本发明涉及一种在不同网络之间进行移动互联网协议(IP)快速切换的方法和系统。当移动终端正在经由第一移动通信网络接受服务的同时从第二移动通信网络的无线网络控制器接收到包括L2信息和L3信息的测量报告消息时，移动终端将会话建立(激活PDP上下文)请求消息发送到SGSN，并将包括pCoA和nCoA的FBU消息发送到接入路由器。SGSN建立与移动终端的会话，并将包括移动终端的LLA的创建PDP上下文请求消息发送到GGSN，由此建立与GGSN的会话(PDP上下文)。接入路由器基于包含在FBU消息中的nCoA而形成与GGSN的隧道，并将指向pCoA的数据路由到GGSN。因而，可以使用L2信息和L3消息通过在层之间的优化切换基于移动IP服务而向用户提供无缝移动。
1.一种用于从第一移动通信网络到第二移动通信网络进行不同网络之间的移动互联网协议IP快速切换的方法，其中所述第一移动通信网络包括接入路由器，所述第二移动通信网络包括：基站，其用于与移动终端进行无线通信；无线网络控制器，其对所述基站进行控制；以及服务通用分组无线业务GPRS支持节点SGSN和网关支持节点GGSN，它们连接到所述无线网络控制器并向所述移动终端提供服务，该方法包括以下步骤：(a)当所述移动终端正在经由所述第一移动通信网络接受服务的同时从所述无线网络控制器接收到包括L2信息和L3信息的测量报告消息时，所述移动终端将包括待接入网络的信息的会话建立请求消息、即激活分组数据协议PDP上下文请求消息发送到所述SGSN，并且将包括先前转交地址pCoA和新转交地址nCoA的快速绑定更新FBU消息发送到所述接入路由器；
(b)当从所述移动终端接收到所述会话建立请求消息、即激活PDP上下文请求消息时，所述SGSN建立与所述移动终端的会话，并且将包括所述移动终端的链路本地地址LLA的创建PDP上下文请求消息发送到所述GGSN，以建立与所述GGSN的会话、即创建PDP上下文；
(c)当从所述移动终端接收到所述FBU消息时，所述接入路由器基于包含在所述FBU消息中的所述nCoA而建立与所述GGSN的隧道，并将指向所述pCoA的数据用隧道传输并路由到所述GGSN。
2.根据权利要求1所述的方法，其中同时执行步骤(b)和步骤(c)。
3.根据权利要求1所述的方法，该方法进一步包括以下步骤：在步骤(a)之前，所述无线网络控制器创建包括所述L3信息和所述L2信息的所述测量报告消息，并广播所述创建的测量报告消息，其中所述L3信息和所述L2信息包括IP地址和网络前缀。
4.根据权利要求1所述的方法，该方法进一步包括以下步骤：所述移动终端经由所述GGSN从所述接入路由器接收所述用隧道传输的数据。
5.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(b)包括以下步骤：
当接收到所述会话建立请求消息时，所述SGSN将无线承载RAB分配请求消息发送到所述无线网络控制器；
当接收到所述RAB分配请求消息时，所述无线网络控制器建立与所述基站的无线链路，并将RAB建立消息发送到所述移动终端；
当从所述接入路由器接收到快速绑定确认FBAck消息时，所述移动终端根据所述RAB建立消息来建立到所述无线网络控制器的无线链路，并将包括其本身LLA的RAB建立完成消息发送到所述无线网络控制器；
当接收到所述RAB建立完成消息时，所述无线网络控制器将包括所述LLA的RAB分配确认消息发送到所述SGSN；以及所述SGSN将包括所述LLA的所述创建PDP上下文请求消息发送到所述GGSN，以建立与所述GGSN的会话，并将会话建立完成消息发送到所述移动终端。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述SGSN通过检查包含在所述RAB分配确认消息中的所述LLA而识别出所述移动终端已经接入了所述第二移动通信网络，并经由所述接入路由器将所述用隧道传输的数据发送到所述移动终端。
7.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤(a)中，所述移动终端基于包括在所述测量报告消息中的所述L3信息来创建要在切换之后使用的新IP地址nCoA。
8.根据权利要求5所述的方法，其中所述RAB建立完成消息包括快速邻居通告FNA消息。
9.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(c)包括以下步骤：
当从所述移动终端接收到所述FBU消息时，将包括所述移动终端的所述LLA、所述pCoA和所述nCoA中至少一种的切换初始消息发送到所述GGSN；
所述GGSN对包括在所述切换初始消息中的所述nCoA执行重复地址检测，并且当所述nCoA是唯一地址时，将对所述切换初始消息的响应消息发送到所述接入路由器；
所述接入路由器基于所述nCoA而建立与所述GGSN的所述隧道，随后响应于所述FBU消息将FBAck消息发送到所述移动终端；以及所述接入路由器将指向所述pCoA的数据用隧道传输到所述GGSN。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述移动终端包括用于在不同网络之间进行切换的多协议栈和多天线。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一移动通信网络是宽带码分多址接入(WCDMA)、时分同步CDMA(TD-SCDMA)、微波接入全球互通(WiMAX)和CDMA中的一种。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二移动通信网络是TD-SCDMA。
13.一种用于从第一移动通信网络到第二移动通信网络进行不同网络之间的移动IP快速切换的方法，其中所述第一移动通信网络包括接入路由器，所述第二移动通信网络包括：基站，其用于与移动终端进行无线通信；无线网络控制器，其用于对所述基站进行控制；以及SGSN和GGSN，它们连接到所述无线网络控制器并且向所述移动终端提供服务，该方法包括以下步骤：(a)当所述移动终端正在经由所述第一移动通信网络接受服务的同时从所述无线网络控制器接收到包括L2信息和L3信息的测量报告消息时，所述移动终端将包括待接入网络的信息的会话建立请求消息、即激活PDP上下文请求消息发送到所述SGSN；
