專利名稱：支持移動型ip子網(wǎng)接入與管理的方法、設備及系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及互聯(lián)網(wǎng)接入技術領域，特別是指一種支持移動型IP子網(wǎng)接入與管理的方法、設備及系統(tǒng)。
背景技術：
近年來，高速交通工具已越來越多地融入到人們的生活中，如飛機、高鐵等便利、 快捷的出行方式已成為旅客出行的首選。同時，隨著互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，人們對于網(wǎng)絡的依賴性也大大增強，無論工作、娛樂、生活都已經(jīng)與網(wǎng)絡息息相關，因此，如何在高速交通工具中提供多種多樣的寬帶通信服務將是非常重要的。由于互聯(lián)網(wǎng)在設計之初并沒有充分考慮到移動性的需求，IP地址在全球采用了層級分配與管理的方式，重點解決路由的可擴展性問題。IP地址是用戶在互聯(lián)網(wǎng)中的位置標識，當用戶移動到不同的網(wǎng)絡時，通常需要采用與該地域所對應的IP地址前綴來進行通信，因此，用戶在移動過程中會由于在網(wǎng)絡中位置的變化而不得不采用不同的IP地址，但對于互聯(lián)網(wǎng)上的連續(xù)型應用(如視頻通信、語音通信和即時通信等)來說，正在進行的通信的過程會由于IP地址的變化而中斷，這對于用戶來說是不可接受的，因此迫切需要尋找新的辦法來解決此問題，實現(xiàn)IP承載網(wǎng)絡中對于移動IP子網(wǎng)(Mobile subnet)的能力。基于NMCP的IP子網(wǎng)移動系統(tǒng)主要包括以下幾個功能網(wǎng)元設備移動路由器 (Ml )、位于承載IP網(wǎng)邊緣的移動接入路由器(NMAR)以及邊界路由器(BR)。對公共互聯(lián)網(wǎng)而言，高速交通工具內(nèi)的網(wǎng)絡就是一個高速移動中的IP網(wǎng)絡，可以也將其看作是互聯(lián)網(wǎng)的一部分，因此可稱為移動IP子網(wǎng)。移動路由器MR位于高速交通工具中，它是移動IP子網(wǎng)的關鍵設備，對內(nèi)作為網(wǎng)關負責匯聚接入所有的用戶終端和其它設備，向用戶終端分配IPv4/ IPv6地址，并提供互聯(lián)網(wǎng)接入服務。對外通過無線接入鏈路接入到IP承載網(wǎng)中，實現(xiàn)和公共互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)的連接。MR隨著列車(飛機等)的高速移動而切換其在IP承載網(wǎng)中的位置。 通常，為了保證MR在移動過程中上層業(yè)務的通信連續(xù)性，需要為MR分配一個固定的IP前綴(文中稱為MR-Prefix)。移動接入路由器NMAR是MR的接入路由器，它位于IP承載網(wǎng)的邊緣，MR在高速移動的過程中，需要根據(jù)其當前位置等因素實現(xiàn)在不同NMAR之間進行切換，同時還要需要把MR-Prefix通過NMAR向外進行通告。邊界路由器BR將會把多個不同移動前綴MR-Prefix進行聚合，并向公網(wǎng)通告一條或者少量的匯聚路由，從而減少對現(xiàn)網(wǎng)路由的影響。為了實現(xiàn)移動IP子網(wǎng)基于當前位置接入到合適的接入點，并在移動過程中實現(xiàn)在不同NMAR間的快速切換，支撐網(wǎng)絡移動的控制協(xié)議是至關重要的，它是實現(xiàn)MR移動性檢測、MR和NMAR相互發(fā)現(xiàn)、MR認證注冊、MR-Prefix前綴通告、生存期管理的等功能模塊的關鍵，是實現(xiàn)IP子網(wǎng)移動性的核心協(xié)議。移動IP子網(wǎng)的控制協(xié)議通常是需要與移動IP的實現(xiàn)方式是密切聯(lián)系的。在傳統(tǒng)基于家鄉(xiāng)代理的移動IP實現(xiàn)方式中，由于移動節(jié)點MN在移動過程中需要建立與家鄉(xiāng)代理的綁定關系，因此，其移動性控制協(xié)議通常包括移動檢測機制、轉交地址的生成、與家鄉(xiāng)代理及通信對端的綁定更新與管理等。這種基于家鄉(xiāng)代理的移動IP實現(xiàn)方式存在傳輸路徑未優(yōu)化(即三角路由問題)、切換時延大、對現(xiàn)網(wǎng)及通信終端改動較大的問題，因此，無法真正在現(xiàn)網(wǎng)中得到規(guī)模應用。而對于基于路由的移動IP方案而言，相應的移動性控制協(xié)議還尚不完整。在波音的BGP純動態(tài)路由方案中，NMAR和MR采用單純的BGP路由方式，其中的前綴通告、MR的安全性認證等都直接采用BGP協(xié)議本身。這種方式會嚴重依賴于BGP協(xié)議本身的實現(xiàn)方式。首先，由于MR在多個NMAR之間的切換時需要多次重新建立BGP鄰居關系，這將會大大影響MR的切換時延；其次，BGP協(xié)議的安全性控制通常具有較大的協(xié)議開銷，不適合在高速切換環(huán)境中使用。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種支持移動型IP子網(wǎng)接入與管理的方法、設備及系統(tǒng)?；谏鲜瞿康谋景l(fā)明提供的一種支持移動型IP子網(wǎng)接入與管理的方法，包括移動接入路由器(NMAR)向自身的服務區(qū)發(fā)送廣播消息，在該廣播消息中攜帶包含有自身的服務端口 IP地址在內(nèi)的NMAR屬性信息；接入路由器(MR)接收到來自于新的NMAR的廣播消息后，提取其中的NMAR屬性信息保存在自身的NMAR列表中，并向該NMAR發(fā)送MR注冊消息，并在注冊消息中攜帶包含有自身端口 IP地址在內(nèi)的MR屬性信息； NMAR收到MR的注冊消息后，提取其中的MR屬性信息保存在自身的MR列表中，并向該MR回復注冊確認消息；如果當前服務的NMAR不能再繼續(xù)提供服務，則MR查詢當前NMAR列表，選擇一個新的NMAR，并向該新NMAR發(fā)送路由配置請求；NMAR收到MR的路由配置請求后，將該MR的IP前綴通告到IP承載網(wǎng)中，并完成該 NMAR至該MR的路由配置，向該MR發(fā)送路由配置確認消息；MR收到NMAR的路由配置確認消息后，配置MR到NMAR的路由，并向原服務的NMAR 發(fā)送路由撤銷請求；NMAR收到MR的路由撤銷請求后，實施該MR的IP前綴路由撤銷，并同步更新本地路由配置，向請求的MR發(fā)送退出請求?？蛇x的，該方法所述NMAR向自身的服務區(qū)發(fā)送廣播消息的過程包括所述NMAR定時向自身的服務區(qū)發(fā)送廣播消息?？蛇x的，該方法所述NMAR向自身的服務區(qū)發(fā)送廣播消息的過程包括所述MR廣播 NMAR觸發(fā)廣播消息，NMAR收到該觸發(fā)廣播消息后向自身的服務區(qū)發(fā)送廣播消息?？蛇x的，該方法所述NMAR發(fā)送的廣播消息中還包括廣播發(fā)送間隔信息。可選的，該方法所述NMAR屬性信息中還包括NMAR當前狀態(tài)、NMAR的標識符及描述符、NMAR服務端口 IPv4/IPv6地址、NMAR的類型、NMAR的時間戳信息和心跳信息間隔時間、NMAR的使用負載?？