專利名稱：提高快速切換業(yè)務(wù)可靠性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種提高快速切換業(yè)務(wù)可靠性的方法。
背景技術(shù)：
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，以及大量可移動終端的出現(xiàn)，如筆記本電腦、PDA、手機(jī)、車載設(shè)備等等，掀起了移動計算的熱潮，越來越多的用戶可以通過各種各樣的終端，在任意地點(diǎn)通過公用移動無線網(wǎng)連接到Internet網(wǎng)絡(luò)。
為解決移動業(yè)務(wù)的需求，在網(wǎng)絡(luò)層面上引入了Mobile IP(移動IP)技術(shù)。
Mobile IP技術(shù)的基本原理是使移動節(jié)點(diǎn)(MN)在移動過程中始終可以用初始的IP地址進(jìn)行IP通信，從而保證IP網(wǎng)絡(luò)層承載的上層應(yīng)用保持移動中的不中斷和可接續(xù)性。
隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，IPv6技術(shù)以其龐大的地址空間等優(yōu)勢將逐漸取代目前的IPv4技術(shù)?；贗Pv6的Mobile IP，即Mobile IPv6技術(shù)，借助IPv6自身的技術(shù)優(yōu)勢和對Mobile IPv4技術(shù)的改進(jìn)，成為Mobile IP領(lǐng)域的新貴，越來越被逐步廣泛的應(yīng)用起來。
下面結(jié)合圖1說明Mobile IPv6技術(shù)的基本原理①當(dāng)移動節(jié)點(diǎn)連接到它的家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)上時，采取與其它的固定節(jié)點(diǎn)一樣的方式工作。
②移動節(jié)點(diǎn)通過IPv6的鄰居發(fā)現(xiàn)機(jī)制檢測自己是否已漫游至外地網(wǎng)絡(luò)上。IPv6的外地網(wǎng)關(guān)會周期地發(fā)送路由器宣告消息，其中包含該外地網(wǎng)絡(luò)的前綴，移動節(jié)點(diǎn)收到外地網(wǎng)關(guān)的路由器宣告消息后，檢查其中的外地網(wǎng)絡(luò)的前綴與家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)的前綴不同，則認(rèn)為已漫游至外地網(wǎng)絡(luò)。
③若移動節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)自己已經(jīng)移動到外地網(wǎng)絡(luò)上時，它將在收到的路由器宣告信息的基礎(chǔ)上通過有狀態(tài)或者無狀態(tài)的地址自動配置過程獲得外地網(wǎng)絡(luò)上的轉(zhuǎn)交地址。此時移動節(jié)點(diǎn)同時擁有家鄉(xiāng)地址和轉(zhuǎn)交地址。
④移動節(jié)點(diǎn)將所述轉(zhuǎn)交地址通過“綁定更新”消息注冊到家鄉(xiāng)代理(HA)上。
⑤移動節(jié)點(diǎn)也可以將所述轉(zhuǎn)交地址通過“綁定更新”消息注冊通知給它的通信伙伴。注冊前，移動節(jié)點(diǎn)和通信伙伴之間需要先執(zhí)行ReturnRoutability檢測過程，即移動節(jié)點(diǎn)先發(fā)送Home Init Test消息和Care-of InitTest消息給通信伙伴，后者處理后，返回Home Test消息和Care-of Test消息給移動節(jié)點(diǎn)。
⑥移動節(jié)點(diǎn)的通信伙伴如果不知道其轉(zhuǎn)交地址，就將按照移動節(jié)點(diǎn)的家鄉(xiāng)地址將數(shù)據(jù)報文發(fā)送到移動節(jié)點(diǎn)的家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)上，然后其家鄉(xiāng)代理將截取到這些數(shù)據(jù)報文，再根據(jù)移動節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的轉(zhuǎn)交地址，利用隧道機(jī)制將這些數(shù)據(jù)報文轉(zhuǎn)發(fā)給移動節(jié)點(diǎn)。
而移動節(jié)點(diǎn)發(fā)給通信伙伴的報文也會先通過反向隧道發(fā)給家鄉(xiāng)代理，再由家鄉(xiāng)代理轉(zhuǎn)交給通信伙伴。
因?yàn)檫@種方式下，通信伙伴和移動節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)報文都要通過家鄉(xiāng)代理進(jìn)行中轉(zhuǎn)，所以稱為“三角路由”方式。
⑦若通信伙伴通過“綁定更新”知道移動節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)交地址，則利用IPv6的路由擴(kuò)展頭直接將數(shù)據(jù)報文傳送給移動節(jié)點(diǎn)。由于數(shù)據(jù)報文的第一目的地址是轉(zhuǎn)交地址，第二目的地址是家鄉(xiāng)地址，所以能夠根據(jù)所述轉(zhuǎn)交地址將所述數(shù)據(jù)報文直接發(fā)送給外地網(wǎng)絡(luò)中的移動節(jié)點(diǎn)，而不需要經(jīng)過家鄉(xiāng)代理中轉(zhuǎn)。
相反方向上，移動節(jié)點(diǎn)發(fā)給通信伙伴的數(shù)據(jù)報文源地址是轉(zhuǎn)交地址，而家鄉(xiāng)地址保存在數(shù)據(jù)報文的目的地擴(kuò)展頭中。這樣，數(shù)據(jù)報文也可以不經(jīng)過反向隧道發(fā)給家鄉(xiāng)代理，而是直接發(fā)給通信伙伴。
這種方式，對應(yīng)⑥的“三角路由”方式，稱為“路由優(yōu)化”方式。
由上述描述可以看出，Mobile IPv6技術(shù)解決了移動IPv6節(jié)點(diǎn)和IPv6通信伙伴之間的移動通信問題。
當(dāng)移動節(jié)點(diǎn)在兩個外地鏈路上移動時，按照RFC 3775(MobilitySupport in IPv6)的規(guī)定，其是通過綁定更新消息實(shí)現(xiàn)所述移動節(jié)點(diǎn)的移動過程的，具體過程如下步驟1、MN根據(jù)ND(Neighbor Discovery；鄰居發(fā)現(xiàn))協(xié)議發(fā)現(xiàn)原有網(wǎng)絡(luò)不可達(dá)，從而確認(rèn)已經(jīng)離開了原有網(wǎng)絡(luò)，漫游到新網(wǎng)絡(luò)。
步驟2、MN通過ND協(xié)議的RA(路由器通告)尋找新網(wǎng)絡(luò)中的缺省路由器。
步驟3、MN利用新網(wǎng)絡(luò)中的缺省路由器發(fā)布的前綴，生成新的CoA(轉(zhuǎn)交地址)，MN可以有多個轉(zhuǎn)交地址，但只能有一個主轉(zhuǎn)交地址生效，用于與CN/HA通訊。
步驟4、在新的缺省路由器上獲取新的主轉(zhuǎn)交地址后，MN發(fā)送綁定更新消息給HA，以注冊新的主轉(zhuǎn)交地址。
步驟5、HA接收到所述綁定更新消息后，創(chuàng)建或更新綁定緩存。對于新的綁定，HA在返回綁定確認(rèn)消息前必須對綁定的家鄉(xiāng)地址執(zhí)行DAD檢測。
其中，在RFC3775中規(guī)定的BU(綁定更新)消息格式如下+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|Sequence# |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|A|H|L|K| Reserved | Lifetime |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| |
.Mobility options .
