CN101621449A - mesh网络中终端接入和代理更新的方法、装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及mesh网络通信领域，提供了mesh网络中终端接入方法和代理更新的方法，以及mesh网关、mesh接入点、地址转换设备和mesh网络***。通过在mesh网络中为所有的终端配置一个全网统一的IP地址，使终端在接入、切换、代理更新过程中，MAP不需要重新为终端配置IP地址，节省了DHCP的流程，消除了因重新配置IP地址造成的切换时延增加的问题，降低了切换时延，提高了网络的服务性能。

Description

mesh网络中终端接入和代理更新的方法、装置

技术领域

本发明涉及mesh网络通信领域，尤其是一种mesh网络中终端接入方法和代理更新的方法，以及mesh网关、mesh接入点、地址转换设备和mesh网络***。

背景技术

无线网状网(WMN，wireless mesh network)是一种基于多跳路由、对等网络技术的新型网络结构，具有移动宽带的特性，同时它本身可以动态地不断扩展，自组网、自管理，自动修复、自我平衡。

在mesh(网状网)网络中，路由问题是一个重要的研究课题，当前使用的路由有基于IP(Internet Protocol，网际协议)层的路由，也有基于MAC(Media Access Control，媒体访问控制)层的路由。802.11是一个MAC、PHY层(物理层)的协议族，802.11s mesh网络工作组作为研究WiFi mesh的工作组，使用基于MAC层的路由协议，在mesh网络中，使用设备的MAC地址对终端进行标识，同时体现终端的位置信息。在mesh网络中，移动性是一个重要需求。移动性的目标是，MN(Mobile Node，移动节点)在移动的时候能够附着到新的AP(access point，接入点)，并且正在进行的通信能够无缝的路由到新的AP。由于WiFi mesh网络是基于MAC层多跳路由的，终端在移动的过程中，由一个mesh网络的AP切换到另外一个AP的时候，MN的所在的IP子网可能发生变化，而现有技术中，随着MN的切换导致其所在的IP子网发生变化时，MN需要执行发生在MAC层以上的DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议)交互过程，与mesh网络网关侧的DHCP server通信，重新为终端分配子网IP地址。

现有技术中，MN的所在的IP子网发生变化时，发生在MAC层以上的交互(例如DHCP过程)需要MN与mesh网络网关侧进行通信，进行相关的操作，而这个交互过程是基于多跳的，持续时间比较长，会导致切换时延较长，网络的性能较低。

发明内容

本发明实施例一方面提供了mesh网络中终端接入的方法和代理更新的方法，另一方面提供了mesh网关、mesh接入点、地址转换设备和mesh网络***，能够使终端在IP子网发生变换的时候，不需要进行DHCP交互，不需要重新为终端分配IP地址，减少了接入和切换的时延，提高了网络的性能。

本发明实施例提供的一种mesh网络中终端接入的方法，包括：

mesh接入点建立与接入终端的关联；

mesh接入点接收所述终端发送的第一消息，其中，所述第一消息中包括终端地址和终端的端口号；

mesh接入点向所述终端发送第二消息，其中，所述第二消息中包括全网统一的IP地址，用于终端利用所述全网统一的IP地址与外部网络进行通信。

本发明实施例提供的一种mesh网络代理更新的方法，网络中的终端被配置为全网统一的IP地址，包括：

目标mesh接入点接收第一消息，其中，所述第一消息包括终端地址和终端的端口号，所述目标mesh接入点为所述终端将切换到的mesh接入点；

所述目标mesh接入点将所述第一消息中的终端地址和终端的端口号携带在代理更新消息中，向网关发送代理更新消息；其中，所述代理更新消息用于所述网关进行代理更新。

本发明实施例提供的一种mesh网关节点，包括：

接收模块，用于接收mesh接入点发送的代理更新消息；其中，所述代理更新消息包括终端的MAC地址和终端的端口号，所述终端被配置为全网统一的IP地址；

代理信息模块，用于根据所述接收模块接收的代理更新消息，保存终端和mesh接入点的对应关系为所述终端的代理信息；

发送模块，用于在所述代理信息模块保存终端的代理信息后，发送代理更新成功消息给所述mesh接入点。

本发明实施例提供的一种mesh接入点，包括：

接收模块，用于接收第一消息，其中，所述第一消息包括终端的MAC地址和终端的端口号，所述终端被配置为全网统一的IP地址；

处理模块，用于根据所述接收模块接收的第一消息，构建代理更新消息，其中，所述代理更新消息包括终端的MAC地址和终端的端口号；

发送模块，用于向网关发送所述处理模块构建的代理更新消息；其中，所述代理更新消息用于所述网关进行代理更新。

本发明实施例提供的一种地址转换设备，包括：

接收模块，用于接收网关发送的地址注册消息；其中，所述地址注册消息包括，终端的MAC地址和终端的端口号，所述终端被配置为全网统一的IP地址；

地址转换模块，用于根据所述接收模块接收的地址注册消息，分配一个网关端口号给所述终端，建立终端的MAC地址、终端的端口号与网关的IP地址、网关端口号的地址转换关系；

发送模块，用于发送地址注册成功消息给所述网关。

本发明实施例提供的一种mesh网络***，网络中的终端被配置为全网统一的IP地址，包括：

mesh接入点，用于接收第一消息，其中，所述第一消息包括终端的MAC地址和终端的端口号；根据所述接收的第一消息，构建代理更新消息，其中，所述代理更新消息包括终端的MAC地址和终端的端口号；向网关发送所述构建的代理更新消息；

网关，用于接收所述mesh接入点发送的代理更新消息，其中，所述代理更新消息包括终端的MAC地址和终端的端口号；根据所述接收的代理更新消息，保存终端和所述mesh接入点的对应关系为所述终端的代理信息；发送代理更新成功消息给所述mesh接入点。

本发明提出一种在mesh网络中的IP地址分配和移动性管理方案，在mesh网络中的终端和mesh节点可以使用相同的IP地址接入外部网络。由于在mesh网络中为所有的终端配置一个全网统一的IP地址，终端在整个mesh网络中具有唯一且统一的IP地址，终端在mesh网络中移动或代理更新时，不存在由一个子网切换到另外一个子网的情况，MAP不需要重新为终端配置IP地址，节省了DHCP的流程，消除了因重新配置IP地址造成的切换时延增加的问题，降低了切换时延，提高了网络的服务性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一的终端初始接入方法流程图；

图2为本发明实施例二的终端快速切换方法流程图；

图3为本发明实施例三的终端跨网关快速切换方法流程图；

图4为本发明实施例四的终端普通切换方法流程图；

图5为本发明实施例五的终端跨网关普通切换方法流程图；

图6为本发明实施例六的mesh网络***示意图；

图7为本发明实施例六的MAP设备的结构图；

图8为本发明实施例六的网关设备的结构图；

图9为本发明实施例七的mesh网络***示意图；

图10为本发明实施例七的MAP的结构图；

图11为本发明实施例七的网关的结构图；

图12为本发明实施例七的地址转换设备的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如附图1所示，本发明实施例提供了一种mesh网络中终端初始接入的方法，该方法包括：

步骤101、终端(terminal)与MAP(mesh access point，mesh接入点)建立关联，建立终端与MAP之间的通信链路，完成接入认证；其中，该通信链路可以不涉及三层(IP层)，仅仅是二层(MAC层)链路；

建立关联可以采用如下两种方式中的任一种：(1)终端主动广播探询请求(probe request)，网络中的各MAP收到探询请求后发送探询响应(proberesponse)，在探询响应中可以包含，MAP的MAC地址、ESSID、SSPN、QoS能力、MAP后端的GW的IP地址等，终端根据探询响应中包含的信息进行网络选择，例如，根据信号强度、QoS能力匹配等选择一个MAP作为接入点；(2)终端被的接收网络发送的信标(beacon)帧；其中，在信标帧中可以包含，MAP的MAC地址、ESSID、SSPN、QoS能力、MAP后端的GW的IP地址等，之后，终端根据信标帧中包含的信息进行网络选择；

步骤102、终端向建立连接的MAP发送DHCP发现(DHCP discover)消息，发起DHCP流程；该DHCP discover消息中包括<终端的MAC地址：终端port>，该终端port(端口)在终端与外部网络通信时使用，可以由终端自己确定，从终端自身的端口中随机确定一个；

