专利名称：基于移动ip的移动节点实现无缝切换的方法
技术领域：
本发明领域涉及无线通信技术领域，主要涉及一种无线通信系统中采用移动IP技术的移动节点设备在微移动区域内实现无缝切换的方法。
背景技术：
在无线通信网络中，采用移动IP(互联网协议)技术的移动设备在微移动环境下的切换算法是目前移动IP领域的研究热点。如何克服微移动环境下切换导致的过大的信令开销和切换导致的数据丢失等问题是移动IP正式进行商用的关键。
Seamless MIP(无缝切换的移动IP)技术是基于分级移动IPv6体系结构及快速切换机制的基础上提出的一种无数据包丢失QOS(服务质量)保证的移动IP体系结构。该体系结构中，当移动节点在不同的MAP区域间移动时，需要向移动节点所属的家乡网络的HA(家乡代理)进行更新注册，而当移动节点在同一MAP(移动锚节点)区域内发生微移动时，不再需要向所属的家乡网络的HA注册，从而减少了系统中移动节点向HA注册的信令开销。
在Seamless MIP技术中，为确保移动节点在切换的过程中的数据包不会丢失，且能智能的对移动节点的切换行为进行有效的控制，主要采用了SPS(Synchronized Packet Simulcast，同步数据同传)和混合切换(HybridHandover)机制。所述的SPS是指在移动节点切换的过程中，切换区域的管理节点同时将数据发给移动节点原先的注册接入路由器和即将切换到的接入路由器，保证了无论节点处于切换的什么状态，都能保证接收到通信对端发来的数据包，从而避免了节点在做切换的过程中传递的消息丢失。所述的混合切换则是指切换的请求由移动节点发起，但是是否切换，切换到哪个接入路由器的效果更好，则由接入路由器的上一级路由器根据接入路由器和移动节点提供的信息进行判决，并为移动节点做出切换决定。
由上述描述可以看出，Seamless MIP对移动节点在同一MAP中的不同AR(接入路由器)间的微移动的切换处理过程仍然存在一些缺点。由于移动节点的日益增多，许多节点在很多时候并没有通信需求，一直处于闲置状态，如果这部分节点的切换也经常性的进行注册更新，会导致微移动区域内的无效的信令开销过大，导致网络的有效负荷降低。同时由于频繁的注册需要移动节点进行处理，消耗了节点的能量，使移动节点的工作时间降低。
发明内容
鉴于上述现有技术存在的缺点和问题，本发明的目的是提供一种基于移动IP的移动节点实现无缝切换的方法，减少无线通信网络中微移动情况下的信令开销，避免了由于移动节点频繁的微移动导致网络的有效负荷降低。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的所述的一种基于移动IP的移动节点实现无缝切换的方法，包括A、根据基于移动IP(互联网协议)的移动节点的通信或空闲状况分别为其设置相应的“通信”状态和“空闲”状态；B、当所述的移动节点在同一区域内的不同接入点间发生移动时，如果该移动节点无需进行通信，则针对所述的移动不作任何处理，如果该移动节点需要进行通信，则执行步骤C；C、将所述的移动节点的状态置为“通信”状态，且所述的移动节点进行位置切换的更新注册，并通过所述的接入点及MAP与对端建立通信。
所述的步骤A包括
在MAP(移动锚节点)及移动节点中，分别设置基于移动IP的移动节点的状态标志，当所述移动节点处于“通信”状态，则所述移动节点对应的状态标志记录为“通信”状态，否则，所述的状态标志记录为“空闲”状态。
步骤B所述的在同一区域内的不同接入点间发生移动为在无线通信系统中的同一MAP(移动锚节点)区域内的不同AR(接入路由器)间发生移动；且所述的需要进行通信是指移动节点发起通信，或其他节点向所述的移动节点发起通信。
