專利名稱：一種移動通信系統(tǒng)中的移動性管理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是采用IP技術(shù)的移動通信系統(tǒng)的移動性管理的方法。
背景技術(shù)：
移動性管理技術(shù)是移動通信系統(tǒng)中至關(guān)重要的技術(shù)。GSM、CDMA、3G等移動通信系統(tǒng)中所用的移動性管理技術(shù)都只能用于電路交換方式的系統(tǒng)，目前能夠使IP終端在移動過程中改變路由時保持通信不中斷的技術(shù)只有移動IP技術(shù)，它是為因特網(wǎng)節(jié)點移動時保持通信連續(xù)性而設(shè)計的。其重要特征包括一、節(jié)點采用公共IP地址；二、采用隧道技術(shù)，即對IP進(jìn)行IP封裝。作為因特網(wǎng)環(huán)境下的一種通用技術(shù)，這些特征是必需的。然而，這些特征也使得移動IP技術(shù)存在一些缺陷，這些缺陷對于以VoIP(以IP手段傳輸話音)業(yè)務(wù)為主的移動通信系統(tǒng)來說是致命的。移動IP技術(shù)的主要缺陷包括由于節(jié)點(即用戶終端)采用公共IP地址，而Ipv4(IP協(xié)議版本4)能夠提供的IP地址數(shù)量非常有限，致使系統(tǒng)所能支持的用戶數(shù)非常有限，無法滿足需要。
由于采用公共IP地址，用戶終端直接暴露在因特網(wǎng)上，很容易受到病毒的感染。在因特網(wǎng)環(huán)境下，用戶終端主要是計算機(jī)，可以通過軟件升級或打補(bǔ)丁的方法彌補(bǔ)軟件漏洞，通過安裝專門的防病毒軟件來提高防病毒的能力。即使感染了病毒，也可以用殺毒軟件殺滅病毒。然而，對于以手機(jī)為主的VoIP用戶終端來說，以上措施都無法采用。一旦被病毒感染，手機(jī)就可能會報廢。即使能夠修復(fù)，其代價也很大。
由于采用公共IP地址，用戶終端直接暴露在因特網(wǎng)上，很容易受到黑客的攻擊。即使采取安全措施抵御黑客的攻擊，所付出的代價也比較大。
由于用戶終端采用公共IP地址，每個用戶都可以任意訪問或使用網(wǎng)絡(luò)資源，都可以在網(wǎng)絡(luò)上任意發(fā)布信息、提供業(yè)務(wù)，這使得網(wǎng)絡(luò)的可管理性極差。這一點對于免費的、不提供任何服務(wù)質(zhì)量保障的因特網(wǎng)來說不是問題，但對于商業(yè)運營網(wǎng)絡(luò)來說卻是非常嚴(yán)重的問題。
現(xiàn)有的操作系統(tǒng)都不支持隧道技術(shù)，要想實現(xiàn)移動IP，必須修改操作系統(tǒng)的底層，工作難度極大。
本發(fā)明針對商業(yè)運營的采用IP技術(shù)的移動通信系統(tǒng)的需要提出了一種移動性管理方法，完全克服了移動IP技術(shù)的以上缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明方法所依托的網(wǎng)絡(luò)在邏輯上分為兩層。較低的一層為局域網(wǎng)，較高的一層為廣域網(wǎng)。局域網(wǎng)通過其內(nèi)部的代理服務(wù)器連接在廣域網(wǎng)上。一個廣域網(wǎng)下可以連接許多個局域網(wǎng)。
局域網(wǎng)內(nèi)與移動性管理有關(guān)的設(shè)備有代理服務(wù)器、基站和無線終端。每個局域網(wǎng)內(nèi)有一個代理服務(wù)器，其功能是負(fù)責(zé)局域網(wǎng)內(nèi)所有終端的呼叫控制、IP地址分配和移動性管理。代理服務(wù)器的一端接在局域網(wǎng)上，另一端接在城域網(wǎng)上。
每個局域網(wǎng)內(nèi)有一個或多個基站，其功能是將無線終端接入局域網(wǎng)?；镜囊欢艘杂芯€方式連接在局域網(wǎng)上，另一端以無線方式與無線終端連接。
每個局域網(wǎng)內(nèi)有一個或多個無線終端。無線終端是用戶通信時所直接使用的設(shè)備，通過無線方式連接在基站上。
局域網(wǎng)內(nèi)使用內(nèi)部IP地址。每個局域網(wǎng)使用一個內(nèi)部IP地址空間。不同局域網(wǎng)可以使用相同的IP地址空間，也可以使用不同的IP地址空間。代理服務(wù)器的局域網(wǎng)側(cè)使用固定的內(nèi)部IP地址。每個基站使用一個半永久的內(nèi)部IP地址。局域網(wǎng)內(nèi)的每個開機(jī)的終端使用一個臨時的內(nèi)部IP地址。終端在同一局域網(wǎng)的不同基站之間移動時，其臨時內(nèi)部IP地址不變。
廣域網(wǎng)上沒有與移動性管理直接相關(guān)的設(shè)備。在移動性管理的過程中，廣域網(wǎng)只起到傳輸通道的作用。在廣域網(wǎng)內(nèi)使用廣域網(wǎng)IP地址。當(dāng)廣域網(wǎng)是公網(wǎng)時，廣域網(wǎng)IP地址就是公共IP地址。當(dāng)廣域網(wǎng)是專網(wǎng)時，廣域網(wǎng)IP地址是廣域網(wǎng)內(nèi)的私有IP地址。代理服務(wù)器的廣域網(wǎng)側(cè)使用固定的廣域網(wǎng)IP地址。
發(fā)明方法使用內(nèi)部IP地址，解決了移動IP技術(shù)因使用公共IP地址而造成的IP地址數(shù)量不夠用、易感染病毒、易受攻擊、網(wǎng)絡(luò)難以管理等缺陷。
發(fā)明方法基于SIP(會話發(fā)起協(xié)議)的重定向功能實現(xiàn)終端的呼叫切換，通過應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)移動性管理，易于實現(xiàn)，解決了移動IP技術(shù)因采用隧道技術(shù)而造成的實現(xiàn)難度極大的缺陷。
發(fā)明方法的步驟如下第一步，廣播標(biāo)識報文。本發(fā)明使得代理服務(wù)器將自己的特征參數(shù)，包括MAC地址、內(nèi)部IP地址、識別碼或公共IP地址，廣播給局域網(wǎng)內(nèi)的各基站?；疽部梢灾鲃酉虼矸?wù)器查詢其特征參數(shù)。本發(fā)明使得基站將代理服務(wù)器的特征參數(shù)接收下來，組成標(biāo)識報文，保存起來。本發(fā)明使得基站定時向無線終端廣播標(biāo)識報文。
第二步，判斷是否跨越局域網(wǎng)。本發(fā)明使得終端接收標(biāo)識報文，把其中代理服務(wù)器的特征參數(shù)與自己保存的代理服務(wù)器的特征參數(shù)進(jìn)行比較。如果比較結(jié)果為相同，則認(rèn)為沒有跨越局域網(wǎng)，不進(jìn)行移動性管理操作。如果比較結(jié)果為不同，則認(rèn)為跨越了局域網(wǎng)，保存新代理服務(wù)器的特征參數(shù)，檢查自己是否處于通信狀態(tài)。如果不處于通信狀態(tài)，則不進(jìn)行移動性管理操作。如果處于通信狀態(tài)，則開始移動性管理操作。
