专利名称：一种数据封装方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种数据封装方法及系统。
背景技术：
现有因特网广泛使用的TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol,
传输控制协议/互联网络协议)中IP地址具有双重功能，既作为网络层的通信终端主机 网络接口在网络拓扑中的位置标识，又作为传输层主机网络接口的身份标识。TCP/IP协 议设计之初并未考虑主机移动的情况。但是，当主机移动越来越普遍时，这种IP地址的 语义过载缺陷日益明显。当主机的IP地址发生变化时，不仅路由要发生变化，通信终端 主机的身份标识也发生变化，这样会导致路由负载越来越重，而且主机标识的变化还将 导致应用和连接的中断。身份标识和位置分离问题提出的目的是为了解决IP地址的语义过载和路由负载 严重、安全等问题，将IP地址的双重功能进行分离，实现对移动性、多家乡性、IP地址 动态重分配、减轻路由负载及下一代互联网中不同网络区域之间的互访等问题的支持。目前已有的身份标识和位置分离解决方案中存在如下问题发送到终端的数据 包是经过不同的IP路由(如核心交换路由器或其他路由器)到达终端的，而每条路由的延 时是不同的，导致终端收到的数据包，尤其在用户移动过程中可能会产生乱序问题。而 现有技术中并不存在对乱序的数据进行排序处理的机制。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种数据封装方法及系统，在身份标识和位置 分离架构下，解决报文在传输过程中或用户移动过程中的乱序及丢包问题。为了解决上述问题，本发明提供了一种数据封装方法，包括路由节点接收到源终端发往目的终端的报文时，在所述报文中增加一封装层， 并在所述封装层中封装所述终端发送所述报文的序列信息；所述目的终端所在的路由节点接收到所述报文时，进行解封装处理，并根据所 述序列信息对接收到的报文进行排序后，发送给所述目的终端。进一步地，所述封装层中包含一标识位字段，用于标识所述报文是否带有序列 fn息ο进一步地，所述源终端所在的路由节点采用用户数据报协议(UDP)的方式对所 述报文进行数据封装。进一步地，所述封装层中还包 含以下字段中的一种或其任意组合消息类型字段，用于标识所述报文是数据包还是信令包，如果是信令包，则还 用于标识信令的类型；版本号字段，用于标识所述数据封装格式的版本号；预留字段。
本发明所要解决的另一技术问题是提供一种数据封装方法，应用于身份标识和位置分离架构，包括源接入支持节点(ASN)或互通网关节点(ISN)接收到源终端发往位于所述架构 的目的终端的报文时，在所述报文中增加一封装层，所述封装层中包含所述终端发送所 述报文的序列信息；所述目的终端所在的目的ASN接收到所述报文时，进行解封装处理，并根据所 述序列信息对接收到的报文进行排序后，发送给所述目的终端。进一步地，所述源ASN或ISN根据接收到的所述数据报文中的目的AID查询对 应的路由位置标识(RID)，并将查询到的目的RID封装在所述数据报文中，转发到骨干 网；所述骨干网根据所述目的RID将所述数据报文转发至所述目的ASN。进一步地，所述源ASN或ISN在查询所述对应的RID时，首先查询本地是否保 存有所述目的AID的身份位置标识映射信息，在没有保存的情况下，向映射平面查询所 述AID与RID的映射信息，进一步地，所述报文包括数据包或信令包，且所述封装模块数据包与信令包采 用统一的格式。进一步地，所述封装层中包含以下字段中的一种或其任意组合标识位字段，用于标识所述报文是否带有序列信息；消息类型字段，用于标识所述报文是数据包还是信令包，如果是信令包，则还 用于标识信令的类型；版本号字段，用于标识所述数据封装格式的版本号；预留字段。进一步地，所述报文采用标准的IP包；所述源ASN采用UDP的方式对所述报
文进行数据封装。本发明还提供了一种数据封装系统，包括路由节点和终端，所述路由节点进 一步包括封装模块、解封装模块和转发模块，其中，所述封装模块用于，在接收到源终端发出的报文时，在所述报文中增加一封装 层，并在所述封装层中封装所述终端发送所述报文的序列信息后，发送给所述转发模 块；所述解封装模块用于，接收到发往目的终端的所述报文时，进行解封装处理 后，发送给所述转发模块；所述转发模块用于，在接收到所述封装模块发送的数据报文时，转发给目的路 由节点的解封装模块；以及，在接收到所述解封装模块发送的数据报文时，根据所述序 列信息对接收到的报文进行排序后，发送给所述目的终端。进一步地，所述封装模块还用于，在所述封装层中封装一标识位字段，用于标 识所述报文是否带有序列信息。进一步地，所述封装模块采用UDP的方式对所述报文进行数据封装。进一步地，所述封装模块还用于，在所述封装层中封装以下字段中的一种或其 任意组合