所述的基于移动IP的移动节点实现无缝切换的方法中，当移动节点发起通信时，所述的步骤C包括C1、判断所述的移动节点的状态，如果所述的状态为“通信”状态，则直接向对端发起通信，如果所述的状态为“空闲”状态，则执行步骤C2；C2、进一步判断所述的移动节点是否位于原来的AR(接入路由器)域内，如果是，则执行步骤C3，否则，执行步骤C4；C3、将所述的状态修改为“通信”状态，启动“寻呼”计时器，并与对端建立通信，所述的“寻呼”计时器超时时，移动节点的状态改变；C4、所述的移动节点通过当前处于的AR向MAP进行注册更新，同时更改自己的状态为“通信”状态，并与对端建立通信。
所述的基于移动IP的移动节点实现无缝切换的方法中，当CN(对端节点)向移动节点发起通信时，所述的步骤C包括C5、CN根据移动节点的家乡地址发起通信；C6、移动节点的HA(家乡代理)确定移动节点所在的MAP，并向所在的MAP发送数据包；C7、相应的MAP收到所述的数据包后，判断所述的移动节点的状态，如果是“通信”状态，则执行步骤C8，如果是“空闲”状态，则执行步骤C9；
C8、将所述的数据包通过移动节点所在的AR发送给移动节点，并进行后续的数据的交互；C9、向移动节点所在的AR发送寻呼请求信息，执行步骤C10；C10、移动节点所在的AR收到所述的寻呼请求信息后，向本域内的所有移动节点发送寻呼请求信息，如果收到移动节点的响应消息，则执行步骤C11，否则，执行步骤C12；C11、将所述移动节点的状态标志由“空闲”状态修改为“通信”状态，启动“寻呼”计时器，同时移动节点通过相应的AR向MAP进行状态更新处理，更新处理过程完成后，执行步骤C8；C12、向同一MAP域中的其他AR域内的所有移动节点发送寻呼请求信息，并等待所述的移动节点的响应，当收到所述的移动节点的响应消息后，执行步骤C13；C13、将所述移动节点的状态标志由“空闲”状态修改为“通信”状态，启动“寻呼”计时器，同时移动节点通过相应的AR向MAP进行状态更新及注册更新处理，更新处理过程完成后，执行步骤C8。
所述的步骤C12中，如果在设定的寻呼周期内未寻呼到所述的移动节点，则由MAP重新发起寻呼，如果在设定的重新发起寻呼次数内一直未寻呼到所述的移动节点，则通知CN，所述的移动节点不可达。
且在步骤C12所述的寻呼过程中，如果移动节点的生存期过期，则MAP停止针对该移动节点的寻呼过程。
所述的基于移动IP的移动节点实现无缝切换的方法中，当CN向处于“通信”状态下的移动节点发起通信时，所述的步骤C包括CN根据移动节点的家乡地址发出第一个数据包；移动节点所在的MAP获取所述的数据包后，获取移动节点的所在的AR以及移动节点的状态；
确定所述的移动节点处于“通信”状态，则由MAP将缓存的数据包通过移动节点所在的AR发送给移动节点，并进行后续的数据的交互。
所述的基于移动IP的移动节点实现无缝切换的方法中，当CN向处于“空闲”状态下的未改变所处的AR区域的移动节点发起通信时，所述的步骤C包括CN根据移动节点的家乡地址发出第一个数据包；所述的移动节点所在的MAP获取相应的数据包后，查找移动节点所在的AR以及移动节点的状态；MAP发现移动节点处于“空闲”状态，则要求移动节点所在的AR在本域内发起寻呼消息；移动节点接收到了寻呼消息后，将自己的状态从“空闲”变成“通信”，同时启动“寻呼”计时器，并向所述的MAP发送一个更新移动节点状态的消息；更新状态结束后，MAP将缓存的第一个数据包发给所述的移动节点，并进行后续的数据的交互。
所述的基于移动IP的移动节点实现无缝切换的方法中，当CN向处于“空闲”状态下且所处的AR区域发生改变的移动节点发起通信时，所述的步骤C包括CN根据移动节点的家乡地址发出第一个数据包；移动节点注册的MAP收到所述的数据包后，查找移动节点的LCOA(on-Link Care-of Address，本地转交地址)以及移动节点的状态；确定移动节点处于“空闲”状态，则所述MAP向移动节点所在的AR发起寻呼请求；所述的AR在设定的时间内未收到移动节点的响应消息时，则由所述的AR向处于同一个MAP域内的其他AR节点发起寻呼请求，令其他AR在各自域内发起寻呼；MN收到了相应的新的AR发出的寻呼消息后，将自己的状态从“空闲”变成“通信”，同时启动“寻呼”计时器，并经由该新的AR向MAP发送更新消息，进行位置切换后的注册更新；更新处理过程结束后，由MAP将第一个数据包通过新的AR发送给所述的移动节点，并进行后续的数据的交互。