步骤103、MAP发送DHCP提供(DHCP offer)消息给终端，将mesh网络中的统一IP地址配置给终端；

MAP作为DHCP服务器(DHCP server)，将全网统一IP地址携带在DHCP提供消息中发送给终端，并可以进一步设置这个IP地址的租用期为永久有效；该全网统一IP地址，可以为预先配置在MAP中；

步骤104、终端接收DHCP offer消息，根据其中的全网统一IP地址，设置自身的IP地址为该全网统一IP地址；

步骤105、MAP将DHCP offer消息返回给终端后，DHCP流程结束，MAP触发代理更新流程，MAP向归属网关(gateway，GW)发送代理更新消息，将终端的代理信息注册到终端的归属网关中；其中，归属网关是MAP为终端选择的一个网关，MAP记录该归属网关信息，同时向该归属网关上注册<终端的MAC地址：终端port>与MAP的MAC地址的对应关系，即代理信息；

步骤106、终端的归属网关接收MAP发送的代理更新消息，在自身的代理信息表中更新终端的代理信息后，向AT(address translation，地址转换)设备发送地址注册消息；其中，AT设备是逻辑功能实体，可以是一个独立的物理实体，也可以位于网关或其他设备中，作为网关或其他设备的一个功能模块；

步骤107、AT设备接收地址注册消息，分配一个网关Port给注册的终端，建立<终端的MAC地址：终端port>与<网关节点的IP地址：网关port>的对应关系，并将<终端的MAC地址：终端port>与<网关节点的IP地址：网关port>的对应关系加入转换关系表；其中，转换关系表用于记录<终端的MAC地址：终端port>与<网关节点的IP地址：网关port>的转换关系，并可以供各个设备进行查询；同时，由于终端是初次接入mesh网络，AT设备还可以为终端确定一个HA(home agent，归属代理)，并将该HA的地址携带在注册成功消息中；

步骤108、AT设备发送注册成功消息(OK)给终端的归属网关，确认地址转换消息注册成功；该注册成功消息包括终端的归属代理HA的地址；

步骤109、归属网关发送代理更新成功消息(OK)给MAP；该代理更新成功消息包括终端的归属代理HA的地址，MAP作为终端初次接入的接入点可以进一步保存该终端的归属代理HA的地址；

步骤110、终端完成IP地址的配置以后，就可以正常通信了，之后的地址转换关系注册操作对终端来说是透明的。

本实施例中，AT设备是逻辑功能实体，可能位于其它的设备中。例如，当AT设备位于归属网关中作为归属网关的一个模块，流程中地址注册消息、注册成功消息均为模块内的原语，不是实际的报文消息，并且此时AT设备与归属网关可以对外共用同一个MAC地址。在之后的各实施例中，参考本实施例的过程，本领域技术人员很容易想到当AT设备作为一个独立的实体，或者在网关或其他设备上作为一个模块时，各实施例的具体实现，所以，不论AT设备是否与归属网关在同一个物理实体上，均在本发明的保护范围之内。

本实施例中，终端在接入网络时，MAP将全网统一的IP地址携带在DHCP提供消息中配置给终端，之后终端以此IP地址与外部网络进行通信，并且由于配置的IP地址是全网统一的，所以终端在切换过程中也不再进行IP地址的重分配，从而消除了因重新配置IP地址造成的切换时延增加的问题，减小了切换时延，提高了网络的服务性能。

实施例二

如附图2所示，本发明实施例提供了一种mesh网络中终端快速切换的方法，本实施例中，终端从OMAP(old MAP，原MAP)向NMAP(new MAP，新MAP)切换，NMAP和OMAP都存在到终端的归属网关的路由，其中，归属网关是用来保存终端的代理信息的mesh节点，该快速切换的方法包括：

步骤201、OMAP触发切换，发送扫描相邻网络的网络扫描请求(request)消息给终端；

其中，随着终端的移动，OMAP根据终端当前的状态信息和本地触发策略触发切换；

OMAP的本地触发策略可以包括：本设备由于需要维护、升级、断电等原因不能再为终端服务，本设备的能力不能满足终端发起的业务的需求，高优先级的用户接入MAP使得不能为低优先级的用户服务等；其它可能的触发条件有，其它mesh设备发送过来的需要终端切换的请求；

终端的状态信息可由终端定期向OMAP上报，上报的终端状态信息可以包括：流量(Throughput)(单位kbps)、包误码率(Packet error rate)、包传输时延(最小值、最大值、平均值，时延抖动)(Packet transfer delay(min，max，average，jitter))、丢包率(packet loss rate)；

步骤202、终端接到网络扫描请求后，向相邻网络中的各MAP发送探询请求(probe request)消息；

步骤203、接收到终端发送的探询请求的MAP，向终端返回探询响应(probe response)消息；其中，探询响应消息中可以携带，本MAP的MAC地址、ESSID、SSPN、QoS能力、本MAP后端的存在路由的网关的IP地址等；

步骤204、以返回探询响应消息的各MAP作为终端的候选MAP，终端将各候选MAP返回的探询响应消息中携带的各MAP的信息，通过网络扫描响应(response)消息上报给OMAP；

步骤205、OMAP接收网络扫描响应，根据各候选MAP的MAC地址和各候选MAP后端的网关的IP地址，向任一候选MAP后端的可达的网关查询候选MAP的信息；其中，候选MAP与其后端的网关存在可达路由，一个候选MAP可以同时与多个网关之间可达，当这些可达的网关中存在终端的归属网关时，优先考虑向终端的归属网络查询候选MAP的信息，因为终端在初始接入mesh网络的时候，首先向其归属网关注册相应信息，向终端的归属网关查询候选MAP的信息能够使得后续在切换的时候，尽量切换到存在到终端的归属网关的路由的候选MAP，这样可以使终端的切换尽量不跨归属网关，由于跨归属网关切换需要更多的交互和更长的，所以优先考虑向终端的归属网络查询候选MAP的信息，能够从整体上减少切换时延；

步骤206、各网关向OMAP发送查询响应，返回候选MAP的信息；其中，候选MAP的信息可以包括：MAP支持的切换类型、MAP支持的throughput、packet error rate、支持的QoS，安全等；

步骤207、OMAP根据查询到的候选MAP的信息进行网络选择，以选定的MAP为目标MAP，即NMAP；其中，网络选择时采用的策略可以是：在满足终端正常通信的情况下，优先选择存在到终端的归属网关的路由的候选MAP作为目标MAP；

步骤208、OMAP向终端发送申请资源查询消息，查询终端切换到新网络所要申请的资源；

步骤209、终端返回申请资源响应消息，报告自身切换到新网络所要申请的资源；

步骤210、OMAP根据申请资源响应向NMAP发送快速切换请求，该切换请求中携带了终端所要申请的资源信息和<终端的MAC地址：port>，其中，该<终端的MAC地址：终端port>可以是在终端接入时OMAP保存的，具体可以参考实施例一中的步骤102；为了向NMAP通知终端的归属代理HA的地址，OMAP可以进一步在快速切换请求中携带终端的归属代理HA的地址；

步骤211、NMAP收到快速切换请求后，根据快速切换请求中的终端所要申请的资源信息，进行资源预留；NMAP可以进一步获取该快速切换请求中携带的终端的归属代理HA的地址，保存该终端的归属代理HA的地址；

步骤212、NMAP同时进行代理更新，向终端的归属网关发送代理更新请求消息；该代理更新请求中携带<终端的MAC地址：终端port>与NMAP地址的对应关系，或进一步包括终端的归属代理HA的地址；

步骤213、归属网关收到NMAP发送的代理更新请求消息后，更新保存的终端的代理信息，将终端的原代理信息(<终端的MAC地址：终端port>与OMAP地址的对应关系)替换为新代理信息(<终端的MAC地址：终端port>与NMAP地址的对应关系)；

步骤214、归属网关代理更新完，向NMAP发送代理更新成功消息；

步骤215、NMAP资源预留成功，并且收到归属网关发送的代理更新成功消息后，向OMAP返回快速切换响应；其中，资源预留(步骤211)和代理更新(步骤212～步骤214)的先后顺序不做具体限定，两者可以是同时进行的，或者任一操作先执行，之后再执行另一操作；

