CN101411127B - 用于移动节点的切换的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种移动节点中的有效切换设备和方法。在通过附属点(PoA)建立数据通信的移动节点中执行切换的方法中，所述方法包括：接收关于新的PoA的性能的信息；基于所述关于新的PoA的性能的信息，确定互联网协议版本6(IPv6)前缀在所述新的PoA是否可用；以及根据基于IPv6前缀在所述新的PoA是否可用所确定的方法，产生将由移动节点在与所述新的PoA进行数据通信中所使用的地址。因此，可在接收RA消息之前确定IPv6前缀在新的附属点是否可用。

Description

用于移动节点的切换的设备和方法
技术领域
本发明的各方面涉及移动通信，更具体地说，涉及移动节点中的切换。 
背景技术
通信技术的发展已经促成几种类型的通信网络的产生。通信网络的典型示例包括：基于电气和电子工程师协会(IEEE)802.11标准、IEEE 802.15标准和IEEE 802.16标准的无线局域网(WLAN)链路和基于第三代伙伴计划(3GPP)和3GPP2的蜂窝链路。已经引入包括各种类型的链路接口的移动节点，所述链路接口用于允许连接到各种链路。此外，也已经建立起用于支持在各种类型的链路之间进行切换的标准(IEEE 802.21)。 
IEEE 802.21标准支持各种链路之间的介质独立切换(MIH)。目前正在讨论阶段的IEEE 802.21标准规定了其中的附属点(PoA，Point of Attachment)性能信息元素(IE)，用于将PoA性能信息传送到移动节点。不论PoA支持互联网协议(IP)版本4(IPv4)还是IP版本6(IPv6)，PoA性能IE均表示PoA的安全性和服务质量(QoS)。 
即使PoA支持IPv6，预先得知移动节点是否将使用IPv6前缀来产生将用于与PoA进行通信的地址也是很重要的。然而，当前处于讨论阶段的IEEE802.21标准没有考虑这一问题。因此，当遵循当前标准时，使用路由器请求(RS)消息或路由器广告(RA)消息将造成产生IPv6地址时的延迟。 
发明内容
技术方案 
本发明的各方面提供一种用于通过在附属点(PoA)与移动节点之间传送关于IPv6前缀是否可用的信息来有效地执行切换的设备和方法。 
本发明的各方面还提供一种记录有用于所述切换方法的计算机程序的计算机可读介质。 
有益效果 
如上所述，在根据本发明的各方面的切换设备和方法中，在接收RA消息之前，可基于PoA性能IE来确定IPv6前缀在新的PoA是否可用。因此，可准备没有使用IPv6前缀的DHCPv6，并防止传输不必要的RS消息。此外，由于不需要等待RA消息或发送RS消息，所以可防止切换期间不必要的延迟。此外，可通过防止传输不必要的RS消息来有效地使用用于切换的网络带宽。 
附图说明
通过以下结合附图对实施例进行的描述，本发明的这些和/或其它方面和优点将变得清楚和更加容易理解，其中： 
图1是根据本发明实施例的移动通信环境的示图； 
图2是根据本发明实施例的移动节点的网络层的框图； 
图3是示出根据本发明实施例的附属点性能信息元素(PoA性能IE)的细节的表； 
图4是根据本发明实施例的切换设备的框图；以及 
图5是示出根据本发明实施例的切换方法的流程图。 
具体实施方式
根据本发明的一方面，提供一种在通过附属点(PoA)建立数据通信的移动节点中执行切换的方法，所述方法包括：接收关于新的PoA的性能的信息；基于所述关于新的PoA的性能的信息，确定互联网协议版本6(IPv6)前缀在所述新的PoA是否可用；以及基于IPv6前缀在所述新的PoA是否可用，产生将由移动节点在与所述新的PoA进行数据通信中所使用的地址。 
根据本发明的另一方面，提供一种用于在通过附属点(PoA)建立数据通信的移动节点中执行切换的设备，所述设备包括：PoA信息接收单元，用于接收关于新的PoA的性能的信息；PoA性能确定单元，用于基于所述关于新的PoA的性能的信息，确定IPv6前缀在所述新的PoA是否可用；以及地址产生器，用于基于IPv6前缀在所述新的PoA是否可用，产生将由移动节点在与所述新的PoA进行数据通信中所使用的地址。 
根据本发明的另一方面，提供一种从信息服务器向移动节点提供关于切换的信息的方法，所述方法包括：将信息从信息服务器发送到移动节点，其中，所述信息关于新的附属点(PoA)的性能，其中，所述移动节点将连接 到所述新的PoA，其中，移动节点基于关于所述新的PoA的性能的信息，产生将用于与所述新的PoA进行数据通信的地址。 