蛇x的，該方法所述MR屬性信息中還包括MR的標識符、MR的IPv4/IPv6地址、 MR加密后的身份信息、MR的運營模式、MR的當前狀態(tài)、MR的時間戳?？蛇x的，該方法所述MR中的NMAR列表內(nèi)部將NMAR分為如下不同隊列服務NMAR、活躍NMAR以及空閑NMAR ；當MR收到來自于新的NMAR的廣播消息后，將該NMAR的屬性信息保存在NMAR列表的空閑NMAR隊列中；當MR接收到NMAR的注冊確認消息后，將該NMAR的屬性信息轉移到NMAR列表的活躍NMAR隊列中；所述MR查詢當前NMAR列表，選擇一個新的NMAR后的過程還包括MR在NMAR列表的活躍NMAR隊列中查詢當前NMAR列表，選擇一個新的NMAR后，將該新NMAR的屬性信息轉移到服務NMAR隊列中，將原服務NMAR的屬性信息從服務NMAR隊列轉移到活躍NMAR隊列中?？蛇x的，該方法所述MR進一步向活躍NMAR隊列和服務NMAR隊列中的NMAR發(fā)送心跳消息，如果在預定時間內(nèi)沒有收到NMAR的反饋，則將該NMAR的屬性信息轉移到空閑NMAR 隊列中?？蛇x的，該方法在所述NMAR的MR列表內(nèi)部將MR分為如下不同隊列服務MR、活躍MR以及空閑MR;當NMAR接收到MR的注冊請求后，將該MR的屬性信息保存到活躍MR隊列中；當NMAR接收到MR的路由配置請求后，將該MR的屬性信息轉移到服務MR隊列中；如果預定時間內(nèi)沒有收到MR的心跳消息，則將該MR的屬性信息轉移到空閑MR隊列中。在本發(fā)明的另一方面，還提供了一種基于上述方法的支持移動型IP子網(wǎng)接入與管理的系統(tǒng)，包括移動接入路由器(NMAR)，用于向自身的服務區(qū)發(fā)送廣播消息，在該廣播消息中攜帶包含有自身的服務端口 IP地址在內(nèi)的NMAR屬性信息；在收到MR的注冊消息后，提取其中的MR屬性信息保存在自身的MR列表中，并向該MR回復注冊確認消息；在收到MR的路由配置請求后，將該MR的IP前綴通告到IP承載網(wǎng)中，并完成該NMAR至該MR的路由配置，向該MR發(fā)送路由配置確認消息；在收到MR的路由撤銷請求后，實施該MR的IP前綴路由撤銷，并同步更新本地路由配置，向請求的MR發(fā)送退出請求；接入路由器(MR)，用于接收到來自于新的NMAR的廣播消息后，提取其中的NMAR屬性信息保存在自身的NMAR列表中，并向該NMAR發(fā)送MR注冊消息，并在注冊消息中攜帶包含有自身端口 IP地址在內(nèi)的MR屬性信息；如果當前服務的NMAR不能再繼續(xù)提供服務，則 MR查詢當前NMAR列表，選擇一個新的NMAR，并向該新NMAR發(fā)送路由配置請求；在收到NMAR 的路由配置確認消息后，配置MR到NMAR的路由，并向原服務的NMAR發(fā)送路由撤銷請求?？蛇x的，該系統(tǒng)還包括邊緣路由器BR，負責將多個移動IP子網(wǎng)的路由進行匯聚并進行發(fā)布，通過向外發(fā)布匯聚路由。在本發(fā)明的另一方面，還提供了一種移動接入路由器NMAR實現(xiàn)移動型IP子網(wǎng)接入與管理的方法，NMAR向自身的服務區(qū)發(fā)送廣播消息，在該廣播消息中攜帶包含有自身的服務端口 IP地址在內(nèi)的NMAR屬性信息；NMAR收到MR的注冊消息后，提取其中的MR屬性信息保存在自身的MR列表中，并向該MR回復注冊確認消息；NMAR收到MR的路由配置請求后，將該MR的IP前綴通告到IP承載網(wǎng)中，并完成該 NMAR至該MR的路由配置，向該MR發(fā)送路由配置確認消息；NMAR收到MR的路由撤銷請求后，實施該MR的IP前綴路由撤銷，并同步更新本地路由配置，向請求的MR發(fā)送退出請求?？蛇x的，該方法所述NMAR向自身的服務區(qū)發(fā)送廣播消息的過程包括所述NMAR定時向自身的服務區(qū)發(fā)送廣播消息?？蛇x的，該方法所述NMAR向自身的服務區(qū)發(fā)送廣播消息的過程包括所述MR廣播 NMAR觸發(fā)廣播消息，NMAR收到該觸發(fā)廣播消息后向自身的服務區(qū)發(fā)送廣播消息。可選的，該方法所述NMAR發(fā)送的廣播消息中還包括廣播發(fā)送間隔信息?？蛇x的，該方法所述NMAR屬性信息中還包括NMAR當前狀態(tài)、NMAR的標識符及描述符、NMAR服務端口 IPv4/IPv6地址、NMAR的類型、NMAR的時間戳信息和心跳信息間隔時間、NMAR的使用負載?？蛇x的，該方法在所述NMAR的MR列表內(nèi)部將MR分為如下不同隊列服務MR、活躍MR以及空閑MR;當NMAR接收到MR的注冊請求后，將該MR的屬性信息保存到活躍MR隊列中；當NMAR接收到MR的路由配置請求后，將該MR的屬性信息轉移到服務MR隊列中；如果預定時間內(nèi)沒有收到MR的心跳消息，則將該MR的屬性信息轉移到空閑MR隊列中。在本發(fā)明的另一方面，還提供了一種接入路由器(MR)實現(xiàn)移動型IP子網(wǎng)接入與管理的方法，MR接收到來自于新的NMAR的廣播消息后，提取其中的NMAR屬性信息保存在自身的NMAR列表中，并向該NMAR發(fā)送MR注冊消息，并在注冊消息中攜帶包含有自身端口 IP地址在內(nèi)的MR屬性信息；如果當前服務的NMAR不能再繼續(xù)提供服務，則MR查詢當前NMAR列表，選擇一個新的NMAR，并向該新NMAR發(fā)送路由配置請求；MR收到NMAR的路由配置確認消息后，配置MR到NMAR的路由，并向原服務的NMAR 發(fā)送路由撤銷請求?？蛇x的，該方法所述MR屬性信息中還包括MR的標識符、MR的IPv4/IPv6地址、 MR加密后的身份信息、MR的運營模式、MR的當前狀態(tài)、MR的時間戳?？蛇x的，該方法所述MR中的NMAR列表內(nèi)部將NMAR分為如下不同隊列服務NMAR、 活躍NMAR以及空閑NMAR ；當MR收到來自于新的NMAR的廣播消息后，將該NMAR的屬性信息保存在NMAR列表的空閑NMAR隊列中；當MR接收到NMAR的注冊確認消息后，將該NMAR的屬性信息轉移到NMAR列表的活躍NMAR隊列中；所述MR查詢當前NMAR列表，選擇一個新的NMAR后的過程還包括MR在NMAR列表的活躍NMAR隊列中查詢當前NMAR列表，選擇一個新的NMAR后，將該新NMAR的屬性信息轉移到服務NMAR隊列中，將原服務NMAR的屬性信息從服務NMAR隊列轉移到活躍NMAR隊
