使用基于网络的ip移动性协议的通信系统、控制设备和路由器及其通信方法

专利名称：使用基于网络的ip移动性协议的通信系统、控制设备和路由器及其通信方法
技术领域：
本发明涉及一种使用基于网络的IP移动性协议的通信技术。
技术背景近年来，在如移动IPv6 (因特网协议版本6)等IP层中，渴望进 行对移动性支持的研究和开发。移动IP是由ISO (国际标准化组织) 所建立的OSI (开发系统互连)参考模型的第三层网络层中的协议， 是一种在对上层应用隐藏客户端的移动(网络/通信介质的切换、通信 的瞬间中断等)的同时保持通信的技术。在作为当前因特网中通常使用的通信协议的TCP/IP (传输控制协 议/因特网协议)中，IP地址是标识符并同时指示网络上的位置。相应 地，在将连接至特定网络的节点改变至另一网络时，IP地址也改变， 使得不可能维持会话。为了解决这一问题，移动IP向每个节点分配唯一的地址，以替代 在TCP/IP栈内实际使用的IP地址，从而提供了一种配置，使得看起 来就像是节点基于所分配的唯一地址来与上层或通信伙伴进行通信， 而与该节点位于任何网络中的何处无关(例如，见非专利文献l)。该移动IP由移动节点(MobileNode、移动终端，以下称为"MN")、 归属代理(Home Agent,以下称为"HA")和被称为通信节点 (CorrespondentNode,以下称为"CN")的节点构成。MN具有被称为归属地址(HomeAddress,以下称为"HoA")的 始终不变的地址，对该地址进行管理的节点是HA。当MN已经与归 属链路(即HA的链路)以外的网络连接时，以某种方式，例如通过 无状态地址自动配置的路由器通告(Router Advertisement,以下称为 "RA")或通过有状态地址自动配置的DHCP (动态主机配置协议)v6，获取被称为转交地址(Care-of Address,以下称为"CoA")的用 于实际通信的地址。MN通过称为绑定更新(以下称为"BU")的注 册请求消息将在此获取的CoA通知给HA。
因此，当想要与MN通信的节点(=CN)向HoA发送分组时，由 于HoA是HA控制的链路上的地址，因此分组首先到达HA。因此， MN可以使用HoA进行通信。在MN中，在MN上运行的应用总是使 用被称为HoA的IP地址来进行通信。
CoA用于实际IPv6分组的源地址或目的地址。为了对上层应用 隐藏移动，使用如IPv6内嵌IPv6封装、移动性首部等技术。因此， 向应用通知HoA，并隐藏实际使用的IPv6地址(CoA)。
此外，在该移动IPv6中对至CN的通信路径进行优化时，在被称 为返回可路由性(Return Routability，以下称为"RR")的安全性或测 试序列之后，MN确定向CN发送用于路由优化的BU。 RR是将HoA 与CoA之间绑定的有效性通知给CN的功能。
RR由从MN向CN发送的消息(包括通过HA发送的HoTI (归 属测试发起)和直接发送至CN的CoTI (转交测试发起))和从CN 返回至MN的消息(包括通过HA返回的HoT (归属测试)和直接返 回给MN的CoT (转交测试))构成。当该RR序列正确完成时，为了 向CoA通知其自身，MN向CN发送BU。因此，CN可以得到MN的 正确CoA，并变得能够直接发送分组，或实现路由优化，而不经由通 过HA的较长路径来进行发送。
更具体地，直到该路由优化完成为止，MN与CN之间的通信是 通过HA来执行的，使得CN与HA之间使用正常IPv6发送分组，而 HA与MN之间发送的分组是在IPv6中封装的IPv6 。在路由优化之后， MN与CN之间直接进行分组的传送。此时将HoA写入选项首部中。
由于MIPv6或MIP派生的协议以MN为基础来进行移动控制， 因此它们被称为基于主机的移动性协议。相反，IEFT (因特网工作任 务组)还提出了在不安装针对MN的移动的特殊协议的情况下，通过 在网络侧进行移动控制而使MN可以移动的基于网络的IP移动性协议 (例如，见非专利文献2)。这使MN不使用任何CoA，并且可以有效消除MN对分组的封装 等，以及消除MN的用于移动的信令。将参考图17来描述基于该第 一基于网络的IP移动性协议的切换序列。
首先，在S601中，在移动之后，MN向访问链路上的路由器或移 动接入网关(以下称为"MAG")(图17中标记为"新MAG")发送 如RS (路由器请求，以下称为"RS")或DHCP请求等网络配置(网 络设置)请求消息。
MAG是用于在己经移动至该链路的MN与作为执行IP移动性控 制的控制设备的路由器或本地移动锚(以下称为"LMA")之间进行 中继的路由器。
LMA对经由网络连接的多个MAG进行控制。LMA在其存储器 中对MN和MAG的标识符和IP地址进行管理。
此外，MAG也在其存储器中对MN和LMA的标识符和IP地址 进行管理。MAG管理的这些信息可以通过与LMA进行通信来获取。
在MAG与LMA之间，通过IPv6内嵌IPv6封装，并参照在存储 器中管理的信息来添加首部，可以对分组进行隧道传输，从而实现正 确的路由。
在上述网络中，这里假定MN向MN所访问链路中的MAG例如 发送RS。
在从MN接收到RS时，MAG (新MAG)在S602中向LMA发 送位置注册(位置注册请求)。
LMA在接收到位置该位置注册时，检测切换事件，并在S603中 将路由设置发送至MAG (新MAG)，并在MAG (新MAG)与LMA 之间建立隧道路径。
这里，隧道路径的建立是为了创建一种设置，在该设置中，LMA 将寻址至MN的分组封装为寻址至MAG并将该分组发送至MAG，收 到该分组的MAG进行解封装并将该分组传送至MN。
接收到该路由设置的MAG (新MAG)在S604中将路由设置Ack (应答)发送至LMA以进行确认。
此外，从MAG (新MAG)接收到位置注册的LMA在S605中将位置注册Ack发送至MAG (新MAG)以进行确认。
MAG (新MAG)在S606中向MN发送RA，并且MN进行地址 配置(地址设置)。
此后，在S607中，MN使用NA (邻居通告，以下称为"NA") 进行DAD (重复地址检测，以下称为"DAD")，以确认地址是唯一 的，并完成地址配置。MAG (新MAG)也在S608中向LMA发送 MN地址设置。在S609中，LMA将MN地址设置Ack发送至MAG (新MAG)。
由于该LMA-MAG隧道路由的建立和MN地址配置的完成，分组 能够到达MN。这是基于网络的移动性协议中的切换方式。总而言之， 由于寻址至MN的分组是通过LMA发送的，因此可以通过在LMA 与MAG之间完成隧道来将分组路由至MN。
还提出了使用基于网络的IP移动性协议的代理移动IP方案，其 中使用用于执行认证的AAA (认证授权计费)服务器，为移动IP中 的MN提供代理功能(例如，参见非专利文献3)。
使用图18所示的序列图来描述在该基于网络的IP移动性的第二 协议代理移动IP方案中切换的过程步骤。
首先，在S701中，在移动后，MN向MAG (新MAG)发送包 含自身ID (即MN-ID)的认证信息。
从MN接收到该认证信息的MAG (新MAG)，在S702中向作为 认证服务器的AAA服务器发送包含该MN-ID的认证信息以进行认 证。
在S703中，从MAG (新MAG)接收到认证信息的AAA服务器 对MN的有效性进行检测，并在确定为有效的情况下返回策略简档。
该策略简档包括MN地址配置信息，如与归属网络前缀、配置方 案(是有状态设置还是无状态设置)等相关的信息。
在从AAA服务器接收到包括该地址配置信息在内的策略简档的 MAG (新MAG)中，RA变为能够被发送至MN，使得在S704中能 够将RA发送至MN。
从MAG (新MAG)接收到RA的MN在S705中对地址进行配置并进行NA和DAD。此步骤也可以省略。
在发送了 RA之后，MAG (新MAG)在S706中向LMA发送代 理绑定更新，以创建至LMA的隧道。
该消息包括MN-ID、 MN的归属前缀等。
接收到代理绑定更新的LMA在S707中将代理绑定更新Ack返回 给MAG (新MAG)。
按照这种方式，在LMA与MAG之间创建了双向隧道，使得可 以路由至MN。
此外，作为对IP/UDP/RTP (因特网协议/用户数据报协议/实时传 送协议)的首部进行压縮的技术，己知鲁棒首部压缩(以下称为 "ROHC")(例如，见非专利文献4)。
在该ROHC中，将作为要在初始化时通知的区分ID的CID (上 下文ID)与可预测首部字段相关联，在用于压縮数据的压縮器与用于 恢复数据的解压縮器之间共享该信息，并且压缩器发送添加有CID来 代替首部的数据，而解压縮器从CID中恢复出首部。
该可预测首部字段还包含指示发送者的源IP地址和指示接收者 的目的IP地址。
