專利名稱：非封裝移動(dòng)網(wǎng)際協(xié)議的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及符合網(wǎng)際協(xié)議并在網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)終端之間發(fā)送的包，具體涉及，當(dāng)一個(gè)主機(jī)終端從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)動(dòng)到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，保持兩個(gè)終端之間的網(wǎng)絡(luò)連通性。
當(dāng)前的網(wǎng)際協(xié)議(IP)技術(shù)和移動(dòng)IP技術(shù)能使主機(jī)終端或主節(jié)點(diǎn)暫時(shí)連接到不同的網(wǎng)絡(luò)(‘外籍’網(wǎng)(′foriegn′network))并仍能接收送到原籍網(wǎng)中它所在地址的主機(jī)終端，該主機(jī)終端通常連接到特定的網(wǎng)絡(luò)(該節(jié)點(diǎn)的‘原籍’網(wǎng)(′home′network))。這種修改其網(wǎng)絡(luò)連接點(diǎn)的主機(jī)終端稱之為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)。為了仍能接收外籍網(wǎng)中的IP包，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)必須向其原籍網(wǎng)中所謂的‘原籍代理’登記。在向其原籍代理登記時(shí)，該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)給原籍代理提供‘轉(zhuǎn)交’(′care of′)地址，‘轉(zhuǎn)交’地址是外籍網(wǎng)中可以尋址的地址。于是，原籍代理監(jiān)測(cè)原籍網(wǎng)中的通信業(yè)務(wù)，若原籍代理識(shí)別到一個(gè)IP包，該IP包攜帶對(duì)應(yīng)于原籍網(wǎng)中該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)原籍地址的目的地址，則原籍代理截取這個(gè)IP包。然后，原籍代理‘重新打包’這個(gè)IP包，并把它送到外籍網(wǎng)中‘轉(zhuǎn)交’地址的主節(jié)點(diǎn)。
‘轉(zhuǎn)交’地址可以是并置轉(zhuǎn)交地址或外籍代理轉(zhuǎn)交地址。
引導(dǎo)IP包到外籍網(wǎng)中‘轉(zhuǎn)交’地址的方法在移動(dòng)IP中稱之為‘隧道效應(yīng)’，該IP包的目的地是原籍網(wǎng)中的地址。重要的是，在把IP包經(jīng)隧道效應(yīng)送到‘轉(zhuǎn)交’地址時(shí)，有關(guān)原始IP包的某些信息保留在重新打包的IP包中。例如，保持IP包的原始有效負(fù)荷(或信息部分)，‘轉(zhuǎn)交’地址處的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)必須仍能識(shí)別‘重新打包’IP包中原先送出IP包的源地址和原籍網(wǎng)中移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的原籍地址。
一種在移動(dòng)IP中經(jīng)‘隧道效應(yīng)’把IP包送到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)‘轉(zhuǎn)交’地址的已知方法是，把原始IP包封裝成新的IP包作為IP包的有效負(fù)荷。即，把原始IP包合并到新的IP包有效負(fù)荷中(或信息部分)而不修改其內(nèi)容。‘轉(zhuǎn)交’地址添加到新的IP包中作為新的目的地址，以及新的IP包源地址認(rèn)同為原籍代理。在接收到以后，‘轉(zhuǎn)交’地址處的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)去掉新IP包上的‘包扎’，恢復(fù)原始的IP包。
這種方法有若干個(gè)缺點(diǎn)。一個(gè)缺點(diǎn)是，‘重新打包’的IP包比原始IP包長(zhǎng)。另一個(gè)缺點(diǎn)是，重新打包的IP包并不支持符合現(xiàn)有IP服務(wù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)質(zhì)量規(guī)定。
每個(gè)IP包有其相關(guān)的并包含在IP包中的流標(biāo)識(shí)信息，流標(biāo)識(shí)信息識(shí)別與IP包傳輸相關(guān)的服務(wù)質(zhì)量。這個(gè)流標(biāo)識(shí)信息出現(xiàn)在IP包的固定位置，其中服務(wù)質(zhì)量(QoS)能夠路由/交換元件可以確定其位置，并依賴于它運(yùn)行。然而，利用封裝隧道效應(yīng)(encapsulation tunneling)方法，包括在IP包中的流標(biāo)識(shí)信息在原籍代理與‘轉(zhuǎn)交’地址之間是沒(méi)有的，IP包是由源創(chuàng)建的。
因此，利用普通移動(dòng)IP中這個(gè)封裝方法(其中之一稱之為IP-in-IP封裝)的基本問(wèn)題是，它屏蔽真實(shí)的源地址(即，對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)(correspondentnode)的地址)和真實(shí)的目的地址(即，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的原籍地址)，以及IP包中從原籍代理到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的協(xié)議ID。此外，封裝移動(dòng)IP還修改了有效負(fù)荷的結(jié)構(gòu)(原始IP首標(biāo)變成有效負(fù)荷的一部分)，若路由器沒(méi)有相應(yīng)地變化，就不能區(qū)別流量，為的是能夠檢測(cè)改動(dòng)或變化。路由器的變化或甚至微小的改動(dòng)往往要求對(duì)所有現(xiàn)存的路由器進(jìn)行大量的重新設(shè)計(jì)和替換。這使網(wǎng)絡(luò)的控制和管理大大復(fù)雜化。還會(huì)引起安全控制和互操作性的諸多問(wèn)題。
所以，本發(fā)明的目的是提供一種‘隧道效應(yīng)’方法，在從IP包路由到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)‘轉(zhuǎn)交’地址的整個(gè)過(guò)程，可以由源發(fā)射包含在原始IP包中的流標(biāo)識(shí)信息。