第三步，IP地址快速分配。本發(fā)明使得終端向代理服務(wù)器發(fā)IP地址快速分配請求。本發(fā)明使得代理服務(wù)器按照IP地址管理協(xié)議給終端快速分配一個IP地址。
第四步，重定向。重定向過程是將發(fā)生切換的終端(以后稱切換終端)的路由從其切換前所在的局域網(wǎng)(以后稱原局域網(wǎng))改變到其當(dāng)前所在局域網(wǎng)(以后稱新局域網(wǎng))的過程。重定向請求由切換終端發(fā)起，重定向過程由切換終端開始此次通信時所在的局域網(wǎng)(以后稱初始局域網(wǎng))的代理服務(wù)器、新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器和原局域網(wǎng)的代理服務(wù)器共同完成。
重定向過程完成后，切換過程就全部完成。
本發(fā)明包含了快速切換方法，其步驟如下第一步，新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器收到切換終端發(fā)來的重定向請求后，首先將重定向請求轉(zhuǎn)發(fā)給初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器，然后再向注冊服務(wù)器發(fā)用戶注冊申請。
第二步，初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器收到新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)來的重定向請求后，對終端最后一次在它上面注冊時所生成的MD5(信息摘要算法)響應(yīng)碼與終端在重定向請求報文中發(fā)送的MD5響應(yīng)碼進(jìn)行比較。如果比較結(jié)果為相同，則發(fā)重定向認(rèn)可，執(zhí)行重定向操作。如果比較結(jié)果為不同，則發(fā)重定向拒絕。
第三步，新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器等待對用戶身份的認(rèn)證結(jié)果。如果用戶合法，則向初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器發(fā)重定向確認(rèn)。如果用戶非法，則向初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器發(fā)重定向撤消，并將該次通信所占用的資源釋放。
第四步，初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器收到重定向確認(rèn)后，向原局域網(wǎng)的代理服務(wù)器發(fā)清除數(shù)據(jù)信令。初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器收到重定向撤消后，將在重定向操作中改變的路由再恢復(fù)成原來的路由。
第五步，原局域網(wǎng)的代理服務(wù)器收到清除數(shù)據(jù)信令后，將該次通信所占用的資源釋放。


圖1是發(fā)明方法所依托的網(wǎng)絡(luò)的邏輯結(jié)構(gòu)圖。
圖2是發(fā)明方法所依托的局域網(wǎng)的組成圖。
圖3是發(fā)明方法的流程圖。
圖4是切換終端從初始局域網(wǎng)移動到新局域網(wǎng)時的重定向過程圖。
圖5是切換終端從一個非初始局域網(wǎng)移動到另一個非初始局域網(wǎng)時的重定向過程圖。
圖6是切換終端從非初始局域網(wǎng)移動回初始局域網(wǎng)時的重定向過程圖。
具體實施例方式
發(fā)明方法所依托的網(wǎng)絡(luò)的邏輯結(jié)構(gòu)如圖1所示。整個網(wǎng)絡(luò)由廣域網(wǎng)11和局域網(wǎng)12兩層組成。局域網(wǎng)12通過其內(nèi)部的代理服務(wù)器連接在廣域網(wǎng)11上。一個廣域網(wǎng)11下面可以連接多個局域網(wǎng)12。
在廣域網(wǎng)11內(nèi)，使用廣域網(wǎng)的IP地址。如果廣域網(wǎng)是公網(wǎng)，所使用的就是公共IP地址。如果廣域網(wǎng)是專網(wǎng)，所使用的就是專網(wǎng)內(nèi)的私有IP地址。
發(fā)明方法所依托的網(wǎng)絡(luò)中的局域網(wǎng)內(nèi)與移動性管理相關(guān)的設(shè)備如圖2所示，它是對圖1中局域網(wǎng)的詳細(xì)描述。局域網(wǎng)由局域網(wǎng)設(shè)備21、代理服務(wù)器22、基站23和無線終端24組成。每個局域網(wǎng)內(nèi)有一個代理服務(wù)器22，其功能是負(fù)責(zé)局域網(wǎng)內(nèi)所有終端的呼叫控制、IP地址分配和移動性管理。每個局域網(wǎng)內(nèi)有一個或多個基站23，其功能是將無線終端接入局域網(wǎng)。每個局域網(wǎng)內(nèi)有一個或多個無線終端24，它是用戶通信時所直接使用的設(shè)備。
代理服務(wù)器22的一端接在局域網(wǎng)設(shè)備上，另一端接在城域網(wǎng)上?；?3的一端以有線方式連接在局域網(wǎng)上，另一端以無線方式與無線終端連接。無線終端24以無線方式連接在基站上。
局域網(wǎng)內(nèi)使用內(nèi)部IP地址。每個局域網(wǎng)使用一個內(nèi)部IP地址空間。不同局域網(wǎng)可以使用相同的IP地址空間，也可以使用不同的IP地址空間。代理服務(wù)器22的局域網(wǎng)側(cè)使用固定的內(nèi)部IP地址。每個基站使用一個半永久性的臨時內(nèi)部IP地址。局域網(wǎng)內(nèi)的每個開機(jī)的無線終端24使用一個臨時內(nèi)部IP地址。無線終端24在同一局域網(wǎng)的不同基站之間移動時，其臨時內(nèi)部IP地址不變。
