专利名称：移动网络中管理移动节点的系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及由多个在移动网络中相互连接的子网络所组成的移动节点管理系统，该移动网络向每个访问任意子网络的移动节点提供数据包通讯服务。
背景技术：
随着因特网的飞速发展，主要提供基于语音的服务的移动网络正在迅速建立数据服务。因此，未来数据通讯量将有可能超过语音通讯量。针对这种背景，3GPP(第3代合作项目)和3GPP2正在进行全IP网络方面的工作，以便将基于语音的网络发展成为适合移动因特网的通讯网络。此外，在IETF(因特网工程任务组)中，最初讨论IP移动性在LAN中使用的移动IP WG(工作组)将参与制定第3代移动通讯网络的标准。而且，因为涉及未来地址定义方法的IPv6(第6版INTERNET协议标准)将要替代IPv4(第4版INTERNET协议标准)，IPv6中的IP移动性(IPv6中的移动性支持<draft-ietf-mobileip-ipv6-12.txt>)将会是工作组的重要研究课题。
根据IPv6和IPv4，持续移动并改变连接子网络的节点称为“移动节点”，移动节点最初所连接的子网络称为“本地网络”，出现在本地网络中并且在移动节点不在期间进行代管的节点称为“本地代理”，移动节点当前所连接的子网络被称为“外部网络”，出现在外部网络并且在移动节点处于外部网络期间进行代管的节点被称为“外部代理”，外部网络分配给移动节点的地址称为“转交(c/o)地址”(Care-Of Address，缩写为CoA)，独立于移动节点所连接的子网络而分配给移动节点的特定地址称为“本地地址”。附带指出，因为移动节点本身以及IPv6装置将会承担外部代理的角色，因此在IPv6中将不会存在外部代理。此外，移动节点的远端(correspondent)节点(Correspondence)包括固定节点和其他的移动节点。
以下列出IPv6和IPv4中的一般处理过程。
(1)移动节点在本地网络的情况下如同正常TCP/IP一样，移动节点与远端节点通过正常方式通讯。
(2)移动节点不在本地网络的情况下当移动节点检测到其处于本地网络以外的其他网络时，移动节点生成一个“联接更新请求”并通过外部代理向本地代理告知一个新转交地址CoA，以便将发往本地地址的所有数据包传递给移动节点。在IPv6中，如图8所示，移动节点直接向本地代理发送联接更新请求。
(2-1)数据包的到达由远端节点发往本地地址的数据包通过正常IP路由的机构到达本地网络。本地代理通过Proxy ARP(代理地址转换协议)等获取数据包，进行封装后将其隧道至移动节点所在网络的外部代理。因此，移动节点通过外部代理接收数据包。在IPv6中，如图8所示，已经接收了隧道数据包的移动节点向发出数据包的远端节点传送新的注册请求，并向远端节点告知一个转交地址CoA。此后，远端节点使用转交地址CoA直接向移动节点传送数据包。
(2-2)数据包的传送在移动节点向远端节点传送数据包时，每个IP数据包的报头依然保留本地地址作为源地址。在途中出现任何错误的情况下，数据包将被传送到本地地址，并通过上述的机构返回到移动节点。在IPv6的情况下，转交地址CoA被设定为源地址，本地地址被指定为重新定义的指定选项。
此外，在传统移动IPv6中，当MN(移动节点)在子网络间移动时，移动节点MN向其HA(本地代理)发出注册请求(联接更新下文简称为BU)。在CN(远端节点)发出的数据包同移动IPv4一样通过隧道由本地代理传递给移动节点的情况下，移动节点假定远端节点与移动节点的转交地址CoA之间无联系，而向远端节点发出包括其本地代理和转交地址CoA的联接更新信息。之后，远端节点就能够直接向移动节点传送数据包。因此，在移动IPv6中，就有可能支持路由优化特征，从而解决移动IPv4的一个缺陷，即，三角路由问题。
此外，移动IPv6支持平滑传递特征从而避免传递中的数据包丢失。移动IPv6在移动IPv4基础上有所改进，它同IPv4一样采用扁平本地代理-移动节点网络模式。由于这个原因，回路延时问题依然未能得到解决。也就是说，例如，在移动节点漫游到物理上远离本地代理的网络的情况下，注册请求将因移动节点与本地代理之间的回路延时而被延迟。为了解决这个问题，提出了一个INTERNET草案(下文称其为I-D)“分级移动IPv6移动性管理”<draft-ietf-mobileip-hmipv6-0.1.txt>。根据这个INTERNET草案，如图17所示，由节点MN-AR(接入路由器)-MAP(移动锚点)-HA(本地代理)所组成的分级网络模式被引入到移动IPv6。在分级移动IPv6中，移动锚点支持本地代理的代理功能，从而减少前述的移动节点注册请求的延时。
此外，根据IETF工作组在2000年10月11日至15日间所提出的另一个INTERNET草案“无本地移动(Homeless Mobile)IPv6”<draft-nikander-mobileip-homelessv6-00.txt>，如图18所示，将无须本地代理和本地地址。最初，在移动IPv6中，移动节点与远端节点之间所交换的联接更新请求是用于使移动节点和远端节点共享移动管理信息。在无本地移动IPv6中，联接更新依然进行，移动节点保留所谓的“主机缓存”的信息。因而，就有可能在无本地代理的情况下执行运动/移动管理。有关无本地移动IPv6的优点，该INTERNET草案中指出，两个无本地支持主机之间的通讯无须使用移动IPv6中所使用的路由报头和本地地址指定选项，而且只须使用移动IPv6报头就可以进行数据包的传送/接收。因此，数据包的报头能够由92字节减小到40字节。
在IPv4的情况下，因为发往移动节点的数据包不可避免的要经过其本地代理进行传送，因此存在着所谓的三角路由问题。此外，由远端节点发往移动节点的数据包被本地代理截取，封装并隧道至移动节点所在网络的外部代理。而后，外部代理进行去封装并将数据包传递给移动节点。这种本地代理所进行的数据包封装在缩放数据包以适应大规模移动网络时，可能会产生瓶颈。
在IPv6的情况下，已接收到隧道数据包的移动节点，假定远端节点与转交地址CoA之间无联系，而以联接更新请求的方式告知远端节点，远端节点直接使用转交地址CoA向移动节点传送数据包。这有助于解决IPv4中的缺陷，即，三角路由问题。然而，未获悉移动节点转交地址CoA的远端节点所发出的第一个数据包依然不可避免的要经过本地代理进行传递。因此，在第一个数据包上，三角路由的问题依然未能得到解决。
此外，根据IPv6，向远端节点发送联接更新请求的功能并不是移动节点的本质功能。根据IETF的说法，移动节点可以发送联接更新请求，这意味着并不是所有的移动节点都支持联接更新功能。基于这个原因，在IPv6的高级移动网络中，三角路由和本地代理数据包封装的问题有可能同IPv4一样存在。
另一方面，在移动节点与远端节点(移动节点等)交换联接更新请求以更新本地地址与每个节点转交地址CoA之间的关联信息，以便使第一个之后的数据包能够直接发往转交地址CoA的情况下，如果移动节点具有很多的远端节点，其就必须以相当高的频率发送/接收联接更新请求。因为处于等待状态的移动节点需要进入发射模式以传送联接更新请求，其电池放电就将加剧。此外，当移动节点之间交换联接更新请求时，联接更新请求将在大规模移动网络中产生巨大的无线电流量。这个流量将导致需要认真对待的无线电资源消耗。
