[发明专利]一种基于会话边缘控制设备SBC的无线异构网垂直切换控制方法

说明书

技术领域

本发明属于移动通信领域，涉及应用层移动性管理，尤其涉及多模移动终端多媒体业务中一种基于边界会话控制设备(SBC)的无线异构网垂直切换控制方法。 

背景技术

伴随着通信技术的飞速发展和无线接入技术的不断创新，下一代无线网络的接入手段更加丰富，网络融合的部署和规划更加复杂，多种无线接入结束与制式共存，互补构成有机的整体，共同为用户提供无处不在、无时不在的泛在信息通信服务。因此，移动管理技术也随之发生深刻变革，应支持用户跨越异构接入网络、跨越不同的网络运营商、不同的服务提供商的移动，保证用户的无缝业务访问和最佳服务体验。切换历来是移动性管理中的关键技术之一，在泛在、异构的网络环境中，切换控制技术也从同种接入技术之间的水平切换转移到异构接入技术之间的垂直切换。跨越异构接入网络的垂直切换是未来泛在网络移动性管理中的研究重点，用于保证用户跨越异构网络移动时的会话连接性。无缝切换是下一代无线网络的目标，而现有的无缝切换还只适用于同构网络环境，实现异构网络间的无缝垂直切换与同构环境的无缝水平切换存在很大差异，主要体现在以下几点： 

1、强调接入点的变化，而接入点变化并不一定由终端移动引起的物理位置变化引起的，还可能由接入技术的变化引起的，因此可能是静态的。 

2、垂直切换判决因素不只限于终端所接收的物理信号强度(RSS，Received Signal Strength)，因为切换前后网络特征差异大，网络间的RSS指标没有可比性。 

3、垂直切换与水平切换中网络发起切换的终端被动控制方式不同，允许用户根据个人偏好或QoS的考虑主动发起切换，切换中允许用户参与 控制。 

4、垂直切换涉及多种异构的链路层接入技术，应保证独立于底层接入技术，而水平切换的链路转换常在链路层实现，局限于单一的无线接入技术，不能适应未来多模终端移动性场景和有效支持异构无线网络间的切换，因此基于移动IP、SIP等协议的高层移动性管理成为未来大势所趋。 

现有的垂直切换实施方法主要面临以下几个方面的问题： 

1、由于IPv6还没有广泛应用，而现有的IPv4环境大多数商用运营无线网络都是使用具有重叠地址空间的私网IP地址，并通过防火墙/NAT的方式连入核心网络。因此，要实现异构网络垂直切换就必须解决防火墙/NAT的穿越问题。 

2、由于蜂窝网络中的移动交换中心MSC、基站等都不支持高层移动性，因此移动IP、SIP协议等高层垂直切换方案需要引入家乡代理、外部代理等新的移动性管理网元，难以充分利用已有的电信基础设施实现平滑过渡，并缺乏对多模终端的垂直切换管理机制。 

3、当今的高层垂直切换方案本身都存在一些缺陷，如移动IP和SIP协议则存在较大的切换延迟和较高的丢包率，严重影响垂直切换性能，这在对时延敏感和服务质量(QoS)要求较高的UDP实时多媒体业务是难以容忍的。 

边界会话控制设备(SBC)是部署在两个服务提供商的对等网络间或者位于接入网和核心网边界处为实现网络互联互通存在的边界问题而产生的一种网络设备，工作于软交换结构中的接入控制层，本质上是话音及多媒体通信的IP到IP的网关，是现网络间的无缝连接最有效的方式之一。SBC非常适合这种异构无线接入网之间进行互联互通的应用场景，可实现NAT/Firewall穿越、运营商网络拓扑隐藏、安全保护、网络管理和协议修复及互通等功能。SBC一般使用SIP信令协议。SBC网络互联互通和防火墙/NAT穿越的强大功能和处于网络边界的有利部署位置特别适合作为异构无线网络环境下的快速垂直切换管理设备，而目前的SBC设备基本功能中通常不包含移动性管理，在SBC上平滑拓展出移动性管理功能实现异构网络间的垂直切换具有一定的现实意义和可行性。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于边界会话控制设备(SBC)的无线异构网垂直切换控制方法，它不需要改动原网络的结构和网元部署，能够简单快捷的实现多模移动终端的多媒体业务在GSM、WLAN、3G等无线异构网间的快速垂直切换，减少了垂直切换延迟和丢包率。