專利名稱：組合移動(dòng)ip系統(tǒng)及使用該系統(tǒng)管理移動(dòng)性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信系統(tǒng)，尤其涉及在移動(dòng)通信系統(tǒng)內(nèi)管理移動(dòng)IP終端的位置和/或運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)和方法。
與此相反，蜂窩網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性管理比在互聯(lián)網(wǎng)上要容易，原因在于蜂窩網(wǎng)絡(luò)是集中系統(tǒng)。蜂窩網(wǎng)絡(luò)中，移動(dòng)性管理通過以下兩種方案執(zhí)行位置更新和尋呼。另一方面，傳統(tǒng)移動(dòng)IP僅使用注冊。這產(chǎn)生了更多的差別。例如，傳統(tǒng)移動(dòng)IP中，注冊的執(zhí)行方式在注冊成本方面不同于蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的位置更新。在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中，在集中的頂端管理級別上進(jìn)行注冊，如MSC(移動(dòng)交換中心)，而傳統(tǒng)移動(dòng)IP是分布在葉節(jié)點(diǎn)(leaf node)處，如HA(本地代理，home agent)和FA(外地代理，foreign agent)。這導(dǎo)致注冊成本大為增加。
傳統(tǒng)移動(dòng)IP系統(tǒng)在其他方面與蜂窩系統(tǒng)也不相同。例如，傳統(tǒng)移動(dòng)IP中的本地網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于蜂窩網(wǎng)絡(luò)。因此，若假設(shè)傳統(tǒng)移動(dòng)IP和蜂窩網(wǎng)絡(luò)具有相同的移動(dòng)率(mobility rate)，移動(dòng)IP中從本地網(wǎng)絡(luò)向外地網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移的概率高于蜂窩網(wǎng)絡(luò)。這可以通過下文更清楚地理解。


圖1顯示了跟蹤移動(dòng)IP終端位置的傳統(tǒng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)包括本地網(wǎng)絡(luò)1，其中有移動(dòng)IP終端的本地代理(如服務(wù)器)；多個(gè)外地網(wǎng)絡(luò)2，各含有用于管理與相關(guān)覆蓋區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)(MN)間的通信的外地代理(FA)。
這種系統(tǒng)中，當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)從本地網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)到外地網(wǎng)絡(luò)FA2中時(shí)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在其外地代理處注冊其位置，然后，外地代理沿信號路徑發(fā)送信息，以在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的本地代理處注冊移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的位置。當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在外地代理之間移動(dòng)時(shí)，如從外地網(wǎng)絡(luò)FA1移動(dòng)到FA3，或從FA3移動(dòng)到FA4，上述也成立。這種方案的結(jié)果是外地網(wǎng)絡(luò)的注冊成本是本地網(wǎng)絡(luò)的兩倍。此外，若外地代理和本地代理相距遙遠(yuǎn)，則移動(dòng)IP的注冊成本大大增加。
傳統(tǒng)移動(dòng)IP和蜂窩網(wǎng)絡(luò)在交換消息方面也不相同。傳統(tǒng)移動(dòng)IP中，當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)離開本地網(wǎng)絡(luò)時(shí)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)通過其本地代理，經(jīng)外地代理而從相應(yīng)節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)，而移動(dòng)節(jié)點(diǎn)直接向相應(yīng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。因此，傳統(tǒng)移動(dòng)IP中的消息交換不對稱。然而，蜂窩網(wǎng)絡(luò)中，路徑上的消息交換對稱，同時(shí)發(fā)送和接收消息。
考慮到上述比較，很明顯，傳統(tǒng)移動(dòng)IP系統(tǒng)的效率和成本已經(jīng)被證明次于蜂窩網(wǎng)絡(luò)。因此需要管理IP終端的位置和/或運(yùn)動(dòng)的改良的系統(tǒng)和方法，尤其需要與傳統(tǒng)移動(dòng)IP系統(tǒng)的成本相比能夠更加有效使用的系統(tǒng)和方法，其在可比環(huán)境中的性能水平接近或等于蜂窩網(wǎng)絡(luò)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種通過進(jìn)行注冊和最少尋呼方案而管理移動(dòng)IP終端移動(dòng)性的系統(tǒng)和方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種組合系統(tǒng)和管理IP終端移動(dòng)性的方法，該方法能夠減少發(fā)送和接收數(shù)據(jù)信號的成本。
