專利名稱：一種用于HMIPv6的MAP域內(nèi)快速切換的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及因特網(wǎng)的移動(dòng)通信領(lǐng)域，尤其涉及的是根據(jù)HMIPv6(分級(jí)移動(dòng)網(wǎng)際協(xié)議第6版)在無線移動(dòng)環(huán)境下移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在移動(dòng)錨點(diǎn)MAP(Mobility Anchor Point)域內(nèi)不同子網(wǎng)間進(jìn)行快速切換的方法。
背景技術(shù)：
因特網(wǎng)工程任務(wù)組織(Internet Engineering Task Force，以下簡(jiǎn)稱IETF)于2004年6月正式提出移動(dòng)IPv6(Mobility Support in IPv6，簡(jiǎn)稱MIPv6)協(xié)議RFC3775。MIPv6為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)(Mobile Node，簡(jiǎn)稱MN)在移動(dòng)的同時(shí)能夠連續(xù)訪問Internet提供了網(wǎng)絡(luò)層支持。
RFC3775定義的標(biāo)準(zhǔn)切換規(guī)定，當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)從一個(gè)外地網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)到另一個(gè)外地網(wǎng)絡(luò)時(shí)，由于網(wǎng)絡(luò)前綴發(fā)生改變，它在外地網(wǎng)絡(luò)中的轉(zhuǎn)交地址(Care of Address，簡(jiǎn)稱CoA)也隨之改變，需要向家鄉(xiāng)代理(HomeAgent，簡(jiǎn)稱HA)和通信節(jié)點(diǎn)(Correspondent Node，簡(jiǎn)稱CN)分別注冊(cè)新的CoA。當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)到遠(yuǎn)離家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)的外地網(wǎng)絡(luò)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)切換存在兩個(gè)問題1)切換時(shí)間過長(zhǎng)；2)切換過程中報(bào)文丟失比較嚴(yán)重。因此標(biāo)準(zhǔn)切換不能滿足實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)如VoIP等的要求。
為了解決上述問題，IETF的MIPv6信令與切換優(yōu)化工作組(mipshop)提出了幾種優(yōu)化切換方案。
在2004年6月發(fā)布的草案Hierarchical Mobile IPv6 mobilitymanagement(HMIPv6)中，定義了一種層次MIPv6切換方案。該方案把鄰近的IPv6網(wǎng)絡(luò)分為不同域，每個(gè)域由一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)錨點(diǎn)(MobilityAnchor Point，簡(jiǎn)稱MAP，是外地網(wǎng)絡(luò)中的路由器)來管理，當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)移入一個(gè)MAP域時(shí)，從路由器公告獲得MAP的IP地址和子網(wǎng)前綴，從而生成移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的區(qū)域轉(zhuǎn)交地址(Regional CoA，簡(jiǎn)稱RCoA)和鏈路轉(zhuǎn)交地址(On_link CoA，簡(jiǎn)稱LCoA)。移動(dòng)節(jié)點(diǎn)一方面把RCoA當(dāng)作轉(zhuǎn)交地址與家鄉(xiāng)代理和通信節(jié)點(diǎn)進(jìn)行綁定，另一方面把LCoA當(dāng)作轉(zhuǎn)交地址、RCoA當(dāng)作家鄉(xiāng)地址與MAP進(jìn)行綁定(即本地綁定)，從而在MAP與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)間建立起通信隧道，負(fù)責(zé)接收和轉(zhuǎn)發(fā)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)與家鄉(xiāng)代理和通信節(jié)點(diǎn)間的所有報(bào)文。當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在MAP域的不同子網(wǎng)間移動(dòng)時(shí)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)只需改變LCoA并向MAP進(jìn)行本地綁定，不需要與家鄉(xiāng)代理和通信節(jié)點(diǎn)重新進(jìn)行綁定。因此HMIPv6能加速切換，減少網(wǎng)絡(luò)開銷。