10列中。可選的，該方法所述MR進一步向活躍NMAR隊列和服務NMAR隊列中的NMAR發(fā)送心跳消息，如果在預定時間內(nèi)沒有收到NMAR的反饋，則將該NMAR的屬性信息轉移到空閑NMAR 隊列中。在本發(fā)明的另一方面，還提供了一種實現(xiàn)移動型IP子網(wǎng)接入與管理的移動接入路由器(NMAR)，包括NMAR廣播發(fā)送模塊，用于向自身的服務區(qū)發(fā)送廣播消息，其中在該廣播消息中攜帶包含有自身的服務端口 IP地址在內(nèi)的NMAR屬性信息；MR MSG消息接收器，用于在收到MR的注冊消息后，提取其中的MR屬性信息發(fā)送到 MR列表維護模塊保存在MR列表中，并向該MR回復注冊確認消息；在收到MR的路由配置請求后，指示MR路由配置模塊將該MR的IP前綴通告到IP承載網(wǎng)中，并完成該NMAR至該MR 的路由配置，MR MSG消息接收器向該MR發(fā)送路由配置確認消息；MR MSG消息接收器在收到 MR的路由撤銷請求后，實施該MR的IP前綴路由撤銷，并指示MR路由配置模塊同步更新本地路由配置，向請求的MR發(fā)送退出請求；MR列表維護模塊，用于根據(jù)MR MSG消息接收器的指示，執(zhí)行相應的MR列表維護操作；MR路由配置模塊，用于根據(jù)MR MSG消息接收器的指示，執(zhí)行相應的路由配置操作?？蛇x的，所述NMAR廣播發(fā)送模塊向自身的服務區(qū)發(fā)送廣播消息的過程包括所述 NMAR定時向自身的服務區(qū)發(fā)送廣播消息?？蛇x的，所述NMAR廣播發(fā)送模塊向自身的服務區(qū)發(fā)送廣播消息的過程包括所述 MR廣播NMAR觸發(fā)廣播消息，NMAR收到該觸發(fā)廣播消息后向自身的服務區(qū)發(fā)送廣播消息?？蛇x的，所述NMAR廣播發(fā)送模塊發(fā)送的廣播消息中還包括廣播發(fā)送間隔信息?？蛇x的，所述NMAR屬性信息中還包括NMAR當前狀態(tài)、NMAR的標識符及描述符、 NMAR服務端口 IPv4/IPv6地址、NMAR的類型、NMAR的時間戳信息和心跳信息間隔時間、NMAR 的使用負載?？蛇x的所述MR列表維護模塊，在所述NMAR的MR列表內(nèi)部將MR分為如下不同隊列服務MR、活躍MR以及空閑MR ；當NMAR接收到MR的注冊請求后，將該MR的屬性信息保存到活躍MR隊列中；當NMAR接收到MR的路由配置請求后，將該MR的屬性信息轉移到服務 MR隊列中；如果預定時間內(nèi)沒有收到MR的心跳消息，則將該MR的屬性信息轉移到空閑MR 隊列中。在本發(fā)明的另一方面，還提供了一種實現(xiàn)移動型IP子網(wǎng)接入與管理的接入路由器(Ml )，包括NMAR廣播接收器，用于接收來自于新的NMAR的廣播消息，提取其中的NMAR屬性信息保存在NMAR列表中；MR MSG消息發(fā)送器，用于向所述新NMAR發(fā)送MR注冊消息，并在注冊消息中攜帶包含有自身端口 IP地址在內(nèi)的MR屬性信息；路由切換時，向切換的目的NMAR發(fā)送路由配置請求，接收該NMAR的路由配置確認消息，向原服務NMAR發(fā)送路由撤銷請求； NMAR列表維護與選擇模塊，執(zhí)行NMAR列表維護與選擇，如果當前服務的NMAR不能再繼續(xù)提供服務，則查詢當前NMAR列表，選擇一個新的NMAR，并指示所述MR MSG發(fā)送器向該新NMAR發(fā)送路由配置請求；路由建立模塊，用于根據(jù)NMAR列表維護與選擇模塊的指示執(zhí)行路由建立操作；路由撤銷模塊，用于根據(jù)NMAR列表維護與選擇模塊的指示執(zhí)行撤銷NMAR路由的操作；本地路由配置模塊，用于執(zhí)行具體的路由配置操作?？蛇x的，所述MR屬性信息中還包括MR的標識符、MR的IPv4/IPv6地址、MR加密后的身份信息、MR的運營模式、MR的當前狀態(tài)、MR的時間戳?？蛇x的，所述NMAR列表內(nèi)部將NMAR分為如下不同隊列服務NMAR、活躍NMAR以及空閑NMAR;當MR收到來自于新的NMAR的廣播消息后，將該NMAR的屬性信息保存在NMAR列表的空閑NMAR隊列中；當MR接收到NMAR的注冊確認消息后，將該NMAR的屬性信息轉移到NMAR列表的活躍NMAR隊列中；所述MR查詢當前NMAR列表，選擇一個新的NMAR后的過程還包括MR在NMAR列表的活躍NMAR隊列中查詢當前NMAR列表，選擇一個新的NMAR后，將該新NMAR的屬性信息轉移到服務NMAR隊列中，將原服務NMAR的屬性信息從服務NMAR隊列轉移到活躍NMAR隊列中?？蛇x的，所述MR MSG發(fā)送器進一步向活躍NMAR隊列和服務NMAR隊列中的NMAR 發(fā)送心跳消息，如果在預定時間內(nèi)沒有收到NMAR的反饋，則將該NMAR的屬性信息轉移到空閑NMAR隊列中。從上面所述可以看出，支持移動型IP子網(wǎng)接入與管理的方法、設備及系統(tǒng)，為位于高鐵和飛機等高速交通工具內(nèi)的移動IP子網(wǎng)提供一種新型的移動性控制協(xié)議。該方案用于確保移動IP子網(wǎng)中移動路由器MR與移動接入路由器NMAR之間的通信控制，主要包括 NMAR的動態(tài)發(fā)現(xiàn)、MR的注冊、MR當前路由的發(fā)布與撤銷以及MR/NMAR超時管理等。在無線鏈路穩(wěn)定的情況下，該方案可以全面地實現(xiàn)移動IP子網(wǎng)在NMAR間的無縫切換，從而在IP 承載網(wǎng)中為移動IP子網(wǎng)建立最佳數(shù)據(jù)傳輸路由。本方案中設計的“NMAR廣播消息“和”MR 心跳消息“可以保證MR和NMAR及時檢測雙向的狀態(tài)；MR的注冊協(xié)議可以實現(xiàn)NMAR對于MR 接入的安全性控制；路由的發(fā)布與撤銷是實現(xiàn)移動IP子網(wǎng)的高速切換的重要機制；而最后 MR/NMAR的超時管理機制則是實現(xiàn)MR和NMAR狀態(tài)切換的重要保障?？傊?，本發(fā)明是移動 IP子網(wǎng)與IP承載網(wǎng)間的通信控制協(xié)議，是實現(xiàn)IP子網(wǎng)無縫移動切換的重要實現(xiàn)機制。NMCP (網(wǎng)絡移動性控制協(xié)議)及其設備實現(xiàn)是為解決此類問題而提出的。本方案首先設計了移動的IP子網(wǎng)和IP承載網(wǎng)邊緣設備之間的對話協(xié)議，該協(xié)議采用動態(tài)路由實時通告的技術，在高速交通工具的移動過程中將移動的IP子網(wǎng)的IP地址前綴及時通告到支持子網(wǎng)移動的IP承載網(wǎng)中去，基于其當前位置實現(xiàn)路由的及時調整與更新，從而為移動 IP子網(wǎng)在IP承載網(wǎng)中建立最佳IP路由，保證數(shù)據(jù)傳輸質量。其次，該方式通過路由聚合的方式可減少對公網(wǎng)路由的影響，避免在網(wǎng)絡中產(chǎn)生路由震蕩。基于以上設計，本方法達到了高速移動的IP子網(wǎng)及其內(nèi)部用戶終端在通信的過程中保持同樣的IP地址及前綴的效果， 而且該方案對于用戶終端沒有任何特殊的要求，任何在固網(wǎng)環(huán)境下接入互聯(lián)網(wǎng)的終端不用任何更改就可以在移動IP子網(wǎng)環(huán)境下接入互聯(lián)網(wǎng)。相比移動IP及NEMO等傳統(tǒng)移動IP方式，新的NMCP方式解決了 IP網(wǎng)絡中的三角路由問題，實現(xiàn)路由優(yōu)化處理。本方案是基于動態(tài)路由切換實現(xiàn)IP子網(wǎng)在移動過程中接入互聯(lián)網(wǎng)的的核心控制協(xié)議，能夠實現(xiàn)NMAR接入點動態(tài)發(fā)現(xiàn)、MR注冊及認證、NMAR切換控制、MR及NMAR的路由配置以及NMAR與MR的超時處理等，是一種新型的移動IP子網(wǎng)快速切換技術。相比傳統(tǒng)的移動IP技術而言，本方案具有切換時延低、避免三角路由等特征，通過路由優(yōu)化提高數(shù)據(jù)轉發(fā)性能，適合于高速交通交通工具中的移動性切換。