為達(dá)到上述和其他目的和優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)其中一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明提供了一種組合移動(dòng)IP系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括具有與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)相互通信的主服務(wù)器的本地代理，以及在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)與本地代理之間轉(zhuǎn)發(fā)相互通信的外地代理，其中外地代理包括至少一個(gè)區(qū)域(regional area)，該區(qū)域由至少一個(gè)與本地代理相互通信的控制外地代理和至少一個(gè)與控制外地代理相互通信的尋呼外地代理構(gòu)成。
優(yōu)選地，區(qū)域的控制和尋呼外地代理構(gòu)成了上和下分級結(jié)構(gòu)，其中控制外地代理是尋呼外地代理的上層，而尋呼外地代理是控制外地代理的下層。
優(yōu)選地，尋呼外地代理轉(zhuǎn)發(fā)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)與控制外地代理之間的相互通信，控制外地代理轉(zhuǎn)發(fā)尋呼外地代理與本地代理之間的相互通信。
優(yōu)選地，區(qū)域可劃分為至少一個(gè)尋呼區(qū)域，尋呼區(qū)域由具有控制和尋呼外地代理的IP地址的尋呼區(qū)域標(biāo)識擴(kuò)展來標(biāo)識。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，組合移動(dòng)IP系統(tǒng)包括本地代理和外地代理，本地代理含有與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)相互通信的主服務(wù)器，外地代理含有至少一個(gè)控制外地代理和至少一個(gè)尋呼外地代理，以在移動(dòng)終端和本地代理之間轉(zhuǎn)發(fā)相互通信。使用該組合移動(dòng)IP系統(tǒng)管理移動(dòng)性的方法包括以下步驟本地代理向控制外地代理發(fā)送數(shù)據(jù)分組，控制外地代理向?qū)ず敉獾卮碚埱髮ず簦瑢ず敉獾卮硐蛞苿?dòng)節(jié)點(diǎn)請求尋呼，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)向?qū)ず敉獾卮戆l(fā)送尋呼回復(fù)，尋呼外地代理向控制外地代理請求本地注冊，控制外地代理向?qū)ず敉獾卮戆l(fā)送本地注冊回復(fù)，尋呼外地代理向控制外地代理發(fā)送尋呼回復(fù)。
優(yōu)選地，在控制外地代理向?qū)ず敉獾卮碚埱髮ず舻牟襟E中，控制外地代理向?qū)儆诳刂仆獾卮淼囊粋€(gè)區(qū)域的所有尋呼外地代理請求尋呼。
優(yōu)選地，在尋呼外地代理向移動(dòng)節(jié)點(diǎn)請求尋呼的步驟中，尋呼外地代理從尋呼外地代理的訪客列表中搜索移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的本地地址，并且只有具有移動(dòng)節(jié)點(diǎn)本地地址的尋呼外地代理向相應(yīng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送尋呼請求。
在本發(fā)明的更進(jìn)一步的方面，一種使用組合移動(dòng)IP系統(tǒng)管理移動(dòng)性的方法包括以下步驟移動(dòng)節(jié)點(diǎn)從本地網(wǎng)絡(luò)向外地網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)或從一個(gè)區(qū)域移動(dòng)到另一個(gè)區(qū)域，從移動(dòng)節(jié)點(diǎn)向?qū)ず敉獾卮戆l(fā)送全球注冊請求，尋呼外地代理向控制外地代理發(fā)送全球注冊請求，控制外地代理向本地代理發(fā)送全球注冊請求，本地代理向控制外地代理發(fā)送全球注冊回復(fù)，以及尋呼外地代理向移動(dòng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送全球注冊回復(fù)。
在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在外地代理的同一區(qū)域中在從一個(gè)尋呼區(qū)域移動(dòng)到另一個(gè)尋呼區(qū)域的情況下，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)向?qū)ず敉獾卮戆l(fā)送區(qū)域注冊請求，尋呼外地代理向控制外地代理發(fā)送區(qū)域注冊請求，控制外地代理向?qū)ず敉獾卮戆l(fā)送區(qū)域注冊回復(fù)，以及尋呼外地代理向移動(dòng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送區(qū)域注冊回復(fù)。
