专利名称：移动网络中将快速移动IPv6应用于移动节点的方法及其移动路由器和移动网络的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动IPv6，更具体地说，涉及一种在移动路由器执行切换的 同时将快速移动IPv6应用于移动节点的方法及其移动路由器和移动网络。另外，本发明还涉及一种在移动网络中为移动节点优化基于邻居发现 (ND )代理的路由以及应用快速移动IPv6的方法。
背景技术：
通过使用邻居发现(ND )代理优化路由的技术伴随着移动路由器(MR) 对移动网络中的每个移动节点(MN)的网络前缀委托(delegation),前缀委 托指的是为了产生IPv6地址将前缀传送到移动节点的处理。每个移动节点通 过其委托的前缀设置转交地址(CoA)，并随后执行路由优化(RO)。在快速IPv6中，在链路级执行切换的同时产生并绑定CoA。已经提出了 为移动路由器应用快速移动IPv6的各种方法。例如，第10-2005-0039066号 韩国特开专利公布公开了 一种基于邻居发现代理的用于IPv6移动网络中的移 动节点的路由优化方法。移动路由器可执行快速IPv6,从而防止对应节点(CN)丢失包。然而， 由于移动节点经由移动路由器建立通信，因此即使移动网络被移动，也不会 在链路级发生切换。因此，在移动路由器执行切换的同时，发送到移动节点 的先前CoA的包可能丟失。因此，在移动路由器的切换期间需要执行快速 IPv6。然而，还没有可用的技术承担移动网络节点中的快速IPv6以便防止在 移动路由器的切换期间丟失包。
通过下面结合附图对示例性实施例的详细描述，本发明的上述和其他方 面和优点将会变得清楚，其中图1是示出在移动网络中的路由路径的框图；图2是示出当在移动网络中执行路由优化时的路由路径的示例的框图； 图3是示出当在移动网络中执行路由优化时的路由路径的另一示例的框图；图4示出应用本发明的IPv6网络； 图5示出在路由器广告消息中的一般前缀信息选项； 图6示出本发明提出的具有"H"标志的前缀信息选项；以及 图7是根据本发明实施例的应用快速移动IPv6的方法的时序图。术语及其定义的术语表COA:转交地址 FBAck:快速绑定确认 FBU:快速绑定更新 FN:固定节点 FNA:快速邻居广告 HAck:切换确i人 HI:切换发起 HOA:归属地址 MNN:移动网络节点 MR:移动^各由器 NEMO:网络移动性 PrRtAdv:代理路由器广告 RA:路由器广告RtSolPr:代理广告的路由器请求(solicitation) VMN:访问移动节点
发明内容
技术问题本发明是设计用于防止在移动路由器的切换期间发送到移动节点的包丢失。技术方案本发明提供一种将快速IPv6应用于移动节点以便防止在移动路由器的 切换期间发送到移动节点的包丢失的方法及其移动路由器和移动网络。本发明还提供一种其上记录有用于将快速IPv6应用于移动节点的方法的计算机程序的计算机可读介质。有益效果本发明具有以下优点1、 本方法防止当MR经历切换时在MNN与CN之间正在进行的会话的 包丟失；2、 本方法减少MNN的切换等待时间；3、 本方法不需要重配置或支持v6路由器；4、 与现有标准可互相操作；5、 简单易用。最佳模式根据本发明的一方面，提供一种在移动网络中将快速移动IPv6应用于移 动节点的方法，所述方法包括移动网络中的移动路由器从切换之前的第一 接入路由器Rl接收包含与切换之后的第二接入路由器R2对应的前缀的消 息；移动路由器将包含与第二接入路由器R2对应的前缀的消息以及指示从接 入路由器接收到前缀的信息发送到移动节点；移动路由器将用于快速移动 IPv6的消息发送到第一接入路由器R1;当移动节点接收到包含指示从接入路 由器接收到前缀的标志的消息时，移动节点将用于快速移动IPv6的消息发送 到第一接入路由器R1;以及移动路由器在切换之后，立即将用于设置与第一 接入路由器Rl对应的前缀的零生存时间的消息发送到移动节点。