移动节点和通信控制方法

专利名称：移动节点和通信控制方法
技术领域：
本发明涉及在分组交换数据通信网中的电信技术，更具体地，本发明涉及用于控制移动节点与多个访问接口通信的技术。
背景技术：
当今。技术的进步使得人们能够在任何时间和任何地点与因特网进行连接。事实上，在我们的日常生活中的各个方面，人们越来越多地依赖与因特网的连续连接商业活动、学习、娱乐和个人使用。到最后，近来无线技术的最近发展甚至允许我们在移动中连接到因特网。具有使用宽广的访问技术连接到因特网能力的多模终端也变得更加普及，所述访问技术例如第三代(3G)蜂窝网络、通用分组无线服务(GPRS)、IEEE802. lla/b/g和蓝牙。具有增强的网络能力的各种便携式计算装置，例如手持移动站，膝上型电脑和个人数字助理(PDA)，对在有线网络与无线网络两者中的无缝通信提出了更多的要求。例如视频会议的多媒体内容的使用增加，使得无缝通信成为移动连接中实质的和必需的特性。实际的移动管理应当在用户还没有发觉通信中断处提供无缝切换。今天的移动数据网络通常包括几个无线重叠的网络，这些无线网络支持不同的数据速率和地理覆盖区域，而且仅能通过特定媒体空中接口访问。当前许多装置使用因特网协议(IP)相互通信。为了向移动装置提供移动性支持，因特网工程任务组(IETF)已经开发了基于IPv6的移动性支持(参见后面的非专利文献1)。在移动IP中，每个移动节点都有永久的归属域。当移动节点连接到它的本地网络时，其被分配称为本地地址(HoA)的主要的全局地址。在本说明书中，移动节点连接到其本地网络的情况也被称为“在家”。当移动节点离开时，S卩，其连接到一些其他外地网络，其通常被分配一个临时全局地址，称为转交地址(CoA)。移动性支持的观点就是即使移动节点连接到外地网络，也可在HoA到达它。这在非专利文献1中通过介绍本地网络、被称为本地代理(HA)的实体实现了。移动节点使用称为绑定更新(BU)的消息向本地代理注册它的CoA。这允许本地代理在移动节点的HoA与CoA之间创建绑定。本地代理负责截取被定址到移动节点的HoA的消息，并使用分组封装(即一个分组作为一个新的分组的负荷，也就是所说的分组隧道)将分组转发到移动节点的CoA。绑定更新消息还可被发送到与移动节点正在进行通信的对等端，称作对应节点(CN)，因此对应节点可将对移动节点的本地地址有意义的分组发送到移动节点的转交地
3址。[专利文献1]欧洲专利公开EP1432198[专利文献2]PCT专利公开W000/42755[专利文献3]美国专利申请公开US2004-01似657[非专利文件 1]Johnson D. B. ,Perkins C.E，及Arkko J. ,"Mobility Support inIPv6，，，Internet Engineering Task Force Request For Comments 3775(因特网工禾呈任务组(IETF)评论3775)，2004年6月。[非专禾Ij 文件 2] Wakikawa R·，‘‘Multiple Care-of Address Registration”，Internet Draft :draft-wakikawa-mobileip-multiplecoa-03. txt(expired),2004 年 7月。

发明内容
然而，移动IPv6不适于利用移动节点可具有多个访问接口的这个越来越普遍的事实。例如，当前所有的笔记本电脑都有802. 11/ab/g和蓝牙接口。具有3G、蓝牙和无线LAN能力的电话已经开始在市场上出现。少数现有技术已经尝试使用具有移动IP的多访问接口。专利文献1描述了使用不同本地地址的流切换的方法。尽管这允许移动节点使用多个访问以简便切换，但是它并没有描述移动节点如何同时使用两个接口。因而，专利文献2提出了一种机制，允许移动节点将连接信息发送到其本地代理，从而允许它的本地代理根据所述连接信息转发分组。然而，这仅限制于本地代理。不清楚对应节点如何可接收所述连接信息。专利文献3描述了用于移动节点选择的向其本地代理和对应节点注册不同的转交地址的方法。非专利文献2提出了用于移动节点在本地代理和对应节点，将多个转交地址与相同本地地址绑定的方法。尽管专利文献3和非专利文献2阐述了移动节点同时使用多个地址的方法，但是，它们仍然存在两个主要的限制。第一，当其中一个接口在家时，转交地址注册不能使用。移动装置具有用于热点冲浪和3G(或GPRQ连接的无线LAN接口的情形已经越来越普遍。通常3G连接提供移动IP服务。