CN101355498B - 一种基于邻居图的转交地址预配置的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于邻居图的转交地址预配置的方法和系统，所述方法包括：步骤1，移动节点同接入点建立连接，获得接入点的邻居图，邻居图包括接入点的邻居接入点和同邻居接入点连接的路由器的信息；步骤2，移动节点向邻居图中的路由器发送地址预留请求消息，以请求路由器进行转交地址预留；步骤3，路由器接收地址预留请求消息，为移动节点进行转交地址预留，回复地址预留应答消息，以将预留的转交地址通知给移动节点；步骤4，移动节点接收地址预留应答消息，将预留的转交地址和路由器信息记录到转交地址表中。从而，能够提高快速切换过程中切换预操作在链路层切换前完成的概率，并且在切换预测失败的情况下也能消除转交地址配置时间。

Description

一种基于邻居图的转交地址预配置的方法及系统

技术领域

本发明涉及通信网络领域，尤其涉及一种基于邻居图的转交地址预配置的方法及系统。

背景技术

无线通信技术和互联网的飞速发展，以及功能日益强大的便携式设备的普及，将人们从传统的固定网络访问方式中解放出来，只能在办公室、家庭等固定场所才能进行的工作和娱乐方式已经成为历史。因其对网络资源的充分利用和低成本等先天优势，以VoIP(Voice over IP，IP电话)为代表的多媒体业务迅速崛起，而多媒体业务对时延和抖动非常敏感，这就对切换的性能提出了更高的要求。

为了进一步减少不同子网间切换的时延，IETF(Internet Engineering TaskForce，国际工程任务组)在移动IPv6的基础上提出了快速移动IPv6。快速移动IPv6方案共有两种模式-预测(Predictive)模式和反应(Reactive)模式，其实现流程如图1和图2所示。

如图1所示，为快速移动IPv6的预测模式。当MN(移动节点)检测到当前链路即将不可用，且发现新的链路可用时，它将发送RtSolPr(代理路由器请求)给PAR(当前链路的接入路由器)，请求新链路的子网信息。在收到PAR的PrRtAdv(代理路由器通告)后，MN将构造适用于NCoA(新链路的转交地址)，并向PAR发送FBU(快速绑定更新)消息。PAR通过HI(切换初始化)/Hack(切换初始化应答)消息进行重复地址检测(DuplicateAddress Detection，DAD)以检查MN的NCoA的可用性，在新链路上为MN预留NCoA，并在NCoA成功预留后，在PAR和NAR(新的接入路由器)之间建立一条邻居隧道，此后返回FBack(快速绑定更新应答)给MN。MN于当前链路收到PAR的FBack消息(预测模式)，在它接入新链路后，可直接发送FNA(快速邻居通告)消息通知NAR，NAR将缓存的发往MN的NCoA地址的数据包转发给MN。

如图2所示，为快速移动IPv6的反应模式。当MN(移动节点)检测到当前链路即将不可用，且发现新的链路可用时，完成了RtSolPr(代理路由器请求)和PrRtAdv(代理路由器通告)的交互过程，然而在当前链路没有收到PAR的FBack(快速绑定更新应答)消息(反应模式)，则MN在接入新链路后，将FBU消息封装在FNA消息中发送给NAR。NAR收到该消息后，将转发FBU给PAR，重新进行CoA(转交地址)预配置和隧道建立。

依照快速移动IPv6的定义，切换是基于移动预测以预激活模式来执行的，若FMIPv6(快速移动IPv6)进入反应模式，则会经历相当长的切换时延。然而，快速移动IPv6并没有清楚地规定移动预测成功时，MN进行链路层切换的确切时间。快速移动IPv6的移动预操作大致分为移动检测、CoA预配置和隧道建立，这三个过程是分别执行的，且CoA地址预配置需要1S之久，使得切换的预操作要求相当长的时间，降低了基于预测的切换的成功机会。若能够缩短快速移动IPv6切换预操作的时间，则可大大提高快速移动IPv6进入预测模式的概率，从而更好的发挥快速移动IPv6降低切换时延的功效。在快速移动IPv6相关操作中，耗时最大的为CoA地址预配置操作，此为本发明要着力解决的问题。

针对减少地址配置时延，有人提出过一种基于路由器邻居表的方案。假设路由器上的邻居表可以无限大，保存着所有接入节点的地址信息。MN在进行地址配置的时候，不用被动的等待1S来确定没有域内的地址冲突，而是直接发送地址请求信息给路由器，路由器收到后，遍历自己的邻居表，若对相应地址无记录，则返回地址配置成功的消息给MN。然而在实际的网络部署中，路由器上的邻居表不可能是无限的，无法保证所有邻居节点的信息都有记录。因而这种方案并没有得到推广。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种基于邻居图的转交地址预配置的方法及系统，用以减少因转交地址预配置而消耗的时长，增大预操作在链路层切换前完成的概率，提供一种易于推广的转交地址预配置的技术方案。