因此，按照本發(fā)明提出一種引導(dǎo)網(wǎng)際協(xié)議IP包到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的方法，該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)有原籍網(wǎng)中的原籍地址，且暫時(shí)地可與有外籍代理的外籍網(wǎng)聯(lián)系，IP包有包含目的地址在內(nèi)的首標(biāo)部分，IP包送到該目的地址，該方法包括步驟在原籍網(wǎng)中接收包含目的地址的IP包，該目的地址對(duì)應(yīng)于移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的原籍地址；通過(guò)以下方法修改IP包從IP包的首標(biāo)部分中去掉該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的原籍地址，并利用外籍代理的轉(zhuǎn)交地址代替它；添加移動(dòng)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符到IP包；和發(fā)射修改的IP包。
因此，本發(fā)明給出一種新的有利的非封裝移動(dòng)IP(NEMIP)技術(shù)，用于經(jīng)隧道效應(yīng)傳送符合現(xiàn)有移動(dòng)IP標(biāo)準(zhǔn)的IP包。
該技術(shù)保持必需的路由信息，能使IP包尋址到原籍網(wǎng)中的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，轉(zhuǎn)送給外籍網(wǎng)中移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前‘轉(zhuǎn)交’地址，但與此同時(shí)保持IP包始發(fā)者所要求的流標(biāo)識(shí)信息，該流標(biāo)識(shí)信息對(duì)于原籍網(wǎng)與外籍網(wǎng)之間以及對(duì)于始發(fā)者(稱之為對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn))與原籍網(wǎng)之間的所有路由轉(zhuǎn)換器是可見(jiàn)的。
有利的是，本發(fā)明能夠識(shí)別流標(biāo)識(shí)信息而不必對(duì)路由轉(zhuǎn)換器作任何的變化。標(biāo)準(zhǔn)路由轉(zhuǎn)換器能夠路由非封裝移動(dòng)IP包。
有利的是，本發(fā)明提供一種隧道效應(yīng)方法，其中保持原始IP包首標(biāo)的簡(jiǎn)潔性，使新的IP包長(zhǎng)度最短。這與現(xiàn)有技術(shù)形成有利的對(duì)比，在現(xiàn)有技術(shù)中IP包的長(zhǎng)度被極大地延伸了。因此，本發(fā)明與普通方法相比提供較簡(jiǎn)單和較短(二分之一)的處理首標(biāo)。所以，更適用于通過(guò)蜂窩式/無(wú)線網(wǎng)中的無(wú)線電鏈路。
本發(fā)明的非封裝移動(dòng)IP技術(shù)還增大了傳輸效率。這在諸如音頻和視頻的實(shí)時(shí)多媒體應(yīng)用中是特別重要的，這些應(yīng)用的特征往往是短的但卻快的數(shù)據(jù)包。因此它大大減少利用移動(dòng)IP支持無(wú)線/移動(dòng)多媒體服務(wù)的擔(dān)心。
此外，由于較簡(jiǎn)單和更直接的IP包隧道效應(yīng)，按照本發(fā)明的非封裝移動(dòng)IP比標(biāo)準(zhǔn)封裝方法可以更容易適合于從IPv4到IPv6以支持服務(wù)質(zhì)量(QoS)。
最好是，按照權(quán)利要求1的方法還包括步驟分配唯一的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符給外籍網(wǎng)中每個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)。分配唯一的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符步驟可以由外籍代理執(zhí)行。該方法還包括步驟通知原籍網(wǎng)分配給外籍網(wǎng)中移動(dòng)節(jié)點(diǎn)唯一的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符。
該方法還可以包括步驟把外籍網(wǎng)中的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符存儲(chǔ)在該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的原籍地址中。
該方法還可以包括步驟接收外籍代理中修改的IP包，和通過(guò)以下步驟修改IP包從IP包的首標(biāo)部分去掉外籍代理的地址并用移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的原籍地址代替它；把IP包轉(zhuǎn)送到外籍網(wǎng)中的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)。
該方法還可以包括步驟把接收到修改的IP包唯一的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符與存儲(chǔ)的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符進(jìn)行比較，其中去掉步驟和轉(zhuǎn)送步驟是響應(yīng)于匹配而執(zhí)行的。
多個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)可以暫時(shí)在外籍網(wǎng)中聯(lián)系，且其中多個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符存儲(chǔ)在該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的原籍地址中。
該方法還可以包括步驟利用原籍網(wǎng)中移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的暫時(shí)地址存儲(chǔ)該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的原籍地址，其中接收IP包步驟還包括把目的地址與存儲(chǔ)的原籍地址進(jìn)行比較。多個(gè)原籍地址可以與對(duì)應(yīng)的多個(gè)暫時(shí)地址一起存儲(chǔ)。
IP包的首標(biāo)部分還可以包括原先送出該IP包的源地址。
按照本發(fā)明，在移動(dòng)IP環(huán)境中還提供原籍網(wǎng)中有原籍地址的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，且暫時(shí)可以連接到有外籍代理的外籍網(wǎng)中；有原籍代理的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)原籍網(wǎng)適合于接收有目的地址的IP包，該目的地址對(duì)應(yīng)于移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的原籍地址，響應(yīng)于這種IP包，適合于通過(guò)以下方法修改該IP包從IP包中去掉移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的原籍地址，并用外籍代理的轉(zhuǎn)交地址代替它；和添加唯一的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符給IP包。