本发明解释了在使用基于ND-PROXY的路由优化的移动网络中为移动 节点应用快速MIPv6的方法，其中，所述方法包括以下步骤在MR处(a) 使用包含新标志的前缀信息构建RA; (b) MR —接收到PrRtAdv就由MR触 发RA的发送；(c)通过RA将包含在PrRtAdv消息中的新前缀传递到MNN; 以及(d)在切换之后立即发送旧前缀的零生存时间；在MNN处(e)当接收 到具有"H"标志的前缀信息时，在没有任何实际切换发生的情况下发起 FMIPv6消息。当MNN接收到"H"标志时，所述MNN指示对应的前缀是MR从PrRtAdv 获得的前缀，并且在MNN立即形成新的预期COA并发送FBU的地方触发 快速MIPv6。MR从第 一接入路由器Rl获得PrRtAdv,并将RA发送到设置了 "H"标志的MNN。与在普通FMIPv6中相同，MR将FBU发送到第 一接入路由器Rl, MNN 得到新前缀，并通过MR将FBU发送到第一接入^各由器Rl。在FMIPv6中，第一接入路由器R1与第二接入路由器R2交换用于MR 和MNN预期新COA的HI和Hack消息。第 一接入路由器Rl将对应的FBAck 分别发送到MR和MNN,所述FBAck由MR和MNN 4妾收。MR经历切换并将用于旧前缀的零生存时间发送到MNN。然后，MR将FNA发送到第二接入路由器R2， MNN接收用于旧前缀的零生存时间并通过MR将FNA发送到第二接入路由器R2 。随后，MR和MNN使用其各自的新COA传递包，第一接入路由器Rl将去往MR或MNN的旧COA的任何包分别隧道传送(tunnel)到它们的新COA。根据本发明的另一方面，提供一种在移动网络中将快速移动IPv6应用于 移动节点的移动路由器，所述移动路由器包括消息接收单元，从切换之前 的第一接入路由器Rl接收包含与切换之后的第二接入路由器R2对应的前缀 的消息；以及消息发送单元，将包含与第二接入路由器R2对应的前缀的消息 以及指示从接入路由器接收到前缀的信息发送到移动节点，将用于快速移动 IPv6的消息发送到第一接入路由器Rl,并在切换之后立即将用于设置与第一 接入路由器R1对应的前缀的零生存时间的消息发送到移动节点，其中，当移 动节点接收到包含指示从接入路由器接收到前缀的标志的消息时，移动节点 将用于快速移动IPv6的消息发送到第一接入路由器Rl。根据本发明的另一方面，提供一种移动网络，其中，将快速移动IPv6应 用于移动节点，所述移动网络包括移动路由器，从切换之前的第一接入路 由器Rl接收包含与切换之后的第二接入路由器R2对应的前缀的消息，将包 含与第二接入路由器R2对应的前缀的消息以及指示从接入路由器接收到前 缀的信息发送到移动节点，将用于快速移动IPv6的消息发送到第一接入路由 器Rl,并在切换之后立即将用于设置与第一接入路由器Rl对应的前缀的零 生存时间的消息发送到移动节点；以及移动节点，当接收到包含指示从接入 路由器接收到前缀的标志的消息时，将用于快速移动IPv6的消息发送到第一 接入路由器Rl。
具体实施方式
以下，将参照附图更详细地描述根据本发明的在移动网络中将快速移动 IPv6应用于移动节点的方法及其路由器和移动网络。但是应理解公开的实施 例仅是本发明的示例，本发明可以以各种形式实施。下面的描述和附图不应 被理解为限制本发明，多种特定细节被描述以提供对本发明的全面理解，并 作为权利要求的基础和作为教导本领域的技术人员如何实现和/或使用本发 明的基础。然而，在特定示例中，为了不在细节上不必要地模糊本发明，没 有描述已知或常用的细节。网络移动性(NEMO)是新兴领域。基本NEMO协议没有提及对移动网 络节点的路由优化。已经提出用于NEMO中的路由优化的多种方案。利用这 些路由优化技术，当MR经历切换时，MNN可能丢失用于它们正在进行的会 话的包。