本发明公开了一种基于邻居图的转交地址预配置的方法，用于实现相邻子网间切换，包括：

步骤1，移动节点同接入点建立连接，获得所述接入点的邻居图，所述邻居图包括所述接入点的邻居接入点和同所述邻居接入点连接的路由器的信息；

步骤2，所述移动节点向所述路由器中的部分或者全部路由器发送地址预留请求消息，以请求所述路由器进行转交地址预留；

步骤3，所述路由器接收所述地址预留请求消息，为所述移动节点进行转交地址预留，回复地址预留应答消息，以将预留的转交地址通知给所述移动节点；

步骤4，所述移动节点接收所述地址预留应答消息，将所述预留的转交地址和所述路由器信息记录到转交地址表中，以在接入到所述邻居接入点时使用所述预留的转交地址。

所述步骤1还包括记录原接入点和所述接入点的邻居图，在所述移动节点第一次同接入点连接或未获得原接入点的邻居图时，记录原接入点的邻居图为空，所述原接入点为所述移动节点同所述接入点建立连接前，最后连接的接入点；

所述步骤2进一步包括：

步骤21，判断记录的原接入点的邻居图是否不为空，如果是，执行步骤22，否则，执行步骤23；

步骤22，比较所述接入点的邻居图和所述原接入点的邻居图中的邻居接入点，向所述接入点邻居图中不属于所述原接入点邻居图的邻居接入点连接的路由器发送所述地址预留请求消息；

步骤23，向所述接入点的邻居图中的所有邻居接入点连接的路由器发送所述地址预留请求消息。

所述地址预留请求消息中包含所述移动节点请求预留的转交地址。

所述路由器维持有预留转交地址池；

所述步骤3进一步包括：

步骤41，接收所述地址预留请求消息，获得所述移动节点请求预留的转交地址；

步骤42，在所述路由器所属网络中广播对应于所述请求预留的转交地址的重复地址检测报文；

步骤43，判断是否在设置时长内接收到所述重复地址检测报文的回复报文，如果未接收到，则通知所述移动节点预留的转交地址为所述请求预留的转交地址；否则，执行步骤44；

步骤44，从所述预留转交地址池中为所述移动节点选择转交地址，通知所述移动节点预留的转交地址为所述选择的转交地址。

所述地址预留应答消息包括第一标志位、第二标志位和保留字段；

所述步骤43进一步包括，在所述设置时长到达并且未接收到所述回复报文时，将所述地址预留应答消息的第一标志位置位，以通知所述移动节点预留的转交地址为所述移动节点请求预留的转交地址；

所述步骤44进一步包括，在选择完转交地址后，将所述地址预留应答消息的第二标志位置位，并将所述选择的转交地址填写到所述保留字段，以通知所述移动节点预留的转交地址为所述选择的转交地址。

所述步骤22还包括，向所述原接入点邻居图中不属于所述接入点邻居图的邻居接入点连接的路由器发送地址预留取消请求消息，以使所述路由器取消为所述移动节点预留的转交地址；

所述方法还包括：

步骤5，所述路由器接收所述地址预留取消请求消息，取消为所述移动节点预留的转交地址，并回复地址预留取消应答消息；

步骤6，所述移动节点接收所述地址预留取消应答消息，将取消的预留的转交地址和所述路由器的信息从所述转交地址表中删除。

所述步骤3还包括，所述路由器地址预留成功后，将所述移动节点和预留的转交地址存储到移动节点链表中；

所述步骤5进一步包括：

步骤71，将所述移动节点和对应的预留的转交地址从所述移动节点链表中删除；

步骤72，判断所述预留的转交地址是否为所述预留转交地址池中选出的地址，如果是，则将所述预留的转交地址返回到所述预留转交地址池。

所述地址预留取消请求消息中包含要求取消的转交地址。

本发明还公开了一种基于邻居图的转交地址预配置的系统，包括移动节点、路由器和用于同所述移动节点建立连接，并同所述路由器连接的接入点，

所述移动节点包括邻居图模块、请求模块和地址模块，

所述邻居图模块，用于同一个所述接入点建立连接，获得所述接入点的邻居图，所述邻居图包括所述接入点的邻居接入点和同所述邻居接入点连接的路由器的信息；

所述请求模块，用于向所述邻居图中的路由器发送地址预留请求消息，以请求所述路由器进行转交地址预留；

所述地址模块，用于接收路由器回复的地址预留应答消息，将所述预留的转交地址和所述路由器信息记录到转交地址表中，以在接入到所述邻居接入点时使用所述预留的转交地址；

所述路由器包括接收模块、地址预留模块和发送模块，

所述接收模块，用于接收所述移动节点发送的地址预留请求消息；

所述地址预留模块，用于为所述移动节点进行转交地址预留；

所述发送模块，用于回复地址预留应答消息，以将预留的转交地址通知给所述移动节点。

所述邻居图模块还用于记录原接入点和所述接入点的邻居图，在所述移动节点第一次同接入点连接或未获得原接入点的邻居图时，记录原接入点的邻居图为空，所述原接入点为所述移动节点同所述接入点建立连接前，最后连接的接入点；

所述请求模块进一步包括请求判断模块、部分请求模块和全部请求模块，

所述请求判断模块，用于判断记录的原接入点的邻居图是否不为空，如果是，启动所述部分请求模块，否则，启动所述全部请求模块；

所述部分请求模块，用于比较当前连接的接入点的邻居图和所述原接入点的邻居图中的邻居接入点，向所述当前连接的接入点邻居图中不属于所述原接入点邻居图的邻居接入点连接的路由器发送所述地址预留请求消息；