(b)当从所述移动终端接收到所述会话建立请求消息时，所述SGSN将RAB分配请求消息发送到所述无线网络控制器；
(c)所述无线网络控制器基于所述RAB分配请求消息而建立与所述移动终端的无线链路，并且当从所述移动终端接收到包括nCoA的RAB建立完成消息时，将包括所述nCoA的RAB分配确认消息发送到所述SGSN；
(d)所述SGSN将包括所述nCoA的创建PDP上下文请求消息发送到所述GGSN；
(e)所述GGSN将包括所述nCoA的FBU消息发送到所述接入路由器；
(f)所述接入路由器基于所述FBU消息的所述nCoA而创建与所述GGSN的隧道，并将FBAck消息发送到所述GGSN；以及(g)当从所述接入路由器接收到FBAck消息时，所述GGSN建立与所述SGSN的会话，通过所述创建的隧道而发送一创建PDP上下文确认消息，并将从所述接入路由器用隧道传输的数据发送到所述移动终端。
14.根据权利要求13所述的方法，该方法进一步包括以下步骤：在步骤(a)之前，所述无线网络控制器创建包括所述L3信息和所述L2信息的所述测量报告消息，并广播所述创建的测量报告消息，其中所述L3信息和所述L2信息包括IP地址和网络前缀。
15.根据权利要求13所述的方法，其中步骤(c)包括以下步骤：
当接收到所述RAB分配请求消息时，所述无线网络控制器将无线链路重新配置RLR就绪消息发送到所述基站；
所述基站响应于所述RLR就绪信息而将RLR预备消息发送到所述无线网络控制器；
所述无线网络控制器将RLR执行消息发送到所述基站并将RAB建立消息发送到所述移动终端；
当根据所述RAB建立消息而建立到所述无线网络控制器的所述无线链路时，所述移动终端将包括其本身nCoA的所述RAB建立完成消息发送到所述无线网络控制器；以及所述无线网络控制器将包括所述nCoA的所述RAB分配确认消息发送到所述SGSN。
16.根据权利要求13所述的方法，其中所述接入路由器通过与所述GGSN之间所建立的隧道而将指向pCoA的数据转发到所述nCoA。
17.一种从第一移动通信网络到第二移动通信网络进行不同网络之间的移动IP快速切换的方法，其中所述第一移动通信网络包括接入路由器，所述第二移动通信网络包括：基站，其用于与移动终端进行无线通信；无线网络控制器，其用于对所述基站进行控制；SGSN和GGSN，它们连接到所述无线网络控制器并向所述移动终端提供服务，以及家乡代理HA，该方法包括以下步骤：(a)当所述移动终端正在经由所述第一移动通信网络接受服务的同时从所述无线网络控制器接收到包括L2信息和L3信息的测量报告消息时，所述移动终端将包括待接入网络的信息的会话建立请求消息、即激活PDP上下文请求消息发送到所述SGSN；
(b)所述SGSN根据所述会话建立请求消息而建立与所述移动终端的RAB，建立与所述GGSN的会话，并将会话建立完成消息发送到所述移动终端；以及(c)当从所述SGSN接收到所述会话建立完成消息时，所述移动终端将包括其本身nCoA的绑定更新消息发送到所述HA，并且当从所述HA接收到ACK消息时，接收由所述HA路由的数据。
18.根据权利要求17所述的方法，其中步骤(b)包括以下步骤：
当从所述移动终端接收到所述会话建立请求消息、即激活PDP上下文请求消息时，所述SGSN将RAB分配请求消息发送到所述无线网络控制器；
所述无线网络控制器根据所述RAB分配请求消息而建立与所述基站的无线链路，并将RAB建立消息发送到所述移动终端；
所述移动终端根据所述RAB建立消息而建立到所述无线网络控制器的RAB，随后将RAB建立完成消息发送到所述无线网络控制器；
所述无线网络控制器将RAB分配确认消息发送到所述SGSN；以及
所述SGSN将用于建立与所述GGSN的会话的创建PDP上下文请求消息发送到所述GGSN，并且当接收到创建PDP上下文确认消息时，将所述会话建立完成消息发送到所述移动终端。
19.根据权利要求17所述的方法，该方法进一步包括以下步骤：在步骤(a)之前，所述无线网络控制器创建包括所述L3信息和所述L2信息的所述测量报告消息，并广播所述创建的测量报告消息，其中所述L3信息和所述L2信息包括IP地址和网络前缀。
20.一种从第一移动通信网络到第二移动通信网络进行移动IP切换的系统，该系统包括：无线网络控制器，其对包括L3信息和L2信息的测量报告消息进行广播，其中所述L3信息和所述L2信息包括IP地址和网络前缀；
移动终端，当从所述无线网络控制器接收到测量报告消息时，该移动终端基于包括在对应消息中的L3信息而创建nCoA，并将会话建立请求消息发送到SGSN；
该SGSN，当从移动终端接收到会话建立请求消息时，该SGSN通过建立与所述无线网络控制器和基站的无线链路而建立与所述移动终端的会话，并向GGSN请求会话建立；
该GGSN，其根据来自所述SGSN的所述会话建立请求而建立与所述SGSN的会话，并将从接入路由器用隧道传输的数据发送到所述移动终端；以及该接入路由器，其执行用于与互联网网络进行匹配的网关功能，当从所述移动终端或所述GGSN接收到包括所述nCoA的FBU消息时，所述接入路由器执行与所述GGSN的隧道传输，并将提供给所述接入路由器的分组用隧道传输/路由到所述移动终端。
21.根据权利要求20所述的系统，该系统进一步包括：HA，当从所述移动终端接收到包括nCoA的绑定更新消息时，该HA在其自身注册所述nCoA，并通过执行与所述接入路由器的隧道传输而将提供给pCoA的分组转发到所述GGSN。
22.根据权利要求20所述的系统，其中当建立与所述SGSN的会话时，所述移动终端使用RAB建立完成消息向所述SGSN提供包括LLA的终端信息。
23.根据权利要求20所述的系统，其中所述接入路由器位于所述第一移动通信网络中。
24.根据权利要求20所述的系统，其中所述无线网络控制器、所述SGSN和所述GGSN位于所述第二移动通信网络中。
用于在不同网络之间进行移动IP快速切换的方法和系统
技术领域