这种包丢失是不期望的。本发明的目的在于避免在MR经历切换的同时在MNN与CN之间的现 有通信的包丟失。本发明处理以下问题在RA消息的前缀信息选项中添加 新标志，以及当MNN接收到具有新标志的前缀信息时，在没有任何实际切 换发生的情况下由MNN触发FMIPv6消息。当接收到PrRtAdv时，MR在前 缀信息中发送新标志。假设基于ND-Proxy的路由优化正在工作。MR、 MNN 和接入路由器(Rl和R2 )必须能够进行FMIPv6。移动IPv6表示移动互联网协议版本6。移动IP通常用于即使在终端的移 动期间也保持传输层或其上层到互联网的连接。在移动网络的情况下，移动路由器(MR)而不是移动终端(以下称为"移 动节点(MN)")是移动的单位，移动路由器的子网中可存在多个移动节点。 当将现有移动IP应用于移动网络时，将数据从对应节点(CN)传输到移动 路由器不存在问题，但是不能检测数据经由其发送到移动网络中的子移动节 点的路由器。基于IPv6的移动网络连接技术支持运输单位(例如以集群单位移动的公 交车、火车或飞机)中的通信终端与互联网的无缝网络连接。参照图1，构成位于移动网络106中的固定节点或移动节点的移动节点 MN 110可仅经由控制移动网络连接的移动路由器MR124与移动路由器124 的归属代理HA嫩122之间的双向隧道来建立与互if关网102的通信。连接到互联网102的对应节点CN 130接入移动节点MN 110的归属地址HOA以建立与移动网络106中的移动节点MN 110的通信。在移动节点MN 110的归属代理HA國112中，移动节点MN 110所属的移动网络106的归属 地址被绑定为移动节点MN110的转交地址(COA)。因此，对应节点CN130 将它的数据包发送到移动节点MN 110所属的移动网络106的归属地址HOA。在这种情况下，当接收节点的移动网络106没有连接到归属网络104而 是连接到远离归属网络104的位置时，移动路由器124的归属代理HA隨122 将数据包封装到将移动路由器MR 124的COA作为目标地址的包中，并经由 归属代理HA柳122与移动路由器MR 124之间的双向隧道发送所述包，其中， 移动路由器MR 124控制对应节点CN 130的数据包的目标节点(即，移动节 点110)的移动网络106的前缀。当接收到隧道传送的数据包时，移动路由器MR 124将其解封装，并将 解封装的结果发送到移动节点110所在的链路。如图1所示，在对应节点CN 130与移动节点MN 110之间设置路由108。因此，移动网络106离归属网络 ]04越远，由于隧道传送而引起的传输延迟越大，这被称为三角路由问题。为了解决此问题，对移动节点执行路由优化。路由优化是这样的处理 移动节点MN 110将它的COA提供给它的归属代理HA刚112或对应节点CN 130,从而可通过使用COA直接建立进一步的通信。图2是示出当在移动节点MN IIO将其COA提供给归属代理HA國122 之后执行路由优化时的路由的框图。图3是示出在移动节点MN 110将其COA提供给对应节点CN 130之后 执行路由优化时的路由的框图。绑定是这样的处理移动节点MN IIO将其COA提供给归属代理HA, 112 (或对应节点CN 130),归属代理HA, 112 (或对应节点CN 130)将该 COA与移动节点110的归属地址HOA匹配。绑定更新(BU)是这样的处理被给予新COA的移动节点MN 110将 新COA提供给归属代理HAmn 112(或对应节点CN 130 )，归属代理HA则112 (或对应节点CN 130 )用新COA更新先前的COA。在对归属地址和COA执行BU之后，经由图2或图3中示出的优化路由 发送数据包以进行进一 步的通信。移动IPv6是这样的移动协议其还包括基于与归属代理HA、归属网络、 外部网络、COA等有关的移动IPv4构思新定义的邻居发现协议、自动地址设置和路由优化。