所述全部请求模块，用于向所述当前连接的接入点邻居图中的所有邻居接入点连接的路由器发送所述地址预留请求消息。

所述地址预留请求消息中包含所述移动节点请求预留的转交地址。

所述路由器还包括地址池模块，用于维持预留转交地址池；

所述接收模块进一步用于接收所述地址预留请求消息，获得所述移动节点请求预留的转交地址；

所述地址预留模块进一步包括检测模块、判断模块和选择模块，

所述检测模块，用于在所述路由器所属网络中广播对应于所述请求预留的转交地址的重复地址检测报文；

所述判断模块，用于判断是否在设置时长内接收到所述重复地址检测报文的回复报文，如果未接收到，则确定为所述移动节点预留的转交地址为所述请求预留的转交地址，启动所述发送模块；否则，启动所述选择模块；

所述选择模块，用于从所述预留转交地址池中为所述移动节点选择转交地址，确定为所述移动节点预留的转交地址为所述选择的转交地址，启动所述发送模块。

所述地址预留应答消息包括第一标志位、第二标志位和保留字段；

所述判断模块进一步用于在所述设置时长到达并且未接收到所述回复报文时，将所述地址预留应答消息的第一标志位置位，以通知所述移动节点预留的转交地址为所述移动节点请求预留的转交地址；

所述选择模块进一步用于在选择完转交地址后，将所述地址预留应答消息的第二标志位置位，并将所述选择的转交地址填写到所述保留字段，以通知所述移动节点预留的转交地址为所述选择的转交地址。

所述部分请求模块还用向所述原接入点邻居图中不属于所述当前连接的接入点邻居图的邻居接入点连接的路由器发送地址预留取消请求消息，以使所述路由器取消为所述移动节点预留的转交地址；

所述接收模块，还用于接收所述移动节点发送的地址预留取消请求消息；

所述路由器还包括地址取消模块，用于取消为所述移动节点预留的转交地址；

所述发送模块，还用于向所述移动节点回复地址预留取消应答消息；

所述地址模块，还用于接收所述地址预留取消应答消息，将取消的预留的转交地址和所述路由器的信息从所述转交地址表中删除。

所述地址预留模块还包括记录模块，用于在地址预留成功后，将所述移动节点和预留的转交地址存储到移动节点链表中；

所述地址取消模块进一步包括删除模块和返回模块，

所述删除用块用于将所述移动节点和对应的预留的转交地址从所述移动节点链表中删除；

所述返回模块用于判断所述预留的转交地址是否为预留转交地址池中选出的地址，如果是，则将所述预留的转交地址返回到所述预留转交地址池。

所述地址预留取消请求消息中包含要求取消的转交地址。

本发明的有益效果在于，能够提高切换预操作在链路层切换前完成的概率；在切换预测失败的情况下也能消除转交地址配置时间；并且实现简单，兼容标准快速移动IPv6和IEEE 802.11协议。

附图说明

图1是快速移动IPv6预测模式工作流程示意图；

图2是快速移动IPv6反应模式工作流程示意图；

图3是本发明的方法流程图；

图4是本发明一个举例的接入点的邻居关系示意图；

图5是移动IPv6的移动相关信令格式示意图；

图6是地址预留请求消息格式示意图；

图7是地址预留应答消息格式示意图；

图8是地址预留取消请求消息格式示意图；

图9是地址预留取消应答消息格式示意图；

图10是路由器的工作流程示意图；

图11是移动节点的工作流程示意图；

图12是本发明移动节点的结构图；

图13是本发明路由器的结构图。

具体实施方式

本发明的基于邻居图的转交地址预配置方法的整体流程，如图3所示。

步骤S301，移动节点同接入点建立连接，获得该接入点的邻居图。邻居图包括接入点的邻居接入点和同邻居接入点连接的路由器的信息。

两个无线覆盖范围重叠或者邻接的接入点互为邻居接入点。

步骤S302，移动节点向邻居图中的路由器发送地址预留请求消息，以请求该路由器进行地址预留。

如果移动节点在同当前接入点建立连接前，通过原接入点请求同原接入点邻居接入点连接的路由器预留转交地址，则向其中不属于当前接入点邻居接入点连接的路由器发送地址预留取消请求消息。原接入点为同当前连接的接入点连接前最后连接的接入点。

步骤S303，路由器接收移动节点发送的地址预留请求消息，为该移动节点进行地址预留，回复地址预留应答消息，以将预留的转交地址通知给该移动节点。

如果路由器接收到地址预留取消请求消息，则进行取消对应的预留地址，回复地址预留取消应答消息。

步骤S304，移动节点通过接入点接收路由器发送的地址预留应答消息，确定并记录地址预留应答消息中的转交地址。

下面结合附图，对本发明做进一步的详细描述。

图4所示为一个WLAN(无线局域网)环境。R1、R2、R3、R4、R5、R6为6个路由器的编号，每个路由器分管不同的网段；AP1、AP2、AP3、AP4、AP5、AP6、AP7为7个接入点的编号，接入点和路由器的连接关系如图4所示。AP3的邻居图中包含AP3的邻居接入点AP1、AP2、AP4、AP5；AP4的邻居图包含AP4的邻居接入点AP3、AP5、AP6、AP7，而AP7的邻居图包含AP7的邻居接入点AP4、AP6。举例中移动节点从AP3接入网络，随后移向AP4覆盖区域。

