CN101562555A - 数据报文封装方法、相应的通信系统和装置 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例公开了一种数据报文的封装方法，以及能够实现该方法的通信系统和装置。本发明的实施例通过在移动性管理实体对包括移动网络前缀的移动网络出口节点的移动性信息进行绑定，利用链路层标识对数据报文进行封装，并由移动性管理实体根据绑定信息进行映射，减少了目前移动网络出口节点和外部代理之间的，以及外部代理和家乡代理之间的通信所使用的封装层次。本发明的实施例还提供了能完成上述方法的通信系统和相应的装置。通过本发明的实施例，使得能够对网络移动性环境下封装方法进行优化，从而节省无线通信资源尤其是空口资源。

Description

数据报文封装方法、相应的通信系统和装置

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种数据报文的封装方法、相应的通信系统和装置。

背景技术

移动IP(Mobile IP，MIP)是由IETF制定的支持通信节点移动的网络层解决方案，有MIPv4与MIPv6两种版本。移动IP通过建立地址映射，采用特殊的路由机制，保证单个节点在移动过程中其原有的IP通信连接不被中断，实现永远在线。

移动IP为节点定义两种IP地址：家乡地址和转交地址。家乡地址(HoA)用于惟一标识这个节点，相当于简单IP中节点的IP地址，移动节点通过家乡地址与Internet上其他节点进行通信；转交地址(CoA)是移动节点在外地接入网络获得的临时IP地址，移动节点实际上通过转交地址实现Internet接入和数据路由。移动IP在家乡地址和转交地址基础上，引入家乡代理(HomeAgent，HA)这一新的移动管理实体，负责维护家乡地址和转交地址之间映射关系，从而保证移动节点在外地移动时IP通信的连续性。

移动IP具体操作过程如下：移动节点在外地网络获得转交地址后，向家乡代理注册绑定家乡地址和转交地址，然后在家乡代理和移动节点转交地址之间建立一个路由隧道。因为移动节点以家乡地址作为其惟一标识，通信对端的数据报文在默认情况下首先会正常路由到移动节点的家乡网络，由节点的家乡代理负责接收，家乡代理再根据建立的地址映射关系把报文通过隧道路由到节点的转交地址，实现从通信对端到移动节点的报文接收。而对于移动节点在外地网络发起的通信，其在外地链路以家乡地址作为源地址发送报文，然后该移动节点或者通过外地代理进行隧道封装后发送报文给家乡代理，或者以隧道方式将报文直接路由到家乡代理，再由家乡代理转发给通信对端。虽然移动节点具体的接入地址(转交地址)随着节点的移动会发生变化，但因为家乡地址的惟一性和家乡代理的中转，移动节点IP通信的连续性得到保证。

NEMO(Network Mobility，网络移动性)是对MIP网络的扩展，最初是基于MIPv6的。NEMO网络引入了移动路由器(Mobile Router，MR)这一新的网络实体，目的是通过MR为网络里的所有节点提供移动性支持，实现整个网络的透明移动。相比于最初的移动IP协议为单个节点提供移动支持，NEMO为一个或多个子网提供移动支持。

MR作为一个特殊的移动节点，在实现移动MIP所有功能的基础上，还向家乡代理注册其维护网络的前缀信息MNP(Mobile Network Prefix，移动网络前缀)。MR的家乡代理接收MR的网络注册后，在家乡网络维护移动网络前缀的可达性，负责将目的地址为MNP的数据报文以隧道封装方式传递给MR；另一方面，MR将其网络内节点的所有报文以隧道封装方式传递给家乡代理，经家乡代理正常路由到各通信对端节点。

目前IETF对于基于MIPv4及NEMO技术的NEMOv4协议正进行研究。其中一个方案是基于RFC3963的协议架构，将其映射于MIPv4的体系之中，简单地说，MR和HA分别对上行和下行属于该MR下的网络中的节点的相关数据报文进行两层封装，最外层是利用MR的CoA和HA的地址进行封装，里面一层是利用MR的HoA和HA的地址进行封装。如下所示：

