CN102958120B - 用于技术之间的切换的***和方法 - Google Patents

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Abstract

公开了用于技术之间的切换的***和方法。技术内切换发生在同一个集成机构处理用于不同接入技术的会话的情况下。在技术内切换中，在切换过程中可保持相同的IP地址和会话。在一些实施例中，移动节点可进行切换而不发布注册请求。从一个集成机构到另一个集成机构发生技术间切换。集成机构可在会话管理器中保存会话和上下文信息，并且在从一种接入技术到另一种的切换过程中，可选择同一个会话管理器，使得会话和上下文信息保持完整，即便接入技术已经改变。集成机构可提供这样的接入技术切换：核心网络注意不到任何变化，并且不影响在移动节点上运行的或者交付给移动节点的应用。

Description

用于技术之间的切换的***和方法
本申请是申请人为思达伦特网络有限责任公司、申请日为2009年9月21日、题为“用于技术之间的切换的***和方法”的发明专利申请No.200880009143.1的分案申请。
技术领域
提供了用于实现接入技术之间的切换的***和方法。在一些实施例中还提供了一种处理接入技术之间的切换的集成机构(chassis)。
背景技术
无线接入由诸如CDMA(码分多址)、GSM(全球移动通信***)、通用分组无线业务(GPRS)、通用移动通信***(UMTS)、WiFi(无线保真-IEEE802.11)和WiMAX(全球微波接入互操作性-IEEE802.16)的多种技术实现。这些技术允许用户借助于移动节点接入网络。移动节点可以是例如蜂窝电话、具有PCMCIA无线卡的膝上型计算机、或个人数字助理(PDA)。通常，设备被开发为基于单一的技术进行工作。例如，膝上型计算机与WiFi PCMCIA无线卡相连接，或蜂窝电话是CDMA电话。然而，正在开始将移动节点制造为具备接入多种网络(诸如CDMA网络和WiMAX网络)的能力。如果移动节点处在CDMA天线的范围内，并且能够使用该天线接收服务，那么移动节点通过该技术进行通信。当该移动节点稍后处在热点的范围内时，用户可以使用该技术进行通信。允许用户在技术之间漫游将使得用户能够具有更多的服务选择，并且使得服务提供商能够提供更多服务方案。
发明内容
提供了用于实现不同接入技术之间的切换的***和方法。在一些实施例中，其它通信网络设备觉察不到不同的接入技术之间的切换。在不同接入技术之间的切换中，集成机构可以使用移动节点的现有设置而不管其技术，并在涉及不同接入技术的切换过程中不间断地提供应用和服务。因为使用的是现有设置，并且标识信息保持不变，所以通信网络可以通过集成机构不间断地与移动节点继续通信。
在一些实施例中，提供了一种存在于通信***中的集成机构，该集成机构包括：在计算机可读介质中实现的、与处理器操作地通信的会话管理器，所述处理器以第一接入技术接收来自移动节点的控制信息和数据，并建立用于移动节点的会话；所述会话与至少一个接入技术栈通信，所述至少一个接入技术栈管理用于特定接入技术的分组处理；在计算机可读介质中实现的、与处理器操作地通信的接入技术多路分解管理器(demux manager)，所述处理器选择被分配给从移动节点接收的通信的会话管理器；以及当切换发生时，所述接入技术多路分解管理器选择建立了现有会话的同一会话管理器，并且所述接入技术改变到第二接入技术。
在某些实施例中，提供一种网络通信方法，所述网络通信方法包括：从移动节点接收请求，以便以第一接入技术开始会话；响应于所述请求，向所述移动节点提供用于识别通信网络中的移动节点的标识信息，并且建立用于以所述第一接入技术来管理分组处理的接入技术栈以及用于管理标识信息和与通信网络的通信的会话；在所述接入技术栈处从所述移动节点接收控制信息和数据；确定以第二接入技术开始会话；以及提供相同的标识信息，并选择同一个会话以管理标识信息和与通信网络的通信，以及建立用于以第二接入技术管理分组处理的接入技术栈。
附图说明
图1是示例根据某些实施例的集成机构中的逻辑组件的框图；
图2是示例根据某些实施例的技术内切换的框图；
图3是示例根据某些实施例用于CDMA至WiFi的技术内切换的消息收发的消息收发图；
图4是示例根据某些实施例用于WiFi至CDMA的技术内切换的消息收发的消息收发图；
图5是示例根据某些实施例用于WiMAX至WiFi的技术内切换的消息收发的消息收发图；