消息类型字段，用于标识所述报文是数据包还是信令包，如果是信令包，则还 用于标识信令的类型；版本号字段，用于标识所述数据封装格式的版本号；预留字段。本发明还提供了一种数据封装系统，应用于身份标识和位置分离架构，包括 ASN、ISN和终端，其中所述ASN进一步包括封装模块、解封装模块和转发模块，其 中 所述封装模块用于，接收到源终端发往位于所述架构的目的终端的报文时，在 所述报文中增加一封装层，所述封装层中包含所述终端发送所述报文的序列信息；所述解封装模块用于，接收到发往目的终端的所述报文时，进行解封装处理 后，发送给所述转发模块；所述转发模块用于，在接收到所述封装模块发送的数据报文时，转发给目的 ASN的解封装模块；以及，在接收到所述解封装模块发送的数据报文时，根据所述序列 信息对接收到的报文进行排序后，发送给所述目的终端。进一步地，所述封装模块用于，根据接收到的所述数据报文中的目的AID查询 对应的RID，并将查询到的目的RID封装在所述数据报文中，转发到骨干网；所述骨干网根据所述目的RID将所述数据报文转发至所述目的ASN。进一步地，所述封装模块用于，在查询所述对应的RID时，首先查询本地是否 保存有所述目的AID的身份位置标识映射信息，在没有保存的情况下，向映射平面查询 所述AID与RID的映射信息，进一步地，所述封装模块用于，对数据包或信令包类型的报文采用统一的格式 进行封装。进一步地，所述封装模块还用于，在所述封装层中封装以下字段中的一种或其 任意组合；标识位字段，用于标识所述报文是否带有序列信息；消息类型字段，用于标识所述报文是数据包还是信令包，如果是信令包，则还 用于标识信令的类型；版本号字段，用于标识所述数据封装格式的版本号；预留字段。进一步地，所述封装模块采用UDP的方式对所述报文进行数据封装。采用上述的数据封装格式，至少具有如下有益效果1、在封装头中带了序列号信息，在接收ASN可以根据序列号信息来判断在传 输路径上是否有乱序或者丢包；如果发生了乱序，则在接收ASN侧可以根据序列号递增 的特性进行乱序处理，提高了传输质量；2、在封装头中带有消息类型，可以区分信令和数据，便于ASN之间非数据报 文的交换；3、在封装头中带有版本号，在以后协议有升级的时候，可以根据版本号，保证 不同协议版本的ASN之间进行互相通信；4、在封装头中带有标志字段S，只有这个S为1，才表示包头中的序列号是有意义的，如果在传输质量很好的场景下，可以不带序列号，这时S位为O ；5、在封装头中带有保留字段，便于以后对协议的扩展。这字段可以用于标识封装数据中不同的数据内容；6、封装后的数据包可以在IP骨干网络上进行路由，现有骨干网络上的路由器不 需要做任何修改。
图1是本发明实施例中身份标识和位置分离网络的架构的网络拓扑示意图；图2为本发明实施例的数据封装系统的示意框图。
具体实施例方式下面将结合附图及实施例对本发明进行更详细的说明。为了克服现有技术的不足，本实施例提出了一种基于网络的身份标识和位置分 离架构，其核心思想是将网络划分为接入网和骨干网，为网络中的每个用户分配唯 一的用户身份标识，该用户身份标识在移动过程中始终保持不变；网络中有两种标识 类型用户身份标识(Access Identifier,简称AID)和路由位置标识(Routing-Location Identifier,简称RID)。其中AID是为网络中每个用户分配的唯一的身份标识，只能在接 入层使用，且在用户终端的移动过程中始终保持不变，用户终端间使用AID标识对端， 用户终端间只需使用对端的AID进行通信；RID是为用户终端分配的路由位置标识，只 能在骨干网使用。本实施例的基于身份标识和位置分离架构具体的网络拓扑如图1所示，其中每 个网元的逻辑功能如下1.接入支持节点(Access Support Node，简称 ASN)接入支持节点负责为各种移动终端提供接入服务，为接入的用户分配AID和 RID,并对终端发出的数据报文进行标识封装后在核心网中传输。2.映射平面映射平面主要负责维护身份标识和位置分离网络中用户身份标识和路由位置标 识的映射关系(即RID-AID映射关系)，并向ASN和其它映射服务器提供查询服务。映 射平面由多个身份位置寄存器(Identity Location Register，简称ILR)组成，在ASN查询
通信对端位置过程中，如果ASN本地没有通信对端的路由位置信息，就通过映射平面去查找。3.认证中心认证中心负责记录用户类别、用户服务等级等信息，在用户接入时对用户进行 合法性认证和授权。认证中心支持网络与用户间的双向鉴权。4.IP 骨干网IP骨干网是ASN之间的互联网络，主要功能是根据数据报文中的路由位置标识 进行选路和转发数据报文，把ASN发出的数据转发到正确的目的地；IP网络由核心交换 路由器(Central Switch Router,简称CSR)组成。与现有的IP网络是一样的，不需要进
行任何修改。