[0001] 本发明涉及用于在不同网络之间进行移动互联网协议(IP)快速切换的方法和系统，更具体地说，涉及这样的用于在不同网络之间进行移动IP快速切换的方法和系统，其中当RNC对包括层2(L2)信息和层3(L3)信息的测量报告消息进行广播时，移动终端通过利用测量报告消息内的L3信息而创建新转交地址(New Care of Address)(在下文中称为“nCoA”)，并且当将包括创建的nCoA的快速绑定更新(FBU)消息发送到接入路由器(AR)时，该接入路由器基于FBU消息的信息而创建到移动终端接入的时分同步CDMA(TD-SCDMA)网络的隧道(tunnel)，由此最小化了在移动终端的切换时出现的分组延迟和丢失。
背景技术
[0002] 随着互联网用户的增加和互联网应用技术的发展，不仅在现有数据网络中而且在例如有线/无线通信网络的相关技术中，互联网协议已经得到了广泛应用。
[0003] 因此，凭借全IP网络，下一代通信网络已经从终端到核心网络向着基于IP的配置而标准化。
[0004] 而且，互联网用户要求与网络类型无关的各种服务，希望创建满足用户要求的关联(association)网络。
[0005] 然而，这些网络是被独立开发的并且使用不同的规范和标准。因此，为了将各网络关联在一起，必须考虑例如体系结构、协议结构、移动性、服务质量、认证、安全和计费的各种因素。进一步，必须修改和补允每种情况。
[0006] 由于各种网络之间的这种关联变得不可或缺，因此为了使用户接收无缝服务，不但关联结构而且移动终端在关联结构中的切换方案都是不可缺少的。
[0007] 当今，最通用的方案包括以下方案，该方案使用目前用在同构网络中的移动IP。还使用了其他方案，例如用于减少移动IP的分组延迟和丢失的快速切换。
[0008] 然而，以上常规方法通过交换基于IP层(即，层3(L3))的消息而执行切换，并且该方法是有问题的，这是因为在传送L3消息期间产生分组延迟和丢失。
[0009] 此外，顺序地执行链路层(即，层2(L2))的切换和L3的切换。因而，存在的缺点是，从断开L2连接的时间点到建立L3连接的时间点，不可能向终端发送分组。
发明内容
[0010] 因而，鉴于现有技术中出现的上述问题而作出本发明，并且本发明的目的是提供一种用于在不同网络之间进行移动IP快速切换的方法和系统，其中可以通过链路层(L2)与网络层(L3)之间的优化而有效地执行TD-SCDMA网络与其他网络之间的切换。
[0011] 本发明的另一个目的是提供一种用于在不同网络之间进行移动IP快速切换的方法和系统，其中可以通过在每层基础上最小化冗余消息来最小化切换时间和分组丢失。
[0012] 本发明的另一个目的是提供一种用于在不同网络之间进行移动IP快速切换的方法和系统，其中通过使用L2消息和L3消息来优化层之间的切换，可以基于移动IP服务向用户提供无缝移动。
[0013] 为了实现以上目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于从第一移动通信网络到第二移动通信网络进行不同网络之间的移动IP快速切换的方法，其中第一移动通信网络包括接入路由器，第二移动通信网络包括：基站，其用于与移动终端进行无线通信；无线网络控制器，其用于对基站进行控制；以及服务通用分组无线业务(GPRS)支持节点(SGSN)和网关支持节点(GGSN)，它们连接到无线网络控制器并且向移动终端提供服务；该方法包括以下步骤：(a)当所述移动终端正在经由所述第一移动通信网络接受服务的同时从所述无线网络控制器接收到包括L2信息和L3信息的测量报告消息时，移动终端向SGSN发送包括待接入网络的信息的会话建立(激活分组数据协议(PDP)上下文)请求消息并且向接入路由器发送包括pCoA(先前转交地址)和nCoA(新转交地址)的快速绑定更新(FBU)消息；(b)当从移动终端接收到会话建立(激活PDP上下文)请求消息时，SGSN建立与移动终端的会话，并向GGSN发送包括移动终端的链路本地地址(LLA)的创建PDP上下文请求消息，以建立与GGSN的会话(PDP上下文)；以及(c)当从移动终端接收到FBU消息时，接入路由器基于包含在FBU消息中的nCoA而建立与GGSN的隧道，并将指向pCoA的数据用隧道传输并路由到GGSN。
[0014] 步骤(b)和步骤(c)同时地执行。
[0015] 该方法可以进一步包括以下步骤：在步骤(a)之前，所述无线网络控制器创建包括所述L3信息和所述L2信息的所述测量报告消息，并广播所述创建的测量报告消息，其中所述L3信息和所述L2信息包括IP地址和网络前缀。
[0016] 移动终端经由所述GGSN从所述接入路由器接收所述用隧道传输的数据。
[0017] 步骤(b)包括以下步骤：当接收到所述会话建立请求消息时，所述SGSN将无线承载(RAB)分配请求消息发送到所述无线网络控制器；当接收到所述RAB分配请求消息时，所述无线网络控制器建立与所述基站的无线链路，并将RAB建立消息发送到所述移动终端；当从所述接入路由器接收到快速绑定确认(FBAck)消息时，所述移动终端根据所述RAB建立消息来建立到所述无线网络控制器的无线链路，并将包括其本身LLA的RAB建立完成消息发送到所述无线网络控制器；当接收到所述RAB建立完成消息时，所述无线网络控制器将包括所述LLA的RAB分配确认消息发送到所述SGSN；以及所述SGSN将包括所述LLA的所述创建PDP上下文请求消息发送到所述GGSN，以建立与所述GGSN的会话，并将会话建立完成消息发送到所述移动终端。
[0018] 所述SGSN通过检查包含在所述RAB分配确认消息中的所述LLA而识别出所述移动终端已经接入了所述第二移动通信网络，并经由所述接入路由器将所述用隧道传输的数据发送到所述移动终端。
[0019] 在步骤(a)中，所述移动终端基于包括在所述测量报告消息中的所述L3信息来创建要在切换之后使用的新IP地址(nCoA)。