此外，基于W-LSB (基于窗的最低有效位)的序列号分配使得能 够预测其它字段，并还提供了对抗分组丢失的鲁棒性。
此外，ROHC具有状态和模式。对于状态，将根据链路状况将压 縮量调整为3个水平完整首部/差值/最大压縮的首部。对于模式， 从无反馈、有问题时反馈和始终反馈3种类型中选择解压縮器提供的 反馈定时。
根据链路状况以及W-LSB的使用来选择状态和模式实现了 ROHC，以提供高压縮性能和高鲁棒性。
基于该ROHC技术，已经公开了用于在RNC (无线网络控制器) 之间传送分组的技术，其中对分组的IP首部进行压縮(例如，见专利 文献1)。
专利文献l:日本专利申请未审公开2003-224610
非专利文献l:请求评述(RFC) 3775， "Mobility Support in IPv6"非专利文献2:因特网草案"draft-giaretta-netlmm-dt-protocol" 非专利文献3:因特网草案"draft-sgundave-mip6-proxymip6" 非专利文献4:请求评述(RFC) 3095， "RObust Header Compression (ROHC): Framework and four profiles: RTP， UDP, ESP, and uncompressed ，，。

发明内容
本发明要解决的问题
然而，在假定已建立信道的情况下，专利文献l中公开的技术是 可用的，因此路由器不能将具有压縮首部的分组转发至移动终端，这 是由于当在如IP之类的无连接系统中使用多个MN时，CID碰巧冲突。
艮口，难以在第一和第二基于网络的IP移动性协议方案中使用该 ROHC。
由于首部压縮的最重要目的是要针对最后一跳节省(大多数情况 下是无线链路的)频带(其为最窄频带)，因此除非MN的解压縮器 驻留于MN中，它不那么有效，并且，如果MN的分组压縮器也驻留 于MN中，则它不那么有效。
艮P，用于发往MN的分组的解压縮器应当是MN，并且在这种情 况下，压縮器是LMA或MAG。此处，当假定在LMA处执行压縮时， 在MAG对从LMA发送的分组进行解封装时，中继MAG不具有任何 关于MN的IP地址信息。因此，MAG无法知道应当将分组传送至哪 个MN。
此外，当从MN发送分组时，不能确定已通过MAG从哪个MN 发送了分组，因此不能在LMA处扩展分组。
另一方面，当假定在MAG处执行压縮时，由于在切换之后新的 MAG不具有状态，因此其必须再次从用于创建状态的相位起开始操 作，因此，首部压縮的优势变弱。相应地，难以通过这些方法中的任 一个来高效地执行首部压縮。
此外，当通信伙伴是IP移动节点终端时，在基于网络的IP移动 性协议中向MN发送如RR和BU之类的移动信令，因此，该信令必
14须经过窄频带。此外，在路由优化之后，选项首部不可避免地附着于 IP分组。在ROHC中，没有给出关于如何压縮选项首部的描述，因此 必然显著降低首部压縮效率。
本发明已被设计为解决上述问题，因此，本发明的目的是提供使 用基于网络的IP移动性协议的通信系统、控制设备和路由器及其通信
方法，其中，在基于网络的IP移动性协议中，甚至当MN已移动时， MN或LMA也充当压縮器或解压縮器以便能够针对最后一跳节省频 带(其为最窄频带)。
解决问题的技术方案
考虑到上述情况，根据第一发明，使用基于网络的IP移动性协议
的通信系统是如下通信系统其中，移动终端基于唯一分配给移动终
端的地址，通过属于相同链路的路由器来发送和接收数据，从而以基 于网络的IP移动性协议为基础来执行通信，并且当移动终端已经移动 至另一网络时，通过控制设备的控制来改变通信，其特征在于，移动 终端的访问网络上的路由器从移动终端接收包括移动终端的标识符在 内的通知，并向控制设备发送包括移动终端的标识符和路由器的标识
符或IP地址在内的通知；控制设备向移动终端的访问站点上的路由器 发送包括与移动终端有关的路由信息在内的信息的通知；以及，控制
设备和路由器共享路由信息，以在控制设备与移动终端之间执行数据 的压缩或扩展以及路由。
根据第二发明，使用基于网络的IP移动性协议的通信系统是以下
通信系统其中，移动终端基于被唯一分配给移动终端的地址，通过
属于相同链路的路由器发送和接收数据，从而以基于网络的IP移动性 协议为基础来执行通信，并且，当移动终端已移至另一网络时，通过 控制设备的控制来改变通信，其特征在于，移动终端的访问网络上的 路由器从移动终端接收包括移动终端的标识符在内的通知，并向信息
管理设备发送包括移动终端的标识符在内的通知；信息管理设备向移
动终端的访问站点上的路由器发送包括与移动终端有关的地址设置信
息在内的信息的通知；路由器向控制设备发送包括移动终端的标识符和/或IP地址以及路由器的IP地址在内的通知；控制设备向路由器发 送包括与移动终端有关的路由信息在内的信息的通知；以及，控制设 备和路由器共享路由信息，以在控制设备与移动终端之间执行数据的 压縮或扩展以及路由。
根据第三发明，使用基于网络的IP移动性协议的通信系统的特征
在于，控制设备和路由器包括针对每个移动终端的路由处理器；控制 设备基于压縮信息来压縮数据的首部，在针对移动终端的路由处理器 处执行首部处理，并向路由器发送数据；以及，己从控制设备接收到 数据的路由器基于数据的路由信息来识别移动终端，并向移动终端发 送数据。
根据第四发明，使用基于网络的IP移动性协议的通信系统的特征 在于，移动终端基于与控制设备共享的压缩信息来压縮数据的首部， 并向路由器发送数据；己从移动终端接收到数据的路由器基于数据的 承载信息来识别移动终端，在针对移动终端的路由处理器处执行首部 处理，并向控制设备发送数据；以及，已从路由器接收到数据的控制 设备基于数据的路由信息来识别移动终端，并基于移动终端的压縮信 息来扩展首部。
根据第五发明，使用基于网络的IP移动性协议的通信系统的特征 在于，路由处理器执行隧道处理，并通过对数据进行封装来将目的地 地址附着于首部。
根据第六发明，使用基于网络的IP移动性协议的通信系统的特征 在于，在路由处理器中，执行将选项首部附着于数据的处理，并且， 已接收到数据的控制设备或路由器的路由处理器基于选项首部来标识 与其接收和发送数据的移动终端。
根据第七发明，使用基于网络的IP移动性协议的通信系统的特征 在于，当与移动终端进行通信的终端基于移动IP协议来执行数据发送
和接收时，控制设备执行针对移动终端的代理功能。
根据第八发明，使用基于网络的IP移动性协议的通信系统是以下 通信系统其中，移动终端基于被唯一分配给移动终端的地址，通过 属于相同链路的路由器发送和接收数据，从而以基于网络的IP移动性
16协议为基础来执行通信，并且，当移动终端已移至另一网络时，通过 控制设备的控制来改变通信，其特征在于，控制设备包括存储装置， 所述存储装置用于存储绑定高速缓存，作为与移动终端有关的通信信 息，以基于移动IP协议来进行中继；以及，当接收到的数据被用于在 由控制设备控制的移动终端与使用移动IP协议的终端之间进行通信 时，控制设备在移动终端与使用移动IP协议的终端之间对数据进行中 继。
根据第九发明的控制设备是在执行通信的系统中使用的控制设 备，在所述系统中，移动终端基于被唯一分配给移动终端的地址，通 过属于相同链路的路由器发送和接收数据，从而以基于网络的IP移动 性协议为基础来执行通信，并在移动终端已移至另一网络时对改变通 信执行控制，所述控制设备包括通信装置，从移动终端的访问网络 上的路由器接收包括移动终端的标识符、路由器的标识符或IP地址在 内的通知；存储装置，保存与用于中继的路由器和移动终端有关的通 信信息以及首部压縮信息；以及控制装置，用于基于来自路由器的通 知中包括的移动终端标识符、根据与移动终端有关的通信信息来查阅 存储装置，更新与访问站点上的路由器有关的信息，并创建包括要发 送至路由器的、与移动终端有关的路由信息在内的信息的通知；其特 征在于，控制设备与路由器共享路由信息，以在其自身与移动终端之 间执行数据的压缩或扩展以及路由。
根据第十发明的控制设备还包括针对每个移动终端的压縮/扩展 处理器，用于执行对数据首部的压縮和扩展；以及针对每个移动终端 的路由处理器；其特征在于，压縮/扩展处理器基于压縮信息来压縮数 据的首部，路由处理器执行首部处理，以及通信装置向路由器发送数 据。
根据第十一发明的控制设备的特征在于，控制装置基于与从路由 器接收的数据有关的路由信息来区分移动终端，以及，压縮/扩展处理 器通过查阅存储装置中存储的、移动终端的压縮信息来扩展首部。
根据第十二发明的控制设备的特征在于，路由处理器执行隧道处 理，并通过对数据进行封装来将目的地地址附着于首部。根据第十三发明的控制设备的特征在于，在路由处理器中，当将 数据发送至路由器时，执行附着选项首部的处理，以便基于选项首部 来辨认用于接收和发送数据的移动终端。