這種情況下，移動(dòng)中的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)處于活動(dòng)模式。而且，在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)從一個(gè)尋呼區(qū)域移動(dòng)到另一個(gè)尋呼區(qū)域的情況下，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)向?qū)ず敉獾卮戆l(fā)送本地注冊請求，尋呼外地代理向移動(dòng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送本地注冊回復(fù)。這種情況下，移動(dòng)中的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)處于空閑模式。上述的本發(fā)明能夠在移動(dòng)IP環(huán)境中有效地管理移動(dòng)性，因而能夠優(yōu)化數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的信令成本。
優(yōu)選實(shí)施例說明根據(jù)本發(fā)明，組合移動(dòng)IP系統(tǒng)的構(gòu)造如下。首先，系統(tǒng)由多層注冊協(xié)議/結(jié)構(gòu)構(gòu)成。為降低復(fù)雜程度，雙層等級/結(jié)構(gòu)比較優(yōu)越，因此，下面描述這種情況。但是，技術(shù)人員可以理解這種雙層的實(shí)施例僅用來做解釋，因此，不應(yīng)認(rèn)為限制本發(fā)明。例如，若需要，為滿足特定用途的需要，本發(fā)明可由三、四或更多管理層構(gòu)成。
第二，本發(fā)明的系統(tǒng)使用尋呼和注冊來實(shí)現(xiàn)移動(dòng)性管理，如所有的外地代理使用尋呼和注冊機(jī)制跟蹤移動(dòng)IP終端的位置/運(yùn)動(dòng)。
第三，本發(fā)明的系統(tǒng)對蜂窩形狀沒有限制。尤其是，蜂窩形狀不預(yù)定為任何特定的拓?fù)洳季?，而可以是?shí)際網(wǎng)絡(luò)的任意形狀。
根據(jù)滿足上述三個(gè)特征的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，圖2顯示了組合移動(dòng)IP系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)中，移動(dòng)IP環(huán)境被分為本地網(wǎng)絡(luò)(HN)10和一個(gè)或多個(gè)外地網(wǎng)絡(luò)(FN)20。本地網(wǎng)絡(luò)中，本地代理(HA)具有與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)(MN)相互通信并管理本地網(wǎng)絡(luò)的主服務(wù)器。外地代理(FA)位于外地網(wǎng)絡(luò)中，執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)與本地代理間的相互通信并管理外地網(wǎng)絡(luò)的功能。
每個(gè)外地代理可分為至少一個(gè)上層和一個(gè)下層，以提供高效的移動(dòng)性管理。外地代理管理各個(gè)區(qū)域RA1和RA2內(nèi)的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的通信。每個(gè)區(qū)域由至少一個(gè)與本地代理相互無線通信的控制外地代理(CFA)和至少一個(gè)與控制外地代理相互無線通信的尋呼外地代理(PFA)構(gòu)成?？刂仆獾卮砜煽醋魇窍鄬τ趯ず敉獾卮淼纳蠈樱?，尋呼外地代理可看作是控制外地代理的下層。
每個(gè)尋呼外地代理執(zhí)行的功能包括轉(zhuǎn)發(fā)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)和控制外地代理之間的相互無線通信。控制外地代理轉(zhuǎn)發(fā)尋呼外地代理與本地代理之間的相互無線通信。
該實(shí)施例中，位于一個(gè)區(qū)域(RA1)中的控制和尋呼外地代理不與另一個(gè)區(qū)域中的控制和尋呼外地代理進(jìn)行相互無線通信。而是，每個(gè)尋呼外地代理管理各個(gè)尋呼區(qū)域，以與蜂窩網(wǎng)絡(luò)內(nèi)基站(BS)相似的方式執(zhí)行尋呼功能，只是由本發(fā)明的尋呼外地代理執(zhí)行這種移動(dòng)IP終端的功能。控制外地代理管理該區(qū)域內(nèi)由一個(gè)或多個(gè)尋呼外地代理執(zhí)行的尋呼功能。因此，控制外地代理以與蜂窩網(wǎng)絡(luò)中基站控制器(BSC)相似的方式執(zhí)行管理功能，只是由移動(dòng)IP終端執(zhí)行這種功能。
下面解釋本發(fā)明的系統(tǒng)中移動(dòng)IP終端位置和/或運(yùn)動(dòng)管理方法。如圖2所示，若移動(dòng)節(jié)點(diǎn)位于其本地網(wǎng)絡(luò)，則該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)以與傳統(tǒng)移動(dòng)IP相似的方式操作。但是，若移動(dòng)節(jié)點(diǎn)離開其本地網(wǎng)絡(luò)，則該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)必須向該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)入?yún)^(qū)域內(nèi)的尋呼外地代理(PFA)注冊其位置信息。然后，尋呼外地代理使用控制外地代理(CFA)注冊該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的位置信息。接著，控制外地代理向移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的本地代理發(fā)送移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的位置信息。