發(fā)明方法的工作流程如圖3所示。系統(tǒng)開始工作后，首先從步驟S301轉(zhuǎn)到S302，代理服務(wù)器將自己的特征參數(shù)，包括MAC地址、內(nèi)部IP地址、識別碼或公共IP地址，廣播給局域網(wǎng)內(nèi)的各基站?；疽部梢灾鲃酉虼矸?wù)器查詢特征參數(shù)?；臼盏酱矸?wù)器的特征參數(shù)后，轉(zhuǎn)到S303，組成標(biāo)識報文，保存起來，并定時向無線終端廣播標(biāo)識報文。在S304中，終端檢測標(biāo)識報文，收到標(biāo)識報文后，轉(zhuǎn)到S305，判斷是否跨越了局域網(wǎng)。終端把剛剛接收到的標(biāo)識報文中的代理服務(wù)器的特征參數(shù)與自己保存的代理服務(wù)器的特征參數(shù)進(jìn)行比較。如果比較結(jié)果為相同，則認(rèn)為沒有跨越局域網(wǎng)。如果比較結(jié)果為不同，則認(rèn)為跨越了局域網(wǎng)，并保存新代理服務(wù)器的特征參數(shù)。如果沒有跨越局域網(wǎng)，則返回S303。如果跨越了局域網(wǎng)，則轉(zhuǎn)到S306，終端檢查自己是否處于通信狀態(tài)。如果終端不處于通信狀態(tài)，則轉(zhuǎn)到S309，終端向系統(tǒng)申請IP地址，系統(tǒng)給終端分配一個IP地址。然后返回S303。如果終端處于通信狀態(tài)，則轉(zhuǎn)到S307，終端向系統(tǒng)申請快速分配IP地址。系統(tǒng)快速給終端分配IP地址后，轉(zhuǎn)到S308，終端向系統(tǒng)發(fā)重定向請求，系統(tǒng)將終端的通信路由從原來的局域網(wǎng)改變到當(dāng)前的局域網(wǎng)。然后返回S303。
發(fā)明方法中一個終端(稱為切換終端)從初始局域網(wǎng)移動到新局域網(wǎng)時的重定向過程如圖4所示。這是圖3中重定向過程的應(yīng)用情況之一的詳細(xì)描述。
在切換終端405移動到新局域網(wǎng)之前，呼叫過程或通信過程已經(jīng)開始。切換終端405與另一終端(即對方終端401)已經(jīng)開始通信。它們之間的信令數(shù)據(jù)和媒體數(shù)據(jù)由各自的代理服務(wù)器進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。對方終端401發(fā)用戶側(cè)數(shù)據(jù)406到對方局域網(wǎng)的代理服務(wù)器402。對方局域網(wǎng)的代理服務(wù)器402將用戶側(cè)數(shù)據(jù)406變換成網(wǎng)絡(luò)側(cè)數(shù)據(jù)407，發(fā)給初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器403。初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器403將網(wǎng)絡(luò)側(cè)數(shù)據(jù)407變換成用戶側(cè)數(shù)據(jù)408，發(fā)給切換終端405。切換終端405發(fā)給對方終端401的數(shù)據(jù)按照與上面相反的方式傳輸。
切換終端405移動到新局域網(wǎng)并得到新IP地址后，向新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器404發(fā)重定向請求409。新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器404收到重定向請求409后，一方面向切換終端405發(fā)接收確認(rèn)信號410，另一方面將重定向請求轉(zhuǎn)發(fā)給初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器403，轉(zhuǎn)發(fā)信號為411。
初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器403收到重定向請求后，對終端最后一次在它上面注冊時所生成的MD5響應(yīng)碼與終端在重定向請求報文中發(fā)送的MD5響應(yīng)碼進(jìn)行比較。如果MD5響應(yīng)碼的比較結(jié)果為相同，則向新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器404發(fā)重定向認(rèn)可信令412。此后，初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器403將所有發(fā)給切換終端405的數(shù)據(jù)發(fā)給新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器404。新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器404將重定向認(rèn)可信令412轉(zhuǎn)發(fā)給切換終端405，轉(zhuǎn)發(fā)信號為413，同時啟動一個無狀態(tài)SIP代理和一個RTP/RTCP(實時傳輸協(xié)議/實時傳輸控制協(xié)議)代理，分別用于將初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器403發(fā)來的信令數(shù)據(jù)和媒體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給切換終端405。此后，對方終端401和切換終端405之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑變?yōu)槿?14、415、416、417所示。
如果MD5響應(yīng)碼的比較結(jié)果為不同，則初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器403向新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器404發(fā)重定向拒絕信令418。新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器404將重定向拒絕信令418轉(zhuǎn)發(fā)給切換終端405，轉(zhuǎn)發(fā)信號為419。對方終端401和切換終端405之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑仍用原來的路徑，如406、407、408所示。
如果新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器404收到用戶身份認(rèn)證結(jié)果“用戶合法”，則向初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器403發(fā)重定向確認(rèn)420。如果新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器404收到用戶身份認(rèn)證結(jié)果“用戶非法”，則向初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器403發(fā)重定向撤消421，并釋放與此次通信相關(guān)的資源。
初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器403收到重定向確認(rèn)420后，確認(rèn)此次切換有效。
