专利名称：：一种异构无线网络之间进行切换的方法、网络实体及终端的制作方法
技术领域：
：本发明属于无线通信系统领域，特别涉及一种异构无线网络之间进行切换的方法、网络实体及终端。
背景技术：
：随着计算机和通信技术的发展，无线广域网(如GPRS、UMTS等)、无线局域网(如IEEE802.11)、卫星通信网、蓝牙网络等多种无线网络系统正逐步代替传统有线网络成为互联网接入的最后一跳。如何将这些异构无线网络融合在一起，提供覆盖广、带宽高、移动性高且费用低廉的互联网接入，将是下一代移动通信系统(如B3G、4G等)的发展方向。在异构无线网络融合的系统框架中，多种无线网络系统之间具有很好的互补特性，因此它们之间的无缝融合受到广泛关注。将异构无线网络无缝融合在一起，发挥出各自网络的优势，需要解决一系列难题。其中，如何能在切换过程中保持业务的连续性是一个关键问题。现有技术中如单纯的或纯粹的IETF的FMIP模型不能简单的使移动节点可以无缝的在异构网络之间漫游。主要原因在于，不同的网络其要求的入网方式不同，跨异构网络切换都必然的要求伴随着安全、QoS协商/设定等诸多问题。当移动节点发生异构网络间切换时，无法实现异构网络的快速切换。
发明内容为了解决的当移动节点发生异构网络间切换时，无法实现异构网络的快速切换问题，本发明实施例提供了一种异构无线网络之间进行切换的方法，包括移动节点确定预认证时所需的预认证信息；移动节点根据所确定的预认证信息，发起目标网络的预认证；预认证通过后，移动节点在异构网络之间进行切换。同时本发明实施例还提供一种异构无线网络之间进行切换的网络实体，包括第一获卑4莫块用于获取目标网络能力支持的预认证信息；第一下发模块用于在向移动节点下发第一获取模块所获取的预认证信息。同时本发明实施例还提供一种异构无线网络之间进行切换的网络实体，包括接收模块用于接收移动节点上报其能力支持的预认证信息；选取模块用于根据接收模块接收的预认证信息进行选择，选取出与移动节点匹配的预认证信息，并将选取出的预认证信息提供给第二下发模块；第二下发模块用于向移动节点通告选取模块提供的预认证信息。同时本发明实施例还提供一种异构无线网络之间进行切换的网络实体，包括第二获取模块用于获取移动节点能力支持的预认证信息；传递模块用于通过上下文传递机制，向目标网络实体传递所述获取模块获取的预认i正信息。同时本发明实施例还提供一种异构无线网络之间进行切换的移动节点，包括确定模块用于确定预认证时所需的预认证信息；预认证模块用于根据确定模块所确定的预认证信息，发起目标网络的预认证；切换模块用于根据预认证模块提供的预认证通过信息，在异构网络之间进行切换。由上述本发明提供的具体实施方案可以看出，正是由于在异构无线网络之间进行切换之前进行了预认证，加速了移动节点在异构网络的切换过程。图1为本发明提供的第一实施例方法流程图；图2为本发明提供的第二实施例方法流程图；图3为本发明提供的第三实施例方法流程图；图4为本发明提供的第三实施例方法中进行预认证过程的方法流程图；图5为本发明提供的第四实施例网络实体结构图；图6为本发明提供的第五实施例网络实体结构图；图7为本发明提供的第六实施例网络实体结构图；图8为本发明提供的第七实施例移动节点结构图。具体实施方式为了实现当移动节点发生异构网络间切换时，通过预认证来加速移动节点的切换过程，本发明提供的第一实施例是一种异构无线网络之间进行切换的方法，移动节点在异构无线网络之间准备进行切换，如一个MN(MobileNode移动节点)移动出无线局域网AP所覆盖范围，进入无线广域网的基站覆盖区准备进行切换，该方法流程如图l所示，包括步骤101:服务网络(如无线局域网)网络侧实体(如AP)向MN下发关于目标网络(如无线广域网)能力支持的预认证信息。步骤102:MN根据网络侧实体下发的预认证信息，确定与其匹配的预认证信息，发起目标网络的预认证。步骤103:预认证通过后，MN在异构网络之间进行切换。根据上述步骤可见，正是由于MN在异构无线网络之间进行切换之前，MN获取了关于目标网络能力支持的预认证信息，并进行了预认证，加速了移动节点在异构网络的切换过程。