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的方法中，首先为无线通信网络的移动节点设置了“通信”和“空闲”两种状态，然后，在设定的寻呼区域(或MAP区域)内，对于移动节点的移动无需向MAP进行更新注册，而仅在移动节点发起通信或针对移动节点发起通信时，才通过AR向MAP进行相应的注册更新。因此，本发明是移动IP微移动性管理中的一种改进的无缝切换算法，所述的方法减少了MAP区域内移动节点的更新注册次数，大大减少了切换的信令开销，维持空闲主机的定位信息和减少定位更新频率，有效地避免了由于移动节点频繁的微移动导致网络的有效负荷降低，进一步优化了针对MIP的移动节点的微移动的管理，同时，本发明中仍然保留了现有技术中的原注册域和新切换域同传数据的机制和混合切换策略，以将切换产生的数据包丢失最小化。
图1本发明应用的网络结构示意图；图2为移动节点向对端发起通信的处理过程流程图；图3为CN向MN主动发起通信的处理过程流程图；图4为CN向处于“通信”状态下的MN发起通信的处理过程流程图；图5为CN向处于“空闲”状态下的未改变所处的AR区域的MN发起通信的处理过程流程图；
图6为CN向处于“空闲”状态下的改变所处的AR区域的MN发起通信的处理过程流程图。
具体实施例方式
本发明的核心思想是针对基于移动IP的移动节点引入的状态标志的概念，即当所述的移动节点开展通信业务时，与其对应的所述的状态标志为“通信”状态，否则，所述的状态标志为“空闲”状态，引入了状态标志后，当移动节点在同一MAP区域内发生微移动时，如果该移动节点处于“空闲”状态，则不必在发生微移动的同时进行更新注册，而只需在该移动节点需要进行通信时再进行相应的更新注册即可。这样便可以有效地避免因移动节点在发生微移动但不需要进行通信的情况下，频繁进行更新注册导致无效的信令开销系统效率下降的问题。
首先对本发明所述的方法应用的网络拓扑结构进行介绍，如图1所示，包括AR(接入路由器)、HA、MN(移动节点)、CN(通信对端)、MAP(移动锚节点)DE(决策引擎)、PA(寻呼域)、OAR(原有的接入路由器)、NAR(切换到的接入路由器)、INTERNET(互联网)。MN、CN、HA的定义与现有的MIPv6(移动IPv6)技术中的定义各部分的功能作用是一样的，分别是AR处理外来移动节点的接入，帮助LCOA(on-Link Care-ofAddress，本地转交地址)的形成，向家乡代理的注册信息的转交，广播代理信息等作用；HA表示家乡代理，处理外地移动节点的注册信息，CN的通信请求处理，注册信息的处理等；MN表示移动节点，为通信的发起者或者接收者；CN表示通信对端，表示和MN通信的对应端，可为通信的发起者或者接收者；MAP为移动锚节点，是一个处理能力强大的路由器，表示本发明的微移动区域和宏移动环境的连接点，处理切换请求以及发出混合切换的命令以及SPS(Synchronized Packet Simulcast，同步数据同传)的发起；DE(Decision Engine，决策引擎)用于根据下属的AR提供的信息以及MAP所存储的信息，提供切换的决定，并由MAP实施；PA表示一个寻呼(PAGING)域，表示在此域内的节点，如果处于“空闲”状态，域内移动不需要进行注册，并且处理的过程有别于处于“通信”状态的节点；本发明中，所述的MAP管理的域即为一个PA包含的域。OAR和NAR分别表示原先注册的接入路由器和可能切换到的接入路由器；INTERNET表示因特网，包括了我们研究的微移动环境上一级的宏移动环境。