根据本发明的另一方面，提供一种用于向移动节点提供关于切换的信息的信息服务器，所述信息服务器包括：附属点(PoA)信息发送单元，用于将关于新的PoA的性能的信息发送到移动节点，其中，移动节点基于关于所述新的PoA的性能的信息，产生将用于与所述新的PoA进行数据通信的地址。 
根据本发明的另一方面，提供一种记录有用于执行以下方法的计算机执行指令的信息存储介质，所述方法包括：接收包括关于新的附属点(PoA)的性能的信息的消息并基于所述消息来执行切换，其中，所述消息包括PoA性能信息元素，该PoA性能信息元素包含关于所述新的PoA的性能的信息。 
本发明的其它方面和/或优点将在下面的描述中部分地阐述，将部分地通过所述描述而变得明显，或者可通过对本发明的实践而得知。 
发明实施方式 
本发明要求于2006年4月21日提交到韩国知识产权局的第2006-36342号韩国专利申请的利益，该申请通过引用公开于此以资参考。 
现将详细参照本发明的当前实施例，其示例在附图中示出，其中，相同的标号始终指示相同的部件。以下将通过参照附图来描述所述实施例，以便解释本发明。 
图1是示出根据本发明实施例的移动通信环境的示图。参照图1，移动通信环境包括：移动节点(MN)1、多个附属点(PoA)2和3、对应节点(CN)4、信息服务器(IS)5和6和多个网络。然而，本领域普通技术人员应清楚：图1所示的网络拓扑结构并不受限于此，可以按照许多可行的方式来构建该网络拓扑结构。 
移动节点1是使用移动通信环境的移动终端。当开始移动通信时，移动节点1向本地网络中的本地代理注册本地地址(HoA)。当移动到新的网络时，移动节点1从新的网络中的外地代理(AF)获得转交地址(CoA)。移动节点1将CoA传送到本地代理，从而向本地代理注册所述CoA。本地代理随后将CoA与HoA彼此匹配。 
对应节点4必须知晓移动节点1的地址，以便将数据发送到移动节点1。由于对应节点4知道HoA，所以对应节点4通过将HoA设置为目标地址来发送数据。本地代理接收具有作为目标地址的HoA的数据。本地知道与HoA 相应的CoA，由此通过将CoA设置为目标地址来向移动节点1转发所述数据。所述数据经由网络被传送到移动节点1。 
PoA(诸如PoA2)将移动节点1连接到网络。PoA的示例包括接入点(AP)和基站(BS)，但是它们并不受限于此。PoA可以是任何能够允许在移动节点1与网络之间进行数据交换的装置。 
当移动节点1移动到另一网络时，执行切换。现将参照图1来描述切换处理。如图1所示，当经由PoA2与网络进行通信时，移动节点1移动到某一区域，在该区域中，经由PoA3建立与网络的数据通信。 
移动节点1经由PoA2(当前PoA)接收关于PoA3(新的PoA)的信息。可从信息服务器5和6接收关于PoA3的信息，或者可从PoA3直接接收关于PoA3的信息。移动节点1可从接收的信息识别出PoA3(新的PoA)使用哪个协议以及PoA3支持哪个服务，并相应地进行准备。 
在切换处理期间，设置CoA(移动节点1将在新的网络中使用的地址)是很重要的。通常，通过从PoA接收包含网络信息的路由器广告(RA)消息并使用所述RA消息来设置地址，设置诸如CoA的地址。然而，为了有效地使用网络带宽，在特定时间量之后发送RA消息。因此，在接收RA消息时出现延迟(RA延迟)。可将请求传输RA消息的路由器请求(RS)消息发送到PoA。即使RS消息的传输减少了RA延迟，在发送RS消息的时间与接收RA消息的时间之间仍然存在延迟(RS延迟)。 
IPv6支持自动地址配置并使用128位地址。PoA通常将64位网络信息插入RA消息并发送RA消息。64位网络信息是IPv6地址的高64位，其被称为“IPv6前缀”。移动节点1从移动节点1的独特信息产生IPv6地址的低64位。因此，将包含在RA消息中的64位网络信息与由移动节点1产生的64位地址进行组合以产生128位的IPv6地址。这一处理被称为自动地址配置。 
然而，即使PoA支持IPv6，也可能不支持使用IPv6前缀的自动地址配置。在这种情况下，RA消息不包含IPv6前缀，因此，移动节点1必须使用另一技术来产生地址。例如，移动节点可使用动态主机配置协议(DHCP)或由用户预定的地址。用于产生IPv6地址的DHCP被称为“DHCP版本6(DHCPv6)”。以下，当向不支持IPv6前缀的PoA建立连接时，将除了自动地址配置之外的用于产生地址的各种技术称为“DHCPv6”。然而，本发明的其它方面可采用不同的技术来产生用于移动节点1的IPv6地址。
