一種分布式PMIPv6部署系統(tǒng)及通信方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種分布式PMIPv6部署系統(tǒng)及通信方法。本系統(tǒng)為在家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)部署多個通信連接的LMA，稱為LMA-set；所述LMA-set中的每個LMA具有兩個前綴、兩個地址：第一個前綴為PI前綴，該前綴用于任播通告，第二個前綴從PI前綴分派出來作為家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)前綴HNP集合；第一個地址由LMA所接入的ISP分配，用于實際的數(shù)據(jù)通信；第二個地址屬于PI前綴，該地址為LMA-set中所有LMA的共享地址，稱為LMA-set共享地址。本發(fā)明不僅繼承PMIPv6基于網(wǎng)絡(luò)移動性管理的優(yōu)勢，還為通信提供了更為優(yōu)化的路徑，并為LMA提供了可靠性。
【專利說明】一種分布式PM I Pv6部署系統(tǒng)及通信方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種通信方法，具體涉及一種分布式PMIPv6部署系統(tǒng)及通信方法，屬于通信【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著互聯(lián)網(wǎng)和無線接入技術(shù)的迅速發(fā)展，尤其是近年來互聯(lián)網(wǎng)多媒體應(yīng)用的廣泛出現(xiàn)，越來越多的人們希望隨時隨地訪問互聯(lián)網(wǎng)，由此出現(xiàn)了以移動IPv6(Mobile IPv6,MIPv6)和代理移動IPv6 (Proxy Mobile IPv6，PMIPv6)為代表的移動性管理協(xié)議。PMIPv6協(xié)議是一種基于網(wǎng)絡(luò)的移動性支持方案，允許移動節(jié)點(Mobile Node, MN)用一個永久的地址和互聯(lián)網(wǎng)中任何主機(jī)通信，保證麗在不同移動接入網(wǎng)關(guān)(MobilityAccess Gateway,MAG)之間切換時不中斷正在進(jìn)行的通信。由于PMIPv6工作在網(wǎng)絡(luò)層，不僅適用于同構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間的移動，也適用于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間的通信，有廣闊的應(yīng)用前景。
[0003]PMIPv6協(xié)議要求無論麗如何移動，都向自己的本地移動錨點(LocalMobilityAnchor, LMA)注冊，并通過LMA轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)往麗或麗發(fā)出的數(shù)據(jù)包。當(dāng)麗遠(yuǎn)離自己的家鄉(xiāng)域時，數(shù)據(jù)包可能要經(jīng)過很長的一段路由，帶來不必要的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)延遲和資源浪費，尤其是MN在外地域的MAG之間頻繁切換的時候，這種不優(yōu)化問題帶來的后果更為嚴(yán)重。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種分布式PMIPv6部署系統(tǒng)及通信方法。本發(fā)明提出的分布式PMIPv6的部署系統(tǒng)和通信方法不僅繼承PMIPv6基于網(wǎng)絡(luò)移動性管理的優(yōu)勢，還為通信提供了更為優(yōu)化的路徑，并為LMA提供了可靠性。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0006]一種分布式PMIPv6通信方法，其步驟為:
[0007]1)在家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)部署多個LMA，稱為LMA-set ;其中LMA-set中的每個LMA具有兩個前綴、兩個地址:第一個前綴為PI前綴，該前綴用于任播通告，第二個前綴從PI前綴分派出來作為家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)前綴HNP集合；第一個地址由LMA所接入的ISP分配，用于實際的數(shù)據(jù)通信；第二個地址屬于PI前綴，該地址為LMA-set中所有LMA的共享地址，稱為LMA-set共享地址；
[0008]2)當(dāng)移動節(jié)點麗初始接入家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)中的一 MAGi時，該MAGi發(fā)送該麗的注冊消息到LMA-set共享地址；
[0009]3)與該MAGi最近的LMAi接收到此注冊消息后向該麗分配HNP并建立綁定條目，并且該LMAi根據(jù)LMA的第一個地址向LMA-set內(nèi)的其他LMA發(fā)送狀態(tài)同步信息；
[0010]4)當(dāng)一節(jié)點CN向該MN發(fā)送數(shù)據(jù)包時，與該節(jié)點CN最近的LMA」接收該數(shù)據(jù)包并根據(jù)狀態(tài)同步后的狀態(tài)條目將該數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給MAGi ;iMN向該節(jié)點CN轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包時，MAGi將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給該節(jié)點CN ；
