CN101594298B - 移动通信系统中的多接口业务流切换方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种移动通信系统中的多接口业务流切换方法，用于将对端通信节点与所述移动通信系统的移动终端上的第一网络接口间的业务流切换到该移动终端上的第二网络接口，所述第一网络接口和所述第二网络接口的业务流通过同一本地移动锚点转发；该方法包括：触发业务流切换过程，所述移动终端通过所述第二网络接口向所述本地移动锚点发送将一业务流从所述第一网络接口向所述第二网络接口切换的请求SH_Request；所述本地移动锚点接收到所述SH_Request请求后，向所述移动终端返回业务流切换应答SH_ACK；所述本地移动锚点与所述移动终端间建立第一网络接口、第二网络接口以及本地移动锚点间的双向隧道。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信系统中的业务流切换，特别涉及移动通信系统中的多接口业务流切换方法。
背景技术
在下一代移动互联网中，由于全局移动带来的各种弊端(如信令开销大、需要修改主机等)，国际标准组织因特网工程任务组IETF通过了RFC5213：基于网络的区域代理移动IPv6(PMIPv6)。在PMIPv6定义中，使用PMIPv6协议处理一个移动节点移动管理行为的网络区域被称为Proxy Mobile IPv6 Domain(以下简称PMIPv6域)。在这个域中，核心的功能实体是本地移动锚点(Local Mobility Anchor，LMA)和移动接入网关(Mobile Access Gateway，MAG)。LMA负责保持移动节点可访问，同时还是移动节点家乡网络前缀的提供者。MAG代表移动节点进行移动管理，它位于移动节点接入的位置，负责检测节点的移动以及与LMA之间的绑定注册等信令交互。
在PMIPv6中，移动终端(MN)需接入移动接入网关(MAG)以实现与外界的通信。对于拥有多个网络接口的移动终端来说，各接口可能会接入不同的MAG。同一个移动终端的不同网络接口在接口类型、接入网络状况等方面可能会有所不同。当一个移动终端的某一网络接口所接入的网络发生堵塞，或由于资费等原因需要停止某一个网络接口所接入网络的通信过程时，移动终端需要在网络接口间做业务流切换。目前，在区域代理移动IPv6网络中还没有接口间业务流切换的相关方法。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种在移动终端上网络接口间实现业务流切换的方法。
本发明的另一个目的是提供一种在移动终端上网络接口间实现业务流切换的装置。
为了实现上述目的，本发明提供了一种移动通信系统中的多接口业务流切换方法，用于将对端通信节点与所述移动通信系统的移动终端上的第一网络接口间的业务流切换到该移动终端上的第二网络接口，所述第一网络接口和所述第二网络接口的业务流通过同一本地移动锚点转发；该方法包括：
步骤1)、触发业务流切换过程，所述移动终端通过所述第二网络接口向所述本地移动锚点发送将一业务流从所述第一网络接口向所述第二网络接口切换的请求SH_Request；
步骤2)、所述本地移动锚点接收到所述SH_Request请求后，向所述移动终端返回业务流切换应答SH_ACK；
步骤3)、所述本地移动锚点与所述移动终端间建立第一网络接口、第二网络接口以及本地移动锚点间的双向隧道。
上述技术方案中，在所述的步骤1)中还包括将SH_Request请求中的保存到移动终端上的业务流切换表，以及在所述的步骤2)中还包括解析接收到的SH_Request请求的内容并保存到本地移动锚点的业务流切换表，以及在所述的步骤3)中还包括将所述双向隧道的索引号分别写入移动终端上的业务流切换表和本地移动锚点的业务流切换表；该方法还包括：
步骤4-1)、所述对端通信节点向所述第一网络接口发送数据包；
步骤4-2)、所述本地移动锚点收到数据包后，查看本地移动锚点上的业务流切换表，发现要将与数据包相关的业务流从所述第一网络接口切换到所述第二网络接口；