外籍代理可以包括這樣一種裝置，利用移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的原籍地址存儲(chǔ)唯一的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符。
原籍代理包括這樣一種裝置，利用移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的原籍地址和外籍代理的轉(zhuǎn)交地址存儲(chǔ)唯一的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符。
外籍代理可適合于分配唯一的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符給移動(dòng)節(jié)點(diǎn)。


圖1說(shuō)明包含原籍網(wǎng)，對(duì)應(yīng)網(wǎng)，和外籍網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)裝備；圖2(a)至2(c)說(shuō)明IP包的標(biāo)準(zhǔn)格式；圖3概略地說(shuō)明原籍網(wǎng)中的原籍代理存儲(chǔ)器；圖4(a)說(shuō)明對(duì)應(yīng)網(wǎng)構(gòu)造的IP包，用于傳輸給原籍網(wǎng)中的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)；和圖4(b)說(shuō)明那個(gè)IP包的變形，把它重新引導(dǎo)到按照現(xiàn)有技術(shù)的外籍網(wǎng)；圖5(a)說(shuō)明對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的IP包，用于傳輸給原籍網(wǎng)中的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)；和圖5(b)說(shuō)明那個(gè)IP包的變形，把它重新引導(dǎo)到按照所述實(shí)施方案的外籍網(wǎng)；圖6說(shuō)明圖1中的網(wǎng)絡(luò)裝備，其中外籍網(wǎng)包含外籍代理；圖7(a)說(shuō)明對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的IP包，用于傳輸給原籍網(wǎng)中的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)；和圖7(b)說(shuō)明那個(gè)IP包的變形，當(dāng)外籍網(wǎng)包含外籍代理時(shí)，把它重新引導(dǎo)到按照本發(fā)明的外籍網(wǎng)；圖8概略地說(shuō)明圖6中的外籍代理存儲(chǔ)器；和圖9概略地說(shuō)明圖6中原籍代理的改進(jìn)型存儲(chǔ)器。
參照?qǐng)D1中一個(gè)典型的網(wǎng)絡(luò)裝備。移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN 8通常位于原籍網(wǎng)2中，IP包發(fā)送給移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN 8。移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN 8通常駐留在原籍網(wǎng)2中的特定地址。這個(gè)地址不必是一個(gè)靜態(tài)IP地址該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)可以位于網(wǎng)絡(luò)中的任何物理點(diǎn)，但是特定IP地址與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)本身(而不是物理連接點(diǎn))相聯(lián)系。原籍網(wǎng)可以在物理上跨越局內(nèi)環(huán)境，或可以跨越若干個(gè)國(guó)家。
移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN 8可以通過(guò)無(wú)線LAN，紅外線鏈路，無(wú)線電話鏈路，或經(jīng)直接的以太網(wǎng)或令牌環(huán)網(wǎng)試驗(yàn)線路，與原籍網(wǎng)2連接。術(shù)語(yǔ)‘移動(dòng)節(jié)點(diǎn)’并不意味著該節(jié)點(diǎn)經(jīng)無(wú)線鏈路連接到網(wǎng)絡(luò)而是意味著該節(jié)點(diǎn)可以運(yùn)動(dòng)到原籍網(wǎng)2之外進(jìn)入外籍網(wǎng)，例如，圖1中的外籍網(wǎng)6，如在以下要進(jìn)一步詳細(xì)討論的。
圖1中的安排還畫(huà)出包含對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)CN 10的對(duì)應(yīng)網(wǎng)4。為了說(shuō)明本發(fā)明，我們假設(shè)，對(duì)應(yīng)網(wǎng)中對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)CN 10送出一個(gè)IP包給原籍網(wǎng)2中的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)8。對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)也可以是在外籍網(wǎng)中，外籍網(wǎng)是一個(gè)獨(dú)立于原籍網(wǎng)2且區(qū)別于原籍網(wǎng)2的網(wǎng)絡(luò)。然而，術(shù)語(yǔ)‘外籍網(wǎng)’指的是接待通常駐留在不同網(wǎng)絡(luò)(它的原籍網(wǎng))中移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)。作為這個(gè)說(shuō)明性例子，原籍網(wǎng)2中的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)8已經(jīng)運(yùn)動(dòng)到外籍網(wǎng)6。因此，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN 8在原籍網(wǎng)2中用虛線表示，說(shuō)明它通常出現(xiàn)在那里；而移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN 8在外籍網(wǎng)FN 6中用實(shí)線表示，說(shuō)明它暫時(shí)出現(xiàn)在外籍網(wǎng)6中。
