專利名稱：一種用于異構(gòu)ip網(wǎng)絡(luò)的快速切換觸發(fā)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于異構(gòu)全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)中視頻流業(yè)務(wù)的快速切換觸發(fā)方法。
背景技術(shù)：
隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展和用戶需求的不斷增長，下一代網(wǎng)絡(luò)將是一個(gè)以IP為平臺(tái)的多種異構(gòu)重疊網(wǎng)絡(luò)協(xié)同的異構(gòu)全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)。通過融合具有不同帶寬、覆蓋范圍、接入方式、計(jì)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議結(jié)構(gòu)的各種網(wǎng)絡(luò)，滿足用戶對(duì)于帶寬、移動(dòng)性支持、業(yè)務(wù)等方面的要求。
IETF定義的移動(dòng)IP(MIP)協(xié)議被認(rèn)為是未來異構(gòu)全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)的平臺(tái)。MIP發(fā)展至今具有兩個(gè)版本MIPv4和MIPv6。MIPv4在IPv4的基礎(chǔ)上引入移動(dòng)代理以及用于移動(dòng)性管理的轉(zhuǎn)交地址(CoA)解決移動(dòng)性支持。但是MIPv4代理發(fā)現(xiàn)、地址注冊(cè)等過程時(shí)延可達(dá)秒級(jí)，并且存在三角路由問題，使得傳輸時(shí)延增大，難以滿足實(shí)時(shí)通信和無縫移動(dòng)性管理的需求。MIPv6引入無狀態(tài)地址分配和鄰居發(fā)現(xiàn)等機(jī)制，消除了三角路由問題，一定程度降低了通信時(shí)延，但是地址分配時(shí)的重復(fù)地址檢測(DAD)過程產(chǎn)生秒級(jí)的時(shí)延，同樣無法實(shí)現(xiàn)無縫切換。為了降低IP層移動(dòng)性管理機(jī)制產(chǎn)生的時(shí)延，MIPv6快速切換方法(FMIPv6)將地址分配等準(zhǔn)備過程提前到鏈路層切換之前，明顯降低了異構(gòu)全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)中的切換時(shí)延。
隨著業(yè)務(wù)多樣化的發(fā)展，視頻流業(yè)務(wù)將成為下一代網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)重要業(yè)務(wù)。視頻流業(yè)務(wù)屬于類實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)(Near Real Time Service)，由于存在防抖動(dòng)緩存，視頻流業(yè)務(wù)一定程度上可以容忍相對(duì)較大的時(shí)延，但是無法容忍MIPv4和MIPv6秒級(jí)的時(shí)延，因此需要采用FMIPv6機(jī)制。FMIPv6需要鏈路層觸發(fā)信息啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)選擇以及網(wǎng)絡(luò)層切換準(zhǔn)備。IEEE 802.21系列定義了六種鏈路層觸發(fā)信令，但是沒有定義具體的實(shí)現(xiàn)方式和場景。鏈路層觸發(fā)過早或過頻繁，可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)層不必要的準(zhǔn)備，造成浪費(fèi)網(wǎng)絡(luò)資源；觸發(fā)不及時(shí)，可能使得切換準(zhǔn)備工作無法順利完成，導(dǎo)致無法實(shí)現(xiàn)無縫切換。因此，基于FMIPv6的異構(gòu)全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)中視頻流業(yè)務(wù)的快速切換觸發(fā)機(jī)制是一個(gè)研究重點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)異構(gòu)全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)現(xiàn)視頻流業(yè)務(wù)快速切換問題，本發(fā)明提出了一種基于移動(dòng)IPv6快速切換機(jī)制(FMIPv6)的觸發(fā)方法，具體實(shí)現(xiàn)了IEEE 802.21定義的鏈路層觸發(fā)信令，降低了切換時(shí)延，保證業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性。
本發(fā)明提出了一種基于移動(dòng)IPv6快速切換機(jī)制的觸發(fā)方法，包括步驟(1)傳輸視頻流的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)檢測當(dāng)前服務(wù)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的接收信號(hào)強(qiáng)度(RSS)，在所述檢測到的接收信號(hào)強(qiáng)度低于預(yù)定的門限時(shí)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)觸發(fā)FMIPv6的地址分配，其中該門限的確定與網(wǎng)絡(luò)發(fā)射功率、傳播環(huán)境、FMIPv6信令傳輸時(shí)延等因素有關(guān)；(2)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)頻繁檢測當(dāng)前服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的接收信號(hào)強(qiáng)度，判斷其與基站之間的相互位置關(guān)系；(3)在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)判斷出其正在向當(dāng)前服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的邊緣移動(dòng)時(shí)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)觸發(fā)FMIPv6的快速綁定更新和隧道建立信令過程；(4)在接收到綁定更新確認(rèn)時(shí)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)檢測防抖動(dòng)緩存，在緩存中的數(shù)據(jù)量滿足要求時(shí)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)切換到另一網(wǎng)絡(luò)。