其中预认证信息为预切换过程中需要预先协商的参数和能力信息集。服务网络的网络侧实体向MN下发的关于目标网络的预认证信息可以是以下的任意一种或组合目标网络的接入类型如Wifi，Wimax,3GPP,3GPP2等；目标网络的接入认证方式如EAP,X.509等；目标网络需要的密钥生成算法如MD5，SHA等；目标网络是否支持预认证是或否。具体的下发可以通过路由器通告消息、DHCP消息、PPP消息、EAP消息、媒体无关的消息或专用的预认证信令等来实现。本发明提供的第二实施例是一种异构无线网络之间进行切换的方法，当MN在异构无线网络之间准备进行切换，方法流程如图2所示，包括步骤201:服务网络的网络侧实体接收MN上报该MN能力支持的目标网络的预认证信息。步骤202:服务网络的网络侧实体才艮据MN上才艮的目标网络的预认证信息对目标网络能力支持的预认证信息进行选择，仅将该MN能力支持的目标网络的预认证信息选择出来，并发送给MN。或者网络侧实体仅向MN发送一个确认信息，表示服务网络的网络侧实体预下发的给MN的目标网络的预认证信息，与MN上报的目标网络的预认证信息相同。步骤203:MN根据网络侧实体下发的预认证信息或确认信息，就获得了与其匹配的预认证信息，发起目标网络的预认证。步骤204:预认证通过后，MN在异构网络之间进行切换。因为MN首先主动上报其能力支持的目标网络的预认证信息，这样服务网络的网络侧实体可以根据移动节点主动上报的信息进行选择，仅选择与该MN匹配的目标网络的预认证信息发给MN,采用这种方法，MN可以缺省判定，网络侧实体下发的预认证信息，就是与其匹配的预认证信息。这样网络侧实体不必将所有和MN匹配及不匹配的信息都下发给MN，让MN进行选择确认。步骤201中MN上报其能力支持的目标网络的预认证信息包括如目标网络的接入类型、目标网络的接入认证方式、目标网络需要的密钥生成算法、目标网络是否支持预认证及相关认证优先级的任意一种或组合，如MN上报其可支持的信息有目标网络的接入类型Wimax,3GPP;目标网络的接入认证方式EAP;目标网络需要的密钥生成算法MD5;目标网络是否支持预认证是o在步骤202中，服务网络的网络侧实体从目标网络的预认证信息如"目标网络的接入类型Wifi,Wimax，3GPP，3GPP2;目标网络的4妄入认证方式EAP,X.509;目标网络需要的密钥生成算法MD5,SHA;目标网络是否支持预认证是或否"中进行选择，选择与MN上报的可支持的预认证信息相匹配的信息"目标网络的接入类型Wimax，3GPP;目标网络的4妄入认证方式EAP;目标网络需要的密钥生成算法MD5;目标网络是否支持预认证是"，并通过路由器通告消息、DHCP(Dynamichostconfigurationprotocol动态主才几配置协议)消息、PPP(PointtopointProtocol点对点协议)消息、EAP(ExtensibleAuthenticationProtocol可扩展鉴别协议)消息、媒体无关的消息或专用的预认证信令等将上述信息即"目标网络的接入类型Wimax，3GPP;目标网络的接入认证方式EAP;目标网络需要的密钥生成算法MD5;目标网络是否支持预认证是，，发送给MN。其中媒体无关的消息包括但不限于媒体无关的获取网络信息消息或媒体无关的网络查询消息。在上面的例子中，MN上报其能力支持的目标网络的预认证信息还可以是以下的任意一种或组合目标网络的接入类型如Wifi,Wimax,3GPP,3GPP2等；目标网络的接入认证方式如EAP，X.509等；目标网络需要的密钥生成算法如MD5,SHA等；目标网络是否支持预认证是或否。如MN上报其能力支持的目标网络的预认证信息可以只需包括"目标网和支持预认证，而目标网络的接入认证方式和目标网络需要的密钥生成算法，可以根据目标网络的接入类型按照预定策略缺省确定。不同的应用中具体的实现方式可能不同，此处不再赘述。步骤204中，MN在异构网络之间进行切换时，可采用预测式的切换过程，或者反应式的切换过程。