步骤4-3)、所述本地移动锚点将所述数据包发往所述业务流切换表所指定的隧道；
步骤4-4)、所述数据包经由所述隧道到达所述第一网络接口。
上述技术方案中，在所述的步骤1)中还包括将SH_Request请求中的保存到移动终端上的业务流切换表，以及在所述的步骤2)中还包括解析接收到的SH_Request请求的内容并保存到本地移动锚点的业务流切换表，以及在所述的步骤3)中还包括将所述双向隧道的索引号分别写入移动终端上的业务流切换表和本地移动锚点的业务流切换表；该方法还包括：
步骤5-1)、所述第一网络接口向所述对端通信节点发送数据包；
步骤5-2)、所述移动终端查看移动终端上的业务流切换表，发现要将与数据包相关的业务流从所述第一网络接口切换到所述第二网络接口；
步骤5-3)、所述移动终端将所要发送的数据包发送到所述业务流切换表所指定的隧道；
步骤5-4)、所述数据包经由所述隧道到达所述本地移动锚点，由所述本地移动锚点将数据包转发给对端通信节点。
上述技术方案中，所述SH_Request请求的内容包括：业务流源地址、业务流目的地址以及业务流的端口号。
上述技术方案中，所述的业务流切换表包括一个表头和多个表元；所述的表头包括表名和表元数量；所述的表元包括序号、业务流源地址、业务流目的地址、业务流端口号、隧道索引号信息。
本发明还提供了一种移动通信系统中的多接口业务流切换装置，用于将互联网上对端通信节点与所述移动通信系统的移动终端上的第一网络接口间的业务流切换到该移动终端上的第二网络接口，所述第一网络接口和所述第二网络接口的业务流通过同一本地移动锚点转发；该装置包括业务流切换请求发起模块、业务流切换请求应答模块、隧道建立模块；其中，
所述的业务流切换请求发起模块用于触发业务流切换过程，所述移动终端通过所述第二网络接口向所述本地移动锚点发送将一业务流从所述第一网络接口向所述第二网络接口切换的请求SH_Request；
所述的业务流切换请求应答模块用于使得所述本地移动锚点接收到所述SH_Request请求后，向所述移动终端返回业务流切换应答SH_ACK；
所述隧道建立模块用于使得所述本地移动锚点与所述移动终端间建立第一网络接口、第二网络接口以及本地移动锚点间的双向隧道。
本发明的优点在于：本发明既可用于调节网络负载均衡，又可提高PMIPv6系统的健壮性，便于推广与应用。
附图说明
图1为一个PMIPv6域的实施例的示意图，在该实施例中移动终端的两个网络接口IF1、IF2分别通过移动接入网关MAG1、MAG2连接到本地移动锚点LMA；
图2为图1所示实施例中的移动终端向LMA发起业务流从网络接口IF1向网络接口IF2切换的请求的示意图；
图3为业务流切换请求SH_Request的数据格式的示意图；
图4为业务流切换表的数据格式的示意图；
图5为图1所示实施例中的LMA确认移动终端的请求，并向移动终端返回业务流切换应答的示意图；
图6为业务流切换应答SH_ACK的数据格式的示意图；
图7为图1所示实施例中的LMA与移动终端间建立隧道的示意图，在建立隧道后，原来发往网络接口IF1的业务流将经由隧道发往网络接口IF2，来自网络接口IF1的业务流将从IF2经由隧道发出；
图8为从CN向IF1发送数据包的操作流程的示意图；
图9为从IF1向CN发送数据包的操作流程的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
在一个实施例中，如图1所示，假设一个移动终端有两个网络接口，分别用IF1、IF2表示，这两个网络接口在同一个PMIPv6域内，拥有同一个本地移动锚点LMA。IF1接入移动接入网关MAG1，IF2接入移动接入网关MAG2，MAG1和MAG2分别连接到LMA上。在正常情况下，这一移动终端的上述两个网络接口通过不同的路径与因特网中的对端通信节点(CN)进行网络通信，但网络通信中的所有业务流都需要通过所述的LMA转发。