在移动节点建立接入点邻居图链表，记录当前连接的接入点和原接入点的邻居图，以接入点的MAC(媒体接入控制)地址为索引。其中，每个接入点的邻居图包含该接入点的所有邻居接入点，与每个邻居接入点相连的路由器的本地链路地址和该路由器在所属网络发送的RA(IPv6协议中的路由器通告消息)的前缀信息。如果移动节点第一次同接入点连接，则记录的原接入点的邻居图初始化为空；如果移动节点与原接入点连接时，未获得原接入点的邻居图，则在切换至当前接入点时，记录原接入点的邻居图为空。

如果未获得当前接入点的邻居图，原接入点也未进行过转交地址预留，则进入标准的IPv6配置过程。

移动节点可以利用现有技术获得当前接入点的邻居图信息。例如，由接入点记录切换到该接入点的移动节点原先所连的接入点，将其添至接入点本身的邻居图中，随着在该接入点附近移动和切换的移动节点的增多，该接入点的邻居图信息可获得更新和完善。当移动节点接入该接入点时，接入点在连接请求应答中，将本身的邻居图信息附带发送给移动节点。

移动节点还建立转交地址表，用以记录当前为该移动节点预留转交地址的路由器，以及该路由器为该移动节点预留的转交地址的详细信息。

路由器建立移动节点链表，以移动节点的本地链路地址为索引，记录进行地址预留的移动节点的信息和为该移动节点预留的转交地址。路由器还维护一个预留转交地址池，在移动节点请求的转交地址预留失败时，为移动节点推荐一个可用的转交地址。

当移动节点通过AP3第一次接入网络时，首先进入标准的IPv6无状态地址生成和配置过程，并获得AP3的邻居图信息。在移动节点完成地址配置后，发送地址预留请求消息给AP3邻居图中所有的邻居接入点，AP1、AP2、AP4、AP5，相连的路由器，R1、R2、R4、R5，以在该路由器所在网段中预留转交地址。邻居接入点连接的路由器收到该地址预留请求后，代移动节点完成重复地址检测过程。若无重复地址，则开始为移动节点预留该转交地址，并向移动节点回复标记为转交地址预留成功的地址预留应答信息。若重复地址检测失败，则路由器为移动节点从预留转交地址池中选择可用的转交地址，并通过标记为新转交地址推荐的地址预留应答消息，将该路由器推荐的转交地址发送给移动节点。通过重复地址检测过程或从预留转交地址池中选择转交地址过程，路由器为移动节点预留转交地址成功后，路由器将该转交地址和移动节点记录到移动节点链表。移动节点接收地址预留应答消息，将该路由器，以及该路由器为该移动节点预留的转交地址记录到转交地址表中。

当移动节点移出AP3的覆盖范围，应用快速移动IPv6协议预测移动节点将切换至AP4时，由于在预测之前，已经在AP4对应网络为移动节点预留过转交地址，所以在进行切换预操作时无需经历漫长的地址预留阶段。

当移动节点切换至AP4时，获得AP4的邻居图信息，AP4的邻居图包含AP3、AP5、AP6、AP7的信息和同该邻居接入点连接的路由器的网络信息。同移动节点上一次连接的接入点AP3的邻居图比较。两者共同的邻居接入点为AP5。AP1、AP2、AP4是原接入点AP3的邻居接入点，但不是新接入点AP4的邻居接入点，AP1、AP2、AP4组成的集合被定义为取消集。AP3、AP6、AP7是接入点AP4的邻居接入点，但不是原接入点AP3的邻居，AP3、AP6、AP7组成的集合被定义为预留集。移动节点发送地址预留取消请求消息至所有取消集中的接入点连接的路由器，路由器收到地址预留取消请求消息则取消对相应地址的预留，将该移动节点和对应的预留的转交地址从所述移动节点链表中删除，并发送地址预留取消应答消息至移动节点。移动节点接收到地址预留取消应答消息后，将该路由器和预留的转交地址从转交地址表中删除。移动节点发送地址预留请求消息至所有预留集中的接入点连接的路由器；路由器收到地址预留请求消息后，代移动节点完成重复地址检测过程。若无重复地址，则开始为移动节点保留这个地址并向移动节点回复标记为地址预留成功的地址预留应答消息。若重复地址检测失败，则路由器为移动节点从预留转交地址池中选择可用的转交地址，并通过标记为新转交地址推荐的地址的预留应答消息，将该路由器推荐的转交地址发送给移动节点。通过重复地址检测过程或从预留转交地址池中选择转交地址过程，路由器为移动节点预留转交地址成功后，路由器将该转交地址和移动节点记录到移动节点链表。移动节点接收地址预留应答消息，将该路由器，以及该路由器为该移动节点预留的转交地址记录到转交地址表中。

如图5所示为移动IPv6的移动消息，本发明扩展了移动IPv6的移动消息，添加了两对新的信令消息：地址预留请求消息和地址预留应答消息；地址预留取消请求消息和地址预留取消应答消息。