然而，当3G和GPRS服务典型地有广阔的覆盖区域时，移动装置通常在大部分时间里与其本地网络相连。在这些情况下，专利文献3和非专利文献2都不能使用。第二，专利文献3和非专利文献2都依靠本地代理的存在。尽管提供移动IP服务在服务供应商中成为逐步增长的潮流，但是许多小区操作者尚未提供本地代理服务给他们的用户。当没有可用的本地代理时，专利文献3和非专利文献2都不能使用。因而，本发明的目的在于克服或者至少实质上改善上述现有技术中提及的缺点和不足之处。特别的，本发明的目的是提出一种用于具有多个接口的移动装置向移动IP使用它的多接口性能，而不管当前它的一个接口是否连接在本地的方法。更进一步的目的是提供一种用于具有多个接口的移动装置向移动IP使用它的多接口性能，而不管其服务供应商是否提供了移动IPv6服务的类似方法。根据本发明一实施例，提供了通信控制方法，其用于在使用多个网络接口的移动
4节点的通信控制，所述多个网络接口包括连接于本地网络设置了网络地址的网络接口和连接于外部网络设置了转交地址的网络接口，包括以下步骤消息发送步骤，通过接口将所述消息发送给本地代理，所述消息包括用于记载所述本地地址的本地地址选项和具有转交地址字段的选项，所述本地代理将发送给所述移动节点的分组转发给所述移动节点的所述多个网络接口之一；插入步骤，将所述本地地址插入到所述消息的所述转交地址字段。所述消息还具有移动性报头，所述移动性报头包括至少2个具有所述转交地址字段的所述选项。所述插入步骤还包括将所述转交地址插入到与插入了所述本地地址具有所述转交地址字段的选项不同的选项的转交地址字段。所述插入步骤还包括在具有所述移动性报头所包括的转交地址字段的2个所述选项中，将所述转交地址插入到与插入了所述本地地址具有所述转交地址字段的选项不同的选项的转交地址字段。所述消息为绑定更新消息。根据本发明另一实施例，提供了移动节点，其使用多个网络接口执行通信控制，所述多个网络接口包括连接于本地网络设置了网络地址的网络接口和连接于外部网络设置了转交地址的网络接口，包括消息发送单元，通过接口将所述消息发送到本地代理，所述消息包括用于所述记载本地地址的本地地址选项和具有转交地址字段的选项，所述本地代理将发送给所述移动节点的分组转送给所述移动节点的所述多个网络接口之一；插入单元，将所述本地地址插入到所述消息的所述转交地址字段。所述插入单元还包括将所述转交地址插入到与插入了所述本地地址具有所述转交地址字段的选项不同的选项的转交地址字段。所述插入单元还在具有所述移动性报头所包括的转交地址字段的2个所述选项中，将所述转交地址插入到与插入了所述本地地址具有所述转交地址字段的选项不同的选项的转交地址字段。为了实现本发明上述目的，本发明的移动节点是实现(implementing)移动IP并且可移动的移动节点，其包括包括设置了本地地址的网络接口的多个网络接口 ；用于将设置在与设置了本地地址的网络接口不同的另一网络接口的地址作为与所述本地地址对应的转交地址进行选择的装置；以及用于将包括表示本地地址与转交地址之间的关联的信息的消息，对成为通信对方的相应节点或管理所述本地地址的本地代理进行发送的装置；用于对所述消息插入表示设置了所述本地地址的所述网络接口当前与本地网络连接的信息的装置。此外，除了以上提及的移动节点，本发明移动节点还包括将消息嵌入信息的装置， 所述信息指示被选为本地地址的网络接口当前连接到本地网络。此外，除了以上提及的移动节点，本发明移动节点还包括用于如果被选为本地地址的网络接口当前连接到本地网络，也配置选择为本地地址的网络接口上的本地地址的转交地址；和用于将选择作为本地地址的网络接口上的转交地址嵌入到消息中的装置。
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此外，除了上述提及的移动节点，本发明移动节点中，所述本地地址是在宽广的服务区域中可用的地址，设置在作为转交地址被选择的所述另一个网络接口的地址是在比所述宽广的服务区域小的服务区域内可用的地址。此外，除了以上提及的移动节点，本发明移动节点包括装置，用于当建立一个新的会话时，基于会话的期望持续时间或者在会话中被发送的数据类型决定移动节点是否发送包括表示本地地址与转交地址之间的关联的信息的消息。为了实现本发明的上述目的，本发明的通信控制方法是在具有包括设置了本地地址的网络接口的多个网络接口的移动节点中执行的通信控制方法，该移动节点实现移动IP 并且是可移动的，该通信控制方法包括以下步骤选择步骤，对设置在与设置了本地地址的网络接口不同的另一网络接口的地址作为与所述本地地址对应的转交地址进行选择；发送步骤，将包括表示本地地址与转交地址之间的关联的信息的消息，对成为通信对方的相应节点或管理作为所述本地地址而选择的地址的本地代理进行发送；插入步骤，对所述消息插入表示设置了所述本地地址的所述网络接口当前与本地网络连接的信息。