根据上面的2个实施例可以看出，无论是实施例1中的服务网络的网络侧实体向MN下发关于目标网络能力支持的预认证信息的技术方案，还是实施例2中的MN上报预认证信息的技术方案，都是移动节点确定预认证时所需的预认证信息的一种具体实现方法，该移动节点根据实施例1或实施例2中的方法确定预认证信息后，或者MN还可以通过和核心网络实体进行信息交互确定预认证信息后，就可以发起目标网络的预认证，在预认证通过后，移动节点就可以在异构网络之间进行快速切换了。MN在异构网络中工作时，移动频繁，会经常在不同网络之间切换，在MN在异构网络之间切换时，通过上下文传递机制，服务网络的网络侧实体向目标网络实体传递移动节点能力支持的预认证信息，目标网络实体根据MN能力支持的预认证信息选择出与MN匹配的预认证信息，并向MN通告其所选择的预认证信息。具体的传递机制包括通过媒体无关的切换资源查询请求消息、切换指示实现传递或通过其它上下文传递机制实现传递。通过该方法也可实现MN获取其匹配的目标网络的预认证信息。在目标网络实体向MN通告其所选择的预认证信息时，可以通过服务网络的网络侧实体进行转发，此时服务网络的网络侧实体只是对该预认证信息进行转发而不做其它处理，即通过先通告服务网络的网络侧实体，然后在服务网络中由服务网络的网络侧实体向MN通告目标网络实体所选择的预认证信息，或者目标网络实体直接向MN通告其所选择的预认证信息。MN也可能不和服务网络或目标网络进行预认证信息确认的交互，而是直接以MN自身能力支持的预认证信息作为预认证时所需的预认证信息，进而发起目标网络的预认证，这样就有可能存在，移动节点能力支持的预认证信息和目标网络能力支持的预认证信息不兼容的情况，如MN自身能力支持目标网络的接入认证方式为EAP,而目标网络能力支持的接入认证方式为X.509,在这种情况下，目标网络实体会向移动节点发送一个用于表示彼此预认证信息不兼容的信息，MN获知其无法实现与该目标网络之间的预认证，MN可以向新的目标网络发起预认证。当然，如果MN按照前述实施例中提到方法或其他方法和服务网络或目标网络进行预认证信息确认的交互，也可能发生与目标网络预认证信息不兼容的情况，在这种情况下，目标网络实体会向移动节点发送一个用于表示彼此预认证信息不兼容的信息，此时MN也获知其无法实现与该目标网络之间的预认证，并可以向新的目标网络发起预认证。下面结合正EE802.21的支持快速预认证的快速MIP切换过程做进一步说明。快速MIP切换过程，包括预测式和反应式两种。但是，无论采用何种方式，和IEEE802.21结合时，应将预认证过程先完成后，如果成功再实施后续的MIP快速切换过程。下面以预测式快速MIP切换过程为例说明这一过程。本发明提供的第三实施例是一种异构无线网络之间进行切换的方法，方法流程如图3所示，包括步骤301:MN(如图3中的MobileNode，其中的MIHF为该MobileNode的一个功能模块)从信息服务器(如图3中的MIISServer)处获取到周围邻居网络(包括前文描述的目标网络实体，如图3中的CandidateNetworkl)的信息。此时采用的消息就是媒体无关的获取网络信息消息。步骤302:MN发起到候选网络(CandidateNetwork1)即前文中对应的目标网络实体的资源查询请求，以查询候选网络的资源可获得性。此时采用的消息就是媒体无关的网络查询消息。步骤303:MN和服务网络(如图3中的ServeringNetwork)的路由发现过程。可选地可以由移动节点发送路由主动请求信令给服务网络，以要求服务网络发代理路由通告消息给MN(此步可与资源可获得性查询同时进行)。在步骤301、步骤302或步骤303中MN与网络侧实体都有信息交互进行。以这些信息为载体，在这些信息交互的基础上即可实现上述实施例1中步骤101所完成的服务网络的网络侧实体向MN下发预认证信息。或者实施例2中步骤201及步骤202所完成的MN上报与预认证信息，以及网络侧实体根据MN上报的预认证信息进行选择，仅将该MN能力支持的目标网络的预认证信息选择出来，并发送给MN。