初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器403收到重定向撤消421后，直接將切換終端405的信令數(shù)據(jù)和媒體數(shù)據(jù)發(fā)給切換終端405。此后，對方終端401和切換終端405之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑恢復(fù)為如406、407、408所示。
如果與切換終端通信的對方終端是其它系統(tǒng)的終端，則將圖4中的對方局域網(wǎng)的代理服務(wù)器改為網(wǎng)關(guān)即可，切換過程完全相同。
發(fā)明方法中一個終端(稱為切換終端)從一個非初始局域網(wǎng)移動到另一個非初始局域網(wǎng)時的重定向過程如圖5所示。這是圖3中重定向過程的應(yīng)用情況之一的詳細(xì)描述。
切換終端506在移動到新局域網(wǎng)之前，已經(jīng)開始與對方終端501進(jìn)行通信，數(shù)據(jù)由對方代理服務(wù)器502，初始代理服務(wù)器503，原代理服務(wù)器504進(jìn)行代理，如507、508、509、510所示。
切換終端506移動到新局域網(wǎng)并得到新IP地址后，向新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器505發(fā)重定向請求511。新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器505收到重定向請求511后，一方面向切換終端506發(fā)接收確認(rèn)信號512，另一方面將重定向請求轉(zhuǎn)發(fā)給初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器503，轉(zhuǎn)發(fā)信號為513。
初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器503收到重定向請求后，對終端最后一次在它上面注冊時所生成的MD5響應(yīng)碼與終端在重定向請求報文中發(fā)送的MD5響應(yīng)碼進(jìn)行比較。如果MD5響應(yīng)碼的比較結(jié)果為相同，則向新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器505發(fā)重定向認(rèn)可信令514。此后，初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器503將所有發(fā)給切換終端506的數(shù)據(jù)發(fā)給新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器505。
新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器505將重定向認(rèn)可信令轉(zhuǎn)發(fā)給切換終端506，轉(zhuǎn)發(fā)信號為515，同時啟動一個無狀態(tài)SIP代理和一個RTP/RTCP代理，分別用于將初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器503發(fā)來的信令數(shù)據(jù)和媒體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給切換終端506。此后，對方終端501和切換終端505之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑變?yōu)槿?16、517、518、519所示。
如果MD5響應(yīng)碼的比較結(jié)果為不同，則初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器503向新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器505發(fā)重定向拒絕520。新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器505將重定向拒絕信令520轉(zhuǎn)發(fā)給切換終端506，轉(zhuǎn)發(fā)信號為521。對方終端501和切換終端506之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑仍用原來的路徑，如507、508、509、510所示。
如果新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器505收到用戶身份認(rèn)證結(jié)果“用戶合法”，則向初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器503發(fā)重定向確認(rèn)522。初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器503收到重定向確認(rèn)522后，向原局域網(wǎng)的代理服務(wù)器504發(fā)清除數(shù)據(jù)信令523。原局域網(wǎng)的代理服務(wù)器504收到清除數(shù)據(jù)信令523后，將為切換終端506啟動的無狀態(tài)SIP代理和RTP/RTCP代理清除。
如果新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器505收到用戶身份認(rèn)證結(jié)果“用戶非法”，則向初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器503發(fā)重定向撤消524，并釋放與此次通信相關(guān)的資源。初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器503收到重定向撤消524，后，將發(fā)給切換終端506的信令數(shù)據(jù)和媒體數(shù)據(jù)仍然發(fā)給原局域網(wǎng)的代理服務(wù)器504。此后，對方終端501和切換終端506之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑恢復(fù)為如507、508、509、510所示。
如果與切換終端通信的對方終端是其它系統(tǒng)的終端，則將圖5中的對方局域網(wǎng)的代理服務(wù)器改為網(wǎng)關(guān)即可，切換過程完全相同。
發(fā)明方法中一個終端(稱為切換終端)從一個非初始局域網(wǎng)移動回初始局域網(wǎng)時的重定向過程如圖6所示。這是圖3中重定向過程的應(yīng)用情況之一的詳細(xì)描述。
