CN101232698B - 缩短切换时延的方法、系统和终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了缩短切换时延的方法、系统和终端，所述方法包括：网络侧为终端生成新转交地址，并向终端发送需要进行网络层切换的指示，以及所述新转交地址或用于生成新转交地址的信息；终端收到所述需要进行网络层切换的指示后，利用所述新转交地址进行网络层切换，或者根据所述用于生成新转交地址的信息生成新转交地址，再利用所述生成的新转交地址进行网络层切换。另外，本发明还提供了缩短切换时延的系统以及一种终端。利用本发明可以降低终端在网络层的切换时延，同时还可以实现一个终端和多个接入路由器互连。

Description

缩短切换时延的方法、系统和终端

技术领域

本发明涉及无线城域网络的切换技术，尤其涉及缩短切换时延的方法与系统和终端。

背景技术

全球接入微波互操作性(WiMAX，Worldwide Interoperability for MicrowaveAccess)是一种基于IEEE 802.16标准的无线城域网技术，参照图1，WiMAX网络主要包括客户端(MSS/SS，Mobile Subscriber Station/Subscriber Station)、接入服务网(ASN，Access Service Network)和连接服务网(CSN，ConnectivitySevice Network)三个部分，其中，R1接口是空中无线接口，所述接口主要提供物理层和链路层的连接功能，终端是通过此接口连接基站；R3接口是ASN与CSN网络内的传输接口，所述接口提供终端网络层的连接功能，ASN网络是通过R3接口和CSN网络互连。

客户端为移动用户设备，用户使用所述设备接入WiMAX网络，移动因特网协议第六版(IPv6，IP version 6)使得移动用户设备能够在不同接入路由器(AR，Access Router)间移动时保持原有的IP连接不中断。

移动用户设备从一个接入路由器切换到另一个接入路由器时，有一段时间是不能够接收和发送数据包的，这段时间叫做切换时延。切换时延包括链路层的切换时延和网络层的切换时延，其中，网络层的切换时延取决于网络层移动性检测、新转交地址(NCoA，New Care-of Address)的配置和移动IP(MobileIP)绑定更新时间，相对于链路层的切换时延，网络层的切换时延较长，这个时延对于实时业务是不可接受的。

现有技术一提供了一种终端移动导致的网络层切换方法，参照图2，所述方法包括：

步骤201、终端移动导致ASN切换过程完成后，目标接入服务网网关(TargetASN-GW)向锚接入服务网网关(Anchor ASN-GW)发起网络层切换请求消息。

步骤202、锚ASN-GW向目标ASN-GW发送切换响应消息，所述消息中携带终端的R3上下文信息。

步骤203、目标ASN-GW发送路由器广播(RA，Router Advertisement)消息告知终端新的接入路由器(AR，Access Router)信息。

步骤204、终端获取新转交地址，并对所述地址进行必要的地址冲突检测(DAD，Duplicate Address Detection)，其中，新转交地址可以是终端根据AR信息中的网络前缀和本身接口标识以无状态方式生成，也可以是通过动态主机配置协议(DHCP，Dynamic Host Configuration Protocol)得到新转交地址。

步骤205～步骤206、终端发送绑定更新消息与家乡代理(HA，Home Agent)或其它通信节点(CN，Corresponding Node)进行绑定更新，家乡代理向终端发送绑定确认消息指示绑定更新已完成。

步骤207、目标ASN-GW向锚ASN-GW发送切换确认消息，告知锚ASN-GW终端在网络层的切换已完成。

步骤208、可选地，如果之前存在服务ASN-GW和锚ASN-GW之间的数据通道，则锚ASN-GW收到切换确认消息后释放所述数据通道。

现有技术二提供了一种资源优化引起的网络层切换方法，参照图3，所述方法包括：

步骤301、锚ASN-GW向服务ASN-GW发起网络层切换请求消息，所述消息中携带终端的R3上下文信息。

步骤302、服务ASN-GW向锚ASN-GW发送切换响应消息。

步骤303、服务ASN-GW发送路由器广播消息告知终端新的接入路由器信息。

步骤304、终端获取新转交地址，并对所述地址进行必要的地址冲突检测，其中，新转交地址可以是终端根据AR信息中的网络前缀和本身接口标识以无状态方式生成，也可以是通过DHCP得到新转交地址。