在2004年7月發(fā)布的草案Fast Handovers for Mobile IPv6(FMIPv6)中，定義了一種快速M(fèi)IPv6切換方案。該方案利用無線鏈路層觸發(fā)，在切換開始之前，完成部分切換操作，從而加快切換速度。FMIPv6的基本原理簡(jiǎn)述如下移動(dòng)節(jié)點(diǎn)受到無線鏈路觸發(fā)向當(dāng)前子網(wǎng)的原接入路由器發(fā)送代理路由器請(qǐng)求(Router Solicitation for Proxy Advertisment，簡(jiǎn)稱RtSolPr)，原接入路由器返回包含請(qǐng)求的新接入路由器地址的代理路由器公告(Proxy Router Advertisment，簡(jiǎn)稱PrRtAdv)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)利用新接入路由器地址和接口信息構(gòu)造新轉(zhuǎn)交地址，然后向原接入路由器發(fā)送快速綁定更新(Fast Bindng Update，簡(jiǎn)稱FBU)，原接入路由器向新接入路由器發(fā)送包含上述新轉(zhuǎn)交地址的切換觸發(fā)(Handover Initiate，簡(jiǎn)稱HI)，新接入路由器對(duì)新轉(zhuǎn)交地址做重復(fù)地址檢測(cè)(Duplicate AddressDetection，簡(jiǎn)稱DAD)，并向原接入路由器返回包含檢測(cè)結(jié)果的切換公告(Handover Acknowledge，簡(jiǎn)稱HAck)，如果檢測(cè)成功原路由器將建立原轉(zhuǎn)交地址到新轉(zhuǎn)交地址的雙向隧道，在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)與通信節(jié)點(diǎn)的綁定更新結(jié)束之前，原接入路由器通過隧道將發(fā)送給移動(dòng)節(jié)點(diǎn)原轉(zhuǎn)交地址的分組發(fā)送到新接入路由器域，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)用新轉(zhuǎn)交地址發(fā)送的分組則通過反向隧道經(jīng)原接入路由器轉(zhuǎn)發(fā)，然后原接入路由器通知移動(dòng)節(jié)點(diǎn)原轉(zhuǎn)交地址和新轉(zhuǎn)交地址的綁定成功。移動(dòng)節(jié)點(diǎn)發(fā)生實(shí)際切換，斷開原子網(wǎng)連接，接入新子網(wǎng)，然后立即發(fā)送快速鄰居公告(Fast NeighborAdvertisment，簡(jiǎn)稱FNA)通知新路由器切換完成。
HMIPv6和FMIPv6分別從不同角度對(duì)標(biāo)準(zhǔn)切換進(jìn)行了優(yōu)化，二者的適當(dāng)結(jié)合勢(shì)必產(chǎn)生更優(yōu)切換效果。不過直接在HMIPv6中應(yīng)用FMIPv6存在延遲和帶寬效率問題，這是因?yàn)椋贖MIPv6中一般選擇位于接入路由器之上的匯聚路由器為MAP，此時(shí)如果直接應(yīng)用FMIPv6，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在切換期間與外界的通信就必須經(jīng)兩重隧道轉(zhuǎn)發(fā)，首先是MAP與原接入路由器的隧道，然后是原接入路由器和新接入路由器間的隧道。
因此，現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，而有待于改進(jìn)和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于HMIPv6的MAP域內(nèi)快速切換的方法，避免HMIPv6與FMIPv6直接結(jié)合情況下，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在切換期間與外界的通信必須經(jīng)過兩重隧道轉(zhuǎn)發(fā)造成切換延遲和帶寬利用率下降的問題；同時(shí)，由于移動(dòng)手持設(shè)備資源一般比較緊張，本發(fā)明方法實(shí)現(xiàn)HMIPv6的MAP域內(nèi)的快速切換，以在無線移動(dòng)環(huán)境下提高M(jìn)IPv6的切換速度，同時(shí)降低移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)管理方面的開銷。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種用于HMIPv6的MAP域內(nèi)快速切換的方法，所述方法包括以下步驟當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在HMIPv6的一個(gè)MAP域內(nèi)的不同子網(wǎng)間切換時(shí)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)只需要構(gòu)造新的鏈路轉(zhuǎn)交地址并向MAP進(jìn)行本地綁定更新，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在切換發(fā)生之前a)原接入路由器和新接入路由器之間利用代理路由器請(qǐng)求/代理路由器公告確認(rèn)切換將發(fā)生在MAP域內(nèi)，構(gòu)造新的鏈路轉(zhuǎn)交地址；b)原接入路由器向所有可能的新接入路由器發(fā)送切換觸發(fā)，新接入路由器檢驗(yàn)通過新鏈路轉(zhuǎn)交地址后，立即向MAP發(fā)送新鏈路轉(zhuǎn)交地址的本地綁定更新，MAP緩存本地綁定信息，包括區(qū)域轉(zhuǎn)交地址的與一個(gè)或多個(gè)鏈路轉(zhuǎn)交地址的綁定和鏈路轉(zhuǎn)交地址的使用狀態(tài)；c)MAP本地綁定成功后，利用本地綁定表格根據(jù)預(yù)定的策略重定向發(fā)往移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的收發(fā)包不再需要經(jīng)過原接入路由器和新接入路由器間的隧道；d)所述新接入路由器向原接入路由器返回切換公告，如果移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在綁定更新規(guī)定的有效時(shí)間之內(nèi)發(fā)生切換接入預(yù)測(cè)的新子網(wǎng)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送快速鄰居公告給新路由器通知切換完成，新接入路由器將緩存的分組發(fā)送給移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，并將替代移動(dòng)節(jié)點(diǎn)周期性地向MAP發(fā)送本地綁定更新，MAP將相應(yīng)地更新緩存的本地綁定信息；否則，新路由器上緩存的鏈路轉(zhuǎn)交地址、分組和MAP上的本地綁定將被定時(shí)刪除。