图6是示例根据某些实施例用于WiFi至WiMAX的技术内切换的消息收发的消息收发图；
图7是示例根据某些实施例用于WiMAX至CDMA的技术内切换的消息收发的消息收发图；
图8是示例根据某些实施例用于CDMA至WiMAX的技术内切换的消息收发的消息收发图；
图9是示例根据某些实施例的技术间切换的框图；
图10是示出了根据某些实施例用于CDMA至WiFi的技术间切换的消息收发的消息收发图；
图11是示例根据某些实施例用于WiFi至CDMA的技术间切换的消息收发的消息收发图；
图12是示例根据某些实施例用于WiMAX至WiFi的技术间切换的消息收发的消息收发图；
图13是示例根据某些实施例用于WiFi至WiMAX的技术间切换的消息收发的消息收发图；
图14是示例根据某些实施例用于WiMAX至CDMA的技术间切换的消息收发的消息收发图；
图15是示例根据某些实施例用于CDMA至WiMAX的技术间切换的消息收发的消息收发图；
图16是示例根据某些实施例的技术内切换的流程图；以及
图17是示例根据某些实施例支持两种不同的接入技术的集成机构的框图。
具体实施方式
公开了用于提供接入技术间切换的***和方法。可涉及的接入技术例如是CDMA、GSM、GPRS、UMTS、WiFi或WiMAX。公开了两类切换情况：技术间切换和技术内切换。技术间切换涉及其中呼叫会话从一个网络实体传递至另一个网络实体的切换。技术内切换涉及即使接入技术改变，呼叫会话也保持在同一网络实体上的切换。在一些实施例中，网络实体是支持一种以上接入技术的集成机构。例如，该集成机构既可用作CDMA接入的分组数据服务节点(PDSN)、WiMAX接入的接入服务网络网关(ASNGW)，又可用作GSM、GPRS和UMTS接入的网关GPRS支持节点(GGSN)。在一些实施例中，集成机构还可在涉及不同接入技术的切换过程中保存与移动节点有关的标识信息和其它信息。在涉及不同接入技术的切换过程中，可从集成机构向移动节点几乎没有间断地或没有间断地提供服务和应用。
图1示例了根据本发明的某些实施例的集成机构100。集成机构100包括外地代理(FA)110、PDSN112、分组数据互通功能(PDIF)114、ASNGW116和GGSN118。在一些实施例中，使用由处理器驱动软件控制的多用途分组处理硬件来构建集成机构。分组处理硬件可包括包含处理器和存储器的多个卡，软件可以是基于Linux的并且被放置在一个或更多卡的存储器上。例如可以在所述软件中实现PDSN112的功能，并且所述软件使用所述硬件来执行所需功能。可被用于实现集成机构的设备的例子是位于马萨诸塞州吐克斯伯利镇的思达伦特网络公司(Starent Network Corp.)的智能移动网关。
外地代理110通过提供用于将数据转发至移动节点的地址和设备来允许使用移动IP的移动节点漫游。PDSN112向移动节点提供点对点协议会话的建立、维护和终止，它提供通信链路(开放式***互连模型中的第2层)以使数据在移动节点和网络之间流动。GGSN118与PDSN112的相似之处在于：其也向移动节点提供第2层通信链路。此外，PDSN和GGSN都被用于蜂窝网络，从而向移动节点提供服务。PDIF114能够通过接入点实现WiFi或IEEE802.11连接。ASNGW116向移动节点提供WiMAX或IEEE802.16接入。因为集成机构100支持一种以上的接入技术，所以服务提供商可以允许用户衡量更适合于向他们提供到网络的接入的接入技术。例如，如果用户在机场，并且被提供有WiFi和CDMA接入，那么用户通常在短程WiFi连接上可接收到较高带宽。然而，因为CDMA接入技术的通信范围较大，所以如果用户在WiFi连接的边缘，则用户通过使用CDMA接入技术可获得更好的服务。集成机构还向用户提供更多的连接选择。例如，服务提供商可提供更多的接入选择，因为同一集成机构上支持多种技术。
图2示例了根据本发明的某些实施例的在通信***200中的技术内切换。通信***200包括移动节点(MN)210、天线(AN)212、接入点(AP)214、基站(BS)216、分组控制功能(PCF)218、集成机构220、分组数据网络222、本地代理(HA)224、IP核226、以及认证、授权和计费(AAA)服务器228。接入点214和基站216可以与集成机构220在同一个网络中，或者可位于另一个网络中。由另一方来操作该另一个网络。例如，公司A可在机场航站楼中安装WiFi接入点，而公司B可在该区域中具有CDMA天线。公司B可使用集成机构220来连接公司A的接入点，以向公司B的订户提供接入。在一些实施例中，集成机构220将通过充当定位点(anchor point)来实现会话的连续性。可记录计费以跟踪所使用的服务。对于消费者的好处是接入能够最佳地向消费者提供服务的连接和技术以及在没有服务覆盖重叠的情况下增加了覆盖。