當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)通過尋呼和控制外地代理注冊了其位置信息后，若移動(dòng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)入尋呼外地代理的區(qū)域后移動(dòng)節(jié)點(diǎn)處于活動(dòng)模式，則尋呼和控制外地代理設(shè)定定時(shí)器。若到時(shí)間后移動(dòng)節(jié)點(diǎn)仍然有數(shù)據(jù)需要發(fā)送或接收，則該活動(dòng)模式定時(shí)器周期將被延長。但是，若移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在特定時(shí)段后沒有發(fā)送或接收數(shù)據(jù)，激活的定時(shí)器將超時(shí)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)將轉(zhuǎn)換為空閑模式。
使用控制外地代理注冊移動(dòng)IP終端的位置信息是有條件的。若移動(dòng)節(jié)點(diǎn)處于活動(dòng)模式，并移動(dòng)到了外地代理，則移動(dòng)節(jié)點(diǎn)通過相應(yīng)區(qū)域的尋呼外地代理注冊其位置信息，且尋呼外地代理向相應(yīng)區(qū)域的控制外地代理注冊移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的位置信息。若移動(dòng)節(jié)點(diǎn)處于空閑模式，并移動(dòng)到了外地代理，則該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)僅向相應(yīng)區(qū)域的尋呼外地代理注冊其位置信息。這種情況下，尋呼外地代理不需要向相應(yīng)區(qū)域的控制外地代理注冊移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的位置信息。
由于移動(dòng)節(jié)點(diǎn)和尋呼外地代理相互接近，注冊成本可以忽略。由于注冊是本地行為，數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的信令成本將不會(huì)影響移動(dòng)IP系統(tǒng)。
若移動(dòng)節(jié)點(diǎn)離開其控制外地代理，則該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)必須在其新的控制外地代理上注冊。然后，該控制外地代理把移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的位置信息通知給移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的本地代理。
移動(dòng)節(jié)點(diǎn)處于空閑模式時(shí)，若需要接收數(shù)據(jù)，則控制外地代理向其尋呼外地代理發(fā)送尋呼請求。尋呼外地代理搜索其訪客列表，然后，若在訪客列表中找到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的本地地址，則向其尋呼區(qū)域廣播尋呼請求。另一方面，若尋呼外地代理在訪客列表中沒有找到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的本地地址，則尋呼外地代理假設(shè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)沒有處于其尋呼區(qū)域內(nèi)，也不向其尋呼區(qū)域發(fā)送尋呼請求。這樣，在橋接控制外地代理和尋呼外地代理時(shí)，使用組合IP系統(tǒng)中的尋呼。
若控制外地代理尋呼了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，則尋呼廣播是壓倒性的。若移動(dòng)時(shí)尋呼外地代理向其控制外地代理進(jìn)行注冊，則注冊成本將非常可觀。因此，為提供經(jīng)濟(jì)的解決方案，以與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相比減少尋呼和注冊業(yè)務(wù)量的方式使用本發(fā)明的組合移動(dòng)IP系統(tǒng)，因此，大大減少了總信令成本。
圖3到圖7解釋了本發(fā)明的組合移動(dòng)IP系統(tǒng)管理移動(dòng)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性的方法，需要指出的是，為進(jìn)行移動(dòng)性管理，本發(fā)明根據(jù)移動(dòng)IP環(huán)境把尋呼和注冊巧妙地組合在一起。然而，為解釋方便，下面將分開解釋尋呼和注冊。尋呼圖3顯示了本發(fā)明可能使用的一種尋呼區(qū)域標(biāo)識擴(kuò)展分組，圖4顯示了本發(fā)明的執(zhí)行尋呼注冊時(shí)的呼叫流程。本發(fā)明的尋呼區(qū)域(PA)可由其控制和尋呼外地代理的IP地址進(jìn)行標(biāo)識。因此，尋呼區(qū)域標(biāo)識(PAI)分組可包括控制和尋呼外地代理的IP地址。尋呼區(qū)域標(biāo)識僅可標(biāo)識特定區(qū)域中的尋呼區(qū)域。這種情況下，使用少量帶寬來識別各個(gè)尋呼區(qū)域。
