[发明专利]无线网和路由过程

说明书

发明领域

本发明涉及一种分组数据无线网和一种用于在这样一个网络以及这样一个网络的单独基站中进行路由的方法。

发明背景

已知的分组数据网通常根据图1中略述的一般结构进行设计。因特网就是这种网络结构的一个例子。

图1表示了正在通过适当的如电缆连接网的传输装置进行互连的多个交换机，以及正在与各个相应交换机进行物理连接的多个终端。

这些终端被分配给来自公共地址空间的地址。这个地址空间被划分为域并且每个域由相应的交换机进行管理。一个终端与它的交换机所管理的地址域相联系。这种配置在某种意义上是静态的，也就是特定地址域一直由相同的交换机进行管理而且终端保持着到相同交换机的连接。

这种网络的目的是允许消息在不同域中的终端之间进行路由。为了实现这个目的，每个交换机了解对于特定地址域要寻址哪个相应交换机。

上面的结构对于象放在办公室中的静止终端运行良好。当一个终端是移动的即意味着它频繁改变它的物理位置时，如在一辆车中的出租调度终端或者一台旅行中商人所使用的计算机，这种网络结构必须适应这种条件。

这里主要有两种方法来解决处理移动终端的问题。一种方法是简单的在终端和交换机之间引入远程连接。这种解决方法通常包括一种使用一些可为无线的电信网的调制解调器连接，也就是一种电路交换解决方案。

另一种方法是使用无线分组数据网。这就是本发明的问题范围。

一种无线分组数据网的简单形式在图2中被表示出来。在这个网络中，一个或多个无线基站被引入到一个交换机和各个终端之间来提供无线连接性。此交换机本身被无线网络交换机所替代。

从其他交换机可以看出无线网络交换机仍旧负责固定地址域，即无线网中所有终端必须分配交换机所管理域中的地址。不同交换机之间的路由用与静态网络中相同的方式完成。

终端和无线交换机之间的静态连接用无线网所取代，它是动态的，即意味着一个终端的物理位置和因而其网络接入点(基站)可能变化。为了跟踪这种变化，移动管理协议被引入到终端和无线网交换机之间。移动管理协议使特定无线网交换机能获悉将哪个接入点用于具体终端。

无线网交换机和终端之间的路由通过用隧道传送消息经过无线网来完成。这个隧道的目的是“隐藏”移动终端的移动性，由此当用户与移动终端站通信时只“看到”一个静态连接即隧道的固定端点。这样便确保了静态网络中所使用的应用(程序选项/网络特征)也可以在无线网中使用。

原理上这种解决方法看起来很合适。然而在现实生活中，基站数量和因而无线网的地理覆盖会受到诸如基站的交换容量和地理分布等因素的限制。

解决这些问题的最简单方法是引入多个无线网交换机，其中每个交换机处理其自己的基站集。但是，由于从其他交换机来看每个地址域可能只由一个交换机进行管理，所以终端可能只在属于同一交换机的基站之间移动而不能移动到属于另一个交换机的基站。

为了让终端在基站间自由移动而独立于交换机配置，可以应用图3所示的解决方案。

在此例中，一种网关交换机GS被引入到静态网与无线网交换机WNS1和WNS2之间。

根据这个例子，无线网交换机不再链接到特定地址域。具有来自网关交换机所管理的任意域的地址的终端可以使用属于任何连接到网关交换机的无线网交换机的接入点。

从静态网来看，网关交换机管理属于无线网的所有域。在网关交换机和无线网交换机之间使用特定移动管理过程，以允许网关交换机将入消息路由到当前被目的终端作为接入点使用的特定网络交换机上。

网关交换机和终端之间的路由是用与前面所述简单解决方案相同方式用隧道传送消息经过无线网来完成。此隧道在终端和网关交换机之间保持，因为网关交换机是网络中唯一的静态点。因此，入和出的业务量必须经过网关交换机。

参考图3，处理一个移动终端站的注册和处理这样一个移动终端站后来到另一个基站的切换的过程会通过示例方式进行解释。

当一个移动终端站MES1寻求注册与基站BS1的连接时，会发生下面的事件：

在无线网交换机WNS1和网关交换机GS中建立路由器表，以便

—GS将给MES1的消息路由到WNS1。

—WNS1将给MES1的消息路由到BS1。

现在MES1移动到一个与BS3相关的区域，并寻求与BS3进行连接，而BS3被连接到无线网交换机WNS2。

如果MES1为BS3所接受，则定义在WNS1、WNS2和GS的路由器表进行变动以便