表1：NEMOv4中，MR对上行报文的封装

Src＝MR’s CoA

Dst＝HA

Src＝MR’s HoA

Dst＝HA

Src＝MN

Dst＝CN

Payload

表1表示了上述NEMOv4协议中提出的上行数据报文封装方法。上行数据报文是指由移动网络节点发送给通信对端的数据报文。该封装是由MR完成的。表1中，Payload是移动网络节点要发送的数据，Src＝MN和Dst＝CN分别表示该数据源地址和目的地址。数据发送到MR后，MR对其进行两层封装，外层是利用MR的转交地址Src＝MR’s CoA和HA的地址Dst＝HA进行封装，内层是利用MR的家乡地址Src＝MR’s HoA和HA的地址Dst＝HA进行封装。

表2：NEMOv4中，HA对下行报文的封装

Src＝HA

Dst＝MR’s CoA

Src＝HA

Dst＝MR’s HoA

Src＝CN

Dst＝MN

Payload

表2表示了上述NEMOv4协议中提出的下行数据报文封装方法。下行数据报文是指由通信对端发送给移动网络节点的数据报文。该封装是由HA完成的。表1中，Payload是通信对端要发送的数据，封装形式与表1类似。不同的只是源地址和目的地址发生了对调，这是因为下行报文的传输方向与上行报文的传输方向正好是相反的。

NEMOv4还提出了一种应用于CCoA(Co-located CoA，自绑定的转交地址)模式下的路由封装优化方法。在CCoA模式下，MIP的隧道终点终止于MR上，因此，可以用一层封装来实现接入路由器/外部代理对数据报文的正确理解及路由。其封装结构如下所示：

表3：NEMOv4的CCoA模式下，MR对上行报文的封装

Src＝MR’s CoA

Dst＝HA

Src＝MN

Dst＝CN

Payload

表3表示了在NEMOv4的CCoA模式下优化的上行数据报文封装方法。该封装是由MR完成的。表3中，数据发送到MR后，MR只需要利用MR的转交地址Src＝MR’s CoA和HA的地址Dst＝HA进行一层封装。

表4：NEMOv4的CCoA模式下，HA对下行报文的封装

Src＝HA

Dst＝MR’s CoA

Src＝CN

Dst＝MN

Payload

表4表示了在NEMOv4的CCoA模式下优化的下行数据报文封装方法。该封装是由HA完成的。表4中，数据发送到HA后，HA只需要利用MR的转交地址Dst＝MR’s CoA和HA的地址Src＝HA进行一层封装。

在无线通信中，无线通信资源尤其是空口资源是非常宝贵的，对数据报文的封装层数越少就越能节省这些通信资源。上面描述的NEMOv4数据报文封装方法中，通常的做法是对数据报文进行两层封装。而优化的一层封装方法又只能应用于CCoA模式下，对于普通的FA-CoA(Foreign Agent CoA，外部代理转交地址)模式，不能应用该优化封装方法来减少封装的层数。

发明内容

本发明实施例的一个目的在于提供一种能够应用于NEMOv4的FA-CoA模式下的优化封装方法，使得在该模式下，MR和/或HA只需要对数据报文做一层封装，从而节省无线通信资源尤其是空口资源。

本发明的进一步目的在于提供一种网络移动性环境下的优化封装方法，使得在该模式下，移动网络出口节点和/或HA只需要对数据报文做一层封装，从而节省无线通信资源尤其是空口资源。

本发明的实施例还提供一种能够完成上述方法的通信系统，以及相应的装置。

本发明的实施例提供一种数据报文的封装方法，该方法包括：

在移动性管理实体对包括移动网络前缀的移动网络出口节点的移动性信息进行绑定；

在移动网络出口节点和该移动性管理实体之间，以链路层标识封装数据报文；

在家乡代理和该移动性管理实体之间，以该移动性管理实体分配给该移动网络出口节点的转交地址和家乡代理的地址封装数据报文；

该移动性管理实体根据收到的数据报文，对该数据报文进行处理。

本发明的实施例还提供的一种具有网络移动性的通信系统，该系统包括移动网络出口节点、移动性管理实体和家乡代理，其中，

该移动网络出口节点用于以自身的链路层标识为源地址，以该移动性管理实体的链路层标识为目的地址，对其下属的移动网络节点发送的数据报文进行封装，并将封装后的报文发送给该移动性管理实体；将该移动性管理实体发送的利用链路层标识封装过的数据报文解封装后发送给该移动网络出口节点；

