[發明專利]IP雙模終端中不同通信系統之間的無縫切換的管理

無效

• 申請號: 200680056674.7
• 申請日: 2006-10-31
• 公開（公告）號: CN101563949A
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發明（設計）人: R·梵提尼;G·F·卡薩特羅;A·拉斯托
• 申請（專利權）人: 意大利電信股份公司
• 主分類號: H04W36/18
• 分類號: H04W36/18;H04L29/06;H04L29/12
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 黨建華

技術領域

本發明涉及通信系統，更具體地說，涉及IP雙模終端，即，借助不同的通信技術提供與因特網的連通性的雙模終端中，不同通信系統之間的無縫切換的管理。

背景技術

已知雙模移動通信設備是一種用于連接不同的無線通信網絡，尤其是蜂窩和非蜂窩無線電通信網絡，以進行語音和數據通信的設備。例如，第三代(3G)雙模移動通信設備通過UMTS/W-CDMA蜂窩無線電通信網絡，和例如基于IEEE?802.11規范的WLAN(Wi-Fi)無線電通信網絡，能夠提供與因特網的連通性。提供蜂窩(2G/3G)和WLAN連通性的雙模移動通信設備的可用性，加之WLAN熱區的全球性部署已提高了對WLAN通信系統與2.5G和3G蜂窩通信系統的集成(互操作性)的可能解決方案的興趣，目的在于給雙模移動通信設備提供采用多種無線電接入網絡的能力(多接入能力)，以及在不同的通信網絡之間切換而對最終用戶感知的服務質量(QoS)的影響可忽略不計的能力(垂直切換)。

取決于在不同網絡之間需要的集成水平，可考慮幾種方法來結合不同的無線電接入技術(RAT)。當不同RAT之間的集成較緊密時，服務供應更高效，并且能夠提供最佳無線電接入條件的RAT的選擇更快速、更簡單。緊密的RAT集成的另一優點是兩個不同通信網絡之間的垂直切換所需時間的縮短，而對最終用戶感知的QoS的影響較小。另一方面，兩個不同通信網絡之間的高水平集成需要更多的工作來定義允許不同RAT之間的必要數據交換和信令的接口和機制。這種情況下，如在非授權移動接入(UMA)標準中提出的那樣，在ISO-OSI協議棧的L2/L3層發生集成。

即使在RAT之間不存在真實的集成，由于按照網際協議(IP)的網絡接入技術的共存，垂直切換也是可能的。不過，如果不采取對策，當用戶在不同的網絡接入技術和/或網絡接入提供商之間切換時，會出現問題：因為IP地址被分配給網絡中的固定位置，當網絡位置(接入技術和/或提供商)變化時，應分配新的IP地址。這使對因特網的透明移動接入變得不可能，導致IP應用程序被重啟，其結果是當前會話的丟失。此外，如果除了IP之外還使用傳輸控制協議(TCP)，像大多數IP鏈路中那樣，那么連接還由包含與源主機和目標主機中的IP地址和端口號有關的指示的數字四元組指定。如果這四個數字之一被改變，那么會導致TCP/IP連接的中斷。

為了解決這些問題，提出了不同的技術，所述不同技術可根據提供解決方案所在的ISO-OSI協議棧的層來劃分，具體來說，可被劃分成在網絡層(例如IP層)提供解決方案的技術，在傳輸層(例如TCP/UDP(用戶數據報協議))提供解決方案的技術，和在更高的層(例如，套接字或應用層)提供解決方案的技術。

所謂的移動IP代表了試圖在網絡層解決端對端主機移動性問題的解決方案，移動IP是由互聯網工程任務組(IETF)RFC?2002定義的一種開放式標準，它既是IPv4標準的一部分，又是IPv6標準的一部分，它允許用戶在IP網絡之間漫游的時候，保持相同的IP地址，保持被連接，并且維持正在進行的應用程序。移動IP為用戶提供無處不在的連通性，并且由于它是以IP為基礎的，因此對因特網來說是可伸縮(scalable)的。

更詳細地說，移動IP試圖通過使用從相應主機到移動節點的所有分組的一定程度的間接路由或三角路由，在網絡層解決主機移動性問題。

這種間接路由是通過使用“本地代理”和“外部代理”來實現的，“本地代理”和“外部代理”是向移動節點提供服務的代理。盡管移動IP很好地解決了主機移動性和可達性問題，不過它沒有解決傳輸連接失敗(例如，傳輸端點的任何變化會導致會話失敗)。一般來說，依賴于傳輸會話連通性的應用程序需要被重新啟動，并且不得不建立新的傳輸連接。移動IP的其它缺點包括三角路由不是最佳的，以及IP隧道技術的大量使用。由于安全原因，服務提供商一般不允許將分組隧道化。此外，由于服務拒絕(DOS)攻擊的頻率增大，服務提供商對到來的分組進行入口過濾，以確保到來的分組確實來自它們聲稱源自的網絡，并阻止源地址虛假的那些分組。盡管利用反向隧道也可解決入口過濾問題，不過反向隧道會導致網絡資源的進一步次最佳使用，并且在兩個端點之間增加額外的分組延遲。

試圖在傳輸層或者更高層解決端對端主機移動性問題的解決方案通常或者把連接分成多段，通過向TCP狀態機增加新的消息和狀態修改標準TCP實現，或者在嘗試重新建立連接的時候，欺騙應用程序相信連接仍然存在。