专利名称：一种用于层次化移动IPv6的域管理系统的制作方法
技术领域：
本发明属于移动IPv6领域，具体地说，是提出了一种用于层次化移动IPv6环境下的域管理系统(以下简称RMS)。该管理系统通过对域转交地址(RCoA)和在线转交地址(LCoA)的绑定，实现了层次化移动管理中的域内地址维护；通过集中管理域内的关联信息，为移动节点(MN)提供预测服务支持，辅助完成MN在分层体系下的快速切换过程。
背景技术：
伴随着互联网技术和下一代移动通信技术的发展，基于数据通信的移动应用不断涌现。具有广泛互联特性的IPv6网络成为下一代互联网建设的重要内容。
为了支持移动设备在基于IPv6的网络中进行持续通信，互联网工程任务组(IETF)制定了相应的移动管理协议-移动IPv6。移动IPv6允许MN在不同的网络中使用不同的临时地址(CoA)，并通过地址注册过程，将CoA通知给对端的通信节点(CN)或家乡代理(HA)，来实现在不同网络间的移动切换。然而，当MN在大范围网络环境下快速移动的情况下，频繁的网络切换所带来的大量注册消息会导致带宽利用率的显著下降。与此同时，当MN在进行远距离通信的时候，较长时间的注册过程会导致切换延时的增大并造成切换丢包。
为了解决由于频繁的注册过程所引发的网络服务质量下降问题，IETF制定了移动IPv6的层次化移动管理框架-HMIPv6。该框架将彼此临近的多个不同网络划分为逻辑关系上的域，当MN在域内进行网络切换的时候，仅向域内的管理系统进行注册，从而减少了MN与CN或HA之间的消息数量。这种层次化的移动管理结构，有效减少了注册消息的带宽占用，并缩短了切换时延。
虽然HMIPv6为基于IPv6的移动管理提供了先进的管理结构，但是它仍然无法满足人们对于切换时延的要求，因此我们提出一种基于关联信息的预测切换方式。为了配合MN完成预测切换，需要维护域内LMU和AP等的关联信息，当MN发起切换时，MN通过提前获得将要切换到的网络的相关信息，从而提前生成CoA(RCoA和LCoA)，完成预测切换。
发明内容
本发明提出了一种用于层次化移动IPv6环境下的域管理系统(以下简称RMS)。该管理系统通过对域转交地址(RCoA)和在线转交地址(LCoA)的绑定，实现了层次化移动管理中的域内地址维护；通过集中管理域内的关联信息，为移动节点(MN)提供预测服务支持，辅助完成MN在分层体系下的快速切换过程当现有系统中加入RMS以后，RMS维护域内所有的LMU的信息以及每个LMU下管理的AP的信息。当MN发起切换时，MN可以通过向LMU查询AP关联信息，当LMU的关联信息表中没有对应AP的关联信息时，LMU将向RMS查询相应AP的关联信息，从而MN可以提前获知将要切换到的AP的信息，从而能够提前生成转交地址(RCoA和LCoA)，从而减少切换延时、降低切换过程中的丢包率。
所述的域管理系统，包括移动性管理模块、LMU信息管理模块和关联信息管理模块，各个模块所各自实现的功能如下A、移动性管理模块RMS通过将域转交地址(RCoA)和在线转交地址(LCoA)的绑定实现了对MN的分层移动管理功能；
B、LMU信息管理模块当LMU启动时，LMU发送“地址注册请求”消息到RMS，RMS发送“地址注册应答”消息到LMU，完成LMU的注册，并将此LMU加入到LMU信息表中；C、关联信息管理模块LMU完成地址注册以后向RMU发送“关联信息更新”消息将本LMU管理的AP信息发送给RMS，如果RMS的关联信息表中没有对应的表项，则RMS将表项添加到关联信息表中，如果存在相应的表项，则更新对应表项的生存期。当RMS“关联信息表”中的记录到达生命周期后，RMS主动向这条记录所对应的LMU发送“关联信息更新通告”消息，LMU向RMS返回相应记录最新的关联信息，如果未能返回正确的关联信息，RMS将从关联信息表中删除相应记录。LMU发送“关联信息查询请求”消息到RMS之后，RMS在关联信息表中查询相应的关联信息，如果找到则RMS向LMU发送“关联信息查询应答”消息，消息中携带相应的关联信息，如果关联信息表中没有相应记录，则向LMU发送“查找失败”消息；所述的域管理系统，其中，为实现功能A需要如下步骤a1、当MN首次进入一个域内的时候，MN将进行域间切换，MN从RMS广播中获知RMS的地址，从而生成新域内的域转交地址(RCoA)，从AR的路由广播中获得新子网的路由前缀，从而生成在新子网内的“在连接转交地址”(LCoA)。MN以LCoA为源地址发送本地绑定更新(LBU)到RMS，在家乡地址选项域内填入RCoA，将RCoA与LCoA进行绑定，并将[RCoA，LCoA]地址对加入地址信息表中。