当移动节点210从一种技术转移(如箭头230所示)至另一种技术时，集成接入网关可保存分配给移动节点210的IP地址。这使得移动节点210能够在技术之间的切换过程中保持会话，并且可提供技术之间的无缝和快速切换。集成机构220可保持移动节点210的同一IP地址，因为由于集成机构220的集成特性，其能够以这两种技术向会话提供服务。该集成特性允许外地代理(FA)在技术内切换中保持不变，从而本地代理224可保持相同的转交地址(care of address，CoA)。因为CoA保持相同，所以本地代理224可能检测不到切换。如果移动节点发布注册请求，则本地代理224可将注册请求看作注册更新。在一些实施例中，移动节点210可被实现为当发生技术内切换时，移动节点不发送注册请求。图3-8示出了根据本发明的某些实施例的技术内切换。
图3示例了根据本发明的某些实施例从PDSN到PDIF的技术内切换。包括在图3的技术内切换中的网络设备是移动节点(MN)310、接入点(AP)312、分组控制功能(PCF)314、集成机构316、分组数据服务节点(PDSN)/外地代理(FA)318、分组数据互通功能(PDIF)/FA320、本地代理(HA)322以及认证、授权和计费(AAA)服务器324。移动节点310使用高速率数据分组链路326启动与PCF314的空中接口会话。在移动节点310和PDSN/FA318之间建立点对点(PPP)会话328。PPP会话328允许通过链路的IP分组数据通信。将移动IP(MIP)注册请求(RRQ)330从移动节点310发送至PDSN/FA318以开始授权。PDSN/FA318使用从移动节点310接收到的MIP RRQ330中的信息来执行与AAA324的授权。在对移动节点310授权之后，PDSN/FA318将MIP RRQ334发送至HA322。MIPRRQ334包括PDSN/FA318的CoA以及其它信息。HA322可使用从MIP RRQ334获得的信息来发送MIP注册应答(RRP)336。在一些实施例中，MIP RRP336包括移动节点310的IP地址。在其它实施例中，由PDSN/FA318分配IP地址。PDSN/FA318将MIP RRP338发送至移动节点310，以通知移动节点包括移动节点310的IP地址的会话。计费开始340，并且数据业务流开始。数据业务被发送至HA322，HA322将数据业务342引导至CoA，所述CoA是PDSN/FA318的地址。PDSN/FA318将数据业务344转发至移动节点310。
此时，发生从CDMA至WiFi的切换346。该切换可以由移动节点、用户或网络触发。例如，用户可能注意到他可以从WiFi接入点312接收到更好的信号，从而决定切换，或者移动节点可能被设置为当检测到信号覆盖时切换成WiFi接入。移动节点310使用无线局域网(WLAN)关联348来与接入点312相关联。接入点312启动与AAA324的WLAN接入认证和授权350。在一些实施例中，在集成机构316不信任WLAN的情况下，AAA324可以是位于WLAN网络中的不同的AAA。因特网密钥交换版本2(IKEv2)授权和认证消息354被发送至PDIF/FA320以传递密钥信息或其它安全性信息。该信息可被用来通过AAA324授权和认证352移动节点310。移动节点310将MIP RRQ356发送至PDIF/FA320以开始会话，MIP RRQ356可包括用于用户认证和授权358的信息。PDIF/FA320发送包括相同CoA的MIP RRQ360，因为FA仍然是同一个。HA322接收看起来和以前的是一样的MIP RRQ，并检测注册更新。移动节点310和PDSN/FA之间的PPP链路可被拆除364，并且PCF314和PDSN/FA318之间的无线电分组(RP)链路也可被拆除366。PDIF/FA320向移动节点310发送MIP RRP370以发送关于会话的各种信息。在372，停止基于PDSN会话收费的计费，而开始对于PDIF会话的计费。在切换期间，可建立双播隧道来允许数据业务被传送，从而提供无缝切换。在切换至PDIF/FA320之后，来自HA322的数据业务374被以数据业务376引导至移动节点310。