優(yōu)選地，步驟(1)還包括步驟在所述檢測到的接收信號(hào)強(qiáng)度低于預(yù)定的門限時(shí)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的鏈路層向其網(wǎng)絡(luò)層發(fā)送Link_Quality_Cross_Threshold信號(hào)，觸發(fā)FMIPv6的地址分配。
優(yōu)選地，步驟(2)還包括步驟移動(dòng)節(jié)點(diǎn)鏈路層頻繁檢測當(dāng)前服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的接收信號(hào)強(qiáng)度，通過計(jì)算和比較每次得到的檢測值均值，判斷其與基站之間的相互位置關(guān)系。
優(yōu)選地，步驟(3)還包括步驟在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)判斷出其正在向當(dāng)前服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的邊緣移動(dòng)時(shí)，則移動(dòng)節(jié)點(diǎn)鏈路層向網(wǎng)絡(luò)層發(fā)送Link_going_down信號(hào)，觸發(fā)FMIPv6快速綁定更新及隧道建立信令過程。
優(yōu)選地，步驟(4)還包括步驟在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)檢測出緩存中的數(shù)據(jù)量不足時(shí)，繼續(xù)檢測防抖動(dòng)緩存，如果在等待過程中，接收到來自鏈路層的Link_down信號(hào)，表明鏈路層連接已經(jīng)斷開，則切換到另一網(wǎng)絡(luò)。
優(yōu)選地所述當(dāng)前服務(wù)網(wǎng)絡(luò)是WLAN網(wǎng)絡(luò)，所述另一網(wǎng)絡(luò)是3G網(wǎng)絡(luò)。
優(yōu)選地，步驟(1)還包括步驟在與所述當(dāng)前服務(wù)網(wǎng)絡(luò)相鄰的WLAN網(wǎng)絡(luò)可接入，并且所述相鄰WLAN網(wǎng)絡(luò)的接收信號(hào)強(qiáng)度超過預(yù)定的門限時(shí)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的鏈路層向其網(wǎng)絡(luò)層發(fā)送Better_Signal_Quality_AP_Available，表明存在可接入的WLAN網(wǎng)絡(luò)；如果移動(dòng)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)層從未接收到Better_Signal_Quality_AP_Available信號(hào)，表明相鄰區(qū)域沒有可以接入的WLAN網(wǎng)絡(luò)。
優(yōu)選地，步驟(1)還包括步驟在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前服務(wù)網(wǎng)絡(luò)是WLAN網(wǎng)絡(luò)，并且無相鄰可接入的WLAN網(wǎng)絡(luò)時(shí)，通過檢測當(dāng)前WLAN網(wǎng)絡(luò)的接收信號(hào)強(qiáng)度是否低于預(yù)定的門限，決定發(fā)送原WLAN Link_Quality_Cross_Threshold，以觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)層切換地址分配；當(dāng)存在可接入的相鄰WLAN網(wǎng)絡(luò)時(shí)，通過檢測相鄰WLAN網(wǎng)絡(luò)的接收信號(hào)強(qiáng)度是否高于預(yù)定的門限，決定發(fā)送新WLANLink_Quality_Cross_Threshold，以觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)層切換地址分配。
優(yōu)選地，在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)發(fā)出Link_Quality_Cross_Threshold后，更加頻繁檢測當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)RSS，將檢測間隔縮短到觸發(fā)前的檢測間隔的 m可取3～5。
優(yōu)選地，還包括步驟移動(dòng)節(jié)點(diǎn)接收到當(dāng)前服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的第一個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度值時(shí)，將所述值緩存在緩存器中；移動(dòng)節(jié)點(diǎn)接收到當(dāng)前服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的第二個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度值時(shí)，求出第一、二個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度值的均值，進(jìn)而與緩存中的第一個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度值比較；當(dāng)接收第k個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度值后，與前k-1個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度值的均值求出均值，并且所述k個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度值的均值與緩存中前k-1個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度值的均值比較，輸出端記錄下來每次比較的結(jié)果，可以得出移動(dòng)節(jié)點(diǎn)與基站的相互位置關(guān)系。