步骤216、OMAP收到快速切换响应后，向终端发送切换开始消息；

步骤217、OMAP同时将发往终端的数据转发给NMAP，并可以在终端与NMAP建立关联后，进一步由NMAP发送给终端；

步骤218、终端收到切换开始消息后，断开与OMAP的连接；

步骤219、终端同时与NMAP建立关联，建立终端与MAP之间的通信链路，完成认证；其中，该通信链路可以不涉及三层(IP层)，仅仅是二层(MAC层)链路，用于传输之后终端与NMAP之间交互的消息；

步骤220、终端通过建立的关联，发送切换完成请求给NMAP；

步骤221、NMAP收到切换完成请求后，发送资源释放请求给OMAP；

步骤222、当OMAP收到资源释放请求时，如果其转发队列中没有发往终端的分组，则释放终端在OMAP中占用的资源，停止数据转发，如果其转发队列还有发往终端的分组，则将这些分组发往NMAP后，释放终端在OMAP中占用的资源，停止数据转发；

步骤223、OMAP返回资源释放响应给NMAP；

步骤224、NMAP返回切换完成响应给终端；

步骤225、终端完成从OMAP到NMAP的切换之后，可以按照现有技术进行正常通信。

本实施例中，如果OMAP和NMAP之间存在直接通信的链路，OMAP和NMAP可以直接通信；如果OMAP和NMAP之间没有直接通信的链路，则OMAP和NMAP之间使用mesh中的二层路由机制根据双方的MAC地址互相通信。

本实施例中，OMAP与NMAP之间对应同一个终端的归属网关，终端在mesh网络内的移动过程中，其关联的MAP发生变化，但是NMAP存在到该终端的归属网关路由，这时终端的归属网关不发生变化。

本实施例中，终端在切换的时候，原MAP将<终端的MAC地址：终端port>携带在快速切换请求中发送给新MAP，新MAP保存该<终端的MAC地址：终端port>，之后可以根据该<终端的MAC地址：终端port>通过终端的归属网关与外部网络进行通信，终端在切换过程(步骤216～步骤224)中，MAP不需要重新为终端配置IP地址，终端直接采用全网统一的IP，使终端在切换前后IP地址不变，从而消除了因重新配置IP地址造成的切换时延增加的问题，减小了切换时延，提高了网络的服务性能。并且，由于在终端与OMAP断开数据通信之前(步骤218)，NMAP已经完成了代理更新操作(步骤212～步骤214)，进一步减少了数据通信断开的时间，减小了切换时延，提高了网络的服务性能。

实施例三

实施例二中的移动切换方法，不涉及终端归属网关的变化，当终端跨归属网关进行移动切换时，终端在mesh网络内的移动过程中，从OMAP向NMAP切换，但NMAP上不存在到该终端原归属网关(old GW，OGW)的路由，NMAP需要重新为终端注册一个新归属网关(new GW，NGW)，如附图3所示，本实施例提供了一种mesh网络中终端跨网关的快速切换的方法，该方法包括：

步骤301、OMAP触发切换，发送扫描相邻网络的网络扫描请求(request)消息给终端；

其中，随着终端的移动，OMAP根据终端当前的状态信息和本地触发策略触发切换；

OMAP的本地触发策略可以包括：本设备由于需要维护、升级、断电等原因不能再为终端服务，本设备的能力不能满足终端发起的业务的需求，高优先级的用户接入MAP使得不能为低优先级的用户服务等；其它可能的触发条件有，其它mesh设备发送过来的需要终端切换的请求；

终端的状态信息可由终端定期向OMAP上报，上报的终端状态信息可以包括：流量(Throughput)(单位kbps)、包误码率(Packet error rate)、包传输时延(最小值、最大值、平均值，时延抖动)(Packet transfer delay(min，max，average，jitter))、丢包率(packet loss rate)；

步骤302、终端接到网络扫描请求后，向相邻网络中的各MAP发送探询请求(probe request)消息；

步骤303、接收到终端发送的探询请求的MAP，向终端返回探询响应(probe response)消息；其中，探询响应消息中可以携带，本MAP的MAC地址、ESSID、SSPN、QoS能力、本MAP后端的存在路由的网关的IP地址等；

步骤304、以返回探询响应消息的各MAP作为终端的候选MAP，终端将各候选MAP返回的探询响应消息中携带的各MAP的信息，通过网络扫描响应(response)消息上报给OMAP；

步骤305、OMAP接收网络扫描响应，根据各候选MAP的MAC地址和各候选MAP后端的网关的IP地址，向任一候选MAP后端的可达的网关查询候选MAP的信息；其中，候选MAP与其后端的网关存在可达路由，一个候选MAP可以同时与多个网关之间可达，当这些可达的网关中不存在终端的归属网关时，则通过终端的原归属网关OGW向这些可达网关查询候选MAP的信息；

步骤306、各网关向OMAP发送查询响应，返回候选MAP的信息；其中，候选MAP的信息可以包括：MAP支持的切换类型、MAP支持的throughput、packet error rate、支持的QoS，安全等；

步骤307、OMAP根据查询到的候选MAP的信息进行网络选择，以选定的MAP为目标MAP，即NMAP；其中，选择的NMAP可以不存在到终端的归属网关可达mesh路由；

步骤308、OMAP向终端发送申请资源查询消息，查询终端切换到新网络所要申请的资源；

步骤309、终端返回申请资源响应消息，报告自身切换到新网络所要申请的资源；

步骤310、OMAP根据申请资源响应向NMAP发送快速切换请求，该切换请求中携带了终端所要申请的资源信息和<终端的MAC地址：终端port>，其中，该<终端的MAC地址：终端port>可以是在终端接入时OMAP保存的，具体可以参考实施例一中的步骤102；为了向NMAP通知终端的归属代理HA的地址，OMAP可以进一步在快速切换请求中携带终端的归属代理HA的地址；

步骤311、NMAP收到快速切换请求后，根据快速切换请求中的终端所要申请的资源信息，进行资源预留；NMAP可以进一步获取该快速切换请求中携带的终端的归属代理HA的地址，保存该终端的归属代理HA的地址；

步骤312、NMAP同时进行代理更新，因为NMAP不存在到终端原归属网关OGW的可达路由，所以NMAP为终端选择一个新归属网关NGW，并向该新归属网关发送代理更新请求消息；代理更新请求中携带<终端的MAC地址：终端port>与NMAP地址的对应关系，或进一步包括终端的归属代理HA的地址；

步骤313、新归属网关收到NMAP发送的代理更新请求消息后，更新终端的代理信息，在自身的代理信息表中添加终端的代理信息(<终端的MAC地址：终端port>与NMAP地址的对应关系)；

步骤314、新归属网关在更新代理表时，代理表中原先不存在终端的代理信息，因此，新归属网关同时给终端进行地址转换关系注册，根据代理更新消息中的<终端的MAC地址：终端port>为终端分配一个新归属网关port，在新归属网关上建立<终端的MAC地址：终端port>与<新归属网关节点的IP地址：新归属网关port>的对应关系，并将<终端的MAC地址：终端port>与<新归属网关节点的IP地址：新归属网关port>的对应关系加入转换关系表；此时，新归属网关包括地址转换功能，即AT设备是新归属网关的一个模块；

步骤315、新归属网关代理更新完，向NMAP发送代理更新成功消息；

步骤316、NMAP资源预留成功，并且收到新归属网关发送的代理更新成功消息后，向OMAP返回快速切换响应；其中，资源预留(步骤311)和代理更新(步骤312～步骤314)的先后顺序不做具体限定，两者可以是同时进行的，或者任一操作先执行，之后再执行另一操作；

步骤317、OMAP收到快速切换响应后，向终端发送切换开始消息；

步骤318、OMAP同时将发往终端的数据转发给NMAP，并可以在终端与NMAP建立关联后，进一步由NMAP发送给终端；

步骤319、终端收到切换开始消息后，断开与OMAP的连接；

步骤320、终端同时与NMAP建立关联，建立终端与MAP之间的通信链路，完成认证；其中，该通信链路可以不涉及三层(IP层)，仅仅是二层(MAC层)链路，用于传输之后终端与NMAP之间交互的消息；