根据第十四发明的控制设备的特征在于，当与移动终端进行通信 的终端基于移动IP协议来执行数据发送和接收时，控制装置执行针对 移动终端的代理功能。
根据第十五发明的控制设备是在执行通信的系统中使用的控制 设备，在所述系统中，移动终端基于被唯一分配给移动终端的地址， 通过属于相同链路的路由器发送和接收数据，从而以基于网络的IP移 动性协议为基础来执行通信，并在移动终端已移至另一网络时对改变 通信执行控制，所述控制设备包括存储装置，用于存储绑定高速缓 存，作为与移动终端有关的通信信息，以基于移动IP协议来进行中继； 以及，控制装置，在接收到的数据被用于在由所述控制装置自身控制 的移动终端与使用移动IP协议的终端之间进行通信时，在移动终端与 使用移动IP协议的终端之间对数据进行中继。
根据第十六发明的路由器是用于执行与移动终端的数据发送和 接收的路由器，所述移动终端属于相同链路，并在控制设备的控制下 基于被唯一分配给移动终端的地址，使用基于网络的IP移动性协议来 执行通信，所述路由器包括第一通信装置，用于从已移动的移动终 端接收通知；存储装置，用于存储移动终端的标识符；控制装置，用
于创建要被发送至控制设备的通知，所述通知包括移动终端的标识符、
路由器的标识符或IP地址；以及第二通信装置，用于与控制设备进行 通信；其特征在于，所述第二通信装置向控制设备发送通知，或从控
制设备接收包括与移动终端有关的路由信息在内的信息的通知；控制 装置将包括与移动终端有关的路由信息在内的信息存储到存储装置 中；以及，路由器与控制设备共享路由信息，从而将压縮数据传送至 控制设备或移动终端。
根据第十七发明的路由器是用于执行与移动终端的数据发送和 接收的路由器，所述移动终端属于相同链路，并在控制设备的控制下 基于被唯一分配给移动终端的地址，使用基于网络的IP移动性协议来执行通信，所述路由器包括第一通信装置，用于从已移动的移动终 端接收通知；存储装置，用于存储移动终端的标识符；第一控制装置， 用于创建包括移动终端的标识符在内的通知；以及第二控制装置，向 信息管理设备发送通知或从信息管理设备接收与移动终端有关的地址 设置信息；以及，第二控制装置，基于地址设置信息，来创建要被通 知给移动终端的包括地址前缀的地址设置通知以及要被通知给控制设 备的包括移动终端的标识符或地址信息以及路由器地址信息在内的路 由信息；其特征在于，第一通信装置向移动终端给出地址设置通知， 第二通信装置向控制设备给出路由信息，并且路由器与控制设备共享 路由信息，从而将压縮数据传送至控制设备或移动终端。
根据第十八发明的路由器的特征在于，针对每个移动终端提供路 由处理器，并且控制装置在已从控制设备接收到数据时，基于数据的 路由信息来区分移动终端，并将数据传送至移动终端。
根据第十九发明的路由器的特征在于，控制装置在已从移动终端 接收到数据时，基于与数据有关的承载信息来识别移动终端，在路由 处理器处执行首部处理，并将数据传送至控制设备。
根据第二十发明的路由器的特征在于，路由处理器执行隧道处 理，并通过对数据进行封装来将目的地地址附着于首部。
根据第二十一发明的路由器的特征在于，路由处理器在向控制设 备发送数据时，执行附着选项首部的处理，并在已从控制设备接收到 数据时，基于选项首部来区分移动终端，并将数据传送至移动终端。
根据第二十二发明的通信方法是以下通信方法所述通信方法基 于被唯一分配给移动终端的地址，使用基于网络的IP移动性协议，来 使移动终端经由属于相同链路的路由器发送和接收数据，并且所述通 信方法使控制设备在移动终端已移至另一网络时对改变移动终端的通 信执行控制，其特征在于，移动终端执行以下步骤创建包括移动终 端标识符在内的通知、以及向访问站点上的路由器发送通知；访问站 点上的路由器执行步骤创建包括移动终端标识符和路由器的标识符 或IP地址在内的通知；控制设备执行步骤发送由路由器创建的通知; 以及，控制设备执行以下步骤创建包括与终端设备有关的路由信息在内的信息的通知、以及向访问站点处的路由器发送由控制设备创建 的通知，使得控制设备和路由器共享路由信息，从而在控制设备与移 动终端之间执行数据的压缩或扩展以及路由。
根据第二十三发明的通信方法是以下通信方法所述通信方法基 于被唯一分配给移动终端的地址，使用基于网络的IP移动性协议，来 使移动终端经由属于相同链路的路由器发送和接收数据，并且所述通 信方法使控制设备在移动终端已移至另一网络时对改变移动终端的通 信执行控制，其特征在于，移动终端执行以下步骤创建包括移动终 端标识符在内的通知、以及向访问站点上的路由器发送通知；访问站 点上的路由器执行以下步骤创建包括移动终端标识符在内的通知、 以及向信息管理设备发送由路由器创建的通知；信息管理设备执行以 下步骤基于移动终端的标识符，通过搜索所存储的地址设置信息来 创建包括地址设置信息在内的通知、以及向路由器发送由信息管理设 备创建的通知；以及，路由器执行以下步骤创建包括移动终端的地 址信息和路由器的地址信息在内的通知、以及向控制设备发送包括移 动终端和路由器的地址信息在内的通知，使得控制设备和路由器共享 路由信息，从而在控制设备与移动终端之间执行数据的压縮或扩展以 及路由。
根据第二十四发明的通信方法的特征在于，当与移动终端进行通 信的终端基于移动IP协议执行数据发送和接收时，控制设备执行针对 移动终端的代理功能。
根据第二十五发明的通信方法是以下通信方法所述通信方法基 于被唯一分配给移动终端的地址，使用基于网络的IP移动性协议，来 使移动终端经由属于相同链路的路由器发送和接收数据，并且所述通 信方法使控制设备在移动终端己移至另一网络时对改变移动终端的通 信执行控制，其特征在于，当接收到的数据被用于在由控制设备控制 的移动终端与使用移动IP协议的终端之间进行通信时，控制设备在移 动终端与使用移动IP协议的终端之间对数据进行中继。
本发明的效果根据本发明，在基于网络的IP移动性协议中，当移动终端(MN) 已移至另一网络时，控制设备(LMA)向新路由器(MAG)发送路 由信息(与隧道有关的信息)，或者新路由器(MAG)向控制设备 (LMA)发送路由信息(与隧道有关的信息)，以在路由器与控制设 备之间共享路由信息，从而路由器可以转发在控制设备与移动终端之 间交换的压縮数据，因此可以针对最后一跳节省频带(其为最窄频带)。
此外，向控制设备和路由器提供针对数据经过的每个隧道的隧道 处理器，使得可以根据隧道来标识移动节点，从而使得可以实现适当 的路由。
此外，由于控制设备和路由器包括选项首部部分，因此可以实现 对数据的适当压縮、扩展或路由。
此外，路由器可以基于从移动终端接收到的数据的承载信息来识 别移动终端，从而使得可以实现适当路由。
此外，在与使用移动IP协议的终端(MIP-MN)进行通信时，控 制设备充当基于移动IP协议的通信中的通信节点(MIP-CN)的代理， 使得移动IP协议中的移动性信令或首部变为在控制设备与移动终端 之间不必要，因此可以防止首部压縮效率下降。


图1是示出了第一实施例中网络的示意配置的图。
图2是示出了第一实施例中处理的过程步骤的序列图。
图3是示出了第一实施例中MAG的配置的框图。
图4是示出了第一实施例中LMA的配置的框图。
图5是示出了首部压縮信息的配置示例的图。
图6A 6E是示出了分组的格式示例的图。
图7A 7C是示出了存储器中的数据库示例的图。
图8是示出了第二实施例中网络的示意配置的图
图9是示出了第二实施例中处理的过程步骤的序列图。
图10是示出了第二实施例中MAG的配置的框图。
图11是示出了第二实施例中LMA的配置的框图。图12是示出了第三实施例中网络的示意配置的图。
图13是示出了第三实施例中处理的过程步骤的序列图。
图14是示出了第四实施例中网络的示意配置的图。
图15是示出了第四实施例中处理的过程步骤的序列图。 图16是示出了 LMA中的移动IPv6功能的代理处理的过程步骤 的流程图。
图17是示出了以传统的基于网络的IP移动性协议为基础的切换 处理的过程步骤的序列图。
图18是示出了基于使用传统的基于网络的IP移动性协议的代理 移动IP方案的切换处理的过程步骤的序列图。
参考标记说明
1、20、 23移动节点
2、3、 26移动接入网关
4、8、 19、25本地移动锚
5、6、 10通信装置
7、11基于网络的IP移动性协议处理器
8、12存储器
9、13隧道处理器
14压縮/扩展处理器
15AAA服务器
16-、17选项首部处理器
21归属代理
22路由器
24因特网
具体实施例方式
接下来，将参照附图来描述本发明的实施例。 [第一实施例]
图1是示出了本实施例中网络的示意配置的图。
22图2是示出了本实施例中处理的过程步骤的序列图。
图3是示出了本实施例中MAG的配置的框图。 图4是示出了本实施例中LMA的配置的框图。
