专利名称：一种r3重锚定过程中实现数据无损传输的方法
技术领域：
本发明涉及WiMAX技术，特别涉及一种R3重锚定(R3Re-anchor)过程中实现数据无损传输的方法。
背景技术：
现有WiMAX网络架构体系如图1所示，包括MS(Mobile Station，移动台)、ASN(Access Service Network，接入服务网络)和CSN(Connectivity ServiceNetwork，连接服务网络)，其中MS为移动用户终端设备，用户使用该设备接入WiMAX网络；ASN包括BS(Base Station，基站)和ASN-GW(Access Service Network GateWay，接入服务网络网关)等，用于为WiMAX终端设备提供无线接入服务的网络功能集合。如基于所述BS提供BS和MS的连接、无线资源管理、测量与功率控制、空中接口数据的压缩与加密等功能；基于所述ASN-GW，为MS认证、授权和计费功能提供代理(Proxy)功能、支持NSP的网络发现和选择、为MSS提供L3信息的Relay功能(如IP地址分配消息的中继)、无线资源管理等功能。为完成上述功能，BS和ASN-GW包括如下功能实体(Functional Entity)物理/媒体访问控制功能实体(PHY/MAC Function)、数据通道控制功能实体(DP Function，简写为DP Function)、切换控制功能实体(HO Function)和外部代理HA(Foreign Agent)功能实体等。
CSN用于为WiMAX终端提供IP连接服务，如为MS分配IP地址、提供互联网接入、提供AAA Proxy或者服务、提供基于用户的授权控制、提供ASN到CSN的隧道，相当于移动IP技术中的家乡代理(Home Agent，HA)、提供WiMAX用户的计费以及运营商之间的结算、漫游情况下CSN之间的隧道、不同ASN之间的切换，以及各种WiMAX服务(如基于位置的业务、多媒体多播和广播业务、IP多媒体子系统业务)等。
其中，终端的移动性所涉及到的不同功能实体之间的接口包括基站之间的R8接口，基站与ASN-GW(Access Service Network Gateway)之间的R6接口，ASN-GW之间的R4接口，ASN-GW与CSN之间的R3接口。
MS在两个基站之间移动时，涉及的接口切换可能是R8切换移动台在连接到同一个ASN-GW上的两个基站之间进行切换。切换结束后，服务基站仍为抛锚点(Anchor)基站，切换前的数据通路不改变，在两个基站之间增加了一个R8的数据通路；R6切换移动台在连接到同一个ASN-GW上的两个基站之间进行切换。切换结束后，目标基站成为了抛锚点基站，并且切换前的服务基站与ASN-GW之间的R6数据通路断开，建立新的目标基站与ASN GW之间的R6数据通路；R4切换移动台在连接到不同ASN-GW上的两个基站之间进行切换。切换结束后，服务ASN-GW仍为抛锚点ASN-GW，切换前的数据通路不改变，在两个ASN-GW之间增加了一个R4的数据通路，如图2所示，切换前的ServingASN-GW1同时为AnchorASN-GW，切换前的数据通路为粗黑点划线，切换后的数据通路为粗黑实线，切换前后的Anchor ASN-GW没有改变；ServingASN-GW1和Target ASN-GW2可能位于同一个ASN网络，也可能位于不同的ASN网络；R3切换移动台在连接到不同ASN-GW上的两个基站之间进行切换。切换结束后，目标ASN-GW成为抛锚点(Anchor)ASN-GW，并且切换前的服务ASN-GW与HA之间的R3数据通路断开，建立新的目标ASN-GW与HA之间的R3数据通路，如图3所示，切换前的Serving ASN-GW1为AnchorASN-GW，切换后的Target ASN-GW2为Anchor ASN-GW，切换前的数据通路为粗黑点划线，切换后的数据通路为粗黑实线，切换前后的Anchor ASN-GW发生改变；ServingASN-GW1和TargetASN-GW2可能位于同一个ASN网络，也可能位于不同的ASN网络。
在当前的WiMAX通信系统中，在MS完成了R4切换后，ASN网络可能根据一些条件决定把Target ASN-GW重定位(Relocate)为Anchor ASN GW，同时断开Serving ASN-GW和Target(Anchor)ASN GW之间的R4数据通路以及Serving ASN GW与HA之间的R3数据通路，并建立Target ASN-GW与HA之间的R3数据通路，该过程被称为R3Re-anchor过程，在这个过程中，MS的客户端需要提取该Target/Anchor ASN-GW的转交地址(Care ofAddress，CoA，该地址可以是AnchorASN-GW的FA地址，也可以是MS的地址，如果是第二种情况，那么FA这个功能就被包含在MS中)并登记到HA，HA根据更新后的转交地址CoA发送MS的数据流，如图4所示，R3Re-anchor前的数据通路为粗黑点划线，Serving ASN-GW1为Anchor ASN-GW，R3Re-anchor后的数据通路为粗黑实线，Target ASN-GW2变为Serving ASN-GW和AnchorASN-GW。
在当前的WiMAX系统中，无论是基于IPv4协议下的PMIP(Proxy MobileInternet Protocol，代理移动网络协议)和CMIP(Client Mobile Internet Protocol，客户端移动网络协议)协议，还是基于IPv6协议下的CMIP协议，R3Re-anchor过程的触发都包括两种情况其一为MS移动性事件触发的网络初始化R3Re-anchor过程；其二为网络资源优化事件触发的网络初始化R3 Re-anchor过程，因此，现有R3 Re-anchor的过程一般包括六种情况，下面举例进行说明。
一、基于PMIPv4协议的MS移动性事件触发的网络初始化R3 Re-anchor过程如图5所示，需要说明的是，Serving DP Function和Serving FA可能同时位于Serving ASN-GW1上，也可能位于不同的网络实体中，同样，Target DPFunction和Target FA可能同时位于TargetASN-GW2上，也可能位于不同的网络实体中，Serving DP Function和Target DP Function之间的数据通路可能建立在一个ASN网络中(Inter-ASN)，也可能建立在不同的ASN之间(Intra-ASN)。R3 Re-anchor包括如下步骤1-3、新的intra-ASN数据通路和MIP上下文的交互过程；