所述的方法，其中，所述步驟a)還包括a1)所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)接收到來自無線鏈路層的觸發(fā)信息，觸發(fā)信息中包括新無線接入點(diǎn)的鏈路層地址，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)向當(dāng)前連接的原接入路由器發(fā)送代理路由器請(qǐng)求，請(qǐng)求新無線接入點(diǎn)對(duì)應(yīng)的接入路由器地址和新子網(wǎng)前綴信息；a2)原接入路由器收到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的請(qǐng)求后，從本地緩存的鄰居路由器和接入點(diǎn)信息中查詢新接入點(diǎn)對(duì)應(yīng)的路由器信息，向原接入路由器的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)返回代理路由器公告；a3)所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)根據(jù)代理路由器公告形成新的轉(zhuǎn)交地址，然后向原接入路由器發(fā)送快速綁定更新。
所述的方法，其中，所述步驟b)還包括b1)如果新接入路由器存在且與原接入路由器同屬于一個(gè)MAP域，所述原接入路由器向新接入路由器發(fā)送帶M標(biāo)志的切換觸發(fā)消息，切換觸發(fā)消息中除了包括FMIPv6規(guī)定的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)鏈路地址、原鏈路轉(zhuǎn)交地址、新鏈路轉(zhuǎn)交地址，還包括移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的區(qū)域轉(zhuǎn)交地址；b2)所述新接入路由器收到帶M標(biāo)志的切換觸發(fā)，檢查切換觸發(fā)中新鏈路轉(zhuǎn)交地址的有效性，并在指定的時(shí)間內(nèi)鄰機(jī)代理新鏈路轉(zhuǎn)交地址；如果鏈路轉(zhuǎn)交地址無效且新路由器不能分配新鏈路轉(zhuǎn)交地址，新路由器建立到原鏈路轉(zhuǎn)交地址的主機(jī)路由；b3)所述新接入路由器向MAP發(fā)送本地綁定更新，如果新鏈路轉(zhuǎn)交地址檢查或分配成功，本地綁定更新報(bào)文中，將新鏈路轉(zhuǎn)交地址置于替代轉(zhuǎn)交地址移動(dòng)選項(xiàng)，區(qū)域轉(zhuǎn)交地址置于家鄉(xiāng)地址選項(xiàng)；否則，將原鏈路轉(zhuǎn)交地址置于替代轉(zhuǎn)交地址移動(dòng)選項(xiàng)，新區(qū)域轉(zhuǎn)交地址置于家鄉(xiāng)地址選項(xiàng)；b4)所述MAP接收到本地綁定更新后記錄發(fā)送本地綁定更新的接入路由器地址，對(duì)區(qū)域轉(zhuǎn)交地址和鏈路轉(zhuǎn)交地址進(jìn)行綁定，所述MAP在本地綁定信息表中維護(hù)這些信息；b5)所述MAP向新接入路由器返回綁定公告。
所述的方法，其中，所述步驟c)還包括c1)所述MAP本地綁定成功后利用本地綁定信息表重定向發(fā)往移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的分組，從移動(dòng)節(jié)點(diǎn)發(fā)出的分組直接經(jīng)過MAP轉(zhuǎn)發(fā)。
所述的方法，其中，所述步驟d)還包括d1)所述新接入路由器收到MAP綁定通知后向原接入路由器返回帶M標(biāo)志的切換公告；d2)原接入路由器收到帶M標(biāo)志的切換公告后，不再建立FMIPv6規(guī)定的從原路由器到新路由器的隧道，并停止向MAP發(fā)送周期性的本地綁定更新，向移動(dòng)節(jié)點(diǎn)返回帶M標(biāo)志的FBack，通知快速綁定的結(jié)果；d3)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在限定的有效時(shí)間內(nèi)切換到新子網(wǎng)，向新接入路由器發(fā)送快速鄰居公告；d4)新接入路由器接到帶M標(biāo)志的快速鄰居公告后，刪除新鏈路轉(zhuǎn)交地址鄰機(jī)代理、創(chuàng)建可達(dá)鄰機(jī)緩存、轉(zhuǎn)發(fā)緩存的分組，令存在的原鏈路轉(zhuǎn)交地址主機(jī)路由生效，并且向MAP發(fā)送新鏈路轉(zhuǎn)交地址的本地綁定更新，該操作周期性地進(jìn)行直到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)移出子網(wǎng)；d5)所述MAP收到與本地綁定信息表中記錄的源地址、鏈路轉(zhuǎn)交地址、區(qū)域轉(zhuǎn)交地址都相同的重復(fù)本地綁定更新后，認(rèn)為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)已經(jīng)接入新子網(wǎng)，修改本地綁定更新信息中鏈路轉(zhuǎn)交地址的狀態(tài)，并返回本地綁定公告；如果移動(dòng)節(jié)點(diǎn)沒有在限定的時(shí)間內(nèi)切換到新子網(wǎng)，MAP和新接入路由器上緩存的有關(guān)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)切換的信息將在限定的時(shí)間之后刪除。
