ過程中のAN1は、MNと通信相手端との通信関係情報(例えば、通信相手端テーブル)をAN2に送信する必要がなく、アクセスノードのシグナル負荷を低下させる。

図4を参照し、MNがハンドオーバを実行する過程中、CNがMNへ送信するデータメッセージの転送処理の過程は以下の通りである。

ステップ401 MNがハンドオーバを実行し、AN1は、AN2が送信したハンドオーバ応答メッセージを受信した後、AN2と転送関係を確立する。

ステップ402 CNがアクセスするANはMNのマッピング情報を更新する前に、従来通りCNがMNへ送信するデータメッセージをAN1へ送信する。

ステップ403 AN1は、これらのデータメッセージを受信した後、AN1とAN2との間が確立する転送関係によって、データメッセージをAN2に転送する。

具体的には、AN1とAN2との間は、トンネルカプセル化方式を採用してデータの転送を行うことができる。

ステップ404 AN2は、これらのデータメッセージを受信した後、MNに送信する。

AN2は、受信したデータメッセージをキャッシュメモリに保存することができ、MNとの接続を確立した後、MNに送信する。
ステップ405 AN2は、AN1が転送するCNがアクセスするANからのデータメッセージを受信した時、データメッセージ中のCNの識別子情報に基づいて、CNへ通信相手端の位置識別子を更新する通知を送信し、MNに割り振る新たなRIDを持たせ、CNがアクセスするANが該通知を受信した後、その中のMNの新たなRIDに基づいて、保存しているMNのAID-RIDマッピング情報(該ステップとステップ404は前後関係がない)を更新する。
ステップ406 CNがアクセスするANは、保存しているMNのマッピング情報を更新した後、CNがMNへ送信するデータメッセージを受信した時、データメッセージにおいてMNの新たなRIDをカプセル化し、伝送ネットワークによってAN2へ送信する。

ステップ407 AN2は、これらのデータメッセージを受信した後、MNに送信する。

AN2は、ハンドオーバ完了メッセージを送信し、且つAN1が転送するデータメッセージの受信を完了した後、AN1との間の転送関係を削除する。 AN1は、AN2のハンドオーバ完了メッセージを受信し、且つMNへ送信するデータメッセージを転送完了した後、AN2との転送関係を削除し、MNの関連情報を削除し、MNの各通信相手端に対して、該通信相手端がAN1にアクセスする他の端末と通信しない場合は、該通信相手端のマッピングルーティング情報を削除する。

任意で、AN1又はAN2がハンドオーバ完了メッセージを受信又は送信する場合に、削除タイマーを設置することができ、削除タイマーの時間に達した後、AN1又はAN2は確立する転送関係を削除し、且つ相手に転送関係を削除することを通知する。

上記プロセスにおいて、さらにAN2は、AN1が通信相手端テーブルを伝送しない状況下で、如何にしてMNの通信相手端のマッピング情報を取得し、及び如何にしてMNの新たな位置識別子又はマッピング情報を通信相手端にアクセスされたANに通知するかの実現方法を含む。

以上のいくつかの処理は、AN2は、MNにカットインされた後にMNが送信したデータメッセージを転送する時に、CNのマッピング情報を再び検索して取得すること、及び、AN2は、AN1が転送するデータメッセージを受信した時に、MNが更新した後のマッピング情報をCNがアクセスするANに通知すること等を含み、それぞれ運用することができ、同一のプロセスに限定しない。

上記実施例において、ネットワークの基本的な身分識別子及び位置分離フレームを例として説明する。 本発明技術方案が基づくネットワークフレームは、LISP( Locator/ID Separation Protocol、アドレス身分分離プロトコル)+ALT(Alternative Logical Topology、オルタナティブロジック位相)であってよく、或いは一体化ネットワーク等であってもよい。 本発明上記実施例における具体的な実施ステップは、これらのネットワークフレームにいずれも適用できる。

図5に示すのは、LISP+ALTネットワークフレームの模式図であり、端末ホストコンピュータ(host)のEID(Endpoint Identifiers、端末識別子)はAIDに対応し、RLOC(Routing Locators、ルーティングアドレス)は、RIDに対応する。 また、ETR(Egress Tunnel Router、出口トンネルルータ)/ITR(Ingress Tunnel Router、入り口トンネルルータ)の機能の結合が本発明のANに相当し、且つETR及びITRは、さらに本発明実施方案における身分位置レジスタに対応する機能を有する。

本実施例のネットワークフレームにおいて、LISPシステムにはトンネルルーティング(Tunnel Routers)が取り入れられ、端末は、パケットを送信する時にLISPをカプセル化し、且つ宛先に伝送する前にパケットをカプセル化解除する。 2つのネットワークの端末間でエンドツーエンドのパケットスイッチを行う過程中、ITRは、各パケットに1つの新LISPヘッダをカプセル化し、ETRで新ヘッダを取り除く。 該操作過程は、本発明において、ANは端末のデータメッセージを識別カプセル化した後、バックボーンネットに伝送し、端末へ送信したデータメッセージを受信した後、カプセル化解除を行い、再び端末に送信することに対応する。

LISPパケットにおいて、「外層メッセージヘッダ」のIPアドレスは、RLOCsである。 ETRのルーティング経路を確定するためにITRはEID-to-RLOC検索を実行し、ETRは、RLOCを1つのアドレスとする。 該操作は、第1又は第2実施例において、ASNは端末が送信したデータメッセージにおいて、RIDルーティング情報をカプセル化し、広義転送平面ルーティングによって目的RIDが指示する通信相手端が位置しているASNに転送するステップに対応する。

