CN101345739A - 移动定位点故障的通信恢复方法、代理设备及移动节点 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无线通信系统，公开了一种移动定位点故障的通信恢复方法、代理设备及移动节点，使得因MAP故障所带来的通信中断能以较小的代价快速恢复。本发明中，在检测到MN所属的MAP发生故障后，该MN的HA获取该MN的有效LCoA，将收到的来自CN的需发送给该MN的报文，以该有效LCoA为目的地址转发给该MN，并将收到的来自该MN的以该有效LCoA为源地址的报文，转发给该CN。MN通过在向HA发送的BU报文中，携带该MN当前的LCoA，和该LCoA的有效期。MAP的故障可由MN检测到，也可由CN检测到。如果由CN检测到MAP发生故障，则HA还需通知MN其所属的MAP已失效，以便该MN能迅速地使用LCoA的方式恢复被中断的通信。

Description

移动定位点故障的通信恢复方法、代理设备及移动节点

技术领域

本发明涉及无线通信系统，特别涉及移动定位点故障的通信恢复技术。

背景技术

移动IP(Mobile IP，简称“MIP”)的目的是使移动节点(Mobile Node，简称“MN”)在移动时有不变的IP地址，方法是当MN进入访问网络后，访问网络为其分配一个转交地址(Care-of Address，简称“CoA”)，MN使用该CoA向家乡代理(Home Agent，简称“HA”)注册，HA将该MN的CoA与家乡地址(Home Address，简称“HoA”)绑定。通信的对端使用MN的HoA将数据包发给HA，HA将该数据包通过绑定的CoA转发给该MN。虽然在标准的MIPv6(v6版本的移动IP)中，可以在节点移动时较好地保持原有会话，但在MN发生切换时，绑定更新(Binding Update，简称“BU”)的延时会较大，Internet(因特网)骨干网上的BU等信令开销也较多。

为了减少切换延时并尽量避免在Internet上出现过多的额外报文，互联网工程任务组(Internet Engineering Task Force，简称“IETF”)提出了MIPv6的两个扩展协议：FMIPv6(快速切换移动IPv6)和HMIPv6(层次化移动IPv6)。FMIPv6主要是用来减少切换延时；HMIPv6向MIPv6中引入层次化管理的概念，从而减少了Internet骨干网上MIPv6使用的BU等相关信令，同时也减小了HMIPv6域内切换的延时。

HMIPv6的基本思想是在MIPv6的基础上引入移动定位点(MobileAnchor Point，简称“MAP”)，从而将移动划分为两类：域内移动和域间移动。对于域内移动，HMIPv6采取微移动管理策略，即在MAP域内的移动，MN只需向域内的MAP进行局域绑定更新(Local Binding Update，简称“LBU”)，这样就减少了MN和通信对端节点(Correspond Node，简称“CN”)、HA之间的信令数，在CN和HA中只需将MN的HoA和该MN的区域转交地址(RCoA)绑定，MN的RCoA和该MN的链路转交地址(LCoA)的绑定关系保存在MAP中。从而也就减少了MN在远离CN和HA时的绑定注册延时，同时也减少了由于绑定注册带来的对骨干网的多余的负担。

然而使用HMIPv6的问题在于，作为微移动管理中的重要节点的MAP通常成为整个系统的瓶颈。当MAP发生故障时，保存在MAP中的<RCoA，LCoA>绑定信息即会丢失，所有通过MAP的MN的通信就都会被中断，为了恢复已经中断的通信，需要进行MAP故障恢复。而在标准HMIPv6中，当MAP失效(即MAP发生故障)时MN进行故障检测并恢复通信的时间将需要好几秒，这对于对实时性要求越来越高的各种Internet业务来说已是不可容忍的了，因此研究和开发新的MAP故障快速检测和通信恢复方案已经迫在眉睫，对MAP故障快速检测和通信恢复方案的研究具有非常重要的意义。

目前，主要有两种用于MAP故障的通信恢复的技术方案，分别为冗余MAP方案和多RCoA绑定方案。

冗余MAP方案是在域内提供多个冗余的MAP，这些MAP之间通过周期性交换信令消息来同步信息，当其中的一个MAP发生故障时，其它的MAP就可以接替其工作。这种方法不需要对MN进行改动，但是使用冗余MAP不仅代价昂贵，而且同步信令的开销也很大。实际上这种方法的实质就是使用某种内容传输协议，引入备用的MAP用以对主MAP的<LCoA，RCoA>绑定信息进行备份。

多RCoA绑定方案是将失效后需要进行的LBU、BU等过程全部放在MAP发生失效之前进行。也就是说事先就选定一个SMAP(备用MAP)，在PMAP(现有MAP)失效后用于替换PMAP。在失效发生之前，移动节点就可以对这个SMAP进行LBU，然后将该选择的SMAP通知HA或CN。这样，就把影响MAP恢复延时的主要部分放在了PMAP失效以前进行，因此一旦PMAP失效发生，在较短的时间内MN就可以使用事先注册好的SMAP的相关信息迅速恢复所有的通信。