幻本方案引入了 MR至NMAR的認證注冊機制，通過引入加密后的MR身份信息字段保障認證的安全性，在實施切換前在Alive NMAR列表中進行注冊及認證，一方面可以保證 MR接入的安全性，另一方面還可以減少切換時延，實現(xiàn)用戶可信的無縫切換。3)本方案引入了 MR和NMAR的雙向發(fā)現(xiàn)機制。其中，MR定期發(fā)布“MR心跳消息 “，而NMAR則定期廣播，MAR廣播消息“。這樣可以確保MR和NMAR及時發(fā)現(xiàn)失效的MR(或 NMAR)，并進行相應的路由配置操作，從而保證移動IP子網(wǎng)在運行中能夠快速發(fā)現(xiàn)并響應網(wǎng)元狀態(tài)的變化情況。4)本方案提出了 MR和NMAR列表的動態(tài)維護機制，能夠針對不同的切換策略，自適應地調整MR和NMAR的列表，加快NMAR的選擇過程。5)本方案實現(xiàn)對于用戶終端沒有任何要求，任何在有線寬帶環(huán)境下使用的終端都可以直接通過本方案系統(tǒng)接入互聯(lián)網(wǎng)，相比傳統(tǒng)的移動IP方案大大降低了引入的門檻。6)基于本方案實現(xiàn)的系統(tǒng)兼容現(xiàn)有網(wǎng)絡設備，可以容易地實現(xiàn)與現(xiàn)有網(wǎng)絡設備的互通。對于IP承載網(wǎng)絡中的其它路由器設備沒有任何要求。7)本方案是一種IP層解決方案，對于無線接入層沒有任何特殊的要求，只要其能建立MR到NMAR之間的無線接入鏈路即可，引入IP層移動解決方案后可以避免無線接入層針對子網(wǎng)移動接入做專門的設計。


圖1為本發(fā)明實施例支持移動IP子網(wǎng)接入和承載的系統(tǒng)組網(wǎng)方案示意圖；
圖2為本發(fā)明實施例MR中的NMAR隊列示意圖；圖3為本發(fā)明實施例NMCP系統(tǒng)整體流程示意圖；圖4為本發(fā)明實施例MR和NMAR的功能模塊示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。本發(fā)明是結合高速公共交通工具具有軌道或者航線固定的特點，定義了 MR和 NMAR 的移動性控制協(xié)議 NMCP (Network Mobility Management Protocol)。該協(xié)議作為 IP 承載網(wǎng)與移動IP子網(wǎng)的核心控制協(xié)議，可實現(xiàn)NMAR動態(tài)發(fā)現(xiàn)、MR注冊、MR內(nèi)NMAR狀態(tài)維護、MR-Prefix路由發(fā)布的控制以及MR/NMAR生存期管理，通過合理設計來減小IP層切換時延，保證切換時的上層業(yè)務的通信質量。在本發(fā)明提出的方案中，NMCP協(xié)議是應用于移動IP子網(wǎng)的接入控制，新的協(xié)議設計移動路由器MR和接入服務器NMAR等網(wǎng)元之間的交互機制，實現(xiàn)在高速移動過程中的 NMAR發(fā)現(xiàn)、MR接入注冊、MR路由發(fā)布及撤銷以及MR/NMAR超時管理。該協(xié)議是首個面向移動IP子網(wǎng)與IP承載網(wǎng)間支撐動態(tài)路由發(fā)布的移動性控制與管理層協(xié)議，具有較好的可擴展性和健壯性，適合多場景中的應用。同時，本專利申請中的IP協(xié)議同時代表IPv4和IPv6 協(xié)議，也就是所有設計的新功能同時支持IPv4和IPv6協(xié)議，是一種支持向下一代互聯(lián)網(wǎng)過渡的方案。本發(fā)明提供的一種支持移動型IP子網(wǎng)接入與管理的方法，主要包括NMAR向自身的服務區(qū)發(fā)送廣播消息，在該廣播消息中攜帶包含有自身的服務端口 IP地址在內(nèi)的NMAR屬性信息；MR接收到來自于新的NMAR的廣播消息后，提取其中的NMAR屬性信息保存在自身的NMAR列表中，并向該NMAR發(fā)送MR注冊消息，并在注冊消息中攜帶包含有自身端口 IP地址在內(nèi)的MR屬性信息；NMAR收到MR的注冊消息后，提取其中的MR屬性信息保存在自身的MR列表中，并向該MR回復注冊確認消息；如果當前服務的NMAR不能再繼續(xù)提供服務，則MR查詢當前NMAR列表，選擇一個新的NMAR，并向該新NMAR發(fā)送路由配置請求；NMAR收到MR的路由配置請求后，將該MR的IP前綴通告到IP承載網(wǎng)中，并完成該 NMAR至該MR的路由配置，向該MR發(fā)送路由配置確認消息；MR收到NMAR的路由配置確認消息后，配置MR到NMAR的路由，并向原服務的NMAR 發(fā)送路由撤銷請求；NMAR收到MR的路由撤銷請求后，實施該MR的IP前綴路由撤銷，并同步更新本地路由配置，向請求的MR發(fā)送退出請求。其中，所述NMAR向自身的服務區(qū)發(fā)送廣播消息的過程可以為定時向自身的服務區(qū)發(fā)送廣播消息。所述NMAR向自身的服務區(qū)發(fā)送廣播消息的過程還可以包括所述MR廣播NMAR觸發(fā)廣播消息，NMAR收到該觸發(fā)廣播消息后向自身的服務區(qū)發(fā)送廣播消息。所述NMAR發(fā)送的廣播消息中還可以包括廣播發(fā)送間隔信息等。所述NMAR屬性信息中還可以包括=NMAR當前狀態(tài)、NMAR的標識符及描述符、NMAR服務端口 IPv4/IPv6地址、NMAR的類型、NMAR的時間戳信息和心跳信息間隔時間、NMAR的使用負載。所述MR屬性信息中還可以包括MR的標識符、MR的IPv4/IPv6地址、MR加密后的身份信息、MR的運營模式、MR的當前狀態(tài)、MR的時間戳。所述MR中的NMAR列表內(nèi)部將NMAR分為如下不同隊列服務NMAR、活躍NMAR以及空閑NMAR ；當MR收到來自于新的NMAR的廣播消息后，將該NMAR的屬性信息保存在NMAR列表的空閑NMAR隊列中；當MR接收到NMAR的注冊確認消息后，將該NMAR的屬性信息轉移到NMAR列表的活躍NMAR隊列中；所述MR查詢當前NMAR列表，選擇一個新的NMAR后的過程還包括MR在NMAR列表的活躍NMAR隊列中查詢當前NMAR列表，選擇一個新的NMAR后，將該新NMAR的屬性信息轉移到服務NMAR隊列中，將原服務NMAR的屬性信息從服務NMAR隊列轉移到活躍NMAR隊列中。所述MR進一步向活躍NMAR隊列和服務NMAR隊列中的NMAR發(fā)送心跳消息，如果在預定時間內(nèi)沒有收到NMAR的反饋，則將該NMAR的屬性信息轉移到空閑NMAR隊列中。在所述NMAR的MR列表內(nèi)部將MR分為如下不同隊列服務MR、活躍MR以及空閑 MR ；當NMAR接收到MR的注冊請求后，將該MR的屬性信息保存到活躍MR隊列中；當NMAR接收到MR的路由配置請求后，將該MR的屬性信息轉移到服務MR隊列中；如果預定時間內(nèi)沒有收到MR的心跳消息，則將該MR的屬性信息轉移到空閑MR隊列中。