ALTはInternetにおける1つの位相構造として、LISPシステムに定義されている方式により特定機能を有する平面として識別され、第1又は第2実施例のバックボーンネットにおけるマッピング転送平面に相当する。

図6に示すのは、一体化ネットワークのネットワークフレーム模式図であり、アクセスルータは、本発明技術方案におけるANに対応し、マッピングサーバーは、本発明技術方案における身分位置レジスタに対応し、アクセス識別子は、RIDに対応し、スイッチルーティング識別子は、RIDに対応する。 該一体化ネットワークと本発明に基づくネットワークフレームとの区別は、マッピングサーバーは、データメッセージの転送機能を有さず、即ち、ローカルでRIDの最初のメッセージの転送を見つけない問題を解決せず、但し、該問題は、本発明のハンドオーバプロセスと直接的な関係はない。

そのほか、本発明はさらにアクセスノードを提供し、身分識別子及び位置分離ネットワークに応用し、相手端情報記憶ユニットとメッセージ送受信ユニットを含み、
相手端情報記憶ユニットは、アクセスされた全ての端末の通信相手端の身分識別子及び位置識別子のマッピング情報をローカルに保存するように設置され、
メッセージ送受信ユニットは、このアクセスノードにカットインする端末と接続を確立した後、端末が通信相手端へ送信するデータメッセージを受信し、データメッセージ中の通信相手端の身分識別子に基づいて、ローカルで通信相手端の身分識別子及び位置識別子のマッピング情報を見つけない場合は、通信相手端帰属地の身分位置レジスタ(ILR)又は端末がカットインされる前の元のアクセスノードに対して検索を開始させ、通信相手端のマッピング情報を取得してローカルに保存するように設置される。

さらに、メッセージ送受信ユニットは、ILR又は元のアクセスノードに対して検索を開始させると同時に、端末が通信相手端へ送信するデータメッセージをILR又は元のアクセスノードに送信して転送を行うように設置される。

さらに、メッセージ送受信ユニットは、通信相手端のマッピング情報を取得した後、取得した通信相手端のマッピング情報に基づいて、端末が通信相手端へ送信するデータメッセージを通信相手端にアクセスされたアクセスノードに転送するように設置される。

さらに、アクセスノードはメッセージ送受信ユニットと接続する位置識別子分配及び通知ユニットを含み、
メッセージ送受信ユニットは、端末が通信相手端へ送信するデータメッセージを受信し、通信相手端のマッピング情報を取得し、且つローカルに保存する時に、位置識別子分配及び通知ユニットに伝送するように設置され、
位置識別子分配及び通知ユニットは、このアクセスノードにカットインする端末に新たな位置識別子を割り振った後、メッセージ送受信ユニットが伝送する通信相手端のマッピング情報を受信した時、通信相手端に端末の位置識別子を更新するよう通知し、端末の身分識別子及び新たな位置識別子を持たせるように設置される。

本発明は、さらに他のアクセスノードを提供し、身分識別子及び位置分離ネットワークに応用し、相手端情報記憶ユニットとメッセージ送受信ユニットとを含み、
相手端情報記憶ユニットは、アクセスされた全ての端末の通信相手端の身分識別子及び位置識別子のマッピング情報をローカルに保存するように設置され、
メッセージ送受信ユニットは、このアクセスノードにカットインする端末と接続を確立した後、端末がカットインされる前の元のアクセスノードが転送する、通信相手端からの端末へ送信するデータメッセージを受信した時、データメッセージ中の通信相手端の身分識別子及び位置識別子に基づいて、ローカルに通信相手端の身分識別子及び位置識別子のマッピング情報を保存していない場合、通信相手端のマッピング情報をローカルに保存するように設置される。

さらに、アクセスノードは、メッセージ送受信ユニットと接続する位置識別子分配及び通知ユニットを含み、メッセージ送受信ユニットは、受信したデータメッセージに基づいて通信相手端のマッピング情報をローカルに保存する時、位置識別子分配及び通知ユニットに伝送するように設置され、
位置識別子分配及び通知ユニットは、このアクセスノードにカットインする端末に新たな位置識別子を割り振った後、メッセージ送受信ユニットが伝送する通信相手端のマッピング情報を受信した時、通信相手端に端末の位置識別子を更新するよう通知し、端末の身分識別子及び新たな位置識別子を持たせるように設置される。

以上に述べたことをまとめれば、本発明は以下のような特徴を有する。

CNのマッピング情報を取得するために、カットイン側のANは、MNがCNへ送信したデータメッセージを受信した時、ローカル検索或いはCNの帰属地ILR又はカットアウト側のANを通じてCNのマッピングルーティング情報を検索することができ、ハンドオーバ過程中に、カットアウト側のANはさらに通信相手端テーブルをカットイン側のANに伝送する必要がなく、ハンドオーバ過程中のANによる突発的なシグナルの発生を回避し、
本発明はハンドオーバプロセスを改善し、ANは、データストリームの方式に応じてデータメッセージを転送する必要がなく、データストリームの確立、データストリームのマッピング及びデータストリームの接続/中断の監視等の処理を回避し、ANの処理負荷を減軽し、
そのほか、カットアウト側のANとカットイン側のANとの間の確立された転送関係によって、ハンドオーバ過程におけるデータメッセージの転送処理の問題を解決し、ハンドオーバ過程中にメッセージが放置される等を回避する。

従来の技術と比べて、本発明は、ハンドオーバ管理プロセスにおけるユーザデータの管理方法を最適化し、各機能の実体の機能分布及び主なプロセスを明確化し、且つハンドオーバプロセスを改善し、ANは、データストリームの方式に応じてデータメッセージを転送する必要がなく、ANのデータメッセージの転送の処理負荷を低下させる。