此外，除了以上提及的移动节点，本发明通信控制包括以下步骤将指示被选为本地地址的网络接口当前连接到本地网络的信息嵌入到消息中。此外，除了以上提及的移动节点，本发明通信控制包括以下步骤即使被选为本地地址的网络接口当前连接到本地网络，也为被选为本地地址的网络接口上的本地地址配置转交地址；和将被选为本地地址的网络接口上的转交地址嵌入到消息中。此外，除了以上提及的移动节点，在本发明通信控制中，所述本地地址是在宽广的服务区域中可用的地址，设置在作为转交地址而被选择的所述另一个网络接口的地址是在比所述宽广服务区域小的服务区域内可用的地址。此外，除了以上提及的移动节点，本发明通信控制进一步包括以下步骤当建立一个新的会话时，基于会话期望的持续时间或者在会话中被发送的数据类型决定移动节点是否发送包括表示本地地址与转交地址之间的关联的信息的消息的步骤。本发明具有以下优势具有多个接口的移动装置可通过移动IP使用它的多接口性能，而不管其中一个接口当前是否正在本地网络连接。此外，本发明还具有以下优势具有多个接口的移动装置能够通过移动IP使用它的多接口性能，而不管其服务供应商是否支持移动IPv6服务。


图1是示出了根据本发明的实施例的网络构成的示意图；图2是示出了在本发明实施例中使用的BU消息的内容示例的图；图3是示出了根据本发明的实施例的网络构成以说明使用特殊BU消息的优势的图；图4是示意性示出根据本发明实施例，当没有本地代理时操作模式的网络构成6
图5是示出了根据本发明实施例移动节点的功能结构的图；图6是说明了根据本发明实施例的算法示例的流程图，在所述算法中接口控制器可用来选择合适的网络接口进行分组发送；图7是说明了算法示例的流程图，由接口控制器使用所述算法以选择由给定希望的新会话持续时间的应用层使用的源地址。
具体实施例方式以下将参考附图对本发明的优选方面给出描述。图1是示出根据本发明具体实施例的网络构成的图。如图1所示，移动节点有两个网络访问接口。第一访问接口被连接到访问路由器(AR) 110，所述访问路由器110用于提供宽广的覆盖区域(服务区域)114。第一访问接口典型的被连接到，例如，蜂窝分组交换网络(蜂窝网络)112，包括3G或GPRS网络。为了便于区分，我们将第一访问接口称为C接口。第二访问接口被连接到访问路由器(AR) 120，用于提供较小的覆盖区域(服务区域)1对。第一访问接口可以连接到例如，802. lla/b/g的无线局域网。图1示出了另一个访问路由器(AR) 130，用于提供与AR 120相同的连接技术形式。AR 130还覆盖范围小的区域134。为了清楚起见，我们将第二访问接口称为W接口。丽100通过作为蜂窝网络112 —部分的AR 110经由蜂窝网络112与例如因特网 150的全球通信网络建立连接。可替换的，丽100也可经由AR 120通过AR 120作为网络一部分的局域网122来与因特网150建立连接。假定丽100与因特网150中某处的对应节点(CN) 160进行通信。为了连接到丽 100,CN 160可使用具有多个接口和多个连接的多条路线。如图1所示，第一条路线经过路径116，经由蜂窝网络112和使用丽100的C接口的AR 110。如图1所示，第二条路线经过路径126，经过局域网122和使用MN 100的W接口的AR 120。典型的，AR 110与丽100之间的C接口链接具有窄带宽(相对于在AR 120与丽 100之间的W接口链接)，因此，路径116比路径126慢。然而，假如丽100是移动的，则由于覆盖区域124比覆盖区域114小很多，所以丽100和AR 120之间的W接口更容易断开。 如图1所示，一旦丽100移出覆盖区域IM进入覆盖区域134，它将中断与AR 120的连接， 与AR 130建立新的连接。然后路径1 将被断开。为了通信会话不被断开，CN 160可以使用路径116来代替路径126。然而，这意味着可用带宽小很多。为了解决这个问题，本发明一个优选实施例允许MN 100将特殊的绑定更新(BU)消息发送到由蜂窝网络112提供的本地代理(HA)118。在该BU消息中，丽100将其根据连接到局域网络122的网络接口配置的地址注册为转交地址(CoA)。来自连接到蜂窝网络112的网络接口的地址显然为本地地址(HoA)。因为MN 100当前正与蜂窝网络112 连接(即MN 100在家)，所以根据非专利文献1的技术不允许这种形式的绑定更新。本发明通过允许丽120在BU消息中注册多个CoA来克服这一缺陷。在BU消息中，丽100将说明其有两个接口。它们中的一个有配置为来自连接到局域网122的W接口的CoA。另一个连接到蜂窝网络112的接口(即C接口)有识别其自身为“在家”的标签特殊CoA。当 HA 118收到这样的BU消息时，它就知道丽100可通过两个地址到达由于特殊的“在家” 标签，一个直接在丽100的HoA ；而另一个来自在局域网122的CoA。
