通信系统中对网络接入实体的选择的制作方法

专利名称：通信系统中对网络接入实体的选择的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及通信系统中切换的实现。更特别地，本发明涉及通信系统中尤其是移动IP(MIP)网络中对网络入实体的选择。网络接入实体这里一般指在移动节点和网络基础结构之间提供连通性的单元。
背景技术：
涉及IP网络(如Internet)的协议由互联网工程任务组(IETF，Internet Engineering Task Force)开发，IETF一直在开发对两种IP版本(即IPv4和IPv6)的移动IP节点的支持。这个工作的主要成果是两个移动IP协议，移动IPv4(RFC 2002)和移动IPv6(工作正在进行中，预计将很快达到RFC状态)。
在两种版本的移动IP中，当一个移动节点不在它的所谓归属地址(home address)(移动节点的永久地址)上时，发送到归属地址的分组将被转发到该移动节点。一个称作归属代理的单元位于移动节点的归属地址所在的链路(即所谓归属链路)上。当移动节点不在归属链路上时，该归属代理捕获所有发送到该移动节点的归属地址的IP分组，并将它们转发到该移动节点的当前IP地址，称为转交地址。在移动IPv4中，转发过程使用所谓的IP-in-IP隧道，其中封装后的分组被转发到移动节点。因而这个IP-in-IP隧道的外部IP报头中的目标地址是转交地址，而其内部IP报头的目标地址是该移动节点的归属地址。
在移动IPv6中，移动节点通过在称为绑定更新(Binding Update)的消息中向归属代理发送新的转交地址而向归属代理发信号通知它的转交地址的变化。归属代理通过向移动节点返回称为绑定确认(Binding Acknowledgement)的消息而确认这个消息(绑定更新)。在移动IPv4中，相应的消息是从移动节点发送到归属代理的注册请求(Registration Request)和反方向上发送的注册应答(RegistrationReply)。
当移动节点从一个子网移动到另一个子网时，发生切换(也称作移交)过程以使移动节点能够在移动过程中保持连通性。为了检测该移动，移动节点通常依赖由驻留在网络中的路由器广播的所谓代理通知。每个路由器周期性地多播代理通知，由此移动节点可以简单地通过监听代理通知就可以发现它们的相邻路由器，因而还能发现可用的转交地址。但是，如果移动节点希望立即获得转交地址而不等待周期性的代理通知，则它还可广播或多播所谓的代理请求消息。代理通知和代理请求通常还被分别称作路由器通知和路由器请求。
移动IP切换过程的发生是两个子网之间链路层切换过程的结果。整个切换过程可以分成三个阶段链路层的切换、移动检测以及新转交地址的上述注册。移动检测这里指移动节点用以检测它已经移出它仍然注册的接入路由器的覆盖范围的机制。尽管需要移动IP切换以在移动节点在网络中移动时保持连通性，但与上述阶段相关的延迟的影响显著并且可能干扰正在进行的实时服务。因而未来的无线IP网络需要有效的解决方案以降低整体的切换延迟。
至于MIP协议，切换延迟的重要组成部分是与移动检测相关的延迟以及与新转交地址的注册相关的延迟。后者主要是由于注册消息引入的端-到-端延迟，可以通过所谓微-移动性体系结构减少这个延迟，在微移动性体系结构中用本地移动性网关管理移动性。这样，切换可以分为两种全球切换，其中移动节点向归属代理注册它的转交地址；本地切换，其中本地移动性网关处理本地网络中的移动性。当移动节点首次将它自己关联到本地网络时，执行全球切换。但是，当同一移动节点关联到相同本地网络中的不同接入路由器时，执行本地切换。在本地切换中，本地移动性网关缓存新的转交地址，也称作次转交地址，并将它映射为在上述全局切换中获得的主转交地址，即移动节点首次进入该本地网络时获得的转交地址。因而，在微-移动性体系结构中，当移动节点的迁移发生在本地网络中时，对网络的剩余部分隐藏了这个迁移。
次重要的延迟组成部分是与IP层的移动检测相关的延迟，即移动节点所花费的检测它不再处于仍为该节点提供服务的路由器(即为该节点提供连通性的路由器)的覆盖区域内所占用的时间。已经为此开发了不同的算法。下面，简要论述不同的移动检测方法。