切換終端605在移動回初始局域網(wǎng)之前，已經(jīng)開始與對方終端601進(jìn)行通信，數(shù)據(jù)由對方代理服務(wù)器602，初始代理服務(wù)器603，原代理服務(wù)器604進(jìn)行代理，如606、607、608、609所示。
切換終端605移動到新局域網(wǎng)(實際是初始局域網(wǎng)，但終端自己不知道)并得到新IP地址后，向初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器603發(fā)重定向請求610。初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器603收到重定向請求610后，向切換終端605發(fā)接收確認(rèn)信號611。初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器603判斷出自己就是此次呼叫的初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器，對終端最后一次在它上面注冊時所生成的MD5響應(yīng)碼與終端在重定向請求報文中發(fā)送的MD5響應(yīng)碼進(jìn)行比較。如果MD5響應(yīng)碼的比較結(jié)果為相同，則向切換終端605發(fā)重定向認(rèn)可信令612。此后，初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器603將所有發(fā)給切換終端605的數(shù)據(jù)直接發(fā)給切換終端605，不再發(fā)給原局域網(wǎng)的代理服務(wù)器604。此后，對方終端601和切換終端605之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑變?yōu)槿?13、614、615所示。
如果MD5響應(yīng)碼的比較結(jié)果為不同，則初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器603向終端605發(fā)重定向拒絕616。對方終端601和切換終端605之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑仍用原來的路徑，如606、607、608、609所示。
如果初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器603收到用戶身份認(rèn)證結(jié)果“用戶合法”，則向原局域網(wǎng)的代理服務(wù)器604發(fā)清除數(shù)據(jù)信令613。原局域網(wǎng)的代理服務(wù)器604收到清除數(shù)據(jù)信令613后，將為切換終端605啟動的無狀態(tài)SIP代理和RTP/RTCP代理清除。
如果初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器603收到用戶身份認(rèn)證結(jié)果“用戶非法”，則仍將發(fā)給切換終端605的所有數(shù)據(jù)發(fā)給原局域網(wǎng)的代理服務(wù)器604。對方終端601和切換終端605之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑恢復(fù)為原來的路徑，如606、607、608、609所示。
如果與切換終端通信的對方終端是其它系統(tǒng)的終端，則將圖6中的對方局域網(wǎng)的代理服務(wù)器改為網(wǎng)關(guān)即可，切換過程完全相同。
移動通信系統(tǒng)中的移動性管理方法，如果與切換終端通信的對方終端是其它系統(tǒng)的終端，則將其中的對方局域網(wǎng)的代理服務(wù)器改為網(wǎng)關(guān)，切換過程完全相同。
權(quán)利要求
1.一種移動通信系統(tǒng)中的移動性管理方法，網(wǎng)絡(luò)分為兩層，較低的一層為局域網(wǎng)，較高的一層為廣域網(wǎng)，局域網(wǎng)通過其內(nèi)部的代理服務(wù)器連接在廣域網(wǎng)上，一個廣域網(wǎng)下可以連接許多個局域網(wǎng)，每個局域網(wǎng)內(nèi)有一個代理服務(wù)器，用于局域網(wǎng)內(nèi)所有終端的呼叫控制、IP地址分配和移動性管理，代理服務(wù)器的一端接在局域網(wǎng)上，另一端接在城域網(wǎng)上，其具體步驟如下第一步，廣播標(biāo)識報文，代理服務(wù)器將自己的特征參數(shù)，廣播給局域網(wǎng)內(nèi)的各基站，基站也可以向代理服務(wù)器查詢其特征參數(shù)，基站將代理服務(wù)器的特征參數(shù)接收下來，組成標(biāo)識報文，定時向無線終端廣播標(biāo)識報文；第二步，判斷是否跨越局域網(wǎng)，終端接收標(biāo)識報文，把其中代理服務(wù)器的特征參數(shù)與自己保存的代理服務(wù)器的特征參數(shù)進(jìn)行比較，如果比較結(jié)果為相同，則認(rèn)為沒有跨越局域網(wǎng)，不進(jìn)行移動性管理操作，如果比較結(jié)果為不同，則認(rèn)為跨越了局域網(wǎng)，保存新代理服務(wù)器的特征參數(shù)，檢查自己是否處于通信狀態(tài)，如果不處于通信狀態(tài)，則不進(jìn)行移動性管理操作，如果處于通信狀態(tài)，則開始移動性管理操作；第三步，IP地址快速分配，終端向代理服務(wù)器發(fā)IP地址快速分配請求，代理服務(wù)器按照IP地址管理協(xié)議給終端快速分配一個IP地址；第四步，重定向，重定向過程是將發(fā)生切換的終端的路由從其切換前所在的局域網(wǎng)改變到其當(dāng)前所在局域網(wǎng)的過程，重定向請求由切換終端發(fā)起，重定向過程由切換終端開始此次通信時所在的局域網(wǎng)的代理服務(wù)器、新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器和原局域網(wǎng)的代理服務(wù)器共同完成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的移動通信系統(tǒng)中的移動性管理方法，其中重定向的切換過程步驟如下第一步，新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器收到切換終端發(fā)來的重定向請求后，首先將重定向請求轉(zhuǎn)發(fā)給初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器，然后再向注冊服務(wù)器發(fā)用戶注冊申請；第二步，初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器收到新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