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图2是示出本发明实施例中BU消息的内容的图。附图2中所示的BU消息200的源地址字段202和目的地址字段204应该分别包含MN 100的地址和HA 118的地址。BU消息应该包含本地目的地址选项(HAO) 210来传送丽100的HoA。BU消息的实际内容存储在移动性报头220中。类型字段222说明该消息为绑定更新消息，而长度字段2M指明移动性报头220的大小。序号字段2 为单调递增数字以识别BU消息，也防止重放攻击。寿命字段2 指示时间长度，在所述时间长度中在BU消息中指明的绑定有效。BU消息200包含0、1或者更多的转交地址选项MO。在这种情况下，两个转交地址选项240-1和240-2被显示。每一个转交地址选项字段240包含接口 ID字段242用来识别网络接口，以及地址字段244来指明与网络接口关联的CoA。优选的，接口 ID被唯一的由移动节点分配。在转交地址选项240中还可以有其它字段，例如转达优选值的那些字段， 但在图2中省略。在不需要指明接口 ID的情况下，可省略接口 ID字段M2。使用图1中的例子，丽100将包含两个转交地址选项的BU消息200发送到HA 118。第一转交地址选项字段MO-I将具有接口 ID字段M2-1，其指明被连接到AR 110的 C接口。地址字段对2-1将包含指示为“在家”标签的特殊标签。这通知HA 118，C接口当前连接到本地网络。第二转交地址选项字段240-2将具有接口 ID字段对2_2，其指明连接到AR 120的 W接口。地址字段对2-2将包含根据局域网122配置的CoA。特殊的“在家”标签可以是任何预定义的字节序列形式。优选的，“在家”标签可以是一个全0地址或者全1地址。而另一个优选的方法是将“在家”标签定义为与MN 100的 HoA相同。即使上述例子指定将两个转交地址嵌入单个BU消息中，对于本领域熟练的技术人员来说明显的，通过两个分离的、每个指定一个CoA的BU消息可获得相同的效果。图3是示出了根据本发明实施例的网络构成以说明使用特殊BU消息的优势的图。 在图3中，CN 160将一直发送分组到MN 100的HoA。分组将沿着路径300并到达HA 118。 HA 118截取分组，并察看它的绑定缓冲列表。HA 118将发现MN 100有两个连接的接口，一个在来自局域网络122的指定的CoA，另一个有“在家”标签。基于预先确定的标准(例如，优选设置或者标记在包上的流标签)，HA 118可经由路径310或者320转发分组。因为作为MN 100的HoA的目的地址保持不变，所以路径310 表示HA 118不需要封装分组。假如选择路径320，则HA 118需要封装分组，并且经由局域网122将其转发到丽100的CoA。通常，因为W接口链路有更高的带宽，所以路径320会被选择。即使丽100已经移动到覆盖区域134之后(并连接到AR 130)，只要在MN 100已经改变其在W接口上的CoA之后，其通过新的BU消息更新HA 118，分组传递就不会被中断。对于本领域技术人员明显的是，如果MN 100将相同的BU消息发送到CN 160也能得到相同效果。在这种情况下，CN 160将知道MN 100可通过两条路径到达一条使用C接口通过AR 110，另一条使用W接口通过AR 120。通常，应选择通过AR 120的路径，因为W 接口链路有更高的带宽。即使丽100已经移动到覆盖区域134之后(并连接到AR 130)， 只要在丽100已经改变其在W接口上的CoA之后，其通过新的BU消息更新HA 118，分组传递就不会被中断。