本发明所述的方法中，首先需要将所述的无线通信网络划分为多个不同的PA，通常一个PA对应一个MAP，当然也可以根据需要划分为不同于MAP域的PA域，此时，不同的域需要分别配置各自的PAI(寻呼域标识)，以区别不同的PA域；当MN在同一PA域内发生微移动时不再实时向MAP进行注册更新，而是当其他移动节点向所述的MN发起通信时，由MAP包含的AR通过无线寻呼获取MN的位置信息，并进行相应的注册更新操作，或者当MN发起通信时，由MN主动向MAP进行相应的注册更新操作，本发明中，MN的相应处理过程包括当其他节点向所述的MN发起通信时，MN将接收到一个Paging Request(寻呼请求)消息，之后，首先通过Movement Detection(移动检测)消息来确定自己是否还在注册的MAP域中，所述的Paging Request消息为MAP用来寻找空闲MN的请求信息，该消息是由MAP发给AR，再由AR负责在其管理的无线接入范围内广播；如果仍在注册的MAP域中，则回送给MAP一个仅标识为Paging Reply(寻呼响应)消息的BU(绑定更新)，所述的BU无须附加任何Mobility Options(移动选项)信息，所述的Paging Reply消息是用于MN对Paging Request消息的回应信息，通过所述的寻呼响应消息MAP可以获知MN当前的位置信息，以便于将相应的数据包转发给它；否则，MN回送给MAP一个包含Paging Reply的BU，包含着相应的Mobility Options，针对Mobility Options承载的信息的选择处理过程与现有的操作处理过程相同，即按HMIPV6的规定进行处理。
当MN发起通信时，如果MN处于Busy状态，即“通信”状态，相应的发起通信的处理过程与现有技术相同；如果MN处于idle状态，即“空闲”状态，且需要发起通信时，则在发送数据之前要首先通过Movement Detection(移动检测)来确定自己是否还在当前的AR域中，如果仍在当前AR域中，则MN要把自己的状态置为busy，同时启动Paging Timer(寻呼计时器)，所述的Paging Timer的作用是当超时时MN的状态进行改变，然后再进行数据的发送；如果已经不在原来的AR域，MN发一个包含Paging Reply的BU给MAP，其中包含相应的Mobility Options，对Mobility Options的选择操作仍按HMIPV6的规定进行，同时，MN需要将自己的状态置为busy，同时启动Paging Timer。
本发明中，进行MN相应的操作处理时，需要将自己的状态置为busy，即设置为“通信”状态，同时启动Paging Timer。
本发明中，所述的MAP的操作处理过程包括当MAP接收到第一个发给MN的数据包时，它会首先检测MN的状态，如果MN的状态为idle，则MAP向它所记录的MN所在的AR发送一个PagingRequest消息，由AR负责向移动节点发起寻呼，如果MN所在的AR收到MN的Paging Reply，则将更新消息发给MAP，以更新MN在MAP的状态，然后把第一个数据包发给MN，此后的数据操作同HMIPv6规定的处理过程相同；如果MN所在的AR域未收到Paging Reply，则由MN所在的AR负责向处于同一个MAP管理下的其他AR发送消息，要求它们在其各自域内发送PagingRequest消息，直至找到MN，MN向MAP发送更新消息，进行相应的注册更新。MAP可以同时对一个或多个MN发起寻呼。只要把要寻呼的MN的LCOA填入Paging Request消息中便可以区别针对不同MN的寻呼。
当MAP接收到一个BU时，它要根据接收到的不同类型的BU而作出不同的动作当BU被识别为只是一个Paging Reply的时候，MAP把MN的状态设置为busy，同时启动Paging Timer；当MAP认为接收到的BU是一个包含Paging Reply的Local BU(本地绑定更新)，它会把MN状态置为busy，同时启动Paging Timer，此后它会完成正常的Registration(注册)过程，实现MN在MAP的注册更新。