然而，本发明的发明人发现，如果采用冗余MAP方案，则需要引入额外的MAP服务器，所以从价格方面来看此类方案的花费还是较为可观的。此外，该方案不仅代价昂贵，而且同步信令的开销也很大。如果采用多RCoA绑定方案，则需要对HMIPv6协议做出较大的改动，比如说，HMIPv6中的MN、CN、HA等实体的相关模块都要做出相应的改动，并且其报文开销等较大。

发明内容

本发明实施方式要解决的主要技术问题是提供一种移动定位点故障的通信恢复方法、代理设备及移动节点，使得因MAP故障所带来的通信中断能以较小的代价快速恢复。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种移动定位点故障的通信恢复方法，包括以下步骤：

在检测到移动节点MN所属的移动定位点MAP发生故障后，该MN的家乡代理获取该MN的有效链路转交地址LCoA，将收到的来自通信对端节点的需发送给该MN的报文，以该有效LCoA为目的地址转发给该MN，并将收到的来自该MN的以该有效LCoA为源地址的报文，转发给通信对端节点。

本发明的实施方式还提供了一种代理设备，包括：

判断模块，用于判断与代理设备通信的MN所属的MAP是否发生故障；

地址获取模块，用于在判断模块判定MAP发生故障时，获取MN的有效LCoA；

转发模块，用于在判断模块判定MAP发生故障时，将来自通信对端节点的、需发送给MN的报文，以地址获取模块获取到的有效LCoA为目的地址转发给该MN，将来自该MN的、以该有效LCoA为源地址的报文，转发给通信对端节点。

本发明的实施方式还提供了一种移动节点，包括：

MAP故障判断模块，用于判断MN所属的MAP是否发生故障；

报文发送模块，用于在MAP故障判断模块判定MAP发生故障时，将待发送给通信对端节点的报文，以该MN的有效LCoA为源地址发送给MN的家乡代理，指示该家乡代理将该报文转发给通信对端节点。

本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：

在检测到MN所属的MAP发生故障后，该MN的HA获取该MN的有效LCoA，将收到的来自CN的需发送给该MN的报文，以该有效LCoA为目的地址转发给该MN，并将收到的来自该MN的以该有效LCoA为源地址的报文，转发给该CN。使得保存在MAP中的<RCoA，LCoA>绑定信息被丢失的情况下，能够使用MN的有效LCoA，经由HA快速恢复MN与CN之间的通信。而且，由于无需采用其它的备用MAP，或对HMIPv6协议做出较大的改动，因此，能够以较小的代价快速恢复因MAP故障所带来的通信中断。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的MAP故障的通信恢复方法的网络结构示意图；

图2是根据本发明第一实施方式的MAP故障的通信恢复方法流程图；

图3是根据本发明第一实施方式中的标准HMIPv6中的BU报文结构示意图；

图4是根据本发明第一实施方式中标准HMIPv6中的BU报文的移动头标部分格式示意图；

图5是根据本发明第一实施方式中扩展定义的LCoA选项的格式示意图；

图6是根据本发明第一实施方式中扩展定义的发往HA的BU报文中的移动头标部分格式示意图；

图7是根据本发明第一实施方式中HA向MN回送的BA报文中的移动头标部分格式示意图；

图8是根据本发明第一实施方式中MN使用LCoA通过HA处的隧道向CN发送报文时的隧道封装示意图；

图9是根据本发明第一实施方式中HA通过隧道向MN转发来自CN的报文的隧道封装示意图；

图10是根据本发明第一实施方式中外地网络不采用入口过滤的情况下MN发往CN的BU报文示意图；

图11是根据本发明第一实施方式中标准HMIPv6中MN发往CN的BU报文中的移动头标部分格式示意图；

图12是根据本发明第一实施方式中外地网络采用入口过滤的情况下MN发往CN的BU报文示意图；

图13是根据本发明第二实施方式的MAP故障的通信恢复方法流程图；

图14是根据本发明第二实施方式中扩展定义的BRR报文示意图；

图15是根据本发明第二实施方式中扩展定义的BRR报文中移动头标部分格式示意图；

图16是根据本发明第三实施方式HA结构示意图；

图17是根据本发明第四实施方式MN结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

本发明的第一实施方式涉及一种MAP故障的通信恢复方法，在本实施方式中，MN向HA发送的BU报文中，除了包含<HoA，RCoA>信息外，还加入LCoA信息，以及该LCoA的有效期，使得在发生MAP故障时，HA能够获取到该MN的有效LCoA，从而使用该有效LCoA快速恢复该MN与CN之间的通信。

