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CN101951589B - 信息获取/通知、数据报文转发和切换的方法及接入节点 - Google Patents

信息获取/通知、数据报文转发和切换的方法及接入节点 Download PDF

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CN101951589B
CN101951589B CN200910174823.5A CN200910174823A CN101951589B CN 101951589 B CN101951589 B CN 101951589B CN 200910174823 A CN200910174823 A CN 200910174823A CN 101951589 B CN101951589 B CN 101951589B
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Abstract

本发明公开了一种信息获取/通知、数据报文转发和切换的方法及接入节点，其中的信息获取方法用于切换过程中切入一侧的接入节点获取终端的通信对端的映射信息，包括：终端发生切换，与切入一侧的第二接入节点建立连接后，向通信对端发送数据报文；所述第二接入节点收到所述终端发往通信对端的数据报文后，根据所述数据报文中通信对端的身份标识，如本地查询不到所述通信对端的身份标识和位置标识的映射信息，则向所述通信对端归属地身份位置寄存器或切出一侧的第一接入节点发起查询，以获取所述通信对端的映射信息。

Description

信息获取/通知、数据报文转发和切换的方法及接入节点
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种信息获取/通知、数据报文转发和切换的方法及接入节点。
背景技术
现有因特网广泛使用的TCP/IP(Transmission Control Protocol/InternetProtocol，传输控制协议/互联网络协议)协议中IP地址具有双重功能，既作为网络层的通信终端主机网络接口在网络拓扑中的位置标识，又作为传输层主机网络接口的身份标识。TCP/IP协议设计之初并未考虑主机移动的情况。但是，当主机移动越来越普遍时，这种IP地址的语义过载缺陷日益明显。当主机的IP地址发生变化时，不仅路由要发生变化，通信终端主机的身份标识也发生变化，这样会导致路由负载越来越重，而且主机标识的变化会导致应用和连接的中断。身份标识和位置分离问题提出的目的是为了解决IP地址的语义过载和路由负载严重等问题，将IP地址的双重功能进行分离，实现对移动性、多家乡性、IP地址动态重分配、减轻路由负载及下一代互联网中不同网络区域之间的互访等问题的支持。
现有技术中，基于网络路由器的实现方法是有关身份标识和位置分离的解决方案之一。现有技术提出了基于网络路由器方案的移动切换管理的实现方法，由接入交换路由器将移动节点(Mobile Node，简称MN)的新映射信息通知所有移动终端的通信对端(Correspondent Node，简称CN)所在的接入交换路由器。
现有技术的切换流程中，在接入交换路由器为每个本地接入的MN保存所有的CN的信息，如下表所示：
  身份标识   位置标识  通信对端1 …  通信对端N
切换过程中，切出一侧的接入交换路由器，需要将这张通信对端表传送到切入一侧的接入交换路由器，切入一侧的接入交换路由器根据这些信息，将MN新的标识映射信息通知给CN所在的接入交换路由器。
现有技术的切换流程中，主要存在如下问题：
1.现网中许多业务应用，如P2P(peer-to-peer，对等网络)等，每个MN将会有数十甚至上百个CN，需要在网络设备如接入交换路由器或接入节点(Access Service Node，简称AN)、或者身份位置寄存器中，建立、保存和维护通信对端表，这需要占用大量的内存和CPU处理性能，需要设备间复杂的信令流程处理；
2.MN与CN进行数据通信时，MN切出一侧的AN需要将MN的所有CN的信息同步到身份位置寄存器(Identity Location Register，简称ILR)中，ILR将保存与MN进行通信的所有CN的信息，且ILR与AN之间通过信令消息维护通讯对端信息的准确性。切换过程中，切入一侧的AN为MN分配了新的RID，切入一侧或者切出一侧的AN与ILR间发起映射更新流程。映射更新流程结束后，ILR根据保存的CN的信息，将MN新的标识映射信息通知给所有CN所在的AN；
或者，在切换过程中，切出一侧的AN将MN的所有CN的信息同步到切入一侧的AN，切入一侧的AN保存MN所有CN的信息，在为MN分配了新的RID后，根据保存的所有CN的信息，将MN的新的映射信息通知给所有CN所在的AN；
3.MN与CN建立数据通讯关系后，CN所在的AN中保存了MN实时的身份位置标识的映射信息。网络设备建立、保存和维护通信对端表的目的，是为了保证接入的MN在分配了新的路由标识的情况下，能够及时地通知到通讯对端，从而保证AN保存的通信对端身份位置标识映射信息是实时有效的，进而使得CN发出的数据报文能够添加最新的RID封装后，路由到MN所在的切入一侧的AN。MN与CN的端到端连接断开后，MN所在的AN不再将MN的映射信息变化通知CN所在的AN。那么，MN与CN的端到端连接断开后，网络设备需要将MN从CN的通讯对端表中删除。在CN所在的AN接入的所有终端，都没有与MN通讯时，需要将CN所在的AN中MN的映射路由表条目删除。其中，网络设备需要将MN从CN的通讯对端表中删除时，CN所在的AN需要识别监测以MN-CN标识的端到端连接，判断这个端到端连接的通断状态，这就要求CN所在的AN对所有的数据报文采用按数据流的方式进行转发，如果在一段时间内某个数据流没有数据发送，则将认为该数据流处于断开状态。相较于现有路由器等设备中按数据包逐包转发的方式，按数据流的方式转发数据增加了数据流建立、数据流映射、数据流通断监测等处理负荷，使得AN的实现显得复杂。