通常，移动检测方法可以分为基于通知的方法和基于提示的方法。基于通知的移动检测方法需要上述代理通知确定移动节点的位置，而基于提示的方法依赖于所谓的切换提示，即当进行链路层切换时从链路层发往移动IP子层的信息。
基于通知的移动检测方法包括通常称作被动单元交换(Lazy CellSwitching，LCS)、及早单元交换(Early Cell Switching，EyCS)和主动单元交换(Eager Cell Switching，ErCS)的方法。在LCS方法中，避免切换直到绝对必要时。忽略任何移动指示直到丢失与服务路由器(即代理)的联系三个通知周期。如果这种情况发生，移动节点可以尝试将它自己关联到新的路由器。在EyCS方法中，移动节点在发现了来自新路由器的通知时就立即尝试将它自己关联到新的路由器。ErCS方法与EyCS方法类似，除了可以比每秒一次更频繁地执行切换。
在基于提示的移动检测算法(也称作提示单元交换Hinted CellSwitching，HCS)，链路层触发移动节点广播路由器请求，该路由器请求接着迫使所有相邻路由器用单播路由器通知进行应答。这种方法的缺点是在有大量漫游节点广播请求的环境中，各个无线电链路的吞吐量会大幅下降。为了克服这个缺点，一种称作快速提示单元交换(FHCS)的增强算法通过链路层提示确定了潜在的路由器的标识。采用这种方法，链路层向MIP层提供新路由器的IP和MAC地址等信息。这个机制不需要任何MIP机制进行移动检测或者路由器选择，即移动节点可以绕过请求的广播并且直接进行到注册阶段。
从上面的论述可以明显看出，与LCS方法有关的缺点是相当高的移动检测延迟。但是，LCS方法的优点是它在重叠区域可靠且可预测的特性，在重叠区域，不同路由器的覆盖区域重叠并且移动节点可能收到来自两个或更多路由器的通知。
通过EyCS和ErCS方法，可以大幅降低移动检测延迟。但是，这些方法都会遭受所谓的注册振荡，即在重叠区域中，移动节点的注册趋向于在所涉及的路由器之间振荡。由于该振荡，数据分组被周期性地通过不同路径(路由器)发送，如果不同路径的端-到-端延迟明显不同则这会导致严重的问题。
基于提示的方法不会遭遇上述缺点，因为它们独立于路由器通知。实验结果表明，与传统的基于通知的方法相比，基于提示的方法大大提高了切换性能。但是，基于提示的方法不适合IP的唯一性，即对它对载体技术的透明性。此外，基于提示的方法的最佳性能只限于单一环境，在单一环境中单一的接入技术起主导作用。可是未来的网络不会向这个方向发展。相反，随着用于连网的技术越来越多，未来的接入网络更可能是异类网络。
本发明试图消除或减轻与MIP切换有关的上述缺点。
发明概述本发明试图提出一种新颖的机制用于为移动节点选择网络接入实体。通常，网络接入实体是接入路由器，但它也可以是提供连通性的其他单元，只要它满足下述特定要求。
在依赖代理和路由器通知的本发明中，引入了两个时间间隔，它们确定了移动检测机制的特性。首先，移动节点从第一参考时刻开始等待一个等待周期，以查看在该等待周期内是否从服务网络接入实体收到了新的通知。如果收到了新的通知，则移动节点保持与该服务网络接入实体相连，即没有检测到移动。但是，如果在该等待周期内没有新的通知到达，则移动节点发出路由器请求消息并开始从第二参考时刻开始测量请求周期。如果来自服务网络接入实体的响应(如快速路由器通知)在请求周期内到达，移动节点就确定了它还没有移出服务网络接入实体的覆盖范围。但是，如果在请求周期内快速路由器通知没有到达，就检测出了移动。
本发明的一个实施例提供了一种在包括广播周期性通知消息的网络接入实体的通信系统中为移动节点选择服务网络接入实体的方法，该方法包括下列步骤从目前充当该移动节点的服务网络接入实体的第一网络接入实体接收通知消息，从第一参考时刻开始对等待周期的测量，以及当在等待周期内没有从第一网络接入实体接收到新的通知消息时发出请求消息。该方法还包括步骤响应发出步骤，从第二参考时刻启动对请求周期的测量，监控在请求周期内是否从第一网络接入实体接收到对请求消息的响应，和根据监控步骤为该移动节点选择服务网络接入实体。