步骤321、终端通过建立的关联，发送切换完成请求给NMAP；

步骤322、NMAP收到切换完成请求后，发送资源释放请求给OMAP；

步骤323、当OMAP收到资源释放请求时，如果其转发队列中没有发往终端的分组，则释放终端在OMAP中占用的资源，停止数据转发，如果其转发队列还有发往终端的分组，则将这些分组发往NMAP后，释放终端在OMAP中占用的资源，停止数据转发；

步骤324、OMAP发送代理更新删除消息至切换前的终端的原归属网关；

步骤325、原归属网关收到代理更新删除消息后，删除原先保存的终端的代理信息，

步骤326、原归属网关向终端切换前的原AT设备发起地址删除消息；

步骤327、原AT设备删除保存的<终端的MAC地址：终端port>与<原归属网关节点的IP地址：原归属网关port>的转换关系后，向原归属网关发送地址删除成功消息；

步骤328、原归属网关向OMAP发送代理更新删除成功消息；

步骤329、OMAP返回资源释放响应给NMAP；

步骤330、NMAP返回切换完成响应给终端；

步骤331、终端完成从OMAP到NMAP的切换之后，可以按照现有技术进行正常通信；

步骤332、在步骤314的新归属网关地址注册成功后，新归属网关向mesh中的HA(home agent，归属代理)发起Mobile IP的banding up流程，根据代理更新消息中携带的终端的归属代理HA的地址，新归属网关向HA发送BU(banding up，绑定更新)消息，在banding up的消息中需要携带原归属网关的IP地址、分配给终端的原归属网关port，和新归属网关的IP地址、分配给终端的新归属网关port信息；

步骤333、HA接收BU消息，保存<原归属网关IP：原归属网关port>与<新归属网关IP：新归属网关port>的对应关系；

步骤334、HA向新归属网关返回确认(back)消息；

步骤335、之后，HA接收发给<原归属网关IP：原归属网关port>的数据包，将其转发给<新归属网关IP：新归属网关port>，从而实现将发给<原归属网关IP：原归属网关port>的消息转发给<新归属网关IP：新归属网关port>；

其中，在AT设备建立地址转换关系时，由于网关可能不具有IP地址，所以可以采用AT设备自身的IP地址和端口号port建立地址转换关系，此时，banding up的消息中携带<原AT设备IP：原AT设备port>和<新AT设备IP：新AT设备port>，从而实现将发给<原AT设备IP：原AT设备port>的消息转发给<新AT设备IP：新AT设备port>，保证终端可以正确接收外部网络发送给终端的数据包。

本实施例中，由于OMAP和NMAP对应终端的归属网关发生变化，因此，OMAP和NMAP存在不能二层直接通信的情况，这时，OMAP和NMAP的通信基于IP层的互通，以OMAP发送消息给NMAP为例：源IP地址使用OMAP的IP地址，这个IP地址是mesh网络的统一的IP地址，这个IP地址在数据包通过OGW的时候，会改为OGW的地址，并且源port基于AT机制设为OMAP在OGW中注册的Port，即根据AT设备中保存的<OMAP的MAC地址：port>与<网关节点的IP地址：网关port>的转换关系，将数据包中的<OMAP的MAC地址：port>转换为对应的<网关节点的IP地址：网关port>；目的IP地址使用NGW的IP地址，目的port基于AT机制设为NMAP在NGW中注册的port。NMAP发送消息给OMAP与之类似，不再赘述。

本实施例中，终端在切换的时候，原MAP将<终端的MAC地址：终端port>携带在快速切换请求中发送给新MAP，新MAP保存该<终端的MAC地址：终端port>，之后可以根据该<终端的MAC地址：终端port>通过终端的新归属网关与外部网络进行通信，终端在切换过程(步骤216～步骤220)中，MAP不需要重新为终端配置IP地址，终端直接采用全网统一的IP，使终端在切换前后IP地址不变，从而消除了因重新配置IP地址造成的切换时延增加的问题，减小了切换时延，提高了网络的服务性能。并且，由于在终端与OMAP断开数据通信之前(步骤319)，NMAP已经完成了代理更新和地址转换关系建立(步骤312～步骤315)，进一步减少了数据通信断开的时间，减小了切换时延，提高了网络的服务性能。另外，由于新MAP与原MAP属于不同的网关，新MAP进一步在新归属网关上建立终端的地址转换关系，并与HA进行banding up流程，保证了切换后的终端能够正确收发与外部网络相关的数据包，与外部网络进行通信。

实施例四

如附图4所示，本发明实施例提供了一种mesh网络中终端普通切换的方法，本实施例中，终端从OMAP(old MAP，原MAP)向NMAP(new MAP，新MAP)切换，NMAP和OMAP都存在到终端的归属网关的路由，其中，归属网关是用来保存终端的代理信息的mesh节点，该普通切换的方法包括：

步骤401、OMAP触发切换，发送扫描相邻网络的网络扫描请求(request)消息给终端；

其中，随着终端的移动，OMAP根据终端当前的状态信息和本地触发策略触发切换；

OMAP的本地触发策略可以包括：本设备由于需要维护、升级、断电等原因不能再为终端服务，本设备的能力不能满足终端发起的业务的需求，高优先级的用户接入MAP使得不能为低优先级的用户服务等；其它可能的触发条件有，其它mesh设备发送过来的需要终端切换的请求；

终端的状态信息可由终端定期向OMAP上报，上报的终端状态信息可以包括：流量(Throughput)(单位kbps)、包误码率(Packet error rate)、包传输时延(最小值、最大值、平均值，时延抖动)(Packet transfer delay(min，max，average，jitter))、丢包率(packet loss rate)；

步骤402、终端接到网络扫描请求后，向相邻网络中的各MAP发送探询请求(probe request)消息；

步骤403、接收到终端发送的探询请求的MAP，向终端返回探询响应(probe response)消息；其中，探询响应消息中可以携带，本MAP的MAC地址、ESSID、SSPN、QoS能力、本MAP后端的存在路由的网关的IP地址等；

步骤404、以返回探询响应消息的各MAP作为终端的候选MAP，终端将各候选MAP返回的探询响应消息中携带的各MAP的信息，通过网络扫描响应(response)消息上报给OMAP；

步骤405、OMAP接收网络扫描响应，根据各候选MAP的MAC地址和各候选MAP后端的网关的IP地址，向任一候选MAP后端的可达的网关查询候选MAP的信息；其中，候选MAP与其后端的网关存在可达路由，一个候选MAP可以同时与多个网关之间可达，当这些可达的网关中存在终端的归属网关时，优先考虑向终端的归属网络查询候选MAP的信息；

步骤406、各网关向OMAP发送查询响应，返回候选MAP的信息；其中，候选MAP的信息可以包括：MAP支持的切换类型、MAP支持的throughput、packet error rate、支持的QoS，安全等；

步骤407、OMAP根据查询到的候选MAP的信息进行网络选择，以选定的MAP为目标MAP，即NMAP；其中，网络选择时采用的策略可以是：在满足终端正常通信的情况下，优先选择存在到终端的归属网关的路由的候选MAP作为目标MAP；

步骤408、OMAP向终端发送申请资源查询消息，查询终端切换到新网络所要申请的资源；

步骤409、终端返回申请资源响应消息，报告自身切换到新网络所要申请的资源；

步骤41O、OMAP根据申请资源响应向NMAP发送切换请求，该切换请求中携带了终端所要申请的资源信息；为了向NMAP通知终端的归属代理HA的地址，OMAP可以进一步在切换请求中携带终端的归属代理HA的地址；

步骤411、NMAP收到切换请求后，根据切换请求中的终端所要申请的资源信息，进行资源预留；NMAP可以进一步获取该切换请求中携带的终端的归属代理HA的地址，保存该终端的归属代理HA的地址；

步骤412、NMAP资源预留成功后，向OMAP返回切换响应；

步骤413、OMAP收到切换响应后，向终端发送切换开始消息；

步骤414、OMAP同时将发往终端的数据转发给NMAP，并可以在终端与NMAP建立关联后，进一步由NMAP发送给终端；

步骤415、终端收到切换开始消息后，断开与OMAP的连接；

步骤416、终端同时与NMAP建立关联，建立终端与MAP之间的通信链路，完成认证；其中，该通信链路可以不涉及三层(IP层)，仅仅是二层(MAC层)链路，用于传输之后终端与NMAP之间交互的消息；