图6所示为地址预留请求消息的格式，其中序列号(Sequence)用来和路由器回复的地址预留应答消息配对，标志位A用来标志该消息需要路由器回复，保留字段(Reserved)用于扩展时使用，；生存时长(Lifetime)包含请求的转交地址需要路由器预留的时长；移动节点的本地链路地址(MN’slink local address)包含移动节点的本地链路地址，请求预留的转交地址(Requested CoA)字段包含需要预留的地址。

图7所示为地址预留应答消息的格式，其中序列号(Sequence)用来和移动节点发送的地址预留请求消息配对；标志位S表示移动节点请求的地址预留成功；标志位F表示移动节点请求的地址已经被其他节点占用，这种情况下，路由器将从预留转交地址池中选择一个可用转交地址，并通过预留应答消息的预留的转交地址(Reserved CoA)字段将该转交地址推荐给移动节点。

图8所示为地址预留取消请求消息的格式，序列号(Sequence)用来和路由器发送的地址预留取消应答消息配对；标志位A用来标志该消息需要路由器回复；取消转交地址(Deleted CoA)字段包含了需要取消预留的地址。

图9所示为地址预留取消应答消息的格式，标志位S表示相应的地址预留成功取消。

下面对路由器和移动节点所完成的操作分别进行说明。

如图10所示，路由器的工作流程如下所述。

步骤S1001，路由器进行初始化，路由器维护有一个预留转交地址池。

步骤S1002，接收同地址预留相关的消息。

步骤S1003，判断接收的消息是否是地址预留请求消息，如果是，执行步骤S1004，否则，执行步骤S1009。

步骤S1004，从地址预留请求消息中获得请求预留的转交地址，为该请求预留的转交地址进行重复地址检测，在该路由器所属网络中广播对应于该请求预留的转交地址的重复地址检测报文。

步骤S1005，判断是否在1秒内接收到重复地址检测报文的回复报文，如果未接收到，则重复地址检测成功，执行步骤S1006；否则，执行步骤S1007。

步骤S1006，确定为移动节点预留的转交地址为该移动节点请求预留的转交地址，生成地址预留应答消息，将该地址预留应答消息的标志位S置位，以通知移动节点预留的转交地址为该移动节点请求预留的转交地址，执行步骤S1008。

步骤S1007，从预留转交地址池中为所述移动节点选择一个可用转交地址，生成地址预留应答消息，将该地址预留应答消息的标志位F置位，并将选择的转交地址填写到预留的转交地址字段，以通知移动节点预留的转交地址为选择的转交地址，执行步骤S1008。