在另一实施例中，本发明提供了一种移动节点，用于包括广播周期性通知消息的网络接入实体的通信系统。该移动节点包括接收装置，用于从网络接入实体接收通知消息，第一计时器装置，响应于接收装置，用于从第一参考时刻开始测量等待周期，以及触发装置，响应于第一计时器装置，用于当移动节点在等待周期内没有从第一网络接入实体接收到通知消息时，触发请求消息的发出，该第一网络接入实体充当为该移动节点提供连通性的服务网络接入实体。该移动节点还包括第二计时器装置，响应于该触发装置，用于从第二参考时刻开始测量请求周期，监控装置，用于监控在请求周期内是否从第一网络接入实体接收到响应，和选择装置，响应于监控装置，用于为该移动节点选择服务网络接入实体。
在又一实施例中，本发明提供了一种计算机可用介质，其中所包含的计算机可读程序代码能够使移动节点在包括广播周期性通知消息的网络接入实体的通信系统中选择服务网络接入实体，该计算机可读程序代码包括计算机可读程序代码，用于针对从充当该移动节点的服务网络接入实体的第一网络接入实体接收到的通知消息，使移动节点从第一参考时刻开始测量等待周期，计算机可读程序代码，用于当在等待周期内没有从第一网络接入实体接收到新的通知消息时，使移动节点发出请求消息，以及计算机可读程序代码，用于使移动节点从第二参考时刻启动对请求周期的测量。该计算机可读程序代码还包括计算机可读程序代码，用于使移动节点监控在请求周期内是否从第一网络接入实体接收到请求消息的响应，计算机可读程序代码，用于使移动节点根据进行的监控为该移动节点选择服务网络接入实体。
本发明的解决方案为移动检测和网络接入实体的选择提供了灵活鲁棒的机制。此外，本发明的解决方案独立于载体技术，因而还适合于由不同接入技术实现的接入网络。
在本发明的一些实施例中，等待周期的长度取决于当前通过服务网络接入实体进行通信的应用。这样，可以将该方法的性能调节为适应于所述应用的服务质量要求。
通过参考下面的详细说明和附图将明了本发明的其它特性和优点。
附图概述下面，将参照附图中的

图1到5所示实例更严密地说明本发明及其众多实施例，附图中图1示出了IP层移动性并且示出了可以应用本发明的典型通信环境的一个示例；图2是说明本发明的一种实施例的时间线；图3是说明本发明的方法的一种实施例的流程图；图4示出了依照本发明的一种实施例的移动节点的基本单元；以及图5示出了移动节点中实现网络接入实体选择的软件体系结构的一个实施例。
对本发明的详细说明图1示出了可以应用本发明的典型的通信环境的一个示例。该环境通常包括IP网络100(如Internet)中的若干子网101和102。这里进一步假定移动节点110正漫游到它的归属网络之外，即它与IP网络的当前连接点是在并非其归属网络的另一子网中。移动节点的归属代理103捕获所有发送到该移动节点归属地址的IP分组，并将它们转发到该移动节点的当前IP地址，称作转交地址。当移动节点移动时，它向归属代理注册它的当前转交地址以便归属代理能够将分组转发给该移动节点。上述微-移动性体系结构还可用来降低注册的总数量。在图1中，假定接入点111到113(例如无线局域网(WLAN)接入点或蜂窝网络的基站)只提供链路层(第2层)连通性，而接入控制器114和115是在IP层提供连通性的IP层(第3层)设备。换句话说，一个接入控制器可以控制一个或多个提供链路层连通性的接入点。接入控制器的例子包括WLAN的接入路由器、3GPP2网络的分组数据支持节点(PDSN，也称作分组数据服务节点PDSN)以及3GPP网络的网关GPRS支持节点(GGSN)。注意在图1所示的不同单元之间还可以有其它单元。
提供链路层连通性的设备还可与接入控制器组合。上述术语“网络接入实体”覆盖了这些实现选择；因此网络接入实体可以是与接入点相连的IP层设备或组合了链路层和IP层的设备，即提供了接入点功能的接入控制器。因为下面的例子涉及MIP切换，在这个场景中不讨论链路层上的切换。但是，如果本发明的方法在链路层上适用，网络接入实体还可以只是链路层设备。下面将进一步更详细地论述。还要注意尽管图中没有示出，但接入点和接入控制器还可以是移动单元，如移动专用网和网格网络中的移动路由器。