| |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+其中Sequence#綁定更新消息序列號，和BAK消息的序列號要匹配上AAcknowledge，通過設(shè)置A標(biāo)志位確定MN是否需要BU的確認(rèn)HHome Registration，通過設(shè)置H標(biāo)志這個消息是否被HA處理LLink-Local Address CompatibilityKKey Management Mobility Capability，BU發(fā)送給HA時候有效，Reserved保留Lifetime綁定更新的生存時間，1個單位為4秒Mobility Options移動選項步驟6、如果綁定成功，HA發(fā)送BA(Binding Acknowledgement；綁定確認(rèn))消息給MN接受這個綁定。
步驟7、當(dāng)MN確保家鄉(xiāng)地址有效后，開始向每個CN/HA進(jìn)行注冊。
步驟8、MN和CN/HA之間進(jìn)行一系列認(rèn)證過程。
步驟9、MN和CN/HA完成認(rèn)證后，移動節(jié)點(diǎn)與通信節(jié)點(diǎn)之間的流量不再通過家鄉(xiāng)代理轉(zhuǎn)交，切換過程完成。
上述過程中，MN在網(wǎng)絡(luò)切換時，可能需要幾秒或者十幾秒才可以完成，這期間流量會被中斷，從而導(dǎo)致業(yè)務(wù)的中斷。
為了解決上述問題，提出了與本發(fā)明有關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)一的技術(shù)方案，其是RFC4068提出來的快速切換(faster handover)協(xié)議，其主要思想是在RFC3775規(guī)定的第一步之前，提前得到相臨網(wǎng)絡(luò)的信息，生成將要移動到相臨網(wǎng)絡(luò)的IP地址。然后，MN根據(jù)所生成的相臨網(wǎng)絡(luò)的IP地址，將從CN/HA發(fā)送過來的流量由PAR轉(zhuǎn)交給NAR之后再轉(zhuǎn)交給自己。
假設(shè)MN從一個外地網(wǎng)絡(luò)移動到另一個外地網(wǎng)絡(luò)，如圖2所示，PAR為MN移動前網(wǎng)絡(luò)的接入路由器，NAR為MN移動后網(wǎng)絡(luò)的接入路由器。此時現(xiàn)有技術(shù)的具體實(shí)施過程如圖3所示，包括步驟11、MN在PAR網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送ND消息的同時，發(fā)送PtSoIPr消息給PAR，請求AP(Access Point；接入點(diǎn)，又稱無線局域網(wǎng)收發(fā)器)和網(wǎng)絡(luò)信息。
步驟12、PAR回送RtSoIPr應(yīng)答消息，消息中包含相臨網(wǎng)絡(luò)的信息，即包括相臨網(wǎng)絡(luò)路由器NAR和AP的信息。
步驟13、MN接收所述應(yīng)答消息，如果返回的AP信息為空，說明網(wǎng)絡(luò)不支持快速切換，則MN終止快速切換過程；如果不為空，則MN生成NCoA(New Care-of Address；NAR網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)交地址)，為移動到NAR作準(zhǔn)備。
步驟14、當(dāng)MN確認(rèn)移動要發(fā)生了，則發(fā)送FBU(Fast BindingUpdate；快速綁定更新)消息給PAR，要求PAR將給MN的流量定向給NAR，所述FBU消息中包含MN已經(jīng)生成的NCoA。
步驟15、PAR收到FBU消息后，綁定PCoA和NCoA，為流量重定向做準(zhǔn)備；完成綁定之后，發(fā)HI(Handover Initiate；移交初始化)消息到NAR，檢查NCoA是否合法。
步驟16、所述NAR收到HI后回復(fù)HAck給PAR，確認(rèn)合法性。
步驟17、所述PAR給MN和NAR回復(fù)FBAck報文，之后PAR重定向MN流量到NAR。
步驟18、MN移動出PAR網(wǎng)絡(luò)，和PAR聯(lián)系中斷。
步驟19、MN移動到NAR網(wǎng)絡(luò)，發(fā)送FNA(Fast NeighborAdvertisement；快速鄰居通告)消息到NAR，宣布附著已經(jīng)到NAR網(wǎng)絡(luò)，并與NAR確認(rèn)NCoA地址。
步驟20、開始RFC3775規(guī)定的綁定更新。
在進(jìn)行RFC3775規(guī)定的綁定之后，在綁定緩存中記錄家鄉(xiāng)地址與轉(zhuǎn)交地址的映射關(guān)系，然后基于所述綁定后的信息實(shí)現(xiàn)CN/HA與MN間的信息交互，具體包括步驟21、MN發(fā)送數(shù)據(jù)流給遠(yuǎn)端的CN/HA，其源地址為PCoA地址。
步驟22、所述CN/HA接收所述MN數(shù)據(jù)流后，根據(jù)所述PCoA地址返回相應(yīng)的信息給MN，目的地址為PCoA轉(zhuǎn)交地址，MN的家鄉(xiāng)地址包含在RFC3775規(guī)定的消息特定位置。