参阅图4，其中箭头1代表R3，箭头2代表inter/intra-ASN数据通路，箭头3代表intra-ASN在一个inter/intra-ASN切换完成后建立的intra-ASN数据通路。为了最小化切换延迟和减少R3切换过程中的包丢失，需要建立一个临时的R4数据前向通路。
4a-4c、ASN移动触发流程；在基于MS移动事件的无线资源管理(RRM)的情况下，R3重定位请求(R3 Relocate Request)不会直接从RRM控制器(Controller)发送给PMIP移动性管理器，而是必须通过一个执行网络资源管理的ASN功能实体(ASNFunctional Entity)发送给PMIP客户端(PMIP Client)，PMIP Client接收到R3移动性切换触发(包含MSS ID和目标FA的地址)后，将初始化一个FARe-anchoring的过程。当PMIP Client成功的接收到了R3 Relocate Request后，将返回给ASN Functional Entity一个R3 Relocate Confirm。当R3切换完成后，另外一个状态域为Successful的R3 Relocate Response将在第9步被发送。
5-8、MIP上下文更新过程；目标FA的地址作为R3 Relocate Response的一部分被提供。PMIP Client向目标FA发送MIP注册请求(MIP registration request)，该FA将MIP注册请求转发给HA来更新MS绑定的转交地址。在成功的注册后，生成新的R3MIP上下文，并且所有相应的数据流根据MS绑定的转交地址被直接发送到目标FA。如果一个MS被分配了多个IP地址，那么所有的R3会话将通过在每个R3会话中发送MIP注册更新被重定位。
9-10、Intra-NAP上下文更新过程；由R3 Relocate Response消息向ASN Functional Entity告知R3重定位成功。在不成功的切换情况下，ASN Functional Entity也被告知，这样才能恢复到旧的状态。成功的R3 Relocate Response通知ASN Functional EntityR4前向隧道可以被删除了。
二、基于CMIPv4协议的MS移动性事件触发的网络初始化R3Re-anchor过程如图6所示，包括如下步骤1-2、旧的ASN和MIP上下文的交互过程；其中，箭头1代表intra-ASN数据通路；箭头2代表FA到HA的MIP上下文，该上下文在切换前就已建立好；3、Inter-ASN移动性触发R3切换由ASN Functional Entity初始化；4、接收到R3移动性切换触发后，目标FA将发送移动广播(MobilityAdvertisement)给MS；5-6、MIP上下文更新HA上将产生新的MS绑定的FA地址；7、R3切换成功后目标FA将相应发送给ASN Functional Entity一个R3Relocate Response；在切换不成功的情况下，ASN Functional Entity也被告知，以恢复旧的状态。
8-10、建立新的Intra-ASN隧道伴随着R3Re-anchoring，新的inta-ASN数据通路将被建立起来。
Intra-ASN-GW在接收了R3 Relocate Response后，旧的intra-ASN Data Path资源将被释放/更新，新的R3链路移动性上下文将被获得。
三、基于CMIPv6协议的MS移动性事件触发的网络初始化R3 Re-anchor过程如图7所示，其中，接入路由器(Access Router，AR)承担数据路由功能，包括如下步骤1-2、旧的接入路由器和MIPv6上下文箭头1和2分别代表旧的intra-ASN数据通路和在切换前建立的接入路由器到HA MIPv6的上下文；3、Inter/Intra-ASN移动性触发R3切换由ASN Functional Entity触发。为了表示成功的接收了重定位请求，一个R3 Relocate confirm被返回到intra-ASN functional entity；4、在接收了R3移动性重定位触发后，目标Access Router发送路由器广播(Router Advertisement)给MS；5-7、MIP上下文更新产生新的在HA上的绑定表；
8、AR接收到绑定更新确认消息(注意，该步骤的细节还需要被确定)9、Inter-ASN上下文更新当R3切换成功后，Intra-ASN Functional entity被R3 Relocate Response告知。在切换不成功的情况下，Intra-ASN FunctionalEntity也被告知，以恢复旧的状态；10-11、建立新的Intra-ASN隧道与R3Re-anchoring一起，新的intra-ASNData Path需要被建立起来；12、在成功的R3 Relocate后，旧的在服务和目标Access Router之间的ASNData Path可以被释放。
当ASN Functional Entity(或者intra-ASN Functional Entity)收到R3Relocate Response后，如果此时R3 Relocate Response中的状态域(status field)为Successful，则表示R3 Re-anchor成功，于是旧的R4数据通路将被释放；如果此时状态域是Unsuccessful，那么旧的R4数据通路将被保持。
但是，在R3 Re-anchor成功的情况下，如果在Anchor Data Path Function还没有把它缓存的数据全部发送给Target Data Path Function之前，ASNFunction Entity就接收到了R3 Relocate Response消息，这时候R4数据通路将被断开，于是Anchor Data Path Function中的数据就丢失了。