移动节点可以是膝上电脑、PDA设备、智能电话机或其他的这种移动终端。当移动节点从一个子网移动到另一子网时发生MIP切换。但是，当移动节点在同一个子网内移动时，在两个接入点之间的链路层切换后不会发生MIP切换。因而，当移动节点110从接入点111(小区1)的覆盖范围移动到接入点112(小区2)的覆盖范围时，进行MIP切换，即移动节点向归属代理注册它的新位置，或者如果采用微-移动性的话就是向本地移动性网关注册。但是，当移动节点从接入点112(小区2)的覆盖范围移动到接入点113(小区3)的覆盖范围时，不会进行MIP切换，因为两个接入点在相同子网内，即服务接入控制器没有变化。下面论述本发明的机制，假定移动节点进入两个子网小区元重叠的区域。这里进一步假定接入控制器是广播周期性路由器通知的接入路由器。
图2是说明本发明的移动检测机制的一个实施例的时间线。当该移动节点进入重叠区域时，它从服务接入路由器(在图1的例子中即接入路由器114)和新的子网中的接入路由器(即接入路由器115)接收到路由器通知。图2将来自服务接入路由器的通知广播示为带有黑箭头的垂直向下箭头。如图所示，来自服务接入路由器114的两个连续的通知之间的间隔是Tadv_A。新的接入路由器115广播的通知被示为带有白箭头的垂直向上的箭头。如图所示，来自新的接入路由器的两个连续通知之间的间隔是Tadv_B。在本发明的方法中，当移动节点从服务接入路由器接收到通知时，它等待一个图中标为Tth的等待周期。等待周期的值通常选在0和Tadv_A之间。如果移动节点在等待周期内接收到来自服务接入路由器的通知，它就判定保持连接到该服务接入路由器。但是，如果在等待周期结束前没有接收到来自服务接入路由器的通知，该移动节点就发出路由器请求。图中相应的时刻示为trs。在发出路由器请求后移动节点还开始测量一个时间间隔，在这个场景中称为请求周期，在图中示为Ts。如果在请求周期终止前来自服务接入路由器的快速路由器通知到达了，移动节点就判定自己仍然在服务接入路由器的覆盖范围内(即使它同时还接收到了来自新的接入路由器的通知)。快速路由器通知这里指被立即单播到请求发送者的路由器通知。如果在请求周期终止前没有接收到快速路由器通知，移动节点就判定它不再在服务接入路由器的覆盖范围内，即检测到了移动。因而，如果快速路由器通知在请求周期终止后到达，如图中的虚箭头所示，就检测到了移动。在检测到移动后，移动节点获取新的本地地址，即转交地址，并启动对新地址的注册。但是，不必每次都向归属代理注册新地址，还可向本地移动性网关注册它。
从上述可以明显看出，接入控制器有利地支持了快速路由器通知特性。
移动检测延迟的平均值TMD_mean现在可以表示为TMD_mean＝0.5(Tth+Ts)。假定所有的接入控制器都支持快速路由器通知特性，Ts的值与Tth的值相比可以非常小。但是，Ts的值不能小于从移动节点到接入点的传播时间以及从接入控制器到移动节点的传输时间之和。Ts的典型值例如是平均链路检测时间的10倍量级。假定通常的链路检测时间约10ms，Ts的值可以是100ms的量级。通常，请求周期可以在20ms到200ms之间。
在本发明的一个实施例中，可以固定Tth的值。但是，如下所述，Tth的值还可以是应用特有的，或者可以在重叠区域中改变该值。尽管等待周期的值通常选在0和Tadv之间，但是也可使它大于Tadv(即大于接收到的路由器通知之间的平均周期)。例如，如果控制移动节点在移动时为保持或独立状态，还可使Tth的值大于Tadv。这种情况下，等待周期可以看作是保持周期。但是，如果出于将移动节点置于保持状态之外的某种其它原因使Tth的值大于Tadv，则要认真考虑等待周期和请求周期的值以避免降低节点所体验的服务水平。还可通过暂时停止等待计时器(即测量等待周期的计时器)运行而实现保持周期。
图3是说明本发明的一个实施例的流程图。仍然假设接入控制器是接入路由器。仅在移动节点与服务接入路由器有链路层连接时实际的移动检测才开始。但是，图3还示出了初始阶段300，在这一阶段，无归属的移动节点首次将它自己关联到本地网络，这可以发生在例如该移动节点在并非其归属网络的本地网络中接通时。当该移动节点在步骤301检测到它已经没有到服务接入路由器的连接时，它可以发出路由器请求(步骤302)。当从本地网络中的接入路由器接收到通知时，该移动节点选择所述接入路由器作为它的服务接入路由器并向归属代理或本地移动性网关注册它的新转交地址(步骤303和304)。移动节点还可以通过监听相邻的接入路由器广播的通知，建立到网络的连接。