步骤305～步骤306、终端发送绑定更新消息与家乡代理或其它通信节点进行绑定更新，家乡代理向终端发送绑定确认消息指示绑定更新已完成。

步骤307、服务ASN-GW向锚ASN-GW发送切换确认消息，告知锚ASN-GW终端在网络层的切换已完成。

步骤308、锚ASN-GW收到切换确认消息后，释放锚ASN-GW与服务ASN-GW之间的数据通道。

上述两种现有技术都是基于移动因特网协议(MIP，Mobile IP)的切换方案，现有技术一是在终端切换到目标ASN-GW之后才获取AR信息中的网络前缀，接着再生成新转交地址，然后根据需要对所述地址进行地址冲突检测，最后终端发起MIP绑定消息完成家乡代理和其它通信节点的绑定更新过程。同样地，现有技术二也是在终端切换到服务ASN-GW后才配置新转交地址，然后再对所述地址进行地址冲突检测。

由于上述两种现有技术都是在终端进行网络层切换时才配置NCoA地址，再对所述地址进行地址冲突检测，整个过程会导致网络层迁移的切换延时过长。另外，终端进行移动IP绑定更新时，其绑定消息的对等处理实体是终端和家乡代理或其它通信节点，接入路由器并不处理，因此，接入路由器无法获知移动IP绑定更新完成的指示，也就无法完成绑定更新后的后续处理，如资源释放等。最后，上述两种现有技术只要终端收到新的AR发送的RA消息就认为需要进行网络层切换，前提是一个终端只与一个AR互连。当终端与多个AR互连时，如果有新的AR连接上来并发送了RA消息，此时终端依旧与原来的AR连接通畅，而现有的网络层移动性检测方法会使终端误以为网络层需要切换而导致误切换，从而使IP业务受到影响，同时无线网络的发展必然会出现基站被多个AR共享，甚至基站与AR之间呈现网状的互连结构，因此这种网络层移动性检测方法不利于后续无线网络的发展。

发明内容

本发明实施例提供一种缩短切换时延的方法与系统和终端，该方法与系统能够降低终端在网络层的切换时延。

本发明实施例提供一种缩短切换时延的方法，该方法包括：

网络侧为终端生成新转交地址，并向终端发送需要进行网络层切换的指示，以及所述新转交地址或用于生成新转交地址的信息；

终端收到所述需要进行网络层切换的指示后，利用所述新转交地址进行网络层切换，或者根据所述用于生成新转交地址的信息生成新转交地址，再利用所述生成的新转交地址进行网络层切换。

根据上述方法，本发明实施例也提供了一种缩短切换时延的系统，该系统包括：

网络侧设备，用于为终端生成新转交地址，并向终端发送需要进行网络层切换的指示，以及新转交地址或用于生成新转交地址的信息；和

终端，用于从网络侧设备获取新转交地址，或者获取用于生成新转交地址的信息，并根据用于生成新转交地址的信息生成新转交地址，以及在收到网络侧设备发送的需要进行网络层切换的指示时利用所述新转交地址进行网络层切换。

另外，本发明实施例还提供了一种终端，其中，该终端包括：

获取单元，用于获取新转交地址，或者获取用于生成新转交地址的信息并根据所述信息生成新转交地址；

切换单元，用于在收到需要进行网络层切换的指示时，利用所述新转交地址进行网络层切换。

以上技术方案可以看出，由于本发明实施例在终端收到网络侧发送的需要进行网络层切换的指示之前，也就是终端在进行网络层切换之前就为终端生成新转交地址或为终端提供用于生成新转交地址的信息，然后再利用收到的新转交地址或终端生成的新转交地址进行网络层切换，与现有技术相比较，本发明实施例避免了终端在进行网络层切换时配置新转交地址或获取用于生成新转交地址的信息而引起的时延，从而可以降低终端在网络层的切换时延，进而降低了终端从一个接入路由器进入另一个接入路由器的整个切换时延。

附图说明

图1是现有技术WiMAX网络的示意图；

图2是现有技术一的流程图；

图3是现有技术二的流程图；

图4是本发明实施例一的流程图；

图5是本发明实施例二的流程图；

图6是本发明实施例三的示意图；

图7是本发明实施例四的示意图；

图8是本发明实施例五的示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种缩短切换时延的方法与系统，为使本领域技术人员能够更好地理解本发明，下面结合附图对本发明实施例的技术方案进行详细说明。

实施例一

本实施例介绍终端移动导致的网际层切换是如何降低网络层切换时延的。网络层切换时延＝网络层移动性检测时延+新转交地址的配置时延+MIP绑定更新时延，如果分别降低网络层移动性检测时延、新转交地址的配置时延和MIP绑定更新时延，那么就会降低终端在网络层的切换时延。