该移动性管理实体用于绑定包括移动网络前缀信息的移动网络出口节点的移动性信息；将该移动网络出口节点发送的利用链路层标识进行封装的数据报文解封装，根据该绑定的移动网络出口节点的移动性信息映射出该移动网络出口节点的转交地址，以该移动网络出口节点的转交地址为源地址，以该家乡代理的地址为目的地址封装所述解封装后的数据报文，并发送给该家乡代理；将该家乡代理发送的数据报文解封装，根据该绑定的移动网络出口节点的移动性信息映射出该移动网络出口节点的链路层标识，以该移动性管理实体的链路层标识为源地址，以该移动网络出口节点的链路层标识为目的地址封装解封装后的数据报文，并发送给该移动网络出口节点；

该家乡代理用于将该移动性管理实体发送的封装过的数据报文解封装，并发送给相应节点；以该家乡代理的地址为源地址，以该移动网络出口节点的转交地址为目的地址，将发送给移动网络节点的数据报文进行封装，并发送给该移动性管理实体。

本发明的实施例还提供一种移动网络出口节点，该移动网络出口节点包括：

第一接收模块：用于接收移动网络节点发送的数据报文；

第二接收模块：用于接收移动性管理实体发送的利用链路层标识封装过的数据报文；

封装/解封装模块：用于以该移动网络出口节点的链路层地址为源地址，以该移动性管理实体的链路层地址为目的地址，对该第一接收模块接收到的数据报文进行封装，并将封装过的数据报文提供给第一发送模块；对该第二接收模块接收到的数据报文进行解封装，并将解封装后的数据报文提供给第二发送模块；

第一发送模块：用于将该封装/解封装模块封装过的数据报文发送给该移动性管理实体；

第二发送模块：用于将该封装/解封装模块解封装后的数据报文发送给移动网络节点。

本发明的实施例还提供一种移动性管理实体，该移动性管理实体包括：

绑定模块：用于维护包括移动网络前缀信息的移动网络出口节点的移动性信息的绑定关系；

第一接收模块：用于接收移动网络出口节点发送的利用链路层标识进行封装的数据报文；

第二接收模块：用于接收家乡代理发送的封装过的数据报文；

封装/解封装模块：用于将该第一接收模块接收的数据报文解封装，根据其中的链路层标识和该绑定模块维护的绑定关系映射出该移动网络出口节点的转交地址，以该移动网络出口节点的转交地址为源地址，以该家乡代理的地址目的地址对解封装后的数据报文进行封装，并提供给第一发送模块；将该第二接收模块接收的数据报文解封装，根据其中的移动网络出口节点的转交地址和该绑定模块维护的绑定关系映射出该移动网络出口节点的链路层标识，以该移动性管理实体的链路层标识为源地址，以该移动网络出口节点的链路层标识为目的地址对解封装后的数据报文进行封装，并提供给第二发送模块；

第一发送模块：用于将该封装/解封装模块提供的封装过的数据报文发送给该家乡代理；

第二发送模块：用于将该封装/解封装模块提供的封装过的数据报文发送给该移动网络出口节点。

本发明的实施例还提供一种家乡代理，该家乡代理包括：

接收模块：用于接收发送给移动网络节点的数据报文；

封装模块：用于以该家乡代理的地址为源地址，以该移动网络节点所属的移动网络出口节点的转交地址为目的地址，对该接收模块接收到的数据报文进行一层封装，并提供给发送模块；

发送模块：用于将该封装模块提供的封装过的数据报文发送给移动性管理实体。

与现有技术相比，本发明的实施例至少具有以下优点：

能够对NEMOv4的FA-CoA模式下封装方法进行优化，使得在该模式下，移动路由器和/或家乡代理只需要对数据报文做一层封装，从而节省无线通信资源尤其是空口资源。

附图说明

图1是本发明实施例中在FA上对包括移动网络前缀的移动网络节点信息进行绑定的绑定关系示意图；

图2是本发明实施例中对上行数据报文的优化封装方法的示意图；

图3是本发明实施例中对下行数据报文的优化封装方法的示意图；

图4是本发明实施例中数据报文的优化封装方法的流程图；

图5是本发明实施例中在NEMOv4的FA-CoA模式下通信的系统结构图；

图6是本发明实施例中一种移动网络出口节点的结构图；

图7是本发明实施例中一种移动性管理实体的结构图；

图8是本发明实施例中一种家乡代理的结构图。

图9是本发明实施例中一种实现数据报文封装的方法流程图。

具体实施方式

为了支持FA-CoA模式下的网络移动性，实现数据报文封装的优化，可以在FA(Foreign Agent，外部代理)上对包括移动网络前缀的移动网络出口节点的移动性信息进行绑定。如下所示：