所述的方法，其中，所述本地綁定信息表描述為在RFC3775要求的家鄉(xiāng)代理綁定更新處理所需信息基礎(chǔ)之上另外維護(hù)的信息，包括每個(gè)區(qū)域轉(zhuǎn)交地址與一個(gè)或多個(gè)鏈路轉(zhuǎn)交地址的綁定關(guān)系，對(duì)每個(gè)參與綁定的鏈路轉(zhuǎn)交地址(1)用一個(gè)狀態(tài)標(biāo)志位標(biāo)識(shí)鏈路轉(zhuǎn)交地址當(dāng)前的狀態(tài)，狀態(tài)1表示移動(dòng)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前使用的原鏈路轉(zhuǎn)交地址，狀態(tài)2表示移動(dòng)節(jié)點(diǎn)切換后可能使用的新鏈路轉(zhuǎn)交地址，MAP只向狀態(tài)1的鏈路轉(zhuǎn)交地址發(fā)送綁定刷新請(qǐng)求；(2)用本地綁定代理接入路由器記錄發(fā)送鏈路轉(zhuǎn)交地址綁定的接入路由器。
所述的方法，其中，所述FMIPv6的切換觸發(fā)報(bào)文、切換公告報(bào)文、FBack報(bào)文、快速鄰居公告報(bào)文中，定義剩余的保留標(biāo)志位中某一位為M位。
所述的方法，其中，所述保留標(biāo)志位的最低為設(shè)為M位。
本發(fā)明所提供的一種用于HMIPv6的MAP域內(nèi)快速切換的方法，采用了HMIPv6結(jié)合FMIPv6的方法，以提高移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在一個(gè)MAP域內(nèi)移動(dòng)的切換速度和質(zhì)量；本發(fā)明方法充分利用了接入路由器代理移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的本地綁定更新，減少了移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在HMIPv6機(jī)制下的移動(dòng)管理的開銷；并且充分利用了MAP重定向發(fā)往移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的分組，消除了多重隧道帶來的時(shí)延和帶寬消耗，由此，本發(fā)明方法提高了移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在一個(gè)MAP域內(nèi)的移動(dòng)切換速度和質(zhì)量。


圖1是本發(fā)明方法的應(yīng)用場(chǎng)景示意圖；圖2是本發(fā)明方法的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在HMIPv6的一個(gè)MAP域內(nèi)快速切換的基本消息流程圖；圖3是本發(fā)明方法的HI消息格式示意圖；圖4是本發(fā)明方法的HAck消息格式示意圖；圖5是本發(fā)明方法的Fback消息格式示意圖；圖6是本發(fā)明方法的FNA消息格式示意圖；圖7是本發(fā)明方法的MAP上本地綁定信息表示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)技術(shù)方案的基本實(shí)施作進(jìn)一步的詳細(xì)描述本發(fā)明方法的特點(diǎn)是將HMIPv6與FMIPv6結(jié)合使用以加速切換，把移動(dòng)節(jié)點(diǎn)與MAP的本地綁定更新功能轉(zhuǎn)移到接入路由器上，以減少移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)管理開銷。
本發(fā)明所述的用于HMIPv6的MAP域內(nèi)快速切換的方法，如圖1所示，當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在HMIPv6的一個(gè)MAP域內(nèi)的不同子網(wǎng)間切換時(shí)，根據(jù)HMIPv6，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)只需要構(gòu)造新的LCoA并向MAP進(jìn)行本地綁定更新。移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在切換發(fā)生之前首先利用RtSolPr/PrRtAdv確認(rèn)切換將發(fā)生在MAP域內(nèi)，構(gòu)造新的LCoA，然后原接入路由器向所有可能的新接入路由器發(fā)送HI，新接入路由器檢驗(yàn)通過新LCoA后，立即向MAP發(fā)送新LCoA的本地綁定更新，MAP緩存了本地綁定信息，包括RCoA的與一個(gè)或多個(gè)LCoA的綁定和LCoA的使用狀態(tài)，狀態(tài)1表示移動(dòng)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前使用的原LCoA，狀態(tài)2表示移動(dòng)節(jié)點(diǎn)切換后可能使用的新LCoA。MAP本地綁定成功后，利用本地綁定表格根據(jù)一定的策略重定向發(fā)往移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的收發(fā)包不再需要經(jīng)過原接入路由器和新接入路由器間的隧道。新接入路由器向原接入路由器返回HAck。如果移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在綁定更新規(guī)定的有效時(shí)間之內(nèi)發(fā)生切換接入預(yù)測(cè)的新子網(wǎng)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送FNA給新路由器通知切換完成，新接入路由器將緩存的分組發(fā)送給移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，并將替代移動(dòng)節(jié)點(diǎn)周期性地向MAP發(fā)送本地綁定更新，MAP將相應(yīng)地更新緩存的本地綁定信息。否則，新路由器上緩存的LCoA、分組和MAP上的本地綁定將被定時(shí)刪除。