[0020] 步骤(c)包括以下步骤：当从所述移动终端接收到所述FBU消息时，将包括所述移动终端的所述LLA、所述pCoA和所述nCoA中至少一种的切换初始消息发送到所述GGSN；所述GGSN对包括在所述切换初始消息中的所述nCoA执行重复地址检测，并且当所述nCoA是唯一地址时，将对所述切换初始消息的响应消息发送到所述接入路由器；所述接入路由器基于所述nCoA而建立与所述GGSN的所述隧道，随后响应于所述FBU消息将FBAck消息发送到所述移动终端；以及所述接入路由器将指向所述pCoA的数据用隧道传输到所述GGSN。
[0021] 所述移动终端包括用于在不同网络之间进行切换的多协议栈和多天线。
[0022] 所述第一移动通信网络是宽带码分多路接入(WCDMA)、时分同步CDMA(TD-SCDMA)、微波接入全球互通(WiMAX)和CDMA中的一种，所述第二移动通信网络是TD-SCDMA。
[0023] 根据本发明另一方面，提供了一种用于从第一移动通信网络到第二移动通信网络进行不同网络之间的移动IP快速切换的方法，其中所述第一移动通信网络包括接入路由器，所述第二移动通信网络包括：基站，其用于与移动终端进行无线通信；无线网络控制器，其用于对所述基站进行控制；以及SGSN和GGSN，它们连接到所述无线网络控制器并且向所述移动终端提供服务，该方法包括以下步骤：(a)当所述移动终端正在经由所述第一移动通信网络接受服务的同时从所述无线网络控制器接收到包括L2信息和L3信息的测量报告消息时，所述移动终端将包括待接入网络的信息的会话建立(激活PDP上下文)请求消息发送到所述SGSN；(b)当从所述移动终端接收到所述会话建立请求消息时，所述SGSN将RAB分配请求消息发送到所述无线网络控制器；(c)所述无线网络控制器基于所述RAB分配请求消息而建立与所述移动终端的无线链路，并且当从所述移动终端接收到包括nCoA的RAB建立完成消息时，将包括所述nCoA的RAB分配确认消息发送到所述SGSN；(d)所述SGSN将包括所述nCoA的创建PDP上下文请求消息发送到所述GGSN；(e)所述GGSN将包括所述nCoA的FBU消息发送到所述接入路由器；(f)所述接入路由器基于所述FBU消息的所述nCoA而创建与所述GGSN的隧道，并将FBAck消息发送到所述GGSN；以及(g)当从所述接入路由器接收到FBAck消息时，所述GGSN建立与所述SGSN的会话，通过所述创建的隧道而发送一创建PDP上下文确认消息，并将从所述接入路由器用隧道传输的数据发送到所述移动终端。
[0024] 该方法进一步包括步骤：在步骤(a)之前，所述无线网络控制器创建包括所述L3信息和所述L2信息的所述测量报告消息，并广播所述创建的测量报告消息，其中所述L3信息和所述L2信息包括IP地址和网络前缀。
[0025] 步骤(c)包括以下步骤：当接收到所述RAB分配请求消息时，所述无线网络控制器将无线链路重新配置(RLR)就绪(ready)消息发送到所述基站；所述基站响应于所述RLR就绪信息将RLR预备(standby)消息发送到所述无线网络控制器；所述无线网络控制器将RLR执行(commit)消息发送到所述基站并将RAB建立消息发送到所述移动终端；当根据所述RAB建立(setup)消息而建立到所述无线网络控制器的所述无线链路时，所述移动终端将包括其本身nCoA的所述RAB建立完成消息发送到所述无线网络控制器；以及所述无线网络控制器将包括所述nCoA的所述RAB分配确认消息发送到所述SGSN。
[0026] 所述接入路由器通过与所述GGSN之间所建立的的隧道而将指向pCoA的数据转发到所述nCoA。
[0027] 根据本发明另一方面，提供了一种从第一移动通信网络到第二移动通信网络进行不同网络之间的移动IP快速切换的方法，其中所述第一移动通信网络包括接入路由器，所述第二移动通信网络包括：基站，其用于与移动终端进行无线通信；无线网络控制器，其用于对所述基站进行控制；SGSN和GGSN，它们连接到所述无线网络控制器并向所述移动终端提供服务，以及家乡代理(HA)，该方法包括以下步骤：(a)当所述移动终端正在经由所述第一移动通信网络接受服务的同时从所述无线网络控制器接收到包括L2信息和L3信息的测量报告消息时，所述移动终端将包括待接入网络的信息的会话建立(激活PDP上下文)请求消息发送到所述SGSN；(b)所述SGSN根据所述会话建立请求消息而建立与所述移动终端的RAB，建立与所述GGSN的会话，并将会话建立完成消息发送到所述移动终端；以及(c)当从所述SGSN接收到所述会话建立完成消息时，所述移动终端将包括其本身nCoA的绑定更新消息发送到所述HA，并且当从所述HA接收到ACK消息时，接收由所述HA路由的数据。
[0028] 步骤(b)包括以下步骤：当从所述移动终端接收到所述会话建立(激活PDP上下文)请求消息时，所述SGSN将RAB分配请求消息发送到所述无线网络控制器；所述无线网络控制器根据所述RAB分配请求消息而建立与所述基站的无线链路，并将RAB建立消息发送到所述移动终端；所述移动终端根据所述RAB建立消息而建立到所述无线网络控制器的RAB，随后将RAB建立完成消息发送到所述无线网络控制器；所述无线网络控制器将RAB分配确认消息发送到所述SGSN；以及所述SGSN将用于建立与所述GGSN的会话的创建PDP上下文请求消息发送到所述GGSN，并且当接收到创建PDP上下文确认消息时，将所述会话建立完成消息发送到所述移动终端。
[0029] 该方法进一步包括以下步骤：在步骤(a)之前，所述无线网络控制器创建包括所述L3信息和所述L2信息的所述测量报告消息，并广播所述创建的测量报告消息，其中所述L3信息和所述L2信息包括IP地址和网络前缀。
[0030] 根据本发明另一方面，提供了一种从第一移动通信网络到第二移动通信网络进行移动IP切换的系统，该系统包括：无线网络控制器，其对包括L3信息和L2信息的测量报告消息进行广播，其中所述L3信息和所述L2信息包括IP地址和网络前缀；移动终端，当从所述无线网络控制器接收到测量报告消息时，该移动终端基于包括在对应消息中的L3信息而创建nCoA，并将会话建立请求消息发送到SGSN；该SGSN，当从移动终端接收到会话建立请求消息时，该SGSN通过建立与无线网络控制器和基站的无线链路而建立与所述移动终端的会话，并向GGSN请求会话建立；该GGSN，其根据来自所述SGSN的所述会话建立请求而建立与所述SGSN的会话，并将从接入路由器用隧道传输的数据发送到所述移动终端；以及该接入路由器，其执行用于与互联网网络进行匹配的网关功能，当从所述移动终端或所述GGSN接收到包括所述nCoA的FBU消息时，所述接入路由器执行与所述GGSN的隧道传输，并将提供给所述接入路由器的分组用隧道传输/路由到所述移动终端。