術(shù)語(yǔ)‘對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)’和‘對(duì)應(yīng)網(wǎng)’是用于描述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)8的通信同等層。對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)是移動(dòng)節(jié)點(diǎn)正在與它通信的一個(gè)節(jié)點(diǎn)(可以是另一個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn))或接收IP包，或發(fā)射IP包。對(duì)應(yīng)網(wǎng)指的是對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)連接的網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)當(dāng)知道，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)可以在它的原籍網(wǎng)中正與對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)通信，所以，對(duì)應(yīng)網(wǎng)可以是原籍網(wǎng)本身。
可以從圖1中看出，如在以下要進(jìn)一步討論的，原籍網(wǎng)2還包含原籍代理12。
我們給出一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN在正常情況下駐留在原籍網(wǎng)中時(shí)，對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)CN 10與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN之間的‘正?！ㄐ拧⒄?qǐng)D2(a)，表示對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)CN 10送給移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN 8的IP包14一般結(jié)構(gòu)。
網(wǎng)絡(luò)之間發(fā)射的IP包，一般用參考數(shù)字14表示，如在圖2(a)中所示，它包括IP首標(biāo)30，和IP有效負(fù)荷22。IP有效負(fù)荷22是傳送給移動(dòng)節(jié)點(diǎn)8的IP包信息部分。與本發(fā)明有關(guān)的IP包其他部分在圖2(b)和2(c)中表示。如圖2(b)所示，IP首標(biāo)30包括源地址部分16，目的地址部分18，和協(xié)議ID部分20。IP首標(biāo)30包含圖2(b)中未畫(huà)出的其他部分，因?yàn)檫@些部分與本發(fā)明無(wú)關(guān)。
參照?qǐng)D2(c)，IP有效負(fù)荷32包括源端口號(hào)碼34和目的地端口號(hào)碼36。同樣，IP有效負(fù)荷還包含與本發(fā)明目的無(wú)關(guān)的其他部分。
源地址16是送出IP包的主機(jī)終端(對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn))的IP地址；目的地址18是送出IP包給主機(jī)終端(移動(dòng)節(jié)點(diǎn))的IP地址。源端口號(hào)碼34是對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)10申請(qǐng)所使用的端口號(hào)碼，對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)10與IP包14相聯(lián)系。目的地端口號(hào)碼是移動(dòng)節(jié)點(diǎn)8申請(qǐng)所使用的端口號(hào)碼，IP包14發(fā)送給移動(dòng)節(jié)點(diǎn)8。除了其他的用途以外，協(xié)議ID 20是在從源申請(qǐng)發(fā)射IP包到目的地申請(qǐng)中支持的服務(wù)質(zhì)量指示之一。專業(yè)人員知道，目的地址和源地址是路由轉(zhuǎn)換器在對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)與原籍網(wǎng)中移動(dòng)節(jié)點(diǎn)之間路由IP包到其目的地時(shí)使用的。
當(dāng)路由器或路由轉(zhuǎn)換器支持服務(wù)質(zhì)量(QoS)時(shí)，在一些QoS控制規(guī)定中，諸如，RSVP和Intserve，利用協(xié)議ID 20以及源地址16和目的地址18，加上終端申請(qǐng)的通信端口號(hào)碼(即，源端口號(hào)碼34和目的地端口號(hào)碼36)，用于區(qū)別流和加上必需的QoS控制。
加在中間級(jí)路由器的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量上的QoS控制是與系統(tǒng)有關(guān)的。例如，它可以是所謂的WFQ(加權(quán)公平排隊(duì))和CBQ(基于分類(lèi)排隊(duì))。它們不是標(biāo)準(zhǔn)的，而是供應(yīng)廠商專有的，但往往獨(dú)立于實(shí)際用戶的協(xié)議ID。
規(guī)定IETF的IntSer/RSVP標(biāo)準(zhǔn)以給出QoS技術(shù)說(shuō)明和信令機(jī)構(gòu)，但不是QoS控制機(jī)構(gòu)。Intserve/RSVP獨(dú)立于實(shí)際的QoS控制機(jī)構(gòu)，例如，WFQ，CBQ等等。
借助于服務(wù)信令協(xié)議(例如，RSVP)的特定質(zhì)量，在數(shù)據(jù)傳輸之前在路由轉(zhuǎn)換器中建立一種狀態(tài)，基于該狀態(tài)完成QoS控制。
現(xiàn)在描述一種熟知的路由方法，當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN 8運(yùn)動(dòng)到外籍網(wǎng)中的位置時(shí)，從對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)路由IP包到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN8。當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN8運(yùn)動(dòng)到外籍網(wǎng)中時(shí)，它必須向原籍網(wǎng)的原籍代理HA 12登記，以便在駐留在外籍網(wǎng)中時(shí)仍能接收它的IP包。這可以由移動(dòng)節(jié)點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)，一旦移動(dòng)節(jié)點(diǎn)占領(lǐng)外籍網(wǎng)中的一個(gè)位置時(shí)，它就送出登記消息給原籍代理HA 12。一旦移動(dòng)節(jié)點(diǎn)已經(jīng)與外籍網(wǎng)聯(lián)系上，且被分配了一個(gè)轉(zhuǎn)交地址，就認(rèn)為該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)已占領(lǐng)了外籍網(wǎng)中的一個(gè)位置。