MAP对超过Paging Period(寻呼周期)仍未收到回应的MN可以重传Paging Request消息。在重传若干次后如果仍未收到回答，则停止对MN的寻呼，同时发送ICMP报文给CN，告知它目前MN不可达。其中对PagingPeriod和重传次数可以在具体实现的时候根据实际需要进行设置。
同时，如果一个MN的Lifetime(生存期)在寻呼的过程中过期了，则MAP会停止对它的寻呼过程。
下面以针对一个移动节点的相关的通信过程的处理为例对本发明所述的方法的具体实现方式作进一步说明，所述的移动节点限定为仅在同一MAP区域内进行微移动，本发明针对所述的移动节点主要涉及的处理过程包括由移动节点发起通信的处理过程，其他节点向所述的移动节点发起通信的处理过程，其他节点向“通信”状态下的移动节点发起通信的处理过程，其他节点向“空闲”状态下的未发生微移动的移动节点，以及向“空闲”状态下的发生微移动的移动节点发起通信的处理过程，下面将结合附图分别进行描述(一)移动节点向对端节点发起通信的处理过程，如图2所示，包括步骤21所述的移动节点MN判断自己的状态是否为“通信”状态，如果当前的状态标志是“通信”状态，则执行步骤22，如果是“空闲”状态，则执行步骤23；通常所述的移动节点，MAP中均记录着相应的移动节点的状态，以便于根据所述的移动节点相应的状态进行不同的操作处理；步骤22与目前的MIP发起通信的过程一样，向对端节点CN发起通信。
步骤23如果MN自己的状态是“空闲”状态，则需要进一步判断MN当前所处的区域，通常为根据AR的广播消息判断自己所处的域，或者主动发起一个请求以获得自己所在域的标识，如果目前仍然处于自己原来的区域中，则执行步骤24，否则，执行步骤25；步骤24确定MN在自己原来的区域内，将MN的状态标志由“空闲”状态变成“通信”状态，同时启动“寻呼”计时器，所述的“寻呼”计时器是一个存在于MN和MAP中的程序，以作为状态超时的判断尺度，即当该计时器超时需要进行状态的切换，由“通信”状态转换为“空闲”状态，然后，执行步骤22即可。
步骤25确定MN不在原来的AR区域内，即处于新的AR区域，MN需要通过相应的AR向MAP进行注册。注册完成后，MN将自己的状态标志从“空闲”状态变成“通信”状态，并启动“寻呼”计时器，然后执行步骤22即可。
(二)针对CN向MN主动发起通信的处理过程，如图3所示，包括步骤31CN根据MN的家乡地址发起通信，即将MN的家乡地址作为目的地址，以自己的地址作为源地址发送数据包；步骤32MN的HA截获CN发送的数据包后，根据自己所管理的一份各个MN和MAP的绑定关系表，确定接收该数据包的MN所在的MAP；步骤33以MN所在的MAP的地址为目的地址，以HA自己的IP地址作为源地址发送该数据包，可以通过在HA和MAP之间建立隧道的方式进行数据包的传送；步骤34相应的MAP收到所述的数据包后，判断所述的移动节点的状态，如果是“通信”状态，则执行步骤35，否则，执行步骤36；
步骤35检查LCOA(本地转交地址)和RCOA(区域转交地址)的绑定关系，确定MN所在的AR对应的端口后，直接通过MN所在的AR向MN发送数据包，并进行后续的数据的交互；步骤36如果所述的移动节点的状态为“空闲”状态，则检查LCOA和RCOA的绑定关系，确定MN所在的AR对应的端口后，向MN所在的AR发送寻呼请求信息，通知AR在自己AR内寻呼接收所述数据包的MN；步骤37判断在设定的时间内是否收到所述MN返回的响应消息，如果未收到，则确定所述MN已经离开该AR，并执行步骤38，如果收到MN返回的响应消息，则执行步骤310；步骤38由AR向在同一MAP区域内的其他AR发送寻呼请求信息，进行寻呼(PAGING)该MN的处理，直到寻呼到所述的MN，执行步骤39；步骤39将所述MN的状态标志由“空闲”状态修改为“通信”状态，启动“寻呼”计时器，同时MN需要通过新的AR向MAP进行状态更新及注册更新处理，更新处理过程完成后，MAP通过新的AR开始向MN发送数据包；步骤310将所述MN的状态标志由“空闲”状态修改为“通信”状态，启动“寻呼”计时器，同时MN需要通过AR向MAP进行状态更新，更新处理过程完成后，AR开始向MN发送数据包。