分级移动IPv6移动管理具有以下的缺点。以下是INTERNET草案6.1移动节点操作中一段节选“移动节点可以向其当前的远端节点发送相似的联接更新(也就是指定本地地址与本地转交地址RCoA之间的联接)。”也就是说，如同在移动IPv6中，移动节点必须与远端节点(移动节点等)交换联接更新，以便使每个远端节点能够更新联接更新信息。因为联接更新信息不仅需要在移动节点在区域间移动时随时更新，而且还需要以一定的间隔进行更新，当移动节点具有很多需要进行联接更新交换的远端节点时，其就必须以相当高的频率发送/接收联接更新请求。处于等待状态的移动节点需要进入发射模式以发送联接更新，因此其电池放电将加剧。此外，移动节点需要一定资源(内存，CPU载荷)以储存联接更新信息，这些资源同电池寿命一样都对移动节点的小型化具有影响。
以下是INTERNET草案6.1移动节点操作中的另一段节选“移动锚点将接收发往移动节点本地转交地址RCoA(从本地代理或者远端节点)的数据包。数据包将由移动锚点隧道至移动节点的在线转交地址LCoA。移动节点将去封装数据包，并以一般方式对它们进行处理。”如前所述，在移动IPv4中，由远端节点发往移动节点的数据包被本地代理截取，封装并隧道至移动节点所访问网络的外部代理FA。外部代理FA在接收数据包后，去封装数据包并将其传递给移动节点。这种本地代理所进行的数据包封装在缩放数据包以适应大规模移动网络时，可能会产生瓶颈。相似的，在分级移动IPv6中，移动锚点将封装远端节点发往移动节点的数据包。因此，封装操作的数量将成为大规模移动网络的关注点。
此外，无本地移动IPv6具有以下的缺点。因为同分级移动IPv6一样，移动节点与远端节点之间需要使用联接更新来更新主机缓存，所以无本地移动IPv6同样具有移动节点电池放电和大规模移动网络中联接更新流量所造成的无线电资源消耗等问题。此外，在两个无本地支持主机间的通讯中，当两者同时进入新的地域时可能将失去无线电连接。在这种情况下，当最坏的情况发生时，两个主机都将失去对方的地址信息(新的地址信息)。以这种结构，每个主机不具有任何装置向它的远端主机告知地址改变。附带指出，可以想像此种问题在远端主机是固定节点时将不会出现。此外，当移动主机从一个未知的或者新的主机第一次接收到数据包时，新的主机不具备任何装置以获悉移动主机的地址。在这两种情况下，都将需要支持本地代理功能。
上述的问题总结如下(1)因移动节点与远端节点之间的联接更新交换所造成的移动节点电池放电问题；(2)因移动节点与远端节点之间的联接更新交换所造成的无线电资源消耗问题；和(3)本地代理向移动节点进行数据包封装时所遇到的大规模移动网络中的缩放问题。
发明内容
因此，本发明的目标就是提供一个解决上述三个与现有技术有关的问题的移动节点管理系统。
根据本发明的第一个方面，提供一个移动节点管理系统，该系统包括多个在移动网络中相互连接的子网络，该移动网络向每个具有移动节点当前连接的子网络转交地址CoA和独立本地地址的移动节点提供数据包通讯服务，其中每个子网络包括一个负责从本地网络为其子网络的移动节点接收位置注册请求，并保持或保留转交地址CoA与移动节点本地地址之间关联(联接)的本地代理，和一个负责保持/管理本地网络为其子网络的移动节点的本地地址与移动节点的本地代理地址之间关联(联接)的姓名服务器；该姓名服务器负责接收指明了移动节点本地地址的转交地址CoA询问，并从该询问所指明本地地址的本地网络中的本地代理获得移动节点的转交地址CoA以响应该询问。
在根据本发明第一个方面的移动节点管理系统中，当移动节点在子网络间移动并生成位置注册请求以向本地代理告知一个新转交地址CoA时，本地代理保持转交地址CoA与移动节点本地地址之间的联接。当一个试图联络移动节点的远端节点发出一个指明了移动节点本地地址的转交地址CoA询问时，姓名服务器通过该询问所指明本地地址的本地网络中的本地代理获得移动节点的转交地址CoA，并将其返回给远端节点作为回复。
附带指出，姓名服务器从移动节点本地代理获得转交地址CoA，并且在服务器所处子网络对应于询问指明了本地地址的移动节点的本地网络时，回应询问。然而，当上述两者之间不具有对应关系时，服务器将该询问传递给移动节点本地网络中的其他姓名服务器，以便从其他服务器获得移动节点的转交地址CoA。
根据本发明的第二个方面，提供一个移动节点管理系统，该系统包括多个在移动网络中相互连接的子网络，该移动网络向每个具有移动节点当前连接的子网络转交地址CoA和独立本地地址的移动节点提供数据包通讯服务，其中每个子网络包括一个负责从本地网络为其子网络的移动节点接收位置注册请求，并保持/管理转交地址CoA与移动节点本地地址之间关联(联接)的本地代理，和一个从本地代理接收位置注册请求，并保持/管理转交地址CoA与移动节点本地地址之间关联(联接)的姓名服务器；该姓名服务器具有一个负责接收指明了移动节点本地地址的转交地址CoA询问，并返回移动节点转交地址CoA作为该询问回复的装置。
在根据本发明第二个方面的移动节点管理系统中，当移动节点在子网络间移动并生成位置注册请求以向本地代理告知一个新转交地址CoA时，本地代理由此注册一个转交地址CoA与移动节点本地地址之间的联接，并且立即将位置注册请求传递给同一子网络的姓名服务器，以便使服务器保留转交地址CoA与移动节点本地地址之间的联接。当一个试图联络移动节点的远端节点发出一个指明了移动节点本地地址的转交地址CoA询问时，该姓名服务器返回移动节点转交地址CoA作为该询问的回复。
附带指出，当姓名服务器所处子网络对应于该询问指明了本地地址的移动节点的本地网络时，姓名服务器返回其所保留的转交地址CoA。然而，当上述两者之间不具有对应关系时，服务器将该询问传递给移动节点本地网络中的其他姓名服务器，以便从其他服务器获得移动节点的转交地址CoA。
根据本发明的第三个方面，提供一个移动节点管理系统，该系统包括多个在移动网络中相互连接的子网络，该移动网络向每个具有移动节点当前连接的子网络转交地址CoA和独立本地地址的移动节点提供数据包通讯服务，其中每个子网络包括一个具有本地代理功能和姓名服务器功能的服务器；该服务器提供有一个负责从本地网络为其子网络的移动节点接收位置注册请求，并保持/管理转交地址CoA与移动节点本地地址之间关联(联接)的装置，和一个负责接收指明了移动节点本地地址的转交地址CoA询问，并返回移动节点转交地址CoA作为该询问回复的装置。
在根据本发明第三个方面的移动节点管理系统中，当移动节点在子网络间移动并生成位置注册请求以向本地代理告知一个新转交地址CoA时，该服务器由此注册一个转交地址CoA与移动节点本地地址之间的联接。当一个试图联络移动节点的远端节点发出一个指明了移动节点本地地址的转交地址CoA询问时，该具有姓名服务器功能的服务器返回移动节点转交地址CoA作为该询问的回复。
附带指出，当服务器没有保留转交地址CoA与该询问所指明的移动节点本地地址之间的联接时，服务器将该询问传递给其他保留有联接的服务器，以便从其他服务器获得移动节点的转交地址CoA。
