接入网关切换方法

专利名称：接入网关切换方法
技术领域：
本发明涉及接入网关切换方法，涉及移动通信领域。
背景技术：
随着第三代移动通信技术的成熟商用，3GPP2组织提出的CDMA2000 1X数 据优化演进(IX Evolution-Data Only，简称"1XEV-D0")将在未来几年内 提供有竟争力的无线接入系统。与此同时，为进一步提高空口速率、降低时 延，提高用户无线接入体验，3GPP2已开始空口技术演进项目，相关标准l.O 版已经被3GPP2发布。为配合空口技术的不断提升，网络侧也开始进行演进。 其主要的目标是IP边缘化，控制灵活简单，尽可能采用成熟的IP技术，实现 多种不同无线接入技术的融合。
3GPP2组织目前确定的演进网络框架如图1所示，该网络框架中主要的实 体包括演进基站(evolved Base Station,简称eBS)、会话参考网络控制器 (Session Reference Network Controller, 简称SRNC)、接入网关(Access Gateway,简称AGW) 、 AAA服务器、本地移动性锚点(Local Mobi 1 ity Anchor, 简称LMA)，以及家乡代理(Home Agent,简称HA)。其中
eBS的主要功能包括支持超宽带移动(Ultra Mobile Broadband,简称 "UMB，，)空口技术，在链路层完成加解密和完整性保护，IP包头压缩，以及 QoS调度功能。eBS已经可以直接处理IP报文，突出体现了IP的边缘化。
SRNC的功能包括接入认证，存储接入终端(Access Terminal,简称"AT") 与eBS间的会话信息，寻呼功能，终端空闲态的管理。SRNC是一个信令的节点。
AGW的功能包括AGW是AT连接到IP业务网的第一跳，通过AAA服务器完成IP业务认证、计费、本地移动性管理、QoS管理等功能。AT和网络间的用户面 数据通过eBS和AGW进行传递。为实现用户数据包在eBS和AGW之间的传输，需 要在二者之间为用户建立一个数据隧道。而数据隧道的建立就釆用了代理移 动IP技术。
具体地，eBS也充当移动IP代理的角色，AGW充当HA的角色，当AT移动到 eBS时，eBS发送移动IP代理的信令到AGW,在eBS和AGW间建立了lt据隧道。
AGW与LMA间通过建立PMIP隧道为支持简单IP的AT提供移动性服务，LMA可 以位于拜访网络，以提供本地移动性，也可以位于归属网络，以^是供全局移 动性。HA也可以位于拜访地或者归属地。
在演进网络的空口，为了提高空口的切换速度，AT可以同时和多个eBS建 立连接。与AT同时建立连接的所有eBS的集合被称为路由集(Route set)。
当AT在网络中移动时，可能发生AGW间的切换，而现有的技术在执行AGW 间的切换时，可以通过Client mobile IP或者Proxy mobile IP两种方式来保 证通信的连续性。基于Proxy mobile IP的AGW切换的网络结构如图2所示 eBSl、 eBS2和eBS3典型地与SRNCl和AGWl连接,eBS4、 eBS5和eBS6典型地与 SRNC2和AGW2连接。但eBS4因为位于边界，因此可以与SRNC1和AGW1连接，同 样，eBS3可以与SRNC2和AGW2连4妻。々支设当前的serving eBS和serving AGW为 eBS3和AGWl，当AT从eBS3移动到eBS4时，eBS4仍然可以与SRNCl和AGWl建立连 接，但移动到eBS5时，就需要执行SRNC的转移和AGW间的切换。为了保证通信 的连续性，虽然执行了AGW间的切换，而且AT不支持移动IP,但AGW因为可以 代替AT执行移动IP，与LMA建立连接，因此仍然可以保证通信不中断，数据锚 点从AGW1变为AGW2， AT对于网络的移动性操作并不可知。需要注意的是，此 时AT的IP地址应该由LMA,而不是AGW来分配。
另外，现有技术中AT通过从eBS获得的link ID得知是否需要获取新的IP 地址，如果link ID与之前的不同，则意味着所连接的网络不同，需要请求新 的IP地址，对于简单IP,需要发送DHCP消息来请求地址。现以基于^C理移动IP (Proxy Mobile IP，简称PMIP)的AGW切换为例， 说明现有技术的AGW切换流程。如图3所示，AT支持简单IP,所发送和接收的 数据包通过LMA和源AGW,即通过LMA和源AGW间的数据隧道以及源eBS和源AGW 间的凄史据7 义载隧道传递。LMA和源AGW间的隧道以及源eBS和源AGW间的隧道都 通过代理移动IP建立。当前的数据附着节点(Data Attachment Point,简称 DAP)是源eBS,当AT切换到目标网络时，数据附着节点为目标eBS。基于PMIP 的AGW切换流程包括以下步骤