[0011]5)當(dāng)麗切換到家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)中的另一 MAG?時，該MAGn發(fā)送注冊消息到LMA-set共享地址，與該MAGii最近的LMAii接收到此注冊消息后向該麗分配HNP并建立綁定條目，并且該LMAii向LMA-set內(nèi)的其他LMA進(jìn)行狀態(tài)同步；
[0012]6)當(dāng)該節(jié)點CN再次向麗發(fā)送數(shù)據(jù)包時，LM^根據(jù)狀態(tài)同步后的狀態(tài)條目將其轉(zhuǎn)發(fā)到MAGii ;當(dāng)MN向該節(jié)點CN發(fā)送數(shù)據(jù)包時，由MAGii直接對該數(shù)據(jù)包進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
[0013]進(jìn)一步的，所述家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)從(64_m)bits前綴中分配n bits作為家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)前綴HNP集合，其中，m+n ( 64, PI前綴長度為m bits。
[0014]進(jìn)一步的，所述狀態(tài)條目包含MN的家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)前綴HNPJN當(dāng)前的服務(wù)LMA以及麗當(dāng)前的接入MAG。
[0015]進(jìn)一步的，對于所述LMA-set中的每一 LMAi, LMA-set中所有LMA均米用Anycast技術(shù)通告該LMAi的PI前綴信息。
[0016]一種分布式PMIPv6部署系統(tǒng)，其特征在于，在家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)部署多個通信連接的LMA，稱為LMA-set ;所述LMA-set中的每個LMA具有兩個前綴、兩個地址:第一個前綴為PI前綴，該前綴用于任播通告，第二個前綴從PI前綴分派出來作為家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)前綴HNP集合；第一個地址由LMA所接入的ISP分配，用于實際的數(shù)據(jù)通信；第二個地址屬于PI前綴，該地址為LMA-set中所有LMA的共享地址,稱為LMA-set共享地址。
[0017]進(jìn)一步的，家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)中的任一 MAGi對接入的移動節(jié)點MN，將其注冊消息發(fā)送到所述LMA-set共享地址；與該MAGi最近的LMAi接收到此注冊消息后向該麗分配HNP并建立綁定條目，并且該LMAi根據(jù)LMA的第一個地址向LMA-set內(nèi)的其他LMA發(fā)送狀態(tài)同步信息。
[0018]進(jìn)一步的，當(dāng)一節(jié)點CN向該MN發(fā)送數(shù)據(jù)包時,與該節(jié)點CN最近的LMAj接收該數(shù)據(jù)包并根據(jù)狀態(tài)同步后的狀態(tài)條目將該數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給MAGi ;當(dāng)MN向該節(jié)點CN轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包時，MAGi將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給該節(jié)點CN。
[0019]進(jìn)一步的，所述家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)從(64_m)bits前綴中分配n bits作為家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)前綴HNP集合，其中，m+n ( 64, PI前綴長度為m bits。
[0020]進(jìn)一步的，所述狀態(tài)條目包含MN的家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)前綴HNPJN當(dāng)前的服務(wù)LMA以及麗當(dāng)前的接入MAG。
[0021]進(jìn)一步的,對于所述LMA-set中的每一 LMAi, LMA-set中所有LMA均米用Anycast技術(shù)通告該LMAi的PI前綴信息。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極效果為:
[0023]本發(fā)明擴(kuò)展了 PMIPv6家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)的概念，提出了新穎的前綴管理和分配機(jī)制；通過任播技術(shù)保證MN能被最優(yōu)的LMA服務(wù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為擴(kuò)展的PMIPv6家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)圖；
[0025]圖2為前綴和地址管理示意圖；
[0026]圖3為分布式的PMIPv6移動性管理流程圖。

【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0028]本發(fā)明的家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)如圖1所示。