尋呼區(qū)域標(biāo)識可通過代理廣告和尋呼區(qū)域標(biāo)識擴(kuò)展一起發(fā)布，如圖3所示。因此，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)接收代理廣告，檢測其尋呼區(qū)域。
如圖4所示，本地代理向控制外地代理發(fā)送數(shù)據(jù)分組，數(shù)據(jù)分組將被發(fā)送到空閑模式中的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)。接著，控制外地代理向其區(qū)域內(nèi)的所有尋呼外地代理發(fā)送尋呼請求。但是，所有尋呼外地代理不向其移動(dòng)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)尋呼請求。而是，在向其移動(dòng)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)尋呼請求之前，尋呼外地代理搜索其訪客列表，尋找處于空閑模式的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)。只有具有移動(dòng)節(jié)點(diǎn)本地地址的尋呼外地代理向其尋呼區(qū)域發(fā)送尋呼請求。
當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在尋呼請求中找到其本地地址時(shí)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)向其尋呼外地代理發(fā)送尋呼回復(fù)。并且，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)把模式轉(zhuǎn)換為激活模式，啟動(dòng)活動(dòng)定時(shí)器。
當(dāng)尋呼外地代理從移動(dòng)節(jié)點(diǎn)接收到尋呼回復(fù)后，尋呼外地代理向其控制外地代理發(fā)送區(qū)域注冊請求?？刂仆獾卮硐蚱鋵ず敉獾卮戆l(fā)送區(qū)域注冊回復(fù)，且尋呼外地代理向其控制外地代理發(fā)送尋呼回復(fù)。注冊圖5顯示了根據(jù)本發(fā)明，執(zhí)行全球注冊操作的呼叫流程。當(dāng)移動(dòng)IP與本地代理相距遙遠(yuǎn)時(shí)，移動(dòng)IP的注冊并不一定導(dǎo)致信號延遲。而且，一旦移動(dòng)節(jié)點(diǎn)從一個(gè)外地代理移動(dòng)到另一個(gè)外地代理，就會(huì)引發(fā)注冊。但是，本發(fā)明的組合IP系統(tǒng)通過控制區(qū)域內(nèi)的控制外地代理而控制注冊。與原有移動(dòng)IP管理系統(tǒng)相比，這導(dǎo)致注冊成本顯著下降。
接收到回復(fù)后，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)和外地代理通過把移動(dòng)節(jié)點(diǎn)設(shè)定為活動(dòng)模式并啟動(dòng)定時(shí)器，而重設(shè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)。此外，注冊步驟涉及注冊請求和回復(fù)。
如圖5所示，當(dāng)有移動(dòng)節(jié)點(diǎn)開始訪問區(qū)域時(shí)，進(jìn)行全球注冊過程。尤其是，當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)從本地代理移動(dòng)到外地代理，或從一個(gè)外地代理移動(dòng)到另一個(gè)外地代理時(shí)，將進(jìn)行全球注冊。
首先，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)(MN)向其尋呼區(qū)域(PA)內(nèi)的尋呼外地代理(PFA)發(fā)送全球注冊請求，且尋呼外地代理向其控制外地代理(CFA)發(fā)送全球注冊請求。
接著，控制外地代理向本地代理(HA)發(fā)送全球注冊請求，且本地代理向控制外地代理發(fā)送全球注冊回復(fù)接受或拒絕該全球注冊請求。
然后，控制外地代理向?qū)ず敉獾卮戆l(fā)送全球注冊回復(fù)，且尋呼外地代理向移動(dòng)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)全球注冊回復(fù)的結(jié)果。
圖6顯示了本發(fā)明的區(qū)域注冊的呼叫流程。當(dāng)處于活動(dòng)模式的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)不改變其區(qū)域而從一個(gè)尋呼區(qū)域移動(dòng)到另一個(gè)尋呼區(qū)域時(shí)，執(zhí)行區(qū)域注冊過程。
首先，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)向其區(qū)域內(nèi)的尋呼外地代理發(fā)送區(qū)域注冊請求，且尋呼外地代理向其控制外地代理轉(zhuǎn)發(fā)區(qū)域注冊請求。接著，控制外地代理向?qū)ず敉獾卮戆l(fā)送區(qū)域注冊回復(fù)，然后，尋呼外地代理向移動(dòng)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)該區(qū)域注冊回復(fù)。