本实施方式的网络结构如图1所示，包括MN、接入路由器(Access Router，简称“AR”)、MAP、HA、CN。各部分的定义与基本功能与标准HMIPv6相同，即：MN为通信的发起者或接收者；AR处理MN的接入；MAP为微移动区域和宏移动区域的连接点，处理切换请求；HA表示家乡代理，进行外地MN的注册信息处理、CN的通信请求处理、注册信息的处理等；CN表示和MN通信的对应端，可为通信的发起者或接收者。

下面对本实施方式的具体流程进行详细说明，在本实施方式中，MN检测到了MAP发生故障。

如图2所示，在步骤210中，当MN检测到本MN所属的MAP发生故障时，判断HA中是否有最新的LCoA信息，即判断本MN是否已向HA发送了携带LCoA和该LCoA的有效期的BU报文，并且该BU报文中的LCoA尚未过期。

具体地说，当MN选择了一个新的MAP，或者当该MN在其HA中的绑定信息超时，该MN需要向其HA发送BU报文，以便更新最新的<HoA，RCoA>绑定关系时，该MN在发往HA的BU报文中，除了包含标准HMIPv6中BU报文所需包含的信息外，还将包含该MN最新的LCoA和该LCoA的有效期，用以将目前最新的LCoA通知给HA。

在标准HMIPv6中的BU报文如图3所示，MN发往HA的BU报文由网际协议安全(Internet Protocol Security，简称“IPSec”)的封装安全负载(EncapsulatingSecurity Payload，简称“ESP”)头标加以保护，并且该报文的源地址为RCoA地址，目地地址为HA的地址，而HoA则存放在信宿选项头标的家乡地址选项中。进一步地说，该BU报文中的移动头标部分如图4所示，由于IPsec无法有效保护IPv6头标中的源地址部分，所以必须在移动头标的BU消息部分中包含Alternate CoA(预备CoA)选项，以便将RCoA地址包含在IPsec保护的范围之内。

在本实施方式中，通过对该BU报文进行扩展，使得该BU报文能够携带MN的LCoA和该LCoA的有效期。如图5所示，在该扩展定义的BU报文中定义一个新的选项--LCoA选项，在该选项中除了选项类型域、选项长度域和LCoA地址域外，还有一个Life Time域用于表示该LCoA的有效期。LCoA选项相应的选项类型为Type 6，Lifetime域占用2字节，因此LCoA选项数据要求为8n+4字节。因此，经扩展的BU报文中的移动头标部分如图6所示，分别包含了Alternate CoA选项和新定义的LCoA选项，在Alternate CoA选项中包含了MN的RCoA，在LCoA选项中包含了MN的LCoA地址。另外，在该扩展定义的BU报文中还可以设置一个标志位，如定义一个新的域R，R置1时，表示携带LCoA信息。

HA收到经扩展的BU报文后，需要对该BU报文加以验证，如果通过验证，则将该扩展定义的BU报文的相关绑定信息加以缓存并回送相应的BA(绑定响应)报文。也就是说，如果HA收到了经扩展的BU报文，则在该HA中除了保存<HoA，RCoA>绑定信息外，还缓存有LCoA以及该LCoA的有效期信息，即在HA中保存了<HoA，RCoA，LCoA，LCoA的有效期>绑定信息。该HA向MN回送的BA报文格式如图7所示。

当MN通过MAP选项中lifetime为0的RA(路由器公告)报文检测到MAP发生故障时，判断是否已向HA发送经扩展的BU报文，并且该经扩展的BU报文中的LCoA尚未过期。比如说，该MN可以在判定已向HA发送经扩展的BU报文后，进一步判断当前时间与发送该经扩展的BU报文的时间之差，是否小于该LCoA的有效期，如果是，则说明该经扩展的BU报文中的LCoA尚未过期，HA能够从保存的<HoA，RCoA，LCoA，LCoA的有效期>绑定信息中，获取到有效的LCoA。当然，该MN需要对发送的经扩展的BU报文进行保存，以便进行经扩展的BU报文中的LCoA是否过期的判断。

如果MN判定已向HA发送经扩展的BU报文，并且该经扩展的BU报文中的LCoA尚未过期，即HA中有最新的LCoA信息，则进入步骤220；如果MN判定尚未发送经扩展的BU报文，或者发送的经扩展的BU报文中的LCoA已过期，即HA中没有最新的LCoA信息，则进入步骤240。

在步骤220中，MN将需经HA进行转发的待发送给CN的报文中的源地址，设置为该MN的LCoA，以便在通知HA该MN所属的MAP已发生故障的同时，使用LCoA经由HA与CN进行通信。

具体地说，该MN将所有需要发往通信对端(即CN)的报文全部使用经过HA处的隧道来发送，该隧道报文如图8所示，其外层封装的源地址将使用该MN的LCoA，目的地址为HA的地址，其内层报文的源地址为家乡地址HoA，而目的地址为通信对端CN的地址。