图4示例了根据本发明的某些实施例从PDIF320到PDSN318的技术内切换。从PDIF320到PDSN318的切换涉及与图3中所示的和以上所述的信令相似的信令。如以上针对图3所述的，从PDIF320到PDSN318的切换可涉及双播隧道，所述双播隧道在一些实施例中是通过延迟IKEv2隧道拆除410而实现的。此外，在一些实施例中，可去除MIP RRQ412和416、用户认证和授权414以及MIP RRP418和420，因为会话随着切换而继续进行。这可以通过将移动节点MIP修改为不发送MIP RRQ412来实现。
该修改可通过创建抽象数据链路层从而连接各种接入技术来实现。可由数据链路层通知移动节点，所述数据链路层是网络层的下一层。当发生技术切换时，数据链路层机构向网络层通知改变，从而协议(诸如TCP/UDP)可继续工作。在某些实施例中，该抽象数据链路层可允许变化在不触发注册请求或绑定更新的情况下发生。
图5示例了根据本发明的某些实施例从ASNGW到PDIF的技术内切换。包括图5的技术内切换中的网络设备是移动节点(MN)510、接入点(AP)512、基站(BS)514、集成机构516、接入服务网络网关(ASNGW)/外地代理(FA)518、分组数据互通功能(PDIF)/FA520、本地代理(HA)522以及认证、授权和计费(AAA)服务器524。移动节点510启动WiMAX呼叫建立526以便与基站514建立通信。在基站514和ASNGW/FA518之间启动WiMAX会话建立528，从而开始会话。移动节点510将MIP RRQ530发送至ASNGW/FA518，所述MIP RRQ530包括用于认证和授权移动节点的信息以及用于开始数据业务的请求信息。ASNGW/FA518将用于认证和授权532移动节点510的信息发送至AAA524。ASNGW/FA518从AAA524接收回诸如移动节点是否有效的关于移动节点510的信息。ASNGW/FA518将包括转交地址(CoA)的MIP RRQ534发送至HA522。HA522将MIP RRP发送至ASNGW/FA518，所述MIP RRP包括ASNGW/FA518用来建立会话的信息。ASNGW/FA518向移动节点510发送MIP RRP538以将诸如移动节点510的IP地址的关于会话的信息传递给移动节点510。在540，开始对移动节点510所使用的服务进行计费。通过本地代理522和ASNGW/FA518来路由数据业务542和544。本地代理522充当网络中的固定点，以发送和接收数据业务，并且不关于移动节点而发生改变。ASNGW/FA518充当到移动节点的数据业务的转发点。
在546处开始移动节点510到WiFi的技术内切换。WiFi接入建立的消息收发与针对图3所解释的消息收发相似。在548期间，交换消息收发以建立通信和认证、授权移动节点510。如果移动节点510发送MIP RRQ(在一些实施例中可避免)，则在550处，本地代理522检测其认为是注册更新的动作。本地代理522检测注册更新，因为CoA在切换期间保持不变。当不再需要该会话时，拆除WiMAX会话。发送MIP RRP消息554以更新会话信息。会话信息可保持与MIP RRP536和538中的相同。在556，可停止对于WiMAX的计费，而可开始对于PDIF会话的计费。然后，数据业务可通过PDIF技术而流至移动节点510。
图6示例了根据本发明的某些实施例从PDIF到ASNGW的技术内切换。从PDIF520到ASNGW518的切换涉及与图5中所示和如上所述的信令相似的信令。此外，可在图5、6所示的切换过程期间以每种技术将数据业务双播至移动节点510。在图5和图6中，移动节点510在切换到其它技术的过程中，保持其IP地址。图7示例了根据本发明的某些实施例从ASNGW到PDSN的技术内切换。WiMAX信令与上面描述的(例如图5中的)信令相似，而CDMA信令与上面描述的(例如图3中的)信令相似。图7示例了根据本发明的某些实施例从PDSN到ASNGW的技术内切换。该切换中使用的信令与上面已经描述的信令相似。