根据本发明的第四个方面，提供一个移动节点管理系统，该系统包括多个在移动网络中相互连接的子网络，该移动网络向每个具有移动节点当前连接的子网络转交地址CoA和独立本地地址的移动节点提供数据包通讯服务，其中每个子网络包括一个负责从本地网络为其子网络的移动节点接收位置注册请求，保持/管理转交地址CoA与移动节点本地地址之间的关联(联接)，并将转交地址CoA和移动节点本地地址之间的联接告知根姓名服务器的本地代理，和一个负责从根姓名服务器接收位置注册请求，并保持/管理转交地址CoA与移动节点本地之间的关联(联接)的姓名服务器；该姓名服务器具有一个负责接收指明了移动节点本地地址的转交地址CoA询问，并返回移动节点转交地址CoA作为该询问回复的装置。
在根据本发明第四个方面的移动节点管理系统中，当移动节点在子网络间移动并生成位置注册请求以向本地代理告知一个新转交地址CoA时，本地代理由此注册一个转交地址CoA与移动节点本地地址之间的联接，并且立即将位置注册请求传递给根姓名服务器。该根姓名服务器将其传递给每个子网络中的姓名服务器，以便使姓名服务器保留转交地址CoA与移动节点本地地址之间的联接。当一个试图联络移动节点的远端节点，向其所在子网络中的姓名服务器发出一个指明了移动节点本地地址的转交地址CoA询问时，该姓名服务器返回移动节点转交地址CoA作为该询问的回复。
此外，在根据本发明第一至第四个方面的移动节点管理系统中，不同的子网络具有各自的网络前缀，移动节点的转交地址CoA由移动节点所在子网络的网络前缀，移动节点的界面标识，和例如用作移动节点本地地址的特定标识移动节点本地网络的统一资源定位器URL所构成。
根据本发明的第五个方面，提供一个移动节点管理系统，该系统包括多个在移动网络中相互连接的子网络，该移动网络向每个在任意子网络中的移动节点提供数据包服务，其中每个子网络包括一个与移动节点具有单跳(1-hop)关系的接入路由器；该接入路由器提供有一个负责保持/管理接入路由器域内每个移动节点转交地址CoA的节点管理表，一个负责保持/管理域内每个移动节点的每个远端节点转交地址CoA的联接更新表，以及一个本地代理代替装置，该本地代理代替装置负责接收从域内移动节点发往远端节点的数据包，并在以远端节点转交地址CoA复写或改变数据包的指定地址后将数据包传递给远端节点，同时还负责接收发往域内移动节点的数据包，并将数据包传递给移动节点。节点管理表具有维持接入路由器域内每个移动节点网络标识符NAI或统一资源标识符URI与转交地址CoA之间结合的设置。联接更新表具有维持每个远端节点网络标识符NAI或统一资源标识符URI与转交地址CoA之间结合的设置。远端节点的网络标识符NAI或统一资源标识符URI在移动节点发往远端节点的数据包中被设定为指定地址。此外，不同的子网络具有各自的网络前缀，移动节点的转交地址CoA由移动节点所在子网络的网络前缀和移动节点的界面标识所构成。
通过使用接入路由器的本地代理代替装置，避免了移动节点向远端节点传送数据包时的封装和去封装。
此外，本地代理代替装置的设置能将域内移动节点发往每个远端节点的数据包的指定地址，从网络标识符NAI或统一资源标识符URI复写或改变为转交地址CoA从而传递数据包，同时还能将发往域内移动节点的数据包的指定地址，从转交地址CoA复写或改变为网络标识符NAI或统一资源标识符，从而将数据包传递给移动节点。相应的，移动节点使用者能够使用相同地址格式的一个地址(NAI)作为邮件地址和SIP(会话初始协议标准)地址(NAI)。
此外，该接入路由器还提供有一个负责在移动节点在子网络间移动时，接收移动节点所发出的注册请求(联接更新)的装置，和一个负责为移动节点向其移动后所在子网络中的接入路由器发送联接更新表，从其移动前所在子网络中接入路由器接收联接更新表，并且为其接管局部本地代理功能的装置。通过这些装置，接入路由器能够在移动节点在子网络间移动时，从代表其本地代理的移动节点接收注册请求，并且自动向移动节点移动后所在子网络中的接入路由器转交局部代理功能。
在根据本发明第五个方面的移动节点管理系统中，该接入路由器还提供有一个移动节点代理装置，该装置负责当从已经移动到子网络的移动节点接收到联接更新表时，向联接更新表中所包含的所有远端节点传送联接更新数据包从而向其告知移动节点的新转交地址CoA，并负责当从其他接入路由器接收到发往域内移动节点的联接数据包时，更新联接更新表。
通过使用接入路由器的移动节点代理装置，移动节点无须向其远端节点传送联接更新数据包。
图1是显示根据本发明第一实施例的系统配置图。
图2是显示根据本发明第一实施例的系统操作的流程图。
图3是显示根据本发明第二实施例的系统操作的流程图。
图4是显示根据本发明第三实施例的系统配置图。
图5是显示根据本发明第三实施例的系统操作的流程图。
图6是显示根据本发明第四实施例的系统配置图。
图7是显示根据本发明第四实施例的系统操作的流程图。
图8是显示IPv6中位置注册过程和远端节点向移动节点传送数据包过程的流程图。
图9是显示根据本发明第五实施例的系统配置图。
图10是显示根据本发明第五实施例的为移动节点MN传送注册请求或联接更新过程的流程图。
图11是显示一个具有代理本地代理和代理移动节点(或代理远端节点)功能的接入路由器节点管理表和联接更新表的配置图。表1是描述接入路由器的代理本地代理功能的节点管理表。表2是由接入路由器ARY所管理的移动节点MNA的联接更新表，描述了代理节点功能(当MNA从子网Y移动到子网X时，此表内信息将从ARY发往ARX)。表3是节点管理表(MNA已经移动到其他区域后)。
图12是显示一个具有代理本地代理和代理移动节点(或代理远端节点)功能的接入路由器的节点管理表和联接更新表的配置图。表1是节点管理表。表2是由接入路由器ARN所管理的移动节点CNE的联接更新表。表3是由ARN所管理的CNE的联接更新表(MNA从子网Y移动到子网X后)。
图13是显示移动节点发往代理本地代理的注册请求数据包格式的实例的图表。数据包格式(1)是移动节点MNA在其移动后发往原代理本地代理(ARY)的一个注册请求(联接更新)。数据包格式(2)是一个注册响应(联接响应)。数据包格式(3)是一个由MNA的新代理本地代理为其所发出的联接更新。
图14是显示一个移动节点发往一个远端节点的数据包传送过程的程序图。
图15是显示根据本发明第五实施例的传递过程的流程图。
图16是显示根据本发明第五实施例的与AAA服务器协作实例的图表。
图17是显示一个现有技术(交替-转交地址CoA；移动锚点地址)实例的图表。
图18是显示另一个现有技术实例的图表。
附带指出，参考字符MN和N均指代移动节点。参考字符HA指代本地代理。参考字符AR，ARX和ARY均指代接入路由器(IPV6路由器)。参考字符DNCX和DNCY均指代姓名服务器。参考字符RDNS指代根姓名服务器。参考字符CN指代远端节点。参考字符NW指代IP核心网络。参考字符SX和SY均指代子网络。
具体实施例方式现参考图表，详细解释本发明的第一实施例。
图1是显示根据本发明第一实施例的系统配置图。参照图1，本实施例的移动网络包括多个子网络SX和SY，分别提供给子网络SX和SY的接入路由器或IPV6路由器ARX和ARY，和连接接入路由器ARX和ARY的，例如INTERNET的IP核心网络NW。该移动网络向连接到子网络SX或SY的任意移动节点MN提供数据包通讯服务。如果图1所示的配制应用于第3代移动网络，接入路由器ARX，ARY与移动节点MN之间的关系对应于GGSN(GPRS支持节点网关)与移动节点之间的关系，或者CDMA2000系统中PDSN与移动节点之间的关系。