優(yōu)選地，當(dāng)連續(xù)收到n個(gè)上升趨勢(shì)的接收信號(hào)強(qiáng)度值，表明移動(dòng)節(jié)點(diǎn)正在向接近基站的方向移動(dòng)，此時(shí)不需要切換到其他網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)，保持原有連接；當(dāng)連續(xù)收到n個(gè)下降趨勢(shì)的接收信號(hào)強(qiáng)度值，表明移動(dòng)節(jié)點(diǎn)正在向遠(yuǎn)離基站的方向移動(dòng)，在即將到來的的時(shí)刻，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)需要切換到其他網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)，并且發(fā)出Link_going_down觸發(fā)接收信號(hào)強(qiáng)度值；在連續(xù)接到小于n個(gè)下降的接收信號(hào)強(qiáng)度值后，開始接收到上升接收信號(hào)強(qiáng)度值，或者接收信號(hào)強(qiáng)度值基本不變，則表明移動(dòng)節(jié)點(diǎn)暫時(shí)不需觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)層切換；其中n的取值可以根據(jù)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的速度決定，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的速度越大，取值越小，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的速度越小，取值越大。
優(yōu)選地，在步驟(4)中，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)檢測防抖動(dòng)緩存根據(jù)以下公式執(zhí)行B_full＝max{T_delay，T_accept}其中，防抖動(dòng)緩存數(shù)據(jù)的播放時(shí)間大于B_full值時(shí)，表示緩存中的數(shù)據(jù)量滿足要求，T_delay表示鏈路層切換時(shí)延，即從移動(dòng)節(jié)點(diǎn)與當(dāng)前服務(wù)網(wǎng)絡(luò)斷開連接到與新網(wǎng)絡(luò)建立連接的時(shí)間，T_accept表示業(yè)務(wù)能夠容忍的時(shí)延。
優(yōu)選地，在檢測出緩存中的數(shù)據(jù)量滿足要求，并且移動(dòng)節(jié)點(diǎn)多次觸發(fā)切換時(shí)，立刻發(fā)送Link_down信號(hào)，強(qiáng)迫鏈路層切換提前發(fā)生；在檢測出緩存中的數(shù)據(jù)量不能滿足要求時(shí)，等待一定時(shí)間后再次檢測緩存，如果在此期間網(wǎng)絡(luò)層收到來自鏈路層的Link_down信號(hào)，則執(zhí)行鏈路層切換。
根據(jù)本發(fā)明的基本構(gòu)思，由于視頻流業(yè)務(wù)需要較大帶寬，并且屬于類實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)，根據(jù)該業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，要求視頻流業(yè)務(wù)盡可能的利用高速網(wǎng)絡(luò)，如當(dāng)WLAN網(wǎng)絡(luò)和蜂窩網(wǎng)絡(luò)完全重疊時(shí)，選擇接入到WLAN網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明的方法包括以下步驟接入到WLAN網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)(MN)檢測網(wǎng)絡(luò)信號(hào)——接收信號(hào)強(qiáng)度(RSS)，如果發(fā)現(xiàn)新的可接入WLAN網(wǎng)絡(luò)，觸發(fā)Better_Signal_Quality_AP_Available；如果沒有，則繼續(xù)檢測。
當(dāng)前服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的RSS信號(hào)低于特定的門限時(shí)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)鏈路層向其上層——網(wǎng)絡(luò)層發(fā)送Link_Quality_Cross_Threshold信號(hào)，觸發(fā)FMIPv6地址分配(由信令RtSolPr和PrRtAdv完成)。
Link_Quality_Cross_Threshold觸發(fā)后，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)鏈路層頻繁檢測網(wǎng)絡(luò)RSS，通過計(jì)算和比較每次得到的檢測值均值，判斷移動(dòng)節(jié)點(diǎn)與基站之間的相互位置關(guān)系。
如果判斷移動(dòng)節(jié)點(diǎn)向WLAN覆蓋范圍邊緣移動(dòng)，則移動(dòng)節(jié)點(diǎn)鏈路層向上層發(fā)送Link_going_down信號(hào)，觸發(fā)FMIPv6快速綁定更新(FBU)及隧道建立信令過程(HI及HAck)。
當(dāng)收到綁定更新確認(rèn)(FBack)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)檢測防抖動(dòng)緩存，如果緩存中數(shù)據(jù)量滿足要求，則立刻強(qiáng)制鏈路層切換發(fā)生。