本發(fā)明的具體工作步驟，如圖2所示為步驟1，如圖1所示，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)接收到來自無線鏈路層的觸發(fā)信息，觸發(fā)信息中包括新無線接入點(diǎn)的鏈路層地址，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)向當(dāng)前連接的原接入路由器發(fā)送RtSolPr1，請(qǐng)求新無線接入點(diǎn)對(duì)應(yīng)的接入路由器地址和新子網(wǎng)前綴等信息。
步驟2，原接入路由器收到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的RtSolPr1請(qǐng)求后，根據(jù)RtSolPr攜帶的原無線接入點(diǎn)鏈路層地址和新無線接入點(diǎn)鏈路層地址，查詢本地緩存的鄰居無線鏈路層和IP層地址信息，得到新無線接入點(diǎn)對(duì)應(yīng)的新接入路由器的鏈路層地址、IP地址和子網(wǎng)前綴。最后構(gòu)造報(bào)文PrRtAdv2并發(fā)送給原接入路由器的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處理。
步驟3，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)根據(jù)PrRtAdv2后，根據(jù)PrRtAdv攜帶的新路由器子網(wǎng)前綴構(gòu)造新的轉(zhuǎn)交地址LCoA，然后向原接入路由器發(fā)送構(gòu)造的FBU3。
步驟4，原接入路由器收到FBU3后，根據(jù)FBU3攜帶的新LCoA，查詢本地緩存的鄰居接入路由器的MAP域信息，判斷新接入路由器與原接入路由器屬于同一個(gè)MAP域，于是構(gòu)造HI(M)4并發(fā)送給新接入路由器進(jìn)行處理，如圖3所示。如果新接入路由器存在且與原接入路由器同屬于一個(gè)MAP域，原接入路由器向新接入路由器發(fā)送帶M標(biāo)志的HI消息，HI消息中除了包括FMIPv6規(guī)定的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)鏈路地址、原LCoA、新LCoA地址，還包括移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的RCoA，這是為了MAP在后面進(jìn)行本地綁定時(shí)的查找方便。否則后續(xù)所有過程將按FMIPv6規(guī)定的進(jìn)行。
為此，需要改進(jìn)FMIPv6的HI報(bào)文。定義HI剩余的14個(gè)保留標(biāo)志位中某一位為M位，例如定義最低位為M位，用M位標(biāo)識(shí)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)是否發(fā)生在同一個(gè)MAP域內(nèi)，報(bào)文格式如圖3所示。由于HMIPv6中已經(jīng)定義IP地址選項(xiàng)格式，所以HI報(bào)文的發(fā)送和接收端只須處理內(nèi)容為RCoA的IP地址選項(xiàng)(IP地址選項(xiàng)的sub-Type等于0)即可，無須定義新的選項(xiàng)格式。
步驟5，新接入路由器收到帶M標(biāo)志的HI(M)4后，主要完成的處理是檢查HI(M)中攜帶新LCoA的有效性，并在指定的時(shí)間內(nèi)鄰機(jī)代理新LcoA如果新LCoA有效，或者新LCoA無效但能分配另一個(gè)新LCoA，則創(chuàng)建對(duì)新LCoA的代理鄰機(jī)公告條目；如果新LCoA無效并且新路由器分配新LCoA失敗，則利用HI(M)攜帶的原LCoA和移動(dòng)節(jié)點(diǎn)鏈路地址，新路由器創(chuàng)建一條到原LCoA的主機(jī)路由條目。最后利用HI(M)攜帶的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)RCoA，構(gòu)造報(bào)文LBU5，其中指定新LCoA是轉(zhuǎn)交地址，RCoA是家鄉(xiāng)地址，并發(fā)送給MAP進(jìn)行處理。
步驟6，新接入路由器向MAP發(fā)送本地綁定更新，MAP接收到LBU5后，進(jìn)行本地綁定更新，并維護(hù)本地綁定信息表，如圖7所示，將與RCoA綁定的新LCoA的狀態(tài)設(shè)置為0。最后構(gòu)造LBA6并發(fā)送給新接入路由器進(jìn)行處理。如果新LCoA檢查或分配成功，本地綁定更新報(bào)文中，將新LCoA置于替代轉(zhuǎn)交地址移動(dòng)選項(xiàng)(Alternate Care-of Address Mobility Option)，RCoA置于家鄉(xiāng)地址選項(xiàng)(Home Address Option)；否則，將原LCoA置于替代轉(zhuǎn)交地址移動(dòng)選項(xiàng)(Alternate Care-of Address Mobility Option)，新RCoA置于家鄉(xiāng)地址選項(xiàng)(Home Address Option)。
步驟7，新接入路由器收到LBA6后，進(jìn)行與本地綁定更新相關(guān)的處理，然后構(gòu)造帶M標(biāo)志的HAck(M)7，如圖5所示，并發(fā)送給原接入路由器進(jìn)行處理。MAP接收到本地綁定更新后記錄發(fā)送本地綁定更新的接入路由器地址，對(duì)RCoA和LCoA進(jìn)行綁定，一個(gè)RCoA可同時(shí)綁定了兩個(gè)或以上的不同LCoA。MAP在本地綁定信息表中維護(hù)這些信息。