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按照以上描述中本发明的优选操作模式，本地代理需要了解“在家”标签。现在我们提供另一个优选的操作模式，其中本地代理不需要知道“在家”标签。即使当MN100与本地网络相连时，这种操作模式也使得本地代理确定(相信)MN 100不在其本地网络中。通常当丽100经由它的C接口连接到它的本地网络(即蜂窝网络112)时，丽100 将预先分配HoA来使用。在本发明另一个优选操作模式中，MN100将基于由AR 110广告的前缀自动配置在C接口上的第二地址。第二地址必须不同于它的分配HoA。丽100使用该第二地址作为它的C接口的CoA。因而，丽100将类似于以前描述的BU消息发送到HA 118。BU消息还将包含两个转交地址选项字段240-1和对0_2。第一转交地址选项字段 240-1将具有用于指明连接到AR 110的C接口的接口 ID字段M2-1和地址字段M4-1。地址字段244-1将包含在其C接口上自动配置的第二地址。第二转交地址选项字段240-2将具有用于识别连接到AR 120的W接口的接口 ID字段M2-2和地址字段M4-2。地址字段 244-2将包含根据局域网122配置的CoA。即使以上例子详细说明将两个转交地址嵌入到同一个BU消息中，也应当对于本领域技术人员明显的是，通过两个分离的BU消息、每个指定一个CoA也能达到相同的效果。再参考附图3来说明该BU消息的效果。CN 160将向丽100的HoA发送分组。分组将沿着路径300，并到达HA 118。HA 118将截取包，并察看它的绑定高速缓冲列表。HA 118将发现移动节点100有两个连接的接口，一个在使用C接口的第二 CoA，而另一个在使用W接口的CoA。基于预先定义的标准(例如，优选设置或者标记在分组上的一些流标签)，HA 118 可通过路径310或者320转发分组。对于任何一个路径，因为目的地址已经改变HA 118，所以都需要封装原始的分组。通常，应选择路径320，因为W接口链路有更高的带宽。只要在丽100已经改变W接口上它的CoA之后，其通过新的BU消息更新HA 118，即使在丽100 移动到覆盖区域134(并连接到访问路由器AR 130)后，分组传递也不会被中断。该操作的优选模式有效地允许MN使HA 118认为丽100不在家，即使它的C接口连接到蜂窝网络112。对于本领域熟练的技术人员来说应当明显的是，假如丽100向CN 160发送相同BU消息也能得到相同的效果。在这种情况下，CN 160将知道可通过两条路径到达丽100 —条通过使用C-接口的AR 100，另一条通过使用W接口的AR 120。通常，应选择通过AR 120的路径，因为W接口链路具有更高的带宽。只要在丽100已经改变W接口上它的CoA之后，其使用新的BU消息更新CN 160，即使在丽100移动到覆盖区域134 (并连接到AR 130)之后，包传递也不会被中断。以上描述说明了本发明的两个优选操作模式。但是，他们需要支持多个CoA注册的本地代理的存在。现在，我们还提供另一个优选操作模式，其中本地代理不需要支持多个 CoA的注册。在这种操作模式下，甚至不需要提供任何本地代理。这在图4中得到最好体现。图4是示意性地示出根据本发明实施例当没有本地代理时的操作模式的网络构成图。当丽100希望例如与CN160建立将持续相对长时间的会话时，它将首先使用C接口的地址来建立会话。为了使用提供更高带宽的W接口，MN 100将接下来与CN 160发起如非专利文献1所说明的往返可路由过程。但是，与非专利文献1要求的不同，本发明的优点
9在于MN 100不需要具有与本地代理建立双向隧道来开始往返可路由过程。MN 100简单地通过C接口向CN 160发送本地测试初始化(HoTI)消息400。在现有技术中，HoTI消息需要通过本地代理发送。另外，MN 100将通过W接口发送转交测试初始化(CoTI)消息420。 这里，HoTI消息400将具有与C接口地址相等的源地址，并且CoTI消息420将具有与W接口地址相等的源地址。HoTI消息400和CoTI消息420两者将具有与CN 160地址相同的目的地址。根据往返可路由过程，CN 160将通过被发送到丽100的C接口地址的本地测试 (HoT)消息410来响应HoTI消息400。所述HoT消息410将通过蜂窝网络112到达MN 100。 根据现有技术，HoT消息必须被本地代理截取，并转发到移动节点的CoA。在本发明中，因为丽100被直接连接到蜂窝网络112，所以HoT消息410就被直接发送到丽100的C接口， 而不需要本地代理截取和转发。另外，CN 160将通过被发送到丽100的C接口的转交测试测试(CoT)消息430来响应CoTI消息420。在接收了 HoT消息410和CoT消息420后，MN 100可通过向CN 160 发送BU消息440来完成往返可路由过程。