接着，在步骤230中，当HA收到如图8所示的报文后，检查到其外层头标的源地址为仍未失效的LCoA(该HA可从保存的<HoA，RCoA，LCoA，LCoA的有效期>绑定信息中，获取到有效的LCoA，进而判断出该报文的源地址为仍未失效的LCoA)，可以获知该MN所属的MAP已发生故障，因此，HA不仅需要将来自该MN的报文转发给CN，还将把所有从CN发来的发往该MN家乡地址HoA的报文，封装在隧道报文里转发给MN，而该隧道报文的外层头标的目的IP地址则为LCoA，如图9所示。

如果在步骤210中，MN判定尚未发送经扩展的BU报文，或者发送的经扩展的BU报文中的LCoA已过期，则进入步骤240。在步骤240中，该MN向HA发送标准MIP的BU报文，在该BU报文中携带该MN当前的LCoA。

具体地说，由于MN检测到MAP失效时，还没有向HA发送过扩展定义的BU报文，或者发送给HA的扩展BU中的LCoA已经失效，也就是说，HA处没有最新的LCoA信息，因此该MN不能使用LCoA直接通信，需要先向HA发送携带该MN当前的LCoA的BU报文，使得HA能够将MN当前的LCoA和HoA进行绑定。比如说，向HA发送扩展的HMIP的BU报文，在该BU报文中除携带该MN的RCoA外，还携带该MN当前的LCoA；或者，向HA发送标准MIPv6的绑定更新报文，通过标准MIPv6中发往HA的BU报文，将LCoA和HoA进行绑定，即此该BU报文中所携带的Alternate CoA选项包含有LCoA。

接着，在步骤250中，HA根据收到的标准MIPv6中的BU报文，获取该MN的有效LCoA，并根据该有效LCoA，恢复该MN和CN之间的通信，即将收到的来自CN的需发送给该MN的报文，以该有效LCoA为目的地址转发给该MN，并将收到的来自该MN的以该有效LCoA为源地址的报文，转发给该CN。

由此可见，在MAP失效时，MN尚未发送经扩展的BU报文，或者发送的经扩展的BU报文中的LCoA已过期的情况下，在HA中绑定MN当前的LCoA和HoA的关系，MN和CN之间的所有通信实质上使用了标准MIPv6过程进行恢复。

不难发现，当MN所属的MAP发生故障时，即保存在MAP中的<RCoA，LCoA>绑定信息被丢失的情况下，能够使用MN的有效LCoA，经由HA恢复MN与CN之间的通信。由于避开了在MAP故障时重新进行的LBU过程，也就避开了费时的重复地址检测(Duplicate Address Detection，简称“DAD”)过程，从而使得MN和CN能够在很快的时间内恢复因MAP故障所带来的通信中断。而且，无需采用其它的备用MAP，或对HMIPv6协议做出较大的改动，因此，能够以较小的代价快速恢复因MAP故障所带来的通信中断。

在步骤230或步骤250之后，进入步骤260，当恢复了因MAP故障而中断的通信后，MN调用它的MAP选择算法，选择一个新的MAP，重新开始HMIPv6协议中的LBU、BU过程。

具体地说，当原先故障的MAP恢复正常，或有其它的MAP可替代该故障MAP时，可通过向该MN发送信息，通知该MN重新选择一个新的MAP，为描述方便，将该新的MAP称为NMAP。

然后，MN通过使用该NMAP的网络前缀，利用地址自动配置协议获得一个新的RCoA地址，此处简称为NRCoA，该MN将<NRCoA，LCoA>本地绑定到该NMAP，即进行LBU过程。该NMAP收到此LBU报文后，进行DAD的过程，若通过DAD过程，则返回LBA(本地绑定响应)消息。

接着，MN在收到NMAP返回的LBA消息后，则开始将<HoA，NRCoA，>绑定消息(即BU报文)发送给HA，或HA和CN，该HA或该HA和CN通过验证后，将缓存该<HoA，NRCoA>表项，并且回送BA消息。自此MN和CN间的通信又恢复到了正常的HMIPv6协议所规定的通信过程中来。当然，为了在下次检测到MAP发生故障时，仍能迅速地恢复MN和CN之间的通信，该MN在发送给HA的BU报文中仍需携带上LCoA和LCoA的有效期的信息。

不难发现，在本实施方式中，MN通过在向HA发送的BU报文中，携带该MN当前的LCoA，和该LCoA的有效期，使得HA能够获取到该MN的有效LCoA，只有在MAP发生故障时，LCoA的有效期已过，MN才需要向HA发送额外的BU报文，以保证HA能够获取到该MN的有效LCoA，因此，本实施方式不会引入大量的额外信息，仍能保证Internet骨干网上具有较小的与BU、BA报文相关的通信开销的优点。

而且，MN在恢复与CN之间的通信后，重新选定该MN所属的MAP，根据重新选定的MAP向HA发送BU报文，使得本实施方式只是作为一种临时的快速恢复通信的手段，以便更好地与现有技术相兼容。