對(duì)本地綁定信息表的描述是在RFC3775要求的家鄉(xiāng)代理綁定更新處理所需信息基礎(chǔ)之上另外維護(hù)的信息，包括每個(gè)RCoA與一個(gè)或多個(gè)LCoA的綁定關(guān)系，對(duì)每個(gè)參與綁定的LCoA(1)用一個(gè)狀態(tài)標(biāo)志位標(biāo)識(shí)LCoA當(dāng)前的狀態(tài)，狀態(tài)1表示移動(dòng)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前使用的原LCoA，狀態(tài)2表示移動(dòng)節(jié)點(diǎn)切換后可能使用的新LCoA，MAP只向狀態(tài)1的LCoA發(fā)送綁定刷新請(qǐng)求(Binding Refresh Request)。
(2)用本地綁定代理接入路由器記錄發(fā)送LCoA綁定的接入路由器。
本地綁訂信息表的形式如圖7所示。
步驟8，MAP向新接入路由器返回綁定公告。
步驟9，MAP本地綁定成功后利用本地綁定信息表重定向發(fā)往移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的分組。從移動(dòng)節(jié)點(diǎn)發(fā)出的分組直接經(jīng)過MAP轉(zhuǎn)發(fā)，因此移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的收發(fā)包不再需要經(jīng)過原接入路由器和新接入路由器間的隧道。
步驟10，新接入路由器向收到MAP綁定通知后向原接入路由器返回帶M標(biāo)志的HAck。
為此，需要改進(jìn)FMIPv6的HAck報(bào)文。定義HAck剩余的13個(gè)保留標(biāo)志位中的某一位為M位，例如定義最低位為M位，用M標(biāo)識(shí)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)是否發(fā)生在同一個(gè)MAP域內(nèi)，報(bào)文格式如圖4所示。
步驟11，原接入路由器收到帶M標(biāo)志的HAck(M)7后，不再建立FMIPv6規(guī)定的從原路由器到新路由器的隧道，并停止向MAP發(fā)送對(duì)原LCoA的周期性的本地綁定更新，也不再響應(yīng)MAP發(fā)出的綁定更新請(qǐng)求，向移動(dòng)節(jié)點(diǎn)返回帶M標(biāo)志的FBack(M)8，格式如圖4所示，通知快速綁定的結(jié)果。
為此，需要改進(jìn)FMIPv6的FBack報(bào)文。定義FBack剩余的7個(gè)保留標(biāo)志位中的某一位為M位，例如定義最低位為M位，用M標(biāo)識(shí)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)是否發(fā)生在同一個(gè)MAP域內(nèi)，報(bào)文格式如附圖5。
步驟12，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)接收到FBAck(M)8后，在限定的有效時(shí)間內(nèi)切換到新子網(wǎng)，一旦連接到新接入路由器的子網(wǎng)上，立即構(gòu)造帶M標(biāo)志的FNA(M)9，如圖6所示的格式，并發(fā)送給新接入路由器進(jìn)行處理。
為此，需要改進(jìn)FMIPv6的FNA報(bào)文。定義HI的16個(gè)保留標(biāo)志位中的某一位為M位，例如定義最低位為M位，用M標(biāo)識(shí)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)是否發(fā)生在同一個(gè)MAP域內(nèi)，報(bào)文格式如圖6所示。
步驟13，新接入路由器接到帶M標(biāo)志的FNA(M)9后，刪除新LCoA鄰機(jī)代理、創(chuàng)建新LCoA可達(dá)鄰機(jī)緩存、轉(zhuǎn)發(fā)緩存的分組，如果到原LCoA主機(jī)路由存在則令其生效；然后，開始向MAP周期性地發(fā)送新LCoA的本地綁定更新，直到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)移出該子網(wǎng)。
步驟14，MAP收到與本地綁定信息表中記錄的源地址、LCoA、RCoA都相同的重復(fù)本地綁定更新后，認(rèn)為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)已經(jīng)接入新子網(wǎng)，修改本地綁定更新信息中LCoA的狀態(tài)，并返回本地綁定公告。
此外，如果移動(dòng)節(jié)點(diǎn)沒有在限定的時(shí)間內(nèi)切換到新子網(wǎng)，MAP和新接入路由器上緩存的有關(guān)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)切換的信息將在限定的時(shí)間之后刪除。
本發(fā)明方法所提出的是一種在HMIPv6管理模型中，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在同一個(gè)MAP域內(nèi)不同子網(wǎng)間移動(dòng)時(shí)的快速切換方法，本發(fā)明方法與一般的HMIPv6+FMIPv6方法不同之處在于移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的LCoA與RCoA之間的本地綁定功能由接入路由器負(fù)責(zé)完成，這樣當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在同一個(gè)MAP域內(nèi)的不同子網(wǎng)間漫游時(shí)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的切換速度和質(zhì)量得到提高，并避免了移動(dòng)節(jié)點(diǎn)周期性的本地綁定更新所引起的開銷。