[0031] 该系统进一步包括：HA，当从所述移动终端接收到包括nCoA的绑定更新消息时，该HA在其自身注册所述nCoA，并通过执行与所述接入路由器的隧道传输而将提供给pCoA的分组转发到所述GGSN。
[0032] 当建立与所述SGSN的会话时，所述移动终端使用RAB建立完成消息向所述SGSN提供包括LLA的终端信息。
[0033] 所述接入路由器位于所述第一移动通信网络中。
[0034] 所述无线网络控制器、所述SGSN和所述GGSN位于所述第二移动通信网络中。
附图说明
[0035] 结合附图从以下详细描述可以更充分地理解本发明的进一步的目的和优点，其中：
[0036] 图1是示出根据本发明的用于从一个网络到TD-SCDMA网络的移动IP快速切换系统的图；
[0037] 图2和3是示出根据本发明第一实施方式的、处理从第一移动通信网络到TD-SCDMA网络的快速切换的方法的操作流程图；
[0038] 图4是示出根据本发明第二实施方式的、处理从第一移动通信网络到TD-SCDMA网络的快速切换的方法的操作流程图；以及
[0039] 图5和图6是示出根据本发明第三实施方式的、处理从第一移动通信网络到TD-SCDMA网络的快速切换的方法的操作流程图。
具体实施方式
[0040] 参照附图从以下详细描述将更充分地理解根据本发明的上述目的、技术配置及其操作效果的详细描述。在下文中，将参照附图结合实施方式详细描述本发明。
[0041] 图1是示出根据本发明用于从一个网络到TD-SCDMA网络的移动IP快速切换系统的图。
[0042] 参照图1，在用于将移动IP切换到TD-SCDMA网络的系统中，网络110是指TD-SCDMA、无线LAN(WLAN)、微波接入全球互通(WiMAX)等中的一种，并包括基站(BS)112、控制器(未示出)、移动交换中心(未示出)以及接入路由器114。
[0043] 接入路由器114执行用于与互联网匹配的网关功能、用来保持移动终端的当前位置信息的功能以及将提供的分组用隧道传输/路由至移动终端的功能。
[0044] 如果从TD-SCDMA网络150的网关通用分组无线业务(GPRS)支持节点(GGSN)158或移动终端100接收到包括nCoA的FBU消息，则接入路由器114通过执行与GGSN158的隧道传输而将传送到现有网络110的分组数据转发到GGSN158。响应于此，移动终端100从接入路由器114接收用隧道传输的数据。
[0045] 基站112、控制器、移动交换中心等具有与现有技术的操作相同的操作，并省略对它们的详细描述。
[0046] 以下描述TD-SCDMA网络150。
[0047] TD-SCDMA网络150包括：基站(节点B)152，其用于与移动终端100无线通信；无线网络控制器(RNC)154，用于控制基站152；服务GPRS支持节点(SGSN)156，其耦合到无线网络控制器154，并向移动终端100提供服务；GGSN158，其用于IP地址分配和互联网分组网络接入；以及家乡代理(HA)160。
[0048] 移动终端100是根据来自移动通信网络的会话建立请求而自动地执行会话建立过程并发送或接收分组数据的终端。
[0049] 移动终端100通过利用无线应用协议(WAP)(即无线互联网接入协议)、使用HTTP协议的基于HTML的Microsoft Internet Explorer(MIE)、手持式设备传输协议(HDPT)、FTP功能等，从移动通信网络接收分组数据/向移动通信网络发送分组数据。
[0050] 移动终端100包括多协议栈和多天线，通过多协议栈和多天线可以接入TD-SCDMA网络150和网络110以在不同网络之间进行切换。
[0051] 如果从在网络110上正对其提供服务的无线网络控制器154接收到包括L2信息和L3信息的测量报告消息，则移动终端100向SGSN156发送包括待接入网络的信息的激活分组数据协议(PDP)上下文请求消息。测量报告消息包括具有IP地址和前缀的L3信息以及L2信息。
[0052] 移动终端100请求与SGSN156的会话建立以发送分组数据。该处理通常称为“激活PDP上下文请求”处理。
[0053] 如果从无线网络控制器154接收到包括L3信息的测量报告消息，则移动终端100基于测量报告信息中包括的L3信息创建将在切换后使用的新IP地址(nCoA)。
[0054] 基站152根据无线接入规范执行与移动终端100的无线接入端接(termination)功能并执行发送和接收语音、视频以及数据通信的功能，并且通过发送天线向移动终端100发送信息/通过接收天线从移动终端100接收信息。
[0055] 无线网络控制器154负责以下功能，该功能例如有线/无线信道管理、移动终端100的协议匹配、基站的协议匹配、软切换处理、与核心网络的协议匹配、GPRS接入、故障管理和系统载入。这里，GPRS是异步方案的通信系统，其支持384Kbps的数据传送速率、提供了多媒体邮件，并通过分组单元的数据发送而最大化了发送电路线路的效率。
[0056] 此外，无线网络控制器154创建并且广播测量报告消息，该测量报告消息包括具有IP地址和网络前缀的L3信息以及L2信息。
[0057] SGSN(服务GPRS支持节点)156支持用于GPRS服务的移动终端100的移动管理、主叫/被叫呼叫处理过程、用于处理分组数据的发送和接收的会话管理、认证和计费功能等。
[0058] GGSN(网关GPRS支持节点)158是基于IP的分组网络的服务节点，该基于IP的分组网络为GPRS的分组数据服务提供快速分组数据服务。GGSN158向移动终端100分配IP地址用于分组数据服务，对会话进行管理，执行分组数据的路由处理功能，并提供用于连接TS-SCDMA150和互联网的接口。