步骤OOl、 AT请求将目标eBS加入到Route set,网络结构中目标eBS所连 接的缺省SRNC和AGW分别是目标SRNC和目标AGW,因此，在将目标eBS加入到 Route set的过程中，目标eBS会将目标SRNC的标识符告诉给AT。
步骤002、 AT根据目标SRNC的标识符，将目标SRNC也加入到route set, 当目标SRNC得到AT的单播接入终端标识(Unicast Access Terminal Identifier,简称UATI )后,会找到源SRNC，并从源SRNC获得AT当前的会话信 息，目标SRNC还会给AT分配一个新的UATI;
步骤003、 AT将层2切换到目标eBS;
步骤004、 AT发送和接收lt据，即通过LMA与源AGW之间的隧道，源AGW和 源eBS间的隧道，以及源eBS和目标eBS间的层2隧道传递；
步骤005 、目标SRNC发起完整的可扩展认证协议(Extens ible Authentication Protocol,简称EAP )接入认证过程，目标AGW位于认证的路 径中，因此目标AGW和目标SRNC都可以从AAA获得有关AT的信息；步骤005具体 包括以下几个步骤步骤0051、目标AGW从AAA获得有关AT的信息；步骤0052、 目标SRNC获得了目标AGW的IP地址以及AT的信息。
步骤0Q6、目标SRNC通过I0S信令将如目标AGW的IP地址，NAI , AAA-Session-ID,代理移动IP的密钥等信息传给目标eBS。
步骤007、目标eBS将利用目标AGW地址生成的link ID发送给AT,由于执 行了源AGW到目标AGW的切换，因此link ID与之前的不同。步骤008、 AT发起DAP转移的请求，该步骤可选。
步骤009、目标eBS没有与目标AGW相关的GRE key，因此发送PMIP RRQ消 息给目标AGW,消息中GRE key扩展值为全O,还包括了NAI，以及目标eBS IP 地址等参数，该消息使用从步骤6获得的密钥进行保护。
步骤OIO、目标AGW—险证PMIP RRQ后，分配GRE key,然后发送PMIP RRQ消 息给目标eBS。源eBS和源AGW间使用的GER Key,与目标eBS和目标AGW间使用 的GREkey的值不同，源eBS和源AGW间使用GER Keyl，目标eBS和目标AGW间使 用GRE key2。
当存在步骤008时，还包括步骤Oll、目标eBS收到消息后，向AT回送DAP 转移应答消息。
步骤012、 AT向应用层呈现新的IP接口，因此触发请求分配新的IP地址。 步骤013、目标eBS通过IOS信令通知目标SRNC, route set中的其他成员 有关GRE key的信息。
步骤014、目标SRNC和源SRNC向目标eBS回送响应。
步骤015、 AT由步骤12触发，发送DHCPDISCOVER或者Router Solicitation 息到目标AGW这个消息通过目标eBS和目标AGW间的隧道传送。
步骤016、目标AGW得知AT的移动性是通过PMIP提供的，因此目标AGW发送 PMIP RRQ消息到LMA。
步骤017、 LMA更新绑定信息，发送PMIP RRP消息到目标AGW,为了保证通 信的连续性，LMA给AT分配了与之前相同的IP地址或地址前缀。
步骤01S、目标AGW发送DHCPACK或者Router Advertisement消息给AT。
步骤019、此步骤可选，如果LMA不支持从多个AGW接收数据，可以发送 Registration Revocation请求消息到源AGW，来释放之前所建立的PMIP绑定。
步骤020、源AGW发送Registration Revocation Ack到LMA。
步骤021、此时AT将通过新的数据隧道接收和发送数据，也就是目标eBS 和目标AGW间的数据隧道，以及目标AGW和LMA的隧道。步骤022、对于前向链路，源AGW上可能还緩存了部分数据需要发送，因 此源AGW首先将数据发送给源eBS，然后再通过与目标eBS间的层2通道发送给 目标eBS,再转给AT。具体包括步骤0221、 AGWl将緩存的数据发送给源eBS; 步骤0222、源eBS通过与目标eBS间的层2隧道发给目标eBS;步骤0223、目标 eBS将所述緩存的数据转给AT。
步骤023、对于反向链路，AT上还有部分数据需要从原来的IP接口发送， 因此AT首先将数据发送的目标eBS，目标eBS通过与源eBS间的层2隧道发给源 eBS，然后再通过源eBS和源AG釘司的承载通道以及源AGW和LMA间的隧道发送出 去。具体包括步骤0231、 AT将数据发送的目标eBS;步骤0232、目标eBS通过 与源eBS间的层2隧道发给源eBS;步骤0233、源eBS通过与源AGW间的承载通道 发给源AGW;步骤0234、源AGW根据与LMA间的隧道发送出去。