在R3 Re-anchor的过程中，当新的R3数据通路建立起来后，一旦ASN功能实体收到R3 Relocate Response原语，那么R4数据通路就会立即被断开，这时候原来的Serving(Anchor)ASN GW中的缓存的数据可能还没有全部被发给Target ASN-GW，在这种情况下，原来的Serving(Anchor)ASN-GW中缓存的数据就丢失了，不能保证在R3 Re-anchor过程中数据的完整性。
发明内容
本发明提供一种WiMAX系统中实现移动台无损切换的方法，以解决现有WiMAX系统中发生R3 Re-anchor时，无法完全避免移动台数据丢失的问题。
一种R3重锚定过程中实现数据无损传输的方法，包括如下步骤
A、家乡代理HA提取通过新建的R3链路发送给目标数据通道控制功能实体Target DP Function的第一个数据包的序列号，并将该序列号发送给TargetDP Function；B、Target DP Function通过R4链路从锚定数据通道控制功能实体AnchorDP Function接收完所述序列号之前的数据包后触发断开所述R4链路。
所述步骤B中具体包括如下步骤Target DP Function确定应该从Anchor DP Function接收的最后一个数据包的序列号为所述序列号减1；Target DP Function通过所述R4链路从Anchor DP Function接收到对应所述序列号减1的数据包后触发断开所述R4链路。
或者，所述步骤B中具体包括如下步骤Target DP Function将所述序列号发送给Anchor DP Function进行数据传输查询；Anchor DP Function确认通过所述R4链路向Target DP Function发送完对应该序列号减1的数据包后，向Target DP Function返回查询响应；Target DP Function收到查询响应后触发断开所述R4链路。
当采用IPv4协议时，所述步骤A具体包括如下步骤HA将携带所述序列号的注册响应消息发送给目标外地代理Target FA；Target FA将所述序列号携带在触发断开所述R4链路的消息中发送给Target DP Function。
当采用PMIPv4协议时，所述步骤B中所述的触发断开所述R4链路具体包括B1-1、Target DP Function向Target FA返回断开所述R4链路的触发响应；B1-2、Target FA向客户端发送注册响应消息；B1-3、客户端向执行网络资源管理的接入服务网络功能实体ASNFunctional Entity发送重定位成功响应；
B1-4、ASN Functional Entity断开所述R4链路。
当采用CMIPv4协议时，所述步骤B中所述的触发断开所述R4链路具体包括B2-1、Target DP Function向Target FA返回断开所述R4链路的触发响应；B2-2、Target FA向ASN Functional Entity发送重定位成功响应；B2-3、ASN Functional Entity断开所述R4链路。
当采用IPv6协议时，所述步骤A具体包括如下步骤HA将携带所述序列号的绑定更新确认消息发送给目标接入路由TargetAR；Target AR将所述序列号携带在一个触发消息中发送给Target DP Function。
当采用CMIPv6协议时，所述步骤B中所述的触发断开所述R4链路具体包括如下步骤B3-1、Target DP Function向Target AR返回断开所述R4链路的触发响应；B3-2、Target AR向ASN Functional Entity发送重定位成功响应；B3-3、ASN Functional Entity断开所述R4链路。
本发明所述再一种R3重锚定过程中的数据无损传输实现方法，包括如下步骤a、Target DP Function通过新建的R3链路接收到来自HA的第一个数据包后，提取该第一个数据包的序列号；b、Target DP Function通过R4链路从锚定数据通道控制功能实体AnchorDP Function接收完所述序列号之前的数据包后触发断开所述R4链路。
所述步骤b中具体包括如下步骤Target DP Function确定应该从Anchor DP Function接收的最后一个数据包的序列号为所述序列号减1；Target DP Function通过所述R4链路从Anchor DP Function接收到对应所述序列号减1的数据包后触发断开所述R4链路。
或者，所述步骤b中具体包括如下步骤Target DP Function将所述序列号发送给Anchor DP Function进行数据传输查询；Anchor DP Function确认通过所述R4链路向Target DP Function发送完对应该序列号减1的数据包后，向Target DP Function返回查询响应；Target DP Function收到查询响应后触发断开所述R4链路。
当采用IPv4协议时，所述方法还包括Target FA收到HA的注册响应消息后，向Target DP Function发送触发断开所述R4链路的消息。
当采用PMIPv4协议时，所述步骤b中所述的触发断开所述R4链路具体包括如下步骤b1-1、Target DP Function向Target FA返回断开所述R4链路的触发响应；b1-2、Target FA向客户端发送成功注册响应消息；b1-3、客户端向ASN Functional Entity发送重定位成功响应；b1-4、ASN Functional Entity断开所述R4链路。
当采用CMIPv4协议时，所述步骤b中所述的触发断开所述R4链路具体包括如下步骤b2-1、Target DP Function向Target FA返回断开所述R4链路的触发响应；b2-2、Target FA向ASN Functional Entity发送重定位成功响应；b2-3、ASN Functional Entity断开所述R4链路。
当采用IPv6协议时，所述方法还包括Target AR收到HA发送的绑定更新确认消息后向Target DP Function发送断开所述R4链路的触发消息。
当采用CMIPv6协议时，所述步骤b中所述的触发断开所述R4链路具体包括如下步骤b3-1、Target DP Function向Target AR返回断开所述R4链路的触发响应；b3-2、Target AR ASN Functional Entity发送重定位成功响应；b3-3、ASN Functional Entity断开所述R4链路。