[0029]為了優(yōu)化PMIPv6性能，本發(fā)明在家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)部署多個LMA，稱為LMA-set。對于每個PMIPv6域,分配的與提供商無關(guān)(Provider-1ndependent, PI)前綴長度為mbits,而每個LMA可以從(64-m) bits前綴中分配n bits作為家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)前綴(Home Network Prefix, HNP)集合(m+n ( 64)。此外，每個LMA應(yīng)有一個共享的IPv6地址作為任播的PMIPv6綁定操作地址。并經(jīng)由其接入的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商(Internet Service Provider, ISP)分配得到一個唯一的IPv6地址作為其實際的位置標(biāo)識。簡言之,每個LMA具有兩個前綴、兩個地址:
[0030]1)第一個前綴為PI前綴,該前綴用于任播通告，小于64bits ;第二個前綴從PI前綴分派出來作為HNP集合(標(biāo)識為PAPrefix)；
[0031]2)第一個地址由LMA所接入的ISP分配，用于實際的數(shù)據(jù)通信；第二個地址屬于PI前綴，作為傳統(tǒng)的LMA地址，該地址由所有的LMA共享。
[0032]上述前綴和地址管理如圖2所示。
[0033]以LMA1為例,PI Prefix/m為PI前綴，所有LMA均向外通告這個前綴信息,從而吸引發(fā)往屬于這個前綴的數(shù)據(jù)包。PI Prefix:LMAlPrefix/m+n為LMA的HNP集合，LMA1可以從這個前綴集合中分配2(64"?)個HNP。PI Prefix::a為LMA-set共享的IP地址，MAG的信令數(shù)據(jù)包均發(fā)往這個地址，從而找到距其最近的LMA。PA-APrefix:LMA1為LMA1實際有效的IP地址。
[0034]基于上述前綴和地址管理方法，本發(fā)明的PMIPv6移動性管理過程如圖3所示。
[0035]1)當(dāng)麗初始接入家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)中的一 MAG1時，MAG1發(fā)送這個麗的注冊消息到LMA的任播組(PI Prefix::a)。這個信令消息會被最近的LMA接收到，那么LMA1 (通信地址為Prefix::LMA1)將作為 MN 的服務(wù) LMA ；
[0036]2) LMA1 向 MN 分配 HNP (Prefix:LMA1:MN/64)，并建立綁定條目(即 PMIPv6 的綁定信息，包含:麗的ID，麗的HNP，綁定發(fā)起的MAG等基本信息，這個HNP是麗用來配置通信使用的IPv6地址)，此外，LMA1向同一個LMA-set內(nèi)的所有LMA (向LMA的通信地址Prefix::LMA2和Prefix::LMA3)進(jìn)行狀態(tài)同步，以告知所有LMA(LMA2和LMA3)這個MN當(dāng)前由LMA1服務(wù)；
[0037]3)接收到狀態(tài)同步消息之后，其他LMA建立一個狀態(tài)條目，其中包含MN的HNP，MN的服務(wù)LMA(LMAl)以及當(dāng)前的接入MAG (MAGI)；
[0038]4)當(dāng)通信對端節(jié)點CN向MN發(fā)送數(shù)據(jù)包時，數(shù)據(jù)包將會被最近的LMA所接收到(如被LMA3接收到)，LMA3根據(jù)狀態(tài)條目直接將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給MAGI ；CN是一個與MN進(jìn)行通信的廣義的節(jié)點，可能是移動的也可能是不移動的，CN知道的只是MN的地址和前綴，基于前面的Anycast機(jī)制，這個數(shù)據(jù)包會被路由器轉(zhuǎn)發(fā)到最近的LMA。
[0039]5)當(dāng)MN向CN轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包時，MAG1直接將數(shù)據(jù)包進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)給CN ；
[0040]6)當(dāng)麗切換到MAG3時，LMA2成為其最近的LMA，那么注冊消息會被LMA2截獲；
[0041]7)作為麗新的服務(wù)LMA，LMA2向其他LMA同步麗的狀態(tài)；
[0042]8)當(dāng)CN再次向麗發(fā)送數(shù)據(jù)包時，LMA3接收到數(shù)據(jù)包，并通過第一地址轉(zhuǎn)發(fā)到MAG3 ；
[0043]9)當(dāng)麗向CN發(fā)送數(shù)據(jù)包時，由MAG3直接進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
【權(quán)利要求】
1.一種分布式PMIPV6通信方法，其步驟為: 1)在家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)部署多個LMA，稱為LMA-set;其中LMA_set中的每個LMA具有兩個前綴、兩個地址:第一個前綴為PI前綴，該前綴用于任播通告，第二個前綴從PI前綴分派出來作為家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)前綴HNP集合；第一個地址由LMA所接入的ISP分配，用于實際的數(shù)據(jù)通信；第二個地址屬于PI前綴，該地址為LMA-set中所有LMA的共享地址，稱為LMA-set共享地址； 2)當(dāng)移動節(jié)點麗初始接入家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)中的一MAGi時，該MAGi發(fā)送該麗的注冊消息到LMA-set共享地址； 3)與該MAGi最近的LMAi接收到此注冊消息后向該麗分配HNP并建立綁定條目，并且該LMAi根據(jù)LMA的第一個地址向LMA-set內(nèi)的其他LMA發(fā)送狀態(tài)同步信息； 4)當(dāng)一節(jié)點CN向該MN發(fā)送數(shù)據(jù)包時，與該節(jié)點CN最近的LMAj接收該數(shù)據(jù)包并根據(jù)狀態(tài)同步后的狀態(tài)條目將該數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給MAGi ;當(dāng)1?