a2、当MN切换切换到同一个域内不同的子网时，MN根据路由广播生成新的LCoA，MN以LCoA为源地址发送本地绑定更新(LBU)到RMS，在家乡地址选项域内填入RCoA，将RCoA与LCoA进行绑定，并将[RCoA，LCoA]地址对加入地址信息表中，这时对于通信对端(CN)或者HA来说切换过程是透明的。
所述的域管理系统，其中，LMU信息表存放的信息为LMU地址和LMU的子网前缀信息。
所述的域管理系统，其中，关联信息表存 放的信息为AP的ESSID，LMU地址，LMU子网前缀信息和本条记录的生存期。
图1为基于层次化移动IPv6的域管理结构；图2为RMS分层移动性管理时序图。
图3为LMU信息表的逻辑结构图4为关联信息表的逻辑结构；图5为RMS与LMU之间的关联信息交互图；图6为RMS的内部结构示意图；图7为LMU的结构框图。
具体实施例方式
本发明提出了一种用于层次化移动IPv6环境下的域管理系统(以下简称RMS)。该管理系统通过对域转交地址(RCoA)和在线转交地址(LCoA)的绑定，实现了层次化移动管理中的域内地址维护；通过集中管理域内的关联信息，为移动节点(MN)提供预测服务支持，辅助完成MN在分层体系下的快速切换过程。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明进行详细的说明如图1所示，为基于层次化移动IPv6的域管理结构。彼此临近的路由器、无线AP和主机设备划分为一个域，域通过“边缘路由器”与互联网相连。按照接入路由器划分的每一个子网内部署一个LMU，每个域内部署一个RMS，LMU和RMS一起完成关联信息的维护和对MN分层移动切换的支持。
如图2所示，当MN首次进入一个域内的时候，MN从RMS广播中获知RMS的地址，从而生成新域内的域转交地址(RCoA)，从AR的路由广播中获得新子网的路由前缀，从而生成在新子网内的“在连接转交地址”(LCoA)。之后，MN以LCoA为源地址发送本地绑定更新(LBU)到RMS，在家乡地址选项域内填入RCoA，将RCoA与LCoA进行绑定。MN以RCoA为源地址，向家乡代理(HA)发送BU消息，在家乡地址选项内填如家乡地址(HomeAddr)，将RCoA与HomeAddr进行绑定。当MN切换切换到同一个域内不同的子网时，MN根据路由广播生成新的LCoA，MN以LCoA为源地址发送本地绑定更新(LBU)到RMS，在家乡地址选项域内填入RCoA，将RCoA与LCoA进行绑定。这时对于通信对端(CN)或者HA来说切换过程是透明的。
如图3所示，地址信息表中存放的是[RCoA，LCoA]地址对。
如图4所示，LMU信息表存放的信息为LMU的地址以及前缀信息。
如图5所示，关联信息表中存放的信息为AP的ESSID，LMU的地址以及LMU地址前缀信息。当MN将要开始切换时，MN首先扫描所有AP信息，如果检测到新的AP信号时，MN需要获得AP所在的子网信息，如果新的AP跟MN在不同地点子网内，则MN提前生成新的LCoA。AP所在子网的信息可以由LMU地址以及LMU地址前缀信息共同获得。生存期项的作用在于当该条记录的生存期变为0时，RMS向LMU发送“关联信息更新通告”消息，此消息中携带该条记录的“AP的ESSID”项，LMU查询相应AP的状态，之后LMU发送“关联信息更新”消息到RMS，RMS更新关联信息表中对应的表项。
如图6所示，当LMU启动时，LMU发送“地址注册请求”消息到RMS，RMS发送“地址注册应答”消息到LMU，完成LMU的注册过程，同时将此LMU添加到LMU信息表中。