步骤S1008，向移动节点发送生成的地址预留应答消息，将移动节点和确定预留的转交地址记录到移动节点链表，执行步骤S1001。

步骤S1009，从地址预留取消请求消息中获得请求取消预留的转交地址，取消对该转交地址的预留，将该转交地址和对应的移动节点从移动节点链表中删除。

步骤S1010，判断要取消的预留转交地址是否是从预留转交地址池中选出来的，如果是，执行步骤S1011，否则，执行步骤S1012。

步骤S1011，将请求取消的转交地址返回到预留转交地址池，执行步骤S1012。

步骤S1012，向移动节点发送地址预留取消应答消息，执行步骤S1001。

移动节点上的工作流程如图11所示。具体步骤如下：

步骤S1101，对链路层接入事件进行持续检测。

步骤S1102，接收到链路层接入事件的通知，同接入点建立连接。

步骤S1103，判断是否是第一次接入网络，如果是执行步骤S1120，否则，执行步骤S1104。

步骤S1104，判断是否获得了当前接入点的邻居图，如果获得，执行步骤S1105，否则，执行步骤S1119。

步骤S1105，判断是否进行过转交地址预留，如果进行过预留，执行步骤S1106，否则，执行步骤S1115。

步骤S1106，遍历当前和原接入点的邻居图中的邻居接入点。

步骤S1107，判断遍历的邻居接入点是否属于当前接入点的邻居图，如果属于执行步骤S1112，否则，执行步骤S1108。

步骤S1108，判断遍历的邻居接入点是否属于原接入点的邻居图，如果是，执行步骤S1109，否则，执行步骤S1111。

步骤S1109，向该邻居接入点连接的路由器发送地址预留取消请求消息，如果超时未接收到回复，则继续发送，如果重复发送次数超过门限，则执行步骤S1111。

步骤S1110，接收到地址预留取消应答消息，执行步骤S1127。

步骤S1111，判断是否遍历完成，如果是，执行步骤S1128，否则，执行步骤S1106。

步骤S1112，判断遍历的邻居接入点是否属于原接入点的邻居图，如果是，执行步骤S1111，否则，执行步骤S1113。

步骤S1113，向该邻居接入点连接的路由器发送地址预留请求消息，如果超时未接收到回复，则继续发送，如果重复发送次数超过门限，则执行步骤S1111。

步骤S1114，接收地址预留应答消息，执行步骤S1127。

步骤S1115，遍历当前接入点的邻居图中的邻居接入点。

步骤S1116，向该邻居接入点连接的路由器发送地址预留请求消息，如果超时未接收到回复，则继续发送，如果重复发送次数超过门限，则执行步骤S1118。

步骤S1117，接收地址预留应答消息，执行步骤S1127。

步骤S1118，判断是否遍历完成，如果是，执行步骤S1128，否则，执行步骤S1115。

步骤S1119，判断是否进行过转交地址预留或标准IPv6地址配置，如果进行过，执行步骤S1121，否则，执行步骤S1120。

步骤S1120，进行标准的IPv6地址配置。完成IPv6地址配置后，执行步骤S1104。

步骤S1121，判断原接入点邻居图是否为空，如果是，则执行步骤S1128，否则，执行步骤S1122。

步骤S1122，遍历原接入点的邻居图中邻居接入点。

步骤S1123，判断被遍历的邻居接入点是否为当前连接的接入点，如果是，执行步骤S1122，否则，执行步骤S1124。

步骤S1124，向该邻居接入点连接的路由器发送地址预留取消请求消息，如果超时未接收到回复，则继续发送，如果重复发送次数超过门限，则执行步骤S1126。

步骤S1125，接收到地址预留取消应答消息，执行步骤S1127。

步骤S1126，判断是否遍历完成，如果是，执行步骤S1128，否则，执行步骤S1122。

步骤S1127，更新移动节点的转交地址表，如果是从步骤S1110和S1125转入的，则将取消的预留转交地址从该转交地址表中删除，如果是从步骤S1114和S1117转入的，则将预留的转交地址记录到该转交地址表中，如果是从步骤S1110和S1114转入的，更新完成后，执行步骤S1111，如果是从步骤S1117转入的，更新完成后，执行步骤S1118，如果是从步骤S1125转入的，更新完成后，执行步骤S1126。

步骤S1128，结束。

本发明系统，包括移动节点、路由器和用于同所述移动节点建立连接，并同所述路由器连接的接入点，图4所示为本发明系统组网的一个具体实例。

本发明的移动节点结构如图12所示。

移动节点包括邻居图模块1201、请求模块1202和地址模块1203

邻居图模块1201，用于同一个接入点建立连接，获得该接入点的邻居图，邻居图包括该接入点的邻居接入点和同邻居接入点连接的路由器的信息。

邻居图模块1201还用于记录原接入点和当前接入点的邻居图，在移动节点第一次同接入点连接或未获得原接入点的邻居图时，记录原接入点的邻居图为空。原接入点为移动节点同当前接入点建立连接前，最后连接的接入点。请求模块1202，用于向邻居图中的路由器发送地址预留请求消息，以请求所述路由器进行转交地址预留。地址预留请求消息中包含所述移动节点请求预留的转交地址。

请求模块1202包括请求判断模块1221、部分请求模块1222和全部请求模块1223。

请求判断模块1221，用于判断记录的原接入点的邻居图是否不为空，如果是，启动部分请求模块1222，否则，启动全部请求模块1223。

部分请求模块1222，用于比较当前连接的接入点的邻居图和原接入点的邻居图中的邻居接入点，向当前连接的接入点邻居图中不属于原接入点邻居图的邻居接入点连接的路由器发送地址预留请求消息。

部分请求模块1222还用向原接入点邻居图中不属于当前连接的接入点邻居图的邻居接入点连接的路由器发送地址预留取消请求消息，以使该路由器取消为移动节点预留的转交地址。地址预留取消请求消息中包含要求取消的转交地址。

全部请求模块1223，用于向当前连接的接入点邻居图中的所有邻居接入点连接的路由器发送地址预留请求消息。

地址模块1203，用于接收路由器回复的地址预留应答消息，将预留的转交地址和预留转交地址的路由器信息记录到转交地址表中；还用于接收地址预留取消应答消息，将取消的预留的转交地址和所述路由器的信息从转交地址表中删除。

本发明路由器结构如图13所示。

路由器包括接收模块1301、地址预留模块1302、地址取消模块1303、地址池模块1304和发送模块1305。

接收模块1301，用于接收移动节点发送的地址预留请求消息，获得该移动节点请求预留的转交地址；还用于接收移动节点发送的地址预留取消请求消息。

地址预留模块1302，用于为移动节点进行转交地址预留。

地址预留模块1302包括：检测模块1321、判断模块1322、选择模块1323和记录模块1324。

检测模块1321，用于在该路由器所属网络中广播对应于请求预留的转交地址的重复地址检测报文。

判断模块1322，用于判断是否在设置时长内接收到所述重复地址检测报文的回复报文，如果未接收到，则确定为该移动节点预留的转交地址为该移动节点请求预留的转交地址，启动发送模块1305；否则，启动选择模块1323。本实施例中的设置时长为1秒。

选择模块1323，用于从预留转交地址池中为该移动节点选择转交地址，确定为该移动节点预留的转交地址为所述选择的转交地址，启动发送模块1305。

记录模块1324，用于在地址预留成功后，将移动节点和预留的转交地址存储到移动节点链表中。

地址预留应答消息包括第一标志位、第二标志位和保留字段。

判断模块1322进一步用于在1秒到达并且未接收到重复地址检测报文的回复报文时，将地址预留应答消息的第一标志位置位，图7中标志位S，以通知移动节点预留的转交地址为移动节点请求预留的转交地址。

选择模块1323进一步用于在选择完转交地址后，将地址预留应答消息的第二标志位置位，图7中标志位F，并将选择的转交地址填写到保留字段，以通知移动节点预留的转交地址为选择的转交地址。