本发明的有益效果如下本发明所述技术方案可以保证在WiMAX系统中R3 Re-anchor过程中的数据完整性，避免了切换分组数据丢失的情况，提高了业务性能，并且简单实用。
图1为现有WiMAX网络架构体系图；图2为R4切换过程示意图；图3为R3切换过程示意图；图4为R3 Re-anchor过程示意图；图5为基于PMIPv4协议的MS移动性时间触发的网络初始化Re-anchor流程示意图；图6为基于CMIPv4协议的MS移动性时间触发的网络初始化Re-anchor流程示意图；图7为基于CMIPv6协议的MS移动性时间触发的网络初始化Re-anchor流程示意图；图8为本发明所述方法基于PMIPv4协议的实施例一流程图；图9为本发明所述方法基于CMIPv4协议的实施例二流程图；图10为本发明所述方法基于CMIPv6协议的实施例三流程图；图11为本发明所述方法基于PMIPv4协议的实施例四流程图；图12为本发明所述方法基于CMIPv6协议的实施例五流程图。
具体实施例方式
本发明为保证R3Re-anchor过程中数据的完整性，提出如下技术构思在断开R4数据通路之前，询问原来的Anchor DP Function是否已发完缓存的数据，如果没有发送完，则等待它发送完缓存的数据后再断开原来的R4数据通路；如果已发送完，则立即断开原来的R4数据通路，其中
在IPv4协议下，当Target FA接收到MIP registration Reply之后触发TargetData Path Function询问Anchor Data Path Function数据是否已发完，如果已发完，则再开始后面的流程，如果没有发完，则等待Anchor Data Path Function把缓存的数据发完后再进行后面的流程；在IPv6协议下，当Target AR接收到绑定更新确认(BU Confirmation)之后触发Target Data Path Function询问Anchor Data Path Function数据是否已发完，如果已发完，则再开始后面的流程，如果没有发完，则等待Anchor Data PathFunction把缓存的数据发完后再进行后面的流程。
为了实现上述技术构思，Anchor Data Path Function必须确认自己已经传完所有HA发给它的数据和缓存的数据，基于IPv4协议有如下实现方法在HA发送给Target FA的MIP Registration Reply消息中增加HA将要发送给Target DP Function的第一个数据包的序列号(假设为X)，然后HA成功发送MIP Registration Reply消息后，停止发送数据给Anchor DP Function，开始将数据发送给Target DP Function；当Target FA接收到MIP Registration Reply后，在8a步骤中的触发(Trigger)消息中携带该序列号X，以通知Target DP Function该序列号X，然后Target DPFunction再通过DP Status Request原语通知Anchor DP Function该序列号X，Anchor DP Function则确认需要发送给移动台的最后一个数据包的序列号为X-1；当Anchor DP Function成功发送了序列号为X-1的数据包后，Anchor DPFunction发送DP Status Response原语通知Target DP Function缓存的数据已发送完成。
上述方法的思路同样使用于基于IPv6协议下的流程，该方法仅是一个实施例，其他使Anchor Data Path Function确认传完所有HA发送的数据和缓存数据的方法都属于本发明的范围。
下面以具体实施例并结合附图详细说明
实施例一、基于PMIPv4协议的MS移动性事件触发的网络初始化R3Re-anchor优化方法如图8所示，步骤1-6与现有技术相同，详细描述参见背景技术部分对图5的描述，这里不再赘述，对比图5可见，本发明在现有PMIPv4协议的MS移动性事件触发的网络初始化R3 Re-anchor过程进行了如下优化7、HA向Target FA发送MIP Registration Reply消息，其中携带HA将要通过新建的R3链路发送给Target DP Function的第一个数据包的序列号X；8a、Target FA收到MIP Registration Reply后，向Target Data Path Function发送Trigger消息，其中携带序列号X；8b、当Target Data Path Function向Anchor Data Path Function发送DP StatusRequest原语，询问当前Anchor Data Path中缓存(Buffer)的数据是否已经发送完，其中携带序列号X；Anchor DP Function则确认需要发送给移动台的最后一个数据包的序列号为X-1，当前Anchor Data Path Function如果没有成功发送完序列号为X-1的数据包，则通过R4链路继续传输缓存的数据(Buffer Data Transfer)，并在发送完序列号为X-1的数据包后执行步骤8c；反之如果当前Anchor Data PathFunction如已经成功发送完序列号为X-1的数据包则直接执行步骤8c。
8c、当前Anchor Data Path Function给Target Data Path Function发送DPStatus Response原语，表示在Anchor Data Path中的数据已全部发送；8d、Target Data Path Function向Target FA发送Trigger消息，触发Target FA发送MIP Registration Reply消息；9、Target FA收到Target Data Path Function触发响应后，向Authenticator+PMIP Client发送携带注册成功信息的MIP Registration Reply消息；10、Authenticator+PMIP Client收到MIP Registration Reply消息后，向ASNFunction Entity发送Status Field域为Successful的R3 Relocate Response消息，通知缓存数据传输过程结束；