圖7顯示了本發(fā)明的本地注冊呼叫流程。當(dāng)處于空閑模式的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在一個(gè)特定區(qū)域中從一個(gè)尋呼區(qū)域移動(dòng)到另一個(gè)尋呼區(qū)域時(shí)，執(zhí)行本地注冊過程。首先，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)向其尋呼區(qū)域內(nèi)的尋呼外地代理發(fā)送本地注冊請求。尋呼外地代理向移動(dòng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送本地注冊回復(fù)。因此，當(dāng)處于空閑模式的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在尋呼區(qū)域之間移動(dòng)時(shí)，由于移動(dòng)節(jié)點(diǎn)僅在其尋呼外地代理中進(jìn)行注冊，從而簡化了注冊過程。
在本發(fā)明的組合移動(dòng)IP系統(tǒng)中，在下述情況下執(zhí)行注冊過程。
第一，當(dāng)空閑移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在同一區(qū)域(RA)中移動(dòng)到新的尋呼區(qū)域(PA)時(shí)，執(zhí)行本地注冊過程。
第二，當(dāng)活動(dòng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在同一區(qū)域(RA)中移動(dòng)到新的尋呼區(qū)域(PA)時(shí)，執(zhí)行區(qū)域注冊過程。
第三，當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)到新區(qū)域(RA)時(shí)，執(zhí)行全球注冊過程。
第四，當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的生命周期超期后，執(zhí)行注冊。
第五，當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的尋呼或控制外地代理(PFA或CFA)重新啟動(dòng)時(shí)，執(zhí)行注冊。
第六，當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)被尋呼時(shí)，執(zhí)行區(qū)域注冊。
第七，當(dāng)空閑移動(dòng)節(jié)點(diǎn)將要傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，執(zhí)行注冊。
圖8顯示了隨本地代理與外地代理之間距離的不同，本發(fā)明與傳統(tǒng)系統(tǒng)的總信令成本的比較圖。一般而言，傳統(tǒng)移動(dòng)IP中，隨移動(dòng)節(jié)點(diǎn)離本地代理距離的改變，總信令成本受到影響。尤其是，如曲線所示，傳統(tǒng)移動(dòng)IP系統(tǒng)的總信令成本隨本地代理與外地代理距離的增加而線性增加。
與此相反，本發(fā)明的移動(dòng)IP位置管理系統(tǒng)把全球注冊和區(qū)域注冊分開來。所以，當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)處于同一區(qū)域時(shí)，本地代理的注冊成本并不增加。因此，本發(fā)明的信令成本在同一區(qū)域內(nèi)保持為較低的常數(shù)。因此，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)來源于區(qū)分了本地和區(qū)域注冊以及使用尋呼。
圖9顯示了隨本地注冊刷新率的分量不同，本發(fā)明與傳統(tǒng)系統(tǒng)的總信令成本的比較圖。傳統(tǒng)移動(dòng)IP系統(tǒng)中，信令成本因本地注冊刷新率的增加而顯著增加。但是，如圖9所示，本發(fā)明的移動(dòng)IP系統(tǒng)比傳統(tǒng)移動(dòng)IP系統(tǒng)的成本低很多，且保持穩(wěn)定。這種優(yōu)點(diǎn)來源于把移動(dòng)節(jié)點(diǎn)區(qū)分為活動(dòng)模式和空閑模式。
圖10顯示了隨活動(dòng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)比例的增加，本發(fā)明與傳統(tǒng)系統(tǒng)的總信令成本的比較圖。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于把移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的使用狀態(tài)區(qū)分為活動(dòng)和空閑模式，因此，與不區(qū)分模式的傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，本發(fā)明減少了總信令成本。
圖11顯示了隨尋呼成本(Cp)/注冊成本(Cr)的比值的變化，本發(fā)明與傳統(tǒng)系統(tǒng)的總信令成本的比較圖。如圖所示，根據(jù)尋呼成本(Cp)/注冊成本(Cr)，與傳統(tǒng)IP系統(tǒng)相比，本發(fā)明大大減少了總信令成本。
總而言之，本發(fā)明的組合系統(tǒng)和方法通過使用注冊和最少的尋呼，有效地管理了IP終端的移動(dòng)性。所以，本發(fā)明不僅適用于宏觀和微觀移動(dòng)性應(yīng)用，也適用于管理處于空閑和活動(dòng)模式的終端。這樣，與傳統(tǒng)移動(dòng)IP系統(tǒng)相比，數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的信令成本可顯著改善。