假设在某一时刻，经由网络接口IF1的通信路径发生阻塞，使得因特网中与网络接口IF1进行通信的对端通信节点发往IF1的业务流可能会因为通信路径的阻塞而发生中断。为了防止业务流的中断，需要将网络接口IF1与其对端通信节点间的业务流切换到网络接口IF2上，再由IF2将业务流转发给IF1。
为了实现上述业务流切换过程，如图2所示，移动终端首先通过IF2经由MAG2向LMA发送将某一业务流从IF1向IF2切换的请求SH_Request。在图3中给出了SH_Request请求的数据格式，从中可以看出，该请求信息中包含业务流源地址、业务流目的地址以及业务流的端口号等信息。就本实施例而言，若所要切换的业务流是从CN发往IF1的业务流，则SH_Request请求中所包含的业务流源地址为CN的地址，业务流目的地址为IF的地址，类似的，若所要切换的业务流是从IF1发往CN的业务流，则SH_Request请求中所包含的业务流源地址为IF的地址，业务流目的地址为CN的地址。
移动终端除了向LMA发送SH_Request请求外，还需要将SH_Request请求中所包含的业务流源地址、业务流目的地址以及业务流的端口号等信息写入自身的业务流切换表MN_Profile中。移动终端的业务流切换表MN_Profile与下文中所提到的LMA的业务流切换表LMA_Profile在数据格式上并无差异，因此，可以用图4所示的数据格式表示。从图中可以看出，一个业务流切换表包括一个表头和多个表元，其中的表头包括表名和表元数量；表元包括序号、业务流源地址、业务流目的地址、业务流端口号、隧道索引号信息。
LMA接收到移动终端所发送的SH_Request请求后，解析该请求的内容，将请求中所携带的业务流源地址、业务流目的地址以及业务流的端口号等信息写入LMA的业务流切换表LMA_Profile中。LMA在解析SH_Request请求后，如图5所示，还要针对该请求向移动终端回复业务流切换应答SH_ACK。在图6中给出了业务流切换应答SH_ACK的数据格式，从中可以看出，该应答信息中包含业务流源地址、业务流目的地址以及业务流的端口号等信息，应答中所包含的上述信息与SH_Request请求中相关信息的内容应当一致。
LMA除了要回复SH_ ACK应答外，如图7所示，还要向移动终端建立经由MAG2、IF2通向IF1的隧道，并将隧道索引号写入LMA的业务流切换表LMA_Profile。
移动终端收到LMA发出的业务流切换应答SH_ACK，建立IF1与LMA之间的隧道，并将隧道索引号写入移动终端的业务流切换表MN_Profile。
LMA与移动终端间建立了通向IF1的隧道后，当IF1需要与因特网中的对端通信节点进行通信时，可将相关的业务流从IF1向IF2切换，使得业务流最终在在IF1-IF2-MAG2-LMA-CN中传输。
IF1与对端通信节点间的通信可分为IF1向对端通信节点发送数据以及对端通信节点向IF1发送数据。下面对业务流切换后，这两种情况下数据包的发送流程分别进行说明。
在执行业务流切换后，对端通信节点(CN)向IF1发送数据，参考图7以及图8左半部分，包括以下流程：
步骤1-1、CN向IF1发送数据包；
步骤1-2、LMA收到CN发往IF1的数据包，查看LMA的业务流切 换表LMA_Profile，发现该业务流需由IF1切换至IF2；
步骤1-3、LMA将该数据包发往LMA_Profile中指定的隧道，即LMA在该数据包外层打上目的地址为IF2的IPv6报头；
步骤1-4、由于此时数据包外层包头目的地址为IF2，LMA按照PMIPv6的正常流程在数据包外层再打上由LMA到MAG2的IPv6报头；
步骤1-5、MAG2收到来自LMA的数据包，去掉目的地址为MAG2的报头，此时数据包外层报头的目的地址为IF2，MAG2将数据包转发至MN的IF2；
步骤1-6、IF2收到来自MAG2的数据包，去掉目的地址为IF2的报头，此时数据包外层报头目的地址为IF1，IF2将数据包交由IF1处理；
步骤1-7、CN通过LMA、MAG2、IF2最终将数据包发送给IF1。