地址取消模块1303，用于取消为移动节点预留的转交地址。

地址取消模块1303包括删除模块1331和返回模块1332。

删除用块1331，用于将移动节点和对应的预留的转交地址从移动节点链表中删除。

返回模块1332，用于判断从移动节点链表中删除的预留的转交地址是否为预留转交地址池中选出的地址，如果是，则将该预留的转交地址返回到预留转交地址池。

地址池模块1304，用于维持预留转交地址池

发送模块1305，用于回复地址预留应答消息，以将预留的转交地址通知给移动节点，还用于向移动节点回复地址预留取消应答消息。

本领域的技术人员在不脱离权利要求书确定的本发明的精神和范围的条件下，还可以对以上内容进行各种各样的修改。因此本发明的范围并不仅限于以上的说明，而是由权利要求书的范围来确定的。

Claims (16)

1.一种基于邻居图的转交地址预配置的方法，用于实现相邻子网间切换，其特征在于，包括：

步骤1，移动节点同接入点建立连接，获得所述接入点的邻居图，所述邻居图包括所述接入点的邻居接入点和同所述邻居接入点连接的路由器的信息；

步骤2，所述移动节点向所述路由器中的部分或者全部路由器发送地址预留请求消息，以请求所述路由器进行转交地址预留；

步骤3，所述路由器接收所述地址预留请求消息，为所述移动节点进行转交地址预留，回复地址预留应答消息，以将预留的转交地址通知给所述移动节点；

步骤4，所述移动节点接收所述地址预留应答消息，将所述预留的转交地址和所述路由器信息记录到转交地址表中，以在接入到所述邻居接入点时使用所述预留的转交地址。

2.如权利要求1所述的基于邻居图的转交地址预配置的方法，其特征在于，

所述步骤1还包括记录原接入点和所述接入点的邻居图，在所述移动节点第一次同接入点连接或未获得原接入点的邻居图时，记录原接入点的邻居图为空，所述原接入点为所述移动节点同所述接入点建立连接前，最后连接的接入点；

所述步骤2进一步包括：

步骤21，判断记录的原接入点的邻居图是否不为空，如果是，执行步骤22，否则，执行步骤23；

步骤22，比较所述接入点的邻居图和所述原接入点的邻居图中的邻居接入点，向所述接入点邻居图中不属于所述原接入点邻居图的邻居接入点连接的路由器发送所述地址预留请求消息；

步骤23，向所述接入点的邻居图中的所有邻居接入点连接的路由器发送所述地址预留请求消息。

3.如权利要求2所述的基于邻居图的转交地址预配置的方法，其特征在于，

所述地址预留请求消息中包含所述移动节点请求预留的转交地址。

4.如权利要求3所述的基于邻居图的转交地址预配置的方法，其特征在于，

所述路由器维持有预留转交地址池；

所述步骤3进一步包括：

步骤41，接收所述地址预留请求消息，获得所述移动节点请求预留的转交地址；

步骤42，在所述路由器所属网络中广播对应于所述请求预留的转交地址的重复地址检测报文；

步骤43，判断是否在设置时长内接收到所述重复地址检测报文的回复报文，如果未接收到，则通知所述移动节点预留的转交地址为所述请求预留的转交地址；否则，执行步骤44；

步骤44，从所述预留转交地址池中为所述移动节点选择转交地址，通知所述移动节点预留的转交地址为所述选择的转交地址。

5.如权利要求4所述的基于邻居图的转交地址预配置的方法，其特征在于，

所述地址预留应答消息包括第一标志位、第二标志位和保留字段；

所述步骤43进一步包括，在所述设置时长到达并且未接收到所述回复报文时，将所述地址预留应答消息的第一标志位置位，以通知所述移动节点预留的转交地址为所述移动节点请求预留的转交地址；

所述步骤44进一步包括，在选择完转交地址后，将所述地址预留应答消息的第二标志位置位，并将所述选择的转交地址填写到所述保留字段，以通知所述移动节点预留的转交地址为所述选择的转交地址。

6.如权利要求4或5所述的基于邻居图的转交地址预配置的方法，其特征在于，

所述步骤22还包括，向所述原接入点邻居图中不属于所述接入点邻居图的邻居接入点连接的路由器发送地址预留取消请求消息，以使所述路由器取消为所述移动节点预留的转交地址；