由以上流程可知，由于源AGW与目标AGW之间不存在接口，因此目标AGW需 要从AAA中获得AT的相关信息，对于静态配置信息，从AAA传给AGW是合适的， 但AAA中不存在动态信息，如AT的实时会话信息，特别是动态QoS策略等，因 此目标AGW从AAA中获得的AT的相关信息中不包括这些动态信息。另外，目标 eBS与目标SRNC相连接，因此获得目标AGW的IP地址，目标eBS根据目标AGW的 IP地址生成link ID发送给AT,由于更换了AGW，即从源AGW切换至目标AGW， 因此根据目标AGW的IP地址生成的link ID相对于AT中存储的根据源AGW的IP 地址生成的link ID发生了变化。AT收到不同的link ID时，意味着存在新的 IP接口，即AT请求分配地址时，有可能被分配到原来的IP地址，但由于IP接 口发生了变化，因此会对正在进行的通信造成影响，如某些应用需要重新建 立连接，因此原有通信会中断。

发明内容
本发明的目的是提供一种接入网关切换方法，从而有效恢复终端在源网 络中的会话状态。
8为实现上述目的，本发明一种接入网关切换方法的实施例，终端通过源 网络进行通信，当终端从源网络移动到目标网络时，触发接入网关切换，其 中包括目标接入网关从目标基站获得源接入网关的地址后，向源接入网关 请求并获取终端的上下文会话信息。
进一步地，目标接入网关获取终端的上下文会话信息之后还包括目标 接入网关根据终端的上下文会话信息，恢复终端当前在网络的会话状态。
进一步地，目标接入网关获取终端的上下文会话信息之后还包括目标 接入网关向目标基站发送消息；目标基站向终端发送信令，所述信令中包括 终端的IP层连接信息；终端确定接收到的IP层连接信息与终端的原有的IP 层连接信息相同，不进行IP地址请求操作，通过目标网络进行通信。
以上一种接入网关切换方法的实施例中，由于目标网络通过目标接入网 关获得了终端在源网络的上下文会话信息，从而有效恢复终端在源网络中的 会话状态，因此减少对正在进行的通信的影响；同时，由于终端的IP层连接 信息与终端原有的IP层连接信息相同，因此终端不必请求新的IP地址，继 续使用原有IP地址，另外，目标接入网关从目标基站获得源接入网关的地址 信息，不需要在目标网络通过执行重认证获得源接入网关的地址，因此能够 降低切换时延。


图1为现有的CDMA演进网络；
图2为现有技术基于PMIP的接入网关切换系统结构示意图; 图3为现有技术基于PMIP的接入网关切换流程； 图4为本发明一种接入网关切换方法的实施例一的流程图； 图5为本发明一种接入网关切换方法的实施例二的流程图； 图6为本发明一种接入网关切换方法的实施例三的流程图； 图7为本发明一种接入网关切换方法的实施例四的流程9图8为本发明一种接入网关切换方法的实施例五的流程图。
具体实施例方式
本发明提供了一种接入网关切换方法，终端通过源网络进行通信，当终
端从源网络移动到目标网络时，触发接入网关切换，其中包括目标接入网 关从目标基站获得源接入网关的地址后，向源接入网关请求并获取终端的上 下文会话信息。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图4为本发明一种接入网关切换方法的实施例一的流程图。移动终端通 过当前的服务网络进行正常的通信、服务接入网关与家乡代理通过代理移动 IP建立数据通道。如图4所示，移动终端从当前的网络移动到某一网络时， 触发切换，该接入网关切换方法包括
步骤IOI、移动终端与目标基站建立连接。移动终端之前连接的网络称为 源网络，源网络的接入网关称为源接入网关，源网络的基站称为源基站；切 入的网络称为目标网络，目标网络的接入网关称为目标接入网关，目标网络 的基站称为目标基站。
步骤102、目标基站获得源接入网关及目标接入网关的地址信息。目标基 站可以从源集中控制节点，如源SRNC,或者源基站获得源接入网关的地址信 息。目标基站可以从目标集中控制节点，如目标SRNC,获得目标接入网关 的地址信息，或者目标基站自己选择目标接入网关。
步骤103、目标基站向目标接入网关发送信令，所述信令包含源接入网关 的地址。
步骤104、目标接入网关获得源接入网关的地址后，发送消息给源接入网 关请求移动终端的上下文会话信息。
步骤105、源接入网关将移动终端的上下文会话信息反馈给目标接入网关。步骤106、目标接入网关得到上下文后，恢复移动终端当前在网络的会话 状态，即移动终端在源网络中的会话状态，包括当前终端正在进行的实时和
非实时的通信，计费信息，动态QoS策略，授权信息等。
步骤107、目标接入网关向目标基站回送消息，该消息中可以包括新的 GRE key,还可以包括移动终端的IP层连接信息。该实施例中，终端的IP层 连接信息可以根据源AGW的信息，或LMA/HA的信息生成。
步骤108、目标基站向移动终端发送信令，包括移动终端的IP层连接信自.