虽然一个或者多个移动节点能够连接到相应的子网络SX和SY，但是以解释为目的，图1只示出了一个移动节点MN。通过同样的表示，虽然移动节点MN通常具有多个移动节点和固定节点作为其远端节点，但是图1只示出了一个远端节点。
每个子网络SX和SY都包括一个本地代理，该本地代理负责从本地网络为其子网络的移动节点接收联接更新请求，并保持转交地址CoA与移动节点本地地址之间的关联(联接)；和一个姓名服务器，该姓名服务器负责保持本地网络为其子网络的移动节点本地地址与移动节点本地代理地址之间的关联(联接)。在图1中，只示出了一个本地代理，也就是移动节点MN的本地代理HA。附带指出，图1描述了移动节点MN从其本地网络---子网络SY，移动到外部网络---子网络SX的状态。关于姓名服务器，图中可见子网络SX和SY中相应的姓名服务器DNSX和DNSY，移动节点MN的本地网络姓名服务器DNSY负责保持/管理移动节点MN本地地址与本地代理HA地址之间的联接。同DNSY一样负责保持/管理移动节点MN本地地址与本地代理HA地址之间联接的姓名服务器将被称为移动节点MN的本地姓名服务器，其他如DNSX等的姓名服务器将被称为移动节点MN的访问姓名服务器。
在此实施例中，子网络SX和SY分别具有不同的网络前缀X和Y。移动节点MN在访问子网络中所获得的转交地址CoA包括子网络的网络前缀。此外，特定标识移动节点MN本地网络的统一资源定位器URL被用作移动节点MN的本地地址，例如ohki@nec.com。在这个统一资源定位器URL中，通过“nec.com”来标识移动节点MN的本地网络(子网络SY)。
图2是显示系统操作的流程图，也就是根据本发明第一实施例的移动节点，本地代理，姓名服务器，和远端节点的操作。这些操作通过包含在相应移动节点，本地代理，姓名服务器和远端节点中的执行存储程序的计算机来执行(后续介绍的其他实施例与此相同)。现参照这些图表，解释根据本发明第一实施例的系统操作。
(1)位置注册请求(联接更新请求)当移动节点已经在子网络间移动时，位置注册请求通过IPv6中的如下方式生成。
当移动节点已经从子网络SY移动到子网络SX时，移动节点MN同使用传统IPv6的移动节点一样，通过访问网络中的路由广告检测出已移动至另一个子网络，并获得一个转交地址CoA(图2中的S101)。转交地址CoA能够通过根据DHCP(动态主机配制协议)v6(RFC 1971)的全状态地址自动配制和无状态地址自动配制获得。移动节点MN所获得的新转交地址CoA在图1中被表示为X:a。X:a代表一个128位的IPv6地址，其中X代表子网络SX的网络前缀，a代表移动节点MN的界面标识。
随后，移动节点MN向本地代理HA(S102)发出联接更新请求。更确切的说，移动节点MN向本地代理HA发出一个具有IPv6报头的位置注册请求数据包，其中移动节点MN的转交地址CoA(X:a)被设定为源地址，本地代理HA的地址被设定为指定地址，移动节点MN的统一资源定位器URL(ohki@nec.com)被设定为指定选项。
本地代理HA在接收注册请求后，将更新其联接缓存，并注册一个告知转交地址CoA与移动节点MN的统一资源定位器URL之间的结合(S103)。此后，本地代理HA向移动节点MN发出注册响应(联接响应)(S104)。
(2)数据包的传送/接收以下将以远端节点CN向移动节点MN发出数据包的情况为例，解释本发明实施例中的数据包传送/接收操作。
在传送数据包之前，远端节点CN向其所在子网络SX中的姓名服务器DNSX，发出与移动节点MN的统一资源定位器URL相关联的转交地址CoA询问(S201)。换言之，远端节点CN向姓名服务器DNSX传送具有移动节点MN的统一资源定位器URL的DNS询问。姓名服务器DNSX在接收DNS询问后，基于移动节点MN的统一资源定位器URL识别移动节点MN本地网络SY的网络前缀Y(S202)。因为网络前缀Y不同子网络SX的网络前缀，姓名服务器DNSX将DNS询问传递给具有网络前缀Y的子网络SY中的姓名服务器DNSY(移动节点MN的本地姓名服务器)(S203)。附带指出，当姓名服务器DNSX不能找到移动节点MN本地网络中的姓名服务器地址时，如图所示，其将根据一般DNS结构从根姓名服务器找回地址。
姓名服务器DNSY一旦从姓名服务器DNSX接收到DNS询问，将基于移动节点MN的统一资源定位器URL识别移动节点MN本地网络SY的网络前缀Y(S204)。因为网络前缀Y与其子网络SY相匹配，姓名服务器DNSY将基于移动节点MN的统一资源定位器URL与本地代理HA之间的联接信息，向本地代理HA发出指明了移动节点MN的统一资源定位器URL的转交地址CoA(位置服务询问)询问(S205)。
本地代理HA一旦接收到位置服务询问，将以移动节点MN的统一资源定位器URL为密钥从其联接缓存中读取出移动节点MN的联接更新信息，并向姓名服务器DNSY发回该信息(S206)。移动节点MN的联接更新信息从姓名服务器DNSY经过姓名服务器DNSX，传递给远端节点CN(S207，S208)。
当远端节点CN获得移动节点MN的转交地址CoA后，将转交地址CoA设定为一般数据包传送的指定地址，并传送数据包(S209)。
现参照附图，详细解释本发明的第二实施例。第二实施例不同于第一实施例之处在于，本地代理HA在从移动节点MN接收到位置注册请求后，直接向移动节点MN的本地姓名服务器DNSY告知有关联接更新信息。相应的，同本地代理HA一样，移动节点MN的本地姓名服务器DNSY负责保持/管理本地地址与移动节点MN的转交地址CoA之间的联接信息(联接更新信息)。
图3是显示根据本发明第二实施例的系统操作的流程图。以下将参照图3介绍本实施例中的系统操作，重点为与第一实施例的不同之处。
(1)位置注册请求(联接更新请求)当移动节点已经在子网络间移动时，移动节点MN向本地代理HA发出联接更新请求，作为此请求的回应，本地代理HA将同第一实施例一样更新其联接缓存并同移动节点MN发出注册响应(联接响应)(S101至S104)。本地代理HA在更新其联接缓存中移动节点MN转交地址CoA后，将立即向移动节点MN的本地姓名服务器DNSY发出包括此联接更新信息的联接更新请求(S105)。本地姓名服务器DNSY基于此联接更新请求更新移动节点MN的统一资源定位器URL与转交地址CoA之间的联接信息(S106)。
(2)数据包的传送/接收在远端节点CN向移动节点MN发送数据包之前，远端节点向其所在子网络SX中的姓名服务器DNSX，发出一个与移动节点MN的统一资源定位器URL相关联的转交地址CoA询问，姓名服务器DNSX将该询问传递给姓名服务器DNSY，之后姓名服务器DNSY将同第一实施例一样，识别移动节点MN本地网络SY的网络前缀Y(S201至S204)。姓名服务器DNSY读取出移动节点的统一资源定位器URL与转交地址CoA之间的联接信息(联接更新信息)(S210)，并将该信息发往姓名服务器DNSX(S207)。姓名服务器DNSX将联接更新信息告知远端节点CN(S208)。
根据本发明的第二实施例，本地姓名服务器DNSY不同于第一实施例，无须向本地代理HA发送询问。因而，就有可能减小远端节点CN询问的反应时间。