如图1所示，最初，MN l处于MAGa 2的控制之下。假定MN l在 移动时从MAGa2的控制转移到MAGb 3的控制。
以下，将描述图3中的MAG和图4中的LMA。
如图3所示，MAG 2和3被配置为包括通信装置5，通过如LAN (局域网)、因特网等有线路径来与LMA4进行通信；无线电通信装置 6，与MN1进行无线通信；基于网络的IP移动性协议处理器7，对基于 网络的IP移动性协议执行控制；存储器8，由数据库部分和能够进行临 时存储的临时存储器组成；以及隧道处理器9。
如图4所示，LMA 4也被配置为包括通信装置10、基于网络的IP 移动性协议处理器ll、存储器12和隧道处理器13。 MAG2与MAG3的 区别在于，LMA包括用于执行首部压縮和扩展的压縮/扩展处理器14。
接下来参照图2的序列图，描述本实施例的处理流程。
首先，在SIOI，在MAGb3的控制下发生移动之后，MNl向MAGb 3或链路本地多播地址发送至少包括MN-ID (MN l的标识符)的地址 配置信息。在大多数情况下，这是RS和/或NA。
在S102，己从无线电通信装置6接收至URS和/或NA的MAGb 3的基 于网络的IP移动性协议处理器7将MN-ID存储到存储器8中，并产生至 少包括MN-ID和MAGb-ID (MAGb 3的标识符)的位置注册，并将其 从通信装置5发送至LMA4。
然后，己从通信装置10接收到位置注册的LMA 4的基于网络的IP 移动性协议处理器提取位置注册中所包括的MN-ID，并基于作为关键 字的该MN-ID，在LMA4的存储器12处保存的数据中搜索MN l的当前 状态。由此，基于网络的IP移动性协议处理器11从该数据中获知MN1 当前属于MAGa2。在从MAGb3接收到位置注册时，尽管该数据显示 MN l当前属于MAGa2，但基于网络的IP移动性协议处理器11辨认出 MN l己经移动。
接着，在S103， LMA 4的基于网络的IP移动性协议处理器11创建至少包括LMA-ID (LMA4的标识符)和MN 1的全局地址在内的路由 设置(路由设置指令)，并将该设置从通信装置10发送至MAGb3。 图5是示出了MAGb3的存储器8中保存的首部压缩信息(ROHC)
的配置示例的图。
在S104， LMA4的基于网络的IP移动性协议处理器ll还向MAGb 3 发送如图5所示的首部压縮信息。首部压縮信息可以是如该序列图中那 样分开发送的，或可以是被包括在S103的路由设置中发送的。此外， 该首部压縮信息不需要包括所有首部信息，但包括至少MN的IP地址、 CID、 LMA4的IP地址或LMA4的ID (LMA-ID)以及对压縮和扩展首 部的规则的说明(图5中的压縮状态)，所有这些与MN-ID相关联。
己从LMA4接收到路由设置的MAG 3创建至LMA4的隧道，并对 将要成为针对可根据MN-ID标识的MN的隧道处理器9的模块进行初 始化。该隧道处理器9是针对处于控制下的每个MN创建的。
隧道处理器9向要发送的分组的首部添加指示目的地的首部，以对 其进行封装，或从接收到的已封装的分组移除该首部以对其进行解封 装。
此外，己从LMA4接收到首部压縮信息的MAGb 3将该首部压縮信 息存储到存储器8中。例如，该首部压縮信息将与如图5所示的其他首 部压縮信息一起被存储在存储器8中。此外，在S105，向LMA4发送用 于确认的路由设置Ack。
具有接收到的路由设置Ack的LMA4创建至MAGb3的隧道，并对 将要成为针对可根据MN-ID标识的MN的隧道处理器13和压縮/扩展处 理器14的模块进行初始化。隧道处理器13和压縮/扩展处理器14是针对
处于控制下的每个MN而创建的，并且这些处理器一起操作。
由于隧道处理器9和13是针对LMA 4和MAGb 3中的每个MN而创 建的，因此对于压縮分组，在解封装后，如图6A所示，LMA4可以正 确地扩展来自MAGb 3的分组，并且MAGb 3可以将分组从LMA 4传送 至正确的MN 1。
在S106，已从MAGb3接收到路由设置Ack的LMA4的基于网络的 IP移动性协议处理器U向MAGb 3发送至少包括MN l的前缀信息在内的位置注册Ack。
接下来，在S107，已接收到位置注册Ack的MAGb3的基于网络的 IP移动性协议处理器7基于上述前缀信息，将RA从无线电通信装置6 发送至MN 1。
已从MAGb4接收到RA的MN 1遵循DAD序列，向链路发送NA。
在S109, MAGb3的基于网络的IP移动性协议处理器7经由无线电 通信装置6来从MN 1接收该NA，然后向LMA 4发送包括MAGb-ID、 MN-ID和MN地址在内的MN地址设置。在SllO， LMA4的基于网络的 IP移动性协议处理器ll向MAGb3发送用于确认的MN地址设置Ack。
此后，在S111以及其后，MAGb3的基于网络的IP移动性协议处理 器7开始将首部压縮的分组从LMA4传送至MN 1。
以下，将详述本实施例中通过MAGb 3向MN 1传送首部被LMA4
压縮了的分组的过程。
图7是MAG和LMA的存储器8和12中保存的数据的一个示例。
首先，将描述在MAG处保存的数据。
图7A是用于在MAG从LMA接收到分组时根据隧道信息标识MN 的表的示例。MAG的基于网络的IP移动性协议处理器7可以通过査阅 存储器8中的这张表来标识MN的ID或IP地址，并可以将分组传送至正 确的MN。
图7B是用于在MAG从MN接收到分组时根据承载(例如，MAC地 址等)标识MN的表的示例。MAG的基于网络的IP移动性协议处理器7 可以通过査阅存储器8中的这张表来标识MN的ID或IP地址，并可以将 分组传送至正确的LMA。
接下来，将描述在LMA中保存的数据。
LMA还保存如图7A所示的数据。LMA的基于网络的IP移动性协 议处理器11可以通过査阅存储器12中的这张表来标识MN的ID或IP地
址，并可以将分组传送至正确的MN。
图7C是用于在LMA从MAG接收到分组时查阅压縮信息的表的示例。
LMA根据图7A中的数据来标识MN，并基于MN信息，通过査阅首部压縮信息(例如，ROHC-MN1)来扩展首部，从而能够将分组传
送至因特网侧。
MAG和LMA按上述方式保存数据，使得它们可以对分组执行适 当的压縮或扩展以及路由。
接下来，将描述从LMA至MN的分组传送。
已通过通信10从外地网络接收到寻址至MN 1的分组的LMA 4的 基于网络的IP移动性协议处理器11向针对MN l的压縮/扩展处理器14 输出分组。如图6A所示，压縮/扩展处理器14査阅存储器12，并基于与 MN l共享的压縮信息来压縮分组首部。
然后，LMA 4的基于网络的IP移动性协议处理器11通过查阅存储 器12来获知MN l当前处于MAGb3的控制下，并向针对MN l的隧道处 理器13传送该信息作为控制信息。根据来自基于网络的IP移动性协议 处理器ll的该控制信息，隧道处理器13通过如图6B所示将LMA4的IP 地址设置为外部源地址并将MAGb 3的IP地址设置为外部目的地地址， 来执行图6A所示的对分组的IPv6内嵌IPv6封装，并将分组从通信装置 10发送至MAGb3。
MAGb 3的基于网络的IP移动性协议处理器7辨认出分组通过MN l的隧道从通信装置5而来，因此通过査阅如图7A所示存储器8的数据 来标识MN。由此，MAGb 3可以获知应当将分组发送至哪个MN 1， 以便可以将图6A格式下的分组发送至MN 1。
接下来，将描述从MN至LMA的分组传送。
在MAGb 3中，无线电通信装置6获知针对来自MN l的分组的隧 道，基于网络的IP移动性协议处理器基于所获知的隧道信息，通过查 阅存储器8的如图7A中的数据来标识MN。此外，基于网络的IP移动性 协议处理器7通过査阅如图7C中存储器8的数据中的首部压縮信息来 获取关于LMA4的信息，并向针对MN l的隧道处理器9输出信息和分 组。基于与LMA4有关的该信息，隧道处理器9通过将MAGb3的IP地 址设置为外部源地址并将LMA 4的IP地址设置为外部目的地地址，来 实现分组的IPv6内嵌IPv6封装，并通过至LMA 4的隧道来将分组转发 至LMA4。利用上述配置，LMA和MAG可以实现正确路由。目卩，LMA或MN 变得能够通过MAG向MN或LMA传送首部被压縮了的分组，因此可以 针对最后一跳节省频带(其为最窄频带)。
图8是示出了本实施例中网络的示意配置的图 图9是示出了本实施例中处理的过程步骤的序列图。 图10是示出了本实施例中MAG的配置的框图。 图11是示出了本实施例中LMA的配置的框图。 类似于第一实施例，如图8所示，假定最初位于MAGa2的控制下 的MN l在移动时从MAGa2的控制转移到MAGb 3的控制。
将在假定实现了基于代理移动IP方案的切换的情况下描述本实施例。