发明内容
本发明要解决的一个技术问题是提供一种信息获取方法，用于切换过程中切入一侧的接入节点获取终端的通信对端的映射信息。
为了解决上述问题，本发明提供了一种信息获取方法，应用于身份标识和位置分离网络中获取通信对端的映射信息，包括：
终端发生切换，与切入一侧的第二接入节点建立连接后，向通信对端发送数据报文；
所述第二接入节点收到所述终端发往通信对端的数据报文后，根据所述数据报文中通信对端的身份标识，如本地查询不到所述通信对端的身份标识和位置标识的映射信息，则向所述通信对端归属地身份位置寄存器(ILR)或切出一侧的第一接入节点发起查询，以获取所述通信对端的映射信息。
进一步地，所述终端发生切换前，包括：
所述终端与所述通信对端建立通信时，所述第一接入节点将所述终端的所有通信对端的身份标识和位置标识的映射信息保存在本地。
进一步地，终端在接入所述网络时，所述终端接入的接入节点向所述终端归属地ILR登记所述终端的身份标识和位置标识的映射信息；
所述终端归属地ILR保存所述终端的所述映射信息。
进一步地，终端的所述映射信息发生变化时，所述终端接入的接入节点通知所述终端归属地ILR，携带所述终端的新的映射信息；
所述终端归属地ILR收到所述通知后，根据所述终端的新的映射信息更新保存的所述终端的所述映射信息。
本发明还提供了另一种信息获取方法，应用于身份标识和位置分离网络中获取通信对端的映射信息，包括：
终端发生切换，切入一侧的第二接入节点与终端建立连接后，向切出一侧的第一接入节点发送切换响应消息；
所述第一接入节点收到所述切换响应消息后，与所述第二接入节点建立转发关系，在切换期间收到通信对端发往所述终端的数据报文后，通过所述转发关系转发给所述第二接入节点；
所述第二接入节点收到所述第一接入节点转发的数据报文后，根据所述数据报文中通信对端的身份标识和位置标识，获取所述通信对端的映射信息。
本发明还提供了另一种信息获取方法，应用于身份标识和位置分离网络中获取通信对端的映射信息，包括：
接入节点将接入的所有终端的通信对端的身份标识和位置标识的映射信息保存在本地；
终端发生切换，切入一侧的接入节点在接收到所述终端发往通信对端的数据报文时，根据所述数据报文中的通信对端的身份标识在本地查询所述通信对端的身份标识和位置标识的映射信息。
本发明还提供了另一种信息获取方法，应用于身份标识和位置分离网络中获取通信对端的映射信息，包括：
终端与所述通信对端建立通信时，终端接入的第一接入节点将所述终端的所有通信对端的身份标识和位置标识的映射信息保存在本地；
所述终端从所述第一接入节点切换到第二接入节点，与切入一侧的第二接入节点建立连接后，向通信对端发送数据报文；
所述第二接入节点收到所述终端发往通信对端的数据报文后，根据所述数据报文中通信对端的身份标识，如本地查询不到所述通信对端的身份标识和位置标识的映射信息，则向所述第一接入节点发起查询，以获取所述通信对端的映射信息。
本发明还提供了另一种信息获取方法，应用于身份标识和位置分离网络中获取通信对端的映射信息，包括：
终端在接入所述网络时，所述终端接入的接入节点向所述终端归属地ILR登记所述终端的身份标识和位置标识的映射信息，所述终端归属地ILR保存所述终端的所述映射信息；且终端的所述映射信息发生变化时，所述终端接入的接入节点通知所述终端归属地ILR更新所述终端的所述映射信息，携带所述终端的新的映射信息，所述终端归属地ILR收到所述通知后，根据所述终端的新的映射信息更新保存的所述终端的所述映射信息；
终端发生切换，与切入一侧的接入节点建立连接后，向通信对端发送数据报文，所述切入一侧的接入节点收到所述终端发往通信对端的数据报文后，根据所述数据报文中通信对端的身份标识，如本地查询不到所述通信对端的身份标识和位置标识的映射信息，则向所述通信对端归属地ILR发起查询，以获取所述通信对端的映射信息。
本发明还提供了一种信息通知方法，应用于身份标识和位置分离网络中通知通信对端更新终端位置标识，该方法包括：
终端发生切换，切入一侧的第二接入节点为所述终端分配新的位置标识，终端与所述第二接入节点建立连接后，向通信对端发送数据报文；
所述第二接入节点收到所述终端发往通信对端的数据报文后，根据所述数据报文中通信对端的身份标识，如本地查询不到所述通信对端的位置标识，则向所述通信对端归属地ILR或切出一侧的第一接入节点查询，以获取所述通信对端的位置标识；
所述第二接入节点根据获取到的所述通信对端的位置标识，向所述通信对端接入的一个或多个接入节点发送更新所述终端位置标识的通知，携带所述终端的身份标识和新的位置标识。
本发明还提供了另一种信息通知方法，应用于身份标识和位置分离网络中通知通信对端更新终端位置标识，该方法包括：
终端发生切换，切入一侧的第二接入节点为所述终端分配新的位置标识，并向切出一侧的第一接入节点发送切换响应消息；
所述第一接入节点收到所述切换响应消息后，与所述第二接入节点建立转发关系，在切换期间收到通信对端发往所述终端的数据报文后，通过所述转发关系转发给所述第二接入节点；