步骤109、移动终端将接收到IP层连接信息与之前的移动终端的IP层连 接信息相比较，发现是相同的，因此认为没有更换网络，不发起IP地址请求 的信令；
步骤IIO、目标接入网关向本地移动性锚点(local Mobility Anchor,简 称LMA)或家乡代理(Home Agent,简称HA)发送代理移动IP的绑定请求； 代理移动IPv4中使用HA，代理移动IPv6中使用LMA。
步骤lll、 LMA/HA更新绑定信息；
步骤112、移动终端通过目标网络进行通信，数据通道是目标接入网关和 家乡代理，以及目标基站和目标接入网关间的隧道。
以下实施例二至五以基于PMIP的切换为例说明本发明的接入网关切换方 法。设移动终端为接入终端AT，源网络的SRNC为SRNCl，源网络的AGW为 AGW1，源网络的基站为eBS为eBSl,目标网络的SRNC为SRNC2，目标网络 的AGW为AGW2，目标网络的基站为eBS为eBS2。源网络的DAP为DAPl， 即eBSl，目标网纟备的DAP为DAP2，即eBS2。
图5为本发明一种接入网关切换方法的实施例二的流程图。AT通过源网络 进行正常的通信、AGW1与LMA/HA通过代理移动IP建立数据通道。如图5所示， AT从源网络移动到目标网络时，触发接入网关切换，包括步骤201、 AT请求 将eBS2加入到Route set，网络结构中eBS2所连接的缺省SRNC和AGW分别是SRNC2和AGW2，因此，在将eBS2加入到Route set的过程中，eBS2会将SRNC2的 标识符告诉给AT。
步骤202、 AT根据SRNC2的标识符,将SRNC2也加入到route set,当SRNC2 得到AT的UATI后，会找到SRNCl,并从SRNC1获得AT当前的会话信息，SRNC2还 会给AT分配一个新的UATI。
步骤203、 AT将层2切换到eBS2。
步骤204、 AT发送和接收数据，即通过LMA/HA与源AGW之间的隧道，源AGW 和eBS 1间的隧道，以及eBS 1和eBS2间的层2隧道传递。
步骤205、 SRNC2根据配置信息得知eBS2无法与AGWl相连接，或者因距离 太远不适合直接连接，认为需要执行AGW的切换，该实施例中，SRNC2通过I0S 信令将如AGW1和AGW2的IP地址，NAI, AAA-Session-ID,代理移动IP的密钥等 信息传给eBS2。 AGW1的地址信息是可选的，因为eBS2可能在加入route set的 时候从SRNC1得到了 AGW1的地址信息。
步骤206、 AT发起DAP转移的请求，该步骤可选。
步骤207 、 eBS2此时没有与AGW2相关的GRE key,因此在发送PMIP RRQ (Registration Request)消息给AGW2，消息中GRE key扩展值为全O，还包 括了NAI， eBS2 IP地址，以及AGW1的IP地址等参数，该消息使用从步骤205获
得的密钥进行保护。
步骤208、 AGW2此时没有任何有关AT的信息，因此从PMIP RRQ消息中抽取 AGW1的I P地址，然后发送上下文请求消息到AGW1 。
步骤209、 AGW1收到请求后，将AT的上下文信息发给AGW2。上下文信息中 包括终端的IP层连接信息。本发明的实施例中以link ID值表示终端的IP层连 接信息。由于AGW2知道AT此时不应该更新IP地址，因此link ID值还是继续使 用从上下文中得到的旧值，而不是生成新的值。该实施例中，上下文信息中 的link ID值可以根据AGW1的信息，如AGW1的地址信息生成。
步骤210、 AGW2安装上下文信息，恢复AT之前在AGW1上的会话状态。步骤211、 AGW2根据得到的代理移动IP密钥验证PMIP RRQ后，分配GRE key,最后发送PMIP RRP (Registration Reply)消息给eBS2，消息中携带了 NAI， GRE Key以及终端的IP层连接信息。IP层连接信息是从终端的上下文 会话信息中得到的。
步骤212、 eBS2收到消息后，向AT回送DAP转移应答消息，该步骤可选。
步骤213、 eBS2向AT发送信令，信令中包括link ID。
步骤214、 AT将接收到的link ID与原有的link ID比较，发现link ID值 前后没有变化，因此AT不会请求新的IP地址。
步骤215、 eBS2通过I0S信令通知route set中的其他成员有关DAP、 AGW2、 GRE key, link ID的信息。如步骤2151、 eBS2通过I0S信令通知route set中 的SRNC2有关DAP、 AGW2、 GRE key2， link ID的信息;步骤2152、通过IOS信 令通知route set中的eBSl有关DAP、 AGW2、 GRE key2, link ID的信息。
步骤216、 route set中的其他成员接收到有关DAP、 AGW2、 GRE key, link ID的信息后，向eBS2发送回送响应。如与步骤2151相应的步骤2161、 SRNC2向 eBS2发送回送响应；与步骤2152相应的步骤2162、 eBSl向eBS2发送回送响应。
步骤217、 AGW2得知AT的移动性是通过PMIP提供的，因此AGW2发送PMIP消 息到LMA/HA。
步骤218、 LMA/HA更新绑定信息，发送PMIP消息到AGW2。
步骤219、此时AT将通过新的数据隧道接受和发送消息，也就是eBS2和 AGW2间的数据隧道，以及AGW2和LMA/HA的隧道。