[0059] HA160执行保持GGSN158中移动终端的当前位置信息、用隧道传输/路由分组、处理地址分配和管理移动IP地址的功能。
[0060] 即，在从移动终端100接收到包括nCoA的绑定更新消息的情况下，HA160将nCoA注册到其自身，执行与网络110的接入路由器114的隧道传输，并将从现有网络110传送的分组数据转发到GGSN158。响应于此，移动终端100从接入路由器114接收用隧道传输的数据。
[0061] 在下文中，参照附图描述当移动终端100处理从第一移动通信网络110到TD-SCDMA网络150的切换时的方法。
[0062] 图2是示出根据本发明第一实施方式的、处理从第一移动通信网络到TD-SCDMA网络的快速切换的方法的操作流程图。
[0063] 在下文中描述的第一移动通信网络可以是WCDMA、WIMAX、TD-SCDMA和WLAN中的一种。
[0064] 参照图2，当移动终端从第一移动通信网络的通信区域移动到TD-SCDMA网络的通信区域时，该移动终端从无线网络控制器接收指示出该移动终端将移动到TD-SCDMA网络并且包括L2信息和L3信息的测量报告消息(S200)。
[0065] L2信息指链路连接性要素，例如根据L2层(链路层)的信号功率和错误率二者的变化的事件的变化或带宽的变化，而L3信息包括IP地址、网络前缀等。
[0066] 无线网络控制器通过测量报告消息将当前网络的小区信息传送到移动终端。同时，不仅将小区信息而且将无线网络控制器所属的GGSN的L3信息发送到移动终端。因此，可以预先处理移动IP的路由器请求(solicitation)/通告(advertisement)过程，从而有效地减少了切换延迟。
[0067] 在执行步骤S200之后，移动终端将包括待接入网络的信息的激活PDP上下文请求消息发送到SGSN，从而建立与TD-SCDMA网络的SGSN的会话(S202)，并将FBU消息发送到接入路由器，从而绑定现在正在使用的地址(先前转交地址：在下文中称为“pCoA”)和nCoA(S204)。
[0068] 激活PDP上下文请求消息是指会话建立请求消息，并且待接入网络的信息包括NSAPI、TI、PDP类型、PDP地址、接入点名称、请求的QoS、PDP配置选项等。
[0069] 移动终端基于测量报告消息的L3信息创建将在切换后使用的新IP地址(nCoA)，并将快速绑定更新消息发送到接入路由器以绑定pCoA和nCoA。
[0070] 通过步骤S202已经接收到激活PDP上下文请求消息的SGSN将无线承载(RAB)分配请求消息发送到无线网络控制器(S206)。
[0071] 因此，无线网络控制器响应RAB分配请求消息重新配置到基站的无线链路(S208)，并将RAB建立消息发送到移动终端(S210)。
[0072] 此外，通过步骤S204已经从移动终端接收到FBU消息的接入路由器响应于FBU消息而形成与GGSN的隧道(S212)，并将快速绑定确认(FBAck)消息发送到移动终端(S214)。
[0073] 通过步骤S210已经接收到RAB建立消息的移动终端响应于该RAB建立消息而建立到无线网络控制器的无线链路，并将RAB建立完成消息发送到无线网络控制器(S216)。
[0074] 此时，移动终端将包括其本身的链路本地地址(LLA)的RAB建立完成消息发送到无线网络控制器，从而可以预先处理快速切换的快速邻居通告(FNA)过程，因此可以减少切换延迟时间。
[0075] 通过步骤S216已经接收到RAB建立完成消息的无线网络控制器将包括LLA的RAB分配确认消息发送到SGSN(S218)。
[0076] 响应于此，SGSN建立与GGSN的会话(创建PDP上下文)(S220)，并将激活PDP上下文建立完成消息(会话建立完成消息)发送到移动终端(S222)。
[0077] SGSN将激活PDP上下文建立完成消息传送到移动终端，以检查PDP上下文的连接。此外，SGSN在检查了移动终端的LLA之后识别出当前终端已经接入了TD-SCDMA网络，并准备将从先前网络接收到的数据传送到移动终端。
[0078] 已经接收到激活PDP上下文建立完成消息的移动终端从GGSN接收由接入路由器转发的数据分组(S224)。
[0079] 和以上处理中一样，TD-SCDMA的呼叫处理消息和快速切换的呼叫处理消息并行地运行。因而，由于可以同时执行呼叫处理消息而不等待TD-SCDMA的呼叫处理，因此可以花费较少的切换延迟时间。
[0080] 图3是更详细地示出根据本发明第一实施方式的、处理从第一移动通信网络到TD-SCDMA网络的快速切换的方法的操作流程图。
[0081] 参照图3，当移动终端从第一移动通信网络的通信区域移动到TD-SCDMA网络的通信区域时，该移动终端从无线网络控制器接收指示出移动终端将移动到TD-SCDMA网络并且包括L2信息和L3信息的测量报告消息(S300)。
[0082] 在执行步骤S300之后，移动终端将包括待接入网络的信息的激活PDP上下文请求消息发送到SGSN(S302)，并将FBU消息发送到接入路由器，以绑定PcoA和nCoA(S304)。
[0083] 已经接收到激活PDP上下文请求消息的SGSN将RAB分配请求消息发送到无线网络控制器(S306)。
[0084] 因此，无线网络控制器响应于RAB分配请求消息将无线链路重新配置(RLR)就绪消息发送到基站(S308)。如果响应于RLR就绪消息而从基站接收到RLR预备(standby)消息(S310)，则无线网络控制器将RLR执行(commit)消息发送到基站(S312)，并将RAB建立消息发送到移动终端(S314)。
[0085] 进一步地，通过步骤S304已经从移动终端接收到FBU消息的接入路由器将切换初始(Handover Initial，HI)消息发送到GGSN，以建立与GGSN的隧道(S316)。
[0086] 即，移动终端将包括nCoA的FBU消息发送到接入路由器。如果从移动站接收到FBU消息，则接入路由器将HI消息发送到GGSN，以执行移动终端的快速切换。这里，HI消息是以下消息，即该消息适于执行移动终端的nCoA的重复地址检测(Duplicate Address Detection，DAD)并建立与接入路由器以及GGSN的隧道，并且HI消息包括移动终端的LLA、pCoA和nCoA。