如果移动节点1可预先识别PoA不支持IPv6前缀，则移动节点1可在不等待RA消息的情况下立即准备执行DHCPv6。此外，移动节点1不需要发送RS消息。结果，可防止不必要的RA或RS延迟。 
图2是根据本发明实施例的移动节点的网络层的框图。网络层包括：较低层10、MIH功能层20和较高层30。较低层10包括按照开放系统互连(OSI)参考模型定义的第二层以及更低的层(链路层和物理层)。较高层30包括按照OSI参考模型定义的第三层以及更高的层：互联网协议(IP)层、移动IP层、传输层和应用层。 
MIH功能层20不是按照OSI参考模型来定义的。而是根据IEEE802.21标准定义了MIH功能层20。MIH功能层20是较低层10与较高层30之间的2.5层，并支持较低层10与较高层30中的切换。 
MIH功能层20支持不同链路之间的切换，而不考虑与移动节点1所连接的链路的介质类型。也就是说，MIH功能层20支持不同链路之间的切换，而不考虑与较低层10相应的链路接口的类型。MIH功能层20包括：介质独立事件服务(MIES)模块22、介质独立信息服务(MIIS)模块24和媒体独立命令服务(MICS)模块26。 
MIES模块22检查移动节点1是否已经产生涉及在各种链路之间进行切换的事件，并向较高层30报告所述事件的产生。更具体地说，MIES模块22请求移动节点1注册对应节点，从而对应节点4可接收关于事件的产生的报告，MIES模块22通过从对应节点4注册到的移动节点1接收通知事件的产生的消息来确定事件是否出现。 
MIIS模块24从信息服务器5和6，或者从PoA获得关于移动节点1在不同链路之间的切换的信息，所述PoA收集关于由移动节点1执行的在不同链路之间的切换的信息。MICS模块26根据从较高层30输入的命令(诸如由用户输入的命令)来控制在较低层10(即，链路层)的切换。 
根据本发明实施例的切换设备和方法具体涉及MIIS模块24。MIIS模块24接收PoA性能IE(作为新的PoA的性能的信息)，并通过使用PoA性能IE来估计通过新的PoA的网络环境。 
图3是示出根据本发明实施例的PoA性能IE的内容的表。PoA性能IE在它的第4位包括IPv6字段300，指示新的PoA是否支持IPv6，并且PoA性能IE在它的第5位包括IPv6前缀可用字段310，指示IPv6前缀在新的PoA 是否可用。MIIS模块24可通过使用IPv6字段300来确定新的PoA是否支持IPv6，并可通过使用IPv6前缀可用字段310来确定IPv6前缀在新的PoA是否可用。 
图4是根据本发明实施例的切换设备100的框图。切换设备100可包括：PoA信息接收单元110、PoA性能确定单元120和地址产生器130。 
PoA信息接收单元110接收关于新的PoA的信息。PoA性能确定单元120基于关于新的PoA所接收的信息来确定新的PoA是否支持IPv6以及IPv6前缀在新的PoA是否可用。如上所述，可在图2的MIIS模块24中实现PoA性能确定单元120，但是并不受限于此。例如，PoA性能确定单元120可被实现为MIIS模块24外部的模块。 
地址产生器130产生地址，即，CoA，移动节点将在与新的PoA的数据通信中使用所述地址。根据新的PoA是否支持IPv6以及IPv6前缀在新的PoA是否可用来确定CoA的产生。如果新的PoA支持IPv6并且IPv6前缀在所述PoA可用，则使用IPv6的自动地址配置来产生CoA。如果新的PoA支持IPv6，但是IPv6前缀在新的PoA不可用，则使用DHCPv6产生CoA。 
图5是示出根据本发明实施例的切换方法的流程图。具体说来，图4所示的PoA信息接收单元110接收PoA性能IE以获得关于新的PoA的信息(S200)。 
PoA性能确定单元120得知新的PoA的性能，以便产生地址。首先，PoA性能确定单元120使用PoA性能IE的第4比特(S210)来确定新的PoA是否支持IPv6。如果新的PoA不支持IPv6，则移动节点1通过使用新的PoA和IPv4来建立通信(S215)。使用IPv4的通信在本发明所述技术领域内是公知的，因此，将省略对它的描述。 