在图8的右半部分中给出了不进行业务流切换时，CN向IF1发送数据包的过程中对数据包的相关操作。从这些操作可以看出，上述的步骤1-3、1-4、1-5、1-6与不进行业务流切换时的相关步骤有明显的不同。例如，在步骤1-3中，LMA需要在数据包外层打上目的地址为IF2的IPv6报头，而不做业务流切换时，LMA为数据包外层打上目的地址为MAG1的IPv6报头。在其他步骤中，存在类似的区别。
在执行业务流切换后，IF1向对端通信节点(CN)发送数据，参考图7以及图9左半部分，包括以下流程：
步骤2-1、IF1向CN发送数据包；
步骤2-2、MN通过查看MN的业务流切换表MN_Profile发现该业务流需由IF1切换至IF2；
步骤2-3、MN将该数据包发往MN_Profile中指定的隧道，即MN在该数据包外层打上源地址为IF2、目的地址为LMA的IPv6报头，于是，数据包从IF2发往MAG2；
步骤2-4、MAG2收到来自IF2的数据包，按照PMIPv6的正常流程在数据包外层再打上由MAG2到LMA的IPv6报头；
步骤2-5、LMA收到来自MAG2的数据包，去掉目的地址为LMA的报头，此时数据包外层报头的目的地址为CN，LMA将数据包转发至CN；
步骤2-6、IF1通过IF2、MAG2、LMA最终将数据包发送给CN。
在图9的右半部分中给出了不进行业务流切换时，IF1向CN发送数据包的过程中对数据包的相关操作。从这些操作可以看出，上述的步骤 2-3、2-4、2-5、2-6等与不进行业务流切换时的相关步骤有明显的不同。例如，在步骤2-3中，MN在该数据包外层打上源地址为IF2、目的地址为LMA的IPv6报头，而不做业务流切换时，由MAG1为相应数据包打上源地址为MAG1、目的地址为LMA的报头。
本发明还提供了一种移动通信系统中的多接口业务流切换装置，用于将互联网上对端通信节点与所述移动通信系统的移动终端上的第一网络接口间的业务流切换到该移动终端上的第二网络接口，所述第一网络接口和所述第二网络接口的业务流通过同一本地移动锚点转发；该装置包括业务流切换请求发起模块、业务流切换请求应答模块、隧道建立模块；其中，
所述的业务流切换请求发起模块用于触发业务流切换过程，所述移动终端通过所述第二网络接口向所述本地移动锚点发送将一业务流从所述第一网络接口向所述第二网络接口切换的请求SH_Request；
所述的业务流切换请求应答模块用于使得所述本地移动锚点接收到所述SH_Request请求后，向所述移动终端返回业务流切换应答SH_ACK；
所述隧道建立模块用于使得所述本地移动锚点与所述移动终端间建立第一网络接口、第二网络接口以及本地移动锚点间的双向隧道。
本发明的方法和装置利用移动终端上的不同网络接口的业务流都需要经由LMA转发的特点，在移动终端发起业务流切换的请求后，建立LMA与移动终端间的隧道，使得切换后的移动终端与CN间可以正常通信。本发明的业务流切换方法和装置既可用于调节网络负载均衡，又可提高PMIPv6系统的健壮性，便于推广与应用。
在上述实施例中，以PMIPv6协议为例，对如何实现多接口间业务流的切换做了说明，但本领域的技术人员应当了解，若在如MIPv6的其他协议中，满足移动终端的多个网络接口共用同一个家乡代理HA，则同样可以采用本发明的方法实现网络接口间的业务流切换。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种移动通信系统中的多接口业务流切换方法，用于将对端通信节点与所述移动通信系统的移动终端上的第一网络接口间的业务流切换到该移动终端上的第二网络接口，所述第一网络接口和所述第二网络接口在同一个区域代理移动IPv6域内，所述第一网络接口和所述第二网络接口的业务流通过同一本地移动锚点转发，所述第一网络接口接入第一移动接入网关，所述第二网络接口接入第二移动接入网关，所述第一移动接入网关和所述第二移动接入网关分别连接到所述本地移动锚点上；该方法包括：