在图8中，AAA服务器15经由网络连接至MAGa 2和MAGa 3 。 如图10所示，类似于第一实施例，MAGb2和3被配置为包括通 信装置5，与LMA 4和用于执行认证等的AAA服务器15进行通信；无 线电通信装置6，与MN l进行无线通信；基于网络的IP移动性协议处 理器7;存储器8。与第一实施例的区别在于包括选项首部处理器16。
此外，类似于第一实施例，如图11所示，LMA4被配置为包括通 信装置IO、基于网络的IP移动性协议处理器ll、存储器12和压縮/扩展 处理器14。与第一实施例的区别在于包括选项首部处理器17，如在 MAGb 2和3中。
首先，如图9所示，在S201， MN l向MAGb3或链路本地多播地址 发送至少包括MN-ID (MN1的标识符)在内的认证信息。
然后，在S202，已通过无线电通信装置6从MN l接收到认证信息 的MAGb3的基于网络的IP移动性协议处理器7将MN-ID存储到存储器 8中，并产生至少包括MN-ID在内的认证信息，并将其从通信装置5发 送至AAA服务器15。
如果已接收到认证信息的AAA服务器15辨认出MN l的网络参与 的有效性，贝IJAAA服务器15基于作为关键字的MN-ID，在其自身中保存的或由网络上另一节点保存的数据库中搜索MN l的策略简档。
接着，在S203， AAA服务器15根据所获得的策略简档，来产生至 少包括MN的标识符MN-ID和如MN l的前缀等地址设置信息在内的认 证完成(地址设置信息)，并向MAGb3发送认证完成。
已通过通信装置5从AAA服务器15接收到地址设置信息的MAGb 3的基于网络的IP移动性协议处理器7基于上述地址设置信息向MN 1 发送RA。
在S205，己从MAGb3接收到RA的MN 1遵循DAD序列，向链路发 送NA。
MAGb 3的基于网络的IP移动性协议处理器7从MN 1接收该NA， 然后在S206向LMA 4发送包括MAGb-ID或MAGb地址、MN地址和 MN-ID在内的代理绑定更新。在S207, LMA4的基于网络的IP移动性 协议处理器ll向MAGb3发送用于确认的代理绑定更新Ack。
此刻，如第一实施例中所描述的，图5所示的首部压縮信息也被一 起发送。该首部压縮信息可以是如序列图中那样被包括在代理绑定更 新中发送的，或可以是如第一实施例的图2所示分开发送的。
己接收到该代理绑定更新Ack的MAGb 3的基于网络的IP移动性 协议处理器7创建至LMA4的隧道，并将从LMA4接收到的首部压縮信 息存储到存储器8中。
由于以上述方式执行了设置，在代理移动IP方案中，可以在切换 后通过MAG来执行LMA与MN之间的通信。
接下来，将详述由本实施例的LMA4通过MAGb 3向MN l传送首 部压缩的分组的过程。
以下，将描述从LMA至MN的分组传送。
已通过通信装置10从外地网络接收到寻址至MN 1的分组的LMA 4的基于网络的IP移动性协议处理器11向压缩/扩展处理器14输出分 组。如图6A所示，类似于普通ROHC，压縮/扩展处理器14査阅存储器 12中的ROHC上下文，以创建首部被压縮了的分组。
通过将LMA 4的IP地址设置为外部源地址并将MAGb 3的IP地址 设置为外部目的地地址，由基于网络的IP移动性协议处理器ll的IPv6
28内嵌IPv6封装将寻址至MN l的分组寻址至处理为MAGb 3的分组中， 并且，通过隧道来转发寻址至MN1的分组。
此处，如果按原样发送分组，则MAGb3不能提取MN l的地址。 因此，在本实施例中，由选项首部处理器17 (此处，这应当是目的地 选项首部)添加选项首部，以便将如图6C中格式的分组发送至MAGb 3。该目的地选项首部是根据能够对MN进行标识的信息(如MN地址 或MN-ID)产生的。
己通过通信装置5从LMA 4接收到附着有目的地选项首部的该分 组的MAGb3的基于网络的IP移动性协议处理器7向选项首部处理器16 输出分组。选项首部处理器16基于该选项首部来标识MN，并将图6A 所示的形式的分组从无线电通信装置6发送至对应的MN 1。
以下，将描述从MN至LMA的分组传送。
己接收到如图6A中的分组的MAGb 3的基于网络的IP移动性协议 处理器7可以基于来自无线电通信装置6的隧道信息，通过查阅如图7B 所示的存储器8的数据，来标识MN 1。基于网络的IP移动性协议处理 器7使用该MN-ID信息作为关键字来査阅存储器8中的首部压縮信息， 以标识MN 1的IP地址和LMA4的IP地址。
此处，如果按原样将ROHC分组发送至LMA 4，则LMA 4不能区 分要查阅的压縮信息，因此，不能完成压縮。因此，如图6D所示，在 将能够实现对MN l的辨认的信息(例如，MN-IP或MN-ID)插入选项 首部(此处，使用例如路由选项首部)中之后发送分组。
已从MAGb 3接收到具有该选项首部的分组的LMA 4的通信装置 10向选项首部处理器17输出该分组。选项首部处理器17基于分组的选 项首部来查阅存储器12中的压縮信息，以标识MN。
此外，选项首部处理器17向压縮/扩展处理器14输出与MN有关的 信息以及分组。基于该MN信息，压縮/扩展处理器14查阅如图7C所示 的存储器12中的MN1的数据，并可以访问与MNl有关ROHC信息，并 适当地对分组进行解压缩。基于网络的IP移动性协议处理器11根据扩 展后的首部的信息来执行路由。
同样，在代理移动IP方案中，上述配置使得MAG和LMA可以基于选项首部来对分组实现适当的压縮、扩展或路由。
尽管在代理移动IP方案中描述了本实施例，但如果省略AAA服务 器的认证过程，也可以获得相同效果。
图12是示出了本实施例中网络的示意配置的图。 图13是示出了本实施例中处理的过程步骤的序列图。 在本实施例中，MN具有两个地址。此外，对于这两个地址中的 每一个，提供永久ID和临时ID作为MN-ID。此外，可以在不向MAG 具体给出任何首部压縮信息的情况下实现本实施例。
如图12所示，最初，MN l处于MAGa2的控制下。假定MN l在移 动时从MAGa 2的控制转移到MAGb 3的控制。
首先，如图13所示，在S301， MN 1发送至少包括作为MN l的临 时标识符的MN-T-IDl以及LMAa-ID (管理MN-T-ID1的LMAa 18的ID) 在内的地址配置信息。类似地，MN 1还发送至少包括作为MN l的临 时标识符的MN-T-ID2以及LMAb-ID (管理MN-T-ID2的LMAa 19的ID) 在内的地址配置信息。顺便提一下，可以对这些进行组合并将其作为 单个消息进行发送。在大多数情况下，这是RS或NA。假定在本实施 例中其为RS。此处，MAGb 3以关联的方式存储每个临时MN-ID和 LMA-ID。
艮口，己从无线电通信装置6接收到RS和/或NA的MAGb 3的基于网 络的IP移动性协议处理器7分别与LM Aa-ID和LMAb-ID相关联地将 MN-T-ID1和MN-T-ID2存储到存储器8中。
接下来，在S302，产生至少包括MN-T-IDl和MAGb-ID (MAGb 3 的标识符)在内的位置注册，并将该位置注册从通信装置5发送至 LMAa 18。
此外，在S303，产生包括MN-T-ID2和MAGb-ID (MAGb3的标识 符)在内的位置注册，并将该位置注册从通信装置5发送至LMAa 19。
已从通信装置10接收到位置注册的LMAa 18的基于网络的IP移动 性协议处理器11基于作为关键字的MN-T-ID1，在存储器12中存储的数据中搜索MN l的当前状态，并从该数据获知MN l当前属于MAGa2。 在从MAGb 3接收到位置注册时，尽管该数据显示MN l当前属于 MAGa2，但LMAa 18的基于网络的IP移动性协议处理器11辨认出MN l已经移动。
通过类似的过程，LMAbl9也辨认出MNl已经移动。
接着，在S304， LMAa 18的基于网络的IP移动性协议处理器11产 生至少包括LMAa-ID (LMAa 18的标识符)、MN l的全局地址和 MN-Addrl在内的路由设置(路由设置指令)，并将该设置从通信装置 10发送至MAGb3。
类似地，在S305， LMAb 19的基于网络的IP移动性协议处理器11 产生至少包括LMAb-ID (LMAb 19的标识符)、MN l的全局地址和 MN-Addr2在内的路由设置(路由设置指令)，并将该设置从通信装置 10发送至MAGb3。
在S306，已接收到该路由设置的MAGb 3的基于网络的IP移动性 协议处理器7创建至LMAa 18的隧道，并向LMA 18发送用于确认的路 由设置Ack。
类似地，在S307，还向LMAb 19发送用于确认的路由设置Ack。 此处，MAGb 3以关联的方式存储MN-T-ID1和MN-Addrl以及 應醫T-ID2和MN-Addr2 。