值得一提的是，当MN检测到该MN所属的MAP发生故障后，还可以将该MAP发生故障的信息通知给CN。

比如说，在该MN所在的外地子网(即LCoA所在的子网)的路由器没有使用入口过滤的情况下，该MN向CN发送源地址为RCoA的BU报文，通过将该BU报文中表示该RCoA有效期的lifetime域置为0，通知CN与该RCoA对应的MAP已发生故障。该发往CN的BU报文的简单示意图如图10所示，其中，源地址使用RCoA，目的地址为CN的IP地址，而MN的家乡地址包含在家乡地址选项中，并且此处BU报文的Lifetime域必须设置为零，其含义是告知CN该MN的<HoA，RCoA>绑定关系已经失效，请尽快删除。该BU报文的移动头标部分格式则如图11所示。

在MN所在的外地子网(即LCoA所在的子网)强制使用了入口过滤的情况下，MN发送给CN的BU报文无法直接使用RCoA作为该BU报文的源地址，需要使用LCoA发起返回可路由(Return Routability，简称“RR”)过程中的转交测试初始化(Care-of Test Init，简称“CoTI”)和转交测试(Care-of Test，简称“COT”)报文交换过程，以生成新的关于LCoA的绑定更新密钥Kbm，然后发送如图12所示的BU报文，该报文的源地址为LCoA，目的地址为CN的IP地址，移动头标部分格式仍如图11所示，只是Binding Authorization(绑定认证)选项中的Authenticator(鉴权者)部分的数据是由新产生的关于LCoA的Kbm来产生的，并且该BU报文的Lifetime域此时不为零，实质上此种情形下(存在入口过滤的情形下)这种BU报文的功能即是将<HoA，LCoA>地址绑定到CN。CN在删除或更新了相应的绑定后，应立即回送相应的BA报文给MN。

由于MN在检测到MAP故障后的第一时间，就可依据所在子网是否使用入口过滤的情况分别发送两种不同的BU报文给CN，以便将MAP发生故障的信息通知给该CN。CN在收到如图10所示的BU报文后，删除该MN的HoA与RCoA的绑定关系；或者，该CN在收到如图12所示的BU报文后，将该MN的HoA与RCoA的绑定关系，更新为该MN的HoA与LCoA的绑定关系。

本发明的第二实施方式涉及一种MAP故障的通信恢复方法，本实施方式与第一实施方式的相同之处在于，MN向HA发送的BU报文中，除了包含<HoA，RCoA>信息外，还加入LCoA信息，以及该LCoA的有效期，该BU报文的扩展方式与第一实施方式完全相同，在此不再赘述。本实施方式与第一实施方式的区别之处在于，在第一实施方式中，由MN检测到MAP发生故障，而在本实施方式中，由CN检测到MAP发生故障。具体流程如图13所示。

在步骤1310中，当CN通过ICMPv6(Internet控制报文协议)不可达报文检测到MAP发生故障后，该CN向HA发送一个扩展定义的绑定刷新请求(Binding Refresh Request，简称“BRR”)报文到MN的家乡地址HoA。在该BRR报文的结构如图14所示，目的地址为MN的家乡地址HoA，使得该BRR报文能够路由到HA，HA通过代理邻机请求的方式截获该报文并解析该经扩展的BRR报文的内容后，即可获知MAP发生了故障。

比如，在该扩展定义的BRR报文中，新定义一个标志位R，R置1时表示MAP失效。扩展定义的BRR报文如图15所示，其中，强制包含Alternate CoA选项用来存放已经失效的MAP的RCoA地址。该CN根据保存的HoA与RCoA绑定关系，查找到与该发生故障的MAP的RCoA绑定的HoA，并以该HoA为目的地址发送经扩展的BRR报文。HA通过代理邻机请求的方式截获该经扩展的BRR报文并解析该报文的内容后，即可获知MAP发生了故障。

接着，在步骤1320中，该HA判断与发生故障的MAP的RCoA绑定的LCoA是否有效，即判断与携带在该BRR报文中的Alternate CoA选项内的RCoA所绑定的LCoA是否有效。

具体地说，该HA在获知MAP发生了故障后，根据携带在该BRR报文中的Alternate CoA选项内的RCoA，查找是否保存有该RCoA和LCoA的绑定关系。如果保存有该RCoA和LCoA的绑定关系，则进一步根据LCoA的有效期判断与该RCoA绑定的LCoA是否仍有效。如果与该RCoA绑定的LCoA仍有效，则进入步骤1330，否则进入步骤1360。

在步骤1330中，该HA通过LCoA将该经扩展的该BRR报文转发给MN，通知该MN其所属的MAP发生故障。比如说，该HA以在步骤1320中查找到的有效LCoA为目的地址，将该经扩展的该BRR报文转发给MN。