上述實(shí)施例和優(yōu)點(diǎn)僅僅是示例性的，并不構(gòu)建來限制本發(fā)明。本發(fā)明可以容易地應(yīng)用于其它類型的裝置。本發(fā)明的描述旨在說明，不限制權(quán)利要求的范圍。很顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行許多替換、修改和變化。權(quán)利要求書中，裝置加功能的語句旨在涵蓋執(zhí)行所述功能的結(jié)構(gòu)，其不僅是結(jié)構(gòu)等同的，也包括等同的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種管理移動(dòng)IP系統(tǒng)的系統(tǒng)，包括外地代理；以及第一尋呼代理，其注冊由外地代理管理的服務(wù)區(qū)域的第一尋呼區(qū)域中的移動(dòng)IP終端的位置信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，第一尋呼代理向移動(dòng)IP終端發(fā)送尋呼信號，以使移動(dòng)IP終端從空閑模式轉(zhuǎn)換為活動(dòng)模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括第二尋呼代理，其注冊所述服務(wù)區(qū)域的第二尋呼區(qū)域中的移動(dòng)IP終端的位置信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，僅當(dāng)滿足一定條件時(shí)，第二尋呼代理才向外地代理傳輸位置信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述條件是移動(dòng)IP終端處于活動(dòng)模式。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)移動(dòng)IP終端處于空閑模式時(shí)，第二尋呼代理不向外地代理傳輸位置信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)移動(dòng)IP終端處于活動(dòng)模式時(shí)，第一尋呼代理向外地代理傳輸位置信息，若移動(dòng)IP終端處于空閑模式，則不向外地代理傳輸位置信息。
8.一種在通信系統(tǒng)中管理移動(dòng)IP終端的運(yùn)動(dòng)的方法，所述系統(tǒng)包括管理第一服務(wù)區(qū)域中通信的第一代理和管理第二服務(wù)區(qū)域中通信的第二代理，移動(dòng)IP終端在第一服務(wù)區(qū)域中具有本地IP地址，所述方法包括檢測移動(dòng)IP終端是否進(jìn)入了第二服務(wù)區(qū)域中的第一尋呼區(qū)域；向管理第一尋呼區(qū)域中通信的尋呼代理注冊表明移動(dòng)IP終端位置的信息；以及從尋呼代理向第二代理傳輸所述位置信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括從第二代理向第一代理傳輸所述位置信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括檢測移動(dòng)IP終端是否進(jìn)入了對應(yīng)于第二服務(wù)區(qū)域內(nèi)第二尋呼區(qū)域的新位置；以及向管理第二尋呼區(qū)域中通信的尋呼代理注冊新位置信息。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括僅當(dāng)滿足至少一個(gè)條件時(shí)，向第二代理傳輸新位置信息。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中的條件基于移動(dòng)IP終端進(jìn)入第二尋呼區(qū)域時(shí)移動(dòng)IP終端的操作模式。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括僅當(dāng)移動(dòng)IP終端進(jìn)入第二尋呼區(qū)域時(shí)移動(dòng)IP終端處于活動(dòng)模式，才向第二代理傳輸新位置信息。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括若移動(dòng)IP終端進(jìn)入第二尋呼區(qū)域時(shí)，移動(dòng)IP終端處于空閑模式，則不向第二代理傳輸新位置信息。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括從尋呼代理向移動(dòng)IP終端傳輸信息，所述信息包括尋呼代理的IP地址和第二代理的IP地址。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括根據(jù)尋呼代理的IP地址和第二代理的IP地址，從移動(dòng)IP終端向第一代理路由分組信息。
17.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，當(dāng)尋呼代理和第二代理中的至少一個(gè)被重啟動(dòng)時(shí)，執(zhí)行注冊和傳輸步驟。
18.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，當(dāng)移動(dòng)IP終端的生命周期結(jié)束時(shí)，至少執(zhí)行所述的注冊步驟。