如图7所示，LMU的软件结构采用模块化设计方法，系统外数据包括本地配置文件信息和网络传输数据。软件系统主要是由用户管理、流程控制、消息管理、移动性管理、关联信息管理、LMU信息管理和控制总线等模块组成。用户管理模块读入配置文件信息，完成软件系统的初始化操作，并提供运行时的系统维护和管理操作。配制文件信息包括RMS的初始化信息、LMU信息表中的初始化信息、关联信息表中的初始化信息。流程控制模块通过控制总线发送控制信息到系统的其他模块，完成对RLMU中各个模块的运行和调度操作。消息管理模块完成网络消息的解析和生成操作；移动性管理模块完成MN的RCoA与LCoA的绑定操作。关联信息管理完成关联信息的查询、更新操作。LMU信息管理模块完成LMU的注册功能。控制总线用来连接其他各个模块，为控制消息的传递提供统一的标准接口。
权利要求
1.一种用于层次化移动IPv6环境下的域管理系统(以下简称RMS)，其特征在于该管理系统通过对域转交地址(RCoA)和在线转交地址(LCoA)的绑定，实现了层次化移动管理中的域内地址维护；通过集中管理域内的关联信息，为移动节点(MN)提供预测服务支持，辅助完成MN在分层体系下的快速切换过程。
2.如权利要求1所述的域管理系统，其特征在于包括移动性管理、LMU信息管理模块和关联信息管理模块，各个模块所各自实现的功能如下A、移动性管理RMS通过将域转交地址(RCoA)和在线转交地址(LCoA)的绑定实现了对MN的分层移动管理功能；B、LMU信息管理模块当LMU启动时，LMU发送“地址注册请求”消息到RMS，RMS发送“地址注册应答”消息到LMU，完成LMU的注册，并将此LMU加入到LMU信息表中；C、关联信息管理模块LMU完成地址注册以后向RMU发送“关联信息更新”消息将本LMU管理的AP信息发送给RMS，如果RMS的关联信息表中没有对应的表项，则RMS将表项添加到关联信息表中，如果存在相应的表项，则更新对应表项的生存期。当RMS“关联信息表”中的记录到达生命周期后，RMS主动向这条记录所对应的LMU发送“关联信息更新通告”消息，LMU向RMS返回相应记录最新的关联信息，如果未能返回正确的关联信息，RMS将从关联信息表中删除相应记录。LMU发送“关联信息查询请求”消息到RMS之后，RMS在关联信息表中查询相应的关联信息，如果找到则RMS向LMU发送“关联信息查询应答”消息，消息中携带相应的关联信息，如果关联信息表中没有相应记录，则向LMU发送“查找失败”消息。
3.如权利要求1所述的域管理系统，其特征在于，为实现功能A需要如下步骤a1、当MN首次进入一个域内的时候，MN将进行域间切换，MN从RMS广播中获知RMS的地址，从而生成新域内的域转交地址(RCoA)，从AR的路由广播中获得新子网的路由前缀，从而生成在新子网内的“在连接转交地址”(LCoA)。MN以LCoA为源地址发送本地绑定更新(LBU)到RMS，在家乡地址选项域内填入RCoA，将RCoA与LCoA进行绑定，并将[RCoA，LCoA]地址对加入地址信息表中；a2、当MN切换切换到同一个域内不同的子网时，MN根据路由广播生成新的LCoA，MN以LCoA为源地址发送本地绑定更新(LBU)到RMS，在家乡地址选项域内填入RCoA，将RCoA与LCoA进行绑定，并将[RCoA，LCoA]地址对加入地址信息表中，这时对于通信对端(CN)或者HA来说切换过程是透明的。
4.如权利要求1所述的域管理系统，其特征在于，LMU信息表存放的信息为LMU地址和LMU的子网前缀信息。
5.如权利要求1所述的域管理系统，其特征在于，关联信息表存放的信息为AP的ESSID，LMU地址，LMU子网前缀信息和本条记录的生存期。
全文摘要
本发明提出了一种用于层次化移动IPv6环境下的域管理系统(以下简称RMS)。该管理系统通过对域转交地址(RCoA)和在线转交地址(LCoA)的绑定，实现了层次化移动管理中的域内地址维护；通过集中管理域内的关联信息，为移动节点(MN)提供预测服务支持，辅助完成MN在分层体系下的快速切换过程。RMS的功能特征包括域内地址管理、本地管理系统的信息管理和关联信息的管理。
文档编号H04L29/12GK101018144SQ200610003080
公开日2007年8月15日 申请日期2006年2月10日 优先权日2006年2月10日
发明者李智伟, 王剑白, 陈 峰, 孙波, 李未 申请人:北京航空航天大学