否则Target FA向Authenticator+PMIP Client发送携带注册失败信息的MIP Registration Reply消息，Authenticator+PMIP Client向ASN FunctionalEntity发送Status Field域为Unsuccessful的R3 Relocate Response消息，那么原来的R4数据通路将被保持。
ASN Function Entity收到Status Field域为Successful的R3 RelocateResponse消息后，再断开R4链路，之前的目标接入网关变为抛锚点接入网关，并继续步骤11和12，HA继续将该移动台的数据流通过新建的R3链路发送到Anchor ASN-GW的FA上，FA通过BS转发到移动台。如果R3 Relocate Response中的Status Field域为Unsuccessful，ASN Function Entity保留原来的R4数据通路。
上述优化步骤避免了R4链路在Anchor Data Path Function发送完缓存数据之前被断开，保证了在R3 Re-anchor的过程后，Target Data Path Function从Anchor Data Path Function获得该移动台的序列号X之前的数据包，从HA获得序列号X以及之后的数据包，保证了移动台接收数据的完整性。
实施例二、CMIPv4协议的MS移动性触发的网络初始化R3 Re-anchor优化方法如图9所示，步骤1-5与现有技术相同，详细描述参见背景技术部分对图5的描述，这里不再赘述，对比图6可见，本发明在现有CMIPv4协议的MS移动性时间触发的网络初始化R3 Re-anchor过程的基础上，增加或优化了如下步骤6、HA向Target FA发送MIP Registration Reply消息，其中携带HA将要通过新建的R3链路发送给Target DP Function的第一个数据包的序列号X；7a、Target FA收到MIP Registration Reply后，向Target Data Path Function发送Trigger消息，其中携带序列号X；7b、当Target Data Path Function向Anchor Data Path Function发送DP StatusRequest原语，询问当前Anchor Data Path中缓存(Buffer)的数据是否已经发送完，其中携带序列号X；Anchor DP Function则确认需要发送给移动台的最后一个数据包的序列号为X-1，当前Anchor Data Path Function如果没有成功发送完序列号为X-1的数据包，则通过R4链路继续传输缓存的数据(Buffer Data Transfer)，并在发送完序列号为X-1的数据包后执行步骤7c；反之如果当前Anchor Data PathFunction如已经成功发送完序列号为X-1的数据包则直接执行步骤7c。
7c、当前Anchor Data Path Function给Target Data Path Function发送DPStatus Response原语，表示在Anchor Data Path中的数据已全部发送；7d、Target Data Path Function向Target FA发送Trigger消息，触发Target FA发送MIP Registration Reply消息；8、Target FA收到Target Data Path Function触发响应后，向Authenticator+PMIP Client发送MIP Registration Reply消息；9、Authenticator+PMIP Client收到MIP Registration Reply消息后，向ASNFunction Entity发送Status Field域为Successful的R3 Relocate Response消息，通知缓存数据传输过程结束；ASN Function Entity收到Status Field域为Successful的R3 RelocateResponse消息后，再断开R4链路，之前的目标接入网关变为抛锚点接入网关，并继续步骤10-12，HA继续将该移动台的数据流通过新建的R3链路发送到Anchor ASN-GW的FA上，FA通过BS转发到移动台。如果R3 Relocate Response中的Status Field域为Unsuccessful，ASN Function Entity保留原来的R4数据通路。
实施例三、CMIPv6协议的MS移动性触发的网络初始化R3 Re-anchor优化方法在IPv6的情况下，当Target AR接收到绑定更新确认(BU Confirmation)之后触发Target Data Path Function询问Anchor Data Path Function数据是否已发完，如果已发完，则再开始后面的流程，如果没有发完，则等待Anchor DataPath Function把缓存的数据发完后再进行后面的流程。
如图10所示，步骤1-7与现有技术相同，详细描述参见背景技术部分对图7的描述，这里不再赘述，对比图7可见，本发明在现有CMIPv6协议的MS移动性时间触发的网络初始化R3 Re-anchor过程基础上，增加或优化了如下步骤8、HA向MS发送绑定通知(Binding Acknowledgement)的同时或之后，直接向Target AR、或通过其他网络实体向Target AR发送绑定更新确认(BUConfirmation)消息，其中携带序列号X；9a、Target AR收到MIP Registration Reply后，向Target Data Path Function发送Trigger消息，其中携带序列号X；9b、当Target Data Path Function向Anchor Data Path Function发送DP StatusRequest原语，询问当前Anchor Data Path中缓存的数据是否已经发送完，其中携带序列号X；Anchor DP Function则确认需要发送给移动台的最后一个数据包的序列号为X-1，当前Anchor Data Path Function如果没有成功发送完序列号为X-1的数据包，则通过R4链路继续传输缓存的数据(Buffer Data Transfer)，并在发送完序列号为X-1的数据包后执行步骤9c；反之如果当前Anchor Data PathFunction如已经成功发送完序列号为X-1的数据包则直接执行步骤9c。