由此，在MAGb 3中，以关联的方式将MN-T-ID1、 MN-Addrl和 LMAa-ID存储在存储器8中。类似地，以关联的方式将MN-T-ID2、 MN-Addr2和LMAb-ID存储在MAGb 3的存储器8中。
在S308，己从MAGb 3接收到路由设置Ack的LMAa 18的基于网络 的IP移动性协议处理器ll向MAGb 3发送至少包括关于MN l的 MN-Addrl的前缀信息在内的位置注册Ack。
类似地，在S309， LMAb 19的基于网络的IP移动性协议处理器11 也发送至少包括关于MN-Addr2的前缀信息在内的位置注册Ack。
在S310，已接收到位置注册Ack的MAGb 3的基于网络的IP移动性 协议处理器7基于前述前缀信息来向MN 1发送RA。该RA可以是针对 每一个LMA发送的，或可以是组合发送的。如果它们是组合的，则来自LMAa 18的位置注册Ack和来自LMAb 19的位置注册Ack需要在足够短的时间之内到达。将在假定分两次分别发送它们的情况下描述本实施例。
在S311，已从MAGb3接收到RA的MN 1遵循DAD序列，向链路发送NA。 MAGb 3的基于网络的IP移动性协议处理器7从MN l接收该NA，然后在S312向LMAa 18发送包括MAGb-ID 、 MN-T-ID1和MN-Addrl在内的MN地址设置。在S313, LMAa 18的基于网络的IP移动性协议处理器ll向MAGb3发送用于确认的MN地址设置Ack。
类似地，在S314， MAGb3的基于网络的IP移动性协议处理器7从MN 1接收NA，然后向LMAb 19发送包括MAGb-ID、 MN-T-ID2和MN-Addr2在内的MN地址设置。在S315， LMAb 19的基于网络的IP移动性协议处理器ll向MAGb3发送用于确认的MN地址设置Ack。
以下，将详述本实施例中由LMA通过MAGb 3对首部压縮的分组的传送。
以下，将描述从LMAal8至MNl的分组传送。
己从通信装置10接收到寻址至MN-Addrl的分组的LMAa 18的基于网络的IP移动性协议处理器11向压縮/扩展处理器14输出分组。类似于普通ROHC，压縮/扩展处理器14根据存储器12中的ROHC上下文来创建如图6A中的分组。
此外，由于LMAa 18的基于网络的IP移动性协议处理器11通过查阅存储器12中的数据辨认出要利用MAGb 3的地址来封装寻址至MN-Addrl的分组并通过隧道来发送该分组，因此将在封装后转发该分组。然而，如果按原样发送该分组，则MAGb3不能提取MNl的地址。因此，基于网络的IP移动性协议处理器11向选项首部处理器17输出图6A所示状态下的分组。选项首部处理器17添加选项首部(此处其应当例如是目的地选项首部)并向基于网络的IP移动性协议处理器11输出该分组。
LMAa 18的基于网络的IP移动性协议处理器ll通过用LMAa 18的地址设置外部源地址并用MAGa 3的地址设置外部目的地地址，来执行分组的IPv6内嵌IPv6封装，并向MAGb 3发送图6C所示的分组格式
32下的分组。该目的地选项首部包括能够实现对MN的标识的信息，如
MN地址MN-Addrl或MN-T-IDl 。
已从通信装置5接收到附着有目的地选项首部的该分组的MAGb3的基于网络的IP移动性协议处理器7向选项首部处理器16输出分组。选项首部处理器16通过基于选项首部查阅存储器8中的首部压縮信息，辨认出该分组寻址至MN 1，并向基于网络的IP移动性协议处理器7输出与MN有关的信息。基于网络的IP移动性协议处理器7将图6A所示的形式的分组从无线电通信装置6发送至MN 1。
以下，将描述从LMAb 19至MN l的分组传送。
类似于对LMAa 18的描述，已从通信装置10接收到寻址至MN-Addr2的分组的LMAb 19的基于网络的IP移动性协议处理器11还向压缩/扩展处理器14输出分组。类似于普通ROHC，压縮/扩展处理器14根据存储器12中的ROHC上下文来创建如图6A中的分组。
此外，由于LMAb 19的基于网络的IP移动性协议处理器11通过查阅存储器12中的数据辨认出要利用MAGb 3的地址来封装寻址至MN-Addr2的分组并通过隧道来发送该分组，因此将在封装后转发该分组。然而，如果按原样发送该分组，则MAGb3不能提取MNl的地址。因此，基于网络的IP移动性协议处理器11向选项首部处理器17输出图6A所示状态下的分组。选项首部处理器17添加选项首部(此处其应当例如是目的地选项首部)并向基于网络的IP移动性协议处理器11输出该分组。
LMAb 19的基于网络的IP移动性协议处理器ll通过以LMAb 19的地址作为源地址并以MAGb 3的地址作为目的地地址，来封装该分组，并向MAGb 3发送图6C所示的分组格式下的分组。该目的地选项首部包括能够实现对MN的标识的信息，如MN地址MN-Addr2或顧-T-ID2。
已从通信装置5接收到附着有目的地选项首部的该分组的MAGb3的基于网络的IP移动性协议处理器7向选项首部处理器16输出分组。选项首部处理器16通过其选项首部辨认出该分组寻址至MN 1。选项首部处理器16向基于网络的IP移动性协议处理器7输出与MN有关的信息。基于网络的IP移动性协议处理器7将图6A所示的形式的分组从无线电通信装置6发送至MN 1 。
以下，将描述从MN至LMA的分组传送。
已接收到如图6A中的分组的MAGb 3基于无线电通信装置6来标识该分组是从哪个承载发送的。己从无线电通信装置6获得关于承载的信息的基于网络的IP移动性协议处理器7可以通过査阅如图7B所示在存储器8中存储的数据来标识MN，并获取临时MN-ID。基于网络的IP移动性协议处理器7基于作为关键字的该临时MN-ID，从存储器8中识别与该MN-ID相关联的LMA-ID、 MN的地址和LMA的地址。
然而，如果按原样将该ROHC分组发送至LMA，贝IJLMA不能对分组进行解压缩。因此，MAGb3的基于网络的IP协议处理器7向选项首部处理器16输出分组。选项首部处理器16将区分MN的信息(MN-IP、MN-ID等)插入如图6E所示的选项首部(此处其应当例如是目的地选项首部)中，将首部附着至分组，并将分组发送至LMA。图6E示出了当从承载导出的临时MN-ID是MN-T-ID1时的目的地选项首部的示例。
已接收到附着有该选项首部的分组的LMAa 18 (或LMAb 19)的基于网络的IP协议处理器11向选项处理器17输出分组。选项首部处理器17基于选项首部来查阅存储器12中存储的压縮选项，以提取与MN
有关的信息并向基于网络的IP协议处理器U输出该信息。基于MN信息，压縮/扩展处理器14查阅如图7C所示的存储器12中的数据，并可以访问与MN有关的ROHC信息，并且，可以适当地完成解压縮。基于网络的IP协议处理器11根据来自经扩展的首部的信息来执行路由。
利用上述配置，即使当MN具有两个ID和地址时，该地址所属的LMA也变得可以实现适当的压縮和扩展。
图14是示出了本实施例中网络的示意配置的图。图15是示出了本实施例中处理的过程步骤的序列图将采用与移动IP终端的通信的示例来描述本实施例。此外，假定己在LMA与MAGa之间建立了隧道路径。假定MIP-MN20是移动节点，其位置由HA21控制，并且，MN当前正在访问远离归属链路的、路由器22的链路(外部链路、外地链路)。
此处，当MIP-MN 20 (基于移动IP协议工作的终端)以及NetLMM-MN23 (以基于网络的IP移动性协议为基础工作的终端)开始经由因特网24来彼此进行通信时，MIP-MN 20最初通过HA 21来开始分组传输。
然后，为了路由优化的目的，MIP-MN 20发送目的地地址为NetLMM-MN 23的用于RR的分组。
如图15所示，在S401和S402， MIP-MN 20通过HA 21来向NetLMM-MN 23发送HoTI。在S403 ， MIP-MN 20还直接向NetLMM-MN23发送CoTI。
然而，最初将这些RR分组发送至LMA 25。然后，通常，寻址至NetLMM-MN23的分组通过从LMA25出发的隧道到达MAG26，然后被传送至NetLMM-MN 23。在本实施例中，由于在MIP-MN20与NetLMM-MN23之间交换数据，因此LMA25提供作为CN-代理(代理)功能。
当接收到RR分组时，LMA 25不考虑NetLMM-MN 23是否是具有IPv6功能的终端，而是确定该节点是否是由自身控制的节点。当LMA25确定了NetLMM-MN 23是其位置由自身控制的节点时，LMA 25提供CN功能以替代NetLMM-MN 23 。
LMA 25在接收到寻址至NetLMM-MN 23的HoTI或CoTI时，辨认出HoTI或CoTI寻址至由自身控制的终端并且HoTI或CoTI时用于RR的分组，并确定该分组将不会被转发至NetLMM-MN23。然后，LMA25创建HoT和CoT (其归属地址是用NetLMM-MN 23的地址设置的)并在S404、 S405和S406向MIP-MN 20返回HoT和CoT。