)來的重定向請求后，對終端最后一次在它上面注冊時所生成的MD5響應(yīng)碼與終端在重定向請求報文中發(fā)送的MD5響應(yīng)碼進(jìn)行比較，如果比較結(jié)果為相同，則發(fā)重定向認(rèn)可，執(zhí)行重定向操作，如果比較結(jié)果為不同，則發(fā)重定向拒絕；第三步，新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器等待對用戶身份的認(rèn)證結(jié)果，如果用戶合法，則向初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器發(fā)重定向確認(rèn)，如果用戶非法，則向初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器發(fā)重定向撤消，并將該次通信所占用的資源釋放；第四步，初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器收到重定向確認(rèn)后，向原局域網(wǎng)的代理服務(wù)器發(fā)清除數(shù)據(jù)信令，初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器收到重定向撤消后，將在重定向操作中改變的路由恢復(fù)成原來的路由；第五步，原局域網(wǎng)的代理服務(wù)器收到清除數(shù)據(jù)信令后，將該次通信所占用的資源釋放。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的移動通信系統(tǒng)中的移動性管理方法，其具體步驟如下系統(tǒng)開始工作后，首先從步驟S301轉(zhuǎn)到S302，代理服務(wù)器將自己的特征參數(shù)，廣播給局域網(wǎng)內(nèi)的各基站，基站也可以向代理服務(wù)器查詢其特征參數(shù)，基站收到代理服務(wù)器的特征參數(shù)后，轉(zhuǎn)到S303，組成標(biāo)識報文，保存起來，并定時向無線終端廣播標(biāo)識報文，在S304中，終端檢測標(biāo)識報文，收到標(biāo)識報文后，轉(zhuǎn)到S305，判斷是否跨越了局域網(wǎng)，終端把剛剛接收到的標(biāo)識報文中的代理服務(wù)器的特征參數(shù)與自己保存的代理服務(wù)器的特征參數(shù)進(jìn)行比較，如果比較結(jié)果為相同，則認(rèn)為沒有跨越局域網(wǎng)，如果比較結(jié)果為不同，則認(rèn)為跨越了局域網(wǎng)，并保存新代理服務(wù)器的特征參數(shù)，如果沒有跨越局域網(wǎng)，則返回S303，如果跨越了局域網(wǎng)，則轉(zhuǎn)到S306，終端檢查自己是否處于通信狀態(tài)，如果終端不處于通信狀態(tài)，則轉(zhuǎn)到S309，終端向系統(tǒng)申請IP地址，系統(tǒng)給終端分配一個IP地址，然后返回S303，如果終端處于通信狀態(tài)，則轉(zhuǎn)到S307，終端向系統(tǒng)申請快速分配IP地址，系統(tǒng)快速給終端分配IP地址后，轉(zhuǎn)到S308，終端向系統(tǒng)發(fā)重定向請求，系統(tǒng)將終端的通信路由從原來的局域網(wǎng)改變到當(dāng)前的局域網(wǎng)，然后返回S303。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的移動通信系統(tǒng)中的移動性管理方法，其特征在于，所述的特征參數(shù)包括MAC地址、內(nèi)部IP地址、識別碼或公共IP地址。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3的移動通信系統(tǒng)中的移動性管理方法，從初始局域網(wǎng)移動到新局域網(wǎng)時的重定向過程，其具體步驟如下在切換終端405移動到新局域網(wǎng)之前，呼叫過程或通信過程已經(jīng)開始，切換終端405與另一終端已經(jīng)開始通信，它們之間的信令數(shù)據(jù)和媒體數(shù)據(jù)由各自的代理服務(wù)器進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，對方終端401發(fā)用戶側(cè)數(shù)據(jù)406到對方局域網(wǎng)的代理服務(wù)器402，對方局域網(wǎng)的代理服務(wù)器402將用戶側(cè)數(shù)據(jù)406變換成網(wǎng)絡(luò)側(cè)數(shù)據(jù)407，發(fā)給初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器403，初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器403將網(wǎng)絡(luò)側(cè)數(shù)據(jù)407變換成用戶側(cè)數(shù)據(jù)408，發(fā)給切換終端405，切換終端405發(fā)給對方終端401的數(shù)據(jù)按照與上面相反的方式傳輸；切換終端405移動到新局域網(wǎng)并得到新IP地址后，向新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器404發(fā)重定向請求409，新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器404收到重定向請求409后，一方面向切換終端405發(fā)接收確認(rèn)信號410，另一方面將重定向請求轉(zhuǎn)發(fā)給初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器403，轉(zhuǎn)發(fā)信號為411；初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器403收到重定向請求后，對終端最后一次在它上面注冊時所生成的MD5響應(yīng)碼與終端在重定向請求報文中發(fā)送的MD5響應(yīng)碼進(jìn)行比較，如果MD5響應(yīng)碼的比較結(jié)果為相同，則向新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器404發(fā)重定向認(rèn)可信令412，此后，初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器403將所有發(fā)給切換終端405的數(shù)據(jù)發(fā)給新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器404，新