應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的上述針對(duì)具體實(shí)施例的描述過于具體，不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明的請(qǐng)求保護(hù)范圍的限制，專利保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種用于HMIPv6的MAP域內(nèi)快速切換的方法，所述方法包括以下步驟當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在HMIPv6的一個(gè)MAP域內(nèi)的不同子網(wǎng)間切換時(shí)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)只需要構(gòu)造新的鏈路轉(zhuǎn)交地址并向MAP進(jìn)行本地綁定更新a)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在切換發(fā)生之前，原接入路由器和新接入路由器之間利用代理路由器請(qǐng)求/代理路由器公告確認(rèn)切換將發(fā)生在MAP域內(nèi)，構(gòu)造新的鏈路轉(zhuǎn)交地址；b)原接入路由器向所有可能的新接入路由器發(fā)送切換觸發(fā)，新接入路由器檢驗(yàn)通過新鏈路轉(zhuǎn)交地址后，立即向MAP發(fā)送新鏈路轉(zhuǎn)交地址的本地綁定更新，MAP緩存本地綁定信息，包括區(qū)域轉(zhuǎn)交地址的與一個(gè)或多個(gè)鏈路轉(zhuǎn)交地址的綁定和鏈路轉(zhuǎn)交地址的使用狀態(tài)；c)MAP本地綁定成功后，利用本地綁定表格根據(jù)預(yù)定的策略重定向發(fā)往移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的收發(fā)包不再需要經(jīng)過原接入路由器和新接入路由器間的隧道；d)所述新接入路由器向原接入路由器返回切換公告，如果移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在綁定更新規(guī)定的有效時(shí)間之內(nèi)發(fā)生切換接入預(yù)測(cè)的新子網(wǎng)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送快速鄰居公告給新路由器通知切換完成，新接入路由器將緩存的分組發(fā)送給移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，并將替代移動(dòng)節(jié)點(diǎn)周期性地向MAP發(fā)送本地綁定更新，MAP將相應(yīng)地更新緩存的本地綁定信息；否則，新路由器上緩存的鏈路轉(zhuǎn)交地址、分組和MAP上的本地綁定將被定時(shí)刪除。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟a)還包括a1)所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)接收到來自無線鏈路層的觸發(fā)信息，觸發(fā)信息中包括新無線接入點(diǎn)的鏈路層地址，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)向當(dāng)前連接的原接入路由器發(fā)送代理路由器請(qǐng)求，請(qǐng)求新無線接入點(diǎn)對(duì)應(yīng)的接入路由器地址和新子網(wǎng)前綴信息；a2)原接入路由器收到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的請(qǐng)求后，從本地緩存的鄰居路由器和接入點(diǎn)信息中查詢新接入點(diǎn)對(duì)應(yīng)的路由器信息，向原接入路由器的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)返回代理路由器公告；a3)所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)根據(jù)代理路由器公告形成新的轉(zhuǎn)交地址，然后向原接入路由器發(fā)送快速綁定更新。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟b)還包括b1)如果新接入路由器存在且與原接入路由器同屬于一個(gè)MAP域，所述原接入路由器向新接入路由器發(fā)送帶M標(biāo)志的切換觸發(fā)消息，切換觸發(fā)消息中除了包括FMIPv6規(guī)定的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)鏈路地址、原鏈路轉(zhuǎn)交地址、新鏈路轉(zhuǎn)交地址，還包括移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的區(qū)域轉(zhuǎn)交地址；b2)所述新接入路由器收到帶M標(biāo)志的切換觸發(fā)，檢查切換觸發(fā)中新鏈路轉(zhuǎn)交地址的有效性，并在指定的時(shí)間內(nèi)鄰機(jī)代理新鏈路轉(zhuǎn)交地址；如果鏈路轉(zhuǎn)交地址無效且新路由器不能分配新鏈路轉(zhuǎn)交地址，新路由器建立到原鏈路轉(zhuǎn)交地址的主機(jī)路由；b3)所述新接入路由器向MAP發(fā)送本地綁定更新，如果新鏈路轉(zhuǎn)交地址檢查或分配成功，本地綁定更新報(bào)文中，將新鏈路轉(zhuǎn)交地址置于替代轉(zhuǎn)交地址移動(dòng)選項(xiàng)，區(qū)域轉(zhuǎn)交地址置于家鄉(xiāng)地址選項(xiàng)；否則，將原鏈路轉(zhuǎn)交地址置于替代轉(zhuǎn)交地址移動(dòng)選項(xiàng)，新區(qū)域轉(zhuǎn)交地址置于家鄉(xiāng)地址選項(xiàng)；b4)所述MAP接收到本地綁定更新后記錄發(fā)送本地綁定更新的接入路由器地址，對(duì)區(qū)域轉(zhuǎn)交地址和鏈路轉(zhuǎn)交地址進(jìn)行綁定，所述MAP在本地綁定信息表中維護(hù)這些信息；b5)所述MAP向新接入路由器返回綁定公告。