表5：FA上绑定的移动网络出口节点的移动性信息

绑定的信息	说明
		Link ID of the Mobile Node	移动节点的链路层标识
Home Address	家乡地址
		Care-of-address	转交地址
Home Agent Address	家乡代理地址
		Mobile Network Prefix(es)	移动网络前缀(可以是一个或多个)
Identification Field	标识字段(可选)
		Requested Registration Lifetime	被请求的注册生存期
Remaining Lifetime of the Pending or Current Registration	进行中或当前注册的剩余生存期
		Encapsulation Mode	是否支持某种封装/解封装处理方式(可选)
……	其他信息(可选)

表5中，移动网络前缀为新增的绑定内容。需要说明的是，表5只是示意并说明在FA上绑定的移动网络出口节点的移动性信息，并不限定这些信息的排列顺序，也不代表这些信息就是以表格形式保存在FA上的。

此外，绑定的移动网络出口节点的移动性信息还可以包括一项可选的封装模式(Encapsulation Mode)，用来表明该移动网络出口节点是否支持某种封装/解封装处理方式。本申请中，封装模式可以用来表示是否支持本发明实施例所提到的封装/解封装处理方式。但封装模式的作用并不限于指示本发明实施例所提到的封装/解封装处理方式，如果有其他的封装/解封装处理方式，封装模式可以用来指示移动网络出口节点是否支持某种、或某几种封装/解封装处理方式。

在FA上对包括移动网络前缀的移动网络出口节点的移动性信息进行绑定可以通过如附图1所示的流程实现：

步骤101：NEMOv4网络中的移动网络出口节点，即移动路由器MR在移动IP注册过程中，向FA发送MIP注册请求，该请求中携带移动网络出口节点的MNP信息，该MNP信息可以包括一个或多个MNP。

当然，如果需要协商封装模式，则该MIP注册请求还可以携带所希望的或所支持的封装/解封装的处理方式，即封装模式信息；

步骤102：FA收到该注册请求后，如果该请求中包括封装模式，则判断自身是否支持该封装模式。如果不支持，可以忽略或拒绝注册请求并告知原因；如果支持，则接受该注册请求，初始化包括MNP信息在内的移动网络出口节点的移动性信息的绑定关系，即在FA上建立该绑定关系，但该绑定关系还不是最终确定的绑定关系。FA还可以在绑定关系中包括所支持的封装模式。该绑定关系的具体内容可参见表5。

步骤103：FA向HA发送MIP注册请求，该注册请求中携带移动网络出口节点的MNP信息。并可以携带支持的封装模式。

步骤104：若注册成功，HA向FA发送MIP注册成功的响应。其中，可以包含支持的封装模式。

步骤105：FA收到该注册响应后，就可以确定包括MNP信息的移动网络出口节点的移动性信息的绑定关系。这是由于在步骤104的MIP注册响应中，HA会对注册请求中携带的MNP进行确认或重新分配一个MNP，因此在FA收到该注册响应时，就能够确定移动网络出口节点的移动性信息的绑定关系了。

步骤106：FA向MR发送MIP注册成功的响应。

通过上述流程，就可以在FA上绑定包括MNP信息的移动网络出口节点的移动性信息。当然，在FA上绑定包括MNP信息的移动网络出口节点的移动性信息也可以通过其他方法实现，例如，不借助MIP注册流程，而是通过专门的信息交互流程实现。在本发明实施例的实现过程中，只需要在FA上绑定包括MNP信息的移动网络出口节点的移动性信息即可。

当FA上绑定了包括MNP信息的移动网络出口节点的移动性信息后，就可以对移动网络出口节点发送的数据报文采用优化的封装方法了。如附图2所示，是对上行数据报文的优化封装方法：

当MR下属的移动节点(Mobile Node，MN，注：这里所说的移动节点MN，并不一定需要运行移动IP协议栈。只是因为它们可以跟随网络一起移动而已。)发送数据时，添加MN的IP地址和CN的IP地址分别作为源地址和目的地址。MR收到MN发送的数据后，对其进行封装。这里，MR是利用自身的Link ID和FA的Link ID作为源地址和目的地址对数据进行封装。