在一些实施例中，在多种切换之一中可能涉及GGSN。该切换可以是例如从PDSN到GGSN的、从PDIF到GGSN的、或者从ASNGW到GGSN的。如图1中所示，在集成机构中实现GGSN功能。从而，当发生GGSN技术内切换时，移动节点可保持同一个IP地址，从而会话可以继续。在一些实施例中，GGSN使用移动IP。此外，GPRS和UMTS可被扩展为支持这样的切换。PDSN切换和GGSN切换之间的不同之处是下层的接入技术。例如，GGSN借助于来自服务GPRS支持节点(SGSN)(未示出)的GPRS隧道协议来使用GPRS/UMTS。PDSN使用来自分组控制功能(PCF)的R-P链路。如本领域技术人员应当理解的，此处描述的方法可被应用于其它类型的技术切换，诸如GGSN到ASNGW的切换。
图9示例了根据本发明的一些实施例的技术间切换900。所示的技术间切换900的网络设备包括移动节点(MN)910、天线(AN)912和914、分组控制功能(PCF)916和918、接入点(AP)920、基站(BS)922、集成机构924和926、分组数据网络928、本地代理(HA)930、IP核932以及认证、授权和计费(AAA)服务器934。在一些实施例中，技术间切换是从一个集成机构924到另一个集成机构926的。因此，移动节点910的呼叫会话在切换期间切换正在处理会话的机构。如图所示，每个集成机构可处理一种以上的技术。对于技术间切换，本地代理930检测切换，因为新的转交地址(CoA)被发送至本地代理。在一些实施例中，可向之前处理会话的机构发布注册撤销请求，以释放注册信息。
图10-15示例了根据本发明的某些实施例使用移动IP的技术间切换信令。在一些实施例中，用于会话建立、授权和计费的很多技术间信令与技术内切换中所用的信令相似。图10示例了根据本发明的某些实施例从PDSN到PDIF的技术间切换。包括在该切换信令中的网络设备是移动节点(MN)1010、接入点(AP)1012、分组控制功能(PCF)1014、分组数据服务节点(PDSN)/外地代理(FA)1016、分组数据互通功能(PDIF)1018、本地代理(HA)1020以及认证、授权和计费(AAA)服务器1022。图10的技术间切换与技术内切换的区别在于：MIP RRQ1024中的转交地址(CoA)发生改变。在一些实施例中，CoA改变，因为处理会话的机构改变了。此外，本地代理1020在1026检测切换，因为是不同的机构发布的MIP RRQ1024。HA1020向PDSN1016发布注册撤销请求1028，以便从PDSN1016移除会话。这可以提示拆除在PDSN1016处的会话1030。PDSN1016将注册撤销响应1032发送给HA1020，以指示何时移除该会话。技术间切换涉及从PDSN1016发送计费改变以停止计费1034，以及从PDIF1018发送计费改变以开始计费1036。
图11示例了根据本发明的某些实施例使用移动IP的技术间切换。图11的信令与上面描述的信令相似，除了切换是从PDIF1018到PDSN1016的。图12示例了根据本发明的一些实施例使用移动IP的从ASNGW到PDIF的技术间切换。包括在该切换信令中的网络设备是移动节点(MN)1210、接入点(AP)1212、基站(BS)1214、接入服务网络网关(ASNGW)/外地代理(FA)1216、分组数据互通功能(1218)、本地代理(1220)以及认证、授权和计费(AAA)服务器1222。图13示例了根据本发明的某些实施例使用移动IP的从ASNGW1216到PDIF1218的技术间切换。图14示例了根据本发明的一些实施例使用移动IP的从ASNGW到PDSN的技术间切换。包括在该切换信令中的网络设备是移动节点(MN)1410、分组控制功能(PCF)1412、基站(BS)1414、接入服务网络网关(ASNGW)/外地代理(FA)1416、分组数据服务节点(PDSN)1418、本地代理(HA)1420以及认证、授权和计费(AAA)服务器1422。图15示例了根据本发明的一些实施例使用移动IP的从PDSN1418到ASNGW1416的技术间切换。
在一些实施例中，移动节点可使用简单IP来连接网络。在简单IP移动节点的情况下，该移动节点连接至集成机构并对于IP地址依赖于该集成机构。与上面所述的移动IP实施例相似，当在简单IP移动节点情况下发生技术内切换时，可将同一个IP地址给予该移动节点。这使得简单IP移动节点能够跨技术地保持会话。通常，简单IP移动节点必须在切换之后接收新的IP地址。这是因为将IP地址分配给移动节点时不涉及本地代理。