步驟23、所述MN接收所述CN/HA發(fā)送的消息后，根據(jù)綁定緩存中記錄家鄉(xiāng)地址與轉(zhuǎn)交地址的映射關(guān)系，將所述PCoA轉(zhuǎn)交地址轉(zhuǎn)換為家鄉(xiāng)地址，并根據(jù)所述家鄉(xiāng)地址將接收到的數(shù)據(jù)流上傳給應(yīng)用層，完成數(shù)據(jù)報文的接收處理。
經(jīng)過上述步驟后，在RFC3775規(guī)定的第一步之前，提前得到相臨網(wǎng)絡(luò)的信息，生成將要移動到相臨網(wǎng)絡(luò)的IP地址，從而在RFC3775規(guī)定的綁定更新過程完成之前，就由PAR將流量重定向到NAR。
等MN移動到NAR后，雖然還沒有完成RFC3775規(guī)定的綁定更新過程，但是MN已經(jīng)能夠收到從PAR轉(zhuǎn)交到NAR再轉(zhuǎn)交給自己的流量，即如圖4所示，CN/HA到MN的數(shù)據(jù)流經(jīng)過CN/HA→PAR→NAR→MN到達(dá)所述MN，此時源地址是CN/HA地址，目的地址是MN的PCoA地址，從而能夠減少流量中斷時間。
MN移動到NAR后，如圖5所示，MN到CN/HA的數(shù)據(jù)流量的路徑是MN-＞NAR-＞CN/HA，中間不經(jīng)過PAR，由于此時還沒有完成綁定更新過程，源地址還是在PAR網(wǎng)絡(luò)中分配的PCoA地址，目的地址是CN/HA地址。
在上述現(xiàn)有技術(shù)中，由于MN發(fā)出的流量的源地址還是在PAR網(wǎng)絡(luò)中分配的PCoA地址，因此存在如下缺陷當(dāng)NAR網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行反向路徑檢查時，容易導(dǎo)致MN發(fā)出給CN/HA的流量被NAR網(wǎng)絡(luò)中的路由器屏蔽掉，進(jìn)而導(dǎo)致流量中斷。
為了解決上述源地址是PCoA時，會被NAR網(wǎng)絡(luò)的反向路徑檢查過濾的問題，提出了與本發(fā)明有關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)二，其基本思想為在MN-＞PAR之間建立一條隧道，使MN到CN/HA的數(shù)據(jù)流量的路徑轉(zhuǎn)為如圖4所示的MN-＞NAR-＞PAR-＞CN/HA。此時，MN發(fā)出到CN/HA的信息，有兩層IP報文頭，第一層用于保證信息從MN到PAR，不會被反向路徑檢查過濾掉，源地址是NCoA，目的地址是PAR，第二層源地址是MN的PCoA地址，目的地址是CN/HA地址，當(dāng)信息利用第一層IP報文頭從MN到達(dá)PAR后，PAR將第一層報文頭去掉，利用第二層報文頭轉(zhuǎn)發(fā)信息到CN/HA。
由現(xiàn)有技術(shù)二的技術(shù)方案可以看出，其雖然能夠解決現(xiàn)有技術(shù)一中由于MN發(fā)送到CN/HA中的數(shù)據(jù)流的源地址是PCoA時，會被NAR網(wǎng)絡(luò)的反向路徑檢查過濾的問題，但是，其存在如下缺陷1、由于多增加一層數(shù)據(jù)報文頭，因此會占用網(wǎng)絡(luò)的帶寬，使網(wǎng)絡(luò)變得更加擁塞。
2、MN和PAR需要支持隧道處理，因而會降低轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報文的效率，進(jìn)而降低系統(tǒng)的處理速度。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種提高快速切換業(yè)務(wù)可靠性的方法，通過本發(fā)明，避免了當(dāng)MN移動到NAR網(wǎng)絡(luò)，使用PCoA地址發(fā)送流量時，由于網(wǎng)絡(luò)使用反向路徑檢查，導(dǎo)致流量會被NAR網(wǎng)絡(luò)中的路由器屏蔽掉，進(jìn)而導(dǎo)致流量中斷的問題；而且，通過本發(fā)明，當(dāng)MN在NAR網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的流量給CN/HA時，源地址可以直接采用NCoA，而無需考慮流量會因?yàn)樵吹刂繁籒AR過濾的問題而采用其他復(fù)雜的技術(shù)，從而避免了現(xiàn)有技術(shù)二由于多增加一層數(shù)據(jù)報文頭，需要MN和PAR支持隧道處理，而導(dǎo)致系統(tǒng)處理速度慢、網(wǎng)絡(luò)變得更加擁塞等一系列問題。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明提供的一種提高快速切換業(yè)務(wù)可靠性的方法，包括A、當(dāng)移動節(jié)點(diǎn)MN連接到發(fā)生移動前網(wǎng)絡(luò)PAR時，所述MN在綁定更新前，將得到的即將移動到新網(wǎng)絡(luò)NAR時的轉(zhuǎn)交地址NCoA，預(yù)綁定到通信伙伴CN/家鄉(xiāng)代理HA上；B、當(dāng)所述MN轉(zhuǎn)到所述網(wǎng)絡(luò)NAR時，且完成正式綁定更新之前，使用所述NCoA地址與CN/HA交互信息。
其中，在所述步驟A之前包括A0、MN在移動前網(wǎng)絡(luò)中時，通過與所述PAR進(jìn)行信息交互生成NCoA。