上面的实例只是一种优选的方案，本方案并不限于某种具体的信令，任何可以承载步骤IOI中服务网络的网络侧实体向MN下发的关于目标网络的预认证信息的信令，都可实现对本方案的支持，本领域技术人员通过上述描述，就可在具体实施过程中根据应用环境修改具体的信令，或自定义新的专用的预认证信令来实现对本方案的支持。对于步骤201及步骤202所要交互确定的预认证信息同样并不局限于具体的信令，此处不再赘述。步骤304:移动节点选定切换的目标网络。接下来的步骤305、步骤306、步骤307步不要求一定要顺序进行，但是从网络安全和预认证的目的角度考虑建议进行完步骤305后再进行步骤306、步骤307。步骤305:移动节点进行NCoA的配置。步骤306:根据前述过程MN从网络侧获得的有关目标网络的预认证信息或MN通过与网络侧的交互确定的预认证信息，MN和目标网络进^f亍预认证过程。具体预认证过程对底层透明。IEEE802.21的信令提供承载将上层认证信令进行封装，通过标识告知服务网络传递给目标网络进行预认证，并将认证结果返回给MN。具体的过程我们以Wimax移动节点入网所需的认证过程为例进行说明。定义新的消息MIH—MN—H0—Pre-auth.Transfer。通过其中指示的目标网络信息判断是本网络处理还是继续转给目标网络。EAP具体信令可釆用现有的标准信令，如图4所示，EAP具体信令过程从略。这里只示意其过程的起始。其主要原理为将EAP信令封装在MIH_MN—HO—Pre-auth.Transfer中。并进而完成预认证过程。当目标网络根据指示信息判断属于该网络处理从而将EAP信令解封装并与AAA进行交互。直至结束。然后产生双方所需密钥。进而进行后续入网过程。通过是否成功的判断可以获知该移动节点是否被允许进入目标网络，从而可以及时选择合适网络进行接入。本过程可以在决定了目标网络之后进行，也可以在决定目标网络前想所有候选网络都发起本过程。具体选4奪视具体场景决定。MIH_MN—HO—Pre-auth.Transfer消息的具体信令4各式可以为MIH—MN—HO—Pre-auth.Transfer(Sourceldentifier，Destinationldentifier,PreAuthenticationContainer)其中参数的描述如表1:<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>表1在预认证通过后，通过后续步骤实现MN在异构网络之间进行切换。 步骤307:MN发切换请求到服务网络，消息里携带要预留目标网络的预认证信息资源的信息。服务网络将该信息转发给目标网络，请求目标网络预留资源，并且做切换相关的准备工作。目标网络预留资源和准备完成后，服务网络向MN发切换响应消息，指示MN建立到目标网络的层2的连接。步骤308:MN发起快速移动IP绑定过程，在服务网络和目标网络间建立数据通道。服务网络进行快速绑定确认，并且将緩存数据包转发给目标网络。步骤309:MN建立到目标网络的层2连才妻。步骤310:层2连接建立完成，链路激活。步骤311:MN恢复到目标网络的IP连接。步骤312:MN请求目标网络下发緩存的数据包，目标网络将从服务网络处转移过来的数据包下发给MN。步骤313:MN进行MIP的注册/绑定更新。步骤314:切换完成，目标网络通知服务网络清除资源，目标网络成为MN的当前服务网络。以上步骤307至步骤314只是MN在异构网络之间进行切换的一种优选方案，为了实现异构网络之间进行切换，不同机制下的切换方案可能会有所不同，此处不再赘述。本发明提供的第四实施例是一种异构无线网络之间进行切换的网络实体，其结构如图5所示，包括第一获取模块401:用于获取目标网络能力支持的预认证信息；第一下发模块402:用于在向移动节点下发第一获取模块401所获取的预认证信息。进一步第一下发模块402还包括第一下发子模块4021:用于在移动节点选取与其匹配的预认证信息作为预认证时所需的预认证信息；移动节点根据所确定的预认证信息，发起目标网络的预认证；预认证通过后，移动节点在异构网络之间进行切换；之前向移动节点下发第一获取模块401所获取的预认证信息。