CN101232706A - 无线通讯数据网络的选路方法及其*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于无线通讯数据网络的选路方法及其***，所述***包括移动终端、基站、分组服务器和分组控制单元，所述分组控制单元和所述分组服务器通过IP网络实现互通，任一个分组控制单元可以访问***内的任一个分组服务器，***内的任一个分组服务器可以向***内的任一个分组控制单元提供服务。所述终端与分组服务器建立初始链接后，终端将携带所选用的分组服务器的标识，所述终端的后续链路和第一条链路随后的切换/休眠等流程中，分组控制单元将根据终端提供的分组服务器标识进行选路。根据本发明的***及其方法，保证了所述终端的所有链路终结在同一分组服务器，保证切换和休眠时不改变给所述终端提供服务的分组服务器，从而降低了网络复杂程度。

Description

无线通讯数据网络的选路方法及其***

技术领域

本发明使用于无线通讯数据网络，尤其涉及小灵通无线数据通信过程中多链路建立、链路切换、终端休眠过程中的选路问题。

背景技术

在最近几年，无线数据通信取得较大发展，如GRPS、CDMA1X、WiFi等均在一些领域内得到推广和普及。小灵通(PHS)作为一个非常有特色的无线通信技术，在数据通信应用领域非常有潜力。设计小灵通无线数据通信网络解决方案必须解决以下重要问题：

多链路终结问题小灵通终端申请无线信道以一个时隙32Kbps为单位，为提高速率，终端可以申请多个时隙，建立到分组服务器的多条通信链路。因此一个终端发起的多条链路可能被终结到多个分组服务器。

链路切换问题：无线数据通信的一个突出特点是终端在网络中的移动，这样可能发生不同基站间的切换，发生不同分组控制单元间的切换，也可能发生跨分组服务器的切换，这样用户的IP地址也会发生变化。

终端休眠问题：为了节约终端电源和提高链路利用率，无线数据通信网络将支持终端休眠机制，在终端休眠时释放空中信道和到分组服务器的中间链路，休眠唤醒重建的链路可能终结到新的分组服务器。

网络的扩展性：无线数据应用是逐步推广和深入的，因此无线数据网络的建设和部署不是一步到位的，而是网络不断扩展，以满足需求的增长。因此分组控制单元和分组服务器的部署，必须支持负载均衡、备份机制，支持扩展性。

现有的技术和解决方案存在一些局限，如多链路终结问题，现有的解决方案是一个终端的多条链路终结到多个分组服务器，多个分组服务器之间建立隧道，这样处理非常复杂，而且网络扩展性不好；如链路切换问题，以前解决方案是发生跨分组服务器的切换时，为了保证通信的连续性，引入移动IP(Mobile IP)机制，在网络中增加HA(家乡代理，Home Agent)和FA(外部代理，Foreign Agent)等设备，这样网络投资将加大。

本发明提供了一种简单易行的方法高效地解决以上问题。

发明内容

本发明提供了一种无线通讯数据网络选路方法，在由移动终端、基站、分组服务器和分组控制单元组成的无线通讯数据网络中通过分组控制单元实现选路，其特征在于所述方法依次包括下述步骤：

步骤1)：移动终端的第一条链路的初始建立过程中，分组控制单元根据网络接入标识(Connection Network ID，代表某一ISP或某一种业务)进行选路；

步骤2)：第一条链路建立后，被选中的分组服务器将把它本身的标识符分组服务器标识(PDS ID)反馈给该终端；

步骤3)：所述终端的后续链路和第一条链路随后的切换/休眠等流程中，终端将携带所述的分组服务器标识信息；

步骤4)：所述分组控制单元将根据所述终端提供的分组服务器标识进行选路。

所述无线通讯数据网络包括多个分组控制单元和多个分组服务器，所有分组控制单元和所有分组服务器实现IP互通，网络内的任一个分组控制单元可以访问域内的任一个分组服务器，域内的任一个分组服务器可以向域内的任一个分组控制单元提供服务。

所述移动终端通过拨号程序发起建立第一条链路，通过终端输入网络接入标识，收到拨号信息的分组控制单元通过该网络接入标识进行选路，选定对应的分组服务器。

所述移动终端的后续链路和第一条链路随后的切换/休眠(包括休眠维护/休眠唤醒)等流程中，所述分组控制单元根据所述分组服务器标识信息进行选路，保证所述终端的后续链路终结在同一分组服务器，保证切换和休眠唤醒时不改变给所述终端提供服务的分组服务器。