在一些实施例中，可在定位点(例如PDSN、PDIF、ASNGW或GGSN)和本地代理之间使用代理移动IP，以向简单IP移动节点提供同一个IP地址。代理移动IP与移动IP(MIP)相似，除了MIP客户端是在网络中，而不是移动节点之外。例如，如果代理移动IP客户端是PDSN，然后移动节点被切换至PDIF，则代理MIP客户端改变到PDIF。集成机构可以借助于反向隧道选项向本地代理启动代理MIP注册。在某些实施例中，代理MIP注册可包括对于寻址信息的请求。如果刚发生了切换，并且PDIF正在代表移动节点向本地代理启动代理MIP注册请求，则本地代理可以识别出移动节点是同一个，并且重新分配同一个IP地址。通过在简单IP移动节点的情况下使用代理MIP，可在简单IP移动节点漫游时向其提供同一个IP地址。移动节点保持同一个IP地址的好处是当发生切换时，用户的应用不终止。
图16示例了关于按照本发明的某些实施例的技术内切换的流程图。在1610，包括支持多种接入技术的模块的集成机构从移动节点按照第一技术接收对于数据会话的请求。在1612，移动节点被认证和授权，并且被给予IP地址。在1614，开始去往和来自集成机构的数据业务。在1616，在同一集成机构上发生从第一技术到第二接入技术的切换。在1618，将同一个IP地址给予移动节点。
图17示例了一种用于根据本发明的某些实施例提供技术内切换的***。所示***包括集成机构1710、分组控制功能(PCF)1712、基站(BS)1714和移动站(MS)或移动节点(MN)1716。集成机构包括会话管理器1718、接入技术1的多路分解管理器1720和接入技术2的多路分解管理器1722。会话管理器1718可包括接入技术1的栈(stack)1724、接入技术2的栈1726、会话1728、订户简档1730、计费会话1732、移动IP FA会话1734、接入控制列表(ACL)1736、策略1738以及合法侦听(LI)1740。本领域技术人员应当认识到，在图17所示的***内可实现上面描述的其它接入技术，使用PCF1712和BS1714的目的是为了解释说明。
在技术内切换中，移动节点1716从PCF1712移动到BS1714，并且从CDMA接入技术变到WiMAX接入技术。控制信令去往多路分解管理器，例如用于BS1714的多路分解管理器1722。多路分解管理器1722选择用于处理移动节点1716的会话的会话管理器。该会话管理器的选择可以基于诸如负载或其它因素的准则。多路分解管理器1722可使用密钥来定位会话管理器1718。该密钥可以是私有的，比如网络接入标识符(NAI)或移动站标识符(MSID)。可完成查找以将MS1716的切换映射到同一个会话管理器。可存在多个多路分解管理器和会话管理器。示出会话管理器1718是为了解释说明，因为在技术内切换期间不干扰会话，所以多路分解管理器1722选择同一个会话管理器1718来处理会话。在一些实施例中，对于在集成机构上运行的每种接入技术，存在至少一个多路分解管理器。在某些实施例中，对于各种接入技术，可存在不同类型的多路分解管理器。例如，多路分解管理器可以专用于针对特定接入技术而存在的控制信令。
接入技术1的栈1724和接入技术2的栈1726被设计为处理可专用于一种接入技术的分组处理。例如，就控制和数据信令来说，在各接入技术之间可存在不同的隧道。在CDMA中，GRE分组用于使信息通过隧道来传送，所以接入技术1的栈1724可以处理去除了特定协议修改的这些分组，并将这些分组传递至会话管理器1718。会话1728包括在切换中未受干扰的上下文信息。上下文信息可包括诸如会话ID和IP地址的密钥。在一些实施例中，第3层和上述会话信息在切换过程中保持不受干扰。订户简档1730包括用于特定用户或移动节点的配置信息。该信息可包括例如，移动节点是否被配置用于压缩和为其而配置移动节点的认证的类型。计费会话1732包括用户或移动节点的计费数据记录。移动IP外地代理会话1734向移动节点提供代理移动IP(PMIP)能力以及移动IP能力。接入控制列表(ACL)1736可以提供基于特定准则的分组过滤。策略1738向分组流提供针对应用的QoS策略规则。可在会话管理器1718中提供诸如合法侦听的其它模块。会话管理器1718和多路分解管理器1720、1722可被实现为硬件和软件的组合。软件可以是逻辑和数据结构的组合，以提供所描述的功能。