终端移动导致网络层切换是通过降低网络层移动性检测时延和新转交地址配置时延，以及回避MIP绑定更新时延来降低终端在网络层的切换时延。终端移动导致网络层切换时首先会经过终端本身的空口链路层的切换过程，在空口链路层的切换过程中网络侧为终端配置新转交地址以及对所述新转交地址做地址冲突检测，这样就避免了终端在进行网络层切换后再配置新转交地址和对新转交地址做DAD检测，从而避免了新转交地址的配置和冲突检测而引起的时延。另外，终端不需通过检测是否有新的AR发送路由器广播消息来进行网络层移动性检测，而是由网络侧发起的切换指示告知终端是否需要进行网络层切换，从而避免了网络层移动性检测而引起的时延，同时也避免了终端连接多个AR引起的误迁移问题。最后，在MIP绑定更新完成前终端继续使用旧转交地址维持原有的IP业务连接，这样终端在新的AR下重新入网后，MIP绑定更新前就可以收发数据，从而回避了MIP绑定更新时延的问题。

参照图4，图4是本发明实施例一的流程图，所述实施方式是由终端移动导致的网络层切换，具体包括以下步骤：

步骤401、终端通过BS发送的领区广播消息(MOB_NBR-ADV)获取一个或多个邻近基站的基站标识(BSID，Base Station Identifier)。

此外，终端还可通过领区扫描(Scanning)过程获得一个或多个邻近基站的基站标识(BSID，Base Station Identifier)。

步骤402、终端检索获得的邻近基站标识列表是否有保存与所述基站连接的ASN-GW的AR信息，如果是，终端继续保存相应的接入路由器信息，否则向锚ASN-GW发送消息请求所需的一个或多个基站的AR信息，再执行步骤403，例如，使用路由器请求代理(RtSolPr，Router Solistation Proxy)消息获取AR消息，其中，RtSolPr消息携带需要请求的BSID列表。

步骤403、Anchor ASN-GW收到终端的请求消息后，将请求的AR告知终端；也可以是AnchorASN-GW周期性的将其相邻AR的信息告知终端。其中，Anchor ASN-GW的AR信息可以是事先预配置的或之前获得过这些AR信息。例如，Anchor ASN-GW向终端发送代理路由器广播消息(PrRtAdv，ProxyRouter Advertisement)，并在PrRtAdv消息中携带终端请求的AR信息；如果Anchor ASN-GW没有这些AR信息，则Anchor ASN-GW还需网络侧其它实体的协助获取这些AR信息，然后再告知终端。其中，AR信息中包括连接BS的AR接口的链路层地址、IP地址和网络前缀中的一个或多个。

步骤404～步骤406、终端向服务基站(SBS，Serving BS)发起切换请求(MOB_MSHO-REQ)消息，所述消息再通过SBS和服务ASN-GW发送到锚ASN-GW，其中，切换请求消息包括一个或多个目标基站(TBS，Target BS)列表。

步骤407、锚ASN-GW向所有候选的目标ASN-GW发送切换请求消息，如果此时锚ASN-GW决定网络层迁移，则在切换请求消息中携带NCoA地址或用于生成NCoA地址的终端本地接口标识。

可选地，本发明实施例还可通过服务ASN-GW向所有候选的目标ASN-GW发送切换请求消息，如果此时服务ASN-GW决定网络层迁移，则在切换请求消息中携带NCoA地址或用于生成NCoA地址的终端本地接口标识IID。

可选地，如果所述网络层迁移是目标ASN-GW决定的，则目标ASN-GW还需向锚ASN-GW或服务ASN-GW获取NCoA地址或用于生成NCoA地址的终端本地接口标识。

其中，所述NCoA地址是锚ASN-GW或服务ASN-GW或目标ASN-GW根据终端的本地接口标识(IID，Interface ID)和目标AR信息的网络前缀通过标准的无状态方式生成或根据动态主机配置协议或移动IP注册协议有状态生成。

步骤408～步骤409、目标ASN-GW向TBS发送切换请求消息，然后TBS向目标ASN-GW发送切换响应(MOB_BSHO-RSP)消息。

步骤410、目标ASN-GW收到切换响应消息后，如果接受切换请求，则根据请求消息中携带的NCoA地址做地址冲突检测，并将检测结果携带在切换响应消息中告知锚ASN-GW。如果地址发生冲突，说明NCoA在目标ASN-GW中已被使用，则目标ASN-GW重新分配新的转交地址NCoA’，并将NCoA’通过切换响应消息发送给锚ASN-GW，如果地址不发生冲突则通过切换响应消息携带NCoA给锚ASN-GW。