现参照图表，详细解释本发明的第三实施例。第三实施例不同于第一实施例之处在于，每个子网络提供有一个具有本地代理功能和姓名服务器功能的服务器图4是显示根据本发明第三实施例的系统配置图。在图4中，SBX和SBY为具有本地代理功能和姓名服务器功能的服务器。第二实施例系统的其他方面与第一实施例相似。图5是显示根据本发明第三实施例的系统操作的流程图。以下将参照图5，介绍此实施例的系统操作，重点为与第一
(1)位置注册请求(联接更新请求)当移动节点MN已从子网络SY移动到子网络SX时，移动节点MN同第一实施例一样，从接入路由器ARX获得一个转交地址CoA(S301)。此后，移动节点MN向具有移动节点MN本地代理功能的服务器SBY发出联接更新请求(S302)。更确切的说，移动节点MN向服务器SBY发出一个具有IPv6报头的位置注册请求数据包，其中移动节点MN的转交地址CoA(X:a)被设定为源地址，服务器SBY的地址被设定为指定地址，移动节点MN的统一资源定位器URL(ohki@nec.com)被设定为指定选项。服务器SBY在接收位置注册请求后，将更新其联接缓存，并注册一个告知转交地址CoA与移动节点MN的统一资源定位器URL之间的结合(S303)。此后，服务器SBY向移动节点MN发出注册响应(联接响应)(S304)(2)数据包的传送/接收在传送数据包之前，远端节点CN向其所在子网络SX中的具有姓名服务器功能的服务器SBX，发出一个与移动节点MN的统一资源定位器URL相关联的转交地址CoA询问(DNS询问)(S401)。服务器SBX在接收DNS询问后，基于移动节点MN的统一资源定位器URL识别移动节点MN本地网络SY的网络前缀Y(S402)。因为网络前缀Y不同子网络SX的网络前缀，服务器SBX将DNS询问传递给具有网络前缀Y的子网络SY中的服务器SBY(403)。附带指出，当服务器SBX不能找到移动节点MN本地网络中的服务器SBY的地址时，如图所示，其将根据一般DNS结构从根姓名服务器找回地址。
服务器SBY一旦从服务器SBX接收到DNS询问，将基于移动节点MN的统一资源定位器URL识别移动节点MN本地网络SY的网络前缀Y(S404)。因为网络前缀Y与其子网络SY相匹配，服务器SBY将读取出移动节点的统一资源定位器URL与转交地址CoA之间的联接信息(联接更新信息)(S405)，并向服务器SBX发回该信息(S406)。服务器SBX将联接更新信息告知远端节点CN(S407)。
当获得移动节点MN的转交地址CoA之后，远端节点CN将转交地址CoA设定为一般数据包传送的指定地址，并传送数据包(S408)。
根据本发明的第三实施例，系统无须具有作为不同节点的分开的本地代理和姓名服务器。此外，有可能减小远端节点CN询问的反应时间。
现参照图表，详细介绍本发明的第四实施例。第四实施例不同于第一实施例之处在于，本地代理HA在从移动节点MN接收到位置注册请求后，直接向根姓名服务器告知联接更新信息，该根姓名服务器立即向其下的所有姓名服务器告知有关联接更新信息。因而，同本地代理HA一样，每个姓名服务器负责保持/管理移动节点MN的本地地址与转交地址CoA之间的联接信息(联接更新信息)。
图6是显示根据本发明第四实施例的系统配置图。在图6中，RDNS为根姓名服务器，其处于分级姓名服务器系统的最高级。姓名服务器DNSX和DNSY处于根姓名服务器RDNS的下一层级，并能够与根姓名服务器RNDS通讯。根姓名服务器RDNS也能够与移动节点MN的本地代理HA通讯。附带指出，虽然在图6中只示出了两个在根姓名服务器RNDS之下的姓名服务器DNSX和DNSY，但是根据子网络的数量还可以为根姓名服务器RNDS连接三个或三个以上的姓名服务器。此外，子网络SX和SY各自的姓名服务器DNSX和DNSY处于根姓名服务器RDNS的下一层级，然而，他们也都可以处于另一子网络的姓名服务器的下一层级。
图7是显示根据本发明第四实施例的系统操作的流程图。以下将参照图6和7，介绍此实施例的系统操作，重点为与第一实施例的不同之处。
(1)位置注册请求(联接更新请求)当移动节点已经在子网络间移动时，移动节点MN向本地代理HA发出联接更新请求，作为此请求的回应，本地代理HA将同第一实施例一样更新其联接缓存并向移动节点MN发出注册响应(联接响应)(S501至S504)。本地代理HA在更新其联接缓存中移动节点MN转交地址CoA后，将立即向根姓名服务器RDNS发出包括此联接更新信息的联接更新请求(S505)。
根姓名服务器RDNS基于联接更新信息而更新移动节点MN的统一资源定位器URL和转交地址CoA之间的联接信息(S506)，并且将该联接更新信息立即告知根姓名服务器RDNS以下所有的姓名服务器DNSX和DNSY(S507)。相应的姓名服务器DNSX和DNSY基于该联接更新信息而更新移动节点MN的统一资源定位器URL和转交地址CoA之间的联接信息(S508，S509)。当姓名服务器DNSX和DNSY之下具有其他姓名服务器时，姓名服务器DNSX和DNSY立即向其发送联接更新信息。
(2)数据包的传送/接收当向移动节点MN发送数据包时，远端节点CN首先同第一实施例一样，向其所在子网络SX中的姓名服务器DNSX发出一个与移动节点MN的统一资源定位器URL相关联的转交地址CoA询问(DNS询问)(S601)。在此实施例中，移动节点MN的联接更新信息，通过与移动节点MN和根姓名服务器RDNS移动相同步的本地代理HA报告给相应的姓名服务器DNSX和DNSY。由此，姓名服务器DNSX读取出移动节点MN的统一资源定位器URL与转交地址CoA之间的联接信息(联接更新信息)(S602)，并且向远端节点CN告知该信息(S603)。远端节点CN通过使用该信息获得移动节点MN的转交地址CoA，并传送数据包(S604)。
根据本发明的第四实施例，远端节点CN能够从其所在子网络中的姓名服务器直接获得移动节点MN的转交地址CoA。因而，有可能大幅减小远端节点CN询问的反应时间。
附带指出，在以上介绍中，本地代理HA只有当移动节点MN生成位置注册时，才向根姓名服务器RDNS发送联接更新信息。然而，当根姓名服务器RDNS，姓名服务器DNSX和DNSY都以一定时钟进行联接更新信息到期检查，并且在信息更新一定时间周期后移除该信息时，本地代理HA能够以除移动节点MN位置注册时刻之外的短于该特定周期的间隔向根姓名服务器RDNS发送联接更新信息，根姓名服务器RDNS能够向姓名服务器DNSX和DNSY发送该信息。
[配制]根据本发明第五实施例的移动节点管理系统，该系统包括接入路由器(AR)一个与移动节点MN具有单跳关系的IPv6路由器作为接入路由器，并提供代理本地代理HA(局部HA)和代理移动节点(或代理远端节点)的功能。也就是说，接入路由器包括一个负责从代表本地代理HA的移动节点MN接收注册请求的装置，和一个负责保持并更新代表移动节点MN(或远端节点CN)的联接更新信息的装置。此外，接入路由器还包括一个负责向移动节点MN的注册回应(联接回应)添加移动节点MN的联接更新信息，并将其传送到移动节点MN所移至的子网络接入路由器的装置。更确切的说，当移动节点MN的注册请求(BU)已经通过新的接入路由器发送至接入路由器(原接入路由器)时，原接入路由器将向移动节点MN的注册回应添加移动节点MN的联接更新信息，并将其发送至新的接入路由器。此外，接入路由器还包括一个负责从接入路由器接管代理本地代理和代理移动节点功能的装置。也就是说，由接收联接更新信息注册回应所引发，新的接入路由器将为移动节点从原接入路由器接管代理本地代理和代理移动节点功能。更具体的说，接入路由器提供有一个节点管理表作为特定装置支持代理本地代理功能，以及一个联接更新表支持代理移动节点(远端节点)功能。