BU消息440具有与W接口地址相等的源地址。 这被视为CoA。BU消息440还将包含本地地址目的地址选项(HAO)，其指定HoA与C接口的地址相同。有效的，该优选的操作模式允许丽100使用在远距离的C接口(具有宽广的服务区域)上的地址作为HoA，并使用在短距离W接口(具有小的服务区域)上的地址作为 CoA，而考虑是否存在本地代理。因为C接口是远距离的，对HoA将不存在频繁变动，因此允许延长会话的连续性。另外，因为根据具有更高带宽的W接口配置CoA，所以会话可享受更高的传输速率。甚至当丽100离开覆盖区域124(从而AR 120断开)时，进入新的覆盖区域134 (因此连接到AR 130)时，丽100可发送指定作为CoA的W接口的新地址的新BU消息450来，并因此享受延长的会话连续性。参考图5，将描述MN 100的功能结构以实现本发明的优选实施例。图5是示出了根据本发明实施例的移动节点功能结构的图。MN 100包含多个网络接口 510-1到510-η(η 是大于1的整数)、接口控制器520、IP栈530、传输栈540和应用层550。每一个网络接口 510-χ(χ是从1到η的任意整数)是功能块，该功能块代表了允许MN 100与使用访问技术的其他节点通信所必需的全部网络硬件、软件和协议。例如，在国际标准组织(ISO)的开放式系统接口(OSI)的7层模型中，网络接口 510-x将包含物理层和数据链路层。一个例子是，网络接口 510-1代表3G访问的物理硬件和软件驱动器，而网络接口 510-2代表802. Ilg访问的物理硬件和软件驱动器。接口控制器520选择发送和接收分组的接口。在现有技术中这典型地是IP栈530 的工作。但是，本发明具有如稍后将说明的对接口控制器520实现的独特功能。任意一个网络接口 510-x接收的分组都将经由分组路径数据路径515-x传递到接口控制器520。类似的，在接口控制器520已经选择了用于传送分组的网络接口 510-x之后，分组将通过分组数据路径515-x传递到网络接口 510-x。IP栈530处理所有关于在因特网网络网络层中路由的处理。在OSI模式下，它包含所有网络层的功能。它基本实现IPv6功能。因为丽100是移动的，所以IP栈530包含如在非专利文献1中说明的实现移动IPv6功能的移动IP模块535。接口控制器520接收
10的任何分组都通过分组数据路径525传递到IP栈530。类似的，IP栈530需要传递的任何分组都经过分组数据路径525传送到接口控制器520。接口控制器520有时需要直接向移动IP模块535传递或从移动IP模块535接收分组。这通过分组数据路径5 来完成。传输栈540处理所有的传输会话协议，例如发送控制协议(TCP)和用户报文协议 (UDP)。在OSI模式下，它包含会话层和传输层的功能。当传输栈540有一些要发送的数据时，它将通过分组数据路径545将其向下传递到IP栈530。类似的，当IP栈530为传输栈 540接收数据时，将通过分组数据路径545传送数据。应用层550代表要求与其它节点通信的所有软件和用户程序。在OSI模式下，它包含应用层和表示层的所有功能。当应用层550有要发送的数据时，为了分组化它通常将通过分组数据路径555将其向下传递到传输栈M0。有时，应用层550可选择通过分组数据路径556将数据组块向下传递到IP栈530。类似的，应用层550可检索从通过路径555从传输层讨0中或者通过路径556从IP栈530中接收的数据。还存在允许应用层550发送 /接收特定信号到/从接口控制器520的信号路径557。该信号路径557的使用将在下文中变得清楚。因为本发明允许移动节点使用来自一个接口的地址作为HoA，以及来自另一个接口的地址作为CoA，所以在现有技术中地址与网络接口之间的传统假设的关系不再适用。因此，当需要发送分组时，存在对选择网络接口的机制的需要。一个优选的方法是在接口控制器520中实现这样的功能。图6是说明了根据本发明实施例的算法示例的流程图，在所述算法中接口控制器可用来选择合适的网络接口进行分组发送。如图6所示，在步骤610中，首先检查分组的源地址是否与HoA相等。假如服务供应商提供移动IPv6服务，则该HoA可由服务供应商指定，否则其可为丽100选择的那个(通常选择提供最远距离连接性的网络接口 510-x的地址)。假如源地址不等于HoA，则执行步骤640，其中选择网络接口 510_x，基于该接口配置源地址。另一方面，假如源地址等于HoA，则执行步骤620。在该步骤620中，检查目的地址是否在它的绑定更新列表上。