当移动节点有服务接入路由器时，可以启动本发明的移动检测。移动检测可以是连续的，或者在满足一定条件时才被触发，例如当内置加速度传感器检测到移动节点移动或当移动节点检测到它在若干接入路由器的高-移动性环境中时。本发明的移动检测还可由移动节点的用户手工启动。移动节点通过设置等待计时器在t＝tr+Tth时终止而启动移动检测，其中tr对应于从服务接入路由器接收到最后的通知的时刻(步骤310)。如果来自服务接入路由器的下一通知在等待周期内到达，即在等待计时器终止前到达，则移动节点判定它还没有移动到服务接入路由器的覆盖范围之外并且保持连接到服务接入路由器(步骤311/是和步骤315)。
但是，如果移动节点在等待计时器终止之前还没有从服务接入路由器接收到下一个周期路由器通知，移动节点就发出请求消息(步骤312)并设置请求计时器(步骤313)在请求周期Ts之后终止，即在t＝trs+Ts时终止，其中trs对应于发出路由器请求消息的时刻。如果来自服务接入路由器的快速路由器通知在请求计时器终止之前到达，则移动节点判定它还没有移动到服务接入路由器的覆盖范围之外并且保持到服务接入路由器的连接(步骤314/是和步骤315)。但是，如果移动节点在请求计时器终止之前没有接收到快速路由器通知，移动节点就检测到它不再在服务接入路由器的覆盖范围之内。移动节点随即启动必要的手段以选择新的服务接入路由器。换句话说，如果从一个或多个相邻的接入路由器接收到了路由器通知，移动节点就会选择这些接入路由器中的一个作为它的新服务接入路由器(步骤316和304)。在步骤304，向归属代理或本地移动性网关进行注册。如果没有接入路由器可用，移动节点就是无归属状态。它随后可以通过发出路由器请求开始查找接入路由器，即过程可以跳转到步骤302。如果在特定搜索周期后没有接入路由器可用，可以向用户通知这种情况。
移动检测可以是连续的或者在任何需要的时候将其停止。例如，如果加速度传感器检测到移动节点没有移动，它就可以停止检测。还可以向移动节点提供用户接口，通过它用户可以在任何他或她需要时启动或停止移动检测。还可通过用户接口激活上述保持状态，在保持状态下等待周期的测量停止，或者在任何移动节点进入节电模式时激活保持状态。
在上述实施例中，移动节点从自服务接入路由器接收到通知开始测量等待周期。但是，还可以从任何适当的参考时刻测量等待周期。例如，可以在距来自服务接入路由器的最后通知已经经过了规定间隔时启动对等待周期的测量。等待周期还可以是不连续的，而是由不止一个彼此分离的周期组成。例如在激活上述保持状态时可能是这种情况。
通过本发明，可以将LCS方法的鲁棒性和ErCS和EyCS方法更短的移动检测时间组合在一起。从上述可以明显地看出，在等待和请求周期内，移动节点的特性保持独立于除用于注册的通知之外的所有其它通知，用于注册的通知使得该机制具有鲁棒性并且对注册振荡不敏感。但是，选择等待周期的长度还可以缩短移动检测延迟。
为了提高移动检测的适应性和灵活性，例如可以根据应用的类型选择Tth的值。这样，可以使移动检测方法的性能适合所述应用的要求。实时应用(如VoIP或视频应用)与例如文件传输相比有不同的要求。
如果一个应用要求移动检测延迟短，Tth的值可以相应地小。对移动检测延迟要求较低的应用可以用更高的Tth值并从鲁棒性的增强中受益。由于本发明依赖于路由器通知，因此它可以轻易地被应用于以用不同接入技术实现的环境。
请求周期还可以是可调节的，即使它与等待周期的长度相比非常短。在本发明的一个实施例中，移动节点可以监控与快速路由器通知的到达有关的延迟并相应地调节请求周期的值甚至相应的等待周期的值。可以用监测到的延迟微调等待周期或请求周期的长度，或者这两个周期的长度。等待周期的长度可以有特定的公差，这取决于监控到的延迟或取决于请求周期，又可以根据监控到的延迟调节请求周期。请求周期还可以像等待周期一样取决于通过当前服务的网络接入实体进行通信的应用。例如，当移动节点到达一个新的网络中并出于某种原因接收不到路由器通知时，它可以发出路由器请求并设置一个设定的请求周期，该请求周期的长度取决于运行的应用。
在本发明的另一实施例中，在移动节点的移动期间可以改变Tth的值。例如，移动节点可以控制Tth的值以使它保持正比于来自服务接入路由器的两个连续通知之间的间隔。因而，如果该间隔在服务接入路由器被改变时变化，就可以改变Tth的值以保持两个值的比率恒定。也可以在移动节点能够连接到很多接入路由器的重叠区域中改变Tth的值。