在邻居发现协议中，移动路由器作为邻居发现代理。图4示出IPv6网络。Rl和R2是附属到IPv6云的接入路由器。MR是 将MNN、 VMN和FN作为其网络节点的移动路由器。MR和MNN与附属到 IPv6网络的CN通讯。分别为Rl和R2的网络选4奪前缀(3ffa::/64)和 (4ffa::/64 )。 MR将Rl的前缀委托给它的网络节点。图4描述了 MR (与MNN —起)从Rl到R2的切换。参照图4， MR开始从R2获取信标。假设MR能够执行快速切换1、 MR将RtSolPr发送到请求关于R2的前缀信息的Rl。2、 Rl将PrRtAdv发送到MR。3、 MR将FBU发送到Rl。4、 Rl将FBAck发送到MR。5、 MR采用新COA ( 4ffa::4 )并随后切换到R2。将在Rl与MR之间建 立双向隧道，并且去往MR的先前COA (3ffa::4)的所有包将被Rl隧道传 送到MR。因此，在切换期间MR不会丢失来自CN的包。在切换之后，MR将发送更早的前缀(3ffa::/64)的零生存时间并将委托 新前缀(4ffa::/64 )。 MNN和VMN将删除它们先前的COA，并基于新前缀形 成新COA。最初，MNN与CN通讯并且与MR —起移动。当MR经历从Rl到R2 的切换时，MNN获得旧前缀(3ffa::/64)的零生存时间，并立即获得新前缀 (4ffa::/64)。由于MNN没有经历链路级切换，因此不能对于MNN触发快速MIPv6。 因此在切换期间去往MNN的先前COAl (3ffa::3)的所有包都丟失。 图5示出在RA消息中的典型前缀选项。"L"标志表示《连接接入(Onlink)标志，"A"标志表示自发地址配置 标志，"R"标志表示当设置时指示前缀字段包含分配《合发送路由器的完整IP 地址，"0"标志已被添加为路由优化的一部分，当设置时其指示前缀可用于 移动节点的路由优化，所述移动节点是移动网络中的本地移动节点或访问移 动节点。有效生存时间是以秒为单位(相对于包被发送的时间)的前缀有效(其目的在于链接接入确定)的时间长度，优先生存时间表示以秒为单位(相对于包被发送的时间)的经过无状态(stateless)地址自动配置从前缀产生的地 址保持优先的时间长度。前缀表示IP地址或IP地址的前缀。前缀长度包含前缀中的有效主要比 特的数量。已经使用ND-Proxy将"0"标志添加为路由优化的一部分。该标志表示 MR已经委托了对应前缀，MNN应将该前缀用于路由优化。图6示出提出的具有新"H"标志的前缀选项。这里的"H"表示MR的 切换。当MNN接收此标志时，其指示对应前缀是MR从PrRtAdv获得的前 缀，并且可触发快速MIPv6,即，MNN可立即形成它们的新的各自的COA 并发送FBU。图7示出在本发明中公开的方法的操作。其描述了控制和数据消息流。 已经示出了识别何时恰好发送具有"H"标志的前缀选项、何时MNN应该触 发快速MIPv6以及何时将发送对于旧前缀的零生存时间的完整的过程。假设 MR、 MNN和接入路由器(Rl和R2 )能够进行快速MIPv6。在描述中，移动网络节点(MNN)包括访问移动节点(VMN)。图7以适当的顺序示出下列事件。MR从Rl获得PrRtAdv (具有R2的前缀4ffa::/64 ) ( S100 )。 MR将对于前缀4ffa::/64设置"H"标志的RA发送到MNN ( Sl 10 )。 MR将FBU与在正常FMIPv6中一样发送到Rl ( S120 )。 MNN获得新前缀，并通过MR将FBU发送到Rl ( S130 )。 与在FMIPv6相同，Rl和R2交换用于MR和MNN的各自的新COA的 HI和Hack消息(S140、 S145、 S150、 S155)。Rl将对应的FBAck分别发送到MR和MNN ( S160、 S165 )。 