參照?qǐng)D3，原籍代理HA 12包括存儲(chǔ)器或查閱表，一般用參考數(shù)字24表示。在該存儲(chǔ)器的一列中，原籍代理HA 12存儲(chǔ)諸移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的地址，這些移動(dòng)節(jié)點(diǎn)通常駐留在原籍網(wǎng)中，當(dāng)暫時(shí)駐留在外籍網(wǎng)中時(shí)，它們向原籍代理登記。在存儲(chǔ)器24的另一列28中，原籍代理存儲(chǔ)該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)已運(yùn)動(dòng)到外籍網(wǎng)中的‘轉(zhuǎn)交’地址，以及存儲(chǔ)其他有關(guān)的狀態(tài)，例如，SPI(安全參量索引)。
原籍代理記錄移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前轉(zhuǎn)交地址及其原籍地址(即，原籍網(wǎng)中的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)地址)的方法往往與實(shí)施方案有關(guān)。本發(fā)明并不排除確定移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在原籍代理中位置的其他方法。
按照一個(gè)當(dāng)前熟知的方法，現(xiàn)在描述原籍代理把IP包從對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)引導(dǎo)到外籍網(wǎng)中移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的操作。
對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)CN 10構(gòu)造一個(gè)IP包，該IP包具有與圖2(a)中所示相同的格式。對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)如此構(gòu)造的IP包在圖4(a)中用IP包50表示，該IP包包括識(shí)別對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)地址的源地址60，識(shí)別移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在原籍網(wǎng)中原籍地址的目的地址62，和協(xié)議ID 66，名義上稱之為協(xié)議‘A’。
在圖1所示的例子中，當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)8運(yùn)動(dòng)到外籍網(wǎng)中以后，給它分配其本身唯一的‘轉(zhuǎn)交’地址，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)8直接向原籍網(wǎng)中的原籍代理12登記。這稱之為CO-COA(并置轉(zhuǎn)交地址)工作模式。以下參照?qǐng)D6描述另一種工作模式，它稱之為FA-COA(外籍代理轉(zhuǎn)交地址)工作模式。移動(dòng)節(jié)點(diǎn)可以向原籍代理登記的方式在移動(dòng)IP中是熟知的，且與本發(fā)明無(wú)關(guān)，所以不在此給以討論。
不管移動(dòng)節(jié)點(diǎn)是在原籍網(wǎng)2中還是在外籍網(wǎng)6中，對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)10構(gòu)造的IP包是相同的，因?yàn)椴⒉灰髮?duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)知道該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。具有路由優(yōu)化的移動(dòng)IP要求對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)知道該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前位置。
當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)利用其當(dāng)前轉(zhuǎn)交地址向原籍代理登記以后，原籍代理認(rèn)為該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)是在外籍網(wǎng)中，并開(kāi)始截取目的地為那個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)原籍地址的IP包50，把那些IP包經(jīng)隧道效應(yīng)轉(zhuǎn)送到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前轉(zhuǎn)交地址。
原籍代理監(jiān)測(cè)進(jìn)入原籍網(wǎng)中的所有IP包，確定原籍網(wǎng)中目的地址(IP首標(biāo)字段52中的部分62)是否與原籍代理存儲(chǔ)器24的列26中存儲(chǔ)的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)原籍地址之一匹配。
若檢測(cè)到匹配，則原籍代理建立新的IP包，如圖4(b)中所示。來(lái)自對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)的原始IP包用于形成新的IP包有效負(fù)荷部分，原始IP包包含目的地址，源地址，協(xié)議ID，以及其他的IP首標(biāo)字段和有效負(fù)荷。即，原始IP包根本不被原籍代理處理，而僅僅合并在一起，完全不修改，作為新IP包30的有效負(fù)荷32。
然后，原籍代理添加目的地址36，源地址38和協(xié)議ID 40到新的IP包30中。
目的地址36是將IP包送到外籍網(wǎng)中的地址，這是移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN 8的‘轉(zhuǎn)交’地址。源地址38是原籍代理的地址，從該地址(即，原籍代理)送出新的IP包30。
原籍代理協(xié)議ID是由原籍代理本身確定的協(xié)議ID。原籍代理總是把相同的協(xié)議ID依附到新的IP包30，不管對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)在原始IP包中包含的協(xié)議ID20，因?yàn)樵聿⒉豢丛糏P包14中的協(xié)議ID20。協(xié)議ID 40名稱上表示為協(xié)議‘X’。對(duì)于普通移動(dòng)IP的IP-in-IP封裝，協(xié)議ID總是被原籍代理修改成“1”。因此，‘真實(shí)’的源地址和目的地址(圖4(a)中的60和62)已經(jīng)移到新的IP包有效負(fù)荷中，其他必需的流標(biāo)識(shí)信息，例如，原始IP有效負(fù)荷中的源端口號(hào)碼和目的地端口號(hào)碼，也被包裝在新的IP包有效負(fù)荷中。