如果新的PoA支持IPv6，则PoA性能确定单元120确定IPv6前缀在新的PoA是否可用(S220)。如果IPv6前缀在新的PoA可用，则地址产生器130根据自动地址配置来产生CoA(S230)。因此，从新的PoA接收RA消息，并通过将RA消息中所包含的64位IPv6前缀与由移动节点产生的64位较低地址进行组合来创建128位IPv6地址。 
如果IPv6前缀在新的PoA不可用，则地址产生器130使用不使用IPv6前缀的技术(例如，使用DHCPv6或使用由用户预定的地址)来产生CoA(S240)。
本发明可被实现为计算机可读介质中的可由计算机(任何能够处理信息的装置)读取的代码。这里，计算机可读介质可以是任何能够存储由计算机系统读取的数据的记录设备，例如，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、压缩盘(CD)-ROM、磁带、软盘、光数据存储装置等。 
尽管显示并描述了本发明的若干实施例，但是本领域的技术人员应清楚：在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可对所述实施例进行各种改变，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (28)

1.一种在通过附属点PoA建立数据通信的移动节点中执行切换的方法，所述方法包括：
接收关于新的PoA的性能的信息；
基于所述关于新的PoA的性能的信息，确定互联网协议版本6IPv6前缀在所述新的PoA是否可用；以及
基于IPv6前缀在所述新的PoA是否可用，产生将由移动节点在与所述新的PoA进行数据通信中所使用的地址。
2.如权利要求1所述的方法，其中：
接收所述关于新的PoA的性能的信息的步骤包括：从提供关于切换的信息的信息服务器接收PoA性能信息元素；以及
PoA性能信息元素包含关于新的PoA的性能的信息。
3.如权利要求2所述的方法，其中，PoA性能信息元素包括：
类型字段，识别PoA性能信息元素；
长度字段，指示包含在PoA性能信息元素中的信息的长度；以及
值字段，按照位映射的形式来表示关于新的PoA的性能的信息。
4.如权利要求3所述的方法，其中，值字段的第5比特包括IPv6前缀可用字段，其指示IPv6前缀在新的PoA是否可用。
5.如权利要求1所述的方法，产生将由移动节点在与所述新的PoA进行数据通信中所使用的地址的步骤包括：
当IPv6前缀在所述新的PoA可用时，通过使用IPv6的自动地址配置来产生将由移动节点使用的地址；以及
当IPv6前缀在所述新的PoA不可用时，通过使用动态主机配置协议版本6或通过使用由用户预定的地址来产生将由移动节点使用的地址。
6.一种用于在通过附属点PoA建立数据通信的移动节点中执行切换的设备，所述设备包括：
PoA信息接收单元，用于接收关于新的PoA的性能的信息；
PoA性能确定单元，用于基于所述关于新的PoA的性能的信息，确定IPv6前缀在所述新的PoA是否可用；以及
地址产生器，用于基于IPv6前缀在所述新的PoA是否可用，产生将由移动节点在与所述新的PoA进行数据通信中所使用的地址。
7.如权利要求6所述的设备，其中：
PoA信息接收单元从提供关于切换的信息的信息服务器接收PoA性能信息元素，其中，PoA性能信息元素包含关于新的PoA的性能的信息。
8.如权利要求7所述的设备，其中，PoA性能信息元素包括：
类型字段，识别PoA性能信息元素；
长度字段，指示包含在PoA性能信息元素中的信息的长度；以及
值字段，按照位映射的形式来表示关于新的PoA的性能的信息。
9.如权利要求8所述的设备，其中，值字段的第5比特包括IPv6前缀可用字段，其指示IPv6前缀在新的PoA是否可用。
10.如权利要求6所述的设备，其中：
当IPv6前缀在所述新的PoA可用时，地址产生器通过使用IPv6的自动地址配置来产生将由移动节点使用的地址；以及
当IPv6前缀在所述新的PoA不可用时，地址产生器通过使用动态主机配置协议版本6或通过使用由用户预定的地址来产生将由移动节点使用的地址。
11.一种从信息服务器向移动节点提供关于切换的信息的方法，所述方法包括：
将信息从信息服务器发送到移动节点；
其中，所述信息关于新的附属点PoA的性能，以用于确定互联网协议版本6IPv6前缀在所述新的PoA是否可用，其中，所述移动节点将连接到所述新的PoA；以及