所述第二接入节点收到所述第一接入节点转发的数据报文后，根据所述数据报文中通信对端的身份标识和位置标识，向所述通信对端发送更新所述终端位置标识的通知，携带所述终端的身份标识和新的位置标识。
本发明还提供了一种切换过程中数据报文的转发方法，应用于身份标识和位置分离网络，包括：
终端发生切换，切入一侧的第二接入节点为所述终端分配新的位置标识，终端与所述第二接入节点建立连接后，向通信对端发送数据报文；
所述第二接入节点收到所述终端发往通信对端的数据报文后，根据所述数据报文中通信对端的身份标识，如本地查询不到所述通信对端的位置标识，则向所述通信对端归属地ILR或切出一侧的第一接入节点发起查询，以获取所述通信对端的位置标识；
所述第二接入节点根据获取的所述通信对端的位置标识，将所述数据报文转发至所述通信对端接入的接入节点。
本发明还提供了另一种切换过程中数据报文的转发方法，应用于身份标识和位置分离网络，包括：
终端发生切换，切入一侧的第二接入节点为所述终端分配新的位置标识，终端与所述第二接入节点建立连接后，向通信对端发送数据报文；
所述第二接入节点收到所述终端发往通信对端的数据报文后，根据所述数据报文中通信对端的身份标识，如本地查询不到所述通信对端的位置标识，则向所述通信对端归属地ILR或切出一侧的第一接入节点发起查询，以获取所述通信对端的位置标识，同时，将所述数据报文转发给所述通信对端归属地ILR或所述第一接入节点；
所述通信对端归属地ILR或所述第一接入节点根据所述数据报文中所述通信对端的身份标识查到所述通信对端的位置标识后，将所述数据报文转发至所述通信对端接入的接入节点。
进一步地，所述通信对端归属地ILR或所述第一接入节点收到所述查询后，将所述通信对端的身份标识和位置标识的映射信息返回给所述第二接入节点；
所述第二接入节点收到所述通信对端的所述映射信息后保存在本地，后续再接收到所述终端发往所述通信对端的数据报文时，根据所述通信对端的所述映射信息将所述数据报文转发至所述通信对端接入的接入节点。
本发明还提供了一种切换方法，应用于身份标识和位置分离网络，包括：
所述终端从第一接入节点切换到第二接入节点，所述第二接入节点收到所述第一节点发送的切换请求后，为所述终端分配新的位置标识，向所述第一接入节点发送切换响应；
所述第一接入节点收到所述切换响应后，向所述终端发送切换命令；所述终端收到所述切换命令后，向所述第二接入节点发起接入请求；
所述第二接入节点收到所述终端发起的接入请求与所述终端建立连接后，获取所述终端的通信对端的身份标识和位置标识的映射信息，并在获取完成后向所述第一接入节点发送切换完成消息。
进一步地，所述第二接入节点获取所述终端的通信对端的身份标识和位置标识的映射信息后，向所述通信对端接入的接入节点发送更新所述终端位置标识的通知，携带所述终端的身份标识和新的位置标识；
所述通信对端接入的接入节点收到所述通知后，更新保存的所述终端的所述映射信息。
进一步地，所述第二接入节点通过接入网与所述终端建立连接，在收到所述接入网发送的切换完成消息后，设置切换完成定时器，在所述切换完成定时器到达定时周期时，向所述第一接入节点发送切换完成消息。
进一步地，所述第二接入节点与所述终端建立连接后，在所述切换完成定时器到达定时周期之前，收到所述终端发往通信对端的数据报文时，根据所述数据报文中通信对端的身份标识，如本地查询不到所述通信对端的位置标识，则向所述通信对端归属地ILR或切出一侧的第一接入节点发起查询，以获取所述通信对端的位置标识。
进一步地，所述第一接入节点收到所述切换响应消息后，与所述第二接入节点建立转发关系，在切换期间收到通信对端发往所述终端的数据报文后，通过所述转发关系转发给所述第二接入节点；
所述第二接入节点在所述切换完成定时器到达定时周期之前，收到所述第一接入节点转发的数据报文后，根据所述数据报文中通信对端的身份标识和位置标识，获取所述通信对端的映射信息。
本发明还提供了一种接入节点，应用于身份标识和位置分离网络，包括对端信息存储单元和报文收发单元，
所述对端信息存储单元用于，将接入的所有终端的通信对端的身份标识和位置标识的映射信息保存在本地；
所述报文收发单元用于，与切入本接入节点的终端建立连接后，接收所述终端发往通信对端的数据报文，根据数据报文中所述通信对端的身份标识，如本地查询不到所述通信对端的身份标识和位置标识的映射信息，则向所述通信对端归属地身份位置寄存器(ILR)或所述终端切入前的原接入节点发起查询，以获取所述通信对端的映射信息并保存在本地。
进一步地，所述报文收发单元用于，向所述ILR或原接入节点发起查询的同时，将所述终端发往所述通信对端的数据报文发送给所述ILR或所述原接入节点进行转发。
进一步地，所述报文收发单元用于，在获取所述通信对端的映射信息后，根据获取的所述通信对端的映射信息，将所述终端发往所述通信对端的数据报文转发至所述通信对端接入的接入节点。
进一步地，所述接入节点还包括与所述报文收发单元相连的位置标识分配及通知单元，
所述报文收发单元用于，收到所述终端发往通信对端的数据报文，获取所述通信对端的映射信息并保存在本地时，传输给所述位置标识分配及通知单元；
位置标识分配及通知单元用于，为切入本接入节点的终端分配新的位置标识后，在收到所述报文收发单元传输的所述通信对端的所述映射信息时，通知所述通信对端更新所述终端的位置标识，携带所述终端的身份标识和新的位置标识。
本发明还提供了另一种接入节点，应用于身份标识和位置分离网络，包括对端信息存储单元和报文收发单元，
所述对端信息存储单元用于，将接入的所有终端的通信对端的身份标识和位置标识的映射信息保存在本地；