本发明的另一方面，在分组控制单元中定义的网络接入标识和分组服务器标识对照表，将不同ISP部署在不同的分组服务器中，一个ISP也可以由多个分组服务器提供服务，分组控制单元的选路机制把不同终端分配到不同分组服务器，就实现了负载均衡和备份。

通过本发明的方法，移动终端进行单链路数据通信时，当第一条链路建立后，后续的切换/休眠不改变为所述终端提供服务的分组服务器；当移动终端进行多链路数据通讯时，后续的链路以及第一条链路的切换和休眠都被指定在第一条链路的同一分组服务器上。从而避免了一个终端的多链路终结在不同分组服务器，避免了跨分组服务器的切换，减少了网络的复杂程度。

附图说明

读者在参考附图阅读了下文中对本发明具体实施方式的描述以后，将会理解本发明的上述目的以及本发明与现有技术相比所具有的各种显著优点。

图1小灵通分组网络拓扑。

图2小灵通分组控制单元选路逻辑。

图3跨分组控制单元多链路建立流程。

图4终端链路切换流程。

具体实施方式

在一个小灵通分组网络域(PHS Packet Domain)内，要求所有分组控制单元和所有分组服务器实现IP互通，域内的任一个分组控制单元可以访问域内的任一个分组服务器，域内的任一个分组服务器可以向域内的任一个分组控制单元提供服务用户使用。

用户使用移动终端使用PHS数据网络业务，需要在终端上先运行拨号程序，填写接入码、用户名和口令等参数，其中用户名和口令用于用户身份鉴权。接入码中包含Connection Network ID和链路的数量，如‘163##61’其中的‘163’表示用户希望通过163这个ISP得到服务，‘61’表示采用单链路，‘##’是分隔符；而‘263##64’其中的‘263’表示用户希望通过263这个ISP得到服务，‘64’表示采用四条链路。

用户拨号时，填写接入码后，其中的Connection Network ID部分将被复制到PPMP(小灵通分组管理协议，PHS Packet ManagementProtocol)的BIND消息(BIND是英语单词bind的大写，该消息用于发起建立链路、链路切换、链路休眠等请求)的相应字段中。

单链路用户开始使用网络时，其PPMP BIND消息中将包含Connection Network ID地段和空的PDSID字段。分组控制单元收到该消息后，将根据Connection Network ID进行选路。选中的分组服务器在接收用户的PPMP BIND消息后，对用户进行空中接口鉴权，成功后，该分组服务器用PPMP+RSP消息(RSP是单词response的缩写，+RSP表示接收请求，-RSP表示拒绝请求)回复，此时该分组服务器把自身的标识复制到PPMP+RSP消息的PDS ID字段中。当用户接收到PPMP+RSP消息后，将保存该PDS ID，随后用户在发生切换或休眠时，向网络发送的PPMP BIND消息中将携带该PDS ID，此时分组控制单元将根据PDS ID进行选路，保证原来的分组服务器被选中，用户保持在同一分组服务器得到服务。

当用户使用多链路时，用户开始使用网络时，最先发起请求的第一条链路的PPMP BIND消息中将包含Connection Network ID字段和空的PDS ID字段。分组控制单元收到该消息后，将根据该Connection NetworkID进行选路。选中的分组服务器在接收用户的PPMP BIND消息后，对用户进行设备鉴权，成功后使用PPMP+RSP消息回复，PPMP+RSP消息中包含分组服务器自身的标识PDS ID。当用户接收到PPMP+RSP消息后，将保存该PDS ID信息，用户的其他链路发起请求时，向网络发送的PPMP BIND消息中将包含该PDS ID，此时分组控制单元将根据PDS ID进行选路，保证同一的分组服务器被选中，用户的多个后续链路被终结到同一分组服务器。

可见，用户通过移动终端可以发起单链路数据通讯和多链路数据通讯，进行单链路数据通讯时，当第一条链路建立后，后续的切换/休眠不改变为所述终端提供服务的分组服务器；当移动终端进行多链路数据通讯时，后续的链路以及第一条链路的切换和休眠都被指定在第一条链路的同一分组服务器上。