假如不在，则将执行步骤640，其中将选择网络接口 510-x， 基于该接口配置源地址。但是，假如目的地址在绑定更新列表上，则执行步骤630，其中分组的源地址(即HoA)被改为在绑定更新列表中指定的CoA，而将本地址选目的地项(HAO) 嵌入到头文件中。接着执行步骤640，其中将选择网络接口 510-x，基于该接口配置源地址 (即 CoA)。尽管本发明允许移动节点通过使用来自远距离接口的HoA来享受延长的会话连续性，并且通过使用来自高带宽接口的CoA来享受高发送速率，但是这包括了开销。该开销以用于绑定更新消息的信令消息的形式出现，并且可能以要求往返可路由过程的消息的形式出现。假如要求延长的会话连续性，则这样的开销是可接收的花费。假如不需要会话连续性，则这样的开销不能带来任何益处。例如考虑典型的web浏览的应用。浏览器简便地需要向web服务器发送web请求， 而web服务器通过所请求的网页响应。通常，典型的网页的往返时间非常短，并且检索协议通常允许部分内容检索，使得应用可中途中止大图像的下载，之后通过新的源地址来恢复下载。在这种类型应用中，会话连续性不是必需的，而本发明提出的信令的开销变得更加显
11著(因为实际的数据发送时间是很短的)。只有如实时多媒体流、VoIP (基于IP的语音通信)或者视频会议的应用将要求延长的会话连续性。因为这个原因，本发明提出了一个用于应用打开或者关闭本发明的操作的机制。 一个优选的操作模式是利用如图5所示的信号路径557。该信号路径557由应用层550使用以查询接口控制器520来确定当建立新的会话时要使用的源地址。在这个询问中，接口控制器520应被告知期望会话延续多久。基于这个信息，接口控制器520可随后确定本发明中说明的机制是否应被激活。优选的，接口控制器520可推导出期望的持续时间，在此期间高带宽网络接口将在相同访问路由器的覆盖区域内保持。假如接口控制器520可估计丽 100的速度和特定网络接口的操作参数(例如发送功率、操作频率)，则是可计算持续时间。还要注意，信号路径557仅仅是一个概念上的表达。对于相关领域的任何技术人员来说应当明显的是，可使用其他机制容易地实现。例如，在UNIX环境下，核心实现使用被称为套接字(socket)缓冲器的数据结构，以在网络协议栈的不同层之间传输消息。因此可信号路径557的实现设置为在套接字缓冲器中的字段，所述套接字缓冲器可由应用设置， 并由接口控制器520读取。图7是说明了算法示例的流程图，由接口控制器使用所述算法以选择由给定希望的新会话持续时间的应用层使用的源地址。如图7所示，在步骤710中，首先检查期望的持续时间是否长。长表示会话的期望持续时间比在相同覆盖区域内高带宽接口将保持的期望持续时间更长。假如会话不长，则执行步骤720，其中高带宽接口的地址用作会话的源地址。另一方面，假如会话长，则执行步骤730，其中移动节点检查服务供应商是否提供任何移动IP服务。特别的，检查本地代理服务的存在。假如没有移动IP服务(移动性服务)提供，则执行步骤770，否则执行步骤740。在步骤770中，将远距离接口(例如C接口)的地址选择为HoA。随后如附图4中所描述的，以目的地开始返回可路由(RR)过程。选择的HoA将用作会话的源地址(移动节点的地址)。在步骤740中，检查本地代理看其是否支持“在家”标签。假如本地代理支持“在家”标签，则执行步骤750，其中向本地代理发送包含两个转交地址选项的BU消息。一个转交地址选项指定“在家”标签，而另一个转交地址选项指定高带宽接口的地址为CoA。与本地代理相关联的HoA用作会话的源地址(移动节点的地址)。假如本地代理不支持“在家”标签，则如步骤760所示，随后检查本地代理是否支持多个CoA注册。假如本地代理不支持多个CoA注册，则执行步骤770。假如它支持多个 CoA注册，则执行步骤780。当移动节点不支持使用“在家”标签时，移动节点不需要实现用于执行关于“在家”标签的操作的部件。在步骤780中，移动节点首先在远距离接口(例如W接口)自动配置新地址。这个新地址随后被用作除高带宽接口的地址之外，远距离接口的HoA的可替换的CoA。这通过向本地代理发送包含两个转交地址选项的绑定更新消息来实现。第一转交地址选项指定远距离接口的新配置地址，而第二转交地址选项指定高带宽接口的地址。尽管在这里以最实用和优选的实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解，在可在设计细节和参数上做出各种修改而不背离本发明的范围和界限。例如，使