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器404將重定向認(rèn)可信令412轉(zhuǎn)發(fā)給切換終端405，轉(zhuǎn)發(fā)信號為413，同時啟動一個無狀態(tài)SIP代理和一個RTP/RTCP代理，分別用于將初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器403發(fā)來的信令數(shù)據(jù)和媒體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給切換終端405，此后，對方終端401和切換終端405之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑變?yōu)槿?14、415、416、417所示；如果MD5響應(yīng)碼的比較結(jié)果為不同，則初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器403向新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器404發(fā)重定向拒絕信令418，新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器404將重定向拒絕信令418轉(zhuǎn)發(fā)給切換終端405，轉(zhuǎn)發(fā)信號為419，對方終端401和切換終端405之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑仍用原來的路徑，如406、407、408所示；如果新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器404收到用戶身份認(rèn)證結(jié)果“用戶合法”，則向初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器403發(fā)重定向確認(rèn)420，如果新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器404收到用戶身份認(rèn)證結(jié)果“用戶非法”，則向初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器403發(fā)重定向撤消421，并釋放與此次通信相關(guān)的資源；初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器403收到重定向確認(rèn)420后，確認(rèn)此次切換有效；初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器403收到重定向撤消421后，直接將切換終端405的信令數(shù)據(jù)和媒體數(shù)據(jù)發(fā)給切換終端405，此后，對方終端401和切換終端405之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑恢復(fù)為如406、407、408所示。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3的移動通信系統(tǒng)中的移動性管理方法，從一個非初始局域網(wǎng)移動到另一個非初始局域網(wǎng)時的重定向過程，其步具體驟如下切換終端506在移動到新局域網(wǎng)之前，已經(jīng)開始與對方終端501進(jìn)行通信，數(shù)據(jù)由對方代理服務(wù)器502，初始代理服務(wù)器503，原代理服務(wù)器504進(jìn)行代理，如507、508、509、510所示；切換終端506移動到新局域網(wǎng)并得到新IP地址后，向新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器505發(fā)重定向請求511，新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器505收到重定向請求511后，一方面向切換終端506發(fā)接收確認(rèn)信號512，另一方面將重定向請求轉(zhuǎn)發(fā)給初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器503，轉(zhuǎn)發(fā)信號為513；初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器503收到重定向請求后，對終端最后一次在它上面注冊時所生成的MD5響應(yīng)碼與終端在重定向請求報文中發(fā)送的MD5響應(yīng)碼進(jìn)行比較，如果MD5響應(yīng)碼的比較結(jié)果為相同，則向新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器505發(fā)重定向認(rèn)可信令514，此后，初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器503將所有發(fā)給切換終端506的數(shù)據(jù)發(fā)給新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器505；新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器505將重定向認(rèn)可信令轉(zhuǎn)發(fā)給切換終端506，轉(zhuǎn)發(fā)信號為515，同時啟動一個無狀態(tài)SIP代理和一個RTP/RTCP代理，分別用于將初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器503發(fā)來的信令數(shù)據(jù)和媒體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給切換終端506，此后，對方終端501和切換終端505之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑變?yōu)槿?16、517、518、519所示；如果MD5響應(yīng)碼的比較結(jié)果為不同，則初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器503向新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器505發(fā)重定向拒絕520，新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器505將重定向拒絕信令520轉(zhuǎn)發(fā)給切換終端506，轉(zhuǎn)發(fā)信號