在步骤1340中，该MN和CN之间使用LCoA经过HA来恢复通信。具体地说，由于HA和MN都得知了MAP已失效的信息，因此该HA可将所有来自CN的需发送给该MN的报文，以该有效LCoA为目的地址转发给该MN；该MN可以以该有效LCoA为源地址，将需发送给CN的报文，通过该HA转发给该CN。

接着，在步骤1350中，当恢复了因MAP故障而中断的通信后，MN调用它的MAP选择算法，选择一个新的MAP，重新开始HMIPv6协议中的LBU、BU过程。本步骤与步骤260完全相同，在此不再赘述。

如果在步骤1320中，HA判定与该RCoA绑定的LCoA已失效，则进入步骤1360。在步骤1360中，由于HA处没有最新的LCoA信息(即MN的有效LCoA)，因此无法将MAP失效信息通知给MN，需要等待该MN检测出MAP故障后再做处理，MN检测出MAP故障后的处理流程即与第一实施方式相同，在此不再赘述。

由此可见，MAP的故障不仅可以主动地通过MN检测出，也可以被动地通过CN检测出。在由MN检测到MAP发生故障的情况下，即采用第一实施方式的流程；在由CN检测到MAP发生故障的情况下，即采用第二实施方式的流程，从而达到快速恢复因MAP故障所带来的通信中断的目的。

本发明的第三实施方式涉及一种代理设备，如图16所示，包括：判断模块，用于判断与本代理设备通信的MN所属的MAP是否发生故障；地址获取模块，用于在该判断模块判定该MAP发生故障时，获取该MN的有效LCoA；转发模块，用于在该判断模块判定该MAP发生故障时，将来自CN的、需发送给该MN的报文，以该地址获取模块获取到的有效LCoA为目的地址转发给该MN，将来自该MN的、以该有效LCoA为源地址的报文，转发给该CN。

本实施方式中的代理设备可以是MN的HA，使得保存在MAP中的<RCoA，LCoA>绑定信息被丢失的情况下，能够使用MN的有效LCoA，经由HA快速恢复MN与CN之间的通信。而且，由于无需采用其它的备用MAP，或对HMIPv6协议做出较大的改动，因此，能够以较小的代价快速恢复因MAP故障所带来的通信中断。

本实施方式中的代理设备还可以包括：接收模块，用于接收来自MN的BU报文，该BU报文中携带该MN当前的LCoA，和该LCoA的有效期；存储模块，用于存储该接收模块收到的BU报文中，携带的该MN的LCoA，和该LCoA的有效期。该地址获取模块从该存储模块中获取该MN的有效LCoA，或者，该地址获取模块获取该MN的有效LCoA的方式如下：接收来自该MN的BU报文，该BU报文携带该MN当前的LCoA，该地址获取模块从该报文中获取该MN的有效LCoA。

在本实施方式中，判断模块可通过包括第一、第二子模块来判断该MAP是否发生故障。该第一子模块用于在该HA收到来自该MN的、以该MN的LCoA为源地址、待发送到CN的报文时，判定该MN的MAP发生故障；该第二子模块用于在该HA截获到来自CN的携带MAP失效信息的BRR报文时，判定该MAP发生故障。

本实施方式中的代理设备还可以包括：通知模块，用于在该第二子模块根据BRR报文，判定MAP发生故障时，通过将该BRR报文转发给MN，通知该MN其所属的MAP发生故障，其中，转发的BRR报文的目的地址设置为该地址获取模块获取的有效LCoA。

由于代理设备HA和MN都得知了MAP已失效的信息，因此该HA可将所有来自CN的需发送给该MN的报文，以该有效LCoA为目的地址转发给该MN；该MN可以以该有效LCoA为源地址，将需发送给CN的报文，通过该HA转发给该CN。使得在发生MAP故障时，能够使用该有效LCoA快速恢复该MN与CN之间的通信。

本发明的第四实施方式涉及一种MN，如图17所示，包括：MAP故障判断模块，用于判断该MN所属的MAP是否发生故障；报文发送模块，用于在该MAP故障判断模块判定该MAP发生故障时，将待发送给CN的报文，以该MN的有效LCoA为源地址发送给该MN的HA，指示该HA将该报文转发给CN。使得在发生MAP故障时，能够使用该有效LCoA快速恢复该MN与CN之间的通信。

其中，MAP故障判断模块通过包括第一、第二子模块判断MN所属的MAP是否发生故障。该第一子模块用于在检测到该MAP发生故障时判定该MAP发生故障；第二子模块用于在收到该HA转发的携带该MAP失效信息的BRR报文时，判定该MAP发生故障。由此可见，MAP的故障可通过该MN自身检测到，也可以由网络侧检测到后通知该MN，以便该MN能迅速地使用LCoA的方式恢复被中断的通信，从而达到快速恢复因MAP故障所带来的通信中断的目的。