可以看出在上述处理过程中，当移动节点MN发生位置改变时，无需立即进行注册更新，而仅在需要进行通信(如所述的MN发起通信或其他节点向所述的MN发起通信)时再进行相应的注册更新即可，从而实现了本发明的相应的目的。
(三)本发明中，CN向处于“通信”状态下的MN发起通信的处理过程如图4所示，包括步骤41CN根据MN的家乡地址发出第一个数据包；步骤42数据包被MN的家乡代理HA截获，HA根据自己所含有的MAP和MN家乡地址的对应关系，将第一个数据包发向MN注册的MAP；或者也可以由CN根据自己缓存的MAP和MN家乡地址的对应关系，直接将第一个数据包发给MAP；步骤43MAP发出信令向和它直连的DE(决策引擎)进行查询，以查找MN的LCOA(本地转交地址)和所注册的MAP的RCOA(区域转交地址)的对应关系以及MN的状态，找到MN所处的AR，假设处于于AR1中；步骤44确定所述的MN处于“通信”状态，则由MAP将缓存的第一个数据包发送给MN所在的AR1；步骤45AR1收到所述的数据包后发送给所述的MN，至此，整个数据传递过程建立，之后，处于“通信”状态的MN便可以与CN之间进行正常的通信，进行后续的数据的交互。
(四)本发明中，CN向处于“空闲” 状态下的未改变所处的AR区域(即未发生微移动)的MN发起通信的处理过程如图5所示，具体包括步骤51CN根据MN的家乡地址发出第一个数据包；步骤52所述的数据包被MN的家乡代理HA截获，HA根据自己所含有的MAP和MN家乡地址的对应关系，将第一个数据包发向MN注册的MAP；也可以由CN根据自己缓存的MAP和MN的家乡地址的对应关系，直接将所述的数据包发向相应的MAP；步骤53MAP发出信令向和它直连的DE进行查询，查找MN的LCOA和所注册的MAP的RCOA的对应关系以及MN的状态信息，并通知MAP；步骤54MAP发现MN处于“空闲”状态，则无法确定MN是否处于原先该移动节点所在的AR管辖域内，这时，MAP要求AR1向处于本域发起寻呼(PAGING)消息；步骤55当处于AR1域内的MN1接收到了寻呼(PAGING)消息后，知道有一个CN希望与之通信，于是将自己的状态从“空闲”变成“通信”，同时启动“寻呼”计时器(超时就重新进入“空闲”状态)，随后通过发送寻呼(PAGING)消息的AR向MAP发送一个更新消息，要求更新自己在MAP的状态；步骤56更新状态的处理结束后，MAP通过AR1将缓存的第一个数据包发给MN，整个数据传递过程建立，并可以进行后续的数据的交互。
(五)CN向处于“空闲”状态下且所处的AR区域发生改变的MN发起通信的处理过程，如图6所示，具体包括步骤61CN根据MN的家乡地址发出第一个数据包；步骤62所述的数据包被MN的家乡代理HA截获，并由HA根据自己所含有的MAP的RCOA和MN家乡地址的对应关系，将第一个数据包发向MN注册的MAP；步骤63MAP发出信令向和它直连的DE进行查询，以查找MN的所在AR的LCOA和所在MAP的RCOA的对应关系以及节点当前的状态，发现MN处于“空闲”状态，则无法确定MN是否处于原先该移动节点所在的AR管辖域内，便执行步骤64；步骤64向MN所在的AR(即AR1)发起寻呼请求，但由于所述MN已经发生微移动，即移动到AR2区域中，所以AR1的寻呼结果为未找到MN，于是继续执行步骤65；步骤65在如果AR1在设定的时间内未收到所述MN返回的响应消息，则由AR1向处于同一个寻呼域内的其他AR节点发起寻呼(PAGING)请求，要求其他AR和它自己在各自域内发起寻呼(PAGING)消息，最终确定已经移动到了AR2域内的MN收到了AR2发出的寻呼(PAGING)消息，并将自己的状态从“空闲”变成“通信”，同时启动“寻呼”计时器；步骤66由MN通过发送寻呼(PAGING)消息的AR2向MAP发送一个更新消息，要求MAP1通知DE1更新该MN的LCOA与RCOA的对应关系；之后，MAP1将第一个数据包发给AR2域内的MN，整个数据传递过程建立，MN与CN之间便可以开展正常的通信业务，进行数据的交互了。