MR接收FBAck (S160)。 MNN接收FBAck (S165 )。MR经历切换并将对于旧前缀3ffa::/64的零生存时间发送到MNN (S170)。MR将FNA发送到R2 ( S180 )。MNN 4妻收旧前缀3ffa::/64的零生存时间，并通过MR将FNA发送到R2 (S190)。MR和MNN使用其各自的新COA (从前缀4ffa::/64获得)开始传递包。 去往MR或MNN的旧COA (从3ffa::/64获得)的所有包都被Rl分别隧道 传送到它们的新COA。路由优化防止当移动^各由器MR经历切换时在移动节点MN和对应节点 CN之间执行的正在进行的会话丢失包，并且还减少在移动节点MN的切换 中的延迟。本发明不需要重置v6路由器或来自v6路由器的支持。本发明易于实现，并且只需要对现有设备进行很小的实现方式改变。上面提出的描述是用于实现本发明提出的最佳模式之一。制造和使用本 发明的方式和处理是完整、清晰、简明和术语精确的，从而使本发明所属领 域的技术人员能够制造和使用本发明。能够创建也落入本发明的范围之内的 新的具体实施例，其中，不同示例的不同细节可按照预定方式相互组合。然而，从上面的公开对本发明进行完全等效的修改和改变结构是很容易 的。因此，不应将本发明限制于公开的具体实施例。相反，本发明覆盖由权 利要求总体表达的本发明的精神和范围之内的所有修改和改变结构，权利要 求具体指出并清楚地要求包含本发明的主体。可以在计算机可读介质中以计算机可读代码实现本发明(计算机可以是 具有信息处理能力的任何装置)。计算机可读介质可以是能够存储由计算机系 统读取的数据的任何记录设备，例如，只读存储器(ROM)、随机存取存储 器(RAM)、致密盘(CD) -ROM、磁带、软盘和光学数据存储装置等。另 外，计算机可读介质可以是经由例如互联网发送数据的载波。计算机可读介 质可分布在通过网络互连的计算机系统中，并且可以以计算机可读代码在分 布式系统中存储和实现本发明。虽然以上描述已经支持了本发明应用于各种实施例的新颖特征，但是本 领域的技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以在示出的装 置或处理的形式和细节上进行各种省略、替换和改变。因此，本发明的范围 由权利要求而不是以上的描述限定。在权利要求的等同物的意思和范围之内 的所有变化都被权利要求的范围包含。
权利要求
1、一种在移动网络中将快速移动IPv6应用于移动节点的方法，所述方法包括移动路由器在移动网络中从切换之前的第一接入路由器R1接收包含与切换之后的第二接入路由器R2对应的前缀的消息；移动路由器将包含与第二接入路由器R2对应的前缀的消息以及指示从接入路由器接收到前缀的信息发送到移动节点；移动路由器将用于快速移动IPv6的消息发送到第一接入路由器R1；当移动节点接收到包含指示从接入路由器接收到前缀的标志的消息时，移动节点将用于快速移动IPv6的消息发送到第一接入路由器R1；以及移动路由器在切换之后立即将用于设置与第一接入路由器R1对应的前缀的零生存时间的消息发送到移动节点。
2、 如权利要求l所述的方法，其中，从第一接入路由器R1接收的消息 是代理路由器广告。
3、 如权利要求l所述的方法，其中，移动路由器发送到移动节点的消息 是路由器广告。
4、 如权利要求3所述的方法，其中，当包含在路由器广告中的前缀信息 选项中的H标志被设置为1时，表示从接入路由器接收到前缀。
5、 如权利要求1所述的方法，其中，用于快速移动IPv6的消息是快速 绑定更新消息。
6、 如权利要求l所述的方法，其中，将用于快速移动IPv6的消息从移 动节点发送到第一接入路由器Rl的步骤包括在不执行切换的情况下发送所 述用于快速移动IPv6的消息。