9c、当前Anchor Data Path Function给Target Data Path Function发送DPStatus Response原语，表示在Anchor Data Path中的数据已全部发送；9d、Target Data Path Function向Target AR发送Trigger消息，触发Target AR发送R3 Relocate Response消息；10、Target AR收到Target Data Path Function触发响应后，向ASN FunctionEntity发送Status Field域为Successful的R3 Relocate Response消息，通知缓存数据传输过程结束；ASN Function Entity收到Status Field域为Successful的R3 RelocateResponse消息后，再断开R4链路，之前的目标接入网关变为抛锚点接入网关，并继续步骤11-13，HA继续将该移动台的数据流通过新建的R3链路发送到AnchorASN-GW的FA上，FA通过BS转发到移动台。如果R3 Relocate Response中的Status Field域为Unsuccessful，ASN Function Entity保留原来的R4数据通路。
综上所述三个实施例中，需要在基于IPv4和IPv6协议的WiMAX通信系统的R3 Re-anchor的过程中，增加询问Anchor Data Path Function是否已发送完所有数据的原语Data Path Status Request、和该查询的响应原语Data PathStatus Response，以及相应的Trigger消息，扩展现有MIP Registration Reply消息携带序列号X，并优化相关功能实体的处理流程。
这样，当目标FA(或者AR)收到MIP Registration Reply(或者BUConfirmation)后，触发目标Data Path Function给Anchor Data Path Function发送DP Status Request原语，询问Anchor Data Path中缓存的数据是否已经发送完，如果没有发送完，则继续传输缓存的数据，当发送完所有缓存的数据后，Anchor Data Path Function就给目标Data Path Function发送一个DP StatusResponse原语，表示在Anchor Data Path中的数据已全部发送，然后服务DataPath Function就给Target FA(或者Target AR)一个触发响应，Target FA(或者Target AR)收到这个响应后才发送MIP registration Reply(或者直接发送R3Relocate Response)。
通过在MIP Registration Reply中增加HA将要发送给Target DP Function的第一个数据包的序列号，使Target DP Function获得HA传来的第一个数据包的序列号。Target DP Function在获得了HA传来的第一个数据包的序列号的情况下，等待由Anchor Data Path Function传来的序列号为X-1的数据包(即由Anchor Data Path Function发送的最后一个数据包)，从而保证数据的完整性。
数据传输完整性的确认过程还可以进一步简化为如下两个步骤第一步Target DP Function确认从Anchor DP Function接收的最后一个数据包的序列X-1，有两种实现方法1、仍然在MIP Registration Reply(或BU Confirmation)消息中增加携带HA将要发给Target DP Function的第一个数据包的序列号X，当Target FA收到该消息后，在发送给Target DP Function的触发消息中携带该序列号X，则确认从Anchor DP Function接收的最后一个数据包的序列X-1；2、在R3 Re-anchor的过程中，当Target DP Function接收到从HA传来的第一个数据包后，记录下该数据包的序列号X。
第二步Target DP Function从Anchor DP Function中接收到序列号为X-1的数据包后，再触发Target FA发送MIP Registration Reply消息给Authenticator+PMIP Client。
下面仍以具体实施例并结合附图详细说明实施例四、基于PMIPv4协议的MS移动性事件触发的网络初始化R3Re-anchor第二种优化方法如图11所示，步骤1-6与现有技术相同，详细描述参见背景技术部分对图5的描述，这里不再赘述，对比图5可见，本发明在现有PMIPv4协议的MS移动性事件触发的网络初始化R3 Re-anchor过程，利用MIP Registration Reply消息传递HA将要发给Target DP Function的第一个数据包序列号的优化方法包括如下步骤7、HA向Target FA发送MIP Registration Reply消息，其中携带HA将要通过新建的R3链路发送给Target DP Function的第一个数据包的序列号X；8a、Target FA收到MIP Registration Reply后，向Target Data Path Function发送Trigger消息，其中携带序列号X；Target Data Path Function根据序列号X确定从Anchor Data Path Function接收的最后一个数据包的序列号应该是X-1，则Target Data Path Function在接收到序列号X-1的数据包后执行步骤8b。
