[发明专利]一种可实现无固定锚点切换的Wimax系统及其切换方法

说明书

技术领域

本发明涉及全球微波互联接入(Worldwide Interoperability for MicrowaveAccess)系统，尤其涉及一种可实现无固定锚点切换的Wimax系统及其切换方法。

背景技术

在传统的传输控制协议/网络协议(Transmission Control Protocol/InternetProtocol，TCP/IP)网络环境中，IP为因特网(Internet)提供了路由功能，它给所有节点(包括主机和路由器)都分配了逻辑地址，即IP地址，且每台主机的各个端口都分配一个IP地址。IP地址包括网络前缀和主机部分，同一条链路上的所有主机的IP地址通常有相同的网络前缀和不同的主机部分。这使得IP可以依据目的节点的IP地址的网络前缀部分来进行路由选择，从而使路由器秩序保存一条简单的网络前缀路由，而不必为每台主机保存一条单独的路由。在这种情况下，由于采用了网络前缀路由，因此当节点从一条链路切换到另一条链路而没有改变其IP地址时，该节点则不可能在新链路上接收到数据报文，从而也就无法与其他节点进行通信。

现有应用TCP/IP协议的网络技术存在如下不足：

采用固定锚点的方式支持终端的移动性，如，长期演进(Long TermEvlution，LTE)网络中采用GPRS隧道协议(GPRS Tunnelling Protocol，GTP)，规定分组数据网络网关(Packet Data Network Gateway，简称为PGW或者PDN GW)作为终端的移动锚点；Wimax网络中采用Mobile IP协议，把家乡代理(Home Agent，HA)作为锚点。固定锚点的引入带来了数据包路径迂回的问题，加重了传输延时和带宽浪费。而MIPV6的路由优化过程需要参与通信的主机支持MIPV6协议，部署困难。

IP地址具有双重功能：既作为网络层的通信终端主机网络接口在网络拓扑中的位置标识，又作为传输层主机网络接口的接入标识。当主机的IP地址发生变化时，不仅路由要发生变化，通信终端主机的接入标识也会发生变化，这样会导致路由负载越来越重，而且主机标识的变化会导致应用和连接的中断。

接入标识和位置分离问题提出的目的是为了解决IP地址的语义过载和路由负载严重等问题，将IP地址的双重功能进行分离，实现对移动性、多家乡性、IP地址动态重分配、减轻路由负载及下一代互联网中不同网络区域之间的互访等问题的支持。现有的身份标识和位置分离框架HIP、LISP等是为了克服现有网络技术的这一不足而构建的一种网络框架。

图1示出了另一种身份标识和位置分离(SILSN)的网络架构，该SILSN架构的网络拓扑划分为拓扑关系上没有重叠的接入网和骨干网，接入网位于骨干网的边缘，负责所有终端的接入，骨干网负责接入的终端间数据报文的路由和转发。网络中，用AID表示终端的用户身份标识，在终端移动过程中始终保持不变；用RID表示网络为终端分配的位置标识，在骨干网使用。应说明的是，身份标识和位置标识在不同的SILSN架构可以有不同的名称，应视为等同的。

SILSN架构中，终端可以是移动终端、固定终端和游牧终端中的一种或多种，如手机、固定电话、电脑和服务器等等。

SILSN架构中，接入网用于为终端提供二层(物理层和链路层)接入手段，维护终端与ASN之间的物理接入链路。

SILSN架构中，骨干网的主要网元包括：

接入服务节点(ASN：Access Service Node)用于为终端分配RID，维护终端的AID-RID映射信息，到ILR登记注册和查询终端的RID，以及实现数据报文的路由和转发，终端须经过ASN接入骨干网。ASN分配的RID指向本ASN，也即包含该ASN的地址信息，将该RID作为数据报文的目的地址时，该数据报文将被路由到该ASN。

通用路由器(CR：Common Router)，用于根据数据报文中的RID进行选路，转发以RID为目的地址的数据报文。

身份位置寄存器(ILR：Identity Location Register)，ILR用于保存和维护归属用户终端的身份标识和位置标识映射信息，文中也写为AID-RID映射信息，处理对终端位置的注册、注销和查询；

可选地，骨干网还可以包括：

分组转发功能(PTF：Packet Transfer Function)，也称为分组转发功能节点，用于路由和转发以AID为目的地址的数据报文。