另外，为了保证数据的完整性，在此阶段锚ASN-GW可以预建立与目标ASN-GW间的数据通道(DP，data-path)，DP建立后锚ASN-GW并不立即向目标ASN-GW发送数据包，当前的数据包仍旧继续向服务ASN-GW发送。

步骤411～步骤413、锚ASN-GW通过服务ASN-GW和SBS发送切换响应消息给终端。

此外，服务ASN-GW直接通过SBS发送切换响应消息给终端。

步骤414、终端向SBS发送切换指示(MOB_HO-IND)消息，如果切换指示消息中没有携带任何目标基站标识或者明确指示切换取消或拒绝切换，则执行步骤415，如果终端在切换指示消息中携带了选定的TBS或明确的切换指示信息，则执行步骤419。

步骤415、SBS向服务ASN-GW发送切换取消(HO-Cancel)消息。

步骤416～步骤418、通过锚ASN-GW和目标ASN-GW发送切换取消消息到目标基站TBS，SBS、锚ASN-GW、目标ASN-GW和TBS收到切换取消消息后释放之前切换准备阶段为终端分配的所有资源，例如预分配的NCoA地址等，切换过程至此结束。

步骤419、SBS收到切换指示消息后向服务ASN-GW发送切换确认(HO-Confirm)消息。

步骤420、服务ASN-GW向锚ASN-GW发送切换确认(HO-Confirm)消息，锚ASN-GW收到切换确认消息后停止向服务ASN-GW转发数据，而将终端的下行数据转发到目标ASN-GW，目标ASN-GW缓存所述终端的所有数据。

锚ASN-GW收到切换确认消息之后向终端发送网络层切换指示FBack消息，所述消息携带需要进行网络层切换指示，判断所述消息中是否携带新转交地址或用于生成新转交地址的信息，如果所述消息中没有携带新转交地址或用于生成新转交地址的信息，终端收到网络层切换指示消息之后根据事先保存的TBS所连接的AR信息无状态生成NCoA地址。其中，无状态生成NCoA地址是指利用AR信息和终端本身的信息按照规定的方法生成NCoA地址，通常根据AR信息的网络前缀和终端自己的本地链路接口标识按照无状态方式生成新转交地址，终端生成新转交地址和Anchor ASN-GW代替终端生成的NCoA与此方法相同，故此时终端生成NcoA地址和Anchor ASN-GW代替终端生成并请求做DAD的NCoA地址是相同的。

在此之前，需要同时向服务ASN-GW和目标ASN-GW发送FBack消息，服务ASN-GW和目标ASN-GW再分别向服务基站和目标基站发送所述消息，以防止由于终端移动速度过快地移动到目标网络下并重入网络。

步骤421～步骤422、锚ASN-GW向目标ASN-GW发送切换确认(HO-Confirm)消息，目标ASN-GW再将切换确认(HO-Confirm)消息发送给TBS。

可选地，直接通过服务ASN-GW向目标ASN-GW发送切换确认消息。

步骤423、终端移动到TBS进行网络重入，建立链路层的连接。

步骤424、可选地，终端进行网络重入后，目标ASN-GW决定需要进行网络层切换或之前收到要进行网络层切换的指示，或者目标ASN-GW之前没有收到过来自终端的网络层连接指示消息，例如快速邻居广播(FNA，FastNeighborAdvertisement)消息，或者收到了网络层连接指示消息但需要给终端重新分配CoA地址，则目标ASN-GW中的AR主动发送路由器广播消息告知终端为之服务的AR已发生变化，其中，携带需要进行网络层切换的指示，还可携带新转交地址或者用于生成新转交地址的目标AR信息。如果之前终端没有收到过FBack消息，则终端收到此消息后执行步骤425，否则可忽略此路由广播消息。

步骤425、终端需要进行网络层切换时发送快速邻居广播(FNA，FastNeighbor Advertisement)消息指示目标ASN-GW已将缓存的数据发送下来，同时终端继续使用旧转交地址(PCoA，Previous CoA)收发数据包，至此网络层连接已建立。

步骤426、终端使用新转交地址进行MIP的重绑定，所述绑定过程包括终端和HA的MIP重绑定、终端和其它CN的绑定更新，完成MIP绑定更新的CN或HA，即可与终端使用的新转交地址进行通信。

步骤427、所有的MIP绑定更新完成后，终端向目标ASN-GW或锚ASN-GW发送FNA消息指示MIP绑定更新已完成，目标ASN-GW或锚ASN-GW发起目标ASN-GW和锚ASN-GW间R4的数据通道隧道释放过程，同时终端释放老的CoA地址和与所述地址相关的上下文，锚ASN-GW释放其维护的终端相关的上下文，至此快速移动IP切换过程完成。