所述报文收发单元用于，与切入本接入节点的终端建立连接后，收到所述终端切入前的原接入节点转发的、通信对端发往所述终端的数据报文时，根据所述数据报文中所述通信对端的身份标识和位置标识，如本地未保存所述通信对端的身份标识和位置标识的映射信息，则将所述通信对端的所述映射信息保存在本地。
进一步地，所述接入节点还包括与所述报文收发单元相连的位置标识分配及通知单元，
所述报文收发单元用于，根据收到的所述数据报文将所述通信对端的所述映射信息保存在本地时，传输给所述位置标识分配及通知单元；
位置标识分配及通知单元用于，为切入本接入节点的终端分配新的位置标识后，在收到所述报文收发单元传输的所述通信对端的所述映射信息时，通知所述通信对端更新所述终端的位置标识，携带所述终端的身份标识和新的位置标识。
本发明产生的有益效果是：
1.本发明实现了基于网络的身份标识和位置分离框架下的移动性切换管理，结合移动通讯网络特点提出了简化的切换管理流程，提出了切换管理流程中优化的用户数据管理方法，明确了切换管理过程中各功能实体的功能分布和主要流程；
2.本发明不需要在网络设备如AN或者ILR中保留通讯对端表，不需要建立、保存和维护通信对端表的信令交互及设备处理负荷；
3.改进了切换流程，AN不必按数据流方式转发数据报文，降低了AN数据报文转发的处理负荷。
附图说明
图1是本发明实施例的基于网络的身份标识和位置分离架构的网络拓扑示意图；
图2是本发明实施例的切换流程示意图；
图3是本发明实施例的MN发生切换后，MN发往CN的数据报文的转发流程示意图；
图4是本发明实施例的MN发生切换后，CN发往MN的数据报文的转发流程示意图；
图5是本发明实施例的基于LISP协议的身份标识和位置分离架构的网络拓扑示意图；
图6是本发明实施例的一体化网络的身份标识和位置分离架构的网络拓扑示意图。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本发明进行更详细的说明。
基于网络的身份标识和位置分离架构的提出，是将IP地址的标识身份和位置的双重功能进行分离，实现对移动性、多家乡性、IP地址动态重分配、减轻路由负载及下一代互联网中不同网络区域之间的互访等问题的支持。
基于网络的身份标识和位置分离架构(以下也称作本架构)的核心思想是：本架构网络中有两种标识类型，身份标识(Access Identifier，简称AID)和位置标识(Routing-Location Identifier，简称RID)。其中AID是为网络中每个用户终端分配的唯一的身份标识，在接入层使用，且在用户终端的移动过程中始终保持不变；本架构网络内部的用户终端间使用AID标识对端，用户终端间使用对端的AID进行通信。
图1示出了基于身份标识和位置分离架构的网络拓扑中与切换相关的主要网元，包括接入网、AN、身份位置寄存器(简称ILR)和传输网络等，文中将接入网之外的其他部分均视为骨干网的组成部分。其中：
接入网：用于为用户终端提供二层(物理层和链路层)接入服务。接入网可以是基站系统，如BSS(Base Station Subsystem，基站子系统)，RAN(Radio Access Network，无线接入网)，eNodeB(evolved Node B，演进的节点B)等，也可以是xDSL(Digital Subscriber Line，数字用户线)、AP(AccessPoint，无线访问接入点)等。
AN，是接入网与骨干网的边界节点，用于维护终端与骨干网的连接关系，为终端分配RID(根据该RID可以路由到该AN)，处理切换流程，处理登记注册流程，维护/查询通讯对端的AID-RID映射信息，封装、路由并转发送达用户终端或用户终端发出的数据报文。
ILR，用于完成对用户终端的登记注册，保存和维护用户终端的AID-RID映射信息，处理用户终端的位置查询。
传输网络，用于实现通过接入网接入的用户终端间以RID格式为源地址和目的地址的数据报文的路由和转发。
该网络的用户终端可以是移动节点、固定节点及游牧节点中的一种或多种。用户终端的所有通信都通过所在接入网的AN进行转发和管理。当用户终端开机或者发生位置变化时，将通过接入的AN向归属地ILR发起注册过程，这样归属地ILR中就保存了用户终端的实时AID-RID的映射信息。AN可以通过信令向ILR进行通信对端RID的查询。同一AN内，用户终端之间的数据报文直接转发给通信对端。位于不同AN的用户终端之间转发数据报文时，AN在转发接入本AN的终端发出的数据报文时封装该终端和通信对端的RID信息，通过传输网络进行路由转发；在接收到发往接入本AN的终端的数据报文时剥离RID信息后转发给该终端。
需要说明的是，在具体的基于身份标识和位置分离架构的网络中，上述网元可能具有不同的名称，如接入节点也可以称为接入服务器、接入交换路由器，身份位置寄存器也可以称为映射服务器，用户归属寄存器，用户归属服务器等。上述网元即可以对应到一个网元，也可以是多个网元的组合，如接入节点在LISP网络中包含了ETR和ITR的功能。上述网元应以其完成的功能来识别。
下面将结合附图和具体实施例对上述网络架构下终端切换管理的实现方法作进一步详细描述。
如图2所示，本实施例的移动节点在移动过程中发生切换的流程主要包括以下步骤：
步骤201.MN当前接入的源接入网向切出一侧的AN1发起切换请求，携带了目标接入网及用户终端的标识信息，如MN的AID；
步骤202.AN1收到切换请求消息后，根据其中目标接入网的信息找到切入一侧的AN2，向AN2发出切换请求消息，携带MN的标识信息；