向該節(jié)點CN轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包時，MAGJf數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給該節(jié)點CN ； 5)當(dāng)麗切換到家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)中的另一MAGii時，該MAGii發(fā)送注冊消息到LMA-set共享地址，與該MAGii最近的LMAii接收到此注冊消息后向該MN分配HNP并建立綁定條目，并且該LMAii向LMA-set內(nèi)的其他LMA進(jìn)行狀態(tài)同步； 6)當(dāng)該節(jié)點CN再次向MN發(fā)送數(shù)據(jù)包時，LM^根據(jù)狀態(tài)同步后的狀態(tài)條目將其轉(zhuǎn)發(fā)到MAGii ;當(dāng)麗向該節(jié)點CN發(fā)送數(shù)據(jù)包時，由MAGii直接對該數(shù)據(jù)包進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)從(64-m)bits前綴中分配ηbits作為家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)前綴HNP集合，其中，m+n< 64，PI前綴長度為m bits。
3.如權(quán)利要器I或2所述的方法，其特征在于，所述狀態(tài)條目包含MN的家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)前綴HNP, MN當(dāng)前的服務(wù)LMA以及MN當(dāng)前的接入MAG。
4.如權(quán)利要器I或2所述的方法,其特征在于，對于所述LMA-set中的每一LMAi,LMA-set中所有LMA均采用Anycast技術(shù)通告該LMAi的PI前綴信息。
5.一種分布式PMIPv6部署系統(tǒng)，其特征在于，在家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)部署多個通信連接的LMA，稱為LMA-set ;所述LMA-set中的每個LMA具有兩個前綴、兩個地址:第一個前綴為PI前綴，該前綴用于任播通告，第二個前綴從PI前綴分派出來作為家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)前綴HNP集合；第一個地址由LMA所接入的ISP分配，用于實際的數(shù)據(jù)通信；第二個地址屬于PI前綴，該地址為LMA-set中所有LMA的共享地址,稱為LMA-set共享地址。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)中的任一MAGi對接入的移動節(jié)點MN，將其注冊消息發(fā)送到所述LMA-set共享地址；與該MAGi最近的LMAi接收到此注冊消息后向該MN分配HNP并建立綁定條目，并且該LMAi根據(jù)LMA的第一個地址向LMA-set內(nèi)的其他LMA發(fā)送狀態(tài)同步信息。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)一節(jié)點CN向該MN發(fā)送數(shù)據(jù)包時，與該節(jié)點CN最近的LM^_接收該數(shù)據(jù)包并根據(jù)狀態(tài)同步后的狀態(tài)條目將該數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給MAGi ;當(dāng)MN向該節(jié)點CN轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包時，MAGi將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給該節(jié)點CN。
8.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)從(64-m)bits前綴中分配ηbits作為家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)前綴HNP集合，其中，m+n彡64，PI前綴長度為m bits。
9.如權(quán)利要求6-8任一所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述狀態(tài)條目包含MN的家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)前綴HNP，MN當(dāng)前的服務(wù)LMA以及MN當(dāng)前的接入MAG。
10.如權(quán)利要器5所述的系統(tǒng)，其特征在于，對于所述LMA-set中的每一 LMAp LMA_set中所有LMA均釆用Anycast技術(shù)通告該LM^的PI前綴信息。
【文檔編號】H04L29/08GK104410729SQ201410708915
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月27日
【發(fā)明者】延志偉, 胡安磊 申請人:中國科學(xué)院計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心