图4是依照本发明的移动节点的一个实施例的示意图示。该节点的核心是控制单元400，它与该节点的各个接口以及存储单元430相连。该移动节点例如可以是专用的终端，在该情况下节点的接口可以分为两类针对专用网络的接口以及针对网络基础结构的接口。但是，根据移动节点的类型，可以仅为其提供一个基础结构接口，通过它该节点可以和服务接入控制器通信。在专用节点的情况下，有一个或多个接口410、411，它们各自提供实现到特定类型的专用网络的连通性所需的功能。若干专用接口是必需的，至少在任何移动节点充当服务于基于不同技术的专用网络的中继节点时如此。例如，所服务的一个专用网络可以基于WLAN技术，而另一个可以基于蓝牙或超宽带(UWB)技术。
对支持基础结构的接口包括一个或多个接口420，421，它们中至有一个用来通过接入控制器传输IP流量。
该节点通常还包括读卡器405，可以在其中插入标识模块(如统一用户模块(U)SIM)、用户标识模块(UIM)或(用户)集成电路卡((U)ICC)406。读卡器和存储单元可以和控制单元相连以便控制单元能够从标识模块和存储单元读取数据并向其中写入数据。另外，该移动节点包括用于使用该节点的用户接口装置440。该用户接口装置通常包括显示屏和键盘。控制单元还控制测量等待周期和请求周期的计时器450和451。
在该移动节点的一个实施例中，存储单元430包括存储应用特定计时器值的存储区域。因为应用(也驻留在存储单元中)通常对服务质量(QoS)有不同的要求，所以存储单元可以存储驻留在该节点中的每个应用的QoS参数。这些参数或应用标识可以被映射到对应的计时器值，即被映射到等待周期和请求周期的应用特定值。控制单元根据与网络通信的应用使用不同的计时器值。例如，对一个应用Tth的值可以是Tadv_A的0.9倍，而对另一延迟要求更高的应用，该值可以是Tadv_A的0.2或0.3倍。在图4的示例中，映射是通过表460完成的，但也可用其它方式完成。例如，控制单元可以根据与应用相关的参数计算计时器值。
等待周期和请求周期的值还可以存储在标识模块405中而不是存储单元430中，或者将所述值从标识模块传输到存储单元。
控制单元的数据处理环境可以类似于普通PC的数据处理环境，可以分开地向移动终端传送包括本发明的新特性的客户端软件，例如在多媒体卡中。还可以作为插件软件模块向安装了传统客户端软件的终端传送这些新特性，即，使控制单元以上述方式选择接入控制器的程序代码。尽管插件单元可以包括可移除存储卡，还可以通过网络将插件下载到终端。
结合图4所示的单元还可以是被互连的物理上独立的单元。例如，该节点可以被分成移动终端部分和PC部分。PC部分可以用该移动终端作为调制解调器。上述接口可以是与PC部分相连的卡，用户接口装置和读卡器还可以是可以连接到该节点的独立单元。
图5示出了在移动节点中实现网络接入实体的选择的软件的体系结构的一种实施例。在这个实施例中，在移动性管理模块520中引入了涉及实际移动性管理的功能，而向切换控制模块510中引入了涉及切换控制的功能。这样，可以对切换控制隐藏移动性管理方法的实现细节，可以独立于移动节点的移动性管理状态来管理移动检测状态。
切换控制模块还可被分成三个子模块，它们是通知/信标子模块511、监控和测量子模块512以及移动检测子模块513。监控和测量子模块执行实际的监控和测量，即它包括测量等待周期和请求周期的计时器，而通知/信标子模块帮助监控和测量子模块获取测量所必需的数据。通知/信标子模块还进一步选择一组可能的网络接入实体，服务网络接入实体就是从中选择的。可以根据不同因素选择这些可能的网络接入实体，如资源可用性和服务质量。根据测量结果，移动检测子模块513决定该移动节点是否应该改变服务网络接入实体，并相应地通知移动性管理模块。
因而移动性管理模块520负责切换的实际执行。因而这个模块处理移动节点当前地址的实际注册。因为下层的接入技术可能变化，该模块选择在每种情况中使用的传输协议并管理会话切换以便实现网络中的无缝漫游。移动性管理模块可以包括独立的适配器子模块，它将切换控制模块和移动性管理模块集成在一起并控制切换执行过程。