其中，Link ID称为链路层标识，是网络数据传输中的层二信息。对不同类型的通信网络来说，该层二信息可以根据具体网络的MAC层特性来决定。例如，在以太网中可以用MR的MAC地址来作为层二信息；在Wimax网络中，ASN(Access Service Network，接入服务网络)中的数据通路的标志是可以用来使用的层二信息；在3GPP网络中，PDP Context标志可以作为层二信息。

MR进行上述封装后，就将封装过的数据报文发送给FA。FA根据数据报文封装的Link ID以及自身保存的绑定关系，确认其所属的MR的CoA。然后，FA去掉该数据报文的层二封装信息，并且以该数据报文所属的MR的CoA作为源地址，以HA地址作为目标地址对数据报文进行封装发送给家乡代理。

家乡代理HA收到该数据报文后，去掉FA添加的封装，将该数据报文发送给对端节点CN。

附图3体现了对下行数据报文的优化封装方法：

当与移动网络节点MN通信的对端节点CN发送数据时，添加CN的IP地址和MN的IP地址分别作为源地址和目的地址。HA收到CN发送的数据后，对其进行封装。这里，HA是利用HA自身的地址和MN所属的MR的转交地址MR’s CoA分别作为源地址和目的地址对数据进行封装。

HA进行上述封装后，就将封装过的数据报文发送给FA。FA根据数据报文封装的转交地址MR’s CoA以及自身所保存的绑定关系，映射出该数据报文所属的MR的Link ID。然后，FA去掉该数据报文原来的封装，并且以FA自身的Link ID作为源地址，以MN所属的MR的Link ID作为目标地址对数据报文进行封装发送给MR。

MR收到该数据报文后，去掉FA添加的封装，将该数据报文发送给MN。

以下提供一个实施例，用来说明NEMOv4的FA-CoA模式下，如何实现封装的优化。该实施例描述的是以太网环境下的封装优化方法，如图4所示，该方法包括：

步骤401～步骤406：与前面实施例中的步骤101～步骤106类似，其作用是在FA上对包括移动网络前缀的移动网络出口节点的移动性信息进行绑定。

步骤407：移动网络节点MN向对端节点CN发送数据报文，该报文首先发送到移动网络出口节点，即上级移动路由器MR。

步骤408：MR收到该报文后，利用Link ID对其进行封装。本实施例描述的是以太网环境下的封装优化方法，因此以MR的MAC地址和FA的MAC地址分别作为源地址和目的地址对该数据报文进行封装。

步骤409：FA根据MR的MAC地址以及自身保存的绑定关系，映射出MR的转交地址。然后，FA去掉该数据报文的层二封装信息，并且以MR的转交地址MR’s CoA作为源地址，以HA地址作为目标地址对数据报文进行重新封装后发送给家乡代理。

步骤410：家乡代理HA收到该数据报文后，去掉FA添加的封装，将该数据报文发送给对端节点CN。

当对端节点CN要向MN发送数据时，还有以下步骤：

步骤411：CN向MN发送数据报文，该报文首先发送到家乡代理HA。

步骤412：HA收到CN发送的数据报文后，对其进行封装。这里，HA是利用HA自身的地址和MR的转交地址MR’s CoA分别作为源地址和目的地址对数据进行封装，并将封装过的数据报文发送给FA。

步骤413：FA根据数据报文封装的MR’s CoA以及自身保存的绑定关系，映射出该数据报文所属的MR的MAC地址。然后，FA去掉该数据报文原来的封装，并且以FA自身的MAC地址作为源地址，以MN所属的MR的MAC地址作为目标地址对数据报文进行重新封装后发送给MR。

步骤414：MR收到该数据报文后，去掉FA添加的封装，将该数据报文发送给MN。

上述步骤409和步骤413中，可以采用最大前缀匹配法进行映射。

通过本发明实施例可以看出，通过在FA上对包括移动网络前缀的移动网络出口节点的移动性信息进行绑定，可以在NEMOv4的FA-CoA模式下对数据报文只进行一层封装，从而达到节省移动网络资源尤其是空口资源的目的。

上述各实施例中主要是以NEMOv4的FA-CoA模式为具体应用场景。实际上，上述实施例所提到的方案可以进行扩展，在网络移动性的研究中，外部代理的作用是作为一个移动性管理实体。对于不同的网络结构，移动性管理实体可以是其他网络设备，而不局限于外部代理。据此：

