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基于802.16接入的端到端切换机制研究
2008年2月27日 15:14    中国联通网站    评论()    
作 者:张巍巍 靳浩 张斌

    图1  切换场景及网络构架

    2.1域内切换

    图2  intradomain handoff 的信令流程

    当MS要切换到同一IP域内不同基站时,结合SIP与MAC层信令,域内切换的信令流程如图2所示,具体步骤描述如下。

    (1)ServingBS周期性地广播MOB_NBR_ADV给周围MS。MOB_NBR_ADV负载着附近基地台的各种信息,包括channel频率、底层channel 相关参数和网络服务能力等。此处我们在MOB_NBR_ADV消息列表中加入Target BS的IP地址(IPbs)。

    (2)MS会根据自己目前的状态,决定是否更换基站。如果确定要切换,MS从MOB_NBR_ADV中提供的BS列表中选出适合切换的TargetBS。

    (3)MS发送MOB_MSHO-REQ给ServingBS,请求是否可作切换。如果MS收到来自Serving BS 所回复的MOB_MSHO-RSP信息,则表示接受此切换请求,开始进入切换。

    (4)MS比较BS列表中选出的BS的IP地址的网络前缀和当前服务的SBC的网络前缀,若在同一IP域,MS向自己的DHCPserver送DHCPrequest,得到新的IP地址(IPms)。

    (5)MS使用新的IP地址(IPms)向通信对端(CN)发送re-INVITE信息,修改当前会话属性。同时,MS给ServingBS发送MAC层信令MOB_HO_IND,开始802.16标准MAC层网络重进入过程。

    (6)通信对端(CN)收到re-INVITE消息后,回复200OK响应。

    (7)SBC-A收到200OK后,检查数据库中切换完成标志,若未完成则等待,直到MAC层切换完成。

    (8)MS在发送re-INVITE消息的同时,向原基站发送MOB_HO_IND消息,告诉原来基站要开始切换。然后MS开始网络重进入过程。

    (9)网络重进入完成以后,终端MS向SBC-A发送INFO(MSreentrycompleted)消息,告诉SBC-A,MAC层切换完成。

    (10)此时,MS已经进入新的BS#2。SBC-A通过此BS向MS转发200OK消息。

    (11)终端收到200OK后,回复ACK,通过SBC-A转发给CN,完成会话的修改,新的媒体流建立。

    2.2域间切换

    图3  interdomainhandoff 信令流程

    当MS由一个IMS域切换到另外一个IMS域时,域间切换的信令流程如图3所示,具体步骤描述如下:

    (1)ServingBS周期性地广播MOB_NBR_ADV给周围MS。MOB_NBR_ADV负载着附近基地台的各种信息,包括channel频率、底层channel 相关参数和网络服务能力等等。此处我们在MOB_NBR_ADV消息列表中加入Target BS的IP地址(IPbs)。

    (2)MS会根据自己目前的状态,决定是否更换基站。如果确定要切换,MS从MOB_NBR_ADV中提供的BS列表中选出适合切换的TargetBS。

    (3)MS发送MOB_MSHO-REQ给ServingBS,请求是否可做切换。如果MS收到来自Serving BS 所回覆的MOB_MSHO-RSP信息,则表示接受此切换请求,开始进入切换。

    (4)MS比较BS列表中选出的BS的IP地址的网络前缀和当前服务的SBC的网络前缀,若在同一IP域,MS向自己的DHCPserver送DHCPrequest,通过I-SBC在新的IP域给MS分配新的IP地址(IPms)。

    (5)SBC-A通过I-SBC,代替用户在新的IP域内注册,使MS在新的IP域内的SBC-B成为合法用户。

    (6)MS得到新的IP地址IPms后,就可以发起re-INVITE消息,修改会话属性,启动SIP层的切换过程。同时,MS给ServingBS发送MAC层信令MOB_HO_IND,开始802.16标准MAC层网络重进入过程。

    (7)网络重进入完成以后,终端MS向新的SIP代理SBC-B发送INFO(MSreentrycompleted)消息,告诉SBC-B,MAC层切换已经完成。

    (8)此时,MS已经进入新的BS#3。SBC-B通过BS#3向MS转发200OK消息。

    (9)终端收到200OK后,回复ACK,通过SBC-B转发给CN,完成会话的修改,新的媒体流建立,切换过程完成。

    3  总结

    本文通过比较几种802.16接入网络的切换机制,提出了一种新的基于SIP的802.16接入网络的端到端切换方案,和已有的方案相比,它在支持实时业务的快速切换的基础上,减少了切换时的丢包,并支持非实时业务的切换,从而在应用层很好地支持了Internet所有业务的移动性,并且它是完全基于SIP及其扩展协议的,实现和部署起来也比较简单,具有比较高的应用价值。

    参考文献

    [1]J.Rosenberg,H. Schulzrinne, E. Schooler, M. Handley, G. Camarillo, A. Johnston, J. Peterson, R. Sparks, “Session Initiation Protocol”, RFC 3261 in IETF, June 2002

    [2]E.Wedlund,H. Schulzrinne, “Application-Layer Mobility using SIP”, Service Portability and Virtual Customer Environments, 2000 IEEE

    [3]E.Wedlund,H. Schulzrinne, “Mobility support using SIP”, 2nd ACM/IEEE International Conference on Wireless and Mobile Multimedia, Seattle, Washington, Aug. 1999

    [4]Jon-OlovVatnand Gerald Q. Maguire Jr., “The effect of using co-located care-of addresses on macro handover delay” in 14th Nordic Teletraffic Seminar, Aug. 1998.

    [5]IEEE802.16e/d9-2005, “Standard for local and metropolitan area networks: Part 16 Air interface for fixed and mobile broadband wireless access system s[S]”, 2005.

[1]  [2]  [3]  编 辑:张翀
关键字搜索:802.16  端到端  切换  
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