在一些实施例中，集成机构可包括用于载入应用卡和线路卡的槽。可在集成机构中使用中平面(midplane)来提供机构内通信、电力连接和安装的各个卡之间的传输路径。该中平面可包括总线，诸如交换结构、控制总线、***管理总线、冗余总线和时分复用(TDM)总线。交换结构是贯穿整个集成机构用于用户数据的基于IP的传输路径，是通过在应用卡和线路卡之间建立卡间通信而实现的。控制总线使集成机构内的控制和管理处理器互连。集成机构管理总线提供对诸如供电，监控温度、板状态、数据路径错误、卡重置和其它故障(failover)特征的***功能的管理。冗余总线在硬件故障的情况下提供用户数据的传输和冗余链路。TDM总线在***上提供对语音服务的支持。
集成机构支持至少两类应用卡：交换机处理器卡和分组加速器卡。交换机处理器卡充当集成机构的控制器，负责诸如初始化机构和将软件配置载入到机构中的其它卡上之类的事情。分组加速器卡提供分组处理和转发能力。每个分组加速器卡能够支持多个上下文。硬件引擎可配置有支持用于压缩、分类业务调度、转发、分组过滤和统计编译的并行分布式处理的卡。
分组加速器卡通过使用控制处理器和网络处理单元来执行分组处理操作。网络处理单元确定分组处理要求；相对于各个物理接口接收和发射用户数据帧；作出IP转发决定；实现分组过滤，流***、删除和修改；进行业务管理和业务工程；修改/添加/剥除分组报头；以及管理线路卡端口和内部分组传输。同样位于分组加速器卡上的控制处理器提供基于分组的用户服务处理。当被载入到集成机构中时，线路卡提供输入/输出连接，并且也同样可以提供冗余连接。
操作***软件可基于Linux软件内核，在机构中运行具体应用，诸如监控任务和提供协议栈。该软件允许机构资源被独立地分配用于控制和数据路径。例如，某些分组加速器卡可专用于执行路由或安全控制功能，而其它分组加速器卡专用于处理用户会话业务。在一些实施例中，当网络要求改变时，硬件资源可被动态地配置以满足这些要求。***可被虚拟化以支持服务的多个逻辑实例，诸如技术功能(例如，PDSN、ASNGW或PDIF)。
可将集成机构的软件划分成用于执行特定功能的一系列任务。这些任务视需要彼此通信，以在整个集成机构内共享控制和数据信息。任务是用于执行与***控制或会话处理相关的特定功能的软件过程。在一些实施例中，集成机构内运行三类任务：关键任务、控制器任务和管理器任务。关键任务控制与集成机构的呼叫处理能力有关的功能，诸如机构初始化、错误检测和恢复任务。控制器任务向用户掩饰软件的分布式特性，并执行下述这样的任务：诸如监控一个或多个从属管理器的状态、在同一子***内提供管理器内通信以及通过与属于其它子***的一个或多个控制器通信来实现子***间通信。管理器任务可控制***资源并维护***资源之间的逻辑映射。
在应用卡中的处理器上运行的单个任务可被划分为子***。子***是软件单元，该软件单元或者执行一个特定任务或者是多个其他任务的终点(culmination)。单个子***可包括关键任务、控制器任务和管理器任务。可在集成机构上运行的一些子***包括***初始化任务子***、高可用性任务子***、恢复控制任务子***、共享配置任务子***、资源管理子***、虚拟专用网络子***、网络处理单元子***、卡/槽/端口子***和会话子***。
***初始化任务子***负责在***启动时启动一组初始任务，并视需要提供单个任务。高可用性任务子***结合恢复控制任务子***工作，以通过监控机构的各个软、硬件组件来维护机构的工作状态。恢复控制任务子***负责执行对于机构中发生的故障的恢复动作，并且接收来自高可用性任务子***的恢复动作。共享配置任务子***向机构提供设置、检索和接收集成机构配置参数改变的通知的能力，并且负责存储集成机构内运行的应用的配置数据。资源管理子***负责将资源(例如，处理器和存储器能力)分配给任务并负责监控任务对资源的使用。
虚拟专用网络(VPN)子***管理机构中VPN相关实体的管理和运行方面，包括创建单独的VPN上下文、启动VPN上下文内的IP服务、管理IP池和订户IP地址以及在VPN上下文内分发IP流信息。在一些实施例中，在机构内，IP操作是在特定VPN上下文内完成的。网络处理单元子***负责上面所列用于网络处理单元的许多功能。卡/槽/端口子***负责协调与卡活动(诸如发现和配置新***卡上的端口以及确定线路卡如何映射到应用卡)相关地发生的事件。在一些实施例中，会话子***负责处理处理和监控移动节点的数据流。移动数据通信的会话处理任务包括：例如CDMA网络的A10/A11终止、GPRS和/或UMTS网络的GSM隧道协议终止、异步PPP处理、分组过滤、分组调度、区分服务代码点标记(Difserv codepoint marking)、统计收集、IP转发和AAA服务。可将这些项中每一个的责任跨从属任务(称为管理器)地分布，以提供更有效的处理和更大的冗余。单独的会话控制器任务充当集成控制节点来调节和监控管理器并且与其它活动的子***进行通信。会话子***还管理诸如净荷变换、过滤、统计收集、管制(policing)和调度之类的专门用户数据处理。