步骤220、对于前向链路，AGW1上可能还緩存了部分数据需要发送，因此 AGWl首先将数据发送给eBSl,然后再通过与eBS2间的通道发送给eBS2，再转 给AT。具体包括步骤2201、 AGWl将緩存的数据发送给eBSl;步骤2202、 eBSl 通过与eBS2间的隧道发给eBS2;步骤2203、 eBS2将所述緩存的数据转给AT。
步骤221、对于反向链路，由于没有更改IP地址，因此AT直接使用 eBS2和AGW2间的隧道，以及AGW2与LMA/HA间的隧道直接发送。具体包括步骤2211、 AT将凄t据发送至eBS2;步骤2212、 eBS2通过与AGW2间的 隧道发送给AGW2;步骤2213、 AGW2通过与LMA/HA之间的隧道直接发送。
图6为本发明一种接入网关切换方法的实施例三的流程图。如图6所 示，AT从源网络移动到目标网络时，触发切换，接入网关切换方法包括
步骤301、 AT请求将eBS2加入到Route set,网络结构中eBS2所连4妄 的缺省SRNC和AGW分别是SRNC2和AGW2,因此，在将eBS2加入到Route set 的过程中，eBS2会将SRNC2的标识符告诉给AT。该实施例中，eBS2从SRNC1 的会话信息中得到AGW1的IP地址。
步骤302、 AT根据SRNC2的标识符，将SRNC2也加入到route set,当 SRNC2得到AT的UATI后，会找到SRNC1，并从SRNC1获得AT当前的会话信 息，SRNC2还会给AT分配一个新的UATI。
步骤303、 AT将层2切换到eBS2。
步骤304、 AT发送和接收数据，即通过LMA/HA与源AGW之间的隧道，源AGW 和eBS 1间的隧道，以及eBS 1和eBS2间的层2隧道传递。
步骤305 、 SRNC2根据配置信息得知eBS2无法与AGWl相连接，或者因距离 太远不适合直接连接，认为需要执行AGW的切换，该实施例中，SRNC2通过I0S 信令将如AGW1和AGW2的IP地址，NAI， AAA-Session-ID,代理移动IP的密钥等 信息传给eBS2。 AGW1的地址信息是可选的，因为eBS2可能在加入route set的 时候从SRNC l得到了 AGW1的I P地址。
步骤306、 AT发起DAP转移的请求，该步骤可选。
步骤307、 eBS2此时没有与AGW2相关的GRE key,因此在发送PMIP RRQ消 息给AGW2，消息中GRE key扩展值为全O，还包括了NAI， eBS2 IP地址，以及 AGW1的IP地址等参数，该消息使用从步骤305获得的密钥进行保护。
步骤308、 AGW2此时没有任何有关AT的信息，因此/人PMIP RRQ消息中抽取 AGW1的IP地址，然后发送上下文请求消息到AGW1 。
步骤3Q9、 AGW1收到请求后，将AT的上下文信息发给AGW2。上下文信息中
14包括终端的IP层连接信息。本发明的实施例中以link ID值表示终端的IP层连 接信息。由于AGW2知道AT此时不应该更新IP地址，因此link ID值继续使用从 上下文中得到的旧值。该实施例中，上下文中的link ID值可以根据LMA/HA的 信息生成。代理移动IPv4中使用HA，上下文信息中的link ID值可以根据HA的 信息生成，如根据HA的地址信息生成；代理移动IPv6中使用LMA,上下文信息 中的link ID值可以根据LMA的信息生成，如根据LMA的地址信息生成。
步骤310、 AGW2安装上下文信息，恢复AT之前在AGW1上的会话状态。
步骤311、 AGW2根据得到的代理移动IP密钥验证PMIP RRQ后，分配GRE key,最后发送PMIP RRP消息给eBS2，消息中携带了NAI， GRE Key以及终端 的IP层连接信息。IP层连接信息是从终端的上下文会话信息中得到的。
步骤312、 eBS2收到消息后，向AT回送DAP转移应答消息，该步骤可选。
步骤313、 eBS2向AT发送信令，信令中包括link ID。
步骤314、 AT将接收到的link ID与原有的link ID比较，发现link ID值 前后没有变化，因此AT不会请求新的IP地址。
步骤315、 eBS2通过I0S信令通知route set中的其他成员有关DAP、 AGW2、 GRE key, link ID的信息。如步骤3151、 eBS2通过I0S信令通知route set中 的SRNC2有关DAP、 AGW2、 GRE key2, link ID的信息;步骤3152、通过IOS信 令通知route set中的eBSl有关DAP、 AGW2、 GRE key2， link ID的信息。
步骤316、 route set中的其他成员接收到有关DAP、 AGW2、 GREkey, link ID的信息后,向eBS2发送回送响应。如与步骤3151相应的步骤3161、 SRNC2向 eBS2发送回送响应；与步骤3152相应的步骤3162、 eBSl向eBS2发送回送响应。
步骤317、 AGW2得知AT的移动性是通过PMIP提供的，因此AGW2发送PMIP PBU/RRQ消息到LMA/HA。代理绑定请求(Proxy Binding Update,简称PBU), 注册请求消息(Registration Request,简称RRQ)。