因此，從對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的流原始標(biāo)識(shí)失去了，當(dāng)IP包從原籍代理路由到外籍網(wǎng)中時(shí)，服務(wù)質(zhì)量失效。
于是，IP包30被原籍代理送出，它路由到達(dá)外籍網(wǎng)中的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)‘轉(zhuǎn)交’地址。一旦IP包30到達(dá)‘轉(zhuǎn)交’地址，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)剝?nèi)バ碌腎P包30外層，顯露出原始IP包50。
因此可以理解，在這個(gè)熟知的安排中，包括原始IP包中協(xié)議ID在內(nèi)的流標(biāo)識(shí)信息被原籍代理屏蔽了，從而變得不能被路由轉(zhuǎn)換器(或IP路由器)識(shí)別，它用于原籍代理與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)‘轉(zhuǎn)交’地址之間的QoS規(guī)定。
現(xiàn)在描述按照另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中IP包從對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)‘轉(zhuǎn)發(fā)’地址的路由。在按照這另一個(gè)的優(yōu)選實(shí)施方案中，流標(biāo)識(shí)和區(qū)別信息保持不變，例如，原始的源地址，原始的源端口號(hào)碼和目的地端口號(hào)碼，和由對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)放置在原始IP包中的源協(xié)議ID；因此，對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)‘轉(zhuǎn)交’地址之間所有的路由轉(zhuǎn)換器可以得到這些信息。
對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)如同以前一樣構(gòu)造IP包50，如圖5(a)所示。在到達(dá)原籍網(wǎng)以后，如同以前一樣，檢查其存儲(chǔ)器24的內(nèi)容，原籍代理12確定IP包尋址的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)是否登記已運(yùn)動(dòng)到外籍網(wǎng)。在檢測(cè)到其存儲(chǔ)器的列26中目的地址以后，原籍代理截取該IP包。
在這個(gè)實(shí)施方案中，原籍代理HA改寫(xiě)IP包14，去掉原籍網(wǎng)2中移動(dòng)節(jié)點(diǎn)8的目的地址62，并用外籍網(wǎng)6中移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN 8的目的地址(即，‘轉(zhuǎn)交’地址)代替它。因此，新的IP包42包括原始IP包50的有效負(fù)荷63，原始IP包50的源地址60，和原始IP包50的源協(xié)議ID 66。原始IP包的目的地址62被新的目的地址41(轉(zhuǎn)交地址)代替。當(dāng)然，熟悉的專業(yè)人員明白，考慮到目的地址的變化，可能需要校正原始IP包50中給出的差錯(cuò)檢驗(yàn)。如此構(gòu)造的新IP包被送到外籍網(wǎng)中的‘轉(zhuǎn)交’地址。因此，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)接收到原始IP包，其中包含對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)的源地址，和原始的源協(xié)議ID以及所有其他的原始流標(biāo)識(shí)信息可以理解，因?yàn)橛行ж?fù)荷保持不變，源端口號(hào)碼和目的地端口號(hào)碼仍同以前一樣在IP包中的相同位置。
因此，識(shí)別流標(biāo)識(shí)信息為來(lái)自相同對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)的IP包，其特征是，不管移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，對(duì)原籍代理與‘轉(zhuǎn)交’地址之間以及在對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)與原籍代理之間的路由器有相同的QoS要求。有利的是，在這個(gè)安排中(并置轉(zhuǎn)交地址工作模式)，按照本發(fā)明原籍代理構(gòu)造的新IP包42與對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)提供的原始IP包有相同的長(zhǎng)度。
參照?qǐng)D6，表示與圖1不同的另一種網(wǎng)絡(luò)裝備。除了外籍網(wǎng)6中有外籍代理7以外，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)裝備與圖1中的相同。
在這個(gè)安排中，當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在外籍網(wǎng)中時(shí)，它向外籍代理登記。移動(dòng)節(jié)點(diǎn)向外籍代理的登記是按照標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)IP。移動(dòng)節(jié)點(diǎn)知道該外籍網(wǎng)有外籍代理是因?yàn)?，外籍代理廣播它的存在，或移動(dòng)節(jié)點(diǎn)從外籍代理那里得到它存在的確認(rèn)。
一旦移動(dòng)節(jié)點(diǎn)知道存在外籍代理，它就按照標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)IP向外籍代理登記。外籍代理自身有存儲(chǔ)器或查閱表。參照?qǐng)D8，外籍代理的存儲(chǔ)器70有存儲(chǔ)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)實(shí)際原籍IP地址的列74，該節(jié)點(diǎn)暫時(shí)連接到外籍網(wǎng)中。外籍代理還分配給向它登記的每個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)唯一的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符(MNID)，可以用它來(lái)區(qū)別向該外籍代理登記的許多移動(dòng)節(jié)點(diǎn)。外籍代理的存儲(chǔ)器70還有另外的一列72，其中存儲(chǔ)與每個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)原籍地址有關(guān)的唯一移動(dòng)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符(MNID)。