為521，對方終端501和切換終端506之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑仍用原來的路徑，如507、508、509、510所示；如果新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器505收到用戶身份認(rèn)證結(jié)果“用戶合法”，則向初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器503發(fā)重定向確認(rèn)522，初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器503收到重定向確認(rèn)522后，向原局域網(wǎng)的代理服務(wù)器504發(fā)清除數(shù)據(jù)信令523，原局域網(wǎng)的代理服務(wù)器504收到清除數(shù)據(jù)信令523后，將為切換終端506啟動的無狀態(tài)SIP代理和RTP/RTCP代理清除；如果新局域網(wǎng)的代理服務(wù)器505收到用戶身份認(rèn)證結(jié)果“用戶非法”，則向初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器503發(fā)重定向撤消524，并釋放與此次通信相關(guān)的資源，初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器503收到重定向撤消524后，將發(fā)給切換終端506的信令數(shù)據(jù)和媒體數(shù)據(jù)仍然發(fā)給原局域網(wǎng)的代理服務(wù)器504，此后，對方終端501和切換終端506之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑恢復(fù)為如507、508、509、510所示。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3的移動通信系統(tǒng)中的移動性管理方法，從一個非初始局域網(wǎng)移動回初始局域網(wǎng)時的重定向過程，其步具體驟如下切換終端605在移動回初始局域網(wǎng)之前，已經(jīng)開始與對方終端601進(jìn)行通信，數(shù)據(jù)由對方代理服務(wù)器602，初始代理服務(wù)器603，原代理服務(wù)器604進(jìn)行代理，如606、607、608、609所示；切換終端605移動到新局域網(wǎng)并得到新IP地址后，向初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器603發(fā)重定向請求610，初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器603收到重定向請求610后，向切換終端605發(fā)接收確認(rèn)信號611，初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器603判斷出自己就是此次呼叫的初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器，對終端最后一次在它上面注冊時所生成的MD5響應(yīng)碼與終端在重定向請求報文中發(fā)送的MD5響應(yīng)碼進(jìn)行比較，如果MD5響應(yīng)碼的比較結(jié)果為相同，則向切換終端605發(fā)重定向認(rèn)可信令612，此后，初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器603將所有發(fā)給切換終端605的數(shù)據(jù)直接發(fā)給切換終端605，不再發(fā)給原局域網(wǎng)的代理服務(wù)器604，此后，對方終端601和切換終端605之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑變?yōu)槿?13、614、615所示；如果MD5響應(yīng)碼的比較結(jié)果為不同，則初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器603向終端605發(fā)重定向拒絕616，對方終端601和切換終端605之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑仍用原來的路徑，如606、607、608、609所示；如果初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器603收到用戶身份認(rèn)證結(jié)果“用戶合法”，則向原局域網(wǎng)的代理服務(wù)器604發(fā)清除數(shù)據(jù)信令613，原局域網(wǎng)的代理服務(wù)器604收到清除數(shù)據(jù)信令613后，將為切換終端605啟動的無狀態(tài)SIP代理和RTP/RTCP代理清除；如果初始局域網(wǎng)的代理服務(wù)器603收到用戶身份認(rèn)證結(jié)果“用戶非法”，則仍將發(fā)給切換終端605的所有數(shù)據(jù)發(fā)給原局域網(wǎng)的代理服務(wù)器604，對方終端601和切換終端605之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑恢復(fù)為原來的路徑，如606、607、608、609所示。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6或7的移動通信系統(tǒng)中的移動性管理方法，其特征在于，如果與切換終端通信的對方終端是其它系統(tǒng)的終端，則將其中的對方局域網(wǎng)的代理服務(wù)器改為網(wǎng)關(guān)，切換過程完全相同。
全文摘要
本發(fā)明涉及移動通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是采用IP技術(shù)的移動通信系統(tǒng)的移動性管理的方法，其步驟第一步，廣播標(biāo)識報文，第二步，判斷是否跨越局域網(wǎng)，第三步，IP地址快速分配，第四步，重定向。本發(fā)明針對商業(yè)運營的采用IP技術(shù)的移動通信系統(tǒng)的需要提出了一種移動通信系統(tǒng)的移動性管理方法，完全克服了移動IP技術(shù)的缺陷。
文檔編號H04L12/46GK1635750SQ20031012427
公開日2005年7月6日 申請日期2003年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月29日
發(fā)明者陳嶺, 傅建勛 申請人:清華大學(xué)－中國華錄信息技術(shù)研究所