步骤417、终端通过建立的关联，发送切换完成请求给NMAP；该切换完成请求中包括，<终端的MAC地址：终端port>；

步骤418、NMAP收到切换完成请求后，进行代理更新，向终端的归属网关发送代理更新请求消息；该代理更新请求中携带<终端的MAC地址：终端port>与NMAP地址的对应关系，或进一步包括终端的归属代理HA的地址；

步骤419、归属网关收到NMAP发送的代理更新请求消息后，更新保存的终端的代理信息，将终端的原代理信息(<终端的MAC地址：终端port>与OMAP地址的对应关系)替换为新代理信息(<终端的MAC地址：终端port>与NMAP地址的对应关系)；

步骤420、归属网关代理更新完，向NMAP发送代理更新成功消息；

步骤421、NMAP收到归属网关发送的代理更新成功消息后，发送资源释放请求给OMAP；

步骤422、当OMAP收到资源释放请求时，如果其转发队列中没有发往终端的分组，则释放终端在OMAP中占用的资源，停止数据转发，如果其转发队列还有发往终端的分组，则将这些分组发往NMAP后，释放终端在OMAP中占用的资源，停止数据转发；

步骤423、OMAP返回资源释放响应给NMAP；

步骤424、NMAP返回切换完成响应给终端；

步骤425、终端完成从OMAP到NMAP的切换之后，可以按照现有技术进行正常通信。

本实施例中，如果OMAP和NMAP之间存在直接通信的链路，OMAP和NMAP可以直接通信；如果OMAP和NMAP之间没有直接通信的链路，则OMAP和NMAP之间使用mesh中的二层路由机制根据双方的MAC地址互相通信。

本实施例中，终端在切换的时候，原MAP将<终端的MAC地址：终端port>携带在切换请求中发送给新MAP，新MAP保存该<终端的MAC地址：终端port>，之后可以根据该<终端的MAC地址：终端port>通过终端的归属网关与外部网络进行通信，终端在切换过程(步骤415～步骤424)中，MAP不需要重新为终端配置IP地址，终端直接采用全网统一的IP，使终端在切换前后IP地址不变，从而消除了因重新配置IP地址造成的切换时延增加的问题，减小了切换时延，提高了网络的服务性能。

实施例五

实施例四中的移动切换方法，不涉及终端归属网关的变化，当终端跨归属网关进行移动切换时，终端在mesh网络内的移动过程中，从OMAP向NMAP切换，但NMAP上不存在到该终端原归属网关(old GW，OGW)的路由，NMAP需要重新为终端注册一个新归属网关(new GW，NGW)，如附图5所示，本实施例提供了一种mesh网络中终端跨网关的普通切换的方法，该方法包括：

步骤501、OMAP触发切换，发送扫描相邻网络的网络扫描请求(request)消息给终端；

其中，随着终端的移动，OMAP根据终端当前的状态信息和本地触发策略触发切换；

OMAP的本地触发策略可以包括：本设备由于需要维护、升级、断电等原因不能再为终端服务，本设备的能力不能满足终端发起的业务的需求，高优先级的用户接入MAP使得不能为低优先级的用户服务等；其它可能的触发条件有，其它mesh设备发送过来的需要终端切换的请求；

终端的状态信息可由终端定期向OMAP上报，上报的终端状态信息可以包括：流量(Throughput)(单位kbps)、包误码率(Packet error rate)、包传输时延(最小值、最大值、平均值，时延抖动)(Packet transfer delay(min，max，average，jitter))、丢包率(packet loss rate)；

步骤502、终端接到网络扫描请求后，向相邻网络中的各MAP发送探询请求(probe request)消息；

步骤503、接收到终端发送的探询请求的MAP，向终端返回探询响应(probe response)消息；其中，探询响应消息中可以携带，本MAP的MAC地址、ESSID、SSPN、QoS能力、本MAP后端的存在路由的网关的IP地址等；

步骤504、以返回探询响应消息的各MAP作为终端的候选MAP，终端将各候选MAP返回的探询响应消息中携带的各MAP的信息，通过网络扫描响应(response)消息上报给OMAP；

步骤505、OMAP接收网络扫描响应，根据各候选MAP的MAC地址和各候选MAP后端的网关的IP地址，向任一候选MAP后端的可达的网关查询候选MAP的信息；其中，候选MAP与其后端的网关存在可达路由，一个候选MAP可以同时与多个网关之间可达，当这些可达的网关中不存在终端的归属网关时，则通过终端的原归属网关OGW向这些可达网关查询候选MAP的信息；

步骤506、各网关向OMAP发送查询响应，返回候选MAP的信息；其中，候选MAP的信息可以包括：MAP支持的切换类型、MAP支持的throughput、packet error rate、支持的QoS，安全等；

步骤507、OMAP根据查询到的候选MAP的信息进行网络选择，以选定的MAP为目标MAP，即NMAP；其中，选择的NMAP可以不存在到终端的归属网关可达mesh路由；

步骤508、OMAP向终端发送申请资源查询消息，查询终端切换到新网络所要申请的资源；

步骤509、终端返回申请资源响应消息，报告自身切换到新网络所要申请的资源；

步骤510、OMAP根据申请资源响应向NMAP发送切换请求，该切换请求中携带了终端所要申请的资源信息；为了向NMAP通知终端的归属代理HA的地址，OMAP可以进一步在切换请求中携带终端的归属代理HA的地址；

步骤511、NMAP收到切换请求后，根据切换请求中的终端所要中请的资源信息，进行资源预留；NMAP可以进一步获取该切换请求中携带的终端的归属代理HA的地址，保存该终端的归属代理HA的地址；

步骤512、NMAP资源预留成功后，向OMAP返回切换响应；

步骤513、OMAP收到切换响应后，向终端发送切换开始消息；

步骤514、OMAP同时将发往终端的数据转发给NMAP，并可以在终端与NMAP建立关联后，进一步由NMAP发送给终端；

步骤515、终端收到切换开始消息后，断开与OMAP的连接；

步骤516、终端同时与NMAP建立关联，建立终端与MAP之间的通信链路，完成认证；其中，该通信链路可以不涉及三层(IP层)，仅仅是二层(MAC层)链路，用于传输之后终端与NMAP之间交互的消息；

步骤517、终端通过建立的关联，发送切换完成请求给NMAP；该切换完成请求中包括，<终端的MAC地址：终端port>；

步骤518、NMAP收到切换完成请求后，进行代理更新，因为NMAP不存在到终端原归属网关OGW的可达路由，所以NMAP为终端选择一个新归属网关NGW，并向该新归属网关发送代理更新请求消息；该代理更新请求中携带<终端的MAC地址：终端port>与NMAP地址的对应关系，或进一步包括终端的归属代理HA的地址；

步骤519、新归属网关收到NMAP发送的代理更新请求消息后，更新终端的代理信息，在自身的代理信息表中添加终端的代理信息(<终端的MAC地址：终端port>与NMAP地址的对应关系)；

步骤520、新归属网关在更新代理表时，代理表中原先不存在终端的代理信息，因此，新归属网关同时给终端进行地址转换关系注册，根据代理更新消息中的<终端的MAC地址：终端port>为终端分配一个新归属网关port，在新归属网关上建立<终端的MAC地址：终端port>与<新归属网关节点的IP地址：新归属网关port>的对应关系，并将<终端的MAC地址：终端port>与<新归属网关节点的IP地址：新归属网关port>的对应关系加入转换关系表；此时，新归属网关包括地址转换功能，即AT设备是新归属网关的一个模块；

步骤521、新归属网关代理更新完，向NMAP发送代理更新成功消息；

步骤522、NMAP收到归属网关发送的代理更新成功消息后，发送资源释放请求给OMAP；

步骤523、当OMAP收到资源释放请求时，如果其转发队列中没有发往终端的分组，则释放终端在OMAP中占用的资源，停止数据转发，如果其转发队列还有发往终端的分组，则将这些分组发往NMAP后，释放终端在OMAP中占用的资源，停止数据转发；

