[发明专利]群节点切换方法及基于群节点的通信系统、群节点控制器

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及群节点切换技术。

背景技术

移动通信的空中接口协议和信令是按照分层方式来设计的，所述空中接口包括物理层、链路层和网络层。如果移动节点(MN，Mobile Node)要在通信网络中移动，那么就不可避免地要进行链路层切换和网络层切换，其中，协议通常将链路层称为第二层，网络层称为第三层。

下面结合图1来说明MN在链路层和网络层的移动，如图所示，情况1是链路内的移动，MN在位于同一个移动接入网关(MAG，Mobile AccessGateway)的两个接入点(AP，Access Point)之间移动，此时MN仅仅发生了链路层的切换。情况2是一种本地性移动，MN在两个属于不同MAG的AP之间进行移动，在移动过程中MN发生了链路层的切换以及网络层的切换。情况3是一种全局性移动，此时本地移动性锚点(LMA，Local Mobility Anchor)发生了变化，在移动过程中MN也需要发生链路层的切换以及网络层的切换。除此之外，还有一种情况就是当一个MAG的LMA发生故障时，如果该MAG能够找到其他的LMA来替代这个发生故障的LMA，那么可以在没有链路层的切换情况出现网络层的切换。

对于MN在网络层的切换，目前互联网工程工作小组(IETF，InternetEngineering Task Force)有很多相关的研究，例如基于网络的本地移动性管理(NETLMM，Network based Local Mobility Management)和代理移动IP(PMIP，Proxy Mobile IP)协议的网络层切换。参照图2，图2是基于NETLMM协议的网络层切换方法流程图，所述方法包括：

步骤201、MN到达目标MAG，并完成接入认证和服务授权。

步骤202、目标MAG通过应用编程接口(API，Application ProgrammingInterface)获取MN标识(ID，Identity)、网络前缀和LMAID。其中，除MNID和AP ID外，其他网元的ID都可以理解为IP地址。MN ID和AP ID可以同样理解为是链路层的地址、网络接入标识(NAI，Network Access Identifier)或者在特定系统中唯一的特定序列。

步骤203、目标MAG发送位置注册(Location Registration)消息给LMA，所述消息用于通知LMA有一个已经创建状态的MN请求NetLMM服务。其中，所述消息中包含目标MAG本身的ID、网络前缀、LMA ID和MN ID。

步骤204、LMA向目标MAG返回确认(Acknowledgement)消息，同时LMA通过目标MAG发送的网络前缀建立LMA和目标MAG之间的数据通道，目标MAG也通过所述网络前缀为去往MN的数据包建立数据通道。

步骤205、LMA发送位置取消注册消息给源MAG，所述消息中包含MNID、源MAG ID和LMA ID。

步骤206、源MAG清除所述MN的所有状态，并返回确认消息，LMA收到确认消息后删除所述MN的所有状态，例如数据通道信息。

参照图3，图3是基于PMIP协议的网络层切换方法流程图，所述方法包括：

步骤301、MN进行接入认证。

步骤302、在接入认证过程中，代理移动性锚点(PMA，Proxy MobilityAnchor)通过MN提交的NAI向认证、授权和计费(AAA，Authentication，Authorization and Accounting)服务器获取MN的用户简介(user profile)。

步骤303、PMA通过获取的User profile获知为MN服务的家乡代理(HA，Home Agent)地址，再发送代理绑定更新消息给HA，请求HA分配MN的家乡链路前缀。

步骤304、HA向发送AAA请求消息，请求AAA服务器授权。

步骤305、AAA服务器向HA返回AAA响应消息，其中，该消息携带授权结果。

步骤306、HA为MN分配一个家乡链路前缀，并将所述家乡链路前缀绑定到PMA的IP地址，再返回代理绑定确认(PBA，Proxy Binding Acknowledge)消息。

步骤307、PMA获取MN的家乡链路前缀之后，给MN发送路由广播消息，所述消息包括MN的家乡链路前缀。

步骤308、MN通过无状态或有状态方式为自己配置地址，配置完成自己的地址之后，就可以进行通信了。