在S407，已接收到HoT和CoT的MIP-MN 20向NetLMM-MN 23的地址发送BU。
由于寻址至NetLMM-MN 23的分组最初到达LMA 25，因此LMA25接收BU。 LMA 25检验该分组是否是BU以及目的地地址属于由自身控制的节点。如果确认其是由自身控制的节点，则LMA创建绑定高速缓存(用于管理绑定信息的数据库)(以下将被称作"BC")。由于LMA 25控制多个MN，因此与NetLMM-MN 23的地址或NetLMM-MN 23的 ID相关联地管理该BC。当需要BA (绑定确认，以下将被称作"BA") ——通知己成功处理了更新的消息时，LMA 25在S408向MIP-MN 20 返回BA (其源地址是用NetLMM-MN23的地址设置的)。
完成路由优化的这些过程，为从MIP-MN 20寻址到 NetLMM-MN23的分组添加目的地选项首部，并发送该分组。在S409， 当接收到寻址至由LMA 25控制的节点且具有MIP规范的目的地选项 首部的分组时，LMA25将该分组与BCE (绑定高速缓存条目)进行比 较，并通过用MIP-MN 20的HoA设置源地址并用NetLMM-MN 23的地 址设置目的地地址，来替换其首部。在该处理中，删除MIP规范的目 的地选项首部。
接下来，遵循ROHC上下文，压缩替换了首部的分组。在一般 ROHC中，首先发送和接收附着有未压縮的ROHC首部的分组，以在 压缩器与解压縮器之间交换ROHC上下文(首部压縮信息)。然而，在 本实施例中，将省略对此的描述。此外，还与NetLMM-MN23的地址 相关联地管理该ROHC上下文，这是由于多个MN属于LMA25。
当对首部进行压縮时，己知目的地地址是NetLMM-MN23。相应 地，将隧道首部的选项首部附着于分组，使得在S410将该分组发送至 MAG 26。该选项首部包括NetLMM-MN 23的IP和可根据NetLMM-MN 23的IP地址确定的ID。
MAG 26通过参照选项首部来辨认NetLMM-MN 23，并在S411经 由无线电通信装置6、利用NetLMM-MN23来转发来自其承载的分组。
经由NetLMM-MN 23与MAG 26之间的承载来发送已在 NetLMM-MN 23处压縮且从NetLMM-MN 23寻址到MIP-MN 20的首部 压缩的分组。MAG26基于承载信息(例如，NetLMM-MN 23的MAC 地址等)，通过査阅如图7B中的数据，来辨认NetLMM-MN 23的ID或 IP地址，并向LMA 25发送包括与LMA与MAG之间的隧道相关联的IP 地址首部的选项首部。
已通过MAG 26从NetLMM-MN 23接收到首部压縮的隧道分组的LMA25通过参照选项首部来辨认MN，并标识要使用的ROHC上下文， 并扩展首部压缩。此时，LMA25还删除隧道外的首部。在该阶段，源 地址是NetLMM-MN 23的地址，目的地地址是MIP-MN 20的HoA。
接下来，LMA 25査阅BC，这是由于该分组的目的地地址寻址至 MIP-MN20。 LMA25基于BC来存储HoA，作为路由选项首部类型2， 以使首部满足IPv6协议，并将MIP-MN 20的CoA设置为目的地地址， 并向MIP-MN 20发送分组。
利用该配置，可以在甚至MIP-MN与NetLMM-MN之间实现适当的 路由。
下面将更详细地描述上述LMA中的移动IPv6功能的代理。 图16是示出了LMA中移动IPv6功能的代理处理的过程步骤的流程图。
首先，LMA在接收分组时，在S501确定分组的目的地是否是由自 身控制的节点的地址。
当在S501答案满足条件或者为"是"时，检验该分组是否是与MIP (即，附着有HoTI、 CoTI、 BU和MIP规范的选项首部的分组)相关联 的分组。当在S501答案不满足条件或者为"否"时，该控制前进至S505。
当在S502答案满足条件或者为"是"时，LMA在S503提供MIP代 理功能。当在S502答案不满足条件或者为"否"时，在S504， LMA执 行通常的IP路由。
当在S501答案为"否"时，在S505， LMA确定接收到的分组是否 是来自由自身控制的节点的分组。
当在S505答案满足条件或者为"是"时，在S506， LMA确定其是 否具有与通信伙伴相关联的BC。当在S505答案不满足条件或者为"否" 时，在S508， LMA执行通常的IP路由。
当在S506答案满足条件或者为"是"时，在S507， LMA提供MIP 代理功能。当在S506答案不满足条件或者为"否"时，在S509， LMA 执行通常的IP路由。
当在LMA与MN之间使用ROHC时，应当在已完成移动IPv6功能代 理的上述过程之后实现第一至第三实施例中描述的处理。利用上述配置，在与MIP-MN进行通信时，LMA充当基于移动IP 协议的通信中的通信节点(MIP-CN)的代理，使得移动IP协议中的移 动性信令或首部在LMA与NetLMM-MN之间变得不必要，因此可以防 止首部压缩效率下降。
此外，即使令LMA和MN充当压縮器和解压縮器，使LMA充当 MIP-CN功能的代理以及对选项首部的使用也不会使MAG不能进行传 送，从而可以针对最后一跳以高压縮比执行首部压縮。
使用本发明的基于网络的IP移动性协议的通信系统、控制设备和 路由器及其通信方法不应仅限于以上所示的示例，而可以在不背离本 发明的主旨的前提下，添加各种修改。
权利要求
1.一种使用基于网络的IP移动性协议的通信系统，其中，移动终端基于唯一分配给移动终端的地址，通过属于相同链路的路由器来发送和接收数据，从而以基于网络的IP移动性协议为基础来执行通信，并且，当移动终端已移至另一网络时，通过控制设备的控制来改变通信，其特征在于，移动终端的访问网络上的路由器从移动终端接收包括移动终端的标识符在内的通知，并向控制设备发送包括移动终端的标识符、和路由器的标识符或IP地址在内的通知；控制设备向移动终端的访问站点上的路由器发送包括与移动终端有关的路由信息在内的信息的通知；以及，控制设备和路由器共享路由信息，以在控制设备与移动终端之间执行数据的压缩或扩展以及路由。
2. —种使用基于网络的IP移动性协议的通信系统，其中，移动终端基于唯一分配给移动终端的地址，通过属于相同链路的路由器来发送和接收数据，从而以基于网络的IP移动性协议为基础来执行通信，并且，当移动终端己移至另一网络时，通过控制设备的控制来改变通信，其特征在于，移动终端的访问网络上的路由器从移动终端接收包括移动终端的标识符在内的通知，并向信息管理设备发送包括移动终端的标识符在内的通知；信息管理设备向移动终端的访问站点上的路由器发送包括与移动终端有关的地址设置信息在内的信息的通知；路由器向控制设备发送包括移动终端的标识符和/或IP地址、以及路由器的IP地址在内的通知；控制设备向路由器发送包括与移动终端有关的路由信息在内的信息的通知；以及控制设备和路由器共享路由信息，以在控制设备与移动终端之间执行数据的压縮或扩展以及路由。
3. 根据权利要求1或权利要求2所述的使用基于网络的IP移动性协议的通信系统，其中控制设备和路由器包括针对每个移动终端的路由处理器；控制设备基于压縮信息来压縮数据的首部，在针对移动终端的路由处理器处执行首部处理，并向路由器发送数据；以及，己从控制设备接收到数据的路由器基于数据的路由信息来识别移动终端，并向移动终端传送数据。
4. 根据权利要求3所述的使用基于网络的IP移动性协议的通信系统，其中移动终端基于与控制设备共享的压縮信息来压縮数据的首部，并向路由器发送所述数据；己从移动终端接收到数据的路由器基于所述数据的承载信息来识别移动终端，在针对移动终端的路由处理器处执行首部处理，并向控制设备发送所述数据；以及，己从路由器接收到所述数据的控制设备基于所述数据的路由信息来识别移动终端，并基于移动终端的压縮信息来扩展首部。
5. 根据权利要求4所述的使用基于网络的IP移动性协议的通信系统，其中路由处理器执行隧道处理，并通过对所述数据进行封装来将目的地地址附着于首部。
6. 根据权利要求5所述的使用基于网络的IP移动性协议的通信系统，其中在路由处理器中，执行将选项首部附着于所述数据的处理，并且，已接收到所述数据的控制设备或路由器的路由处理器基于选项首部，来识别与其接收和发送数据的移动终端。
7. 根据权利要求6所述的使用基于网络的IP移动性协议的通信系统，其中当与移动终端进行通信的终端基于移动IP协议来执行数据发送和接收时，控制设备执行针对移动终端的代理功能。