步骤524、OMAP发送代理更新删除消息至切换前的终端的原归属网关OGW；

步骤525、原归属网关收到代理更新删除消息后，删除原先保存的终端的代理信息；

步骤526、原归属网关向终端切换前的原AT设备发起地址删除消息；

步骤527、原AT设备删除保存的<终端的MAC地址：终端port>与<原归属网关节点的IP地址：原归属网关port>的转换关系后，向原归属网关发送地址删除成功消息；

步骤528、原归属网关向OMAP发送代理更新删除成功消息；

步骤529、OMAP返回资源释放响应给NMAP；

步骤530、NMAP返回切换完成响应给终端；

步骤531、终端完成从OMAP到NMAP的切换之后，可以按照现有技术进行正常通信；

步骤532：在步骤520的新归属网关地址注册成功后，新归属网关向mesh中的HA(home agent，归属代理)发起Mobile IP的banding up流程，根据代理更新消息中携带的终端的归属代理HA的地址，新归属网关向HA发送BU(banding up，绑定更新)消息，在banding up的消息中需要携带原归属网关的IP地址、分配给终端的原归属网关port，和新归属网关的IP地址、分配给终端的新归属网关port信息；

步骤533、HA接收BU消息，保存<原归属网关IP：原归属网关port>与<新归属网关IP：新归属网关port>的对应关系；

步骤534、HA向新归属网关返回确认(back)消息；

步骤535、之后，HA接收发给<原归属网关IP：原归属网关port>的数据包，将其转发给<新归属网关IP：新归属网关port>，从而实现将发给<原归属网关IP：原归属网关port>的消息转发给<新归属网关IP：新归属网关port>；

其中，在AT设备建立地址转换关系时，由于网关可能不具有IP地址，所以可以采用AT设备自身的IP地址和端口号port建立地址转换关系，此时，banding up的消息中携带<原AT设备IP：原AT设备port>和<新AT设备IP：新AT设备port>，从而实现将发给<原AT设备IP：原AT设备port>的消息转发给<新AT设备IP：新AT设备port>，保证终端可以正确接收外部网络发送给终端的数据包。

本实施例中，由于OMAP和NMAP对应终端的归属网关发生变化，因此，OMAP和NMAP存在不能二层直接通信的情况，这时，OMAP和NMAP的通信基于IP层的互通，以OMAP发送消息给NMAP为例：源IP地址使用OMAP的IP地址，这个IP地址是mesh网络的统一的IP地址，这个IP地址在数据包通过OGW的时候，会改为OGW的地址，并且源port基于AT机制设为OMAP在OGW中注册的Port，即根据AT设备中保存的<OMAP的MAC地址：port>与<网关节点的IP地址：网关port>的转换关系，将数据包中的<OMAP的MAC地址：port>转换为对应的<网关节点的IP地址：网关port>；目的IP地址使用NGW的IP地址，目的port基于AT机制设为NMAP在NGW中注册的port。NMAP发送消息给OMAP与之类似，不再赘述。

本实施例中，终端在切换的时候，原MAP将<终端的MAC地址：终端port>携带在切换请求中发送给新MAP，新MAP保存该<终端的MAC地址：终端port>，之后可以根据该<终端的MAC地址：终端port>通过终端的新归属网关与外部网络进行通信，终端在切换过程(步骤216～步骤220)中，MAP不需要重新为终端配置IP地址，终端直接采用全网统一的IP，使终端在切换前后IP地址不变，从而消除了因重新配置IP地址造成的切换时延增加的问题，减小了切换时延，提高了网络的服务性能。并且，由于新MAP与原MAP属于不同的网关，新MAP进一步在新归属网关上建立终端的地址转换关系，并与HA进行banding up流程，保证了切换后的终端能够正确收发与外部网络相关的数据包，与外部网络进行通信。

实施例六

如附图6所示，本实施例提供了一种mesh网络***，该***包括：有无线接入功能的STA61(station，终端设备)，组成mesh网络的MP62(meshpoint，mesh点)和MAP63(Mesh access point，mesh接入点)，mesh网络与internet等其它网络的接口设备GW64(gateway，网关)，mesh网络中用于支持MIP(mobile IP，移动IP)协议的HA65(home agent，归属代理)。

终端STA61通过mesh接入点MAP63接入mesh网络进行通信，当终端需要与mesh网络以外的设备进行通信时，网关GW64对终端STA61和mesh网络以外的设备的数据交换进行转发。

MAP63设备的功能模块如图7所述，MAP63包括：

接收模块71，用于接收来自STA、GW、其它MAP或者MP设备的数据包；

发送模块72，用于发送发往STA、GW、其它MAP或者MP设备的数据包；

MAC处理模块73，用于根据接收模块71收到的数据包，如果是DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议)相关数据包，将其发送至IP地址分配模块74；如果是ARP(Address Resolution Protocol，地址解析协议)相关数据包，将其发送至ARP处理模块75；如果是其它数据包，则判断数据包是否是发送给本设备的，如果不是，则根据MAC的路由信息将其发送给发送模块，如果是发送给本设备，则MAC处理模块73将数据包发送给相应的处理模块进行处理；MAC处理模块73接收由IP地址分配模块74、ARP处理模块75发送的数据包，根据MAC的路由信息将其发送给发送模块72发送出去；

IP地址分配模块74，用于接收由MAC处理模块73发送的DHCP相关数据包，为相应的DHCP响应报文配置预先设置的整个mesh网络默认的全网统一的IP地址，将DHCP响应报文发送给MAC处理模块73；当接收的DHCP相关数据包是终端发出的请求一个发现DHCP服务器的DHCPDiscover消息时，发送DHCP offer信息给MAC处理模块73，并进一步由MAC处理模块73经发送模块72发送终端，在DHCP offer中包括全网统一的IP地址，其租用期为永久有效；

ARP处理模块75，用于接收由MAC处理模块73发送的ARP请求数据包，将ARP请求的IP地址解析成GW的MAC地址，将ARP响应发送给MAC处理模块73。

网关设备64的功能模块如图8所示，网关64包括：

第二接收模块81，用于接收来自STA、GW、其它MAP或者MP设备的数据包；

第二发送模块82，用于发送发往STA、GW、其它MAP或者MP设备的数据包；

第二MAC处理模块83，用于接收由第二接收模块81发送的数据包，如果是注册或删除<终端的MAC地址：port>与<网关节点的IP地址：port>的转换关系的数据包，则将数据包发送给地址转换模块84；对于其它数据包，则发送给IP处理模块85；接收地址转换模块84和IP处理模块85发送的数据包，并将其发送给第二发送模块82；

地址转换模块84，用于接收由MAC处理模块83发送的注册或删除<终端的MAC地址：port>与<网关节点的IP地址：port>的转换关系的数据包，进行相应的处理后返回相应的确认消息给MAC处理模块83；接收IP处理模块85查询<终端的MAC地址：port>与<网关节点的IP地址：port>的转换关系的请求，并根据查询结果响应IP处理模块85；接收MAC处理模块83删除<终端的MAC地址：port>与<网关节点的IP地址：port>的转换关系的请求，删除后返回相应的确认消息给MAC处理模块83；保存并维护所有向本网关设备注册的<终端的MAC地址：port>与<网关节点的IP地址：port>的转换关系表；当接收到注册<终端的MAC地址：port>与<网关节点的IP地址：port>的转换关系的请求时，分配一个网关的Port给注册的终端，将<终端的MAC地址：port>与<网关节点的IP地址：port>的转换关系加入转换关系表，返回加入的结果；当接收到查询<终端的MAC地址：port>与<网关节点的IP地址：port>的转换关系的请求时，查询转换关系表并返回相应的查询结果；当接收到删除<终端的MAC地址：port>与<网关节点的IP地址：port>的转换关系的请求时，在转换关系表中删除相应表项，返回删除的结果；支持Mobile IP协议；