本发明所述的方法中，如果所述的PA域不同于现有的MAP域，则MN可以通过采用MAP DISCOVERY(MAP发现)消息获得MAP地址的同获得时所述的用于标识区别不同的PA的PAI值，从而获知了自己当前所在的PA，以便于根据所在的寻呼域进行后续的通信处理；相应的具体的寻呼处理过程及相应的位置切换的注册更新处理过程与前面描述的具体实施方式
类似，此处不再赘述。因此，本发明中，当MN进入到一个新的MAP域时，在原有的处理过程基础上还会收到一个当前所在的PA域对应的PAI值。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
权利要求
1.一种基于移动IP的移动节点实现无缝切换的方法，其特征在于包括A、根据基于移动IP(互联网协议)的移动节点的通信或空闲状况分别为其设置相应的“通信”状态和“空闲”状态；B、当所述的移动节点在同一区域内的不同接入点间发生移动时，如果该移动节点无需进行通信，则针对所述的移动不作任何处理，如果该移动节点需要进行通信，则执行步骤C；C、将所述的移动节点的状态置为“通信”状态，且所述的移动节点进行位置切换的更新注册，并通过所述的接入点与对端建立通信。
2.根据权利要求1所述的基于移动IP的移动节点实现无缝切换的方法，其特征在于所述的步骤A包括在MAP(移动锚节点)及移动节点中，分别设置基于移动IP的移动节点的状态标志，当所述移动节点处于“通信”状态，则所述移动节点对应的状态标志记录为“通信”状态，否则，所述的状态标志记录为“空闲”状态。
3.根据权利要求1所述的基于移动IP的移动节点实现无缝切换的方法，其特征在于步骤B所述的在同一区域内的不同接入点间发生移动为在无线通信系统中的同一MAP(移动锚节点)区域内的不同AR(接入路由器)间发生移动；且所述的需要进行通信是指移动节点发起通信，或其他节点向所述的移动节点发起通信。
4.根据权利要求1、2或3所述的基于移动IP的移动节点实现无缝切换的方法，其特征在于，当移动节点发起通信时，所述的步骤C包括C1、判断所述的移动节点的状态，如果所述的状态为“通信”状态，则直接向对端发起通信，如果所述的状态为“空闲”状态，则执行步骤C2；C2、进一步判断所述的移动节点是否位于原来的AR(接入路由器)域内，如果是，则执行步骤C3，否则，执行步骤C4；C3、将所述的状态修改为“通信”状态，启动“寻呼”计时器，并与对端建立通信，所述的“寻呼”计时器超时时，移动节点的状态改变；C4、所述的移动节点通过当前处于的AR向MAP进行注册更新，同时更改自己的状态为“通信”状态，并与对端建立通信。
5.根据权利要求1、2或3所述的基于移动IP的移动节点实现无缝切换的方法，其特征在于，当CN(对端节点)向移动节点发起通信时，所述的步骤C包括C5、CN根据移动节点的家乡地址发起通信；C6、移动节点的HA(家乡代理)确定移动节点所在的MAP，并向所在的MAP发送数据包；C7、相应的MAP收到所述的数据包后，判断所述的移动节点的状态，如果是“通信”状态，则执行步骤C8，如果是“空闲”状态，则执行步骤C9；C8、将所述的数据包通过移动节点所在的AR发送给移动节点，并进行后续的数据的交互；C9、向移动节点所在的AR发送寻呼请求信息，执行步骤C10；C10、移动节点所在的AR收到所述的寻呼请求信息后，向本域内的所有移动节点发送寻呼请求信息，如果收到移动节点的响应消息，则执行步骤C11，否则，执行步骤C12；C11、将所述移动节点的状态标志由“空闲”状态修改为“通信，，状态，启动“寻呼”计时器，同时移动节点通过相应的AR向MAP进行状态更新处理，更新处理过程完成后，执行步骤C8；C12、向同一MAP域中的其他AR域内的所有移动节点发送寻呼请求信息，并等待所述的移动节点的响应，当收到所述的移动节点的响应消息后，执行步骤C13；C13、将所述移动节点的状态标志由“空闲”状态修改为“通信”状态，启动“寻呼”计时器，同时移动节点通过相应的AR向MAP进行状态更新及注册更新处理，更新处理过程完成后，执行步骤C8。