在一些实施例中，实现处理所需的软件包括高级过程或面向对象语言，诸如C、C++、C#、Java或Perl。如果需要，也可以用汇编语言来实现所述软件。在某些实施例中，软件被存储在存储介质(诸如计算机可读介质)、或者设备(诸如只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM))、或者磁盘上，其可由通用或专用处理单元读取以执行本文所描述的处理。在一些实施例中，在不使用移动IP或代理移动IP的情况下，在机构内切换时将同一个IP地址给予移动节点。在一些实施例中，使用动态主机配置协议(DHCP)来获得移动节点的IP地址。
尽管在前述实施例中已经描述和示例了本发明，但是应当理解，本公开是以示例方式进行的，在不偏离仅由下述权利要求来限定的本发明的精神和范围的情况下，可对本发明实施方式的细节进行多种修改。
相关申请的交叉引用
本申请根据美国法典第35法案第119(e)款要求于2007年2月8日提交的、题为“System and Methods for Handoffs BetweenTechnologies”的美国临时专利申请No.60/900,232的权益，在此通过引用将该申请的全部内容并入本文。

Claims (9)

1.一种网络通信方法，包括：
在网关处接收来自移动节点的请求，以便以第一接入技术开始会话；
响应于所述请求，向移动节点提供用于识别通信网络中的移动节点的标识信息，并且建立第一接入技术栈来以所述第一接入技术管理分组处理、利用第一会话管理器建立会话实例来管理标识信息和与通信网络的通信，所述第一会话管理器是从以软件实现并且驻留在所述网关处的多个会话管理器中选择的，所述多个会话管理器中的每个被配置来以所述第一接入技术或第二接入技术通信；
在所述接入技术栈处从移动节点接收控制信息和数据；
当所述移动节点正在所述第一接入技术的会话中通信时，响应于切换到第二接入技术而确定开始与所述移动节点之间的会话；以及
在所述网关处，提供相同的标识信息并利用所述第一会话管理器选择同一个会话实例以管理标识信息和与通信网络的通信，并且建立第二接入技术栈来以第二接入技术管理分组处理。
2.如权利要求1所述的网络通信方法，其中所述标识信息是因特网协议IP地址。
3.如权利要求1所述的网络通信方法，其中所述第二接入技术是WiMAX，并且所述第二接入技术栈实现接入服务网络网关ASNGW。
4.如权利要求1所述的网络通信方法，其中所述第一接入技术是蜂窝接入技术，并且所述第二接入技术是无线局域网。
5.如权利要求1所述的网络通信方法，还包括所述网关在从所述第一接入技术切换到所述第二接入技术后利用维持的单个IP地址提供到所述移动节点的接入。
6.一种网络通信设备，包括：
用于在网关处接收来自移动节点的请求，以便以第一接入技术开始会话的装置；
用于响应于所述请求，向移动节点提供用于识别通信网络中的移动节点的标识信息，并且建立第一接入技术栈来以所述第一接入技术管理分组处理、利用第一会话管理器建立会话实例来管理标识信息和与通信网络的通信的装置，所述第一会话管理器是从以软件实现并且驻留在所述网关处的多个会话管理器中选择的，所述多个会话管理器中的每个被配置来以所述第一接入技术或第二接入技术通信；
用于在所述接入技术栈处从移动节点接收控制信息和数据的装置；
用于当所述移动节点正在所述第一接入技术的会话中通信时，响应于切换到第二接入技术而确定开始与所述移动节点之间的会话的装置；以及
用于在所述网关处，提供相同的标识信息并利用所述第一会话管理器选择同一个会话实例以管理标识信息和与通信网络的通信，并且建立第二接入技术栈来以第二接入技术管理分组处理的装置。
7.如权利要求6所述的网络通信设备，其中标识信息是因特网协议IP地址。
8.如权利要求6所述的网络通信设备，其中所述第一接入技术是蜂窝接入技术，并且所述第二接入技术是无线局域网。
9.如权利要求6所述的网络通信设备，还包括所述网关在从所述第一接入技术切换到所述第二接入技术后利用维持的单个IP地址提供到所述移动节点的接入。
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