8b、Target Data Path Function向Target FA发送Trigger消息，触发Target FA发送MIP Registration Reply消息；9、Target FA收到Target Data Path Function触发响应后，向Authenticator+PMIP Client发送MIP Registration Reply消息；10、Authenticator+PMIP Client收到MIP Registration Reply消息后，向ASNFunction Entity发送Status Field域为Successful的R3 Relocate Response消息，通知缓存数据传输过程结束；ASN Function Entity收到Status Field域为Successful的R3 RelocateResponse消息后，再断开R4链路，之前的目标接入网关变为抛锚点接入网关，并继续步骤11和12，HA继续将该移动台的数据流通过新建的R3链路发送到Anchor ASN-GW的FA上，FA通过BS转发到移动台。如果R3 Relocate Response中的Status Field域为Unsuccessful，ASN Function Entity保留原来的R4数据通路。
实施例五、基于PMIPv4协议的MS移动性事件触发的网络初始化R3Re-anchor第三种优化方法仍如图11所示，步骤1-6与现有技术相同，详细描述参见背景技术部分对图5的描述，这里不再赘述，对比图5可见，本发明在现有PMIPv4协议的MS移动性事件触发的网络初始化R3 Re-anchor过程，由Target DP Function自己确定序列号X-1，具体优化包括如下步骤7、HA向Target FA发送MIP Registration Reply消息；8a、Target FA收到MIP Registration Reply后，向Target Data Path Function发送Trigger消息；Target Data Path Function从HA接收该移动台的数据包，从接收到的第一个该移动台的数据包中提取序列号X并记录，根据X确定应该从Anchor DataPath Function接收的最后一个数据包的序列号为X-1，则Target Data PathFunction在接收到序列号X-1的数据包，执行步骤8b8b、Target Data Path Function向Target FA发送Trigger消息，触发TargetFA发送MIP Registration Reply消息；9、Target FA收到Target Data Path Function触发响应后，向Authenticator+PMIP Client发送MIP Registration Reply消息；10、Authenticator+PMIP Client收到MIP Registration Reply消息后，向ASNFunction Entity发送Status Field域为Successful的R3 Relocate Response消息，通知缓存数据传输过程结束；ASN Function Entity收到Status Field域为Successful的R3 RelocateResponse消息后，再断开R4链路，之前的目标接入网关变为抛锚点接入网关，并继续步骤11和12，HA继续将该移动台的数据流通过新建的R3链路发送到Anchor ASN-GW的FA上，FA通过BS转发到移动台。如果R3 Relocate Response中的Status Field域为Unsuccessful，ASN Function Entity保留原来的R4数据通路。
实施例五、基于PMIPv6协议的MS移动性事件触发的网络初始化R3Re-anchor第二种优化方法基于PMIPv6协议的优化方法也可以进行简化，参阅图12，将数据传输确认步骤简化为两步。
上述实施例四、实施例五和实施例六中，需要在基于IPv4和IPv6协议的WiMAX通信系统的R3 Re-anchor的过程中，增加相应的Trigger消息，扩展MIP Registration Reply消息携带序列号X，并优化相关功能实体的处理流程以完成本发明技术方案。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种R3重锚定过程中实现数据无损传输的方法，其特征在于，包括如下步骤A、家乡代理HA提取通过新建的R3链路发送给目标数据通道控制功能实体Target DP Function的第一个数据包的序列号，并将该序列号发送给TargetDP Function；B、Target DP Function通过R4链路从锚定数据通道控制功能实体AnchorDP Function接收完所述序列号之前的数据包后触发断开所述R4链路。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B中具体包括如下步骤Target DP Function确定应该从Anchor DP Function接收的最后一个数据包的序列号为所述序列号减1；Target DP Function通过所述R4链路从Anchor DP Function接收到对应所述序列号减1的数据包后触发断开所述R4链路。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B中具体包括如下步骤Target DP Function将所述序列号发送给Anchor DP Function进行数据传输查询；Anchor DP Function确认通过所述R4链路向Target DP Function发送完对应该序列号减1的数据包后，向Target DP Function返回查询响应；Target DP Function收到查询响应后触发断开所述R4链路。