其中，移动节点基于关于所述新的PoA的性能的信息，产生将用于与所述新的PoA进行数据通信的地址。
12.如权利要求11所述的方法，其中：发送关于所述新的PoA的性能的信息的步骤包括：发送包含关于新的PoA的性能的信息的PoA性能信息元素。
13.如权利要求12所述的方法，其中，PoA性能信息元素包括：
类型字段，识别PoA性能信息元素；
长度字段，指示包含在PoA性能信息元素中的信息的长度；以及
值字段，按照位映射的形式来表示关于新的PoA的性能的信息。
14.如权利要求13所述的方法，其中，值字段的第5比特包括互联网协议版本6IPv6前缀可用字段，其指示IPv6前缀在新的PoA是否可用。
15.如权利要求11所述的方法，其中，发送关于新的PoA的性能的信息的步骤包括：将关于新的PoA的性能的信息从信息服务器发送到介质独立信息服务模块，所述介质独立信息服务模块包括在移动节点的介质独立切换功能层。
16.一种用于向移动节点提供关于切换的信息的信息服务器，所述信息服务器包括：
附属点PoA信息发送单元，用于将关于新的PoA的性能的信息发送到移动节点，其中，所述关于新的PoA的性能的信息用于确定互联网协议版本6IPv6前缀在所述新的PoA是否可用；
其中，移动节点基于所述关于新的PoA的性能的信息，产生将用于与所述新的PoA进行数据通信的地址。
17.如权利要求16所述的信息服务器，其中，PoA信息发送单元发送PoA性能信息元素，所述PoA性能信息元素包含关于新的PoA的性能的信息。
18.如权利要求17所述的信息服务器，其中，PoA性能信息元素包括：
类型字段，识别PoA性能信息元素；
长度字段，指示包含在PoA性能信息元素中的信息的长度；以及
值字段，按照位映射的形式来表示关于新的PoA的性能的信息。
19.如权利要求18所述的信息服务器，其中，值字段的第5比特包括互联网协议版本6IPv6前缀可用字段，其指示IPv6前缀在新的PoA是否可用。
20.如权利要求16所述的信息服务器，其中，PoA信息发送单元将关于新的PoA的性能的信息发送到介质独立信息服务模块，所述介质独立信息服务模块包括在移动节点的介质独立切换功能层。
21.一种网络，包括：
移动节点中的移动装置，用于接收关于新的附属点PoA的性能的信息，并基于所述关于新的附属点的性能的信息来产生地址，而不需要等待路由器请求或路由器广告消息，其中，关于新的附属点PoA的性能的信息用于确定互联网协议版本6IPv6前缀在所述新的PoA是否可用；以及
信息服务器，用于向移动节点发送关于新的PoA的性能的信息。
22.如权利要求21所述的网络，其中，移动装置还包括：
PoA信息接收单元，用于接收关于新的PoA的性能的信息；
PoA性能确定单元，用于基于所述关于新的PoA的性能的信息，确定IPv6前缀在所述新的PoA是否可用；以及
地址产生器，用于基于IPv6前缀在所述新的PoA是否可用，产生将由移动节点在与所述新的PoA进行数据通信中所使用的地址。
23.如权利要求22所述的网络，其中：
当IPv6前缀在所述新的PoA可用时，地址产生器通过使用IPv6的自动地址配置来产生将由移动节点使用的地址；以及
当IPv6前缀在所述新的PoA不可用时，地址产生器通过使用动态主机配置协议版本6或通过使用预定的用户地址来产生将由移动节点使用的地址。
24.如权利要求21所述的网络，其中，信息服务器包括：
附属点PoA信息发送单元，用于将关于新的PoA的性能的信息发送到移动节点。
25.如权利要求24所述的网络，其中，PoA信息发送单元发送PoA性能信息元素，该PoA性能信息元素包含关于新的PoA的性能的信息。
26.如权利要求25所述的网络，其中，PoA性能信息元素包括：
类型字段，识别PoA性能信息元素；
长度字段，指示包含在PoA性能信息元素中的信息的长度；以及
值字段，按照位映射的形式来表示关于新的PoA的性能的信息。
27.如权利要求25所述的网络，其中，值字段的第5比特包括互联网协议版本6IPv6前缀可用字段，其指示IPv6前缀在新的PoA是否可用。
28.如权利要求25所述的网络，其中：
移动节点还包括介质独立切换功能层，该介质独立切换功能层包括介质独立信息服务模块；以及
PoA信息发送单元将关于新的PoA的性能的信息发送到介质独立服务模块。
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