其中，所述步驟A0具體包括A01、MN在PAR網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送鄰居發(fā)現(xiàn)ND消息的同時，發(fā)送代理公告的路由器請求消息給PAR，請求接入點(diǎn)AP信息和網(wǎng)絡(luò)信息；A02、PAR回送代理路由器公告應(yīng)答消息，消息中包含相臨網(wǎng)絡(luò)路由器NAR和AP的信息；A03、MN接收所述應(yīng)答消息，如果返回的AP信息為空，則MN確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)不支持快速切換并終止快速切換過程；如果不為空，則MN生成NCoA。
其中，所述步驟A具體包括A1、當(dāng)所述MN得到NCoA后，發(fā)送預(yù)綁定Prep-BU消息給CN/HA//HA，消息中包含所述MN得到的預(yù)轉(zhuǎn)交地址NCoA；A2、所述CN/HA根據(jù)接收到的消息獲取所述MN的NCoA后，建立所述預(yù)轉(zhuǎn)交地址與MN的家鄉(xiāng)地址的預(yù)綁定關(guān)系，并將其記錄到綁定緩存中，然后回送預(yù)綁定確認(rèn)Prep-BA消息給所述MN，并結(jié)束預(yù)綁定過程。
其中，步驟A1中所述預(yù)綁定Prep-BU消息還包括生存時間，用于設(shè)定從CN/HA接收到MN發(fā)送的第一個數(shù)據(jù)流開始計算所述預(yù)轉(zhuǎn)交地址NCoA的生效時間。
其中，所述步驟B具體包括B1、當(dāng)所述MN需要移動到NAR時，通過所述MN與PAR間的信息交互，PAR重定向MN發(fā)送的流量到NAR；B2、當(dāng)MN移動到NAR網(wǎng)絡(luò)時，發(fā)送快速鄰居通告消息到NAR，宣布附著到NAR，與NAR確認(rèn)NCoA地址；B3、MN采用已經(jīng)預(yù)綁定到CN/HA的NCoA地址和CN/HA進(jìn)行信息交互；B4、MN通過RFC3775規(guī)定的綁定更新過程，在CN/HA建立MN的家鄉(xiāng)地址與所述NCoA地址的綁定關(guān)系，并由CN/HA將其記錄到綁定緩存中；B5、基于所述MN的家鄉(xiāng)地址與所述NCoA地址的綁定關(guān)系實(shí)現(xiàn)CN/HA與MN間的信息交互。
其中，在所述步驟B1與步驟B2之間包括當(dāng)MN移出PAR網(wǎng)絡(luò)時，中斷與PAR聯(lián)系。
其中，所述步驟B1具體包括B11、當(dāng)所述MN需要移動到NAR時，MN發(fā)送快速綁定更新FBU消息給PAR，要求PAR將給MN的流量定向給NAR，所述FBU消息中包含所述NCoA信息；B12、PAR收到所述FBU消息后，將所述NCoA與PCoA綁定，并記錄到PAR的緩存中；B13、當(dāng)PAR接收到MN發(fā)送的流量時，基于所述綁定的NCoA和PCoA的關(guān)系，重定向MN發(fā)送的流量到NAR。
其中，所述步驟B12與所述步驟B13間還包括B14、PAR通過其與NAR間的信息交互驗(yàn)證所述NCoA的合法性；B15、當(dāng)驗(yàn)證通過后，所述PAR給MN和NAR回復(fù)快速綁定應(yīng)答FBAck報文。
其中，所述步驟B14具體包括
B141、PAR發(fā)送移交初始化HI消息到NAR，請求NAR驗(yàn)證所述NCoA是否合法；B142、當(dāng)所述NAR收到所述HI消息，確認(rèn)所述NCoA合法后，回復(fù)移交確認(rèn)Hack給PAR。
其中，所述步驟B3具體包括B31、MN發(fā)送數(shù)據(jù)流給CN/HA，所述數(shù)據(jù)流的源地址為轉(zhuǎn)交地址NCoA；B32、所述CN/HA接收所述數(shù)據(jù)流，并根據(jù)其緩存中記錄的轉(zhuǎn)交地址NCoA驗(yàn)證所述NCoA合法后，根據(jù)所述緩存中記錄的MN的家鄉(xiāng)地址與所述預(yù)轉(zhuǎn)交地址NCoA的綁定關(guān)系，用MN的家鄉(xiāng)地址替換所述預(yù)轉(zhuǎn)交地址NCoA；B33、根據(jù)所述替換后的家鄉(xiāng)地址將所述數(shù)據(jù)流上傳給應(yīng)用層進(jìn)行處理。
其中，所述步驟B32具體包括B321、當(dāng)所述CN/HA接收到所述MN發(fā)送的第一個數(shù)據(jù)流時，開始計時，當(dāng)時間到達(dá)所述設(shè)置的生存時間時，停止使用所述NCoA接收所述MN發(fā)送的數(shù)據(jù)流；否則，執(zhí)行步驟B322；B322、所述CN/HA根據(jù)其緩存中記錄的預(yù)轉(zhuǎn)交地址NCoA驗(yàn)證所述數(shù)據(jù)流中攜帶的NCoA合法后，根據(jù)所述緩存中記錄的MN的家鄉(xiāng)地址與所述預(yù)轉(zhuǎn)交地址NCoA的綁定關(guān)系，用MN的家鄉(xiāng)地址替換所述預(yù)轉(zhuǎn)交地址NCoA。
其中，所述步驟B5具體包括B51、MN發(fā)送數(shù)據(jù)流給遠(yuǎn)端的CN/HA，其源地址為NCoA地址；B52、所述CN/HA接收所述MN數(shù)據(jù)流后，根據(jù)所述NCoA地址返回相應(yīng)的信息給MN，目的地址為NCoA地址，MN的家鄉(xiāng)地址包含在RFC3775規(guī)定的消息特定位置。
B53、所述MN接收所述CN/HA發(fā)送的消息后，根據(jù)綁定緩存中記錄的所述NCoA地址與家鄉(xiāng)地址的綁定關(guān)系，將所述NCoA地址轉(zhuǎn)換為家鄉(xiāng)地址，并根據(jù)所述家鄉(xiāng)地址將接收到的數(shù)據(jù)流上傳給應(yīng)用層，完成數(shù)據(jù)流的接收處理。
由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明中，在IPv6網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)移動節(jié)點(diǎn)MN連接到發(fā)生移動前網(wǎng)絡(luò)PAR時，MN將得到的即將移動到新網(wǎng)絡(luò)NAR時的轉(zhuǎn)交地址NCoA，在綁定更新前預(yù)綁定到通信伙伴CN/家鄉(xiāng)代理HA；當(dāng)MN轉(zhuǎn)到所述網(wǎng)絡(luò)NAR時，且完成正式綁定更新之前，使用所述NCoA地址與CN/HA交互信息。通過本發(fā)明，當(dāng)MN移動到NAR網(wǎng)絡(luò)，使用已經(jīng)生成的NCoA地址發(fā)送流量給CN/HA，從而能夠避免當(dāng)網(wǎng)絡(luò)使用反向路徑檢查時，MN采用PCoA作為源地址發(fā)送的流量被NAR網(wǎng)絡(luò)中的路由器屏蔽掉的問題，進(jìn)而避免了流量中斷的發(fā)生；通過本發(fā)明，當(dāng)MN在NAR網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的流量給CN/HA時，源地址可以直接采用NCoA，而無需考慮流量會因?yàn)樵吹刂繁籒AR過濾的問題而采用其他復(fù)雜的技術(shù)，從而避免了網(wǎng)絡(luò)擁塞，加快了系統(tǒng)的處理速度。


圖1為Mobile IPv6技術(shù)的基本原理示意圖；圖2為MN從一個外地網(wǎng)絡(luò)移動到另一個外地網(wǎng)絡(luò)時的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)一中實(shí)現(xiàn)MN在外地網(wǎng)絡(luò)上移動時的綁定過程的時序圖；圖4為現(xiàn)有技術(shù)一中實(shí)現(xiàn)MN在外地網(wǎng)絡(luò)上移動時的綁定過程后，CN/HA到MN的數(shù)據(jù)流傳輸路徑示意圖；圖5為現(xiàn)有技術(shù)一中實(shí)現(xiàn)MN在外地網(wǎng)絡(luò)上移動時的綁定過程后，MN到CN/HA的數(shù)據(jù)流傳輸路徑示意圖；圖6為本發(fā)明提供的實(shí)施例的時序圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供一種提高快速切換業(yè)務(wù)可靠性的方法，其核心是在IPv6網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)移動節(jié)點(diǎn)MN連接到發(fā)生移動前網(wǎng)絡(luò)PAR時，MN將得到的即將移動到新網(wǎng)絡(luò)NAR時的轉(zhuǎn)交地址NCoA，在綁定更新前預(yù)綁定到通信伙伴CN/家鄉(xiāng)代理HA；當(dāng)MN轉(zhuǎn)到所述網(wǎng)絡(luò)NAR時，且完成正式綁定更新之前，使用所述NCoA地址與CN/HA交互信息。
本發(fā)明提供的實(shí)施例，如圖5所示，包括步驟101、MN在PAR網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送鄰居發(fā)現(xiàn)ND消息的同時，發(fā)送PtSoIPr(代理公告的路由器請求)消息給PAR，請求AP(接入點(diǎn))和網(wǎng)絡(luò)信息。
步驟102、PAR回送RtSoIPr(代理路由器公告)應(yīng)答消息，消息中包含相臨網(wǎng)絡(luò)的信息，即包括相臨網(wǎng)絡(luò)路由器NAR和AP的信息。
步驟103、MN接收所述應(yīng)答消息，如果返回的AP信息為空，則MN確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)不支持快速切換并終止快速切換過程；如果不為空，則MN生成NCoA。
步驟104、當(dāng)所述MN得到NCoA后，發(fā)送預(yù)綁定Prep-BU消息給CN/HA，消息中包含所述MN得到的預(yù)轉(zhuǎn)交地址NCoA，以及生存周期，用于設(shè)定從CN/HA接收到MN發(fā)送的第一個數(shù)據(jù)流開始計算所述預(yù)轉(zhuǎn)交地址NCoA的生效時間。
本發(fā)明在RFC4068快速切換的基礎(chǔ)上，通過MN發(fā)送給CN/HA的預(yù)綁定消息，實(shí)現(xiàn)在移動IPv6的交互消息中增加預(yù)綁定功能，所述預(yù)綁定消息基于現(xiàn)有技術(shù)中描述的BU消息格式進(jìn)行修改，其格式如下+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| Sequence#|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|A|H|L|K|P| Reserved | Lifetime |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| |. Mobility options.
| |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+其中，Sequence#綁定更新消息序列號，和BAK消息的序列號要匹配上。
AAcknowledge，通過設(shè)置A標(biāo)志位確定MN是否需要BU的確認(rèn)。
HHome Registration，通過設(shè)置H標(biāo)志這個消息是否被HA處理。
LLink-Local Address Compatibility。
KKey Management Mobility Capability，表示消息發(fā)送給HA時候有效。
PPrep-Binging Update，P被設(shè)置后，表示MN移動到NAR后，沒有完成正式的綁定更新前，MN使用NCoA發(fā)送數(shù)據(jù)流給CN/HA，是合法和可以被接收的。
Reserved保留。
LifetimeP被設(shè)置后，Lifetime不能超過一定的時間。
Mobility Options移動選項。
由上述修改后的BU消息格式可以看出，本發(fā)明在保留字段增加了P字段，所述P(Prep-Binging Update)字段，表示MN移動到NAR后，沒有完成正式的綁定更新前，MN使用NCoA發(fā)送數(shù)據(jù)流給CN/HA，是合法和可以被接收的。P被設(shè)置后，Lifetime(生存時間)不能超過一定的時間。其用來設(shè)置預(yù)轉(zhuǎn)交地址的生效時間，也就是說，預(yù)轉(zhuǎn)交地址在Lifetime規(guī)定的時間段內(nèi)生效，超過Lifetime規(guī)定的時間，則CN/HA必須停止利用所述預(yù)轉(zhuǎn)交地址接收MN發(fā)送的數(shù)據(jù)流。
步驟105、所述CN/HA根據(jù)接收到的消息獲取所述MN的預(yù)轉(zhuǎn)交地址NCoA后，建立所述預(yù)轉(zhuǎn)交地址與MN的家鄉(xiāng)地址的預(yù)綁定關(guān)系，并將其記錄到其綁定緩存中，然后回送Prep-BA(預(yù)綁定確認(rèn))消息給所述MN，并結(jié)束預(yù)綁定過程。
當(dāng)所述MN需要移動到NAR時，通過所述MN與PAR間的信息交互，重定向MN發(fā)送的流量到NAR。具體包括步驟106、當(dāng)所述MN需要移動到NAR時，MN發(fā)送FBU(快速綁定更新)消息給PAR，要求PAR將給MN的流量定向給NAR，所述FBU消息中包含所述NCoA信息；步驟107、PAR收到所述FBU消息后，將所述NCoA與PCoA綁定，并記錄到PAR的緩存中；步驟108、當(dāng)PAR接收到MN發(fā)送的流量時，基于所述綁定的NCoA和PCoA的關(guān)系，重定向MN發(fā)送的流量到NAR。
經(jīng)過上述步驟后，還需要PAR通過其與NAR間的信息交互驗(yàn)證所述NCoA的合法性。具體包括步驟108、PAR發(fā)送HI(移交初始化)消息到NAR，請求NAR驗(yàn)證所述NCoA是否合法；步驟109、當(dāng)所述NAR收到所述HI消息，確認(rèn)所述NCoA合法后，回復(fù)HAck給PAR。
步驟110、當(dāng)驗(yàn)證通過后，所述PAR給MN和NAR回復(fù)FBAck(快速綁定應(yīng)答)報文。
步驟111、當(dāng)MN移動出PAR網(wǎng)絡(luò)時，中斷與PAR聯(lián)系。
步驟112、當(dāng)MN移動到NAR網(wǎng)絡(luò)時，發(fā)送FNA消息到NAR，宣布附著到NAR，與NAR確認(rèn)NCoA地址。
步驟113、MN采用已經(jīng)預(yù)綁定到CN/HA的NCoA地址和CN/HA進(jìn)行信息交互。具體包括步驟一、MN發(fā)送數(shù)據(jù)流給CN/HA，所述數(shù)據(jù)流的源地址為預(yù)轉(zhuǎn)交地址NCoA；步驟二、當(dāng)所述CN/HA接收到所述MN發(fā)送的第一個數(shù)據(jù)流時，開始計時，當(dāng)時間到達(dá)所述設(shè)置的生存時間時，停止使用所述NCoA接收所述MN發(fā)送的數(shù)據(jù)流；否則，執(zhí)行步驟三。
步驟三、所述CN/HA根據(jù)其緩存中記錄的預(yù)轉(zhuǎn)交地址NCoA驗(yàn)證所述數(shù)據(jù)流中攜帶的NCoA合法后，根據(jù)所述緩存中記錄的MN的家鄉(xiāng)地址與所述預(yù)轉(zhuǎn)交地址NCoA的綁定關(guān)系，用MN的家鄉(xiāng)地址替換所述預(yù)轉(zhuǎn)交地址NCoA。
步驟四、根據(jù)所述替換后的家鄉(xiāng)地址將所述數(shù)據(jù)流上傳給應(yīng)用層進(jìn)行處理。
因?yàn)樵陬A(yù)綁定消息中設(shè)置了Lifetime(生存周期)，用于設(shè)定從CN/HA接收到MN發(fā)送的第一個數(shù)據(jù)流開始計算所述預(yù)轉(zhuǎn)交地址NCoA的生效時間，所以預(yù)轉(zhuǎn)交地址NCoA可以在Lifetime規(guī)定的時間短內(nèi)生效，超過Lifetime規(guī)定的時間，則CN/HA必須停止接收。
步驟114、通過RFC3775規(guī)定的綁定更新過程，建立MN的家鄉(xiāng)地址與主轉(zhuǎn)交地址NCoA地址的正式的綁定關(guān)系，并將其記錄到綁定緩存中。
當(dāng)執(zhí)行到步驟114時，在CN/HA中可以有MN的多個轉(zhuǎn)交地址，但當(dāng)CN/HA與MN間進(jìn)行信息交互時，只能有一個主轉(zhuǎn)交地址和一個預(yù)轉(zhuǎn)交地址生效。
經(jīng)過上述步驟后，本發(fā)明能夠基于所述MN的家鄉(xiāng)地址與所述NCoA地址的正式的綁定關(guān)系實(shí)現(xiàn)CN/HA與MN間的信息交互。具體實(shí)施過程包括步驟115、MN發(fā)送數(shù)據(jù)流給遠(yuǎn)端的CN/HA，其源地址為NCoA地址；步驟116、所述CN/HA接收所述MN數(shù)據(jù)流后，根據(jù)所述NCoA地址返回相應(yīng)的信息給MN，第一目的地址為NCoA地址，第二目的地址為MN的家鄉(xiāng)地址。
步驟117、所述MN接收所述CN/HA發(fā)送的消息后，根據(jù)綁定緩存中記錄的所述NCoA地址與家鄉(xiāng)地址的綁定關(guān)系，將所述NCoA地址轉(zhuǎn)換為家鄉(xiāng)地址，并根據(jù)所述家鄉(xiāng)地址將接收到的數(shù)據(jù)流上傳給應(yīng)用層，完成數(shù)據(jù)報文的接收處理。
由上述本發(fā)明的具體實(shí)施方案可以看出，本發(fā)明在MN還在PAR網(wǎng)絡(luò)時，將已經(jīng)生成的NCoA預(yù)綁定給CN/HA，CN/HA中MN可以有多個轉(zhuǎn)交地址，但只能有一個主轉(zhuǎn)交地址和一個預(yù)轉(zhuǎn)交地址生效，一旦MN移動到NAR網(wǎng)絡(luò)，還沒有完成綁定更新的期間，CN/HA允許MN使用NCoA發(fā)送數(shù)據(jù)流，這樣就避免了NAR啟動反向路徑檢查的將MN數(shù)據(jù)流濾掉問題。為了保證安全，這種預(yù)綁定的CoA地址，只能使用很短的時間，最多不超過10秒，具體的秒數(shù)由MN通過預(yù)綁定消息與CN/HA協(xié)商完成，當(dāng)MN使用NCoA和CN/HA通訊超過規(guī)定的秒數(shù)，且還沒有完成綁定更新時，CN/HA將停止接收源地址為NCoA的數(shù)據(jù)流。
通過本發(fā)明，當(dāng)MN移動到NAR網(wǎng)絡(luò)，使用已經(jīng)生成的NCoA地址發(fā)送流量給CN/HA，從而能夠避免當(dāng)網(wǎng)絡(luò)使用反向路徑檢查時，MN使用PCoA發(fā)送的流量被NAR網(wǎng)絡(luò)中的路由器屏蔽掉的問題，進(jìn)而避免了流量中斷的發(fā)生；通過本發(fā)明，當(dāng)MN在NAR網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的流量給CN/HA時，源地址可以直接采用NCoA，而無需考慮流量會因?yàn)樵吹刂繁籒AR過濾的問題而采用其他復(fù)雜的技術(shù)，從而避免了網(wǎng)絡(luò)擁塞，加快了系統(tǒng)的處理速度。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種提高快速切換業(yè)務(wù)可靠性的方法，其特征在于，包括A、當(dāng)移動節(jié)點(diǎn)MN連接到發(fā)生移動前網(wǎng)絡(luò)PAR時，所述MN在綁定更新前，將得到的即將移動到新網(wǎng)絡(luò)NAR時的轉(zhuǎn)交地址NCoA，預(yù)綁定到通信伙伴CN/家鄉(xiāng)代理HA上；B、當(dāng)所述MN轉(zhuǎn)到所述網(wǎng)絡(luò)NAR時，且完成正式綁定更新之前，使用所述NCoA地址與CN/HA交互信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟A之前包括A0、MN在移動前網(wǎng)絡(luò)中時，通過與所述PAR進(jìn)行信息交互生成NCoA。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟A0具體包括A01、MN在PAR網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送鄰居發(fā)現(xiàn)ND消息的同時，發(fā)送代理公告的路由器請求消息給PAR，請求接入點(diǎn)AP信息和網(wǎng)絡(luò)信息；A02、PAR回送代理路由器公告應(yīng)答消息，消息中包含相臨網(wǎng)絡(luò)路由器NAR和AP的信息；A03、MN接收所述應(yīng)答消息，如果返回的AP信息為空，則MN確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)不支持快速切換并終止快速切換過程；如果不為空，則MN生成NCoA。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述步驟A具體包括A1、當(dāng)所述MN得到NCoA后，發(fā)送預(yù)綁定消息給CN/HA，消息中包含所述MN得到的轉(zhuǎn)交地址NCoA；A2、所述CN/HA根據(jù)接收到的消息獲取所述MN的NCoA后，建立所述轉(zhuǎn)交地址與MN的家鄉(xiāng)地址的預(yù)綁定關(guān)系，并將其記錄到綁定緩存中，然后回送預(yù)綁定確認(rèn)消息給所述MN，并結(jié)束預(yù)綁定過程。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟A1中所述預(yù)綁定消息還包括生存時間，用于設(shè)定從CN/HA接收到MN發(fā)送的第一個數(shù)據(jù)流開始計算所述轉(zhuǎn)交地址NCoA的生效時間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟B具體包括B1、當(dāng)所述MN需要移動到NAR時，通過所述MN與PAR間的信息交互，PAR重定向MN發(fā)送的流量到NAR；B2、當(dāng)MN移動到NAR網(wǎng)絡(luò)時，發(fā)送快速鄰居通告消息到NAR，宣布附著到NAR，與NAR確認(rèn)NCoA地址；B3、MN采用已經(jīng)預(yù)綁定到CN/HA的NCoA地址和CN/HA進(jìn)行信息交互；B4、MN通過RFC3775規(guī)定的綁定更新過程，在CN/HA建立MN的家鄉(xiāng)地址與所述NCoA地址的綁定關(guān)系，并由CN/HA將其記錄到綁定緩存中；B5、基于所述MN的家鄉(xiāng)地址與所述NCoA地址的綁定關(guān)系實(shí)現(xiàn)CN/HA與MN間的信息交互。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在所述步驟B1與步驟B2之間包括當(dāng)MN移出PAR網(wǎng)絡(luò)時，中斷與PAR聯(lián)系。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟B1具體包括B11、當(dāng)所述MN需要移動到NAR時，MN發(fā)送快速綁定更新FBU消息給PAR，要求PAR將給MN的流量定向給NAR，所述FBU消息中包含所述NCoA信息；B12、PAR收到所述FBU消息后，將所述NCoA與PCoA綁定，并記錄到PAR的緩存中；B13、當(dāng)PAR接收到MN發(fā)送的流量時，基于所述綁定的NCoA和PCoA的關(guān)系，重定向MN發(fā)送的流量到NAR。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述步驟B12與所述步驟B13間還包括B14、PAR通過其與NAR間的信息交互驗(yàn)證所述NCoA的合法性；B15、當(dāng)驗(yàn)證通過后，所述PAR給MN和NAR回復(fù)快速綁定應(yīng)答FBAck報文。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述步驟B14具體包括B141、PAR發(fā)送移交初始化HI消息到NAR，請求NAR驗(yàn)證所述NCoA是否合法；B142、當(dāng)所述NAR收到所述HI消息，確認(rèn)所述NCoA合法后，回復(fù)移交確認(rèn)Hack給PAR。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟B3具體包括B31、MN發(fā)送數(shù)據(jù)流給CN/HA，所述數(shù)據(jù)流的源地址為預(yù)轉(zhuǎn)交地址NCoA；B32、所述CN/HA接收所述數(shù)據(jù)流，并根據(jù)其緩存中記錄的預(yù)轉(zhuǎn)交地址NCoA驗(yàn)證所述NCoA合法后，根據(jù)所述緩存中記錄的MN的家鄉(xiāng)地址與所述預(yù)轉(zhuǎn)交地址NCoA的綁定關(guān)系，用MN的家鄉(xiāng)地址替換所述預(yù)轉(zhuǎn)交地址NCoA；B33、根據(jù)所述替換后的家鄉(xiāng)地址將所述數(shù)據(jù)流上傳給應(yīng)用層進(jìn)行處理。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟B32具體包括B321、當(dāng)所述CN/HA接收到所述MN發(fā)送的第一個數(shù)據(jù)流時，開始計時，當(dāng)時間到達(dá)所述設(shè)置的生存時間時，停止使用所述NCoA接收所述MN發(fā)送的數(shù)據(jù)流；否則，執(zhí)行步驟B322；B322、所述CN/HA根據(jù)其緩存中記錄的預(yù)轉(zhuǎn)交地址NCoA驗(yàn)證所述數(shù)據(jù)流中攜帶的NCoA合法后，根據(jù)所述緩存中記錄的MN的家鄉(xiāng)地址與所述預(yù)轉(zhuǎn)交地址NCoA的綁定關(guān)系，用MN的家鄉(xiāng)地址替換所述預(yù)轉(zhuǎn)交地址NCoA。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述步驟B5具體包括B51、MN發(fā)送數(shù)據(jù)流給遠(yuǎn)端的CN/HA，其源地址為NCoA地址；B52、所述CN/HA接收所述MN數(shù)據(jù)流后，根據(jù)所述NCoA地址返回相應(yīng)的信息給MN，目的地址為NCoA地址，MN的家鄉(xiāng)地址包含在RFC3775規(guī)定的消息特定位置。B53、所述MN接收所述CN/HA發(fā)送的消息后，根據(jù)綁定緩存中記錄的所述NCoA地址與家鄉(xiāng)地址的綁定關(guān)系，將所述NCoA地址轉(zhuǎn)換為家鄉(xiāng)地址，并根據(jù)所述家鄉(xiāng)地址將接收到的數(shù)據(jù)流上傳給應(yīng)用層，完成數(shù)據(jù)流的接收處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種提高快速切換業(yè)務(wù)可靠性的方法，其核心是在IPv6網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)移動節(jié)點(diǎn)MN連接到發(fā)生移動前網(wǎng)絡(luò)PAR時，MN將得到的即將移動到新網(wǎng)絡(luò)NAR時的轉(zhuǎn)交地址NCoA，在綁定更新前預(yù)綁定到通信伙伴CN/家鄉(xiāng)代理HA；當(dāng)MN轉(zhuǎn)到所述網(wǎng)絡(luò)NAR時，且完成正式綁定更新之前，使用所述NCoA地址與CN/HA交互信息。通過本發(fā)明，當(dāng)MN移動到NAR網(wǎng)絡(luò)且完成正式綁定更新之前，使用已經(jīng)生成的NCoA地址發(fā)送流量給CN/HA，從而能夠避免網(wǎng)絡(luò)使用反向路徑檢查時，由于MN采用在網(wǎng)絡(luò)PAR時的轉(zhuǎn)交地址PCoA作為源地址發(fā)送流量被NAR網(wǎng)絡(luò)的路由器屏蔽掉的問題，進(jìn)而避免流量中斷的發(fā)生。
文檔編號H04L29/06GK1929680SQ20051009974
公開日2007年3月14日 申請日期2005年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月5日
發(fā)明者陳洪飛, 張健 申請人:華為技術(shù)有限公司