移动节点(MN)同传统移动IPv6移动节点一样，移动节点MN具有一个负责获得转交地址CoA，并向代理本地代理HA发送注册请求的装置。
根据本发明第五实施例的移动节点管理系统，操作如下(1)注册请求(代理本地代理功能)当移动节点已经在子网络间移动时，移动节点MN同传统移动IPv6一样通过路由器广告识别已移动至另一个子网络，并在其移动前向代理本地代理(原接入路由器)发送注册请求。该注册请求通过访问网络中移动节点新的接入路由器发往原接入路由器，原接入路由器在接收注册请求后，通过节点管理表检查移动节点在移动前是否在其区域，并根据移动节点安全关联SA识别移动节点。当移动节点被识别时，原接入路由器为本地代理向新接入路由器发送注册响应(联接响应)。
由注册响应所引发，新接入路由器将从原接入路由器为移动节点MN接管代理本地代理功能。注册响应包括原接入路由器所保存的移动节点的联接更新表。新接入路由器在从原接入路由器接收到注册响应时，将该响应传递给移动节点MN。
(2)注册请求(代理移动节点功能)随后，新接入路由器参照移动节点MN的联接更新表，向代表移动节点MN的移动节点远端节点CN发送联接更新。当每个远端节点CN的尾跳(last hop)路由器接收到联接更新时，路由器为代表节点CN的远端节点CN更新联接更新表。
(3)数据包的传送/接收当移动节点MN向一个远端节点CN传送数据包时，将设定每个数据包的报头，从而使源地址(SA)为转交地址CoA，指定地址(DA)为远端节点CN的网络接入标识符(NAI)或统一源标识符(URI)。移动节点MN的代理本地代理(接入路由器AR)从移动节点MN的联接更新表中找出远端节点CN的最近地址，并将远端节点CN的转交地址CoA设定为指定地址DA(指定地址DA为远端节点CN的转交地址(CoA)从而传递数据包。数据包通过远端节点CN的代理本地代理(接入路由器AR)发送到远端节点。
(应用实例)1.配置介绍图9是显示根据本发明第五实施例的系统配置图。如图9所示，本实施例中的节点管理系统包括一个移动节点MN，接入路由器AR(AR1至ARn)，一个远端节点CN，和一个例如INTENERT的连接接入路由器AR的IP核心网。接入路由器是与移动节点具有单跳关系的IP(接入)路由器，并提供有代理本地代理HA的节点移动管理功能和代理移动节点MN(远端节点CN)的移动管理功能。如果图9所示的配制应用于第3代移动网络，接入路由器AR与移动节点MN之间的关系对应于GGSN(GPRS支持节点网关)与移动节点之间的关系，或者CDMA 2000系统中PDSN与移动节点之间的关系。此外，在MWIF正在讨论中的开放式局域网结构中，RNC或节点B可能会在将来具有IP路由器的功能。如果图9所示的配制应用于此种结构，接入路由器AR与移动节点MN之间的关系对应于RNC或节点B与移动节点之间的关系。
图10是显示根据本发明第五实施例的移动节点MN传送注册请求(联接更新)过程的流程图。如图10所示，移动网络包括具有不同网络前缀的子网络SM，SN，SX和SY。每个子网络SM，SN，SX和SY均提供有一个接入路由器。移动节点MN通过接入路由器接入移动网络，从而享用网络服务或与其他节点进行通讯。图10示出了4个子网络SM，SN，SX和SY的实例，其中每个子网络具有相应的网络前缀M，N，X和Y。此外，在图10中，子网络SM，SN，SX和SY具有相应的接入路由器ARM，ARN，ARX和ARY，以及处于相应子网络的移动节点CND，CNE，MNA和MNC。图10的流程图描述了当移动节点MNA从子网络SY移动到子网络SX时，注册请求的传送过程。
图11是显示一个具有代理本地代理和代理移动节点(或代理远端节点)功能的接入路由器节点移动管理功能的配制图。在图11中，表1和表3为描述接入路由器AR代理本地代理功能的节点管理表。表2为描述接入路由器AR代理节点功能的联接更新表。图11中的表1为移动节点MN移动前所处的子网络SY中接入路由器ARY的节点管理表。表2为移动节点MNA的联接更新表。表3为移动节点MNA移动后所处子网络SX中接入路由器ARX的节点管理表。如图11中表1，2所示，每个移动节点的联接更新表通过一个指针与节点管理表中的相关节点相联系。当移动节点在子网络间移动时，访问网络中的接入路由器(新接入路由器AR)履行代理本地代理功能。换言之，新接入路由器AR为移动节点从原接入路由器接管联接更新表。
图12是一个显示节点管理表和联接更新表的配置图。在图12中，表1为图10中所描述的接入路由器ARN的节点管理表。表2和表3为移动节点CNE在其远端节点MNA在子网络间移动前后的联接更新表配制的实例，在移动节点MNA和CNE的联接更新表中，注册有每个远端节点转交地址CoA与网络接入标识符NAI或统一资源标识符URI之间的关联。最初生成这个联接更新表的步骤包括每个使用者生成一个所有远端节点转交地址CoA与网络接入标识符NAI或统一资源标识符URI之间的关联列表，并将该表在访问子网络中接入路由器注册为联接更新表。也可以空出转交地址CoA部分，仅向接入路由器告知远端节点与网络接入标识符NAI或统一资源标识符URI的列表。在这种情况下，尽管接入路由器所生成的最初的联接更新表中转交地址CoA部分空缺，最近的转交地址CoA也会在后面所述的相应远端节点每次生成注册请求时写入该表格，当每个远端节点都生成注册请求后，联接更新表的所有内容就将完整。
图13是显示数据包格式的实例的图表。图13(1)为移动节点MNA在其移动到另一子网络后，发往其原所在子网络中作为代理本地代理的接入路由器ARY的注册请求(BU)数据包格式。数据包格式(2)是一个移动节点MNA所发出注册请求的注册响应(联接响应)。数据包格式(3)是一个由MNA的新代理本地代理为其所发出的联接更新。
图14是显示一个移动节点发往一个远端节点的数据包传送过程的流程图。图14描述了移动节点MNA向远端节点CNE发送数据包的情况。
图15是显示传递过程的流程图。图15描述了移动节点MNA从子网络SY移动到子网络SX时通讯中传递的过程。
图16是显示根据本发明第五实施例与AAA(识别授权统计)服务器协作实例的图表。
2.操作介绍以下，参照图表详细介绍根据本发明第五实施例的系统操作。
(1)注册请求联接更新(代理本地代理功能)图10是显示根据本发明第五实施例的传送注册请求或联接更新过程的流程图。图10描述了当移动节点MNA从子网络SY移动至子网络SX时，发送注册请求的过程。
当移动节点MNA从子网络SY移动至子网络SX时，移动节点MNA同传统移动IPv6一样通过路由器广告识别已移动至另一子网络。在图10中，作为IPv6路由器的接入路由器ARX提供路由器广告。当移动节点MNA识别出移动时，将同传统移动节点一样获得一个转交地址CoA。转交地址CoA能够通过根据DHCP(动态主机配制协议)V6(RFC 1971)的全状态地址自动配制和无状态地址自动配制获得。在图10中，X:a为移动节点MNA所获得的新转交地址CoA。X:a为一个128位的IPv6地址，其中X代表子网络SX的网络前缀，a代表移动节点MNA的界面标识。