需要说明的是，本实施方式中的MN还可以包括：BU报文发送模块，用于向该HA发送BU报文，并在发送的BU报文中，携带该MN当前的LCoA，和该LCoA的有效期；有效期判断模块，用于根据该BU报文发送模块发送的BU报文，在MAP故障判断模块判定MAP发生故障时，判断该HA中是否保存有该MN的有效LCoA。该BU报文发送模块还用于在该有效期判断模块判定HA中未保存有该MN的有效LCoA时，向HA发送BU报文，该BU报文中携带该MN当前的LCoA。

综上所述，在本发明的实施方式中，在检测到MN所属的MAP发生故障后，该MN的HA获取该MN的有效LCoA，将来自CN的、需发送给该MN的报文，以该有效LCoA为目的地址转发给该MN，并将来自该MN的、以该有效LCoA为源地址的报文，转发给该CN。使得保存在MAP中的<RCoA，LCoA>绑定信息被丢失的情况下，能够使用MN的有效LCoA，经由HA快速恢复MN与CN之间的通信。而且，由于无需采用其它的备用MAP，或对HMIPv6协议做出较大的改动，因此，能够以较小的代价快速恢复因MAP故障所带来的通信中断。

MN通过在向HA发送的BU报文中，携带该MN当前的LCoA，和该LCoA的有效期，使得HA能够获取到该MN的有效LCoA，只有在MAP发生故障时，LCoA的有效期已过，MN才需要向HA发送额外的BU报文，以保证HA能够获取到该MN的有效LCoA，因此，本发明的实施方式不会引入大量的额外信息，仍能保证Internet骨干网上具有较小的与BU、BA报文相关的通信开销的优点。

MAP的故障可由MN检测到，也可由CN检测到。如果由CN检测到MAP发生故障，则HA还需通知MN其所属的MAP已失效，以便该MN能迅速地使用LCoA的方式恢复被中断的通信，从而达到快速恢复因MAP故障所带来的通信中断的目的。

MN在恢复与CN之间的通信后，重新选定该MN所属的MAP，根据重新选定的MAP向HA发送绑定更新报文，使得本发明的实施方式只是作为一种临时的快速恢复通信的手段，以便更好地与现有技术相兼容。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (18)

1.一种移动定位点故障的通信恢复方法，其特征在于，包括：

在检测到移动节点MN所属的移动定位点MAP发生故障后，所述MN的家乡代理获取该MN的有效链路转交地址LCoA；

所述家乡代理将来自通信对端节点的、需发送给该MN的报文，以该有效LCoA为目的地址转发给该MN，并将来自该MN的、以该有效LCoA为源地址的报文，转发给所述通信对端节点。

2.根据权利要求1所述的移动定位点故障的通信恢复方法，其特征在于，还包括：

所述家乡代理接收所述MN发送的绑定更新报文，该绑定更新报文中携带该MN当前的LCoA，和该LCoA的有效期；

所述家乡代理收到所述绑定更新报文后，保存该报文中携带的所述MN的LCoA，和该LCoA的有效期。

3.根据权利要求2所述的移动定位点故障的通信恢复方法，其特征在于，在所述家乡代理获取所述MN的有效LCoA的步骤中，包括以下子步骤：

所述家乡代理根据保存的所述MN的LCoA，和该LCoA的有效期，获取所述MN的有效LCoA；或者，接收来自所述MN的携带该MN当前的LCoA的绑定更新报文，该家乡代理从该绑定更新报文中获取所述MN的有效LCoA。

4.根据权利要求3所述的移动定位点故障的通信恢复方法，其特征在于，所述检测到MN所属的MAP发生故障，为所述MN检测到所述MAP发生故障，所述方法还包括：

在所述MN检测到该MN所属的MAP发生故障后，通过以下方式之一通知所述家乡代理：

所述MN将需经所述家乡代理进行转发的待发送给所述通信对端节点的报文中的源地址，设置为该MN的LCoA；或者

所述MN向所述家乡代理发送所述携带该MN当前的LCoA的绑定更新报文。

5.根据权利要求4所述的移动定位点故障的通信恢复方法，其特征在于，所述MN在检测到该MN所属的MAP发生故障之后，通知所述家乡代理之前，执行以下步骤：

所述MN判断是否已向所述家乡代理发送所述携带LCoA，和该LCoA的有效期的绑定更新报文，并且发送的该绑定更新报文中的LCoA尚未过期，如果是，则通过所述源地址的设置通知所述家乡代理；如果发送的该绑定更新报文中的LCoA已过期，或尚未发送该绑定更新报文，则通过向所述家乡代理发送所述携带该MN当前的LCoA的绑定更新报文，通知所述家乡代理。

6.根据权利要求3所述的移动定位点故障的通信恢复方法，其特征在于，所述检测到MN所属的MAP发生故障，为所述通信对端节点检测到所述MAP发生故障，所述方法还包括：

所述通信对端节点检测到所述MAP发生故障后，根据保存的HoA与RCoA绑定关系，以该HoA为目的地址发送经扩展的绑定刷新请求报文，在该报文中携带该RCoA，和用于标识该RCoA已失效的标志位；