实施例二

本实施例介绍网络资源优化导致的网络层切换是如何降低网络层切换时延的。同样，网络层切换时延＝网络层移动性检测时延+NCoA地址配置时延+MIP绑定更新时延，如果分别降低网络层移动性检测时延、NCoA地址配置时延和MIP绑定更新时延，那么就会降低整个网络层的切换时延。

网络资源优化导致的网络层切换是通过降低网络层移动性检测时延和NCoA地址配置时延，以及回避MIP绑定更新时延来降低网络层切换时延的。网络资源优化导致网络层切换时，终端没有移动，从而也没有链路层切换过程，因此在网络侧发起网络层切换之前需要通过网络侧实体的交互主动为终端配置好在服务ASN-GW中即将使用的新转交地址，并提前做DAD检测，这样避免了发生网络层切换时由NCoA地址的配置和DAD检测所引起的延时；另外，网络资源优化导致的网络层切换是由网络侧主动发起的，无需终端通过检测是否有新的AR发送路由器广播消息来进行网络层移动性检测，而是在网络侧准备好NCoA地址后通过网络侧发起的切换指示告知终端需要发起网络层切换，从而减少了总的网络层切换时延同时也避免了终端连接多个AR引起的误迁移问题。同时，在MIP绑定更新完成前终端继续使用老的CoA地址维持原有的IP业务连接，这样终端在新的AR下重新入网后，MIP绑定更新完成前就可以收发数据，从而回避了MIP绑定更新时延的问题。

参照图5，图5是本发明实施例二的流程图，所述实施方式是由网络资源优化导致的网络层切换，具体包括以下步骤：

步骤501、锚ASN-GW准备进行网络侧资源优化导致的网络层切换。

此步骤也可是，由于网络侧资源优化的原因，服务ASN-GW准备进行网络层切换，服务ASN-GW向锚ASN-GW发送网络层切换请求消息，请求进行网络层切换。

步骤502、锚ASN-GW向服务ASN-GW发送消息，所述消息中携带需要进行网络层切换的指示以及新转交地址或用于生成新转交地址的终端本地接口标识(IID，Interface ID)。

可选地，锚ASN-GW收到来自服务ASN-GW的网络层切换请求消息，再向服务ASN-GW发送携带需要进行网络层切换的指示以及新转交地址或用于生成新转交地址的终端本地接口标识的消息。

步骤503、服务ASN-GW收到切换指示消息，直接使用锚ASN-GW提供的新转交地址或根据其管辖子网的网络前缀以及收到的IID信息，按照无状态地址生成方式为终端生成NCoA地址，并进行DAD检测；如果新的服务ASN-GW不允许使用无状态地址生成转交地址或地址冲突，则服务ASN-GW重新为终端分配NCoA地址。

步骤504、服务ASN-GW向锚ASN-GW发送切换响应(R3_Relocation.Rsp)消息。

步骤505、服务ASN-GW向终端发送RA消息告知终端新的AR信息，所述消息中携带网络层切换指示、新转交地址或用于生成新转交地址的AR信息以及新转交地址是否已完成DAD检测的指示。其中，步骤504和步骤505不存在先后顺序关系。

步骤506、终端发起MIP绑定更新消息，完成与HA或其它CN的绑定更新过程。在所有绑定更新未完成之前，终端依旧使用PCoA地址，对未进行绑定更新的CN依旧使用PCoA地址进行通信，已进行绑定更新的CN则可使用NCoA地址进行通信。

步骤507、家乡代理向终端发送消息确认绑定更新完成。

步骤508、终端释放旧转交地址和与所述地址相关的上下文，并向锚ASN-GW或服务ASN-GW发送FNA消息指示MIP绑定更新已完成，其中，FNA消息中封装携带着指示绑定lifetime＝0的快速绑定更新(FBU，FastBinding Updata)消息。

步骤509、锚ASN-GW或服务ASN-GW收到FNA消息后，发起锚ASN-GW和服务ASN-GW间的R4隧道释放过程，至此快速移动IP切换过程完成。

由上述两个实施例可知，在切换请求中携带的新转交地址是网络侧通过标准的无状态方式代替终端生成。除此之外，为终端配置的新转交地址可通过有状态方式生成，例如通过动态主机配置协议(DHCP，Dynamic HostConfiguration Protocol)或移动IP注册协议以有状态方式生成新转交地址。