AN1可根据配置的目标接入网与AN2的对应关系找到AN2。
步骤203.AN2收到切换请求消息后，与目标接入网交互，为MN分配无线资源，向AN1发出切换响应消息；
步骤204.AN1收到AN2发出的切换响应消息后，建立与AN1的数据转发关系，通过源接入网向MN发出切换命令；
步骤205.MN收到切换命令后，向目标接入网发起接入请求；
步骤206.目标接入网收到MN的接入请求，完成MN的接入处理后，向AN2发送切换完成消息，AN2建立到MN的连接，并将切换完成消息发送给AN1。
至此，MN完成到从AN1到AN2的切换。
此外，上述切换流程中，AN2在步骤203收到AN1的切换请求后，还将为该MN分配新的RID，在AN2中建立MN的AID与该新的RID的映射信息，并向MN归属地ILR发起更新映射信息的请求，更新ILR保存的MN的AID-RID映射信息。
本实施例的切换管理方法还包括在切换过程中，MN与之间CN的数据报文的转发处理。下面将结合附图和具体示例分别对切换期间MN发往CN、以及CN发往MN的数据报文的转发处理进行说明。
如图3所示，MN接入到AN2后，AN2对MN发往CN的数据报文的转发处理过程如下：
步骤301.AN2收到MN发往CN的数据报文时，根据数据报文中CN的AID获取CN的RID；
该步中，AN2可以通过以下方式获取CN的RID：
1.AN2根据数据报文中CN的AID在本地查询CN的AID-RID映射信息，其中，AN2通过接入的正在与CN通信的其它终端，可能在本地已保存有CN的AID-RID映射信息。
2.如AN2在本地没有查到CN的AID-RID映射信息，则从CN归属地ILR查询到CN的AID-RID映射信息并保存在本地。
3.如AN2在本地没有查到CN的AID-RID映射信息，则从AN1查询得到CN的AID-RID映射信息并保存在本地。
4.如AN2在本地没有查到CN的AID-RID映射信息，则在向AN1或CN的归属地ILR发起映射查询的同时，将所述数据报文转发给AN1或CN的归属地PTF；AN1或CN的归属地ILR收到所述数据报文后，根据数据报文中CN的AID将CN的AID-RID映射信息发给AN2。
AN1或CN的归属地PTF收到AN2发来的数据报文后，根据数据报文中CN的AID查询到对应的RID并封装在数据报文中，再通过传输网络转发给CN接入的AN。
AN2也可以在向AN1或CN的归属地PTF发起映射查询，并获取到CN的映射信息后，再由AN2将数据报文经传输网络转发给CN接入的AN。
步骤302.AN2获取CN的AID-RID映射信息后，在收到的MN发往CN的数据报文中封装CN的RID，通过传输网络发送至CN接入的AN；
步骤303.(该步骤与步骤302无先后顺序)AN2获取CN的AID-RID映射信息后，向CN发送更新通信对端位置标识通知，携带为MN分配的新的RID；CN接入的AN收到该通知后，根据其中MN的新的RID，更新保存的MN的AID-RID映射信息，并可返回成功响应；
步骤303.AN2在获取到所有CN的映射信息后，向AN1发送切换完成消息。
该步骤303中，AN2在收到目标接入网发送的切换完成消息后，可以设置切换完成定时器Tc，在Tc到时后AN2向AN1发出切换完成消息。在Tc期间，AN2获取MN的通信对端的AID-RID映射信息。
上述流程中，在切换过程中AN1无需再将MN与通信对端的通信关系信息(如通信对端表)发送给AN2，减少接入节点的信令负荷。
参见图4，MN发生切换过程中，CN发往MN的数据报文的转发处理过程如下：
步骤401.MN发生切换，AN1收到AN2发出的切换响应消息后，与AN2建立转发关系；
步骤402.在CN接入的AN更新MN的映射信息之前，仍将CN发往MN的数据报文发往AN1；
步骤403.AN1收到这些数据报文后，通过AN1与AN2之间建立的转发关系，将数据报文转发给AN2；
具体的，AN1与AN2之间可采用隧道封装方式进行数据转发。
步骤404.AN2收到这些数据报文后，发送给MN；
AN2可以缓存收到的数据报文，待建立与MN的连接后，发给MN；
步骤405.AN2收到AN1转发的来自CN接入的AN的数据报文时，根据数据报文中的CN的标识信息向CN发送更新通信对端位置标识通知，携带为MN分配的新的RID；CN接入的AN收到该通知后，根据其中MN的新的RID，更新保存的MN的AID-RID映射信息(该步骤与步骤604并无前后顺序关系)
步骤406.CN接入的AN更新了保存的MN的映射信息后，在收到CN发往MN的数据报文时，在数据报文中封装MN的新的RID，通过传输网络发往AN2；
步骤407.AN2收到这些数据报文后，发送给MN；
AN2发出切换完成消息、并完成AN1转发的数据报文的接收后，删除与AN1之间的转发关系。AN1收到AN2的切换完成消息并转发完成发送给MN的数据报文后，删除与AN2的转发关系，删除MN的相关信息，对MN的每一通信对端，如该通信对端没有与接入AN1的其他终端通信，则删除该通信对端的映射路由信息。
可选地，AN1或AN2可以在收到或发出切换完成消息时，设置删除定时器，待删除定时器到时后，AN1或AN2删除建立的转发关系，并通知对方删除转发关系。
上述流程中，还包括AN2在AN1没有传递通信对端表的情况下，如何获取MN的通信对端的映射信息，以及如何将MN的新的位置标识或映射信息通知通信对端接入的AN的实现方法。
以上的几个处理，包括：AN2在MN切入后转发MN发送的数据报文时再查询得到CN的映射信息；以及AN2收到AN1转发的数据报文时将MN更新后的映射信息通知CN接入的AN等，可以分别运用，不限定在同一个流程中。
