[發明專利]異構網絡下的移動切換管理方法

有效

• 申請號: 201710355188.5
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN107396335B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 朱祖勍;韓凱;唐紹飛;李晟如
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: H04W8/02
• 分類號: H04W8/02;H04W8/08;H04W36/00;H04W36/16;H04W36/32;H04W40/20;H04W40/36
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;鄭哲

本發明公開了一種異構網絡下的移動切換管理方法，該方法由網絡側完成，且MN的位置信息由POF控制器上的ULM庫管理，從而屏蔽了通信雙方的物理位置，可以避免物理位置暴露；同時，不僅能快速重建路徑來降低切換延時和通信連續性，而且同時保證高質量的QoE。

技術領域

本發明涉及移動通信技術領域，尤其涉及一種異構網絡下的移動切換管理方法。

背景技術

隨著網絡技術的快速發展，移動終端的數量爆發式增長，未來移動網絡將成為網絡主導。面對海量的移動設備，傳統移動網絡管理方案漸漸無法適應。自軟件定義網絡(SDN,Software Defined Network)的新型網絡架構被提出以來，在學術界和工業界引起熱烈的討論和探索。SDN是將傳統網絡的控制平面和數據平面解耦，控制平面集中管理、控制網絡行為，數據平面負責轉發操作。SDN集中控制的思想和數據面的可編程性，在移動管理方面具有先天優勢。相關研究表明，基于SDN的移動管理比傳統移動管理方案具有更好的效果。

協議無感知轉發協議(POF,Protocol Oblivious Forwarding)作為SDN的實現協議之一，完全解耦了控制面和數據面，比OpenFlow提供了更高的數據面可編程性。

傳統移動管理方案有移動IP(Mobile IP)、代理移動IP(Proxy Mobile IP)、分布式移動管理(DMM,Distributed Mobility Management)等。1)移動IP包含家鄉代理(HoA,Home Agent)、外地代理(FA,Foreign Agent)。MN(Mobile Node)必須通過HoA轉發消息才能與其他節點通信。當MN離HoA較遠時，容易形成三角路由，帶來不必要的通信延時和帶寬消耗。2)代理移動IP在網絡中定義一個固定的錨來代替移動IP中的HoA，兩個節點之間通過錨和移動接入網關(MAG,Mobility Access Gateway)進行通信。但是，一旦錨發生故障或受到攻擊，則整個移動管理方案都會失效。3)DMM則是將移動管理功能分布到網絡中的設備中，然而移動切換后通信雙方需要借隧道技術才可通信，這會帶來額外的隧道開銷，無法保證最短路徑。

SDN集中控制的特性非常適用于移動網絡的管理和控制。現有的基于SDN的移動管理方案中，有提出利用SDN控制器綁定移動管理緩存信息，這會導致控制器額外的控制開銷和復雜的交互機制；有提出利用分層控制器設計移動性管理方案，但卻沒有提及實現細節。

已有的SDN移動管理方案重點關注如何支持移動性，并未考慮如何保證移動切換后流的連續性問題。當移動終端發生頻繁切換時，過多的三層切換不僅會引入較長的切換延時，而且增加了網關維持會話的壓力，使得移動用戶的QoE(Quality of Experience)很難得到保障。實現兼顧低延時和QoE保障的移動管理，是一大挑戰，也是一項創新性的移動切換管理方案。

發明內容

本發明的目的是提供一種異構網絡下的移動切換管理方法，該方案不僅能快速重建路徑來降低切換延時，而且能保證通信連續性，為移動用戶提供高質量的QoE。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種異構網絡下的移動切換管理方法，包括：

當異構網絡中的第一移動接入網關MAG檢測到移動節點MN的依附時，向POF控制器注冊MN的信息；

之后，當CN向MN發起通信時，所述POF控制器將接收到與CN連接的第一POF交換機發送PacketIn消息，然后根據CN與MN的用戶身份標識UID，來計算CN與MN之間的最優路徑，并以源路由協議下發流表給第一POF交換機；此后，第一POF交換機將來自CN的所有數據包都插入幀頭SRH，并按照最優路徑進行數據傳輸；