IP处理模块85，用于接收由MAC处理模块83发送的数据包，向地址转换模块81查询相应的<终端的MAC地址：port>与<网关节点的IP地址：port>的转换关系，根据查询结果做出相应的处理后发送回MAC处理模块83；其中，相应的处理可以是，接收由MAC处理模块83发送的数据包，如果数据包的源IP地址是mesh全网统一的IP地址，那么根据数据包的<源MAC地址：port>向地址转换模块84查询<终端的MAC地址：port>与<网关节点的IP地址：port>的转换关系，根据查询到的结果将源IP地址和port改为设备本身(即网关节点)的IP地址和port，发往目的设备，或者，如果数据包的目的地址是设备本身的IP地址，那么根据数据包的<目的IP地址：port>信息向地址转换模块84查询<终端的MAC地址：port>与<网关节点的IP地址：port>的转换关系，根据查询到的结果将目的IP地址和port改为全网统一的IP地址和port，并将目的MAC地址置为查询到的终端MAC地址，发往目的终端。

实施例七

本实施例提供了一种mesh网络***，如图9所示，该***包括：初次接入的终端91、从MAP95向MAP92切换的终端96，mesh接入点MAP92、MAP95，网关93、地址转换设备94；

终端91，用于向MAP92发送DHCP发现(DHCP discover)消息，该DHCP发现消息中携带终端91的地址和终端91的端口号(用port1表示)；接收MAP92发送的携带mesh网络统一IP地址的DHCP提供(DHCP offer)消息；

MAP92，用于接收终端91发送的DHCP发现消息，发送DHCP提供消息给终端92，其中，DHCP提供消息中携带mesh网络统一IP地址；并向网关93发送代理更新消息，其中，代理更新消息中携带终端91的地址、端口号port1，和MAP92的地址；

网关93，用于接收MAP92发送的代理更新消息，将终端的代理信息(<终端91的地址：port1>与MAP92的地址的对应关系)保存在代理信息表中，并向MAP92返回代理更新成功消息；向地址转换设备94发送地址注册消息，该地址注册消息中携带<终端91的地址：port1>；

地址转换设备94，用于接收网关93发送的地址注册消息，为终端91分配一个端口号port2，该端口号port2属于网关93或地址转换设备94的IP地址，并建立<终端91的地址：port1>与<网关93的IP地址：port2>(或者<地址转换设备94的IP地址：port2>)的地址转换关系；向网关93返回地址注册成功消息。

其中，如图10所示，MAP92可以包括：第一接收模块921，用于接收终端91发送的DHCP发现消息或其他MAP95发送的快速切换请求或终端96发送的切换完成请求，其中，该DHCP发现消息包括终端91的MAC地址和终端91的端口号port1，该快速切换请求包括将从其他MAP95切换至MAP92的终端96的MAC地址和该终端96的端口号port6，该切换完成请求包括终端96的MAC地址和该终端96的端口号port6；第一处理模块922，用于根据第一接收模块921接收的DHCP发现消息，构建DHCP提供消息和代理更新消息，其中，该DHCP提供消息包括全网统一IP地址，该代理更新消息包括终端91的MAC地址、终端91的端口号port1和MAP92的MAC地址；第一发送模块923，用于向终端91发送第一处理模块922构建的DHCP提供消息，向网关93发送第一处理模块922构建的代理更新消息。第一处理模块922可以进一步包括：DHCP单元9221，用于根据第一接收模块921接收的DHCP发现消息，构建DHCP提供消息和代理更新消息，并触发第一发送模块923发送构建的DHCP提供消息和代理更新消息，其中，该代理更新消息包括终端91的MAC地址、终端91的端口号port1和MAP92的MAC地址；快速切换单元9222，用于根据第一接收模块921接收的快速切换请求，构建代理更新消息，其中，该代理更新消息包括终端96的MAC地址、终端96的端口号port6和MAP92的MAC地址。或者，第一处理模块922可以进一步包括：DHCP单元9221，用于根据第一接收模块921接收的DHCP发现消息，构建DHCP提供消息和代理更新消息，并触发第一发送模块923发送构建的DHCP提供消息和代理更新消息，其中，该代理更新消息包括终端91的MAC地址、终端91的端口号port1和MAP92的MAC地址；切换完成单元9223，用于根据第一接收模块921接收的切换完成请求，构建代理更新消息，其中，该代理更新消息包括终端96的MAC地址、终端96的端口号port6和MAP92的MAC地址。

其中，如图11所示，网关93可以包括：第二接收模块931，用于接收MAP92发送的代理更新消息；代理信息模块932，用于根据第二接收模块931接收的代理更新消息，在代理信息表中保存<终端91的MAC地址：port1>(或<终端96的MAC地址：port6>)与MAP92的MAC地址的对应关系；第二发送模块933，用于向地址转换设备94发送地址注册消息，该地址注册消息包括<终端91的MAC地址：port1>(或<终端96的MAC地址：port6>)，或，发送代理更新成功消息给第一接收模块921。代理更新模块932可以进一步包括：代理表单元9321，用于保存代理信息；更新判断单元9322，用于根据代理表单元9321中保存的代理信息，判断保存的代理信息中是否有终端91的代理信息，如果已经存在终端91的代理信息，则将代理表单元9321中终端91的原代理信息替换为第二接收模块931新接收的代理更新消息中的<终端91的MAC地址：port1>(或<终端96的MAC地址：port6>)与MAP92的MAC地址的对应关系，并触发第二发送模块933发送代理更新成功消息给第一接收模块921，如果不存在终端91的代理信息，则在代理表单元9321中添加终端91的代理信息，即第二接收模块931新接收的代理更新消息中的<终端91的MAC地址：port1>(或<终端96的MAC地址：port6>)与MAP92的MAC地址的对应关系，并触发第二发送模块933发送代理更新成功消息给第一接收模块921和发送地址注册消息给地址转换设备94。

其中，如图12所示，地址转换设备94可以包括：第三接收模块941，用于接收网关93发送的地址注册消息；地址转换模块942，用于根据第三接收模块941接收的地址注册消息，建立<终端91的MAC地址：port1>(或<终端96的MAC地址：port6>)与<网关93的IP地址：port2>(或者<地址转换设备94的IP地址：port2>)的地址转换关系，并在地址转换关系表中保存该建立的地址转换关系；第三发送模块943，用于发送地址注册成功消息给第二接收模块931。

本实施例的***中，还可以进一步包括归属代理HA97，用于接收地址转换设备94发送的BU(banding up，绑定更新)消息，该BU消息中携带切换终端96的原归属网关的IP地址、分配给终端96的原归属网关port，和终端96的新归属网关的IP地址、分配给终端96的新归属网关port信息，<终端96的原归属网关IP：终端96的原归属网关port>与<终端96的新归属网关IP：终端96的新归属网关port>的对应关系，返回确认消息给地址转换设备94。

本实施例中，终端在切换的时候，原MAP将<终端的MAC地址：终端port>携带在快速切换请求中发送给新MAP，新MAP保存该<终端的MAC地址：终端port>，之后可以根据该<终端的MAC地址：终端port>通过终端的新归属网关与外部网络进行通信，终端在切换过程(步骤216～步骤220)中，MAP不需要重新为终端配置IP地址，终端直接采用全网统一的IP，使终端在切换前后IP地址不变，从而消除了因重新配置IP地址造成的切换时延增加的问题，减小了切换时延，提高了网络的服务性能。并且，由于新MAP与原MAP属于不同的网关，新MAP进一步在新归属网关上建立终端的地址转换关系，并与HA进行banding up流程，保证了切换后的终端能够正确收发与外部网络相关的数据包，与外部网络进行通信。

本实施例中，地址转换设备94是一个逻辑实体，可以具体实现为网关93的一个模块。

本实施例中，终端在接入网络时，MAP将全网统一的IP地址携带在DHCP提供消息中配置给终端，之后终端以此IP地址与外部网络进行通信，并且由于配置的IP地址是全网统一的，所以终端在切换过程中也不必进行IP地址的重分配，从而消除了因重新配置IP地址造成的切换时延增加的问题，减小了切换时延，提高了网络的服务性能。

本发明各实施例，由于终端配置了全网统一的IP，因此终端在mesh网络中切换时不需要重置终端的IP，减小了切换时延，提高了网络的服务性能，并且在此基础上，本发明各实施例的技术方案能够与现有网络良好的兼容，极大的降低网络升级成本。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1、一种mesh网络中终端接入的方法，其特征在于，包括：

mesh接入点建立与接入终端的关联；

mesh接入点接收所述终端发送的第一消息，其中，所述第一消息中包括终端地址和终端的端口号；

mesh接入点向所述终端发送第二消息，其中，所述第二消息中包括全网统一的IP地址，用于终端利用所述全网统一的IP地址与外部网络进行通信。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一消息为DHCP发现消息，所述第二消息为DHCP提供消息，所述mesh接入点在接收到所述DHCP发现消息后，将所述全网统一的IP地址携带在所述DHCP提供消息中返回给终端。