所述家乡代理在截获所述绑定刷新请求报文后，获取所述MN的有效LCoA。

7.根据权利要求6所述的移动定位点故障的通信恢复方法，其特征在于，在所述家乡代理获取所述MN的有效LCoA后，还包括：

通过将所述绑定刷新请求报文转发给所述MN，通知该MN其所属的MAP发生故障，其中，转发的所述绑定刷新请求报文的目的地址设置为所述有效LCoA。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的移动定位点故障的通信恢复方法，其特征在于，所述绑定更新报文携带所述LCoA和该LCoA的有效期的方式如下：

扩展标准层次化移动IP协议的绑定更新报文，将扩展字段用于携带所述LCoA和该LCoA的有效期；

在该扩展的绑定更新报文中设置标志位，用于指示该绑定更新报文是否携带所述LCoA和该LCoA的有效期。

9.根据权利要求1所述的移动定位点故障的通信恢复方法，其特征在于，所述检测到MN所属的MAP发生故障，为所述MN检测到所述MAP发生故障；

所述在检测到MN所属的MAP发生故障后还包括：

所述MN将所述MAP发生故障通知所述通信对端节点；

所述通信对端节点更新所述MN的绑定关系。

10.根据权利要求9所述的移动定位点故障的通信恢复方法，其特征在于，所述MN将所述MAP发生故障通知所述通信对端节点包括：

所述MN向所述通信对端节点发送源地址为RCoA的绑定更新报文，通过将该绑定更新报文中表示该RCoA有效期的“lifetime”域置为0，通知所述通信对端节点与该RCoA对应的MAP已发生故障；或者，

所述MN向所述通信对端节点发送源地址为LCoA的绑定更新报文，通知所述通信对端节点该MN所属的MAP已发生故障。

11.根据权利要求10所述的移动定位点故障的通信恢复方法，其特征在于，所述通信对端节点更新所述MN的绑定关系包括：

所述通信对端节点删除本地保存的所述MN的HoA与RCoA的绑定关系；或者，

将本地保存的所述MN的HoA与RCoA的绑定关系，更新为该MN的HoA与LCoA的绑定关系。

12.根据权利要求1至6，9至11中任一项所述的移动定位点故障的通信恢复方法，其特征在于，还包括：

所述MN在恢复与所述通信对端节点之间的通信后，重新选定该MN所属的MAP；

所述MN根据所述重新选定的MAP向所述家乡代理，或向该家乡代理和所述通信对端节点，发送绑定更新报文，该绑定更新报文中携带该MN当前的LCoA，和该LCoA的有效期。

13.一种代理设备，其特征在于，包括：

判断模块，用于判断与所述代理设备通信的MN所属的MAP是否发生故障；

地址获取模块，用于在所述判断模块判定所述MAP发生故障时，获取所述MN的有效LCoA；

转发模块，用于在所述判断模块判定所述MAP发生故障时，将来自通信对端节点的、需发送给所述MN的报文，以所述地址获取模块获取到的所述有效LCoA为目的地址转发给该MN；将来自该MN的、以该有效LCoA为源地址的报文，转发给所述通信对端节点。

14.根据权利要求13所述的代理设备，其特征在于，还包括：

接收模块，用于接收来自所述MN的绑定更新报文，该绑定更新报文中携带该MN当前的LCoA，和该LCoA的有效期；

存储模块，用于存储所述接收模块收到的所述绑定更新报文。

15.一种移动节点，其特征在于，包括：

MAP故障判断模块，用于判断所述MN所属的MAP是否发生故障；

报文发送模块，用于在所述MAP故障判断模块判定所述MAP发生故障时，将待发送给通信对端节点的报文，以所述MN的有效LCoA为源地址发送给所述MN的家乡代理，指示该家乡代理将该报文转发给通信对端节点。

16.根据权利要求15所述的移动节点，其特征在于，所述MAP故障判断模块包括以下子模块：

第一子模块，用于在检测到所述MAP发生故障时判定所述MAP发生故障；

第二子模块，用于在收到所述MN的家乡代理转发的携带所述MAP失效信息的绑定刷新请求报文时，判定所述MAP发生故障。

17.根据权利要求15所述的移动节点，其特征在于，还包括：

绑定更新报文发送模块，用于向所述家乡代理发送绑定更新报文，并在发送的绑定更新报文中，携带所述MN当前的LCoA，和该LCoA的有效期；

有效期判断模块，用于根据所述绑定更新报文发送模块发送的绑定更新报文，在所述MAP故障判断模块判定所述MAP发生故障时，判断所述家乡代理中是否保存有所述MN的有效LCoA。

18.根据权利要求17所述的移动节点，其特征在于，

所述绑定更新报文发送模块还用于在所述有效期判断模块判定所述HA中未保存有所述MN的有效LCoA时，向所述家乡代理发送携带所述MN当前的LCoA的绑定更新报文。

Images