随后，移动节点MNA向接入路由器ARY发送注册请求(联接更新)，接入路由器ARY为移动节点MNA移动前的代理本地代理。移动节点MNA为注册请求数据包将转交地址CoA(X:a)设定为源地址(IPv6中的源地址SA)，将接入路由器ARY的地址(Y:y)设定为指定地址(IPv6中的指定地址DA)。此外，移动节点MNA通过使用移动IPv6(或IPv6中的路由扩展报头)中的指定选项报头，指明注册请求的路由。此处，接入路由器ARX被指定为中继节点，接入路由器ARX的地址(X:x)被设定为指定选项。由此，移动节点MNA的注册请求通过位于移动节点MNA单跳距离的新接入路由器ARX传送到原接入路由器ARY(图10(1))。另一方面，移动节点的网络接入标识符NAI(RFC网络接入标识符)或SIP统一资源标识符可以被设定为IPv6的指定选项报头，以便使使用者能够使用同一格式的地址作为邮件地址，或者使SIP(会话初始化协议)节点的使用者能够在传送数据包时使用SIP地址(统一资源标识符)。在此实例中，ohki@nec.com被用作移动节点的网络接入标识符NAI。
在接收到注册请求时，因为其地址被设定为中继节点地址，接入路由器ARX将把移动节点MNA的网络接入标识符NAI和转交地址CoA添加到节点管理表，并将注册请求数据包传递给接入路由器ARY。
当接入路由器ARY接收到注册请求时，将通过注册请求的源地址SA识别生成注册请求的移动节点的新转交地址CoA。接入路由器ARY同时通过移动IPv6的指定选项报头识别网络接入标识符NAI(或SIP统一资源标识符)。接入路由器ARY搜寻基于网络接入标识符NAI和转交地址CoA而实现代理本地代理功能的节点管理表。图11(1)示出了一个接入路由器ARY节点管理表的实例。参照图11(1)，节点管理表包括一组每个被管理的移动节点的网络接入标识符NAI(或SIP统一资源标识符)，转交地址CoA和安全关联SA(接入路由器与每个移动节点之间的识别法则和识别密钥)。图11(1)示出了移动节点MNA在移动到子网络SX之前的节点管理表，其中与移动节点MNA的网络接入标识符NAI ohki@nec.com相关联的转交地址CoA被设定为Y:a(转交地址CoA＝Y:a)。作为搜寻节点管理表的结果，因为移动节点MNA的转交地址CoA被设定为Y:a，接入路由器ARY确定移动节点MNA在其移动前正在访问子网络SY，并且根据移动节点MNA的SA(安全关联)识别移动节点MNA。移动节点MNA的注册请求包括例如，作为针对“恢复攻击”措施的，对应于从原代理本地代理的路由器广告所获得的挑战值的回应值(前密码)，接入路由器ARY由此能够识别移动节点MNA。当移动节点MNA被识别时，原接入路由器ARY将移动节点MNA的转交地址CoA替换为X:a，并为本地代理HA通过新接入路由器ARX向移动节点MNA发送注册响应(联接响应)(图10(2)(3))。图11(3)示出了接入路由器ARY将移动节点MNA的转交地址CoA替换为X:a后的节点管理表。当接入路由器向移动节点MNA发送注册响应时，如图12所示，接入路由器ARY将地址(Y:y)和移动节点MNA的转交地址CoA(X:a)，分别设定为源地址SA和注册响应数据包的指定地址DA。接入路由器同时将作为移动节点MNA新代理本地代理的接入路由器ARX地址(X:x)，在移动IPv6指定选项报头中设定为中继节点。此外，接入路由器ARY向数据包有效载荷写入移动节点MNA的联接更新表信息，并传送数据包。
在接收注册响应数据包后，接入路由器ARX通过数据包标识符识别该数据包是否为注册响应，以及其最终目标是否为对接入路由器ARX的路由器广告生成注册请求的移动节点MNA。此外，接入路由器ARX获悉其地址被设定为移动IPv6指定选项报头。从而，接入路由器ARX确认从接入路由器ARY接管代理本地代理功能。
当从接入路由器ARY接收注册响应后，接入路由器ARX(新AR)从数据包有效载荷中读取移动节点MNA的联接更新表信息。随后，接入路由器ARX在其移动节点管理表中设定一个指向移动节点MNA区域的指针，并在联接更新表中该指针所对应的区域内写入读取出的移动节点MNA的联接更新表信息。而后，接入路由器ARX将注册响应传递给移动节点MNA(图10(3))。
由此，接入路由器ARX从接入路由器ARY，为移动节点MNA接管代理本地代理功能和代理移动节点功能。
附带指出，当移动节点MNA为非授权节点时，接入路由器ARY的所管理的识别将拒绝移动节点MNA的注册请求。而后，接入路由器ARY向接入路由器ARX发回NAC。当接入路由器ARX接收到NAC时，将从节点管理表中删除移动节点MNA的网络标识符NAI和转交地址CoA。
随后将介绍接入路由器的代理移动节点功能。
(2)注册请求(代理移动节点功能)已经为移动节点MNA接管代理移动节点功能的接入路由器ARX(新接入路由器)，向代表移动节点MNA的所有移动节点MNA的远端节点CN发送联接更新(图10(4))。图13(3)示出了从接入路由器ARK发往远端节点CND的，包括地址实例的联接更新数据包。如图13所示，移动节点MNA的转交地址CoA(X:a)被设定为源地址SA，远端节点CND的转交地址CoA(M:d)被设定为指定地址DA，接入路由器ARM的地址(M:m)和移动节点MNA的网络标识符NAI被设定为指定选项。
当尾跳接入路由器(AR)为每个远端节点CD从接入路由器ARX接收联接更新时，接入路由器AR为代表节点CN的节点CN更新其联接更新表。也就是说，接入路由器将与联接更新数据包所报告的相同网络标识符NAI相关联的原转交地址CoA，替换为新报告的转交地址CoA。在图12的实例中，当移动节点MNA的远端节点CND所访问的子网络中作为代理本地代理的接入路由器ARM从代表远端节点CND的移动节点MNA接收联接更新时，移动节点CNE联接更新表中的移动节点MNA的转交地址CoA(Y:a)(图12(2))被替换为X:a。
以下将介绍接入路由器的移动节点代理本地代理功能。
(3)数据包传送/接收图14是显示一个移动节点发往一个远端节点的数据包传送过程的流程图。更具体的说，图14通过实例描述了移动节点MNA向远端节点CNE传送数据包的情况。当移动节点MNA向接入路由器ARX传送数据包时，ohki@nec.com被设定为源地址SA(SA＝ohki@nec.com)，jiro@biglobe.ne.jp被设定为指定地址DA(DA＝jiro@biglobe.ne.jp)(图14(1))。当接入路由器ARX从移动节点MNA接收到数据包并将数据包传递给远端节点时，接入路由器ARX进行如下操作。首先，接入路由器ARX通过数据包的源地址SA识别该数据包是否从移动节点MNA发出。随后，接入路由器ARX通过节点管理表获得移动节点MNA的转交地址CoA(X:a)，并将该转交地址CoA(X:a)设定为所传递数据包的源地址SA。而后，接入路由器ARX参照移动节点MNA的联接更新表，并将与指定地址DA＝jiro@biglobe.ne.jp相关联的远端节点CNE的转交地址CoA(N:e)设定为所传递数据包的指定地址DA。
发往远端节点CNE的数据包通过传统IP路由，发往在转交地址CoA中具有指定地址DA中所设定网络前缀N的子网络SN的接入路由器ARN(远端节点CNE的代理)。接入路由器ARN基于指定地址DA识别发往远端节点CNE的数据包，并将指定地址DA替换为节点CNE的网络标识符NAI，从而向节点CNE传递数据包。