[0087] 通过步骤S316已经接收到HI消息的GGSN执行对nCoA的DAD。作为DAD的结果，如果nCoA是唯一地址，则GGSN响应于该HI消息将切换确认消息(HACK)发送到接入路由器(S318)。
[0088] 即，已经接收到HI消息的GGSN对包括在HI消息中的nCoA执行DAD。作为DAD的结果，如果确定nCoA是对应子网中的唯一地址，则GGSN将移动终端的nCoA存储在代理邻居缓存(proxy neighbor cache)中，并且形成与接入路由器的隧道。
[0089] 以上已经描述了GGSN形成与接入路由器的隧道。然而，已经接收到HACK消息的接入路由器可以建立与GGSN的隧道。
[0090] 通过步骤S318已经接收到HACK消息的接入路由器通知移动终端作为DAD的结果已经完成了隧道建立，并准备好使用快速绑定确认(FBAck)消息进行快速切换(S320)。
[0091] 如果如上所述建立了接入路由器与GGSN之间的隧道，则接入路由器将指向pCoA的整个分组用隧道传输到nCoA。因而，用隧道传输的数据通过GGSN被发送到移动终端。
[0092] 进一步地，通过步骤S314已经接收到RAB建立消息的移动终端响应于RAB建立消息而建立到无线网络控制器的链路，并将RAB建立完成消息发送到无线网络控制器(S322)。
[0093] 通过步骤S322已经接收到RAB建立完成消息的无线网络控制器将包括LLA(其包含在RAB建立完成消息中)的RAB分配确认消息发送到SGSN(S324)。
[0094] 响应于此，SGSN将包括LLA的创建PDP上下文请求消息发送到GGSN，以建立与GGSN的会话(S326)。如果响应于创建PDP上下文请求消息从GGSN接收到创建PDP上下文确认消息(S328)，则SGSN将激活PDP上下文建立完成消息发送到移动终端(S330)。
[0095] 换句话说，SGSN使用包括在激活PDP上下文请求消息中的待接入网络的信息来证实GGSN的IP地址，以将其本身PDP上下文与GGSN的PDP上下文连接在一起。
[0096] SGSN随后将包括LLA的创建PDP上下文请求消息发送到经过证实的GGSN的IP地址，并根据从那里的确认来检查PDP上下文的连接。
[0097] 接着，SGSN将激活PDP上下文建立完成消息发送到移动终端，以检查PDP上下文的连接。
[0098] SGSN通过检查移动终端的LLA识别出当前终端已经接入了TD-SCDMA网络，随后它准备将从先前网络接收的数据传送到移动终端。
[0099] 通过步骤S330已经接收到激活PDP上下文建立完成消息的移动终端从GGSN接收由接入路由器转发的数据分组(S332)。
[0100] 图4是示出根据本发明第二实施方式的、处理从第一移动通信网络到TD-SCDMA网络的快速切换的方法的操作流程图。
[0101] 在下文中，第一移动通信网络可以是WCDMA、WIMAX、TD-SCDMA、WLAN等中的一种。
[0102] 参照图4，当移动终端从第一移动通信网络的通信区域移动到TD-SCDMA网络的通信区域时，移动终端从无线网络控制器接收到指示出移动终端将移动到TD-SCDMA网络并且包括L2信息和L3信息的测量报告消息(S400)。
[0103] 在执行步骤S400之后，移动终端将包括待接入网络的信息的激活PDP上下文请求消息发送到SGSN，以建立与TD-SCDMA网络的SGSN的会话(S402)。
[0104] 已经接收到激活PDP上下文请求消息的SGSN将RAB分配请求消息发送到无线网络控制器，以建立到移动终端的无线链路(S404)。
[0105] 因此，无线网络控制器根据RAB分配请求消息重新配置与基站的无线链路(S406)，并将RAB建立消息发送到移动终端(S408)。换句话说，如果从SGSN接收到RAB分配请求消息，则无线网络控制器将无线链路重新配置消息发送到基站。如果从基站接收到无线链路重新配置就绪消息，则无线网络控制器将无线链路重新配置执行消息发送到基站。
[0106] 接着，无线网络控制器将无线承载建立(RAB建立)消息发送到移动终端。
[0107] 已经接收到RAB建立消息的移动终端响应于RAB建立消息而建立到无线网络控制器的无线链路，并将RAB建立完成消息发送到无线网络控制器(S410)。这里，RAB建立完成消息包括基于包括在测量报告消息中的L3信息在切换之后创建的新IP地址(nCoA)。
[0108] 如上所述，移动终端将RAB建立完成消息与移动终端的nCoA一起发送到无线网络控制器，从而可以预先处理快速切换的快速邻居通告(FNA)过程。因而，可以减少切换延迟时间。
[0109] 通过步骤S410从移动终端已经接收到RAB建立完成消息的无线网络控制器，将包括nCoA(其包括在RAB建立完成消息中)的RAB分配确认消息发送到SGSN(S412)。
[0110] 响应于此，SGSN将包括nCoA的创建PDP上下文请求消息发送到GGSN，以建立与GGSN的会话(S414)。
[0111] 换句话说，SGSN使用包括在激活PDP上下文请求消息中的待接入网络的信息来证实创建PDP上下文请求消息将被发送到的GGSN的IP地址，以将其本身PDP上下文与GGSN的PDP上下文连接在一起。
[0112] SGSN随后将包括nCoA的创建PDP上下文请求消息发送到与经过证实的IP地址相对应的GGSN。
[0113] 接着，GGSN将包括nCoA的FBU消息发送到接入路由器，以基于包括在创建PDP上下文请求消息中的nCoA来建立与接入路由器的隧道(S416)。
[0114] 接入路由器检查包括在FBU消息中的nCoA，以检查是否已经建立了隧道。作为检查的结果，如果尚未建立隧道，则接入路由器基于nCoA建立与GGSN的隧道，并将指示出已经完成了隧道建立并已经准备进行快速切换的快速绑定确认(FBAck)消息发送到GGSN(S418)。
[0115] 如果如上所述已经建立了接入路由器与GGSN之间的隧道，则接入路由器将指向pCoA的整个分组用隧道传输到nCoA。响应于此，用隧道传输的数据通过GGSN被发送到移动终端。
