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专利号: 2020100162177
申请人: 石家庄铁道大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2025-12-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于无固定基础设施依托的分布式网络架构,其特征是,包括核心网层、接入网层与子网层;

所述核心网层为全局接入单元,只负责对全网的初始信息进行规划,不负责全网的接入控制和移动性管理,网络的控制管理功能分散在接入网层的各个节点实体中,节点实体是能移动的控制功能实体;

所述接入网层包括若干节点,所述节点为分布式控制单元,每个节点掌握不同用户的信息,所述节点包括节点服务器、节点数据库与节点网关;所述节点服务器用于与节点数据库进行交互,完成用户的鉴权、移动性管理以及为接入本节点的用户分配临时ID和承载ID;

所述节点数据库用于存储节点所需要的包括接入控制信息、移动性管理信息和承载信息在内的信息;所述节点网关存储有与数据转发、承载建立相关的信息,用于为本节点与其他节点进行包括数据包转发、IP分配和承载建立在内的交互;

所述子网层包括若干子网,所述子网作为寻呼区域附着在所述接入网层的节点上,所述子网包括接入点和用户,接入点与节点之间为有线连接,且接入点能与节点随动,用户与接入点之间为无线连接;所述接入点作为用户设备与节点之间的中继实体,用于储存跟用户设备相关的信息;所述用户是具有移动和数据收发的功能的网络终端;所述子网为本网络架构的基本寻呼单元;用户发起位置更新时在节点中记录自身所在子网的位置;当节点想要与某用户建立连接时,通知子网对其范围内的用户发起寻呼;用户在子网内移动时不触发位置更新,当发生跨子网移动时会触发位置更新过程。

2.一种基于无基础设施依托的位置管理方法,其特征是,包括以下步骤:a、设立权利要求1所述的无固定基础设施依托的分布式网络架构;

b、位置信息上报:

b‑1、节点服务器发送一个位置报告控制信息到达接入点,所述位置报告控制信息应标识请求报告的用户设备,请求的位置信息包含网络ID和子网ID;

b‑2、接入点接收到节点发来的控制位置上报信令,识别特定的用户设备,发出位置上报控制信令;

b‑3、用户设备接收到信息上报控制信令,上报自己的位置信息;所述位置信息包含用户设备跟踪区列表和临时UE标识;

b‑4、接入点接收到用户设备的位置信息,上报节点服务器;

b‑5、节点服务器获取到用户设备的位置信息之后,通知节点数据库更新用户设备的位置信息;

b‑6、节点数据库根据节点服务器发来的位置信息,更新用户设备的位置信息,之后再反馈一个确认信号;

c、相邻子网信息推送:

c‑1、用户设备向本地节点上报自己的信息;上报信息中包括自己的位置信息和无线接入能力信息;

c‑2、本地节点接收到特定用户设备的相关信息,本地节点向相邻节点发送获取子网信息的服务请求,请求获取的子网信息包括物理小区ID、导频号和小区偏移值;

c‑3、相邻节点接收到服务请求之后向本地节点反馈自身的子网信息;

d、锚节点推送:

d‑1、用户设备移动并接入某个新的节点,发起位置更新,完成IP绑定缓存条目的更新;

d‑2、新节点查询用户设备的IP地址,通过IP地址的节点指示字段获取该用户设备的锚节点,并查询锚节点的IP地址;

d‑3、新节点查询到达锚节点的最优路由,将代理绑定更新消息发送到锚节点;

d‑4、锚节点接收代理绑定更新消息后,对移动用户设备的绑定缓存条目进行更新,将原来的IP绑定替换为与新节点的IP绑定;

c‑5、当网络中某个通信节点要向该用户设备发送数据时,先通过用户设备的IP地址查询并获取该用户设备的锚节点地址;

d‑6、通信节点向锚节点发送位置查询消息,消息中包含此用户设备的IP地址;

d‑7、锚节点收到位置查询消息后,查询该用户设备的绑定缓存条目,将此绑定信息包含在位置查询响应消息中发送给通信节点;

d‑8、通信节点收到位置查询响应,获取用户设备当前所在节点,即目标节点的IP地址;

于是建立隧道,将目标节点的IP地址作为包头对数据包进行封装后通过最优路由发送到目标节点;

d‑9、目标节点收到数据包后,对数据包进行解封装,查询用户设备是否在本地节点内,若用户设备在本地节点,则通过寻呼找到并将数据包发送给用户设备;

d‑10、若用户设备不在目标节点,则目标节点将作为新的通信节点从步骤d‑5开始向锚节点查询用户设备当前的最新位置。

3.根据权利要求2所述的基于无基础设施依托的位置管理方法,其特征是,在相邻子网信息推送过程中,既对本节点及相邻节点更新用户设备的位置信息,也对其他节点更新用户设备的位置信息。

4.根据权利要求2所述的基于无基础设施依托的位置管理方法,其特征是,锚节点推送过程中,采用代理IP进行IP管理,节点通过将用户设备的IP地址与本地节点IP进行绑定生成绑定缓存条目以指示用户设备当前所在的节点位置。