如上所述，因为远端节点CNE的转交地址CoA能够被指定为发往远端节点CNE的数据包的指定地址DA，接入路由器ARX和ARN无须进行数据包封装和去封装。
(4)越区切换图15通过实例描述了移动节点MNA在子网络间移动并从远端节点CND接收数据包时的传递过程。
当移动节点MNA在子网络间移动时，其检测到移动并通过(1)注册请求所述的相同方式获得一个转交地址CoA。随后，移动节点MNA通过接入路由器ARX向接入路由器ARY发送一个注册请求(图15(1))。同上所述，接入路由器ARX在节点管理表中注册一个移动节点MNA的转交地址CoA与网络标识符NAIL之间的关联。
在从具有数据包通讯的移动节点MNA接收到注册请求后，接入路由器ARY识别移动节点MNA是否已经移动到其他子网络。相应的，接入路由器ARY作为移动节点MNA锚点，并开始向移动节点MNA传递数据包。在这种情况下，接入路由器ARX在远端节点CND发送的数据包未传送完毕或者计时器一定周期时间未结束之前，并不为移动节点MNA接管代理本地代理功能，结束路由器ARY在此期间作为锚点继续进行数据包传送。更确切的说，接入路由器进行以下操作。
当接入路由器ARY从移动节点MNA接收到注册请求时，其通过(1)注册请求所述的相同方式识别移动节点。如果移动节点MNA被识别，接入路由器ARY将为移动节点MNA向远端节点CND发送联接更新(图15(2))。此外，接入路由器ARY将节点管理表中移动节点MNA的转交地址CoA替换为新的转交地址CoA，以便使从远端节点CND发往移动节点MNA的数据包，能够根据新转交地址CoA的网络前缀X而传递给接入路由器ARX。在从接入路由器ARY接收到移动节点MNA的联接更新后，接入路由器ARM为远端节点CND在联接更新表中改变移动节点MNA的转交地址CoA。随后，接入路由器ARM将远端节点CND发往移动节点MNA的数据包发送到移动节点MNA的新转交地址CoA以及接入路由器ARY(图15(3))。接入路由器ARY将所接收数据包指定地址DA中的网络前缀Y替换为X，并将数据包传递给接入路由器ARX。接入路由器ARX将数据包传递给移动节点MNA。由此，发往移动节点MNA的数据包就经历了所谓的双向投射，其能够使传递中的数据包丢失降至最低。
当远端节点CND发往移动节点MNA的数据包传送结束时，接入路由器ARX通过(1)注册请求所述的相同方式，为移动节点MNA从接入路由器ARY接管代理本地代理功能和代理移动节点功能。
(5)节点识别(安全)在此实施例中，移动IP与AAA(识别授权统计)服务器之间能够通过传统技术进行协作。图16描述了一个识别节点操作的实例。在图16的模型中，当从移动节点MNA接收注册请求时，作为代理本地代理的接入路由器ARX与一个AAA服务器协作对节点进行识别。附带指出，图16所描述的密钥发布中心KDC提供有向AAA服务器和移动节点MNA发布密钥的功能。
如上所述，如果只有一个移动节点获得其自身的转交地址CoA，移动节点的代理(局部)本地代理随后保持并更新移动节点的联接更新信息。因而，移动节点在处于等待状态时无须更新联接更新信息。因此，就有可能改善传统系统中更新和管理联接更新信息时的电池消耗问题。
此外，移动节点发出的联接更新信息通过接入路由器交换，从而避免联接更新的无线电流量。
此外，只要接入路由器的联接更新表中包含有关远端节点的信息，无须向该远端节点隧道外发数据包。因此，就有可能通过接入路由器避免数据包封装/去封装时的缩放问题。
工业适用性如前所述，根据本发明可实现下列结果。
因为移动节点的远端节点能够通过向最近的姓名服务器发送询问而获悉移动节点的转交地址CoA，发往移动节点的第一个数据包能够从远端节点直接传送。
此外，移动节点只需向其本地代理发送一个联接更新请求，移动节点的每个远端节点只需同移动节点的转交地址CoA一样发送一个询问。因此，就有可能改善每个移动节点必须向多个远端节点发送其转交地址CoA的系统中移动节点的电池消耗。此外，还能够避免移动节点之间交换的大量联接更新请求的无线电流量。
此外，本地代理基本上只需要返回相关联接更新信息作为DNS询问的响应，而无须进行数据包封装。
权利要求
1.一种移动节点管理系统，该系统包括多个在移动网络中相互连接的子网络，该移动网络向访问任意一个子网络的各移动节点提供数据包通讯服务，其中每个子网络包括与移动节点具有单跳关系的接入路由器；该接入路由器设置有保持/管理接入路由器域内每个移动节点的转交地址的节点管理表，保持/管理域内每个移动节点的每个远端节点的转交地址的联接更新表，以及本地代理代替装置，该本地代理代替装置接收从域内移动节点发往远端节点的数据包，并在以远端节点转交地址代替其指定地址并接收发送到域内的移动节点的数据包，以向移动节点传送该数据包后接收从域中的移动节点发送到远端节点的数据包，以将该数据包传递给远端节点。
2.根据权利要求1所述的移动节点管理系统，其中节点管理表具有维持接入路由器域内的每个移动节点的网络标识符NAI或统一资源标识符URI与转交地址的结合的配置；联接更新表具有维持每个远端节点的网络标识符NAI或统一资源标识符URI与转交地址的结合的配置；远端节点的网络标识符NAI或统一资源标识符URI被设置为从移动节点发送到远端节点的数据包的指定地址。
3.根据权利要求2所述的移动节点管理系统，其中本地代理代替装置被配置为把从域内移动节点发往每个远端节点的数据包的指定地址从网络标识符NAI或统一资源标识符URI改变为转交地址从而传递数据包，同时还能将发往域内移动节点的数据包的指定地址从转交地址改变为网络标识符NAI或统一资源标识符，从而将数据包传递给移动节点。
4.根据权利要求2或3所述的移动节点管理系统，其中接入路由器还包括当移动节点在子网络间移动时，接收移动节点所发出的注册请求的装置，和为移动节点向其移动后所在子网络中的接入路由器发送联接更新表，从其移动前所在子网络中的接入路由器接收联接更新表，并且为该移动节点接管局部本地代理功能的装置。
5.根据权利要求4所述的移动节点管理系统，其中接入路由器还包括移动节点代理装置，所述移动节点代理装置在从已经移动到其子网络的移动节点接收到联接更新表时，向联接更新表中所包含的所有远端节点传送联接更新数据包从而向他们告知移动节点的新转交地址，并在从其他接入路由器接收到发往其域内移动节点的联接数据包时，更新联接更新表。
6.根据据权利要求1至5中的一项所述的移动节点管理系统，其中各自的子网络具有不同的网络前缀，和移动节点的转交地址由移动节点所在的子网络的网络前缀和移动节点的接口ID所构成。
全文摘要
一个移动节点MN通过本地代理HA注册一个目标的转交地址CoA。一个与移动节点MN通讯的远端节点CN向姓名服务器DNSY询问移动节点的转交地址。姓名服务器DNSY从本地代理HA获得转交地址，并将其发送给远端节点CN作为回复。远端节点CN通过使用作为指定地址的转交地址与移动节点MN通讯。作为替代，子网络中提供的一个接入路由器保持转交地址CoA，并将数据包传递给移动节点。这可以减少控制流量并消除三角路由。
文档编号H04W88/14GK1770742SQ20051011870
公开日2006年5月10日 申请日期2002年3月12日 优先权日2001年3月13日
发明者大城雅博 申请人:日本电气株式会社