[发明专利]一种移动通信系统中的接入网关切换方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信系统中的切换方法，尤其涉及移动通信通信系统中的接入网关切换方法。

背景技术

现有的CDMA2000系统，包括CDMA 1x和高速分组数据(HRPD，High RatePacket Data)系统，能提供高达153.6kbps的数据速率，可以开展视频点播(VOD)、网上游戏、高速数据下载等分组数据业务，如何有效地进行业务移动性管理是非常重要的，业务的移动性管理的目的之一是在移动终端移动时保证业务的连续性。

现有的CDMA2000网络分组域结构如图1所示：

图中实线101是承载数据的传输通路，虚线102是信令的传输通路。移动终端在接入网/分组控制功能(AN/PCF)的覆盖范围内，分组数据服务节点(PDSN)通过点对点协议(PPP)将移动终端接入IP网络，同时为分组数据包提供下一跳的路由。

在无线IP网络中，当切换发生在连接相同的PDSN的无线接入网(RAN，Radio Access Network)之间时，切换前后的服务PDSN是同一PDSN，因此这种切换被称为PDSN内切换；当切换发生在连接不同PDSN的RAN之间时，切换前后的服务PDSN不是同一PDSN，因此这种切换被称为PDSN间切换。对于PDSN内切换，由于没有改变IP接入点，所以仅需要进行链路切换即可维持业务的连续性。对于PDSN间切换，接入点改变，此时无法通过简单的链路切换来维持业务的连续性，而需要以其它方式来维持业务的连续性。

在CDMA 1x系统，如果系统支持快速切换，在终端移动到另一个PDSN范围导致PDSN间的切换时，通过两个PDSN间的层二隧道进行数据的转发，使得PPP端点维持在原服务PDSN而不改变接入点，可以维持终端的地址不变，从而保持业务的连续性。

但是，如果PPP端点维持在源PDSN而不改变，会导致在活动分组会话期间，A10连接和点到点(P-P)连接同时存在，从而增加了源PDSN的负担，消耗了源PDSN的处理资源和PDSN间的链路资源。所以在HRPD网络的PDSN间切换过程中，会将源PDSN的会话状态转移到切换后的目标PDSN上来，使得移动终端的网络接入点变成目标PDSN。

HRPD快速切换参考架构如图2所示：

图中HA为移动IP中的家乡代理。S-PDSN为源PDSN，即切换前的服务PDSN，T-PDSN为目标PDSN。S-AN为源接入网设备，T-AN为目标接入网设备。

HRPD快速切换由三部分构成：P-P隧道，上下文转移和代理移动IP。其中P-P隧道过程和上下文转移过程可以并行执行，代理移动IP过程在上下文转移之后进行。快速切换完成后，T-PDSN成为服务PDSN。

P-P接口用来在快速切换过程中将用户数据隧道封装后在PDSN间传递。执行上下文转移过程后终端在源接入网关的会话状态将转移到目标接入网络，目标接入网关成为数据会话的端点，在使用PPP作为数据链路层时，也就是PPP的端点。转移后，接入网关和终端之间的信令将由切换后的目标接入网关处理。MS的会话状态包括PPP状态、移动性状态、QoS以及计费状态等。

代理移动IP是接入网关PDSN代替终端用移动IP信令向HA进行注册绑定。用来更新HA到接入网关PDSN的路由。

目前3GPP2(Third Generation Partnership Project 2)标准组织为了保证其未来系统的竞争力，正在进行网络演进项目的研究，主要关注的问题是IP分组网络的长期演进问题。其主要的目的就是增强分组交换能力、简化网络结构、提高QoS、减少时延、提高用户数据率、提高系统容量和覆盖率、减少运营成本等，使得演进后的分组网络能够更加有效的提供对实时业务和非实时业务的承载，为用户提供更加丰富的业务。

基于网络演进的需求，提出的基本演进网络框架，如图3所示：

其中，CAP是Controlling Access Point(控制接入点)，具有接入网关和无线资源管理的功能。接入网关的主要功能是作为MS的第一跳路由器，移动性管理、QoS支持、承担部分原PDSN的功能。而无线资源管理包括公用资源管理、专用资源管理、无线会话管理、维护MS的会话状态、无线链路管理等。NMA是Network mobility agent(网络移动性代理)，提供CAP之间L3(层三)移动性管理机制，不需要空口的移动IP信令。