如果緩存中數(shù)據(jù)量不足，則繼續(xù)檢測防抖動(dòng)緩存，若在等待過程中，收到來自鏈路層的Link_down信號(hào)，表明鏈路層連接已經(jīng)斷開，切換發(fā)生。


下面參照附圖并結(jié)合實(shí)施例來進(jìn)一步描述本發(fā)明。其中
圖1和圖2分別給出視頻流業(yè)務(wù)在WLAN和3G網(wǎng)絡(luò)間切換的信令過程及移動(dòng)節(jié)點(diǎn)端的流程圖。
圖3給出Link_going_down的預(yù)測判決過程。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合圖1詳細(xì)描述視頻流業(yè)務(wù)在全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)中WLAN和3G網(wǎng)絡(luò)間FMIPv6切換過程。本發(fā)明中的所有鏈路層觸發(fā)都屬于本地觸發(fā)，即由本地鏈路層向本地網(wǎng)絡(luò)層發(fā)送觸發(fā)信號(hào)。
視頻流業(yè)務(wù)優(yōu)先選擇寬帶高速網(wǎng)絡(luò)傳輸，在圖1中即為WLAN網(wǎng)絡(luò)，但是WLAN網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍有限，當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)移出所連接的WLAN網(wǎng)絡(luò)，并且沒有可供接入的其他WLAN網(wǎng)絡(luò)時(shí)，需要切換到覆蓋范圍廣泛的網(wǎng)絡(luò)以保持通信的連續(xù)性，圖1以3G網(wǎng)絡(luò)為例，認(rèn)為廣域網(wǎng)絡(luò)是處處可接入的。
具體步驟如下移動(dòng)節(jié)點(diǎn)鏈路層每300ms檢測一次鏈路層信息。如WLAN網(wǎng)卡檢測當(dāng)前及相鄰WLAN網(wǎng)絡(luò)的RSS，3G網(wǎng)卡檢測3G網(wǎng)絡(luò)的RSS。
圖中移動(dòng)節(jié)點(diǎn)沒有檢測到相鄰WLAN網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)，并且當(dāng)前WLAN網(wǎng)絡(luò)的RSS低于特定的門限，網(wǎng)絡(luò)層在沒有收到Better_Signal_Quality_AP_Available觸發(fā)的情況下，直接收到原WLAN的Link_Quality_Cross_Threshold，表明移動(dòng)節(jié)點(diǎn)可能處于網(wǎng)絡(luò)邊緣或信號(hào)較弱的區(qū)域，且沒有可切換的其它WLAN網(wǎng)絡(luò)，有可能需要切換到3G網(wǎng)絡(luò)中。
當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)層收到Link_Quality_Cross_Threshold觸發(fā)后，向當(dāng)前WLAN接入點(diǎn)交互路由器請(qǐng)求代理消息(RtSolPr)及代理路由器通告消息(PrRtAdv)以獲得地址信息。
同時(shí)鏈路層發(fā)送Link_Quality_Cross_Threshold后，認(rèn)為切換的可能性增大，需要頻繁檢測網(wǎng)絡(luò)變化，每100ms檢測一次鏈路層信息。當(dāng)檢測結(jié)果滿足Link_going_down判決算法時(shí)，向網(wǎng)絡(luò)層發(fā)送Link_going_down觸發(fā)。進(jìn)一步表明移動(dòng)節(jié)點(diǎn)將要發(fā)生切換。
網(wǎng)絡(luò)層收到Link_going_down觸發(fā)后，發(fā)送快速綁定更新消息，當(dāng)前WLAN網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)與3G網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)(NodeB)交互切換發(fā)起及確認(rèn)消息(HI及Hack)，建立二者間的隧道，并且向移動(dòng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送快速綁定確認(rèn)消息(FBack)。
移動(dòng)節(jié)點(diǎn)收到綁定確認(rèn)消息后，檢測防抖動(dòng)緩存的數(shù)據(jù)量。防抖動(dòng)緩存的空滿程度定義如下B_full＝max{T_delay，T_accept}其中，防抖動(dòng)緩存數(shù)據(jù)播放時(shí)間大于B_full值時(shí)，表示“滿”，T_delay表示鏈路層切換時(shí)延，即移動(dòng)節(jié)點(diǎn)與原網(wǎng)絡(luò)斷開連接，到與新網(wǎng)絡(luò)建立連接的時(shí)間跨度，T_accept表示業(yè)務(wù)能夠容忍的時(shí)延，例如語音業(yè)務(wù)一般為50ms，視頻流業(yè)務(wù)為250ms，交互式視頻業(yè)務(wù)為150ms等。
如果檢測到防抖動(dòng)緩存“滿”，并且由于存在前述的多次觸發(fā)，可以認(rèn)為切換發(fā)生的概率很大，則立刻發(fā)送Link_down信號(hào)，強(qiáng)迫鏈路層切換提前發(fā)生，這種情況下，根據(jù)上文的定義，則不會(huì)產(chǎn)生用戶感知的時(shí)延；當(dāng)檢測到緩存空，則等待一定時(shí)間后再次檢測緩存，如果在此期間網(wǎng)絡(luò)層收到來自鏈路層的Link_down信號(hào)，表明鏈路層切換不得不開始，則此時(shí)可能產(chǎn)生時(shí)延。
鏈路層切換完成之后，Link_up信號(hào)表明此時(shí)網(wǎng)絡(luò)層可以使用鏈路層通信，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)向新的接入點(diǎn)發(fā)送快速鄰居通告消息(FNA)，與新的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。