步骤318、 LMA/HA更新绑定信息,发送PMIP PBA/RRP消息到AGW2。代理绑 定确认(Proxy Binding Acknowledge,简称PBA),注册应答消息(RegistrationReply,简称RRP)。
步骤319、此时AT将通过新的数据隧道接受和发送消息，也就是eBS2和 AGW2间的凄t据隧道，以及AGW2和LMA/HA的隧道。
步骤320、对于前向链路，AGW1上可能还緩存了部分数据需要发送，因此 AGWl首先将数据发送给eBSl,然后再通过与eBS2间的通道发送给eBS2，再转 给AT。具体包括步骤3201、 AGWl将緩存的数据发送给eBSl;步骤3202、 eBSl 通过与eBS2间的隧道发给eBS2;步骤3203、 eBS2将所述緩存的数据转给AT。
步骤321、对于反向链路，由于没有更改IP地址，因此AT直接使用 eBS2和AGW2间的隧道，以及AGW2与LMA/HA间的隧道直接发送。具体包 括步骤3211、 AT将数据发送至eBS2;步骤3212、 eBS2通过与AGW2间的 隧道发送给AGW2;步骤3213、 AGW2通过与LMA/HA之间的隧道直接发送。
图7为本发明 一种接入网关切换方法的实施例四的流程图。如图7所示， AT从源网络移动到目标网络时，触发切换，接入网关切换方法包括
步骤401、 AT请求将eBS2加入到Route set，网络结构中eBS2所连接的缺 省SRNC和AGW分别是SRNC2和AGW2，因此，在将eBS2加入到Route set的过程中， eBS2会将SRNC2的标识符告诉给AT。 eBS2在加入route set的时候，可以获得 终端的IP层连接信息。
步骤402、 AT根据SRNC2的标识符，将SRN。也加入到route set，当SRNC2 得到AT的UATI后，会找到SRNC1，并从SRNC1获得AT当前的会话信息，SRNC2还 会给AT分配一个新的UATI 。
步骤403、 AT将层2切换到eBS2。
步骤404、 AT发送和接收数据，即通过LMA/HA与源AGW之间的隧道，源AGW 和eBS 1间的隧道，以及eBS 1和eBS2间的层2隧道传递。
步骤405、 SRNC2根据配置信息得知eBS2无法与AGWl相连接，或者因距离 太远不适合直接连接，认为需要执行AGW的切换，因此通过I0S信令将如AGW1 和AGW2的IP地址，NAI, AAA-Session-ID，代理移动IP的密钥等信息传给eBS2。
16AGW1的地址信息是可选的，因为eBS2可能在加入route set的时候从SRNC1得 到了AGW1的地址信息。
步骤406、 AT发起DAP转移的请求，该步骤可选。
步骤407、 eBS2此时没有与AGW2相关的GRE key,因此在发送PMIP RRQ消 息给AGW2，消息中GRE key扩展值为全O,还包括了NAI， eBS2 IP地址，以及 AGW1的IP地址等参数，该消息使用从步骤5获得的密钥进行保护。
步骤408、 AGW2此时没有任何有关AT的信息，因此从PMIP RRQ消息中抽取 AGW1的IP地址，然后发送上下文请求消息到AGW1。
步骤409、 AGW1收到请求后，将AT的上下文信息发给AGW2。本发明的实施 例中以link ID值表示终端的IP层连接信息。由于AGW2知道AT此时不应该更新 IP地址，因此link ID值继续使用从上下文中得到的旧值，而不生成新的值。 该实施例中，上下文中的link ID值可以根据AGW1的信息,或LMA/HA的信息生 成。
步骤410、 AGW2安装上下文信息，恢复AT之前在AGW1上的会话状态。 步骤411、 AGW2根据得到的代理移动IP密钥验证PMIPRRQ后，分配GRE key， 最后发送PMIP RRQ消息给eBS2，消息中携带了NAI， GRE Key。 AGW获知eBS2和 SRNC2已经保存了终端的Link ID，因此不再发送Link ID， eBS2中的link ID 从SRNC1获得。
步骤412、 eBS2收到消息后，向AT回送DAP转移应答消息，该步骤可选。
步骤413、 eBS2向AT发送信令，信令中包括link ID。
步骤414、 AT将接收到的link ID与原有的link ID比较,发现link ID值 前后没有变化，因此AT不会请求新的IP地址。
步骤415、 eBS2通过I0S信令通知route set中的其他成员有关DAP、 AGW2、 GRE key, link ID的信息。如步骤2151、 eBS2通过I0S信令通知route set中 的SRNC2有关MP、 AGW2、 GRE key, link ID的信息；步骤2152、通过IOS信令 通知route set中的eBSl有关DAP、 AGW2、 GRE key, link ID的信息。步骤416、 route set中的其他成员接收到有关DAP、 AGW2、 GREkey， link ID的信息后，向eBS2发送回送响应。如与步骤2151相应的步骤2161、 SRNC2向 eBSZ发送回送响应；与步骤2152相应的步骤2162、 eBSl向eBS2发送回送响应。
步骤417、 AGW2得知AT的移动性是通过PMIP提供的，因此AGW2发送PMIP消 息到LMA/HA。
步骤418、 LMA/HA更新绑定信息，发送PMIP消息到AGW2。
步骤419、此时AT将通过新的数据隧道接受和发送消息，也就是eBS2和 AGW2间的数据隧道，以及AGW2和LMA/HA的隧道。