19.一種在通信系統(tǒng)中管理移動(dòng)IP終端的運(yùn)動(dòng)的方法，所述系統(tǒng)包括管理第一服務(wù)區(qū)域中通信的第一代理，和管理第二服務(wù)區(qū)域中通信的第二代理，移動(dòng)IP終端具有在第二服務(wù)區(qū)域中注冊的本地IP地址，所述方法包括(a)檢測移動(dòng)IP終端是否進(jìn)入了第二服務(wù)區(qū)域中多個(gè)尋呼區(qū)域中的一個(gè)，所述多個(gè)尋呼區(qū)域分別由多個(gè)尋呼代理進(jìn)行管理；(b)向所述多個(gè)尋呼代理廣播尋呼請求；(c)確定移動(dòng)IP終端的地址是否已經(jīng)在任何一個(gè)尋呼代理中注冊；以及(d)向移動(dòng)IP終端傳輸尋呼請求，所述尋呼請求僅傳輸自注冊了移動(dòng)IP地址的尋呼代理，其中當(dāng)移動(dòng)IP終端處于空閑模式時(shí)，執(zhí)行所述步驟(b)-(d)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括當(dāng)移動(dòng)終端接收到步驟(d)中傳輸?shù)膶ず粽埱髸r(shí)，把移動(dòng)IP終端從空閑模式轉(zhuǎn)換為活動(dòng)模式。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，還包括通過第二代理和傳輸尋呼請求的尋呼代理，從第一代理向移動(dòng)終端傳輸數(shù)據(jù)。
22.一種管理移動(dòng)IP終端的運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)，包括管理第一服務(wù)區(qū)域中通信的第一代理；以及向第一服務(wù)區(qū)域中的第一尋呼區(qū)域傳輸尋呼信號的第二代理，所述第二代理注冊指示第一尋呼區(qū)域中移動(dòng)IP終端位置的信息，并向第一代理傳輸所述位置信息，所述移動(dòng)IP終端具有一個(gè)本地地址，所述本地地址是在管理第二服務(wù)區(qū)域中通信的代理中注冊的。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中第一代理向所述管理第二服務(wù)區(qū)域中通信的代理傳輸位置信息。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，還包括在第一服務(wù)區(qū)域中的第二尋呼區(qū)域中傳輸尋呼信號的第三代理，其中，當(dāng)移動(dòng)IP終端從第一尋呼區(qū)域移動(dòng)到第二尋呼區(qū)域時(shí)，第三代理在第二尋呼區(qū)域中注冊移動(dòng)IP終端。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中第三代理根據(jù)至少一個(gè)條件，傳輸表示向第一代理注冊了第二尋呼區(qū)域中移動(dòng)IP終端的信息。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中的條件是根據(jù)移動(dòng)IP終端進(jìn)入第二尋呼區(qū)域時(shí)移動(dòng)IP終端的操作模式。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其中，僅當(dāng)移動(dòng)IP終端進(jìn)入第二尋呼區(qū)域時(shí)移動(dòng)IP終端處于活動(dòng)模式，第三代理才向第一代理傳輸所述信息。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其中，如果移動(dòng)IP終端進(jìn)入第二尋呼區(qū)域時(shí)移動(dòng)IP終端處于空閑模式，則第三代理不向第一代理傳輸所述信息。
29.根據(jù)權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中，第二代理向移動(dòng)IP終端傳輸包含第二代理的IP地址和第一代理的IP地址的信息。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的系統(tǒng)，其中，移動(dòng)終端根據(jù)第一代理的IP地址和第二代理的IP地址向所述管理第二服務(wù)區(qū)域中通信的代理傳輸分組信息。
31.一種信號，包括表示管理第一服務(wù)區(qū)域中移動(dòng)IP通信的控制代理的IP地址的第一信息；以及表示在第一服務(wù)區(qū)域中包含的尋呼區(qū)域中執(zhí)行尋呼功能的尋呼代理的IP地址的第二信息。
32.一種移動(dòng)IP終端，包括傳輸分組的傳輸單元，所述分組包括(a)表示管理第一服務(wù)區(qū)域中移動(dòng)IP通信的控制代理的IP地址的第一信息；以及(b)表示在第一服務(wù)區(qū)域中包含的尋呼區(qū)域中執(zhí)行尋呼功能的尋呼代理的IP地址的第二信息。
33.一種通信代理，包括向?qū)ず魠^(qū)域傳輸尋呼信號的尋呼單元，所述尋呼信號包含標(biāo)識通信代理的IP地址的信息；以及注冊表示移動(dòng)IP終端位于一個(gè)尋呼區(qū)域中的信息的注冊單元。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的通信代理，還包括向包含所述尋呼區(qū)域的服務(wù)區(qū)域中管理通信的另一個(gè)代理傳輸所述位置信息的傳輸器。
全文摘要
公開了一種組合系統(tǒng)和使用最少尋呼和注冊雙重途徑而管理移動(dòng)IP終端的位置和/或運(yùn)動(dòng)的方法。該系統(tǒng)包括具有與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行相互通信的主服務(wù)器的本地代理，轉(zhuǎn)發(fā)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)和本地代理之間的相互通信的外地代理。外地代理包含在至少一個(gè)區(qū)域中，并由至少一個(gè)與本地代理相互通信的控制外地代理和至少一個(gè)與控制外地代理相互通信的尋呼外地代理構(gòu)成。
文檔編號H04L12/56GK1468008SQ0216080
公開日2004年1月14日 申請日期2002年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月29日
發(fā)明者崔泰煥 申請人:Lg電子株式會(huì)社