一旦移動(dòng)節(jié)點(diǎn)已向外籍代理登記且分配了MNID，基于移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的原籍地址，外籍代理把該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的登記請(qǐng)求傳送給原籍代理，鑒于這個(gè)原因，原籍代理知道該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的轉(zhuǎn)交地址和該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的MNID。
于是，原籍代理在其存儲(chǔ)器24中存儲(chǔ)外籍代理的地址，它作為該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在外籍網(wǎng)中的地址，還存儲(chǔ)與這個(gè)地址在一起唯一移動(dòng)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符，它也是由外籍代理告知的。如此修改的原籍代理存儲(chǔ)器24在另一列29中存儲(chǔ)MNID，如圖9所示。
如同以前一樣，對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造如圖7(a)所示的IP包50。在到達(dá)原籍網(wǎng)以后，如同以前一樣，檢查其存儲(chǔ)器24的內(nèi)容，原籍代理12確定IP包尋址的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)是否登記已運(yùn)動(dòng)到外籍網(wǎng)。在其存儲(chǔ)器的列26中檢測(cè)到目的地址以后。原籍代理截取該IP包。
在這個(gè)實(shí)施方案中，原籍代理HA改寫(xiě)IP包14，去掉原籍網(wǎng)2中移動(dòng)節(jié)點(diǎn)8的目的地址62，并用外籍網(wǎng)6中移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN 8的目的地址(即，外籍代理的‘轉(zhuǎn)交’地址)代替它。這個(gè)目的地址是外籍網(wǎng)中外籍代理的地址，而不是該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前依附的實(shí)際地址。因此，新的IP包42包括原始IP包50的有效負(fù)荷63，原始IP包50的源地址60，和原始IP包50的協(xié)議ID。原始IP包的目的地址62被新的目的地址41(外籍代理的轉(zhuǎn)交地址)代替。
此外，原籍代理給移動(dòng)節(jié)點(diǎn)添加移動(dòng)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符作為消息42的附加字段。這在非封裝移動(dòng)IP中是很重要的，當(dāng)IP包被重新引導(dǎo)到外籍網(wǎng)的外籍代理時(shí)，其中包括移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的唯一標(biāo)識(shí)符。目的地址41是外籍代理的地址，而不是該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的地址。若沒(méi)有移動(dòng)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符，則外籍代理不能區(qū)分該IP包要送交到哪個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)。
如此構(gòu)造成的新IP包42被送到外籍網(wǎng)中外籍代理的‘轉(zhuǎn)交’地址。外籍代理接收到IP包，并從其中檢索包含在IP包42中的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符42。外籍代理把IP包中的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符與其存儲(chǔ)器的列72中移動(dòng)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符進(jìn)行比較，并從列74中檢索該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的原籍地址。外籍代理用移動(dòng)節(jié)點(diǎn)原籍地址代替IP包中的目的地址(外籍代理轉(zhuǎn)交地址)，并把消息轉(zhuǎn)送到外籍網(wǎng)中的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)。
以上描述的方法給出與位置無(wú)關(guān)的終端連接，這些終端可以在不同的網(wǎng)際協(xié)議域間自由地運(yùn)動(dòng)，而與此同時(shí)保持正確的流標(biāo)識(shí)信息，符合網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(即，網(wǎng)際協(xié)議路由器)之間的服務(wù)質(zhì)量規(guī)定。
權(quán)利要求
1.一種引導(dǎo)網(wǎng)際協(xié)議IP包到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的方法，該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)有在原籍網(wǎng)中的原籍地址，并可暫時(shí)連接到有外籍代理的外籍網(wǎng)中，該IP包有首標(biāo)部分，其中包含IP包被送到的目的地址，該方法包括步驟在原籍網(wǎng)中接收包含目的地址的IP包，該目的地址對(duì)應(yīng)于移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的原籍地址；通過(guò)以下步驟修改IP包從IP包的首標(biāo)部分去掉移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的原籍地址，并用外籍代理轉(zhuǎn)交地址代替它；把移動(dòng)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符添加到IP包上；和發(fā)射修改的IP包。
2.按照權(quán)利要求1的方法，還包括步驟分配唯一的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符給外籍網(wǎng)中的每個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)。
