[發(fā)明專利]一種在新型路由體系下移動終端零丟包的網(wǎng)絡(luò)切換方法

有效

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• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN103188752A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林俊;侯玉成
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大唐高鴻數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司
• 主分類號: H04W36/12
• 分類號: H04W36/12
• 代理公司: 北京北新智誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11100
• 代理人: 趙郁軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線接入技術(shù)，特別是涉及一種在新型路由體系下移動終端零丟包的網(wǎng)絡(luò)切換方法。

背景技術(shù)

互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計之初是為固定終端服務(wù)的，本質(zhì)上并不支持具有移動性的終端?；ヂ?lián)網(wǎng)的IP地址擁有身份和位置雙重標(biāo)識：作為身份標(biāo)識時，IP地址用來表示網(wǎng)絡(luò)中主機的身份，高層協(xié)議通常將IP地址作為標(biāo)識符綁定到應(yīng)用程序中；作為位置標(biāo)識時，IP地址被用于路由系統(tǒng)中決定數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的路徑。

隨著通訊技術(shù)的發(fā)展，越來越多的具有移動性的終端都能夠支持互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，當(dāng)用戶從一個子網(wǎng)移動到另一個子網(wǎng)時，其IP地址會發(fā)生變化，此時位置標(biāo)識的改變導(dǎo)致身份標(biāo)識的改變，就會出現(xiàn)通信中斷的情況。

針對以上問題，國家重點項目“基于主機標(biāo)識和位置尋址的下一代路由體系與實驗系統(tǒng)”將核心網(wǎng)與邊緣接入網(wǎng)絡(luò)分離，構(gòu)建了一種把終端的位置標(biāo)識和身份標(biāo)識相分離的新型路由體系模型，在此體系下，通信采用身份標(biāo)識，路由采用位置標(biāo)識。

圖1為采用上述新型路由體系模型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。如圖，該體系包括一個核心網(wǎng)和數(shù)個接入網(wǎng)，并在此基礎(chǔ)上增加了一些新的網(wǎng)絡(luò)實體，或是對原有網(wǎng)絡(luò)實體進(jìn)行了擴(kuò)展，具體說明如下：

(1)身份位置映射服務(wù)器EMS

每一個接入網(wǎng)設(shè)置一臺EMS服務(wù)器，用于維護(hù)本網(wǎng)絡(luò)中每臺終端的身份標(biāo)識和位置標(biāo)識，即<ID，ELoc>映射。

(2)擴(kuò)展的DNS服務(wù)器

負(fù)責(zé)維護(hù)終端的身份標(biāo)識和該終端所屬接入網(wǎng)的家鄉(xiāng)EMS服務(wù)器的位置標(biāo)識，即<ID，ELoc(EMS)>映射。

(3)核心網(wǎng)邊緣路由器PE

與接入網(wǎng)邊緣路由器CE連接，負(fù)責(zé)維護(hù)本網(wǎng)絡(luò)中終端的位置標(biāo)識與核心網(wǎng)路由標(biāo)識，即<ELoc，核心網(wǎng)路由標(biāo)識RLoc>映射，并將數(shù)據(jù)包的目的ELoc地址采用核心網(wǎng)路由標(biāo)識Rloc進(jìn)行封裝，使該數(shù)據(jù)包能在核心網(wǎng)中進(jìn)行路由。

(4)接入網(wǎng)邊緣路由器CE

與核心網(wǎng)邊緣路由器PE連接。

(5)邊界路由器RMS

負(fù)責(zé)與其他接入網(wǎng)的邊界路由器RMS采用BGP協(xié)議交互全網(wǎng)的<ELoc，RLoc>映射。當(dāng)數(shù)據(jù)需要出本接入網(wǎng)時，需要RMS進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

各終端存儲有通信對端終端的身份標(biāo)識和位置標(biāo)識，即<ID，ELoc>映射。

該新型路由體系雖然解決了IP地址雙重標(biāo)識的問題，能夠支持終端的移動性，但是，當(dāng)終端從一個子網(wǎng)移動到另一個子網(wǎng)，即要斷開與當(dāng)前接入路由器PAR的連接，而與新接入的路由器NAR連接時，需要一定的時間以動態(tài)獲取新的Eloc地址，在此期間內(nèi)，會造成通信的中斷。若要避免通信中斷的問題，可以將終端切換時的發(fā)往該終端的數(shù)據(jù)包由路由器暫時緩存起來，待終端切換完成后再將數(shù)據(jù)包取回，但是終端切換的時間卻很難把握，切換過早會造成數(shù)據(jù)包丟失進(jìn)而導(dǎo)致通信的中斷，而切換過晚則需要緩存大量的數(shù)據(jù)包，額外增加了路由器的成本。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種在新型路由體系下，當(dāng)終端在不同接入網(wǎng)絡(luò)間或網(wǎng)內(nèi)切換時，能夠?qū)崿F(xiàn)零丟包且能有效減小切換時延的網(wǎng)絡(luò)切換方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種在新型路由體系下移動終端零丟包的網(wǎng)絡(luò)切換方法，該路由體系包括核心網(wǎng)和數(shù)個接入網(wǎng)，各接入網(wǎng)中設(shè)有EMS服務(wù)器，EMS服務(wù)器中存儲有本網(wǎng)絡(luò)中每臺終端的<ID，ELoc>映射表，各終端中存儲有其通信對端終端的<ID，ELoc>映射表，其特征在于，該方法包括以下步驟：

1)終端移動中監(jiān)測到鏈路的服務(wù)質(zhì)量下降至一定閾值時，掃描周邊接入點網(wǎng)絡(luò)以獲取可用接入點的信息，并從中選擇最佳接入點作為NAR，然后向其PAR發(fā)起RSPReq請求，PAR向NAR發(fā)起HSCReq請求，該HSCReq請求中攜帶有該終端的地址信息Eloc；

2)NAR響應(yīng)該HSCReq請求，為欲接入的該終端分配新的位置標(biāo)識Eloc及一定資源，并將該新的Eloc返回給PAR，PAR進(jìn)一步將該新的Eloc返回給該終端，同時，PAR自身分配用于轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的資源，該數(shù)據(jù)包的目的地址為該終端的Eloc；

3)所述終端向PAR發(fā)送ACK響應(yīng)以確認(rèn)切換，此后，PAR將目的地址為所述終端Eloc的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)至NAR；

4)所述終端進(jìn)行切換，配置自身的位置標(biāo)識為所述新的Eloc；

5)所述終端向NAR發(fā)送HGPReq請求，以請求取回NAR緩存的目的地址為所述終端Eloc的數(shù)據(jù)包；