尽管参考附图中所示实例说明了本发明，但显然本发明并不限于这些示例，本领域的技术人员在不偏离本发明的范围和精神的前提下可以修改本发明。例如，可以在以下的任意环境中实现该机制其中接入控制器广播通知或其它类似消息并且移动节点可以发送接入控制器实际上无延迟地响应的消息。因而接入控制器可以是这样运行并提供连通性的任何单元，以及路由器请求消息和快速路由器通知可由能让移动节点快速测试出它是否仍在服务接入控制器覆盖范围内的任何消息代替。因此将会理解，即使通知和请求消息是与上述环境有关的术语，它们也是可以覆盖相同功能的消息的通用术语。例如，如果移动节点和广播信标消息并提供链路层连通性的接入点能够交换类似于路由器请求和快速路由器通知的消息，本发明的方法就也可以用来选择链路层接入点。此外，尽管路由器请求消息是依照广播消息的当前标准，它(或由移动节点发出的对应消息)也可以是到服务接入节点的单播消息，这种情况下带宽利用将更高效。
权利要求
1.一种在包括广播周期性通知消息的网络接入实体的通信系统中为移动节点选择服务网络接入实体的方法，该方法包括下列步骤从目前充当该移动节点的服务网络接入实体的第一网络接入实体接收第一通知消息；在第一参考时刻开始对等待周期的测量；当在等待周期内没有从所述第一网络接入实体接收到新的通知消息时发出请求消息；响应该发出步骤，在第二参考时刻启动对请求周期的测量；监控在请求周期内是否从所述第一网络接入实体接收到对所述请求消息的响应；和根据所述监控步骤为该移动节点选择服务网络接入实体。
2.依照权利要求1的方法，其中所述开始步骤包括如果从所述第一网络接入实体接收到第一通知消息，则开始对所述等待周期的测量。
3.依照权利要求1的方法，还包括下列步骤如果在等待周期内从所述第一网络接入实体接收到新的通知消息，则保持所述第一网络接入实体作为所述服务网络接入实体。
4.依照权利要求1的方法，其中所述启动步骤包括在所述发出步骤期间启动对所述请求周期的测量。
5.依照权利要求3的方法，其中所述选择步骤包括如果在所述请求周期内从所述第一网络接入实体接收到所述响应，则保持所述第一网络接入实体作为所述服务网络接入实体。
6.依照权利要求5的方法，还包括从第二网络接入实体接收第二通知消息的步骤。
7.依照权利要求6的方法，还包括步骤如果在所述请求周期内该移动节点没有从第一网络接入实体接收到响应，则选择所述第二网络接入实体作为所述服务网络接入实体。
8.依照权利要求1的方法，还包括控制所述等待周期长度的步骤。
9.依照权利要求1的方法，还包括控制所述请求周期长度的步骤。
10.依照权利要求8的方法，其中根据通过所述服务网络接入实体进行通信的应用执行所述控制步骤，所述应用驻留在所述移动节点中。
11.依照权利要求8的方法，其中所述等待周期被控制在0和一个上限之间，该上限不大于一个固定值，该固定值基本上对应于所述服务网络接入实体所广播的两个连续通知消息之间的间隔。
12.依照权利要求1的方法，其中所述请求周期基本上短于所述等待周期。
13.依照权利要求1的方法，其中该移动节点被分配了一个使得能够通过所述服务网络接入实体将流量路由到该移动节点的网络地址，该方法还包括响应于所述选择步骤更新所述网络地址的步骤。
14.依照权利要求1的方法，还包括通过停止对所述等待周期的测量而将所述移动节点转换到保持状态的步骤。
15.依照权利要求14的方法，还包括通过允许对所述等待周期的测量继续而将该移动节点从保持状态转换到测量状态的步骤。
16.一种移动节点，用于包括广播周期性通知消息的网络接入实体的通信系统，该移动节点包括接收装置，用于从网络接入实体接收通知消息；第一计时器装置，响应于接收装置，用于从第一参考时刻开始测量等待周期；触发装置，响应于所述第一计时器装置，用于当所述移动节点在等待周期内没有从第一网络接入实体接收到通知消息时，触发请求消息的发出，该第一网络接入实体充当为该移动节点提供连通性的服务网络接入实体；第二计时器装置，响应于该触发装置，用于从第二参考时刻开始测量请求周期；监控装置，用于监控在所述请求周期内是否从所述第一网络接入实体接收到响应；和选择装置，响应于所述监控装置，用于为该移动节点选择服务网络接入实体。
17.依照权利要求16的移动节点，其中所述第一计时器装置从所述第一参考时刻测量，并且其中所述第一参考时刻基本上对应于从所述第一网络接入实体接收到通知消息的时刻。