上述实施例中，是以基于网络的身份标识和位置分离架构为例进行说明。其中，本发明技术方案所基于的网络架构可以是LISP(Locator/IDSeparation Protocol，地址身份分离协议)+ALT(Alternative Logical Topology，备选逻辑拓扑)、或者是一体化网络等。本发明上述实施例中的具体实施步骤在这些网络架构中均可适用。
如图5所示为LISP+ALT网络架构的示意图，其中，终端主机(host)的EID(Endpoint Identifiers，终端标识符)对应于AID，RLOC(RoutingLocators，路由地址)对应于RID。而相当于ETR(Egress Tunnel Router，出口隧道路由器)/ITR(Ingress Tunnel Router，入口隧道路由器)的功能合体本发明的AN，并且ETR和ITR还具有对应本发明实施方案中的身份位置寄存器的功能。
本实施例的网络架构中，LISP系统引入了隧道路由(Tunnel Routers)，终端在发出数据包时封装LISP，并且在传递到目的地前对数据包进行解封装。两个网络的终端之间进行端到端的包交换过程中，ITR为每个包封装一个新LISP头，在ETR剥去新头。该操作过程对应于本发明中，AN将终端的数据报文进行标识封装后在骨干网中传输，在接收到发往终端的数据报文后，进行解封装后再发送给终端。
在LISP数据包中“外层报头”的IP地址是RLOCs。ITR执行EID-to-RLOC查找以确定到ETR的路由路径，ETR以RLOC作为它的一个地址。该操作对应于第一或第二实施例中，ASN在终端发出的数据报文中封装RID路由信息，通过广义转发平面路由转发到目的RID指向的通信对端所在的ASN的步骤。
ALT作为Internet中的一个拓扑结构，由LISP系统中定义的方式标识为有特定功能的平面，相当于第一或第二实施例中的骨干网中的映射转发平面。
如图6所示为一体化网络的网络架构示意图，其中接入路由器对应于本发明技术方案中的AN，映射服务器对应于本发明技术方案中的身份位置寄存器，接入标识对应于RID，交换路由标识对应于RID。该一体化网络与本发明所基于的网络架构的区别在于，映射服务器不具有数据报文转发功能，即无法解决本地查询不到RID的首报文转发问题，但该问题与本发明的切换流程并无直接联系。
此外，本发明还提供了一种接入节点，应用于身份标识和位置分离网络，包括对端信息存储单元和报文收发单元，
对端信息存储单元用于，将接入的所有终端的通信对端的身份标识和位置标识的映射信息保存在本地；
报文收发单元用于，与切入本接入节点的终端建立连接后，接收终端发往通信对端的数据报文，根据数据报文中通信对端的身份标识，如本地查询不到通信对端的身份标识和位置标识的映射信息，则向通信对端归属地身份位置寄存器(ILR)或终端切入前的原接入节点发起查询，以获取通信对端的映射信息并保存在本地。
进一步地，报文收发单元用于，向ILR或原接入节点发起查询的同时，将终端发往通信对端的数据报文发送给ILR或原接入节点进行转发。
进一步地，报文收发单元用于，在获取通信对端的映射信息后，根据获取的通信对端的映射信息，将终端发往通信对端的数据报文转发至通信对端接入的接入节点。
进一步地，接入节点还包括与报文收发单元相连的位置标识分配及通知单元，
报文收发单元用于，收到终端发往通信对端的数据报文，获取通信对端的映射信息并保存在本地时，传输给位置标识分配及通知单元；
位置标识分配及通知单元用于，为切入本接入节点的终端分配新的位置标识后，在收到报文收发单元传输的通信对端的映射信息时，通知通信对端更新终端的位置标识，携带终端的身份标识和新的位置标识。
本发明还提供了另一种接入节点，应用于身份标识和位置分离网络，包括对端信息存储单元和报文收发单元，
对端信息存储单元用于，将接入的所有终端的通信对端的身份标识和位置标识的映射信息保存在本地；
报文收发单元用于，与切入本接入节点的终端建立连接后，收到终端切入前的原接入节点转发的、通信对端发往终端的数据报文时，根据数据报文中通信对端的身份标识和位置标识，如本地未保存通信对端的身份标识和位置标识的映射信息，则将通信对端的映射信息保存在本地。
进一步地，接入节点还包括与报文收发单元相连的位置标识分配及通知单元，
报文收发单元用于，根据收到的数据报文将通信对端的映射信息保存在本地时，传输给位置标识分配及通知单元；
位置标识分配及通知单元用于，为切入本接入节点的终端分配新的位置标识后，在收到报文收发单元传输的通信对端的映射信息时，通知通信对端更新终端的位置标识，携带终端的身份标识和新的位置标识。
综上所述，本发明具有如下特点：
切入一侧的AN可以在收到MN发往CN的数据报文时，通过本地查询，或者向CN的归属地ILR或切出一侧的AN查询CN的映射路由信息，以获取CN的映射信息，切换过程中，切出一侧的AN无需再将通信对端表传递给切入一侧的AN，避免在切换过程中AN出现信令突发；
本发明改进了切换流程，使得AN无需按数据流方式转发数据报文，避免了数据流建立、数据流映射以及数据流通断监测等处理，减轻了AN的处理负荷；
此外，通过切出一侧的AN与切入一侧的AN之间建立的转发关系，解决了切换过程中数据报文转发处理的问题，避免在切换过程中出现报文丢弃等。

Claims (21)

1.一种信息获取方法，应用于身份标识和位置分离网络中获取通信对端的映射信息，其特征在于，包括：
终端发生切换，与切入一侧的第二接入节点建立连接后，向通信对端发送数据报文；