圖2為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)端FMIPv6切換觸發(fā)判決過程。如圖所示，通過是否接收到Better_Signal_Quality_AP_Available信號(hào)判斷切換到何種網(wǎng)絡(luò)。若切換到3G網(wǎng)絡(luò)，則當(dāng)原WLAN的RSS低于門限時(shí)觸發(fā)地址準(zhǔn)備；若切換到新的WLAN網(wǎng)絡(luò)，則當(dāng)新WLAN的RSS高于特定門限時(shí)觸發(fā)地址準(zhǔn)備。并且，不同網(wǎng)絡(luò)的鏈路層切換時(shí)延不同，因此防抖動(dòng)緩存的判決標(biāo)準(zhǔn)不同。
結(jié)合圖3描述Link_going_down信號(hào)的判決算法。根據(jù)IEEE802.21的定義，包括兩種類型的觸發(fā)信號(hào)事件型和預(yù)測型。Link_going_down屬于預(yù)測型信號(hào)，需要給出可信度和觸發(fā)有效時(shí)間參數(shù)。移動(dòng)節(jié)點(diǎn)通過測量RSS變化趨勢(shì)，判決移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向，進(jìn)一步判斷切換發(fā)生的可能性。由于衰落的存在，不能僅通過接收到的單個(gè)信號(hào)判別信號(hào)變化趨勢(shì)，因此需要通過多個(gè)信號(hào)的均值進(jìn)行判斷。判決機(jī)制如圖3所示，具體步驟如下當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)發(fā)出Link_Quality_Cross_Threshold后，每100ms檢測一次當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)RSS，接收到第一個(gè)信號(hào)時(shí)，將該值緩存在圖3中的緩存器中；檢測到第二個(gè)信號(hào)后，求出第一、二個(gè)信號(hào)的均值，進(jìn)而與第一個(gè)信號(hào)比較；當(dāng)接收第k個(gè)信號(hào)后，與前k-1個(gè)信號(hào)的均值求出均值，并且該k個(gè)信號(hào)的均值與前k-1個(gè)信號(hào)的均值比較，輸出端記錄下來每次比較的結(jié)果，可以得出變化趨勢(shì)。
為了降低測量抖動(dòng)，定義連續(xù)接收n個(gè)變化趨勢(shì)相同的信號(hào)時(shí)，才能判定網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的變化趨勢(shì)。
當(dāng)連續(xù)收到n個(gè)上升趨勢(shì)的信號(hào)，認(rèn)為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)正在向接近接入點(diǎn)的方向移動(dòng)，此時(shí)不需要切換到其他網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)，因此保持原有連接；當(dāng)連續(xù)收到n個(gè)下降趨勢(shì)的信號(hào)，認(rèn)為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)正在向原理接入點(diǎn)的方向移動(dòng)，在即將到來的的時(shí)刻，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)可能需要切換到其他網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)，因此可以發(fā)出Link_going_down觸發(fā)信號(hào)；其他情況下，例如連續(xù)接到小于n個(gè)下降的信號(hào)后，開始接收到上升信號(hào)，或者信號(hào)基本不變，則認(rèn)為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)移出網(wǎng)絡(luò)的可能性比較小，暫時(shí)不需觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)層切換。
n的取值可以根據(jù)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的速度決定。速度越大，取值越小，速度越小，取值越大，以避免低速情況時(shí)觸發(fā)過早。
表1給出圖3中比較判決輸出結(jié)果。

表權(quán)利要求
1.一種用于異構(gòu)IP網(wǎng)絡(luò)的快速切換觸發(fā)方法，包括步驟(1)傳輸視頻流的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)檢測當(dāng)前服務(wù)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的接收信號(hào)強(qiáng)度(RSS)，在所述檢測到的接收信號(hào)強(qiáng)度低于預(yù)定的門限時(shí)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)觸發(fā)FMIPv6的地址分配；(2)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)頻繁檢測當(dāng)前服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的接收信號(hào)強(qiáng)度，判斷其與基站之間的相互位置關(guān)系；(3)在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)判斷出其正在向當(dāng)前服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的邊緣移動(dòng)時(shí)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)觸發(fā)FMIPv6的快速綁定更新和隧道建立信令過程；(4)在接收到綁定更新確認(rèn)時(shí)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)檢測防抖動(dòng)緩存，在緩存中的數(shù)據(jù)量滿足要求時(shí)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)切換到另一網(wǎng)絡(luò)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(1)還包括步驟在所述檢測到的接收信號(hào)強(qiáng)度低于預(yù)定的門限時(shí)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的鏈路層向其網(wǎng)絡(luò)層發(fā)送Link_Quality_Cross_Threshold信號(hào)，觸發(fā)FMIPv6的地址分配。