3.按照權(quán)利要求2的方法，其中分配唯一的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符步驟是由外籍代理執(zhí)行的。
4.按照權(quán)利要求2或3的方法，還包括步驟通知原籍網(wǎng)分配給外籍網(wǎng)中移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的唯一移動(dòng)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符。
5.按照權(quán)利要求2至4中任一種的方法，還包括步驟把外籍網(wǎng)中的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符存儲(chǔ)在該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的原籍地址中。
6.按照權(quán)利要求5的方法，還包括步驟接收外籍代理中修改的IP包，和通過(guò)以下步驟修改IP包從該IP包的首標(biāo)部分中去掉外籍代理的地址并用移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的原籍地址代替它；把IP包轉(zhuǎn)送到外籍網(wǎng)中的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)。
7.按照權(quán)利要求6的方法，還包括步驟把接收到修改的IP包中唯一的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符與存儲(chǔ)的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符進(jìn)行比較，其中去掉步驟和轉(zhuǎn)送步驟是響應(yīng)于匹配而執(zhí)行的。
8.按照權(quán)利要求5至7中任一種的方法，其中多個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)暫時(shí)地在外籍網(wǎng)中連接，且其中多個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符存儲(chǔ)在該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的原籍地址中。
9.按照權(quán)利要求1至8中任一種的方法，還包括步驟利用原籍網(wǎng)中移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的暫時(shí)地址存儲(chǔ)該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的原籍地址，其中接收IP包步驟還包括把目的地址與存儲(chǔ)的原籍地址進(jìn)行比較。
10.按照權(quán)利要求9的方法，其中多個(gè)原籍地址和對(duì)應(yīng)的多個(gè)暫時(shí)地址一起存儲(chǔ)。
11.按照權(quán)利要求1至10中任一種的方法，其中IP包的首標(biāo)部分還包括原先送出IP包的源地址。
12.在一種移動(dòng)IP環(huán)境中，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)有原籍網(wǎng)中的原籍地址并暫時(shí)可連接到有外籍代理的外籍網(wǎng)中，該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的原籍網(wǎng)有原籍代理，適合于接收有目的地址的IP包，該目的地址對(duì)應(yīng)于移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的原籍地址，并適合于修改IP包以響應(yīng)這個(gè)IP包從IP包中去掉移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的原籍地址并用外籍代理的轉(zhuǎn)交地址代替它；和添加唯一的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符到IP包中。
13.按照權(quán)利要求12的移動(dòng)IP環(huán)境，其中外籍代理包括這樣一種裝置，利用移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的原籍地址存儲(chǔ)唯一移動(dòng)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符。
14.按照權(quán)利要求12或13的移動(dòng)IP環(huán)境，其中原籍代理包括這樣一種裝置，利用移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的原籍地址和外籍代理的轉(zhuǎn)交地址存儲(chǔ)唯一移動(dòng)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符。
15.按照權(quán)利要求10至14中任一種的移動(dòng)IP環(huán)境，其中外籍代理適合于分配唯一移動(dòng)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符給移動(dòng)節(jié)點(diǎn)。
全文摘要
提出一種引導(dǎo)網(wǎng)際協(xié)議IP包到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的方法。該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)有原籍網(wǎng)中的原籍地址,且暫時(shí)地可與有外籍代理的外籍網(wǎng)聯(lián)系。IP包有包含目的地址在內(nèi)的首標(biāo)部分,IP包送到該目的地址。該方法包括步驟:在原籍網(wǎng)中接收包含目的地址的IP包,該目的地址對(duì)應(yīng)于移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的原籍地址;通過(guò)以下方法修改IP包:從IP包的首標(biāo)部分中去掉該移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的原籍地址,并利用外籍代理的轉(zhuǎn)交地址代替它;添加移動(dòng)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符到IP包;和發(fā)射修改的IP包。
文檔編號(hào)H04L29/06GK1264977SQ0010260
公開(kāi)日2000年8月30日 申請(qǐng)日期2000年2月24日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月26日
發(fā)明者陳曉保, 羅安尼斯·克里亞拉斯, 安德里亞·帕派萊拉 申請(qǐng)人:朗迅科技公司