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟c)還包括c1)所述MAP本地綁定成功后利用本地綁定信息表重定向發(fā)往移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的分組，從移動(dòng)節(jié)點(diǎn)發(fā)出的分組直接經(jīng)過MAP轉(zhuǎn)發(fā)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟d)還包括d1)所述新接入路由器收到MAP綁定通知后向原接入路由器返回帶M標(biāo)志的切換公告；d2)原接入路由器收到帶M標(biāo)志的切換公告后，不再建立FMIPv6規(guī)定的從原路由器到新路由器的隧道，并停止向MAP發(fā)送周期性的本地綁定更新，向移動(dòng)節(jié)點(diǎn)返回帶M標(biāo)志的FBack，通知快速綁定的結(jié)果；d3)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在限定的有效時(shí)間內(nèi)切換到新子網(wǎng)，向新接入路由器發(fā)送快速鄰居公告；d4)新接入路由器接到帶M標(biāo)志的快速鄰居公告后，刪除新鏈路轉(zhuǎn)交地址鄰機(jī)代理、創(chuàng)建可達(dá)鄰機(jī)緩存、轉(zhuǎn)發(fā)緩存的分組，令存在的原鏈路轉(zhuǎn)交地址主機(jī)路由生效，并且向MAP發(fā)送新鏈路轉(zhuǎn)交地址的本地綁定更新，該操作周期性地進(jìn)行直到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)移出子網(wǎng)；d5)所述MAP收到與本地綁定信息表中記錄的源地址、鏈路轉(zhuǎn)交地址、區(qū)域轉(zhuǎn)交地址都相同的重復(fù)本地綁定更新后，認(rèn)為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)已經(jīng)接入新子網(wǎng)，修改本地綁定更新信息中鏈路轉(zhuǎn)交地址的狀態(tài)，并返回本地綁定公告；如果移動(dòng)節(jié)點(diǎn)沒有在限定的時(shí)間內(nèi)切換到新子網(wǎng)，MAP和新接入路由器上緩存的有關(guān)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)切換的信息將在限定的時(shí)間之后刪除。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述本地綁定信息表描述為在RFC3775要求的家鄉(xiāng)代理綁定更新處理所需信息基礎(chǔ)之上另外維護(hù)的信息，包括每個(gè)區(qū)域轉(zhuǎn)交地址與一個(gè)或多個(gè)鏈路轉(zhuǎn)交地址的綁定關(guān)系，對(duì)每個(gè)參與綁定的鏈路轉(zhuǎn)交地址(1)用一個(gè)狀態(tài)標(biāo)志位標(biāo)識(shí)鏈路轉(zhuǎn)交地址當(dāng)前的狀態(tài)，狀態(tài)1表示移動(dòng)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前使用的原鏈路轉(zhuǎn)交地址，狀態(tài)2表示移動(dòng)節(jié)點(diǎn)切換后可能使用的新鏈路轉(zhuǎn)交地址，MAP只向狀態(tài)1的鏈路轉(zhuǎn)交地址發(fā)送綁定刷新請(qǐng)求；(2)用本地綁定代理接入路由器記錄發(fā)送鏈路轉(zhuǎn)交地址綁定的接入路由器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6任意權(quán)項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述FMIPv6的切換觸發(fā)報(bào)文、切換公告報(bào)文、FBack報(bào)文、快速鄰居公告報(bào)文中，定義剩余的保留標(biāo)志位中某一位為M位。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述保留標(biāo)志位的最低為設(shè)為M位。
全文摘要
一種用于HMIPv6的MAP域內(nèi)快速切換的方法，包括以下步驟移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在切換發(fā)生之前，原接入路由器和新接入路由器之間利用代理路由器請(qǐng)求/代理路由器公告確認(rèn)切換將發(fā)生在MAP域內(nèi)，構(gòu)造新的鏈路轉(zhuǎn)交地址；原接入路由器向所有可能的新接入路由器發(fā)送切換觸發(fā)，新接入路由器檢驗(yàn)通過新鏈路轉(zhuǎn)交地址后，立即向MAP發(fā)送新鏈路轉(zhuǎn)交地址的本地綁定更新，MAP緩存本地綁定信息；MAP本地綁定成功后，利用本地綁定表格根據(jù)預(yù)定的策略重定向發(fā)往移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的收發(fā)包不再需要經(jīng)過原接入路由器和新接入路由器間的隧道。本發(fā)明方法減少了移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在HMIPv6機(jī)制下的移動(dòng)管理的開銷；提高了移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在一個(gè)MAP域內(nèi)的移動(dòng)切換速度和質(zhì)量。
文檔編號(hào)H04W80/04GK1784059SQ20041005251
公開日2006年6月7日 申請(qǐng)日期2004年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月29日
發(fā)明者李竹平, 王 忠, 王堅(jiān) 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司