本發(fā)明還提供了一種支持移動型IP子網(wǎng)接入與管理的系統(tǒng)，主要包括NMAR，用于向自身的服務區(qū)發(fā)送廣播消息，在該廣播消息中攜帶包含有自身的服務端口 IP地址在內(nèi)的NMAR屬性信息；在收到MR的注冊消息后，提取其中的MR屬性信息保存在自身的MR列表中，并向該MR回復注冊確認消息；在收到MR的路由配置請求后，將該MR 的IP前綴通告到IP承載網(wǎng)中，并完成該NMAR至該MR的路由配置，向該MR發(fā)送路由配置確認消息；在收到MR的路由撤銷請求后，實施該MR的IP前綴路由撤銷，并同步更新本地路由配置，向請求的MR發(fā)送退出請求；MR，用于接收到來自于新的NMAR的廣播消息后，提取其中的NMAR屬性信息保存在自身的NMAR列表中，并向該NMAR發(fā)送MR注冊消息，并在注冊消息中攜帶包含有自身端口 IP地址在內(nèi)的MR屬性信息；如果當前服務的NMAR不能再繼續(xù)提供服務，則MR查詢當前 NMAR列表，選擇一個新的NMAR，并向該新NMAR發(fā)送路由配置請求；在收到NMAR的路由配置確認消息后，配置MR到NMAR的路由，并向原服務的NMAR發(fā)送路由撤銷請求。作為一個實施例，系統(tǒng)的組成如圖1所示圖中IP承載網(wǎng)是移動IP子網(wǎng)的接入網(wǎng)絡，包含多個移動接入路由器，能夠支持移動IP子網(wǎng)在多個移動接入路由器間的快速切換和路由發(fā)布與撤銷，提供移動IP子網(wǎng)的安全可靠接入，并將移動IP子網(wǎng)內(nèi)的數(shù)據(jù)流量轉發(fā)至公共互聯(lián)網(wǎng)中。該系統(tǒng)中主要有以下幾個組成網(wǎng)元(I)MRMR是移動IP子網(wǎng)的接入路由器，通常位于高速交通工具(如高鐵或飛機)中，它的功能是對內(nèi)作為網(wǎng)關負責匯聚接入所有的用戶終端，向用戶終端和其它具有數(shù)據(jù)通信需求的設備分配IPv4/IPv6地址，并提供互聯(lián)網(wǎng)接入服務。對外通過無線接入鏈路接入到 IP承載網(wǎng)中，在IP層面負責向IP承載網(wǎng)的接入點提供的自己的帳號等信息以進行注冊，并通告自己的IPv4/IPv6地址前綴；在通過接入點接入到IP承載網(wǎng)絡后，負責轉發(fā)用戶終端發(fā)送到公網(wǎng)和從公網(wǎng)接收到的數(shù)據(jù)流量，并且具備客戶網(wǎng)關的必備功能。相對于某個特定的接入點NMAR設備而言，MR共有如下四種狀態(tài)空閑(Idle)狀態(tài)、活躍(Alive)狀態(tài)、當前服務狀態(tài)(Servicing)以及離線狀態(tài)(Offline)。其中，空閑狀態(tài)(Idle)是指MR和NMAR之間能夠建立起三層(IP)的通信，通常是指MR位于NMAR的覆蓋區(qū)域(即服務區(qū))范圍之內(nèi)，但由于某種原因(如無線信號太弱、短期內(nèi)沒收到NMAR的廣播消息、或者未通過注冊認證)，此時NMAR不能為該MR提供服務。
活躍(Alive)狀態(tài)是指MR和NMAR之間已完成了注冊認證，處于等待該NMAR服務的狀態(tài)，這種情況一般是由于該MR可能正在被其他NMAR服務。當前服務(krvicing)狀態(tài)是指當前MR正由該NMAR提供數(shù)據(jù)轉發(fā)服務。離線狀態(tài)(Offline)是指MR和NMAR之間無法建立起三層(IP)的通信，通常是MR 未處于NMAR的覆蓋范圍之內(nèi)、無線通信鏈路發(fā)生中斷，或者MR出現(xiàn)了故障等情況。(2) NMARNMAR 是移動接入路由器(NMAR =Mobile Network Access Router)，它是為移動 IP 子網(wǎng)提供移動接入服務，負責移動IP子網(wǎng)注冊認證、實施動態(tài)路由建立、客戶流量轉發(fā)以及高速路由切換的關鍵設備，它的功能是負責對移動IP子網(wǎng)進行接入控制；跟蹤服務區(qū)內(nèi)每個移動IP子網(wǎng)的當前位置，在移動IP子網(wǎng)注冊后將該移動IP子網(wǎng)的路由前綴在IP 承載網(wǎng)中進行通告；本設備在為移動子網(wǎng)建立路由后，按照當前路由為移動IP子網(wǎng)實施轉發(fā)流量；接收MR的路由切換消息并配合移動IP子網(wǎng)實施路由切換。對于某個特定的MR而言，NMAR也有如下四種狀態(tài)空閑(idle)狀態(tài)、活躍 (alive)狀態(tài)、當前服務狀態(tài)(Servicing)以及離線狀態(tài)(Offline)，分別為通信建立且但暫不能服務狀態(tài)、通信建立可以提供服務狀態(tài)、當前數(shù)據(jù)轉發(fā)狀態(tài)以及無法建立通信狀態(tài)。需要注意的是，MR和NMAR的離線狀態(tài)是需要獨立檢測的。其中，MR的離線狀態(tài)是通過NMAR中運行的超時機制來檢測，而NMAR的離線狀態(tài)則是通過MR中運行的超時機制來檢測。(3) BRBR(Border Router)是IP承載網(wǎng)與外部公共互聯(lián)網(wǎng)的邊界路由器，它是IP承載網(wǎng)與公共互聯(lián)網(wǎng)的邊界接入點，它的功能是負責將多個移動IP子網(wǎng)的路由進行匯聚并進行發(fā)布，通過向外發(fā)布匯聚路由，從而減少IP承載網(wǎng)的動態(tài)性對于互聯(lián)網(wǎng)中路由的影響。在圖1中，本發(fā)明的匪CP協(xié)議運行在MR和NMAR之間，可以實現(xiàn)NMAR的發(fā)現(xiàn)、MR 的注冊認證、路由動態(tài)發(fā)布與撤銷以及NMAR的狀態(tài)維護等功能，在MR和NMAR上都需要采用專門設計的MR和NMAR協(xié)議功能模塊。而在NMAR和BR之間則只需要采用標準的動態(tài)路由協(xié)議，盡管BR是本系統(tǒng)中的組成部分，但本專利中提出的方案對于BR路由器沒有任何新的功能要求，傳統(tǒng)的支持的IP路由器如支持OSPF或者IS-IS協(xié)議等就可以作為BR使用， 不需要運行額外的協(xié)議模塊。2、系統(tǒng)實現(xiàn)在NMCP協(xié)議中，主要包括以下幾個部分NMAR發(fā)現(xiàn)、MR注冊及認證、NMAR切換控制、MR及NMAR的路由配置以及NMAR與MR的超時處理。(I)NMAR 發(fā)現(xiàn)在NMCP協(xié)議中，NMAR定期發(fā)送廣播(或組播)“NMAR廣播消息”向自己的服務區(qū)內(nèi)通告自己的存在。該“NMAR廣播消息”含有自己的服務端口的IP地址等屬性信息。 除NMAR的定期性廣播以外，MR也可主動觸發(fā)“NMAR廣播消息”，用于加速獲取NMAR 的地址信息。通常，在NMAR發(fā)送的廣播消息中會攜帶自身的廣播發(fā)送間隔MR_diSC0Very_ interval，若MR希望在該時間段結束之前收到NMAR的廣播消息，MR可以直接廣播(或組播)“NMAR觸發(fā)廣播消息”，NMAR在收到該消息后會立即回復“NMAR廣播消息”。