实施例三

根据终端移动导致的网络层切换的方法实施方式，本发明的实施例三提供了一种缩短切换时延的系统，由图6可知，所述系统包括终端601以及网络侧设备602。

其中，终端601用于获取邻近的基站标识，以及检索所述邻近基站标识是否存在与其连接的AR信息，并在没有与其连接的AR信息时向网络侧设备602发送消息请求所需的AR信息；例如，使用路由器请求代理(RtSolPr，RouterSolistation Proxy)消息获取AR消息，其中，RtSolPr消息携带BSID列表。

终端601从网络侧设备602获取新转交地址，或者从网络侧设备702获取用于生成新转交地址的信息，例如接入路由器信息，再根据用于生成新转交地址的信息以无状态方式生成新转交地址，以及在收到网络侧设备602发送的需要进行网络层切换的指示时利用所述新转交地址进行网络层切换。

其中，网络侧设备602包括：

锚接入服务网网关603，用于为终端601生成新转交地址，再向目标接入服务网网关604发送携带所述新转交地址的切换请求消息。通常，锚接入服务网网关603是根据终端601本地接口标识和AR信息的网络前缀通过标准的无状态方式生成新转交地址，此外，为终端配置的NCoA地址可通过有状态方式生成，例如通过动态主机配置协议(DHCP，Dynamic Host ConfigurationProtocol)或移动IP注册协议有状态生成新转交地址。

目标接入服务网网关604，用于对锚接入服务网网关603发送的新转交地址做地址冲突检测，并在地址不发生冲突时将所述新转交地址和需要进行网络层切换的指示发送给终端601，以及在地址发生冲突时重新为终端601分配新转交地址，再将重新分配的新转交地址和需要进行网络层切换的指示发送给终端601。

本实施方式是由锚接入服务网网关603生成新转交地址，除此之外，还可以由锚接入服务网网关603向目标接入服务网网关604提供用于生成新转交地址的接入路由器信息和终端601信息，目标接入服务网网关604再利用锚接入服务网网关603提供的所述信息以无状态方式生成新转交地址，此外，还可通过动态主机配置协议或移动IP注册协议直接为终端分配新转交地址。

实施例四

根据网络资源优化导致的网络层切换的方法实施方式，本发明的实施例四也提供了一种相应的系统，由图7可知，所述系统包括终端701以及网络侧设备702。

其中，终端701包括用于从网络侧设备702获取新转交地址，或者从网络侧设备702获取用于生成新转交地址的信息，例如，接入路由器信息，再根据用于生成新转交地址的信息以无状态方式生成新转交地址，以及在收到网络侧设备702发送的需要进行网络层切换的指示时利用所述新转交地址进行网络层切换。

其中，网络侧设备702包括：

锚接入服务网网关703，用于向服务接入服务网网关704发送需要进行网络层切换的指示以及用于生成新转交地址的终端701信息，例如本地接口标识(IID，Interface ID)。

服务接入服务网网关704，用于根据终端701信息为终端701生成新转交地址，以及对所述新转交地址做地址冲突检测，并在地址不发生冲突时将所述新转交地址发送给终端701，以及在地址发生冲突时重新为终端701分配新转交地址，再将重新分配的地址发送给终端701，或者向终端701发送用于生成新转交地址的接入路由器信息。其中，服务接入服务网网关703是根据终端701的本地接口标识和AR信息的网络前缀通过标准的无状态方式生成新转交地址，此外，为终端配置的新转交地址可通过有状态方式生成，例如通过动态主机配置协议或移动IP注册协议来获得新转交地址。

另外，服务接入服务网网关704向锚接入服务网网关703发送携带新转交地址的消息，以及向终端701发送RA消息告知终端新的AR信息，所述消息中携带需要进行网络层切换的指示、新转交地址以及新转交地址是否已完成DAD检测的指示。

同样地，本实施例也可由锚接入服务网网关703生成新转交地址。

实施例五

本发明实施例也提供了一种终端，由图8可知，该终端包括获取单元801，切换单元802以及释放单元805。

其中，获取单元801用于获取新转交地址，或者获取用于生成新转交地址的信息并根据所述信息生成新转交地址。

其中，切换单元802包括：

接收单元803，用于接收需要进行网络层切换的指示。

绑定单元804，用于在收到需要进行网络层切换的指示时，利用获取单元801获取到的或生成的新转交地址进行绑定更新，以及在进行移动网际协议绑定前，使用旧转交地址建立网络层的连接。