6.根据权利要求5所述的基于移动IP的移动节点实现无缝切换的方法，其特征在于所述的步骤C12中，如果在设定的寻呼周期内未寻呼到所述的移动节点，则由MAP重新发起寻呼，如果在设定的重新发起寻呼次数内一直未寻呼到所述的移动节点，则通知CN，所述的移动节点不可达。
7.根据权利要求6所述的基于移动IP的移动节点实现无缝切换的方法，其特征在于在步骤C12所述的寻呼过程中，如果移动节点的生存期过期，则MAP停止针对该移动节点的寻呼过程。
8.根据权利要求1、2或3所述的基于移动IP的移动节点实现无缝切换的方法，其特征在于，当CN向处于“通信”状态下的移动节点发起通信时，所述的步骤C包括CN根据移动节点的家乡地址发出第一个数据包；移动节点所在的MAP获取所述的数据包后，获取移动节点的所在的AR以及移动节点的状态；确定所述的移动节点处于“通信”状态，则由MAP将缓存的数据包通过移动节点所在的AR发送给移动节点，并进行后续的数据的交互。
9.根据权利要求1、2或3所述的基于移动IP的移动节点实现无缝切换的方法，其特征在于，当CN向处于“空闲”状态下的未改变所处的AR区域的移动节点发起通信时，所述的步骤C包括CN根据移动节点的家乡地址发出第一个数据包；所述的移动节点所在的MAP获取相应的数据包后，查找移动节点所在的AR以及移动节点的状态；MAP发现移动节点处于“空闲”状态，则要求移动节点所在的AR在本域内发起寻呼消息；移动节点接收到了寻呼消息后，将自己的状态从“空闲”变成“通信”，同时启动“寻呼”计时器，并向所述的MAP发送一个更新移动节点状态的消息；更新状态结束后，MAP将缓存的第一个数据包发给所述的移动节点，并进行后续的数据的交互。
10.根据权利要求1、2或3所述的基于移动IP的移动节点实现无缝切换的方法，其特征在于，当CN向处于“空闲”状态下且所处的AR区域发生改变的移动节点发起通信时，所述的步骤C包括CN根据移动节点的家乡地址发出第一个数据包；移动节点注册的MAP收到所述的数据包后，查找移动节点的LCOA(on-Link Care-of Address，本地转交地址)以及移动节点的状态；确定移动节点处于“空闲”状态，则所述MAP向移动节点所在的AR发起寻呼请求；所述的AR在设定的时间内未收到移动节点的响应消息时，则由所述的AR向处于同一个MAP域内的其他AR节点发起寻呼请求，令其他AR在各自域内发起寻呼；MN收到了相应的新的AR发出的寻呼消息后，将自己的状态从“空闲”变成“通信”，同时启动“寻呼”计时器，并经由该新的AR向MAP发送更新消息，进行位置切换后的注册更新；更新处理过程结束后，由MAP将第一个数据包通过新的AR发送给所述的移动节点，并进行后续的数据的交互。
全文摘要
本发明涉及一种基于移动IP的移动节点实现无缝切换的方法。该方法中，首先为无线通信网络的移动节点设置了“通信”和“空闲”两种状态，然后，在设定的寻呼区域(或MAP区域)内，对于移动节点的移动无需向MAP进行更新注册，而仅在移动节点发起通信或针对移动节点发起通信时，才通过AR向MAP进行相应的注册更新。因此，本发明减少了MAP区域内移动节点的更新注册次数，大大减少了切换的信令开销，维持空闲主机的定位信息和减少定位更新频率，有效地避免了由于移动节点频繁的微移动导致网络的有效负荷降低。
文档编号H04W36/18GK1556662SQ200410000140
公开日2004年12月22日 申请日期2004年1月6日 优先权日2004年1月6日
发明者刘钒, 张晓东, 姚凌, 纪红, 郝建军, 乐光新, 尹长川, 刘丹谱, 罗涛, 李剑锋, 钒 刘 申请人:北京邮电大学