本发明的又一实施例提供了一种具有网络移动性的通信系统。如图5所示，该系统包括移动网络出口节点、移动性管理实体和家乡代理。该系统中：

移动网络出口节点用于将其下属的MN发送的数据报文进行一层封装，并将封装后的报文发送给移动性管理实体。上述封装是利用链路层标识LinkID进行的封装，分别以移动网络出口节点的Link ID和移动性管理实体的LinkID为源地址和目的地址。该移动网络出口节点还用于将移动性管理实体发送的利用Link ID封装过的数据报文解封装后发送给MN；

该系统中的移动性管理实体用于绑定包括MNP信息的移动网络出口节点的移动性信息，将移动网络出口节点发送的利用Link ID进行封装的数据报文解封装，并根据上述绑定关系映射出对应的移动网络出口节点的转交地址，分别利用该移动网络出口节点的转交地址和HA的地址作为源地址和目的地址重新封装数据报文，并发送给HA。该移动性管理实体还用于将HA发送的数据报文解封装，并根据上述绑定关系映射出对应的移动网络出口节点的Link ID，分别利用该移动性管理实体的Link ID和移动网络出口节点的LinkID作为源地址和目的地址重新封装数据报文，并发送给移动网络出口节点。

该系统中的HA用于将移动性管理实体发来的封装过的数据报文解封装，并发送给相应节点。该HA还用于对发送给移动网络出口节点的数据报文进行一层封装，并发送给移动性管理实体。该HA分别利用自身的地址和移动网络节点所属的移动网络出口节点的转交地址作为源地址和目的地址进行上述一层封装。

上述系统中，移动网络出口节点还可以用于在MIP注册请求中携带移动网络出口节点的MNP信息，以便移动性管理实体利用该MNP信息进行绑定。

如图6所示，上述系统中，移动网络出口节点可以具体包括如下模块：

第一接收模块601：用于接收移动网络节点MN发送的数据报文；

第二接收模块602：用于接收移动性管理实体发送的利用Link ID封装过的数据报文；

封装/解封装模块603：用于对第一接收模块601接收到的数据报文进行封装，并将封装过的数据报文提供给第一发送模块604，该封装分别以移动网络出口节点的Link ID和移动性管理实体的Link ID为源地址和目的地址；还用于对第二接收模块602接收到的数据报文进行解封装，并将解封装后的数据报文提供给第二发送模块605；

第一发送模块604：用于将封装/解封装模块603封装过的数据报文发送给移动性管理实体；

第二发送模块605：用于将封装/解封装模块603解封装后的数据报文发送给MN。

可选的，该移动网络出口节点还可以包括第三发送模块606，用于生成包括MNP信息的MIP注册请求，并发送给移动性管理实体。

如图7所示，上述系统中，移动性管理实体可以具体包括如下模块：

绑定模块701：用于维护包括MNP信息的移动网络出口节点的移动性信息的绑定关系；

第一接收模块702：用于接收移动网络出口节点发送的利用Link ID进行封装的数据报文；

第二接收模块703：用于接收HA发送给MN的封装过的数据报文；

封装/解封装模块704：用于将第一接收模块702接收的数据报文解封装，根据其中的Link ID和绑定模块701维护的绑定关系映射出MN所对应的移动网络出口节点的转交地址，分别以移动网络出口节点的转交地址和HA的地址为源地址和目的地址对数据报文进行封装，并提供给第一发送模块705；还用于将第二接收模块703接收的封装过的数据报文解封装，根据其中的移动网络出口节点的转交地址和绑定模块701维护的绑定关系映射出MN所对应的移动网络出口节点的Link ID，分别以移动性管理实体的Link ID和移动网络出口节点的Link ID为源地址和目的地址对数据报文进行封装，并提供给第二发送模块706；

第一发送模块705：用于将封装/解封装模块704提供的封装过的数据报文发送给HA；

第二发送模块706：用于将封装/解封装模块704提供的封装过的数据报文发送给移动网络出口节点。

如图8所示，上述系统中，家乡代理HA可以具体包括如下模块：

接收模块801：用于接收发送给移动网络节点MN的数据报文；

封装模块802：用于利用MN所属的移动网络出口节点的转交地址和HA自身的地址对接收模块801接收到的数据报文进行一层封装，并提供给发送模块803；

发送模块803：用于将封装模块802提供的封装过的数据报文发送给移动性管理实体。

考虑到网络移动性的各种实现方案，移动网络出口节点可以接入到移动性管理实体上。移动性管理实体可以是外部代理FA，也可以是移动接入网关(Mobile Access Gateway，MAG)。在PMIP场景下，在具有代理功能的代理移动IP客户端PMIP Client完成注册之后，移动性管理实体还可以是该PMIPClient。