5.互通网关节点(Interconnect Service Node，简称 ISN)ISN是身份位置分离网络与其他网络，例如Internet的互通节点，两类不同的网 络必须通过ISN进行互相通信。ISN封装、路由并转发本架构网络与传统IP网络之间往 来的数据报文。6.无线网络无线网络负责提供并维护用户终端到ASN之间的二层链路(物理层和链路 层)，在蜂窝移动网络中，负责无线资源分配和管理等功能。此处的无线网络可以是 WCDMA (Wideband CDMA,宽带码分多址)，TD-SCDMA (Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access,时分同步码分多址)，CDMA2000, LTE (Long Term Evolution,长期演进)等无线网络。在ASN上为每个本地接入的移动终端(Mobile Node,简称MN)保存所有的通信 对端(Correspondent Node，简称CN)的信息，当移动终端的位置发生变化的时候，新的 ASN将把此时终端位置的标识通知给通信对端所在的ASN，通信对端有多个的时候，需 要通知到每个CN，保证各个CN把数据包发给正确的ASN。本实施例中提供了一种基于上述身份标识和位置分离架构下ASN之间以及ASN 与ISN之间的数据封装格式，封装后的数据可以标识终端发出报文的时序，接收到数据 的终端可以根据标识对数据进行排序。本实施例的数据封装方法并不局限于应用于上述架构，也可以适用于多种其他 架构或通信网络。例如，在本发明其他实施例中，路由节点接收到源终端发往目的终端的报文 时，在报文中增加一封装层，并在封装层中封装终端发送报文的序列信息；目的终端所 在的路由节点接收到所述报文时，进行解封装处理，并根据所述序列信息对接收到的报 文进行排序后，发送给目的终端。此外，该封装层中还包含以下字段中的一种或其任意组合标识位字段，用于标识所述报文是否带有序列信息；消息类型字段，用于标识所述报文是数据包还是信令包，如果是信令包，则还 用于标识信令的类型；版本号字段，用于标识所述数据封装格式的版本号；预留字段。本实施例中，ASN和ISN在接收到终端发出的报文时，具体处理如下采用UDP (User Datagram Protocol,用户数据报协议)的方式对报文进行数据封
装，在终端发出的报文中加上一个封装层，在封装头携带终端发出报文的时序信息，例 如，针对每一个发出终端，在发出的报文中包含递增的序列号，从而，接收端可以根据 该序列号来判断报文的乱序及丢包情况。具体的实现可以采用如下封装格式
IpI^
权利要求
1.一种数据封装方法，其特征在于，包括路由节点接收到源终端发往目的终端的报文时，在所述报文中增加一封装层，并在 所述封装层中封装所述终端发送所述报文的序列信息；所述目的终端所在的路由节点接收到所述报文时，进行解封装处理，并根据所述序 列信息对接收到的报文进行排序后，发送给所述目的终端。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述封装层中包含一标识位字段，用于标识所述报文是否带有序列信息。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述源终端所在的路由节点采用用户数据报协议(UDP)的方式对所述报文进行数据 封装。
4.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于， 所述封装层中还包含以下字段中的一种或其任意组合消息类型字段，用于标识所述报文是数据包还是信令包，如果是信令包，则还用于 标识信令的类型；版本号字段，用于标识所述数据封装格式的版本号； 预留字段。
5.—种数据封装方法，应用于身份标识和位置分离架构，其特征在于，包括源接入支持节点(ASN)或互通网关节点(ISN)接收到源终端发往位于所述架构的目 的终端的报文时，在所述报文中增加一封装层，所述封装层中包含所述终端发送所述报 文的序列信息；所述目的终端所在的目的ASN接收到所述报文时，进行解封装处理，并根据所述序 列信息对接收到的报文进行排序后，发送给所述目的终端。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述源ASN或ISN根据接收到的所述数据报文中的目的AID查询对应的路由位置标 识(RID)，并将查询到的目的RID封装在所述数据报文中，转发到骨干网； 所述骨干网根据所述目的RID将所述数据报文转发至所述目的ASN。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述源ASN或ISN在查询所述对应的RID时，首先查询本地是否保存有所述目的 AID的身份位置标识映射信息，在没有保存的情况下，向映射平面查询所述AID与RID 的映射信息。
8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述报文包括数据包或信令包，且所述封装模块数据包与信令包采用统一的格式。