此外，為了便于實施NMAR的選擇及后續(xù)的用戶認證及注冊，NMAR發(fā)送的“NMAR廣播消息”中攜帶有NMAR的相關屬性，記作Profile (NMAR)，包括如下信息NMAR的當前狀態(tài)current_status，表明當前NMAR在運行狀態(tài)；NMAR的標識符及描述符NMAR_id及description信息，用于標識該NMAR的屬性；NMAR 服務端口 IPv4/IPv6 地址ip_addr/ipv6_addrNMAR的類型type，用于標識該NMAR所接入的無線網(wǎng)絡類型，如EVDO、WiFi等；NMAR的時間戳信息和心跳信息間隔時間time_stamp，MR_discovery_interval, 其中，time_stamp為當前廣播報文的時間戳，而MR_discoVery_interVal則為廣播報文的間隔時間；NMAR的使用負載NMAR_l0ad，用于指示NMAR當前的使用負載；(2) MR注冊及認證在完成了 NMAR的發(fā)現(xiàn)之后，為加快后續(xù)MR的切換過程，MR會在發(fā)現(xiàn)的所有的NMAR上進行注冊及認證。MR在進行注冊時，會向NMAR通告其對應的相關屬性，此時采用單播的方式進行通信，發(fā)送“MR注冊消息”。該消息中可攜帶MR的相關屬性，記作 Profile (MR)，包括如下信息 MR的標識符mr_id，用于標識MRMR 的 IPv4/IPv6 地址ipv4_addr/ipv6_addr，用于通告 NMAR 其端口 IP 地址；MR加密后的身份信息credential，用于NMAR對于MR進行認證；MR的運行模式rurming_m0de，用于說明采用的切換模式；MR 的當前狀態(tài):current_statusMR 的時間戳:time_stampNMAR在收到了 MR的注冊消息后，根據(jù)MR的加密后的身份信息，可進行MR的安全性認證，若通過認證后，便可把該MR加入到自己的可服務MR列表中。(3) NMAR 切換控制本方案中的NMAR切換控制是由MR發(fā)起的。在一定條件下，如當前NMAR不能再繼續(xù)提供服務，MR決定需要實施NMAR間的切換時，MR就查詢當前可為自己提供服務的NMAR 列表{NMAR1，NMAR2，. . .，NMAfoi}，選擇一個新的NMAR作為為自己提供服務的NMAfoi。這里， 通常根據(jù)NMAR列表中相關屬性進行決策，從而決定切換接入的NMAR和具體的切換時間。其中，MR決定切換接入的NMAR通常需要考慮如下參數(shù)信息NMAR信號強度NMAR_signal_strength，表明該NMAR的無線接入信號強度NMAR的當前負載NMAR_load，用于表明NMAR的當前服務負載MR的位置信息MR_l0Cati0n，通?？梢越Y合定位模塊來實現(xiàn)；MR的移動速率MR_speed，通?？梢酝ㄟ^測速相應裝置等來獲得相關參數(shù)；NMAR位置信息NMAR_loCati0n，通常是通過預配置的方式寫入的。網(wǎng)絡運營者在設計MR時可以根據(jù)客戶特定需求提前預制切換策略。(4) MR及NMAR的路由配置在完成MR和NMAfoi的切換控制之后，MR就需要在新接入的NMAfoi+Ι上發(fā)送“NMAR 切換消息”。具體過程為在原來的NMAto上撤銷MR的路由，并在新接入的NMAfoi+Ι上注入路由通告。這里的路由配置包括MR至NMAR，以及NMAR與BR之間兩個部分。為了減少切換時延，MR與NMAR之間通常采用靜態(tài)路由協(xié)議，而NMAR與BR之間則采用動態(tài)路由協(xié)議在IP承載網(wǎng)中發(fā)布移動IP子網(wǎng)的最新路由，該路由反映移動子網(wǎng)在IP承載網(wǎng)中的當前位置。 當NMAfoi+Ι上的路由生效了之后，數(shù)據(jù)傳輸就可以通過NMAfoi+Ι來進行轉發(fā)了。此外，為了確保NMAR上的路由為可用MR的路由信息，MR需定時發(fā)送Ke印al ive的心跳消息，若NMAR長時間未接收到MR的心跳消息，就認為該MR已經(jīng)失效，應撤銷在該NMAR 上的相應路由。(5) NMAR與MR的列表維護與超時處理在NMAR和MR中，需要維護各自的對應服務列表。在MR中的NMAR列表根據(jù)其不同的狀態(tài)可以分為不同的隊列服務(krving) NMAR、活躍(Alive)NMAR以及空閑(Idle)NMAR。其中，服務(Servicing)NMAR列表是指當前正在提供服務的NMAR。活躍(Alive)NMAR列表是進行了注冊認證的處于可服務狀態(tài)的NMAR 列表，此處的NMAR根據(jù)的AP切換控制策略逆序排列，這樣在NMAR進行選擇時就可以提取鏈表頭部的元素進行操作。當處于服務隊列中的NMAR在一定時間AP_SERVICING_TIMEOUT 內(nèi)未收到MR的廣播消息，MR就會將位于服務隊列中的NMAR移至空閑隊列中(其中MR會發(fā)送心跳信息給NMAR，以確認NMAR是否收到了 MR的廣播消息)，并從活躍隊列中選擇一個后續(xù)可服務的NMAR進行數(shù)據(jù)轉發(fā)。而對處于服務隊列和活躍隊列的NMAR而言，若MR超過AP_ALIVE_TIMEOUT時間內(nèi)還未收到NMAR的廣播消息，則將其分別轉移至活躍隊列和空閑隊列。而對于處理空閑隊列的NMAR而言，若MR超過AP_IDLE_TIMEOUT時間內(nèi)還未收到 NMAR的廣播消息，則將其從空閑隊列中刪除。這樣，這三個NMAR的隊列就會隨著促發(fā)消息進行一定的調整。如下圖2所示圖2MR中的NMAR隊列同樣，在NMAR中的MR列表也會根據(jù)其不同的狀態(tài)可以分為不同的隊列服務 Serving)MR隊列，活躍(Alive)MR隊列和空閑(Idle)MR。其中，服務(Servicing)MR隊列是指當前本NMAR正在提供服務的MR隊列，活躍(Alive)MR是當前活躍的并可被該NMAR服務但還沒處于被服務狀態(tài)的MR隊列，而空閑(Idle)MR則是當前處于服務區(qū)內(nèi)但空閑不能被服務的MR隊列。由于本方案中不涉及到MR接入選擇，因此，MR中的隊列排序無特殊要求。3、MR與NMAR的協(xié)議消息種類在新設計的NMCP協(xié)議中，為實現(xiàn)NMAR發(fā)現(xiàn)、MR注冊及認證、NMAR切換控制、MR及 NMAR的路由配置以及AP與MR的超時處理等，MR和NMAR之間包括多種消息類型，如下表1 所示表IMR與NMAR的協(xié)議消息列表
權利要求
1.一種支持移動型IP子網(wǎng)接入與管理的方法，其特征在于，包括移動接入路由器NMAR向自身的服務區(qū)發(fā)送廣播消息，在該廣播消息中攜帶包含有自身的服務端口 IP地址在內(nèi)的NMAR屬性信息；接入路由器MR接收到來自于新的NMAR的廣播消息后，提取其中的NMAR屬性信息保存在自身的NMAR列表中，并向該NMAR發(fā)送MR注冊消息，并在注冊消息中攜帶包含有自身端口 IP地址在內(nèi)的MR屬性信息；NMAR收到MR的注冊消息后，提取其中的MR屬性信息保存在自身的MR列表中，并向該 MR回復注冊確認消息；如果當前服務的NMAR不能再繼續(xù)提供服務，則MR查詢當前NMAR列表，選擇一個新的 NMAR，并向該新NMAR發(fā)送路由配置請求；NMAR收到MR的路由配置請求后，將該MR的IP前綴通告到IP承載網(wǎng)中，并完成該NMAR 至該MR的路由配置，向該MR發(fā)送路由配置確認消息；MR收到NMAR的路由配置確認消息后，配置MR到NMAR的路由，并向原服務的NMAR發(fā)送路由撤銷請求；NMAR收到MR的路由撤銷請求后，實施該MR的IP前綴路由撤銷，并同步更新本地路由配置，向請求的MR發(fā)送退出請求。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述NMAR向自身的服務區(qū)發(fā)送廣播消息的過程包括所述NMAR定時向自身的服務區(qū)發(fā)送廣播消息。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述NMAR向自身的服務區(qū)發(fā)送廣播消息的過程包括所述MR廣播NMAR觸發(fā)廣播消息，NMAR收到該觸發(fā)廣播消息后向自身的服務區(qū)發(fā)送廣播消息。