本发明提供的第五实施例是一种异构无线网络之间进行切换的网络实体，其结构如图6所示，包括接收模块501:用于4妄收移动节点上报其能力支持的预认证信息；选取模块502:用于根据接收模块501接收的预认证信息进行选择，选取出与移动节点匹配的预认证信息，并将选取出的预认证信息提供给第二下发模块；第二下发模块503:用于向移动节点通告选取模块502提供的预认证信息。进一步第二下发模块503还包括第二下发子模块5031:用于在移动节点以通告信息作为预认证时所需的预认^L信息；移动节点根据所确定的预认证信息，发起目标网络的预认证；预认证通过后，移动节点在异构网络之间进行切换；之前向移动节点通告选取模块502提供的预认证信息。本发明提供的第六实施例是一种异构无线网络之间进行切换的网络实体，其结构如图7所示，包括第二获取模块601:用于获取移动节点能力支持的预认证信息；传递模块602:用于通过上下文传递机制，向目标网络实体传递所述获取模块601获取的预认证信息。进一步传递模块602还包括传递子模块6021:用于在目标网络实体根据服务网络的网络侧实体所传递的预认证信息，选取出与移动节点匹配的预认证信息，并向移动节点通告其所选择的预认证信息；移动节点以目标网络实体所选择的预认证信息作为预认证时所需的预认证信息；移动节点根据所确定的预认证信息，发起目标网络的预认证；预认证通过后，移动节点在异构网络之间进行切换；之前通过上下文传递机制，向目标网络实体传递所述获取才莫块601获取的预认证信息。本发明提供的第七实施例是一种异构无线网络之间进行切换的移动节点，其结构如图8所示，包括确定模块701:用于确定预认证时所需的预认证信息；预认证模块702:用于根据确定模块701所确定的预认证信息，发起目标网络的预认证；切换模块703:用于根据预认证模块702提供的预认证通过信息，在异构网络之间进行切换。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、一种异构无线网络之间进行切换的方法，其特征在于，包括移动节点确定预认证时所需的预认证信息；移动节点根据所确定的预认证信息，发起目标网络的预认证；预认证通过后，移动节点在异构网络之间进行切换。2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动节点确定预认证时所需的预认证信息的步骤具体为移动节点接收服务网络的网络侧实体下发的，由服务网络的网络侧实体所获取的目标网络能力支持的预认证信息；移动节点选取与其匹配的预认证信息作为预认证时所需的预认证信息。3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述服务网络的网络侧实体通过路由器通告消息、DHCP消息、PPP消息、EAP消息、^某体无关的消息或专用的预认证信令向移动节点下发预认证信息。4、如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，服务网络的网络侧实体向移动节点下发的预认证信息包括目标网络的接入类型信息、目标网络的接入认证方式信息、目标网络需要的密钥生成算法信息或目标网络预认证能力信息中的任意一种或组合。5、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动节点确定预认证时所需的预认证信息的步骤具体为移动节点向服务网络的网络侧实体上报该移动节点能力支持的预认证信自.移动节点收到服务网络的网络侧实体的通告信息，所述通告信息表示7服务网络的网络侧实体根据移动节点上报的预认证信息选取A的并与移动节点匹配的预认证信息；移动节点以通告信息作为预认证时所需的预认证信息。6、如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述移动节点收到服务网络的网络侧实体的通告信息的步骤具体为所述移动节点收到服务网络的网络侧实体所选耳又的预认证信息。