其中，释放单元805用于在绑定单元804更新完成后，释放旧转交地址和所述旧转交地址对应的上下文。

由上述方法与系统的实施例可知，本发明实施例在终端收到网络侧发送的网络层切换指示之前就由网络侧为终端生成新转交地址或为终端提供用于生成新转交地址的信息，然后再利用网络侧发送的新转交地址或终端生成的新转交地址进行网络层切换，与现有技术相比较，本发明实施例避免了终端在进行网络层切换时配置新转交地址或获取用于生成新转交地址的信息而引起的时延，从而可以降低终端在网络层的切换时延，进而降低了终端从一个接入路由器进入另一个接入路由器的整个切换时延。

进一步地，由于本发明实施例是终端在进行网络层切换前就对生成的新转交地址做DAD检测，从而避免了地址冲突检测而引起的时延，进而降低了终端在网络层的切换时延。

进一步地，由于本发明实施例的终端不需通过检测是否有新的AR发送路由器广播消息来进行网络层移动性检测，而是由网络侧发起的切换指示告知终端是否需要进行网络层切换，从而避免了网络层移动性检测而引起的时延，进而降低了终端在网络层的切换时延，同时也避免了终端连接多个AR引起的误迁移问题。

进一步地，由于本发明实施例的终端在MIP绑定更新前继续使用旧转交地址维持原有的IP业务连接，这样终端在新的AR下重新入网后，MIP绑定更新前就可以收发数据，从而回避了MIP绑定更新时延的问题，进而降低了终端在网络层的切换时延。

进一步地，由于本发明实施例在向终端发送网络层切换指示消息之前也向目标基站和服务基站发送所述消息，所述消息中携带需要进行网络层切换的指示，以及新转交地址或用于生成新转交地址的接入路由器信息，这样利于终端在移动时还可以接收需要进行网络层切换的指示。

最后，由于本发明实施例在完成MIP绑定更新后，终端还要向网络侧发送FNA消息告知接入路由器绑定更新已完成，从而便于接入路由器在绑定更新完成后做相应的后续处理，如资源释放等。

以上对本发明实施例所提供的缩短切换时延的方法、系统和终端进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (15)

1.一种缩短切换时延的方法，其特征在于，所述方法包括：

网络侧在发起网络层切换之前为终端生成新转交地址，并向终端发送需要进行网络层切换的指示，以及所述新转交地址或用于生成新转交地址的信息；

终端收到所述需要进行网络层切换的指示后，利用所述新转交地址进行网络层切换，或者根据所述用于生成新转交地址的信息生成新转交地址，再利用所述生成的新转交地址进行网络层切换；

其中，网络层切换是由终端移动导致时，所述利用收到的或生成的新转交地址进行网络层切换包括：

终端向网络侧发送消息指示网络层的连接已建立；

当终端收到所述需要进行网络层切换的指示时，使用新转交地址进行绑定更新，并在绑定更新没有完成之前使用旧转交地址建立网络层的连接；

网络层切换是由网络资源优化导致时，所述利用收到的或生成的新转交地址进行网络层切换包括：

当终端收到所述需要进行网络层切换的指示时，使用新转交地址进行绑定更新，并在绑定更新没有完成之前，使用旧转交地址建立网络层的连接。

2.如权利要求1所述的缩短切换时延的方法，其特征在于，网络侧通过无状态或有状态方式为终端生成新转交地址。

3.如权利要求1所述的缩短切换时延的方法，其特征在于，所述网络侧向终端发送需要进行网络层切换的指示之前进一步包括：

网络侧对生成的新转交地址做地址冲突检测；

当所述新转交地址已在网络中被使用时，重新为终端分配新转交地址。

4.如权利要求1所述的缩短切换时延的方法，其特征在于，所述用于生成新转交地址的信息是接入路由器信息时，终端根据网络侧发送的接入路由器信息和本身信息以无状态方式生成新转交地址。

5.如权利要求1所述的缩短切换时延的方法，其特征在于，所述用于生成新转交地址的信息是接入路由器信息时，终端根据事先获取的接入路由器信息和自身信息以无状态方式生成新转交地址。