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(2)還包括步驟移動(dòng)節(jié)點(diǎn)鏈路層頻繁檢測當(dāng)前服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的接收信號(hào)強(qiáng)度，通過計(jì)算和比較每次得到的檢測值均值，判斷其與基站之間的相互位置關(guān)系。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(3)還包括步驟在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)判斷出其正在向當(dāng)前服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的邊緣移動(dòng)時(shí)，則移動(dòng)節(jié)點(diǎn)鏈路層向網(wǎng)絡(luò)層發(fā)送Link_going_down信號(hào)，觸發(fā)FMIPv6快速綁定更新及隧道建立信令過程。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(4)還包括步驟在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)檢測出緩存中的數(shù)據(jù)量不足時(shí)，繼續(xù)檢測防抖動(dòng)緩存，如果在等待過程中，接收到來自鏈路層的Link_down信號(hào)，表明鏈路層連接已經(jīng)斷開，則切換到另一網(wǎng)絡(luò)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述當(dāng)前服務(wù)網(wǎng)絡(luò)是WLAN網(wǎng)絡(luò)，所述另一網(wǎng)絡(luò)是3G網(wǎng)絡(luò)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(1)還包括步驟在與所述當(dāng)前服務(wù)網(wǎng)絡(luò)相鄰的WLAN網(wǎng)絡(luò)可接入，并且所述相鄰WLAN網(wǎng)絡(luò)的接收信號(hào)強(qiáng)度超過預(yù)定的門限時(shí)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的鏈路層向其網(wǎng)絡(luò)層發(fā)送Better_Signal_Quality_AP_Available，表明存在可接入的WLAN網(wǎng)絡(luò)；如果移動(dòng)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)層從未接收到Better_Signal_Quality_AP_Available信號(hào)，表明相鄰區(qū)域沒有可以接入的WLAN網(wǎng)絡(luò)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(1)還包括步驟在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前服務(wù)網(wǎng)絡(luò)是WLAN網(wǎng)絡(luò)，并且無相鄰可接入的WLAN網(wǎng)絡(luò)時(shí)，通過檢測當(dāng)前WLAN網(wǎng)絡(luò)的接收信號(hào)強(qiáng)度是否低于預(yù)定的門限，決定發(fā)送原WLAN Link_Quality_Cross_Threshold，以觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)層切換地址分配；當(dāng)存在可接入的相鄰WLAN網(wǎng)絡(luò)時(shí)，通過檢測相鄰WLAN網(wǎng)絡(luò)的接收信號(hào)強(qiáng)度是否高于預(yù)定的門限，決定發(fā)送新WLANLink_Quality_Cross_Threshold，以觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)層切換地址分配。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)發(fā)出Link_Quality_Cross_Threshold后，更加頻繁檢測當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)RSS，將檢測間隔縮短到觸發(fā)前的檢測間隔的 m可取3～5。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，還包括步驟移動(dòng)節(jié)點(diǎn)接收到當(dāng)前服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的第一個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度值時(shí)，將所述值緩存在緩存器中；移動(dòng)節(jié)點(diǎn)接收到當(dāng)前服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的第二個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度值時(shí)，求出第一、二個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度值的均值，進(jìn)而與緩存中的第一個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度值比較；當(dāng)接收第k個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度值后，與前k-1個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度值的均值求出均值，并且所述k個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度值的均值與緩存中前k-1個(gè)接收信號(hào)強(qiáng)度值的均值比較，輸出端記錄下來每次比較的結(jié)果，可以得出移動(dòng)節(jié)點(diǎn)與基站的相互位置關(guān)系。