4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，当采用IPv4协议时，所述步骤A具体包括如下步骤HA将携带所述序列号的注册响应消息发送给目标外地代理Target FA；Target FA将所述序列号携带在触发断开所述R4链路的消息中发送给Target DP Function。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，当采用PMIPv4协议时，所述步骤B中所述的触发断开所述R4链路具体包括B1-1、Target DP Function向Target FA返回断开所述R4链路的触发响应；B1-2、Target FA向客户端发送注册响应；B1-3、客户端向执行网络资源管理的接入服务网络功能实体ASNFunctional Entity发送重定位成功响应；B1-4、ASN Functional Entity断开所述R4链路。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，当采用CMIPv4协议时，所述步骤B中所述的触发断开所述R4链路具体包括B2-1、Target DP Function向Target FA返回断开所述R4链路的触发响应；B2-2、Target FA向ASN Functional Entity发送重定位成功的响应；B2-3、ASN Functional Entity断开所述R4链路。
7.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，当采用IPv6协议时，所述步骤A具体包括如下步骤HA将携带所述序列号的绑定更新确认消息发送给目标接入路由TargetAR；Target AR将所述序列号携带在触发断开所述R4链路的消息中发送给Target DP Function。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，当采用CMIPv6协议时，所述步骤B中所述的触发断开所述R4链路具体包括如下步骤B3-1、Target DP Function向Target AR返回断开所述R4链路的触发响应；B3-2、Target AR向ASN Functional Entity发送重定位成功响应；B3-3、ASN Functional Entity断开所述R4链路。
9.一种R3重锚定过程中的数据无损传输实现方法，其特征在于，包括如下步骤a、Target DP Function通过新建的R3链路接收到来自HA的第一个数据包后，提取该第一个数据包的序列号；b、Target DP Function通过R4链路从锚定数据通道控制功能实体AnchorDP Function接收完所述序列号之前的数据包后触发断开所述R4链路。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤b中具体包括如下步骤Target DP Function确定应该从Anchor DP Function接收的最后一个数据包的序列号为所述序列号减1；Target DP Function通过所述R4链路从Anchor DP Function接收到对应所述序列号减1的数据包后触发断开所述R4链路。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤b中具体包括如下步骤Target DP Function将所述序列号发送给Anchor DP Function进行数据传输查询；Anchor DP Function确认通过所述R4链路向Target DP Function发送完对应该序列号减1的数据包后，向Target DP Function返回查询响应；Target DP Function收到查询响应后触发断开所述R4链路。
12.如权利要求10或11所述的方法，其特征在于，当采用IPv4协议时，所述方法还包括Target FA收到HA的注册响应消息后，向Target DP Function发送触发断开所述R4链路的消息。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，当采用PMIPv4协议时，所述步骤b中所述的触发断开所述R4链路具体包括如下步骤b1-1、Target DP Function向Target FA返回断开所述R4链路的触发响应；b1-2、Target FA向客户端发送注册响应消息；b1-3、客户端向执行网络资源管理的ASN Functional Entity发送重定位成功响应；b1-4、ASN Functional Entity断开所述R4链路。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，当采用CMIPv4协议时，所述步骤b中所述的触发断开所述R4链路具体包括如下步骤b2-1、Target DP Function向Target FA返回断开所述R4链路的触发响应；b2-2、Target FA向ASN Functional Entity发送重定位成功响应；b2-3、ASN Functional Entity断开所述R4链路。
15.如权利要求10或11所述的方法，其特征在于，当采用IPv6协议时，所述方法还包括Target AR收到HA发送的绑定更新确认消息后向Target DPFunction发送断开所述R4链路的触发消息。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，当采用CMIPv6协议时，所述步骤b中所述的触发断开所述R4链路具体包括如下步骤b3-1、Target DP Function向Target AR返回断开所述R4链路的触发响应；b3-2、Target AR向ASN Functional Entity发送重定位成功响应；b3-3、ASN Functional Entity断开所述R4链路。
全文摘要
本发明涉及WiMAX技术，特别涉及WiMAX系统的R3重锚定过程中一种数据无损传输实现方法，以解决现有WiMAX系统中发生R3 Re－anchor时，无法完全避免移动台数据丢失的问题。本发明所述方法中，由家乡代理将通过新建的R3链路向目标数据通道控制功能实体发送的第一个数据包的序列号发送给目标数据通道控制功能实体；或者，由目标数据通道控制功能实体记录从新建的R3链路接收的第一个数据包的序列号；然后目标数据通道控制功能实体通过R4链路从锚定数据通道控制功能实体接收完所述序列号之前的数据包后触发断开R4链路。本发明所述方法保证了R3重锚定过程中的数据完整性，并且实现简单。
文档编号H04L12/56GK1992659SQ20051013542
公开日2007年7月4日 申请日期2005年12月28日 优先权日2005年12月28日
发明者宋毅, 庄宏成 申请人:华为技术有限公司