4.根據(jù)權利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述NMAR發(fā)送的廣播消息中還包括 廣播發(fā)送間隔信息。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述NMAR屬性信息中還包括NMAR當前狀態(tài)、NMAR的標識符及描述符、NMAR服務端口 IPv4/IPv6地址、NMAR的類型、NMAR的時間戳信息和心跳信息間隔時間、NMAR的使用負載。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述MR屬性信息中還包括:MR的標識符、 MR的IPv4/IPv6地址、MR加密后的身份信息、MR的運營模式、MR的當前狀態(tài)、MR的時間戳。
7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述MR中的NMAR列表內(nèi)部將NMAR分為如下不同隊列服務NMAR、活躍NMAR以及空閑NMAR ；當MR收到來自于新的NMAR的廣播消息后，將該NMAR的屬性信息保存在NMAR列表的空閑NMAR隊列中；當MR接收到NMAR的注冊確認消息后，將該NMAR的屬性信息轉移到NMAR列表的活躍 NMAR隊列中；所述MR查詢當前NMAR列表，選擇一個新的NMAR后的過程還包括MR在NMAR列表的活躍NMAR隊列中查詢當前NMAR列表，選擇一個新的NMAR后，將該新NMAR的屬性信息轉移到服務NMAR隊列中，將原服務NMAR的屬性信息從服務NMAR隊列轉移到活躍NMAR隊列中。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，所述MR進一步向活躍NMAR隊列和服務 NMAR隊列中的NMAR發(fā)送心跳消息，如果在預定時間內(nèi)沒有收到NMAR的反饋，則將該NMAR的屬性信息轉移到空閑NMAR隊列中。
9.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述NMAR的MR列表內(nèi)部將MR分為如下不同隊列服務MR、活躍MR以及空閑MR ；當NMAR接收到MR的注冊請求后，將該MR的屬性信息保存到活躍MR隊列中； 當NMAR接收到MR的路由配置請求后，將該MR的屬性信息轉移到服務MR隊列中； 如果預定時間內(nèi)沒有收到MR的心跳消息，則將該MR的屬性信息轉移到空閑MR隊列中。
10.一種移動接入路由器NMAR實現(xiàn)移動型IP子網(wǎng)接入與管理的方法，其特征在于， NMAR向自身的服務區(qū)發(fā)送廣播消息，在該廣播消息中攜帶包含有自身的服務端口 IP地址在內(nèi)的NMAR屬性信息；NMAR收到MR的注冊消息后，提取其中的MR屬性信息保存在自身的MR列表中，并向該 MR回復注冊確認消息；NMAR收到MR的路由配置請求后，將該MR的IP前綴通告到IP承載網(wǎng)中，并完成該NMAR 至該MR的路由配置，向該MR發(fā)送路由配置確認消息；NMAR收到MR的路由撤銷請求后，實施該MR的IP前綴路由撤銷，并同步更新本地路由配置，向請求的MR發(fā)送退出請求。
11.根據(jù)權利要求10所述的方法，其特征在于，所述NMAR向自身的服務區(qū)發(fā)送廣播消息的過程包括所述NMAR定時向自身的服務區(qū)發(fā)送廣播消息。
12.根據(jù)權利要求10所述的方法，其特征在于，所述NMAR向自身的服務區(qū)發(fā)送廣播消息的過程包括所述MR廣播NMAR觸發(fā)廣播消息，NMAR收到該觸發(fā)廣播消息后向自身的服務區(qū)發(fā)送廣播消息。
13.根據(jù)權利要求10或12所述的方法，其特征在于，所述NMAR發(fā)送的廣播消息中還包括廣播發(fā)送間隔信息。
14.根據(jù)權利要求10所述的方法，其特征在于，所述NMAR屬性信息中還包括NMAR當前狀態(tài)、NMAR的標識符及描述符、NMAR服務端IPv4/IPv6地址、NMAR的類型、NMAR的時間戳信息和心跳信息間隔時間、NMAR的使用負載。
15.根據(jù)權利要求10所述的方法，其特征在于，在所述NMAR的MR列表內(nèi)部將MR分為如下不同隊列服務MR、活躍MR以及空閑MR ；當NMAR接收到MR的注冊請求后，將該MR的屬性信息保存到活躍MR隊列中； 當NMAR接收到MR的路由配置請求后，將該MR的屬性信息轉移到服務MR隊列中； 如果預定時間內(nèi)沒有收到MR的心跳消息，則將該MR的屬性信息轉移到空閑MR隊列中。
16.一種接入路由器MR實現(xiàn)移動型IP子網(wǎng)接入與管理的方法，其特征在于，MR接收到來自于新的NMAR的廣播消息后，提取其中的NMAR屬性信息保存在自身的 NMAR列表中，并向該NMAR發(fā)送MR注冊消息，并在注冊消息中攜帶包含有自身端口 IP地址在內(nèi)的MR屬性信息；如果當前服務的NMAR不能再繼續(xù)提供服務，則MR查詢當前NMAR列表，選擇一個新的 NMAR，并向該新NMAR發(fā)送路由配置請求；MR收到NMAR的路由配置確認消息后，配置MR到NMAR的路由，并向原服務的NMAR發(fā)送路由撤銷請求。
17.根據(jù)權利要求16所述的方法，其特征在于，所述MR屬性信息中還包括:MR的標識符、MR的IPv4/IPv6地址、MR加密后的身份信息、MR的運營模式、MR的當前狀態(tài)、MR的時間戳。
18.根據(jù)權利要求16所述的方法，其特征在于，所述MR中的NMAR列表內(nèi)部將NMAR分為如下不同隊列服務NMAR、活躍NMAR以及空閑NMAR ；當MR收到來自于新的NMAR的廣播消息后，將該NMAR的屬性信息保存在NMAR列表的空閑NMAR隊列中；當MR接收到NMAR的注冊確認消息后，將該NMAR的屬性信息轉移到NMAR列表的活躍 NMAR隊列中；所述MR查詢當前NMAR列表，選擇一個新的NMAR后的過程還包括MR在NMAR列表的活躍NMAR隊列中查詢當前NMAR列表，選擇一個新的NMAR后，將該新NMAR的屬性信息轉移到服務NMAR隊列中，將原服務NMAR的屬性信息從服務NMAR隊列轉移到活躍NMAR隊列中。
19.根據(jù)權利要求18所述的方法，其特征在于，所述MR進一步向活躍NMAR隊列和服務 NMAR隊列中的NMAR發(fā)送心跳消息，如果在預定時間內(nèi)沒有收到NMAR的反饋，則將該NMAR 的屬性信息轉移到空閑NMAR隊列中。