步骤1）、触发业务流切换过程，所述移动终端通过所述第二网络接口向所述本地移动锚点发送将一业务流从所述第一网络接口向所述第二网络接口切换的请求SH_Request；
步骤2）、所述本地移动锚点接收到所述SH_Request请求后，向所述移动终端返回业务流切换应答SH_ACK；
步骤3）、所述本地移动锚点与所述移动终端间建立第一网络接口、第二网络接口、第二移动接入网关以及本地移动锚点间的双向隧道。
2.根据权利要求1所述的多接口业务流切换方法，其特征在于，在所述的步骤1）中还包括将SH_Request请求中的内容保存到移动终端上的业务流切换表，以及在所述的步骤2）中还包括解析接收到的SH_Request请求的内容并保存到本地移动锚点的业务流切换表，以及在所述的步骤3）中还包括将所述双向隧道的索引号分别写入移动终端上的业务流切换表和本地移动锚点的业务流切换表；该方法还包括：
步骤4-1）、所述对端通信节点向所述第一网络接口发送数据包；
步骤4-2）、所述本地移动锚点收到数据包后，查看本地移动锚点上的业务流切换表，发现要将与数据包相关的业务流从所述第一网络接口切换到所述第二网络接口；
步骤4-3）、所述本地移动锚点将所述数据包发往所述业务流切换表所指定的隧道；
步骤4-4）、所述数据包经由所述隧道到达所述第一网络接口。
3.根据权利要求1所述的多接口业务流切换方法，其特征在于，在所述的步骤1）中还包括将SH_Request请求中的内容保存到移动终端上的业务流切换表，以及在所述的步骤2）中还包括解析接收到的SH_Request请求的内容并保存到本地移动锚点的业务流切换表，以及在所述的步骤3）中还包括将所述双向隧道的索引号分别写入移动终端上的业务流切换表和本地移动锚点的业务流切换表；该方法还包括：
步骤5-1）、所述第一网络接口向所述对端通信节点发送数据包；
步骤5-2）、所述移动终端查看移动终端上的业务流切换表，发现要将与数据包相关的业务流从所述第一网络接口切换到所述第二网络接口；
步骤5-3）、所述移动终端将所要发送的数据包发送到所述业务流切换表所指定的隧道；
步骤5-4）、所述数据包经由所述隧道到达所述本地移动锚点，由所述本地移动锚点将数据包转发给对端通信节点。
4.根据权利要求1或2或3所述的多接口业务流切换方法，其特征在于，所述SH_Request请求的内容包括：业务流源地址、业务流目的地址以及业务流的端口号。
5.根据权利要求2或3所述的多接口业务流切换方法，其特征在于，所述的业务流切换表包括一个表头和多个表元；所述的表头包括表名和表元数量；所述的表元包括序号、业务流源地址、业务流目的地址、业务流端口号、隧道索引号信息。
6.一种移动通信系统中的多接口业务流切换装置，其特征在于，用于将互联网上对端通信节点与所述移动通信系统的移动终端上的第一网络接口间的业务流切换到该移动终端上的第二网络接口，所述第一网络接口和所述第二网络接口在同一个区域代理移动IPv6域内，所述第一网络接口和所述第二网络接口的业务流通过同一本地移动锚点转发，所述第一网络接口接入第一移动接入网关，所述第二网络接口接入第二移动接入网关，所述第一移动接入网关和所述第二移动接入网关分别连接到所述本地移动锚点上；该装置包括业务流切换请求发起模块、业务流切换请求应答模块、隧道建立模块；其中，
所述的业务流切换请求发起模块用于触发业务流切换过程，所述移动终端通过所述第二网络接口向所述本地移动锚点发送将一业务流从所述第一网络接口向所述第二网络接口切换的请求SH_Request；
所述的业务流切换请求应答模块用于使得所述本地移动锚点接收到所述SH_Request请求后，向所述移动终端返回业务流切换应答SH_ACK；
所述隧道建立模块用于使得所述本地移动锚点与所述移动终端间建立第一网络接口、第二网络接口、第二移动接入网关以及本地移动锚点间的双向隧道。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130306 Termination date: 20200508 |