3、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述关联为MAC通信链路，所述终端地址为终端的MAC地址，所述方法还包括：

所述mesh接入点获取所述第一消息中终端的MAC地址和终端的端口号；

为终端选择一个网关作为终端的归属网关；

向所述归属网关发送代理更新消息，其中，所述代理更新消息包括终端的MAC地址和终端的端口号。

4、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述归属网关根据所述代理更新消息，保存终端的代理信息，其中，所述代理信息为所述终端和所述mesh节点的对应关系；

所述归属网关分配一个网关端口号给所述终端，建立地址转换对应关系，其中，所述地址转换对应关系为终端的MAC地址和终端的端口号与网关的IP地址和网关端口号的对应转换关系。

5、一种mesh网络代理更新的方法，其特征在于，网络中的终端被配置为全网统一的IP地址，所述方法包括：

目标mesh接入点接收第一消息，其中，所述第一消息包括终端地址和终端的端口号，所述目标mesh接入点为所述终端将切换到的mesh接入点；

所述目标mesh接入点将所述第一消息中的终端地址和终端的端口号携带在代理更新消息中，向网关发送代理更新消息；其中，所述代理更新消息用于所述网关进行代理更新。

6、如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述终端地址为终端的MAC地址，所述终端的IP地址是全网统一的IP地址。

7、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一消息为所述终端切换前的原mesh接入点发送的快速切换请求消息，所述切换请求消息包括终端的MAC地址、终端的端口号和终端切换时需申请的资源信息，所述方法还包括：

所述目标mesh接入点根据所述终端切换时需申请的资源信息，进行资源预留。

8、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一消息为所述终端发送的切换完成请求消息，所述切换完成消息包括终端的MAC地址、终端的端口号，在所述目标mesh接入点接收第一消息之前，所述方法还包括：

所述目标mesh接入点与所述终端建立关联，所述关联是MAC层通信链路，用于传输所述切换完成请求消息。

9、如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

如果所述终端切换后的目标mesh接入点和切换前的原mesh接入点都存在至同一网关的可达路由，则所述网关根据所述代理更新消息，更新终端的代理信息，将所述终端和所述原mesh节点的对应关系替换为所述终端和所述目标mesh节点的对应关系；或者，

如果所述终端切换后的目标mesh接入点和切换前的原mesh接入点不存在至同一网关的可达路由，则所述网关根据所述代理更新消息，更新终端的代理信息，保存所述终端和所述目标mesh节点的对应关系，并分配一个网关端口号给所述终端，建立地址转换对应关系，其中，所述地址转换对应关系为终端的MAC地址和终端的端口号与网关的IP地址和网关端口号的对应转换关系。

10、如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述切换前的原mesh接入点根据所述终端收集的候选mesh接入点信息，确定一个候选mesh接入点为所述目标mesh接入点；其中，所述原mesh接入点优先选择，和所述原mesh接入点存在至同一网关的可达路由的候选mesh接入点，为目标接入点。

11、一种mesh网关节点，其特征在于，所述节点包括：

接收模块，用于接收mesh接入点发送的代理更新消息；其中，所述代理更新消息包括终端的MAC地址和终端的端口号，所述终端被配置为全网统一的IP地址；

代理信息模块，用于根据所述接收模块接收的代理更新消息，保存终端和mesh接入点的对应关系为所述终端的代理信息；

发送模块，用于在所述代理信息模块保存终端的代理信息后，发送代理更新成功消息给所述mesh接入点。

12、如权利要求11所述的节点，其特征在于，所述代理信息模块包括：

代理表单元，用于保存代理信息；

更新判断单元，用于根据所述代理表单元中保存的代理信息，判断原先保存的代理信息中是否已有终端的代理信息，如果已经存在所述终端的代理信息，则将所述代理表单元中所述终端的原代理信息替换为所述终端与所述mesh接入点的对应关系，如果不存在所述终端的代理信息，则在所述代理表中添加所述终端与所述mesh接入点的对应关系。

13、如权利要求12所述的节点，其特征在于，所述节点还包括：

地址转换模块，用于当所述更新判断单元判断出所述原先保存的代理信息中不存在所述终端的代理信息时，为所述终端分配一个网关端口号，建立地址转换对应关系，其中，所述地址转换对应关系为终端的MAC地址和终端的端口号与网关的IP地址和网关端口号的对应转换关系。

14、一种mesh接入点，其特征在于，所述接入点包括：

接收模块，用于接收第一消息，其中，所述第一消息包括终端的MAC地址和终端的端口号，所述终端被配置为全网统一的IP地址；

处理模块，用于根据所述接收模块接收的第一消息，构建代理更新消息，其中，所述代理更新消息包括终端的MAC地址和终端的端口号；

发送模块，用于向网关发送所述处理模块构建的代理更新消息；其中，所述代理更新消息用于所述网关进行代理更新。

15、如权利要求14所述的接入点，其特征在于，所述处理模块包括：

第一消息处理单元，用于如果所述接收模块接收的第一消息为所述终端发送的DHCP发现消息时，构建DHCP提供消息和代理更新消息；其中，所述DHCP提供消息包括全网统一的IP地址；

第二消息处理单元，用于如果所述接收模块接收的第一消息为其他mesh接入点发送的快速切换请求时，或如果所述接收模块接收的第一消息为所述终端发送的切换完成请求时，构建代理更新消息；

所述发送模块还用于，向所述终端发送DHCP提供消息，所述DHCP提供消息用于所述终端利用其中的全网统一的IP地址与外部网络进行通信。

16、一种地址转换设备，其特征在于，所述设备包括：

接收模块，用于接收网关发送的地址注册消息；其中，所述地址注册消息包括，终端的MAC地址和终端的端口号，所述终端被配置为全网统一的IP地址；

地址转换模块，用于根据所述接收模块接收的地址注册消息，分配一个网关端口号给所述终端，建立终端的MAC地址、终端的端口号与网关的IP地址、网关端口号的地址转换关系；

发送模块，用于发送地址注册成功消息给所述网关。

17、如权利要求16所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：

转换表模块，用于保存所述地址转换模块建立的地址转换关系，供其他模块查询。

18、一种mesh网络***，其特征在于，网络中的终端被配置为全网统一的IP地址，所述***包括：

mesh接入点，用于接收第一消息，其中，所述第一消息包括终端的MAC地址和终端的端口号；根据所述接收的第一消息，构建代理更新消息，其中，所述代理更新消息包括终端的MAC地址和终端的端口号；向网关发送所述构建的代理更新消息；

网关，用于接收所述mesh接入点发送的代理更新消息，其中，所述代理更新消息包括终端的MAC地址和终端的端口号；根据所述接收的代理更新消息，保存终端和所述mesh接入点的对应关系为所述终端的代理信息；发送代理更新成功消息给所述mesh接入点。

19、如权利要求18所述的***，其特征在于，所述***还包括：

地址转换设备，用于接收所述网关发送的地址注册消息，其中，所述地址注册消息包括，终端的MAC地址和终端的端口号；根据所述接收的地址注册消息，分配一个网关端口号给所述终端，建立终端的MAC地址、终端的端口号与网关的IP地址、网关端口号的地址转换关系；发送地址注册成功消息给所述网关。

20、如权利要求18所述的***，其特征在于，所述网关包括：

接收模块，用于接收mesh接入点发送的代理更新消息；

代理信息模块，用于根据所述接收模块接收的代理更新消息，保存终端和mesh接入点的对应关系为所述终端的代理信息；

地址转换模块，用于根据所述接收模块接收的代理更新消息，为所述终端分配一个网关端口号，建立地址转换对应关系，其中，所述地址转换对应关系为终端的MAC地址和终端的端口号与网关的IP地址和网关端口号的对应转换关系；

发送模块，用于在所述代理信息模块保存终端的代理信息后，发送代理更新成功消息给所述mesh接入点。

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