步骤420、对于前向链路，AGW1上可能还緩存了部分数据需要发送，因此 AGWl首先将数据发送给eBSl，然后再通过与eBS2间的通道发送给eBS2，再转 给AT。具体包括步骤4201、 AGWl将緩存的数据发送给eBSl;步骤4202、 eBSl 通过与eBS2间的隧道发给eBS2;步骤4203、 eBS2将所述缓存的数据转给AT。
步骤421、对于反向链路，由于没有更改IP地址，因此AT直接使用 eBS2和AGW2间的隧道，以及AGW2与LMA/HA间的隧道直4妻发送。具体包 括步骤4211、 AT将数据发送至eBS2;步骤4212、 eBS2通过与AGW2间的 隧道发送给AGW2;步骤4213、 AGW2通过与LMA/HA之间的隧道直接发送。
图8为本发明 一种接入网关切换方法的实施例五的流程图。如图8所示， AT从源网络移动到目标网络时，触发切换，接入网关切换方法包括
步骤501、 AT请求将eBS2加入到Route set,网络结构中eBSW斤连接的缺 省SRNC是SRNC2，因此，在将eBS2加入到Route set的过程中，eBS2会将SRNC2 的标识符告诉给AT。
步骤502、 AT根据SRNC2的标识符，将SRNC2也加入到route set,当SRNC2 得到AT的UATI后，会找到SRNCl,并从SRNC1获得AT当前的会话信息，SRNC2还 会给AT分配一个新的UATI 。
步骤503、 AT将层2切换到eBS2。
步骤5Q4、 AT发送和接收数据，即通过HA与源AGW之间的隧道，源AGW和eBSl间的隧道，以及eBS 1和eBS 2间的层2隧道传递。
步骤505、 SRNC2通过I0S信令将如AGW1的IP地址，MI， AAA-Session-ID， 代理移动IP的密钥等信息传给eBS2。 AGW1的地址信息是可选的，因为eBS2可 能在加入route set的时候从SRNCl得到了AGWl的地址信息。
步骤506、 AT发起DAP转移的请求，该步骤可选。
步骤507、 eBS2发现无法与AGWl建立连接，或者距离太远，不适于连接， 而希望与自身所选4奪的接入网关AGW2相连，因此eBS2向AGW2发送PMIP RRQ消 息，消息中GRE key扩展值为全O，还包括了NAI, eBS2 IP地址，以及AGW1的 IP地址等参数，该消息使用从步骤505获得的密钥进行保护。
步骤508、 AGW2此时没有任何有关AT的信息，因此从PMIP RRQ消息中抽取 AGW1的IP地址，然后发送上下文请求消息到AGW1 。
步骤509、 AGW1收到请求后，将AT的上下文信息发给AGW2。上下文信息中 包括终端的IP层连接信息。本发明的实施例中以link ID值表示终端的IP层连 接信息。由于AGW2根据上下文知道AT此时不应该更新IP地址，因此link ID值 继续使用从上下文中得到的旧值，而不是生成新的值。该实施例中，link ID 值可以根据AGW1的信息生成。
步骤510、 AGW2安装上下文信息，恢复AT之前在AGW1上的会话状态。
步骤511、 AGW2根据得到的代理移动IP密钥验证PMIPRRQ后，分配GRE key，最后发送PMIP MP消息给eBS2，消息中携带了NAI, GRE Key以及终端 的IP层连接信息。该实施例中，终端的IP层连接信息可以根据AGW1的信息， 或LMA/HA的信息生成。
步骤512、 eBS2收到消息后，向AT回送DAP转移应答消息，该步骤可选。
步骤513、 eBS2向AT发送信令，信令中包括link ID。
步骤514、 AT将接收到的link ID与原有的link ID比较，发现link ID值 前后没有变化，因此AT不会请求新的IP地址。
步骤515、 eBS2通过I0S信令通知route set中的其他成员有关DAP、 AGWLGRE key, link ID的信息。如步骤5151、 eBS2通过I0S信令通知route set中 的SRNC2有关DAP、 AGW2、 GRE key2， link ID的信息；步骤5152、通过IOS信 令通知route set中的eBSl有关DAP、 AGW2、 GRE key2, link ID的信息。
步骤516、 route set中的其他成员接收到有关DAP、 AGW2、 GRE key, link ID的信息后，向eBS2发送回送响应。如与步骤5151相应的步骤5161、 SRNC2向 eBS2发送回送响应;与步骤5152相应的步骤5162、 eBSl向eBS2发送回送响应。
步骤517、 AGW2得知AT的移动性是通过PMIP提供的，因此AGW2发送PMIP RRQ 消息到HA。
步骤518、 HA更新绑定信息,发送PMIP RRP消息到AGW2。
步骤519、此时AT将通过新的数据隧道接受和发送消息，也就是eBS2和 AGW2间的数据隧道，以及AGW2和HA的隧道。
步骤520、对于前向链路，AGW1上可能还緩存了部分数据需要发送，因此 AGWl首先将数据发送给eBSl,然后再通过与eBS2间的通道发送给eBS2，再转 给AT。具体包括步骤3201、 AGWl将緩存的数据发送给eBSl;步骤3202、 eBSl 通过与eBS2间的隧道发给eBS2;步骤3203、 eBS2将所述緩存的数据转给AT。
步骤521、对于反向链路，由于没有更改IP地址，因此AT直接使用eBS2 和AGW2间的隧道，以及AGW2与LMA/HA间的隧道直接发送。具体包括步骤4211 、 AT将数据发送至eBS2;步骤4212、 eBS2通过与AGW2间的隧道发送给AGW2; 步骤4213、 AGW2通过与LMA/HA之间的隧道直接发送。