6.如权利要求5所述的缩短切换时延的方法，其特征在于，当网络层切换是由终端移动导致时，所述终端事先获取接入路由器信息包括：

终端通过基站发送的消息获取邻近的基站标识，或者通过扫描邻近基站获取邻近基站标识；

终端检索所述邻近基站标识的列表；

当所述列表中有与所述基站连接的接入路由器信息，则终端继续保存相应的接入路由器信息；

当所述列表中没有与所述基站连接的接入路由器信息，则终端向网络侧发送接入路由器信息请求消息，网络侧将所述接入路由器信息告知终端。

7.如权利要求1所述的缩短切换时延的方法，其特征在于，网络层切换是由终端移动导致时，所述网络侧向终端发送需要进行网络层切换的指示之前进一步包括：

当终端发送携带切换拒绝或切换取消的指示消息时，网络侧各实体释放为终端分配的所有资源；

当终端发送不携带切换拒绝或切换取消的指示消息时，网络侧缓存终端所有的业务数据。

8.如权利要求1所述的缩短切换时延的方法，其特征在于，网络层切换是由终端移动导致时，所述网络侧向终端发送需要进行网络层切换的指示之前进一步包括：

向目标基站和服务基站发送需要进行网络层切换的指示，以及新转交地址或用于生成新转交地址的接入路由器信息。

9.如权利要求8所述的缩短切换时延的方法，其特征在于，网络层切换是由终端移动导致时，所述利用收到的或生成的新转交地址进行网络层切换之后进一步包括：

终端释放旧转交地址和所述地址相关的上下文，并向网络侧发送快速邻居广播消息指示绑定更新已完成；

网络侧释放相关的数据通道和上下文。

10.如权利要求9所述的缩短切换时延的方法，其特征在于，网络层切换是由网络资源优化导致时，所述利用收到的或生成的新转交地址进行网络层切换之后进一步包括：

终端释放旧转交地址和所述地址相关的上下文，并向网络侧发送快速邻居广播消息指示绑定更新已完成；

网络侧释放相关的数据通道和上下文。

11.一种缩短切换时延的系统，其特征在于，所述系统包括：

网络侧设备，用于在发起网络层切换之前为终端生成新转交地址，并向终端发送需要进行网络层切换的指示，以及新转交地址或用于生成新转交地址的信息；和

终端，用于从网络侧设备获取新转交地址，或者获取用于生成新转交地址的信息，并根据用于生成新转交地址的信息生成新转交地址，以及在收到网络侧设备发送的需要进行网络层切换的指示时利用所述新转交地址进行网络层切换；

其中，网络层切换是由所述终端移动导致时，所述利用获取的或生成的新转交地址进行网络层切换包括：

向网络侧发送消息指示网络层的连接已建立；

当收到所述需要进行网络层切换的指示时，使用新转交地址进行绑定更新，并在绑定更新没有完成之前使用旧转交地址建立网络层的连接；

其中，网络层切换是由网络资源优化导致时，所述利用收到的或生成的新转交地址进行网络层切换包括：

当收到所述需要进行网络层切换的指示时，使用新转交地址进行绑定更新，并在绑定更新没有完成之前，使用旧转交地址建立网络层的连接。

12.如权利要求11所述的缩短切换时延的系统，其特征在于，网络侧设备包括：

锚接入服务网网关，用于为终端生成新转交地址，并向目标接入服务网网关发送所述新转交地址，或者向目标接入服务网网关提供用于生成新转交地址的终端信息和接入路由器信息；和

目标接入服务网网关，用于对锚接入服务网网关发送的新转交地址做地址冲突检测，或者根据锚接入服务网网关提供的终端信息和接入路由器信息生成新转交地址，再对所述地址做冲突检测，当地址不发生冲突时，将所述新转交地址和所述需要进行网络层切换的指示发送给终端，当地址发生冲突时，重新为终端分配新转交地址，并将新重分配的新转交地址和所述需要进行网络层切换的指示发送给终端。

13.如权利要求12所述的缩短切换时延的系统，其特征在于，网络侧设备包括：

锚接入服务网网关，用于向服务接入服务网网关发送需要进行网络层切换的指示以及用于生成新转交地址的终端信息和接入路由器信息；和

服务接入服务网网关，用于根据锚接入服务网网关提供的终端信息和接入路由器信息为终端生成新转交地址，并对所述新转交地址做地址冲突检测；当地址不发生冲突时，将所述新转交地址和所述需要进行网络层切换的指示发送给终端；当地址发生冲突时，重新为终端分配新转交地址，并将重新分配的新转交地址和所述需要进行网络层切换的指示发送给终端。

14.一种终端，其特征在于，所述终端包括：

获取单元，用于获取新转交地址，或者获取用于生成新转交地址的信息并根据所述信息生成新转交地址；

切换单元，用于在收到需要进行网络层切换的指示时，利用所述新转交地址进行网络层切换；

其中，所述切换单元包括：

接收单元，用于接收需要进行网络层切换的指示；

绑定单元，用于在收到需要进行网络层切换的指示时，利用新转交地址进行绑定更新，以及在进行移动网际协议绑定前，使用旧转交地址建立网络层的连接。

15.如权利要求14所述的终端，其特征在于，所述终端进一步包括：

释放单元，用于在绑定单元更新完成后，释放旧转交地址和所述旧转交地址对应的上下文。

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