所述第二接入节点收到所述终端发往通信对端的数据报文后，根据所述数据报文中通信对端的身份标识在本地查询所述通信对端的身份标识和位置标识的映射信息，如本地查询不到所述通信对端的身份标识和位置标识的映射信息，则向所述通信对端归属地身份位置寄存器(ILR)或切出一侧的第一接入节点发起查询，以获取所述通信对端的映射信息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端发生切换前，包括：
所述终端与所述通信对端建立通信时，所述第一接入节点将所述终端的所有通信对端的身份标识和位置标识的映射信息保存在本地。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
终端在接入所述网络时，所述终端接入的接入节点向所述终端归属地ILR登记所述终端的身份标识和位置标识的映射信息；
所述终端归属地ILR保存所述终端的所述映射信息。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，
终端的所述映射信息发生变化时，所述终端接入的接入节点通知所述终端归属地ILR，携带所述终端的新的映射信息；
所述终端归属地ILR收到所述通知后，根据所述终端的新的映射信息更新保存的所述终端的所述映射信息。
5.一种信息获取方法，应用于身份标识和位置分离网络中获取通信对端的映射信息，其特征在于，包括：
终端发生切换，切入一侧的第二接入节点与终端建立连接后，向切出一侧的第一接入节点发送切换响应消息；
所述第一接入节点收到所述切换响应消息后，与所述第二接入节点建立转发关系，在切换期间收到通信对端发往所述终端的数据报文后，通过所述转发关系转发给所述第二接入节点；
所述第二接入节点收到所述第一接入节点转发的数据报文后，根据所述数据报文中通信对端的身份标识和位置标识，获取所述通信对端的映射信息。
6.一种信息获取方法，应用于身份标识和位置分离网络中获取通信对端的映射信息，其特征在于，包括：
接入节点将接入的所有终端的通信对端的身份标识和位置标识的映射信息保存在本地；
终端发生切换，切入一侧的接入节点在接收到所述终端发往通信对端的数据报文时，根据所述数据报文中的通信对端的身份标识在本地查询所述通信对端的身份标识和位置标识的映射信息，
如本地查询不到所述通信对端的身份标识和位置标识的映射信息，则向所述通信对端归属地身份位置寄存器(ILR)或切出一侧的第一接入节点发起查询，以获取所述通信对端的映射信息。
7.一种信息通知方法，其特征在于，应用于身份标识和位置分离网络中通知通信对端更新终端位置标识，该方法包括：
终端发生切换，切入一侧的第二接入节点为所述终端分配新的位置标识，终端与所述第二接入节点建立连接后，向通信对端发送数据报文；
所述第二接入节点收到所述终端发往通信对端的数据报文后，根据所述数据报文中通信对端的身份标识在本地查询所述通信对端的身份标识和位置标识的映射信息，如本地查询不到所述通信对端的位置标识，则向所述通信对端归属地ILR或切出一侧的第一接入节点查询，以获取所述通信对端的位置标识；
所述第二接入节点根据获取到的所述通信对端的位置标识，向所述通信对端接入的一个或多个接入节点发送更新所述终端位置标识的通知，携带所述终端的身份标识和新的位置标识。
8.一种信息通知方法，其特征在于，应用于身份标识和位置分离网络中通知通信对端更新终端位置标识，该方法包括：
终端发生切换，切入一侧的第二接入节点为所述终端分配新的位置标识，并向切出一侧的第一接入节点发送切换响应消息；
所述第一接入节点收到所述切换响应消息后，与所述第二接入节点建立转发关系，在切换期间收到通信对端发往所述终端的数据报文后，通过所述转发关系转发给所述第二接入节点；
所述第二接入节点收到所述第一接入节点转发的数据报文后，根据所述数据报文中通信对端的身份标识和位置标识，向所述通信对端发送更新所述终端位置标识的通知，携带所述终端的身份标识和新的位置标识。
9.一种切换过程中数据报文的转发方法，其特征在于，应用于身份标识和位置分离网络，包括：
终端发生切换，切入一侧的第二接入节点为所述终端分配新的位置标识，终端与所述第二接入节点建立连接后，向通信对端发送数据报文；
所述第二接入节点收到所述终端发往通信对端的数据报文后，根据所述数据报文中通信对端的身份标识在本地查询所述通信对端的身份标识和位置标识的映射信息，如本地查询不到所述通信对端的位置标识，则向所述通信对端归属地ILR或切出一侧的第一接入节点发起查询，以获取所述通信对端的位置标识；
所述第二接入节点根据获取的所述通信对端的位置标识，将所述数据报文转发至所述通信对端接入的接入节点。
10.一种切换过程中数据报文的转发方法，其特征在于，应用于身份标识和位置分离网络，包括：
终端发生切换，切入一侧的第二接入节点为所述终端分配新的位置标识，终端与所述第二接入节点建立连接后，向通信对端发送数据报文；
所述第二接入节点收到所述终端发往通信对端的数据报文后，根据所述数据报文中通信对端的身份标识在本地查询所述通信对端的身份标识和位置标识的映射信息，如本地查询不到所述通信对端的位置标识，则向所述通信对端归属地ILR或切出一侧的第一接入节点发起查询，以获取所述通信对端的位置标识，同时，将所述数据报文转发给所述通信对端归属地ILR或所述第一接入节点；
所述通信对端归属地ILR或所述第一接入节点根据所述数据报文中所述通信对端的身份标识查到所述通信对端的位置标识后，将所述数据报文转发至所述通信对端接入的接入节点。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，