所述方法还包括：

步骤5，所述路由器接收所述地址预留取消请求消息，取消为所述移动节点预留的转交地址，并回复地址预留取消应答消息；

步骤6，所述移动节点接收所述地址预留取消应答消息，将取消的预留的转交地址和所述路由器的信息从所述转交地址表中删除。

7.如权利要求6所述的基于邻居图的转交地址预配置的方法，其特征在于，

所述步骤3还包括，所述路由器地址预留成功后，将所述移动节点和预留的转交地址存储到移动节点链表中；

所述步骤5进一步包括：

步骤71，将所述移动节点和对应的要取消的预留的转交地址从所述移动节点链表中删除；

步骤72，判断所述要取消的预留的转交地址是否为所述预留转交地址池中选出的地址，如果是，则将所述要取消的预留的转交地址返回到所述预留转交地址池。

8.如权利要求7所述的基于邻居图的转交地址预配置的方法，其特征在于，

所述地址预留取消请求消息中包含要求取消的转交地址。

9.一种基于邻居图的转交地址预配置的系统，包括移动节点、路由器和用于同所述移动节点建立连接，并同所述路由器连接的接入点，其特征在于，

所述移动节点包括邻居图模块、请求模块和地址模块，

所述邻居图模块，用于同一个所述接入点建立连接，获得所述接入点的邻居图，所述邻居图包括所述接入点的邻居接入点和同所述邻居接入点连接的路由器的信息；

所述请求模块，用于向所述邻居图中的路由器发送地址预留请求消息，以请求所述路由器进行转交地址预留；

所述地址模块，用于接收路由器回复的地址预留应答消息，将所述预留的转交地址和所述路由器信息记录到转交地址表中，以在接入到所述邻居接入点时使用所述预留的转交地址；

所述路由器包括接收模块、地址预留模块和发送模块，

所述接收模块，用于接收所述移动节点发送的地址预留请求消息；

所述地址预留模块，用于为所述移动节点进行转交地址预留；

所述发送模块，用于回复地址预留应答消息，以将预留的转交地址通知给所述移动节点。

10.如权利要求9所述的基于邻居图的转交地址预配置的系统，其特征在于，

所述邻居图模块还用于记录原接入点和所述接入点的邻居图，在所述移动节点第一次同接入点连接或未获得原接入点的邻居图时，记录原接入点的邻居图为空，所述原接入点为所述移动节点同所述接入点建立连接前，最后连接的接入点；

所述请求模块进一步包括请求判断模块、部分请求模块和全部请求模块，

所述请求判断模块，用于判断记录的原接入点的邻居图是否不为空，如果是，启动所述部分请求模块，否则，启动所述全部请求模块；

所述部分请求模块，用于比较当前连接的接入点的邻居图和所述原接入点的邻居图中的邻居接入点，向所述当前连接的接入点邻居图中不属于所述原接入点邻居图的邻居接入点连接的路由器发送所述地址预留请求消息；

所述全部请求模块，用于向所述当前连接的接入点邻居图中的所有邻居接入点连接的路由器发送所述地址预留请求消息。

11.如权利要求10所述的基于邻居图的转交地址预配置的系统，其特征在于，

所述地址预留请求消息中包含所述移动节点请求预留的转交地址。

12.如权利要求11所述的基于邻居图的转交地址预配置的系统，其特征在于，

所述路由器还包括地址池模块，用于维持预留转交地址池；

所述接收模块进一步用于接收所述地址预留请求消息，获得所述移动节点请求预留的转交地址；

所述地址预留模块进一步包括检测模块、判断模块和选择模块，

所述检测模块，用于在所述路由器所属网络中广播对应于所述请求预留的转交地址的重复地址检测报文；

所述判断模块，用于判断是否在设置时长内接收到所述重复地址检测报文的回复报文，如果未接收到，则确定为所述移动节点预留的转交地址为所述请求预留的转交地址，启动所述发送模块；否则，启动所述选择模块；

所述选择模块，用于从所述预留转交地址池中为所述移动节点选择转交地址，确定为所述移动节点预留的转交地址为所述选择的转交地址，启动所述发送模块。

13.如权利要求12所述的基于邻居图的转交地址预配置的系统，其特征在于，

所述地址预留应答消息包括第一标志位、第二标志位和保留字段；

所述判断模块进一步用于在所述设置时长到达并且未接收到所述回复报文时，将所述地址预留应答消息的第一标志位置位，以通知所述移动节点预留的转交地址为所述移动节点请求预留的转交地址；

所述选择模块进一步用于在选择完转交地址后，将所述地址预留应答消息的第二标志位置位，并将所述选择的转交地址填写到所述保留字段，以通知所述移动节点预留的转交地址为所述选择的转交地址。

14.如权利要求12或13所述的基于邻居图的转交地址预配置的系统，其特征在于，

所述部分请求模块还用向所述原接入点邻居图中不属于所述当前连接的接入点邻居图的邻居接入点连接的路由器发送地址预留取消请求消息，以使所述路由器取消为所述移动节点预留的转交地址；

所述接收模块，还用于接收所述移动节点发送的地址预留取消请求消息；

所述路由器还包括地址取消模块，用于取消为所述移动节点预留的转交地址；

所述发送模块，还用于向所述移动节点回复地址预留取消应答消息；

所述地址模块，还用于接收所述地址预留取消应答消息，将取消的预留的转交地址和所述路由器的信息从所述转交地址表中删除。

15.如权利要求14所述的基于邻居图的转交地址预配置的系统，其特征在于，

所述地址预留模块还包括记录模块，用于在地址预留成功后，将所述移动节点和预留的转交地址存储到移动节点链表中；

所述地址取消模块进一步包括删除模块和返回模块，

所述删除用块用于将所述移动节点和对应的要取消的预留的转交地址从所述移动节点链表中删除；

所述返回模块用于判断所述要取消的预留的转交地址是否为预留转交地址池中选出的地址，如果是，则将所述要取消的预留的转交地址返回到所述预留转交地址池。

16.如权利要求15所述的基于邻居图的转交地址预配置的系统，其特征在于，

所述地址预留取消请求消息中包含要求取消的转交地址。

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