8. —种使用基于网络的IP移动性协议的通信系统，其中，移动终端基于唯一分配给移动终端的地址，通过属于相同链路的路由器来发送和接收数据，从而以基于网络的IP移动性协议为基础来执行通信，并且，当移动终端已移至另一网络时，通过控制设备的控制来改变通信，其特征在于，控制设备包括存储装置，所述存储装置用于存储绑定高速缓存， 作为与移动终端有关的通信信息，以基于移动IP协议来进行中继；以 及，当接收到的数据用于在由控制设备控制的移动终端与使用移动 IP协议的终端之间进行通信时，控制设备在移动终端与使用移动IP 协议的终端之间对数据进行中继。
9. 一种在执行通信的系统中使用的控制设备，在所述系统中，移动终端基于唯一分配给移动终端的地址，通过属于相同链路的路由器 来发送和接收数据，从而以基于网络的IP移动性协议为基础来执行通 信，并在移动终端已移至另一网络时，所述控制设备对通信的改变执行控制，所述控制设备包括通信装置，从移动终端的访问网络上的路由器接收包括移动终端 的标识符、路由器的标识符或IP地址在内的通知；存储装置，保存与用于中继的路由器和移动终端有关的通信信息以及首部压縮信息；以及控制装置，用于基于来自路由器的通知中包括的移动终端标识 符，针对与移动终端有关的通信信息来査阅存储装置，更新与访问站 点上的路由器有关的信息，并创建包括要发送至路由器的与移动终端 有关的路由信息在内的信息的通知；其特征在于，控制设备与路由器共享路由信息，以在其自身与移 动终端之间执行数据的压縮或扩展以及路由。
10. 根据权利要求9所述的控制设备，还包括针对每个移动终端的压縮/扩展处理器，用于执行对数据首部的压缩和扩展；以及针对每个移动终端的路由处理器；其中，压縮/扩展处理器基于压縮信息来压縮数据的首部，路由处 理器执行首部处理，以及通信装置向路由器发送数据。
11. 根据权利要求10所述的控制设备，其中控制装置基于与从路 由器接收的数据有关的路由信息来区分移动终端，以及，压縮/扩展处理器通过査阅存储装置中存储的、移动终端的压缩信息来扩展首部。
12. 根据权利要求11所述的控制设备，其中路由处理器执行隧道 处理，并通过对数据进行封装来将目的地地址附着于首部。
13. 根据权利要求12所述的控制设备，其中当数据发送至路由器 时，在路由处理器中执行附着选项首部的处理，以便基于选项首部来 辨认用于接收和发送数据的移动终端。
14. 根据权利要求13所述的控制设备，其中当与移动终端进行通 信的终端基于移动IP协议来执行数据发送和接收时，控制装置执行针 对移动终端的代理功能。
15. —种在执行通信的系统中使用的控制设备，在所述系统中， 移动终端基于唯一分配给移动终端的地址，通过属于相同链路的路由 器发送和接收数据，从而以基于网络的IP移动性协议为基础来执行通 信，并在移动终端己移至另一网络时控制设备对通信的改变执行控制， 所述控制设备包括存储装置，用于存储绑定高速缓存，所述绑定高速缓存是与移动 终端有关的通信信息，以基于移动IP协议来进行中继；以及，控制装置，在接收到的数据是用于在由所述控制装置控制的移动 终端与使用移动IP协议的终端之间进行通信时，在移动终端与使用移 动IP协议的终端之间对数据进行中继。
16. —种用于执行与移动终端的数据发送和接收的路由器，所述 移动终端属于路由器所在的相同链路，并在控制设备的控制下基于唯 一分配给移动终端的地址，使用基于网络的IP移动性协议来执行通 信，所述路由器包括第一通信装置，用于从己移动的移动终端接收通知； 存储装置，用于存储移动终端的标识符；控制装置，用于创建要发送至控制设备的通知，所述通知包括移 动终端的标识符、路由器的标识符或IP地址；以及， 第二通信装置，用于与控制设备进行通信；其特征在于，所述第二通信装置向控制设备发送通知，或从控制 设备接收包括与移动终端有关的路由信息在内的信息的通知；控制装置将包括与移动终端有关的路由信息在内的信息存储到 存储装置中；以及路由器与控制设备共享路由信息，从而将压縮数据传送至控制设 备或移动终端。
17. —种用于执行与移动终端的数据发送和接收的路由器，所述移动终端属于路由器所在的相同链路，并在控制设备的控制下基于唯 一分配给移动终端的地址，使用基于网络的IP移动性协议来执行通信，所述路由器包括 第一通信装置，用于从己移动的移动终端接收通知； 存储装置，用于存储移动终端的标识符；第一控制装置，用于创建包括移动终端的标识符在内的通知；第二控制装置，用于向信息管理设备发送通知、或从信息管理设 备接收与移动终端有关的地址设置信息；以及，第二控制装置，基于地址设置信息，来创建要通知给移动终端的 包括地址前缀的地址设置通知、以及要通知给控制设备的包括移动终 端的标识符或地址信息以及路由器地址信息在内的路由信息；其特征在于，第一通信装置向移动终端给出地址设置通知，第二 通信装置向控制设备给出路由信息，并且路由器与控制设备共享路由信息，从而将压縮数据传送至控制设 备或移动终端。
18. 根据权利要求16或权利要求17所述的路由器，其中针对每 个移动终端提供路由处理器，并且当已从控制设备接收到数据时，控制装置基于数据的路由信息来 区分移动终端，并将数据传送至移动终端。
19. 根据权利要求18所述的路由器，其中当已从移动终端接收到 数据时，控制装置基于与数据有关的承载信息来识别移动终端，在路 由处理器处执行首部处理，并将数据传送至控制设备。
20. 根据权利要求19所述的路由器，其中路由处理器执行隧道处 理，并通过对数据进行封装来将目的地地址附着于首部。
21. 根据权利要求20所述的路由器，其中路由处理器在向控制设备发送数据时，执行附着选项首部的处理，并在已从控制设备接收到 数据时，基于选项首部来区分移动终端，并将数据传送至移动终端。
22. —种通信方法，所述通信方法使用基于网络的IP移动性协议， 使移动终端基于唯一分配给移动终端的地址，经由属于相同链路的路 由器发送和接收数据，并且使控制设备在移动终端已移至另一网络时 对改变移动终端的通信执行控制，其特征在于，移动终端执行以下步骤创建包括移动终端标识符 在内的通知；以及向访问站点上的路由器发送通知；访问站点上的路由器执行步骤创建包括移动终端标识符、和路 由器的标识符或IP地址在内的通知；控制设备执行步骤发送由路由器创建的通知；以及控制设备执行以下步骤创建包括与终端设备有关的路由信息在 内的信息的通知；以及向访问站点处的路由器发送由控制设备创建的 通知，使得控制设备和路由器共享路由信息，从而在控制设备与移动 终端之间执行数据的压缩或扩展以及路由。
23. —种通信方法，所述通信方法使用基于网络的IP移动性协议， 使移动终端基于唯一分配给移动终端的地址，经由属于相同链路的路 由器发送和接收数据，并且使控制设备在移动终端已移至另一网络时 对改变移动终端的通信执行控制，其特征在于，移动终端执行以下步骤创建包括移动终端标识符 在内的通知；以及向访问站点上的路由器发送通知；访问站点上的路由器执行以下步骤创建包括移动终端标识符在 内的通知；以及向信息管理设备发送由路由器创建的通知；信息管理设备执行以下步骤基于移动终端的标识符，通过搜索 所存储的地址设置信息来创建包括地址设置信息在内的通知；以及向 路由器发送由信息管理设备创建的通知；以及，路由器执行以下步骤创建包括移动终端的地址信息和路由器的 地址信息在内的通知；以及向控制设备发送包括移动终端和路由器的 地址信息在内的通知，使得控制设备和路由器共享路由信息，从而在 控制设备与移动终端之间执行数据的压縮或扩展以及路由。
24. 根据权利要求22或权利要求23所述的通信方法，其中当与 移动终端进行通信的终端基于移动IP协议来执行数据发送和接收时， 控制设备执行针对移动终端的代理功能。
25. —种通信方法，所述通信方法使用基于网络的IP移动性协议， 使移动终端基于唯一分配给移动终端的地址，经由属于相同链路的路 由器发送和接收数据，并且使控制设备在移动终端已移至另一网络时 对改变移动终端的通信执行控制，其特征在于，当接收到的数据是用于在由控制设备控制的移动终 端与使用移动IP协议的终端之间进行通信时，控制设备在移动终端与 使用移动IP协议的终端之间对数据进行中继。
全文摘要
当MN(1)执行从MAGa(2)至MAGb(3)的切换时，LMA(4)的基于网络的IP移动性协议处理单元(11)向MAGb(3)发送首部压缩信息，并且MAGb(3)的基于网络的IP移动性协议处理单元(7)将该信息存储在存储单元(8)中。在接收到分组时，LMA(4)和MAGb(3)针对分组经过的每个隧道执行隧道处理或压缩信息处理，从而执行适当的压缩/解压缩和路由。因此，即使当在基于网络的IP移动性协议中MN已移动时，MN或LMA也充当压缩器和解压缩器，并且可以节省最后一跳的频带(最窄的频带)。
文档编号H04W36/00GK101682860SQ200880017710
公开日2010年3月24日 申请日期2008年5月22日 优先权日2007年5月28日
发明者丰川卓 申请人:夏普株式会社