综上所述，以上一种接入网关切换方法的实施例，由于目标网络通过目 标接入网关获得了终端在源网络的上下文会话信息，从而有效恢复终端在源 网络中的会话状态，因此减少对正在进行的通信的影响；同时，由于终端的 IP层连接信息与终端原有的IP层连接信息相同，因此终端不需要建立新的 IP接口即终端不必请求新的IP地址，不需要获得新的IP地址，能够继续4吏 用原有IP地址，从而对上层应用没有影响；另外，由于目标接入网关从目标 基站获得源接入网关的地址信息，不需要在目标网络通过执行重认证获得源接入网关的地址，因此能够降低切换时延。
最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其 限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术 人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进^^奮改，或 者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技 术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
权利要求
1、一种接入网关切换方法，终端通过源网络进行通信，当终端从源网络移动到目标网络时，触发接入网关切换，其特征在于，包括目标接入网关从目标基站获得源接入网关的地址后，向源接入网关请求并获取终端的上下文会话信息。
2、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标接入网关从目标 基站获得源接入网关的地址之前还包括所述终端与所述目标基站建立连接；所述目标基站获得所述源接入网关的地址信息及所述目标接入网关的地 址信息；息的信令。
3、 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标基站从源集中控 制节点或者源基站获得所述源接入网关的地址信息。
4、 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标基站从目标集 中控制节点获得所述目标接入网关的地址信息，或者所述目标基站选择所 述目标接入网关。
5、 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标基站向所述目标 接入网关发送的信令是代理移动IP消息，所述代理移动IP消息中携带有所 述源接入网关的地址信息。
6、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标接入网关获取终 端的上下文会话信息之后还包括所述目标接入网关根据所述终端的上下文 会话信息，恢复所述终端当前在网络的会话状态。
7、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标接入网关获取终 端的上下文会话信息之后还包括所述目标接入网关向所述目标基站发送代理移动IP消息；所述目标基站向所述终端发送信令，所述信令中包括所述终端的IP层连接信息；所述终端确定接收到的IP层连接信息与该终端原有的IP层连接信息相 同，不进行IP地址请求操作，通过所述目标网络进行通信。
8、 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述代理移动IP消息包 括所述终端的IP层连接信息。
9、 根据权利要求1-8所述的任一方法，其特征在于，所述目标接入网关 获取终端的上下文会话信息之后还包括所述目标接入网关向本地移动性锚点/家乡代理发送代理移动IP的请求 消息；所述本地移动性锚点/家乡代理更新移动IP绑定信息； 所述本地移动性锚点/家乡代理向所述目标接入网关发送代理移动IP的 应答消息。
10、 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述终端通过所述目标 网络进行通信的数据通道为所述目标接入网关和本地移动性锚点/家乡代理 间的隧道，和/或所述目标基站和所述目标接入网关间的隧道。
11、 根据权利要求5或7所述的方法，其特征在于，所述终端的IP层连 接信息4艮据所述源接入网关的信息生成。
12、 根据权利要求5或7所述的方法，其特征在于，所述终端的IP层连 接信息根据所述本地移动性锚点/家乡代理的信息生成。
13、 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述目标接入网关向所 述目标基站发送的IP层连接信息是从所述终端的上下文会话信息中得到的。
全文摘要
本发明的实施例涉及一种接入网关切换方法，终端通过源网络进行通信，当终端从源网络移动到目标网络时，触发接入网关切换，其中包括目标接入网关从目标基站获得源接入网关的地址后，向源接入网关请求并获取终端的上下文会话信息。本发明的实施例能够保证终端在切换过程中，有效恢复其在源网络中的会话状态。
文档编号H04L12/56GK101471874SQ20071030802
公开日2009年7月1日 申请日期2007年12月30日 优先权日2007年12月30日
发明者刘继兴, 李志明, 洁 赵, 鑫 钟, 黄龙贵 申请人:华为技术有限公司