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中當(dāng)連續(xù)收到n個(gè)上升趨勢(shì)的接收信號(hào)強(qiáng)度值，表明移動(dòng)節(jié)點(diǎn)正在向接近基站的方向移動(dòng)，此時(shí)不需要切換到其他網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)，保持原有連接；當(dāng)連續(xù)收到n個(gè)下降趨勢(shì)的接收信號(hào)強(qiáng)度值，表明移動(dòng)節(jié)點(diǎn)正在向遠(yuǎn)離基站的方向移動(dòng)，在即將到來的的時(shí)刻，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)需要切換到其他網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)，并且發(fā)出Link_going_down觸發(fā)接收信號(hào)強(qiáng)度值；在連續(xù)接到小于n個(gè)下降的接收信號(hào)強(qiáng)度值后，開始接收到上升接收信號(hào)強(qiáng)度值，或者接收信號(hào)強(qiáng)度值基本不變，則表明移動(dòng)節(jié)點(diǎn)暫時(shí)不需觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)層切換；其中n的取值可以根據(jù)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的速度決定，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的速度越大，取值越小，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的速度越小，取值越大。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在步驟(4)中，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)檢測防抖動(dòng)緩存根據(jù)以下公式執(zhí)行B_full＝max{T_delay，T_accept}其中，防抖動(dòng)緩存數(shù)據(jù)的播放時(shí)間大于B_full值時(shí)，表示緩存中的數(shù)據(jù)量滿足要求，T_delay表示鏈路層切換時(shí)延，即從移動(dòng)節(jié)點(diǎn)與當(dāng)前服務(wù)網(wǎng)絡(luò)斷開連接到與新網(wǎng)絡(luò)建立連接的時(shí)間，T_accept表示業(yè)務(wù)能夠容忍的時(shí)延。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中在檢測出緩存中的數(shù)據(jù)量滿足要求，并且移動(dòng)節(jié)點(diǎn)多次觸發(fā)切換時(shí)，立刻發(fā)送Link_down信號(hào)，強(qiáng)迫鏈路層切換提前發(fā)生；在檢測出緩存中的數(shù)據(jù)量不能滿足要求時(shí)，等待一定時(shí)間后再次檢測緩存，如果在此期間網(wǎng)絡(luò)層收到來自鏈路層的Link_down信號(hào)，則執(zhí)行鏈路層切換。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于異構(gòu)IP網(wǎng)絡(luò)的快速切換觸發(fā)方法，包括步驟(1)傳輸視頻流的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)檢測當(dāng)前服務(wù)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的接收信號(hào)強(qiáng)度(RSS)，在所述檢測到的接收信號(hào)強(qiáng)度低于預(yù)定的門限時(shí)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)觸發(fā)FMIPv6的地址分配；(2)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)頻繁檢測當(dāng)前服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的接收信號(hào)強(qiáng)度，判斷其與基站之間的相互位置關(guān)系；(3)在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)判斷出其正在向當(dāng)前服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的邊緣移動(dòng)時(shí)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)觸發(fā)FMIPv6的快速綁定更新和隧道建立信令過程；(4)在接收到綁定更新確認(rèn)時(shí)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)檢測防抖動(dòng)緩存，在緩存中的數(shù)據(jù)量滿足要求時(shí)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)切換到另一網(wǎng)絡(luò)。
文檔編號(hào)H04L29/06GK1937588SQ200610136099
公開日2007年3月28日 申請(qǐng)日期2006年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月19日
發(fā)明者王瑩, 張平, 王一鴻, 劉寶玲 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué)