專利名稱：檢測(cè)IPv6無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)連接的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于提供有關(guān)IPv6無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)(IPv6無(wú)線電接入網(wǎng)絡(luò))的網(wǎng)絡(luò)附接檢測(cè)(網(wǎng)絡(luò)連接檢測(cè))的技術(shù)。
背景技術(shù)：
今天，移動(dòng)計(jì)算正變得受歡迎。越來(lái)越多的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)(MN)通過(guò)諸如無(wú)線LAN、藍(lán)牙、GPRS(通用分組無(wú)線系統(tǒng))、UWB(超寬頻帶)等的無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)獲得因特網(wǎng)接入。無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)通常包括一個(gè)或多個(gè)接入路由器(AR)和幾個(gè)接入點(diǎn)AP。接入點(diǎn)是在無(wú)線鏈路上延伸有線網(wǎng)絡(luò)中的L2鏈路的L2實(shí)體。作為因特網(wǎng)的無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)，接入路由器對(duì)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送IP分組。一個(gè)AR被連接到一個(gè)或多個(gè)AP。
網(wǎng)絡(luò)附接在建立(或重建)在節(jié)點(diǎn)和其接入網(wǎng)絡(luò)之間的L2鏈路時(shí)發(fā)生。例如，膝上型計(jì)算機(jī)由于移動(dòng)而返回到無(wú)線小區(qū)的覆蓋區(qū)。因?yàn)锳P提供的無(wú)線覆蓋區(qū)受到限制，MN不得不在移動(dòng)的同時(shí)改變它的從一個(gè)AP到另一個(gè)AP的附接點(diǎn)。當(dāng)正在會(huì)話的MN立即改變AP或MN在附接到新的AP時(shí)有緊要數(shù)據(jù)發(fā)出時(shí)，尤其希望有快速的網(wǎng)絡(luò)接入檢測(cè)。
兩個(gè)IETF(Internet Engineering Task Force，因特網(wǎng)工程任務(wù)組)規(guī)范(下面的非專利文件1和2)描述了MN如何通過(guò)IPv6地址的自動(dòng)配置從接入網(wǎng)絡(luò)和前綴發(fā)現(xiàn)(prefix discovery)中獲得網(wǎng)絡(luò)接入。
“Neighbor Discovery for IP version 6(IPv6)”，IETF RFC2461，Dec 1998. “IPv6 Stateless Address Configuration”，IETF RFC 2462，Dec 1998.
然而，在正常的IP地址(IPv6地址)自動(dòng)配置過(guò)程(即繼等待路由器通告(RA)之后的備份(duplicate)地址檢測(cè)(DAD))中花費(fèi)的等待時(shí)間，對(duì)正在會(huì)話的服務(wù)連續(xù)性來(lái)說(shuō)是令人不愉快的，并且不得不在每次AP變化時(shí)執(zhí)行自動(dòng)配置過(guò)程。盡管非專利文件2提到對(duì)RA的等待可以與DAD并行地進(jìn)行，但是在路由器發(fā)現(xiàn)和前綴發(fā)現(xiàn)中使用的路由器請(qǐng)求(RS)和RA消息不得不用多播方式發(fā)送。這是因?yàn)橐苿?dòng)節(jié)點(diǎn)不知道什么單播地址以及什么缺省AR在DAD完成之前可使用。過(guò)多的多播業(yè)務(wù)尤其在反映頻帶稀缺和高損失速率的無(wú)線鏈路中是不希望的。
事實(shí)上，AP變化不等同于子網(wǎng)變化。更多的是，MN常常依然停留在相同的子網(wǎng)中，因此它可以繼續(xù)使用它的當(dāng)前IPv6地址和缺省AP。因此，某些地址配置過(guò)程是多余的，并且可以跳過(guò)或縮短。同樣地，MN可以頻繁地在兩個(gè)子網(wǎng)移動(dòng)。因此，重要的是，MN檢測(cè)附接的子網(wǎng)是否是新的或已經(jīng)被訪問(wèn)過(guò)，目前或先前的地址配置在什么地方仍然有效。
一旦L2鏈路在MN和AP之間建立，則AP的標(biāo)識(shí)(APID)常常對(duì)L2的鏈接提示中的MN是可視的。該信息在幫助MN有效地檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)附接(DNA)、尤其是在推測(cè)子網(wǎng)變化方面是有用的。為了確定地址配置的可復(fù)用性，通常認(rèn)為要求缺省路由器的可達(dá)性測(cè)試和IP地址的有效性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種對(duì)IPv6無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)用較少的信令提供快速網(wǎng)絡(luò)附接檢測(cè)的方法和系統(tǒng)。如果可能，則MN可以使用該方法或系統(tǒng)在AP變化之后立即重復(fù)使用其當(dāng)前或先前的IP地址配置。該方法包括兩個(gè)過(guò)程，即APID發(fā)現(xiàn)和散布，可重復(fù)使用地推測(cè)和確認(rèn)。
MN發(fā)現(xiàn)在附接到AP時(shí)任何新的APID，并且利用多播RS將其報(bào)告給在鏈路上的AR。AR反過(guò)來(lái)散布所有的其鏈路上的AP的標(biāo)識(shí)符(APID列表)。MN在移動(dòng)的同時(shí)，在APID高速緩存中存儲(chǔ)由其先前的缺省AR(PreDefAr)和當(dāng)前缺省的AR(CurDefAR)散布的APID。CurDefAR被定義為在AP變化(這次的AP變化)之前由MN使用的缺省的AR。PreDefAR被定義為在最近的變化(上次的AP變化)之前由MN使用的缺省的AR。術(shù)語(yǔ)“當(dāng)前”意味著在此次AP變化之前，而當(dāng)前子網(wǎng)或當(dāng)前地址配置意味著在此次的AP變化之前使用的子網(wǎng)或地址配置。術(shù)語(yǔ)“先前”意味著在上次的AP變化之前，而先前的子網(wǎng)或先前的地址配置意味著在上次的AP變化之前使用的子網(wǎng)或地址配置。
當(dāng)最新建立的鏈路的APID在其APID高速緩存中被發(fā)現(xiàn)時(shí)，MN推測(cè)它依然在當(dāng)前子網(wǎng)或退回到其先前的子網(wǎng)。接著利用其PreDefAR或CurDefAR啟動(dòng)可達(dá)性測(cè)試，同時(shí)如果必要的話，啟動(dòng)最優(yōu)的DAD(參見(jiàn)draft-moore-ipv6-optimistic-dad-03.txt in IETF)，以確認(rèn)現(xiàn)存的地址配置的可重復(fù)使用性。如果確認(rèn)，則由MN使用地址配置立即獲得因特網(wǎng)連接性，而不需要采集新的地址配置。
本發(fā)明的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是DAD和可達(dá)性測(cè)試以及獲得最近的前綴和其他的配置參數(shù)被并行地完成，而所涉及的RS/RA消息在單播中而不是多播中被發(fā)送。這是因?yàn)楸蛔R(shí)別的APID提供了帶有校正的MN，以便使用現(xiàn)存的單播地址僅僅與其PreDefAR/CurDefAR交換RS/RA。而且，當(dāng)?shù)刂穫浞莸目赡苄孕∮趶膩?lái)沒(méi)有訪問(wèn)的子網(wǎng)時(shí)，在最優(yōu)的DAD中使用更小的RetransTimer。結(jié)果，加速了網(wǎng)絡(luò)附接檢測(cè)。
簡(jiǎn)要地說(shuō)，MN在它們后繼的訪問(wèn)期間試圖識(shí)別它們時(shí)，會(huì)收集在AP的首次訪問(wèn)期間的附接點(diǎn)信息。APID信息利用加速過(guò)程和減少信令量證明網(wǎng)絡(luò)附接檢測(cè)的最優(yōu)化的正確。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供了一種構(gòu)思模式，用于APID高速緩存和APID列表如何被組織、更新和消除以便實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)保存。
本發(fā)明能夠在MN變化了無(wú)線鏈接之后盡可能快地檢測(cè)MN是否仍連接到相同的子網(wǎng)或連接到不同的子網(wǎng)，并且按照鏈接變化的行為，利用有關(guān)當(dāng)前使用的子網(wǎng)連接或先前使用的子網(wǎng)的信息。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)于IPv6無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)接入檢測(cè)的快速處理，并減少了信令量。


圖1A是示出本發(fā)明的實(shí)施例中的單個(gè)鏈路無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)和多個(gè)鏈路無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)以及在這些網(wǎng)絡(luò)組成中的MN的可能移動(dòng)的布局，以及示出在相同的鏈路上APl和AP2所處位置的圖。
圖lB是示出本發(fā)明的實(shí)施例中的單個(gè)鏈路無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)和多個(gè)鏈路無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)以及在這些網(wǎng)絡(luò)組成中的MN的可能移動(dòng)的布局，以及示出在分開(kāi)的鏈路上AP3和AP4所處位置的圖。
圖2是示出在本發(fā)明的實(shí)施例中用于兩個(gè)移動(dòng)(“移動(dòng)1”和“移動(dòng)5”)的APID發(fā)現(xiàn)和散布(dissemination)過(guò)程的信令圖；圖3是示出在本發(fā)明的實(shí)施例中用于兩個(gè)移動(dòng)(“移動(dòng)4”和“移動(dòng)7”)的APID發(fā)現(xiàn)和散布(dissemination)過(guò)程的信令圖；
圖4是示出在本發(fā)明的實(shí)施例中用于從DNA方法獲益的三個(gè)其它移動(dòng)(“移動(dòng)2”、“移動(dòng)3”和“移動(dòng)6”)的可達(dá)性(reachability)測(cè)試和可復(fù)用性(reusability)確定過(guò)程的信令圖；圖5是在本發(fā)明的實(shí)施例中當(dāng)MN接收到帶有APID的多播(multicast)RA時(shí)，對(duì)MN將用來(lái)實(shí)現(xiàn)DNA方法所進(jìn)行的附加操作概述的流程圖；圖6是在本發(fā)明的實(shí)施例中當(dāng)MN接收到L2鏈接(LinkUp)提示時(shí)，對(duì)MN將用來(lái)實(shí)現(xiàn)DNA方法所進(jìn)行的附加操作概述的流程圖；圖7是在本發(fā)明的實(shí)施例中當(dāng)MN接收到帶有R和S位的單播RA時(shí)，對(duì)MN將用來(lái)實(shí)現(xiàn)DNA方法所進(jìn)行的附加操作概述的流程圖；圖8是在本發(fā)明的實(shí)施例中當(dāng)MN接收到帶有APID列表的單播RA時(shí)，對(duì)MN將用來(lái)實(shí)現(xiàn)DNA方法所進(jìn)行的附加操作概述的流程圖；圖9是在本發(fā)明的實(shí)施例中當(dāng)AR接收到帶有APID和CurDefAR地址的多播RS時(shí)，對(duì)AR將用來(lái)實(shí)現(xiàn)DNA方法所進(jìn)行的附加操作概述的流程圖；圖10是在本發(fā)明的實(shí)施例中當(dāng)AR接收到帶有APID的單播RS時(shí)，對(duì)AR將用來(lái)實(shí)現(xiàn)DNA方法所進(jìn)行的附加操作概述的流程圖；圖11是在本發(fā)明的實(shí)施例中當(dāng)AR接收到不帶有APID的單播RS時(shí)，對(duì)AR將用來(lái)實(shí)現(xiàn)DNA方法所進(jìn)行的附加操作概述的流程圖；圖12是圖示在本發(fā)明的實(shí)施例中，在MN上的APID高速緩存的結(jié)構(gòu)的圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述。圖1A和1B分別圖示了AP1和AP2在單個(gè)鏈路無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的相同鏈路上，而AP3和AP4在多個(gè)鏈路無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的不同鏈路上的情形。在下文中，將主要的移動(dòng)分類如下。
“移動(dòng)1”(見(jiàn)圖1A)對(duì)相同鏈路上的未知AP的首先訪問(wèn)。MN正好首次附接到AP2。AP2的APID在其APID高速緩存中未被找到。AR1是MN的CurDefAR。
“移動(dòng)2”(見(jiàn)圖1A)對(duì)相同鏈路上的已知AP的首先訪問(wèn)。MN正好首次附接到AP2。AP2的APID在其APID高速緩存中被找到，這可以是因?yàn)樵谝苿?dòng)之前MN已經(jīng)接收到包括AP2的APID的APID列表。AR1是MN的CurDefAR。
“移動(dòng)3”(見(jiàn)圖1A)對(duì)相同鏈路上的AP的后續(xù)訪問(wèn)。MN將AP附接從AP2切換到AP1，接著又附接到AP2。AP2的APID在其APID高速緩存中被找到。AR1是MN的CurDefAR和PreDefAR。
“移動(dòng)4”(見(jiàn)圖1A和1B)根據(jù)無(wú)連接性的狀態(tài)對(duì)AP的首先訪問(wèn)。MN從非覆蓋區(qū)移動(dòng)或啟動(dòng)其無(wú)線接口，接著附接到AP(圖1A中的AP2或圖1B中的AP4)。所述APID在其APID高速緩存中未被找到。
“移動(dòng)5”(見(jiàn)圖1B)對(duì)不同鏈路上的AP的首先訪問(wèn)。MN正好第一次附接到AP4。AP4的APID在其APID高速緩存中未被找到。AR2是MN的CurDefAR。
“移動(dòng)6”(見(jiàn)圖1B)對(duì)不同鏈路上的已知AP的后續(xù)訪問(wèn)。MN將AP附接從AP4切換到AP3，接著又附接到AP4。AP4的APID在其APID高速緩存中被找到。AR2是MN的CurDefAR，而AR3是MN的PreDefAR。
“移動(dòng)7”(見(jiàn)圖1B)對(duì)不同鏈路上的未知AP的后續(xù)訪問(wèn)。MN將AP附接從AP4切換到AP3，接著又附接到AP4。AP4的APID在其APID高速緩存中未被找到，這可以是因?yàn)镸N已經(jīng)被保持附接到AP3太長(zhǎng)，以致APID條目已經(jīng)屆滿。AR2是MN的CurDefAR，而AR3是MN的PreDefAR。
對(duì)于“移動(dòng)1”、“移動(dòng)4”、“移動(dòng)5”和“移動(dòng)7”，應(yīng)該報(bào)告未知的APID。在已知的APID被識(shí)別的情況下，“移動(dòng)2”、“移動(dòng)3”和“移動(dòng)6”能夠快速地檢測(cè)到網(wǎng)絡(luò)附接。圖2示出了APID對(duì)于“移動(dòng)1”和“移動(dòng)5” 是如何被發(fā)現(xiàn)并且散布的，而圖3是用于“移動(dòng)4”和“移動(dòng)5”的過(guò)程的信令圖。
在圖2中，當(dāng)L2鏈路在MN(移動(dòng)節(jié)點(diǎn))和新AP之間被建立時(shí)，MN接收攜帶AP的APID的L2鏈接提示(步驟S201)。在圖2中，MN在用于創(chuàng)建新的APID高速緩存條目的準(zhǔn)備中，記錄該APID(步驟S203)。MN通過(guò)將鄰居請(qǐng)求(Neighbor Solicitation)(NS)多播到鏈路中的鄰居(步驟S205)并啟動(dòng)RetransTimer(步驟S207)，執(zhí)行DAD。
同時(shí)，MN發(fā)送攜帶APID和其CurDefAR的全局范圍地址的多播RS到所有的其他鏈路上的AR。對(duì)于“移動(dòng)1”，多播RS能夠到達(dá)MN的CurDefaR。作為響應(yīng)，CurDefAR必須將其APID列表包括在發(fā)送所有鏈路上的MN(對(duì)應(yīng)于圖9的步驟S905)的多播RA(步驟S213)中，而不論APID是否在其APID列表中被找到。當(dāng)APID在其APID列表中未被找到時(shí)，將由MN報(bào)告的APID添加到APID列表。這確保報(bào)告APID的MN得到由在“移動(dòng)1”中的其CurDefAR更新的APID高速緩存。
其他的鏈路上的AR不總是將APID列表包括在被請(qǐng)求的RA中。除非在它們的APID列表(對(duì)應(yīng)于在圖9中在步驟S901處采用“NO(否)”時(shí)的過(guò)程)中未找到APID，否則將已經(jīng)添加APID的APID列表包括在RA中(步驟S215、S217和S219)?；蛘?，如果在它們的APID列表中找到APID，則發(fā)送RA，而不需要APID列表(步驟S215和S221)。換言之，僅僅在之前從沒(méi)有報(bào)告和散布APID時(shí)，除了CurDefAR的AR才散布其APID列表。同樣地，在發(fā)送多余的APID列表中，帶寬不被浪費(fèi)。
如果在步驟S213或S221已經(jīng)接收到散布的新的APID列表，則MN更新其APID高速緩存(步驟S223)，并獲得因特網(wǎng)連接性(步驟S225)。在圖5中以及下文中對(duì)更具體的操作進(jìn)行了描述。
在圖5中，圖示了當(dāng)MN接收到帶有APID列表的多播RA時(shí)的MN的過(guò)程。報(bào)告APID的MN應(yīng)該更新其APID高速緩存。如果RA從其當(dāng)前的AR中的一個(gè)中找到，則MN意識(shí)到它仍在當(dāng)前的子網(wǎng)中，并且獲得因特網(wǎng)連接性，而不需要等待DAD的完成。換言之，MN在報(bào)告APID之后等待接收APID列表(在步驟S501中的“是”)，并且在接收到RA之后，用APID列表更新其APID高速緩存(步驟S503)。具體地講，當(dāng)MN已經(jīng)意識(shí)到它仍在當(dāng)前子網(wǎng)(在步驟S505處的“是”)，并且DAD沒(méi)有被完成(在步驟S507處的“否”)時(shí)，停止正在運(yùn)行的RetransTimer，并中止DAD(步驟S509)。
如果AR是MN的CurDefAR(在步驟S511處的“是”)，則MN可以繼續(xù)使用當(dāng)前的IP地址配置。否則，如果AR是MN的CurDefAR(在步驟S511處的“否”)，則按照所接收到的RA對(duì)IPv6地址自動(dòng)配置(步驟S513)。當(dāng)MN無(wú)法意識(shí)到它仍在當(dāng)前子網(wǎng)(在步驟S505處的“否”)時(shí)，MN在完成DAD之后獲得因特網(wǎng)連接性(步驟S517)。
如果MN被動(dòng)地接收到帶有APID列表的RA(在步驟S501處的“否”)，則MN驗(yàn)證RA的信源是否是其CurDefAR(步驟S519)。當(dāng)RA的信源是其CurDefAR時(shí)，采用如上所述的步驟S503。當(dāng)只有CurDefAR和PreDefAR被存儲(chǔ)在MN的APID高速緩存，并且RA的信源不是其CurDefAR(在步驟S519處的“否”)時(shí)，MN不執(zhí)行有關(guān)APID的更新。
對(duì)于“移動(dòng)4”和“移動(dòng)7”，如圖3的上面部分(步驟S301至S309)所示那樣使用正常的無(wú)國(guó)籍(stateless)IPv6地址自動(dòng)配置。這對(duì)應(yīng)于當(dāng)在將描述的圖6中采用在步驟S611處的“否”時(shí)的步驟。在地址自動(dòng)配置中，DAD和路由器發(fā)現(xiàn)在MN接收到L2鏈接提示之后并行地執(zhí)行(步驟S301)，并且MN可僅僅使用在RS中未限定的地址。DAD包括發(fā)送NS(鄰居請(qǐng)求)(步驟S303)和啟動(dòng)RetransTimer(步驟S305)的步驟，并且路由器發(fā)現(xiàn)包括發(fā)送路由器請(qǐng)求的步驟(步驟S307)。因此，鏈路上的AR不得不多播由RS請(qǐng)求的RA(步驟S309)。在自動(dòng)配置之后，MN獲得因特網(wǎng)連接性(步驟S311)，并選擇一個(gè)AR作為其缺省路由器。MN不得不將該APID報(bào)告給該AR(RA的信源)，并因此MN發(fā)送帶有APID的路由器請(qǐng)求(步驟S313)。因此，MN接收到帶有更新的APID列表的路由器通告(步驟S315)，并且更新MN的APID高速緩存(步驟S317)。
圖4示出了由“移動(dòng)2”、“移動(dòng)3”和“移動(dòng)6”使用的可達(dá)性測(cè)試和可復(fù)用性確認(rèn)過(guò)程。與圖2和3不同，在步驟S401處接收到的L2鏈接提示中所應(yīng)用的APID在MN的APID高速緩存中被找到(對(duì)應(yīng)于當(dāng)在將要描述的圖6中采用在步驟S601處的“是”時(shí)的過(guò)程)。APID高速緩存條目的缺省AR信息被檢索到。
如果AR是CurDefAR，則MN認(rèn)識(shí)到它依然在當(dāng)前子網(wǎng)中。與圖3的正常地址自動(dòng)配置相比，MN僅僅需要執(zhí)行由于在步驟S407處發(fā)送路由器請(qǐng)求的可達(dá)性測(cè)試，其中RS/RA在單播中的MN和其CurDefAR之間被交換。MN繼續(xù)使用當(dāng)前的IP地址配置，并且正好在可達(dá)性測(cè)試之后獲得因特網(wǎng)連接性(步驟S411)。
如果AR是其PrDefAR(對(duì)應(yīng)于當(dāng)在將要描述的圖6中采用步驟S605的“否”時(shí)的過(guò)程)，則MN認(rèn)識(shí)到它移回到先前的子網(wǎng)。由于MN有時(shí)離開(kāi)該子網(wǎng)，所以應(yīng)該執(zhí)行在步驟S403和S405處的DAD。為了RS/RA在步驟S407和S409的單播中被交換的情況下，使DAD與可達(dá)性測(cè)試并行地完成，最優(yōu)的DAD被選擇。該MN能夠使用其先前的IP地址作為暫時(shí)的地址與其它進(jìn)行通信，直到DAD的完成。按照最優(yōu)的DAD，信源鏈路本地地址(SLLA)必須不被包括在鄰居請(qǐng)求中，以避免修改接收NS的其他鄰居的鄰居高速緩存。MN還應(yīng)該保持它的PreDefAR的鏈接層地址，以便單播(unicast)RS給其PreDefAR。
另一方面，當(dāng)APID高速緩存條目的存在意味著地址備份的較少可能性時(shí)，RetransTimer可以在最優(yōu)的DAD中使用更小的屆滿值。在RetransTimer屆滿(即沒(méi)有備份的地址被找到)之后，帶有設(shè)立OverrideFlag的鄰居通告(Neighbor Advertisement)被發(fā)送(步驟S413)來(lái)更新鄰居高速緩存。先前的地址配置被重復(fù)使用，并且在步驟S415獲得因特網(wǎng)連接性。
圖5至8示出了為提出的DNA方法所要求的MN操作。在上面的描述對(duì)圖5作了描述。除了上面提到的參考外，當(dāng)采用圖7中步驟S701處的“是”時(shí)的過(guò)程對(duì)應(yīng)于在圖4的步驟S411處的過(guò)程，并且當(dāng)采用圖7中步驟S701處的“否”時(shí)的過(guò)程對(duì)應(yīng)于在圖4的步驟S413處的過(guò)程。而且，在圖8的步驟S801處的過(guò)程是指在圖3的步驟S317處的過(guò)程。
在圖6中，圖示了當(dāng)MN接收到L2鏈接提示時(shí)MN的過(guò)程。在MN接收到L2鏈接提示之后，MN驗(yàn)證包括在該L2鏈接提示中的APID是否在其APID高速緩存中被找到(步驟S601)。如果APID在APID高速緩存中被找到(在步驟S601處的“是”)，則MN接收到相關(guān)聯(lián)的缺省AR信息(步驟S603)，并且驗(yàn)證AR是否是其CurDefAR(步驟S605)。如果AR是其CurDefAR(在步驟S605處的“是”)，則MN發(fā)送單播RS，并且執(zhí)行可達(dá)性測(cè)試(步驟S609)。另一方面，如果AR不是其CurDefAR(在步驟S605處的“否”)，則MN啟動(dòng)帶有更小RetransTimer的最優(yōu)DAD(步驟S607)，接著執(zhí)行步驟S609的可達(dá)性測(cè)試。
當(dāng)APID在其APID高速緩存中沒(méi)有找到(在步驟S601處的“否”)時(shí)，并且如果當(dāng)前的IP地址配置可用(在步驟S611處的“是”)，則MN記錄APID(步驟S613)，發(fā)送帶有APID的多播RS給所有的鏈路上的AR，并啟動(dòng)DAD(步驟S615)。另一方面，如果當(dāng)前IP地址配置不可用(在步驟S611“否”)，則MN啟動(dòng)正常的無(wú)國(guó)籍IPv6地址采集(步驟S617)，并發(fā)送帶有APID的單播RS給曾經(jīng)被選擇的缺省路由器。
在圖7中，圖示了當(dāng)MN接收到帶有R和S位的單播RA時(shí)的MN的過(guò)程。當(dāng)MN接收到帶有R和S位的單播RA時(shí)，它驗(yàn)證RA信源是否是其CurDefAR(步驟S701)。如果RA信源是其CurDefAR(在步驟S701的“是”)，則MN繼續(xù)使用當(dāng)前的IP配置以便獲得因特網(wǎng)連接性(步驟S703)，而如果RA信源不是其CurDefAR(在步驟S701的“否”)，則MN在執(zhí)行DAD(步驟S705)之后獲得因特網(wǎng)連接性。
在圖8中，圖示了當(dāng)MN接收到帶有APID列表的單播RA時(shí)的MN的過(guò)程。當(dāng)MN接收到帶有APID列表的單播RA，則它用該APID列表更新它自己的APID高速緩存(步驟S801)。
圖9至11概括了為提出的DNA方法所要求的AR操作。除了引用圖2中的描述外，在圖10的步驟S1005的過(guò)程對(duì)應(yīng)于圖3的APID列表散布(步驟S315)，并且在圖11的S1101的過(guò)程對(duì)應(yīng)于圖4的可達(dá)性測(cè)試。
在圖9中，圖示了當(dāng)AR接收到帶有APID和CurDefAR地址的多播RS時(shí)的AR的過(guò)程。在接收到帶有APID和CurDefAR地址的多播RS之后，AR驗(yàn)證是否包括在多播RS中的APID在其APID高速緩存中被找到(步驟S901)。如果APID在APID高速緩存中未被找到(在步驟S901的“否”)，則AR創(chuàng)建APID列表?xiàng)l目，并且啟始APID定時(shí)器，以便知道APID的有效性周期屆滿或沒(méi)屆滿(步驟S903)。AR接著發(fā)送帶有APID列表的多播RA(步驟S905)。
如果該APID在APID高速緩存中被找到(在步驟S901的“是”)，則AR驗(yàn)證與在APID高速緩存中的APID相關(guān)聯(lián)的地址是否匹配CurDefAR地址(步驟S907)。如果該地址匹配CurDefAR地址(在步驟S907的“是”)，則采用步驟S905，其中AR發(fā)送帶有APID的多播RA。如果所述地址不匹配CurDefAR地址(在步驟S907的“否”)，則AR發(fā)送沒(méi)有APID列表的多播RA(步驟S911)。
在圖10中，圖示了當(dāng)AR接收到帶有APID的單播RS時(shí)的AR的過(guò)程。在接收到帶有APID的單播RS之后，AR驗(yàn)證包括在RS中的APID是否在其APID高速緩存中被找到(步驟S1001)。如果APID未在APID高速緩存中被找到(在步驟S1001的“否”)，則AR創(chuàng)建APID列表?xiàng)l目，啟始APID定時(shí)器，以便知道APID的有效性周期屆滿或沒(méi)屆滿(步驟S1003)，并發(fā)送帶有APID列表的單播RA(步驟S1005)。如果在APID中APID高速緩存中被找到(在步驟S1001的“是”)，則采用步驟S1005，其中AR發(fā)送帶有APID列表的單播RA。
在圖11中，圖示了當(dāng)AR接收到?jīng)]有APID的單播RS時(shí)的AR的過(guò)程。在接收到?jīng)]有APID的單播RS之后，AR發(fā)送具有R和S位而沒(méi)有APID列表的單播RA(步驟S1101)。
在圖12中，示出了APID高速緩存的結(jié)構(gòu)。APID高速緩存條目(以后也稱作為條目)從由MN的CurDefAR或PreDefAR發(fā)送的RA的前綴信息選項(xiàng)和APID列表創(chuàng)建。例如，每個(gè)條目包含AP的APID 71、CurDefAR或PreDefAR的全局范圍IPv6地址(或全局范圍IP地址)72、PreDefAR的鏈路層地址73和由CurDefAR或PreDefAR通告的前綴74。
全局范圍IPv6地址(或全局范圍路由器地址)72從帶有設(shè)置的R位的RA和前綴信息選項(xiàng)中提取。全局范圍路由器地址72可以由MN使用來(lái)毫不含糊地識(shí)別RA的發(fā)送者是CurDefAR或PreDefAR。正如前面所提到的那樣，鏈路層地址73在可達(dá)性測(cè)試期間發(fā)送單播RS時(shí)被使用。APID 71被作為用于APID高速緩存條目的主要密鑰被選擇。如同在非專利文件1(RFC2461)中定義的那樣，前綴74被存儲(chǔ)在MN的前綴列表75中。同樣，只有到前綴的指針(前綴參考信息)76被存儲(chǔ)在APID高速緩存中。
當(dāng)MN在具有許多AP的無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)中四處移動(dòng)時(shí)，它們的APID高速緩存的大小可以不確定地增長(zhǎng)。為了限制為APID高速緩存所需要的存儲(chǔ)，MN可以使用下列的方法無(wú)用收集(garbage-collect)舊的條目。一旦前綴的有效壽命77屆滿，則將相對(duì)應(yīng)的前綴指針76移去。如果所有它相關(guān)聯(lián)的前綴指針76被移去，則路由器地址元素(全局范圍IPv6地址72和鏈路層地址73)將被移去。當(dāng)CurDefAR和PreDefAR地址元素被移去時(shí)，APID 71的APID高速緩存條目被清除。
AR需要維持它可以獲知的所有鏈路上的AP的APID列表。APID列表的大小還可以不確定地增長(zhǎng)。為了限制為APID列表所需要的存儲(chǔ)，當(dāng)報(bào)告新的APID時(shí)，創(chuàng)建每個(gè)APID列表?xiàng)l目，并將其與壽命定時(shí)器相關(guān)聯(lián)。當(dāng)又報(bào)告APID時(shí)，應(yīng)該復(fù)位并重啟AR。當(dāng)定時(shí)器屆滿時(shí)，APID列表?xiàng)l目被清除。
在DHCP(動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議)服務(wù)器居留在該網(wǎng)絡(luò)的情形，例如，MN可以記錄從DHCP服務(wù)器獲得的信息，或管理包括在此DHCP服務(wù)器和AP或AR之間的關(guān)系的列表。用此方法，在更復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)組織中實(shí)現(xiàn)從本發(fā)明獲得的類似優(yōu)點(diǎn)。
工業(yè)實(shí)用性對(duì)于IPv6無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)和信令量的減少來(lái)說(shuō)，本發(fā)明具有獲得對(duì)網(wǎng)絡(luò)附接檢測(cè)的快速處理的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明可以被應(yīng)用于使用IPv6協(xié)議的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)附接檢測(cè)的技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種對(duì)IPv6無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)用較少的信令提供快速網(wǎng)絡(luò)附接檢測(cè)的方法，包括步驟通過(guò)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)將未知接入點(diǎn)的標(biāo)識(shí)符報(bào)告給在相同鏈路上的一個(gè)或多個(gè)接入路由器；通過(guò)接入路由器散布鏈路上接入點(diǎn)的標(biāo)識(shí)符；通過(guò)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)確認(rèn)其當(dāng)前缺省路由器的可達(dá)性或其先前缺省路由器的可達(dá)性，并且保持其先前地址的唯一性；以及通過(guò)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)重復(fù)使用其當(dāng)前或先前的IPv6地址配置，以快速獲得因特網(wǎng)連接性。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中從L2鏈接提示可獲得的接入點(diǎn)的標(biāo)識(shí)符被用來(lái)區(qū)分附接點(diǎn)在新的L2鏈路被建立時(shí)是否已經(jīng)被訪問(wèn)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在多播路由器請(qǐng)求中，由移動(dòng)節(jié)點(diǎn)將未知的接入點(diǎn)的標(biāo)識(shí)符報(bào)告給所有鏈路上的接入路由器。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在單播路由器請(qǐng)求中，由移動(dòng)節(jié)點(diǎn)將未知的接入點(diǎn)的標(biāo)識(shí)符報(bào)告給在正常的地址自動(dòng)配置之后所選擇的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的缺省接入路由器。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中接入路由器在多播路由器通告中散布鏈路上接入點(diǎn)標(biāo)識(shí)符的列表。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的缺省接入路由器在單播路由器通告中散布鏈路上接入點(diǎn)標(biāo)識(shí)符的列表。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中移動(dòng)節(jié)點(diǎn)通過(guò)發(fā)送沒(méi)有信源鏈路層地址選項(xiàng)的單播路由器請(qǐng)求，確認(rèn)其當(dāng)前或先前的缺省接入路由器的可達(dá)性。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前或先前的缺省接入路由器用設(shè)置的請(qǐng)求位和其全局范圍IPv6地址發(fā)送回單播路由器通告。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在接收到L2鏈接提示時(shí)，所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)利用更小的RetransTimer值啟動(dòng)最優(yōu)的備份的地址檢測(cè)，以便驗(yàn)證在先前訪問(wèn)的子網(wǎng)中依然保持的先前地址的唯一性。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在確認(rèn)當(dāng)前缺省接入路由器之后，使用其當(dāng)前的IPv6地址配置，以便快速獲得因特網(wǎng)連接性。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在確認(rèn)先前缺省接入路由器和最優(yōu)備份地址檢測(cè)完成之后，重復(fù)使用其先前的IPv6地址配置，以便快速獲得因特網(wǎng)連接性。
12.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前缺省接入路由器的全局范圍的IPv6地址被包括在路由器請(qǐng)求中，并且其中所述當(dāng)前缺省接入路由器使用該信息來(lái)識(shí)別其本身并發(fā)出帶有鏈路上接入點(diǎn)標(biāo)識(shí)符的多播路由器通告。
13.如權(quán)利要求5所述的方法，其中作為不是所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前缺省接入路由器的接入路由器，如果所述接入路由器已經(jīng)知道被報(bào)告的接入點(diǎn)標(biāo)識(shí)符，則在請(qǐng)求的多播路由器通告中不散布鏈路上接入點(diǎn)標(biāo)識(shí)符的列表。
14.一種用于存儲(chǔ)有關(guān)在支持快速網(wǎng)絡(luò)附接檢測(cè)機(jī)制的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的已知接入點(diǎn)標(biāo)識(shí)符的信息系統(tǒng)，所述已知接入點(diǎn)標(biāo)識(shí)符的信息包括接入點(diǎn)的標(biāo)識(shí)符；移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前缺省接入路由器的全局范圍的IPv6地址；移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的先前缺省接入路由器的全局范圍的IPv6地址和鏈路層地址；以及由缺省接入路由器通告的前綴。
15.一種用于存儲(chǔ)有關(guān)在支持快速網(wǎng)絡(luò)附接檢測(cè)機(jī)制的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的已知接入點(diǎn)標(biāo)識(shí)符的信息系統(tǒng)，所述接入點(diǎn)標(biāo)識(shí)符的信息包括接入點(diǎn)的標(biāo)識(shí)符；移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前缺省接入路由器的全局范圍的IPv6地址；移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的先前缺省接入路由器的全局范圍的IPv6地址和鏈路層地址；以及用來(lái)限定移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的前綴的前綴參考信息。
16.一種在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)上維持接入點(diǎn)標(biāo)識(shí)符的高速緩存的方法，包括步驟當(dāng)未知的接入點(diǎn)標(biāo)識(shí)符在散布的標(biāo)識(shí)符列表中找到時(shí)，創(chuàng)建接入點(diǎn)標(biāo)識(shí)符高速緩存條目；當(dāng)前綴的有效壽命屆滿時(shí)移去條目的前綴參考元素；當(dāng)相關(guān)聯(lián)的前綴參考全部被移去時(shí)，移去所述條目的缺省接入路由器元素；以及當(dāng)缺省接入路由器元素不存在時(shí)移去所述接入點(diǎn)標(biāo)識(shí)符條目。
17.一種在接入點(diǎn)路由器上維持接入點(diǎn)標(biāo)識(shí)符的列表的方法，包括步驟當(dāng)未知的接入點(diǎn)標(biāo)識(shí)符由移動(dòng)節(jié)點(diǎn)報(bào)告時(shí)，創(chuàng)建接入點(diǎn)標(biāo)識(shí)符列表?xiàng)l目；當(dāng)已經(jīng)創(chuàng)建所述接入點(diǎn)標(biāo)識(shí)符列表?xiàng)l目時(shí)，啟始?jí)勖〞r(shí)器；在通過(guò)重新設(shè)置和重新啟動(dòng)相關(guān)聯(lián)的壽命定時(shí)器報(bào)告所述標(biāo)識(shí)符時(shí)，刷新所述接入點(diǎn)標(biāo)識(shí)符列表；以及當(dāng)相關(guān)聯(lián)的壽命定時(shí)器屆滿時(shí)，移去所述接入點(diǎn)標(biāo)識(shí)符列表?xiàng)l目。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于實(shí)現(xiàn)檢測(cè)在IPv6無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)連接的快速處理并減少信令量的技術(shù)。按照該技術(shù)，當(dāng)更改無(wú)線鏈路時(shí)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)(MN)將與新的無(wú)線接入點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的標(biāo)識(shí)符報(bào)告給所述鏈路上的接入路由器(AR)，并且該AR將與該報(bào)告的接入點(diǎn)(APID列表)相關(guān)聯(lián)的標(biāo)識(shí)符通知給所述MN。根據(jù)標(biāo)識(shí)符信息，MN估計(jì)與相同子網(wǎng)的連接或返回到它以前訪問(wèn)的子網(wǎng)。應(yīng)該注意到，在相同子網(wǎng)中，當(dāng)前的地址結(jié)構(gòu)可以被重復(fù)使用，并且在以前訪問(wèn)的子網(wǎng)中，先前的地址結(jié)構(gòu)可以被重復(fù)使用。而且，如果必要，為確認(rèn)進(jìn)行到達(dá)可能性的測(cè)試和備份地址檢測(cè)。通過(guò)單播方法執(zhí)行到達(dá)可能性的測(cè)試，以節(jié)約無(wú)線鏈路頻帶。
文檔編號(hào)H04L12/28GK1939006SQ200580010170
公開(kāi)日2007年3月28日 申請(qǐng)日期2005年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月6日
發(fā)明者陳志高, 羅志権 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社