18.依照权利要求16的移动节点，其中所述第二计时器装置从所述第二参考时刻测量，并且其中所述第二参考时刻基本上对应于所述请求消息的发出时刻。
19.依照权利要求16的移动节点，其中所述选择装置被配置为如果在所述等待周期内从所述第一网络接入实体接收到通知消息，则保持所述第一网络接入实体作为所述服务网络接入实体。
20.依照权利要求19的移动节点，其中所述选择装置还被配置为如果在所述请求周期内从所述第一网络接入实体接收到所述响应，则保持所述第一网络接入实体作为所述服务网络接入实体。
21.依照权利要求20的移动节点，其中所述选择装置还被配置为如果所述移动节点在所述请求周期内没有从所述第一网络接入实体接收到响应，则选择第二网络接入实体作为所述服务网络接入实体，所述第二网络接入实体包括所述移动节点当前正在从其接收通知消息的网络接入实体。
22.依照权利要求16的移动节点，其中该移动节点还包括用于控制所述等待周期长度的第一控制装置。
23.依照权利要求16的移动节点，其中该移动节点还包括用于控制所述请求周期长度的第二控制装置。
24.依照权利要求22的移动节点，其中所述第一控制装置被配置用来根据通过所述服务网络接入实体进行通信的应用来控制等待周期的长度，所述应用驻留在该移动节点中。
25.依照权利要求24的移动节点，其中所述移动节点包括用于存储表示所述等待周期长度的应用特定信息的数据存储库。
26.依照权利要求25的移动节点，其中该数据存储库是可从所述移动节点移除的模块。
27.一种计算机可用介质，其中所包含的计算机可读程序代码能够使移动节点在包括广播周期性通知消息的网络接入实体的通信系统中选择服务网络接入实体，该计算机可读程序代码包括第一计算机可读程序代码段，用于针对从充当该移动节点的服务网络接入实体的第一网络接入实体接收到的通知消息，使所述移动节点从第一参考时刻开始测量等待周期；第二计算机可读程序代码段，用于当在所述等待周期内没有从所述第一网络接入实体接收到新的通知消息时，使所述移动节点发出请求消息；第三计算机可读程序代码段，用于使所述移动节点从第二参考时刻启动对请求周期的测量；第四计算机可读程序代码段，用于使所述移动节点监控在所述请求周期内是否从所述第一网络接入实体接收到所述请求消息的响应；以及第五计算机可读程序代码段，用于使所述移动节点根据所执行的监控为该移动节点选择服务网络接入实体。
28.依照权利要求27的计算机可用介质，其中所述第一、第二、第三、第四和第五计算机可读程序代码段被存储在可插入所述移动节点中的存储卡中。
29.依照权利要求27的计算机可用介质，其中所述第一、第二、第三、第四和第五计算机可读程序代码段被存储在所述移动节点中。
30.一种被配置为用在包括广播周期性通知消息的网络接入实体的通信系统中的移动节点，该移动节点包括接收器，被配置为从网络接入实体接收通知消息；第一计时器，响应所述接收器，被配置为从第一参考时刻开始测量等待周期；第一控制器，响应所述第一计时器，被配置为当所述移动节点在所述等待周期内没有从第一网络接入实体接收到通知消息时，触发请求消息的发出，该第一网络接入实体被配置为充当为该移动节点提供连通性的服务网络接入实体；第二计时器装置，响应所述第一控制器，被配置为从第二参考时刻开始测量请求周期；第二控制器，被配置为监控在所述请求周期内是否从所述第一网络接入实体接收到响应；和第三控制器，响应所述第二控制器，被配置用来为该移动节点选择服务网络接入实体。
全文摘要
在包括广播周期性通知消息的网络接入实体的通信系统中为移动节点选择服务网络接入实体的一种机制。该方法利用从第一参考时刻测量的等待周期。当在等待周期内没有从当前是该移动节点的服务网络接入实体的网络接入实体接收到任何通知消息时，该节点发出路由器请求消息并从第二参考时刻启动对请求周期的测量。该移动节点还监控在请求周期内是否从该网络接入实体接收到对路由器请求消息的应答，并根据监控步骤决定它是否保持连接到所述网络接入实体。
文档编号H04L29/06GK1934892SQ200580009377
公开日2007年3月21日 申请日期2005年3月16日 优先权日2004年3月23日
发明者普雷蒂达·维纳亚克雷-雅尼 申请人:诺基亚公司