20.一種基于權利要求1-9任意一項所述方法的支持移動型IP子網(wǎng)接入與管理的系統(tǒng)，其特征在于，包括移動接入路由器NMAR，用于向自身的服務區(qū)發(fā)送廣播消息，在該廣播消息中攜帶包含有自身的服務端IP地址在內(nèi)的NMAR屬性信息；在收到MR的注冊消息后，提取其中的MR屬性信息保存在自身的MR列表中，并向該MR回復注冊確認消息；在收到MR的路由配置請求后，將該MR的IP前綴通告到IP承載網(wǎng)中，并完成該NMAR至該MR的路由配置，向該MR發(fā)送路由配置確認消息；在收到MR的路由撤銷請求后，實施該MR的IP前綴路由撤銷，并同步更新本地路由配置，向請求的MR發(fā)送退出請求；接入路由器MR，用于接收到來自于新的NMAR的廣播消息后，提取其中的NMAR屬性信息保存在自身的NMAR列表中，并向該NMAR發(fā)送MR注冊消息，并在注冊消息中攜帶包含有自身端口 IP地址在內(nèi)的MR屬性信息；如果當前服務的NMAR不能再繼續(xù)提供服務，則MR查詢當前NMAR列表，選擇一個新的NMAR，并向該新NMAR發(fā)送路由配置請求；在收到NMAR的路由配置確認消息后，配置MR到NMAR的路由，并向原服務的NMAR發(fā)送路由撤銷請求。
21.根據(jù)權利要求20所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括邊緣路由器BR，負責將多個移動IP子網(wǎng)的路由進行匯聚并進行發(fā)布，通過向外發(fā)布匯聚路由。
22.—種實現(xiàn)移動型IP子網(wǎng)接入與管理的移動接入路由器NMAR，其特征在于，包括NMAR廣播發(fā)送模塊，用于向自身的服務區(qū)發(fā)送廣播消息，其中在該廣播消息中攜帶包含有自身的服務端口 IP地址在內(nèi)的NMAR屬性信息；MR MSG消息接收器，用于在收到MR的注冊消息后，提取其中的MR屬性信息發(fā)送到MR 列表維護模塊保存在MR列表中，并向該MR回復注冊確認消息；在收到MR的路由配置請求后，指示MR路由配置模塊將該MR的IP前綴通告到IP承載網(wǎng)中，并完成該NMAR至該MR的路由配置，MR MSG消息接收器向該MR發(fā)送路由配置確認消息；MR MSG消息接收器在收到MR的路由撤銷請求后，實施該MR的IP前綴路由撤銷，并指示MR路由配置模塊同步更新本地路由配置，向請求的MR發(fā)送退出請求；MR列表維護模塊，用于根據(jù)MR MSG消息接收器的指示，執(zhí)行相應的MR列表維護操作；MR路由配置模塊，用于根據(jù)MR MSG消息接收器的指示，執(zhí)行相應的路由配置操作。
23.根據(jù)權利要求22所述的NMAR，其特征在于，所述NMAR廣播發(fā)送模塊向自身的服務區(qū)發(fā)送廣播消息的過程包括所述NMAR定時向自身的服務區(qū)發(fā)送廣播消息。
24.根據(jù)權利要求22所述的NMAR，其特征在于，所述NMAR廣播發(fā)送模塊向自身的服務區(qū)發(fā)送廣播消息的過程包括所述MR廣播NMAR觸發(fā)廣播消息，NMAR收到該觸發(fā)廣播消息后向自身的服務區(qū)發(fā)送廣播消息。
25.根據(jù)權利要求22或M所述的NMAR，其特征在于，所述NMAR廣播發(fā)送模塊發(fā)送的廣播消息中還包括廣播發(fā)送間隔信息。
26.根據(jù)權利要求22所述的NMAR，其特征在于，所述NMAR屬性信息中還包括NMAR當前狀態(tài)、NMAR的標識符及描述符、NMAR服務端口 IPv4/IPv6地址、NMAR的類型、NMAR的時間戳信息和心跳信息間隔時間、NMAR的使用負載。
27.根據(jù)權利要求22所述的NMAR，其特征在于，所述MR列表維護模塊，在所述NMAR的MR列表內(nèi)部將MR分為如下不同隊列服務MR、 活躍MR以及空閑MR ；當NMAR接收到MR的注冊請求后，將該MR的屬性信息保存到活躍MR 隊列中；當NMAR接收到MR的路由配置請求后，將該MR的屬性信息轉移到服務MR隊列中； 如果預定時間內(nèi)沒有收到MR的心跳消息，則將該MR的屬性信息轉移到空閑MR隊列中。
28.一種實現(xiàn)移動型IP子網(wǎng)接入與管理的接入路由器MR，其特征在于，包括NMAR廣播接收器，用于接收來自于新的NMAR的廣播消息，提取其中的NMAR屬性信息保存在NMAR列表中；MR MSG消息發(fā)送器，用于向所述新NMAR發(fā)送MR注冊消息，并在注冊消息中攜帶包含有自身端口 IP地址在內(nèi)的MR屬性信息；路由切換時，向切換的目的NMAR發(fā)送路由配置請求，接收該NMAR的路由配置確認消息，向原服務NMAR發(fā)送路由撤銷請求；NMAR列表維護與選擇模塊，執(zhí)行NMAR列表維護與選擇，如果當前服務的NMAR不能再繼續(xù)提供服務，則查詢當前NMAR列表，選擇一個新的NMAR，并指示所述MR MSG發(fā)送器向該新 NMAR發(fā)送路由配置請求；路由建立模塊，用于根據(jù)NMAR列表維護與選擇模塊的指示執(zhí)行路由建立操作；路由撤銷模塊，用于根據(jù)NMAR列表維護與選擇模塊的指示執(zhí)行撤銷NMAR路由的操作；本地路由配置模塊，用于執(zhí)行具體的路由配置操作。
29.根據(jù)權利要求觀所述的MR，其特征在于，所述MR屬性信息中還包括MR的標識符、 MR的IPv4/IPv6地址、MR加密后的身份信息、MR的運營模式、MR的當前狀態(tài)、MR的時間戳。
30.根據(jù)權利要求28所述的MR，其特征在于，所述NMAR列表內(nèi)部將NMAR分為如下不同隊列服務NMAR、活躍NMAR以及空閑NMAR ；當MR收到來自于新的NMAR的廣播消息后，將該NMAR的屬性信息保存在NMAR列表的空閑NMAR隊列中；當MR接收到NMAR的注冊確認消息后，將該NMAR的屬性信息轉移到NMAR列表的活躍NMAR隊列中；所述MR查詢當前NMAR列表，選擇一個新的NMAR后的過程還包括MR在NMAR列表的活躍NMAR隊列中查詢當前NMAR列表，選擇一個新的NMAR后，將該新NMAR的屬性信息轉移到服務NMAR隊列中，將原服務NMAR的屬性信息從服務NMAR隊列轉移到活躍NMAR隊列中。
31.根據(jù)權利要求觀所述的MR，其特征在于，所述MR MSG發(fā)送器進一步向活躍NMAR 隊列和服務NMAR隊列中的NMAR發(fā)送心跳消息，如果在預定時間內(nèi)沒有收到NMAR的反饋， 則將該NMAR的屬性信息轉移到空閑NMAR隊列中。
全文摘要
本發(fā)明公開一種支持移動型IP子網(wǎng)接入與管理的方法及系統(tǒng)，本發(fā)明是結合高速公共交通工具具有軌道或者航線固定的特點，定義了MR和NMAR的移動性控制協(xié)議NMCP(Network Mobility Management Protocol)。該協(xié)議作為IP承載網(wǎng)與移動IP子網(wǎng)的核心控制協(xié)議，可實現(xiàn)NMAR動態(tài)發(fā)現(xiàn)、MR注冊、MR內(nèi)NMAR狀態(tài)維護、MR-Prefix路由發(fā)布的控制以及MR/NMAR生存期管理，通過合理設計來減小IP層切換時延，保證切換時的上層業(yè)務的通信質量。
文檔編號H04W40/36GK102572828SQ20111010998
公開日2012年7月11日 申請日期2011年4月29日 優(yōu)先權日2010年12月8日
發(fā)明者孫瓊, 解沖鋒, 陳運清 申請人:中國電信股份有限公司