[0116] 在执行步骤S418之后，GGSN创建了创建PDP上下文确认消息并且将其发送到SGSN(S420)。SGSN将激活PDP上下文建立完成消息发送到移动终端(S422)。
[0117] GGSN通过创建PDP上下文确认消息来检查PDP上下文的连接。
[0118] 通过步骤S422已经接收到激活PDP上下文建立完成消息的移动终端从GGSN接收由接入路由器转发的数据分组(S424、S426)。即，移动终端的数据通过创建的隧道被转发并传送到TD-SCDMA网络的GGSN。
[0119] 图5是示出根据本发明第三实施方式的、处理从第一移动通信网络到TD-SCDMA网络的快速切换的方法的操作流程图。
[0120] 在下文中，第一移动通信网络可以是WCDMA、WIMAX、TD-SCDMA、WLAN等中的一种。
[0121] 参照图5，当移动终端从第一移动通信网络的通信区域移动到TD-SCDMA网络的通信区域时，移动终端从无线网络控制器接收指示出移动终端将移动到TD-SCDMA网络并包括L2信息和L3信息的测量报告消息(S500)。
[0122] 在执行步骤S500之后，移动终端将包括待接入网络的信息的激活PDP上下文请求消息发送到SGSN，以建立与TD-SCDMA网络的SGSN的会话(S502)。
[0123] 已经接收到激活PDP上下文请求消息的SGSN建立与移动终端的RAB(S504)，建立与GGSN的PDP上下文(S506)，并将激活PDP上下文建立完成消息发送到移动终端(S508)。
[0124] 已经接收到激活PDP上下文建立完成消息的移动终端将包括其本身nCoA的绑定更新消息发送到HA(S510)。这里，nCoA是要在切换之后使用的新IP地址，并且由移动终端基于包括在测量报告消息中的L3信息而创建。
[0125] 移动终端将绑定更新消息发送到HA，以绑定pCoA和nCoA。
[0126] 在执行步骤S510之后，HA将移动终端的nCoA注册到其自身，并将绑定更新ACK消息发送到移动终端(S512)。HA将对其提供的分组用隧道传输/路由到移动终端。
[0127] 响应于此，移动终端接收通过HA提供的数据分组(S514)。
[0128] 即，移动终端在根据移动IP的过程而交换绑定更新ACK消息的同时执行到新区域的切换过程，并通过HA、GGSN、SGSN、无线网络控制器和基站接收新分组数据。
[0129] 图6是更详细地示出根据本发明第三实施方式的、处理从第一移动通信网络到TD-SCDMA网络的快速切换的方法的操作流程图。
[0130] 参照图6，当移动终端从第一移动通信网络的通信区域移动到TD-SCDMA网络的通信区域时，移动终端从无线网络控制器接收指示出移动终端将移动到TD-SCDMA网络并包括L2信息和L3信息的测量报告消息(S600)。
[0131] 在执行步骤S600之后，移动终端将包括待接入网络的信息的激活PDP上下文请求消息发送到SGSN，从而建立与TD-SCDMA网络的SGSN的会话(S602)。
[0132] 已经接收到激活PDP上下文请求消息的SGSN将RAB分配请求消息发送到无线网络控制器(S604)。
[0133] 响应于此，无线网络控制器根据RAB分配请求消息将无线链路重新配置(RLR)消息发送到基站(S606)。如果从基站接收到无线链路重新配置(RLR)就绪消息(S608)，则无线网络控制器将RLR执行消息发送到基站(S610)。
[0134] 接着，无线网络控制器将RAB建立消息发送到移动终端(S612)。如果从移动终端接收到RAB建立完成消息(S614)，则无线网络控制器将RAB分配确认消息发送到SGSN(S616)。
[0135] 响应于此，SGSN将创建PDP上下文请求消息发送到GGSN，从而建立与GGSN的会话(S618)。如果从GGSN接收到PDP上下文确认消息(S620)，则SGSN将激活PDP上下文建立完成消息发送到移动终端(S622)。
[0136] 即，SGSN将创建PDP上下文请求消息发送到GGSN，以将其本身的PDP上下文和GGSN的PDP上下文连接在一起，并根据来自GGSN的确认而证实PDP上下文的连接。接着，SGSN将激活PDP上下文建立完成消息发送到移动终端，以检查PDP上下文的连接。
[0137] 已经接收到激活PDP上下文建立完成消息的移动终端将包括其本身nCoA的绑定更新消息发送到HA(S624)。这里，nCoA是要在切换之后使用的新IP地址，并且基于包括在测量报告消息中的L3信息而被创建。
[0138] 在执行步骤S624之后，HA将移动终端的nCoA注册到其自身，并将绑定更新ACK消息发送到移动终端(S626)。这里，HA基于包括在绑定更新消息中的nCoA建立与接入路由器的隧道，并将对其提供的分组用隧道传输/路由到移动终端。
[0139] 因而，移动终端接收通过HA提供的数据分组(S628)。
[0140] 如上所述，本发明可以提供一种用于在不同网络之间快速切换移动IP的方法和系统，其中通过链路层(L2)与网络层(L3)之间的优化可以有效执行TD-SCDMA网络和与TD-SCDMA网络不同的网络之间的切换。
[0141] 进一步地，本发明可以提供一种用于在不同网络之间快速切换移动IP的方法和系统，其中通过在每层基础上最小化冗余消息可以最小化切换时间和分组丢失。
[0142] 进一步地，本发明可以提供一种用于在不同网络之间快速切换IP的方法和系统，其中通过使用L2消息和L3消息来优化层之间的切换，可以基于移动IP服务向用户提供无缝移动。
[0143] 如上所述，由于在不同网络之间执行有效切换，因此用于在不同网络之间快速切换移动IP的方法和系统适于可以基于移动IP服务向用户提供无缝移动的技术。
[0144] 本领域技术人员能够以其他的具体形式实现本发明，而不改变本发明的技术精神和必要特征。将会理解的是，从所有方面来说，上述实施方式应当被解释为是说明性的和受限的。本发明的范围由所附权利要求限定而不是由详细的描述限定。因此，将会理解的是，本发明应当被解释为涵盖了从所附权利要求及其等同物中引申出的所有修改和变型。