12用只有两个网络接口的移动终端的示例解释了本发明。对于相关领域技术人员明显的是， 本发明可被容易地应用到具有3个或更多网络接口的移动终端。另外，还明显的是，如果移动终端实际是具有多个网络接口的移动路由器，则本发明也可应用。典型的，在本发明的上述实施例中使用的每一个功能块实现为作为集成电路的 LSI (大规模集成电路)。功能块可相应地在一个芯片上处理，功能块的部分或者全部可在一个芯片中处理，从而被包含在一个芯片中。上述的LSI根据集成的程度，可被称为IC(集成电路)，系统LSI或者超级LSI。另外，处理到在集成电路中的方法不仅针对生产LSI还针对产生专用电路或者通用处理器。在生产LSI后，可利用可编程的FPGA(现场可编程门阵列)、或者重新配置连接的重配置处理器、或者在LSI中电路单元的配置。此外，假如由于半导体技术的发展或者另一种技术的创建，而出现替代LSI的新技术，则功能块也可使用新技术来集成。例如，生物技术可能是所述新的技术。工业应用本发明具有以下优点具有多个接口的移动装置可通过移动IP使用它的多接口性能，而不考虑其接口中的一个是否当前连接到在家。另外，本发明具有以下优点具有多个接口的移动装置可通过移动IP使用它的多接口性能，而不考虑其服务供应商是否提供移动IPv6服务。因而，本发明能够应用于分组交换数据通信网络中电信的技术领域或者尤其针对控制具有多个访问接口的移动节点的通信的技术领域。
1权利要求
1.通信控制方法，其用于在使用多个网络接口的移动节点的通信控制，所述多个网络接口包括连接于本地网络设置了网络地址的网络接口和连接于外部网络设置了转交地址的网络接口，包括以下步骤消息发送步骤，通过接口将所述消息发送给本地代理，所述消息包括用于记载所述本地地址的本地地址选项和具有转交地址字段的选项，所述本地代理将发送给所述移动节点的分组转发给所述移动节点的所述多个网络接口之一；插入步骤，将所述本地地址插入到所述消息的所述转交地址字段。
2.如权利要求1所述的通信控制方法，所述消息还具有移动性报头，所述移动性报头包括至少2个具有所述转交地址字段的所述选项。
3.如权利要求1所述的通信控制方法，所述插入步骤还包括将所述转交地址插入到与插入了所述本地地址具有所述转交地址字段的选项不同的选项的转交地址字段。
4.如权利要求2所述的通信控制方法，所述插入步骤还包括在具有所述移动性报头所包括的转交地址字段的2个所述选项中，将所述转交地址插入到与插入了所述本地地址具有所述转交地址字段的选项不同的选项的转交地址字段。
5.如权利要求1至4的任意一项所述的通信控制方法，所述消息为绑定更新消息。
6.移动节点，其使用多个网络接口执行通信控制，所述多个网络接口包括连接于本地网络设置了网络地址的网络接口和连接于外部网络设置了转交地址的网络接口，包括消息发送单元，通过接口将所述消息发送到本地代理，所述消息包括用于所述记载本地地址的本地地址选项和具有转交地址字段的选项，所述本地代理将发送给所述移动节点的分组转送给所述移动节点的所述多个网络接口之一；插入单元，将所述本地地址插入到所述消息的所述转交地址字段。
7.如权利要求6所述的移动节点，所述消息还具有移动性报头，所述移动性报头包括至少2个具有所述转交地址字段的所述选项。
8.如权利要求6所述的移动节点，所述插入单元还包括将所述转交地址插入到与插入了所述本地地址具有所述转交地址字段的选项不同的选项的转交地址字段。
9.如权利要求7所述的移动节点，所述插入单元还在具有所述移动性报头所包括的转交地址字段的2个所述选项中，将所述转交地址插入到与插入了所述本地地址具有所述转交地址字段的选项不同的选项的转交地址字段。
10.如权利要求6至9中的任意一项所述的移动节点，所述消息为绑定更新消息。
全文摘要
本发明揭示了一种移动节点和通信控制方法，所述通信控制方法用于在使用多个网络接口的移动节点的通信控制，所述多个网络接口包括连接于本地网络设置了网络地址的网络接口和连接于外部网络设置了转交地址的网络接口，包括以下步骤消息发送步骤，通过接口将所述消息发送给本地代理，所述消息包括用于记载所述本地地址的本地地址选项和具有转交地址字段的选项，所述本地代理将发送给所述移动节点的分组转发给所述移动节点的所述多个网络接口之一；插入步骤，将所述本地地址插入到所述消息的所述转交地址字段。
文档编号H04W60/00GK102395190SQ20111022833
公开日2012年3月28日 申请日期2006年7月7日 优先权日2005年7月8日
发明者吴振华, 平野纯, 陈必耀, 高添明 申请人:松下电器产业株式会社