分组控制单元在链路建立过程中处理PPMP BIND消息进行选路，选路完成后，透传随后的所有PPMP消息，不作处理。

分组控制单元内部具体的选路逻辑如下：

1.先检查PPMP消息中的PDS ID字段，如果不为空，则根据PDS ID进行选路，在分组控制单元中定义的PDS ID列表中查找该PDS ID：

-如果分组控制单元中PDS ID列表中没有该PDS ID定义，则选路失败，拒绝连接建立请求；

-如果分组控制单元中PDS ID列表中包含该PDS ID定义，但是该分组服务器目前状态不正常(如：和分组控制单元的IP连接断开)，则选路失败，拒绝连接建立请求；

-如果分组控制单元中PDS ID列表中包含该PDS ID定义，而且该分组服务器目前状态正常，则该分组服务器被选取，选路成功。

2.如果PDS ID为空，则分组控制单元根据Connection Network ID进行选路：

-如果分组控制单元中ISP与PDS ID的对照表中没有该ConnectionNetwork ID定义，则选路失败，拒绝连接建立请求；

-如果分组控制单元中ISP与PDS ID的对照表中包含该ConnectionNetwork ID定义，但是所对应的所有分组服务器都不正常，则选路失败，拒绝连接建立请求；

-如果分组控制单元中ISP与PDS ID的对照表中包含该ConnectionNetwork ID定义，而且所对应的分组服务器状态正常，则选择优先级最高的可用的分组服务器，选路成功；

-根据Connection Network ID完成的选路，分组控制单元在建立到被选中的分组服务器的承载通道(Tunnel)失败时，可以重新选路，选取下一个可用的分组服务器。

一个终端用户的两个链路分别通过两个基站/两个控制单元(分组控制单元-1与分组控制单元-2)终结到一个分组服务器-1的流程，如图3所示，相关过程如下：

1.第一条链路的PPMP BIND消息中PDS ID字段为空，但是包含Connection Network ID信息；

2.分组控制单元根据Connection Network ID进行选路，分组服务器-1被选中；

3.分组服务器-1的反馈消息PPMP+RSP消息包含本身的标识PDSID；

4.终端用户收到PPMP+RSP消息后，获得并保存了该分组服务器的标识PDS ID；

5.终端用户的第二条链路发出的PPMP BIND消息将包含PDS ID；

6.分组控制单元-2将根据PDS ID进行选路分组服务器-1被选中。

一个终端的一个链路在两个不同分组控制单元间的切换流程，如图4所示，相关过程如下：

1.终端在第一条链路的初始化过程中，已经获得了当前给它提供服务的PDS ID；

2.终端用户发生切换时，切换链路发出的PPMP BIND消息将包含该PDS ID；

3.分组控制单元将根据PDS ID进行选路，保证切换后的链路终结到原分组服务器。

用户结束本次数据服务后，再次发起新的数据通讯服务时，重新输入网络接入标识开始新的选路，与前次选路无关。

Claims (10)

1.一种无线通讯数据网络选路方法，在由移动终端、基站、分组服务器和分组控制单元组成的无线通讯数据网络中通过分组控制单元实现选路，其特征在于所述方法依次包括下述步骤：

步骤1)：移动终端的第一条链路的初始建立过程中，分组控制单元根据网络接入标识进行选路；

步骤2)：第一条链路建立后，被选中的分组服务器将把它本身的标识符分组服务器标识反馈给该终端；

步骤3)：所述终端的后续链路和第一条链路随后的切换/休眠等流程中，终端将携带所述的分组服务器标识信息；

步骤4)：所述分组控制单元将根据所述终端提供的分组服务器标识进行选路。

2.如权利要求1所述的一种无线通讯数据网络选路方法，其特征在于所述移动终端建立第一条链接时，需要从终端输入接入码，所述接入码包括网络接入标识。

3.如权利要求1所述的一种无线通讯数据网络选路方法，其特征在于所述分组控制单元在所述终端切换和休眠唤醒时不改变给所述终端提供服务的分组服务器。

4.如权利要求1所述的一种无线通讯数据网络选路方法，其特征在于所述的分组控制单元将所述终端的多链路后续链路终结在同一分组服务器。

5.如权利要求1所述的一种无线通讯数据网络选路方法，其特征在于所述的网络接入标识和分组服务器标识通过分组管理协议消息进行传递。

6.如权利要求1所述的一种无线通讯数据网络选路方法，其特征在于在所述分组控制单元中定义了网络接入标识和分组服务器标识对照表，将不同网络服务ISP部署在不同的分组服务器中。

7.如权利要求7所述的一种无线通讯数据网络选路方法，其特征在于一个ISP也可以由多个分组服务器分担。

8.如权利要求7所述的一种无线通讯数据网络选路方法，其特征在于所述分组控制单元把不同终端分配到不同分组服务器，就实现了负载均衡和备份。

9.如权利要求1所述的一种无线通讯数据网络选路方法，其特征在于所述的无线通讯网络是指小灵通分组网络。

10.一种无线数据通讯***，包括移动终端、基站、分组控制单元和分组控制器，其特征在于所述分组控制器可以通过如权利要求1-9中任一项所述方法来进行选路。

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