9.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述封装层中包含以下字段中的一种或其任意组合 标识位字段，用于标识所述报文是否带有序列信息；消息类型字段，用于标识所述报文是数据包还是信令包，如果是信令包，则还用于 标识信令的类型；版本号字段，用于标识所述数据封装格式的版本号； 预留字段。
10.如权利要求5至9至任一项所述的方法，其特征在于，所述报文采用标准的IP包；所述源ASN采用UDP的方式对所述报文进行数据封装。
11.一种数据封装系统，其特征在于，包括路由节点和终端，所述路由节点进一步 包括封装模块、解封装模块和转发模块，其中，所述封装模块用于，在接收到源终端发出的报文时，在所述报文中增加一封装层， 并在所述封装层中封装所述终端发送所述报文的序列信息后，发送给所述转发模块；所述解封装模块用于，接收到发往目的终端的所述报文时，进行解封装处理后，发 送给所述转发模块；所述转发模块用于，在接收到所述封装模块发送的数据报文时，转发给目的路由节 点的解封装模块；以及，在接收到所述解封装模块发送的数据报文时，根据所述序列信 息对接收到的报文进行排序后，发送给所述目的终端。
12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述封装模块还用于，在所述封装层中封装一标识位字段，用于标识所述报文是否 带有序列信息。
13.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述封装模块采用UDP的方式对所述报文进行数据封装。
14.如权利要求11、12或13所述的系统，其特征在于，所述封装模块还用于，在所述封装层中封装以下字段中的一种或其任意组合消息类型字段，用于标识所述报文是数据包还是信令包，如果是信令包，则还用于 标识信令的类型；版本号字段，用于标识所述数据封装格式的版本号；预留字段。
15.—种数据封装系统，应用于身份标识和位置分离架构，其特征在于，包括ASN、 ISN和终端，其中所述ASN进一步包括封装模块、解封装模块和转发模块，其中所述封装模块用于，接收到源终端发往位于所述架构的目的终端的报文时，在所述 报文中增加一封装层，所述封装层中包含所述终端发送所述报文的序列信息；所述解封装模块用于，接收到发往目的终端的所述报文时，进行解封装处理后，发 送给所述转发模块；所述转发模块用于，在接收到所述封装模块发送的数据报文时，转发给目的ASN的 解封装模块；以及，在接收到所述解封装模块发送的数据报文时，根据所述序列信息对 接收到的报文进行排序后，发送给所述目的终端。
16.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述封装模块用于，根据接收到的所述数据报文中的目的AID查询对应的RID，并 将查询到的目的RID封装在所述数据报文中，转发到骨干网；所述骨干网根据所述目的RID将所述数据报文转发至所述目的ASN。
17.如权利要求16所述的系统，其特征在于，所述封装模块用于，在查询所述对应的RID时，首先查询本地是否保存有所述目的 AID的身份位置标识映射信息，在没有保存的情况下，向映射平面查询所述AID与RID的映射信息。
18.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述封装模块用于，对数据包或信令包类型的报文采用统一的格式进行封装。
19.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述封装模块还用于，在所述封装层中封装以下字段中的一种或其任意组合 标识位字段，用于标识所述报文是否带有序列信息；消息类型字段，用于标识所述报文是数据包还是信令包，如果是信令包，则还用于 标识信令的类型；版本号字段，用于标识所述数据封装格式的版本号； 预留字段。
20.如权利要求15至19至任一项所述的系统，其特征在于， 所述封装模块采用UDP的方式对所述报文进行数据封装。
全文摘要
一种数据封装方法及系统，路由节点接收到源终端发往目的终端的报文时，在报文中增加一封装层，并在封装层中封装终端发送报文的序列信息；目的终端所在的路由节点接收到报文时，进行解封装处理，并根据所述序列信息对接收到的报文进行排序后，发送给目的终端。在封装头中带了序列号信息，在接收ASN侧可以根据序列号信息来判断在传输路径上是否有乱序或者丢包；如果发生了乱序，则在接收ASN侧可以根据序列号递增的特性进行乱序处理，提高传输质量；此外，在封装头中还可以携带消息类型，以区分信令和数据，便于ASN之间非数据报文的交换。
文档编号H04L12/56GK102025601SQ20091017469
公开日2011年4月20日 申请日期2009年9月17日 优先权日2009年9月17日
发明者王卫斌, 符涛, 金友兴 申请人:中兴通讯股份有限公司