所述通信对端归属地ILR或所述第一接入节点收到所述查询后，将所述通信对端的身份标识和位置标识的映射信息返回给所述第二接入节点；
所述第二接入节点收到所述通信对端的所述映射信息后保存在本地，后续再接收到所述终端发往所述通信对端的数据报文时，根据所述通信对端的所述映射信息将所述数据报文转发至所述通信对端接入的接入节点。
12.一种切换方法，其特征在于，应用于身份标识和位置分离网络，包括：
终端从第一接入节点切换到第二接入节点，所述第二接入节点收到所述第一节点发送的切换请求后，为所述终端分配新的位置标识，向所述第一接入节点发送切换响应；
所述第一接入节点收到所述切换响应后，向所述终端发送切换命令；所述终端收到所述切换命令后，向所述第二接入节点发起接入请求；
所述第二接入节点收到所述终端发起的接入请求与所述终端建立连接后，获取所述终端的通信对端的身份标识和位置标识的映射信息，并在获取完成后向所述第一接入节点发送切换完成消息；
所述第二接入节点通过接入网与所述终端建立连接，在收到所述接入网发送的切换完成消息后，设置切换完成定时器，所述第二接入节点与所述终端建立连接后，在所述切换完成定时器到达定时周期之前，收到所述终端发往通信对端的数据报文时，根据所述数据报文中通信对端的身份标识在本地查询所述通信对端的身份标识和位置标识的映射信息，如本地查询不到所述通信对端的位置标识，则向所述通信对端归属地ILR或切出一侧的第一接入节点发起查询，以获取所述通信对端的位置标识。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于：
所述第二接入节点获取所述终端的通信对端的身份标识和位置标识的映射信息后，向所述通信对端接入的接入节点发送更新所述终端位置标识的通知，携带所述终端的身份标识和新的位置标识；
所述通信对端接入的接入节点收到所述通知后，更新保存的所述终端的所述映射信息。
14.如权利要求12或13所述的方法，其特征在于：
在所述切换完成定时器到达定时周期时，向所述第一接入节点发送切换完成消息。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于：
所述第一接入节点收到所述切换响应消息后，与所述第二接入节点建立转发关系，在切换期间收到通信对端发往所述终端的数据报文后，通过所述转发关系转发给所述第二接入节点；
所述第二接入节点在所述切换完成定时器到达定时周期之前，收到所述第一接入节点转发的数据报文后，根据所述数据报文中通信对端的身份标识和位置标识，获取所述通信对端的映射信息。
16.一种接入节点，应用于身份标识和位置分离网络，其特征在于，包括对端信息存储单元和报文收发单元，
所述对端信息存储单元用于，将接入的所有终端的通信对端的身份标识和位置标识的映射信息保存在本地；
所述报文收发单元用于，与切入本接入节点的终端建立连接后，接收所述终端发往通信对端的数据报文，根据数据报文中所述通信对端的身份标识在本地查询所述通信对端的身份标识和位置标识的映射信息，如本地查询不到所述通信对端的身份标识和位置标识的映射信息，则向所述通信对端归属地身份位置寄存器(ILR)或所述终端切入前的原接入节点发起查询，以获取所述通信对端的映射信息并保存在本地。
17.如权利要求16所述的接入节点，其特征在于，
所述报文收发单元用于，向所述ILR或原接入节点发起查询的同时，将所述终端发往所述通信对端的数据报文发送给所述ILR或所述原接入节点进行转发。
18.如权利要求16所述的接入节点，其特征在于，
所述报文收发单元用于，在获取所述通信对端的映射信息后，根据获取的所述通信对端的映射信息，将所述终端发往所述通信对端的数据报文转发至所述通信对端接入的接入节点。
19.如权利要求16所述的接入节点，其特征在于，
所述接入节点还包括与所述报文收发单元相连的位置标识分配及通知单元，
所述报文收发单元用于，收到所述终端发往通信对端的数据报文，获取所述通信对端的映射信息并保存在本地时，传输给所述位置标识分配及通知单元；
位置标识分配及通知单元用于，为切入本接入节点的终端分配新的位置标识后，在收到所述报文收发单元传输的所述通信对端的所述映射信息时，通知所述通信对端更新所述终端的位置标识，携带所述终端的身份标识和新的位置标识。
20.一种接入节点，应用于身份标识和位置分离网络，其特征在于，包括对端信息存储单元和报文收发单元，
所述对端信息存储单元用于，将接入的所有终端的通信对端的身份标识和位置标识的映射信息保存在本地；
所述报文收发单元用于，与切入本接入节点的终端建立连接后，收到所述终端切入前的原接入节点转发的、通信对端发往所述终端的数据报文时，根据所述数据报文中所述通信对端的身份标识和位置标识在本地查询所述通信对端的身份标识和位置标识的映射信息，如本地未保存所述通信对端的身份标识和位置标识的映射信息，则将所述通信对端的所述映射信息保存在本地。
21.如权利要求20所述的接入节点，其特征在于，
所述接入节点还包括与所述报文收发单元相连的位置标识分配及通知单元，
所述报文收发单元用于，根据收到的所述数据报文将所述通信对端的所述映射信息保存在本地时，传输给所述位置标识分配及通知单元；
位置标识分配及通知单元用于，为切入本接入节点的终端分配新的位置标识后，在收到所述报文收发单元传输的所述通信对端的所述映射信息时，通知所述通信对端更新所述终端的位置标识，携带所述终端的身份标识和新的位置标识。
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