7、如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述移动节点收到服务网络的网络侧实体的通告信息的步骤具体为所述移动节点收到服务网络的网络侧实体下发的确认信息，所述确认信息用于表示该网络侧实体预下发的预认证信息，与移动节点上报的预认证信息相同。8、如权利要求5所述的方法，其特征在于，移动节点通过路由器请求消息、DHCP消息、PPP消息、EAP消息、i某体无关的消息、或专用的预认证信9、如权利要求5至8任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，移动节点向服务网络的网络侧实体上报的预认证信息包括目标网络的接入类型信息、目标网络的接入认证方式信息、目标网络需要的密钥生成算法信息或目标网络预认证能力信息中的一种或组合。10、如权利要求l所述的方法，其特征在于，所述移动节点确定预认证时所需的预认证信息的步骤具体为服务网络的网络侧实体获取移动节点能力支持的预认证信息；通过上下文传递机制，J良务网络的网络侧实体向目标网络实体传递其所获取的预认证信息；目标网络实体根据服务网络的网络侧实体所传递的预认证信息，选取出与移动节点匹配的预认证信息，并向移动节点通告其所选4奪的预认证信息；证信息。11、如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述向移动节点通告其所选择的预认证信息的步骤具体为由服务网络的网络侧实体转发目标网络实体向移动节点通告其所选择的预认证信息。12、如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述向移动节点通告其所选择的预认证信息的步骤具体为目标网络实体直接向移动节点通告其所选择的预认证信息。13、如权利要求l所述的方法，其特征在于，移动节点确定预认证时所需的预认证信息过程中，当移动节点能力支持的预认证信息和目标网络能力支持的预认证信息不兼容时，目标网络实体向移动节点发送预认证信息不兼容信自14、如权利要求3或8所述的方法，其特征在于，所述媒体无关的消息包括媒体无关的获取网络信息消息和/或媒体无关的网络查询消息。15、如权利要求l所述的方法，其特征在于，移动节点在异构网络之间进行切换时，采用预测预测式的切换方式或者反应式的切换方式。16、一种异构无线网络之间进行切换的网络实体，其特征在于，包括第一获取模块用于获取目标网络能力支持的预认证信息；第一下发模块用于在向移动节点下发第一获取模块所获取的预认证信白17、一种异构无线网络之间进行切换的网络实体，其特征在于，包括接收模块用于接收移动节点上报其能力支持的预认证信息；选取模块用于根据接收模块接收的预认证信息进行选择，选取出与移动节点匹配的预认证信息，并将选取出的预认证信息提供给第二下发模块；第二下发模块用于向移动节点通告选取模块提供的预认证信息。18、一种异构无线网络之间进行切换的网络实体，其特征在于，包括第二获取模块用于获取移动节点能力支持的预认证信息；传递模块用于通过上下文传递机制，向目标网络实体传递所述获取模块获取的预认证信息。19、一种异构无线网络之间进行切换的移动节点，其特征在于，包括确定模块用于确定预认证时所需的预认证信息；预认证模块用于根据确定模块所确定的预认证信息，发起目标网络的预认证；切换模块用于根据预认证模块提供的预认证通过信息，在异构网络之间进行切换。全文摘要本发明实施例公开了一种异构无线网络之间进行切换的方法，为了解决当移动节点发生异构网络间切换时，无法实现异构网络的快速切换问题，该方法包括移动节点确定预认证时所需的预认证信息，移动节点根据所确定的预认证信息，发起目标网络的预认证，预认证通过后，移动节点在异构网络之间进行切换。正是由于在异构无线网络之间进行切换之前进行了预认证，加速了移动节点在异构网络的切换过程。文档编号H04W36/12GK101400089SQ200710161578公开日2009年4月1日申请日期2007年9月29日优先权日2007年9月29日发明者赵元魁,郭均祥申请人:华为技术有限公司