7、 如权利要求l所述的方法，其中，将用于快速移动IPv6的消息从移 动节点发送到第一接入路由器R1的步骤包括确定从移动路由器接收的路由器广告消息中是否设置了 H标志； 从包含在路由器广告消息中的前缀产生IPv6转交地址；以及 将用于绑定转交地址的绑定更新消息发送到第 一接入路由器。
8、 如权利要求l所述的方法，其中，当移动路由器将用于快速移动IPv6 的消息发送到第一接入路由器Rl时，对移动路由器执行从第一接入路由器Rl到第二接入路由器R2的切换。
9、 如权利要求l所述的方法，还包括移动路由器将快速邻居广告消息发送到第二接入路由器R2;以及移动节点将快速邻居广告消息经由移动路由器发送到第二接入路由器R2。
10、 如权利要求1所述的方法，还包括移动路由器作为邻居发现代理 以提供对于移动节点的路由优化。
11、 一种在移动网络中将快速移动IPv6应用于移动节点的移动路由器，包括消息接收单元，从切换之前的第一接入路由器Rl接收包含与切换之后 的第二接入路由器R2对应的前缀的消息；消息发送单元，将包含与第二接入路由器R2对应的前缀的消息以及指 示从接入路由器接收到前缀的信息发送到移动节点，将用于快速移动IPv6的 消息发送到第一接入路由器Rl,并在切换之后立即将用于设置与第一接入路 由器Rl对应的前缀的零生存时间的消息发送到移动节点，其中，当移动节点接收到包含指示从接入路由器接收到前缀的标志的消 息时，移动节点将用于快速移动IPv6的消息发送到第一接入路由器Rl。
12、 一种移动网络，其中，将快速移动IPv6应用于移动节点，所述移动 网络包括移动路由器，从切换之前的第一接入路由器Rl接收包含与切换之后的 第二接入路由器R2对应的前缀的消息，将包含与第二接入路由器R2对应的 前缀的消息以及指示从接入路由器接收到前缀的信息发送到移动节点，将用 于快速移动IPv6的消息发送到第一接入路由器Rl，并在切换之后立即将用 于设置与第一接入路由器Rl对应的前缀的零生存时间的消息发送到移动节 点；以及移动节点，当接收到包含指示从接入路由器接收到前缀的标志的消息时， 将用于快速移动IPv6的消息发送到第一接入路由器Rl。
13、 一种其上记录有用于在移动网络中将快速移动IPv6应用于移动节点 的方法的计算机程序的计算机可读介质，所述方法包括移动路由器在移动网络中从切换之前的第一接入路由器Rl接收包含与 切换之后的第二接入路由器R2对应的前缀的消息；移动路由器将包含与第二接入路由器R2对应的前缀的消息以及指示从接入路由器接收到前缀的信息发送到移动节点；移动路由器将用于快速移动IPv6的消息发送到第一接入路由器Rl;当移动节点接收到包含指示从接入路由器接收到前缀的标志的消息时， 移动节点将用于快速移动IPv6的消息发送到第一接入路由器Rl;以及移动路由器在切换之后立即将用于设置与第一接入路由器Rl对应的前 缀的零生存时间的消息发送到移动节点。
全文摘要
提供一种移动网络中将快速移动IPv6应用于移动节点的方法及其移动路由器和移动网络，以便防止在移动路由器的切换期间发送的包丢失。移动路由器从切换之前的第一接入路由器R1接收包含指示与切换之后的第二接入路由器R2对应的前缀的消息，将包含与第二接入路由器R2对应的前缀的消息以及指示从接入路由器接收到前缀的信息发送到移动节点，将用于快速移动IPv6的消息发送到第一接入路由器R1，并在切换之后立即将用于设置与第一接入路由器R1对应的前缀的零生存时间的消息发送到移动节点。当接收到包含指示从接入路由器接收到前缀的标志的消息时，移动节点将用于快速移动IPv6的消息发送到第一接入路由器R1。
文档编号H04L12/28GK101233723SQ200680028276
公开日2008年7月30日 申请日期2006年8月4日 优先权日2005年8月5日
发明者兰吉特辛·尤戴辛·韦伯, 基硕·曼德拉, 拉克什米·普拉巴·古鲁萨米, 萨米尔·库马, 赛安·玛达纳帕里 申请人:三星电子株式会社