如图9所示，是一种实现封装的优化的实施例，该实施例中移动网络出口节点接入的移动性管理实体是外部代理FA、代理移动IP客户端PMIP Client或者其他任何一种移动性管理实体。当然，如果该移动性管理实体是PMIPClient，则该PMIP Client必须先像其他移动网络节点一样进行注册：

步骤901：移动网络出口节点接入网络，即接入到移动性管理实体。该接入过程可以通过现有技术实现，也可以通过其他方式实现，具体如何将移动网络出口节点接入到移动性管理实体与本方案的发明点没有关系；

步骤902：后续有移动网络出口节点接入或注册时，移动性管理实体根据自身策略、移动网络出口节点携带的信息、所获得的终端签约信息等信息中的一项或多项初步决定对移动网络出口节点需要采用的封装模式。若移动性管理实体对包括移动网络前缀在内的移动网络出口节点的移动性信息进行了绑定，则可以认为移动性管理实体初步决定采用前述实施例所描述的路由优化方法；

步骤903～904：所述移动性管理实体代理移动网络出口节点向家乡代理HA进行注册。注册过程中，可以进一步协商封装模式；

步骤905：移动性管理实体根据家乡代理的反馈最终决定移动网络出口节点的绑定关系；

步骤906：移动性管理实体向移动网络出口节点确认最终分配的移动网络前缀，可选的还可以对封装模式进行确认。该确认可以通过现有技术来实现，或通过其他方式实现，具体如何确认与本实施例的发明点无关。

步骤907～914：若通过前面的步骤，确认使用前述各实施例描述的封装优化方法，则根据前述实施例的描述进行数据传输。具体过程不再赘述。

本方案可以应用于Multi-host场景中。所谓Multi-host场景是指移动实体后面可以接网络，该网络通过所述移动实体接入特定的通信网络中。在Multi-host场景下，如果要求终端具有公网地址，同时又要考虑这些终端随着移动实体的移动而整体移动时给通信网络造成的影响最小，而性能又能得到保障，就可以应用所述的NEMO的机制进行通信。此时，本发明实施例所描述的这一封装优化方法就可以得以应用。

具体地，如Wimax网络中，具有IEEE802.16接口的第一网络设备可以通过该接口连接若干下级网络设备。这些下级网络设备通过该第一网络设备连接Wimax网络并访问业务资源。当该第一网络设备移动时，所有其连接的下级网络设备可以随同其一起进行物理上的网络移动。这种情况下，该第一网络设备如果运行移动IP协议栈，或者该第一网络设备接入的网关提供相应的IP协议栈的情况下，该第一网络设备可以采用本发明实施例中所述方式进行移动性管理和封装优化。具体说来就是在移动IP的情况下，对于FA-CoA模式下的具有IEEE802.16接口的网络设备通过协商或默认的方式采用本发明实施例中所述的封装优化方法进行处理。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台网络设备执行本发明各个实施例所述的方法。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (20)

1、一种数据报文的封装方法，其特征在于，该方法包括：

在移动性管理实体对包括移动网络前缀的移动网络出口节点的移动性信息进行绑定；

在移动网络出口节点和所述移动性管理实体之间，以链路层标识封装数据报文；

在家乡代理和所述移动性管理实体之间，以所述移动性管理实体分配给所述移动网络出口节点的转交地址和家乡代理的地址封装数据报文；

所述移动性管理实体根据收到的数据报文，对该数据报文进行处理。

2、如权利要求1所述的封装方法，其特征在于，移动性管理实体根据收到的数据报文，对该数据报文进行处理具体为：

若所述移动性管理实体收到所述移动网络出口节点发送的数据报文，则解封装所述移动网络出口节点发送的数据报文，根据所述移动网络出口节点的链路层标识以及所述绑定的移动网络出口节点的移动性信息，得出所述移动网络出口节点的转交地址，以所述移动网络出口节点的转交地址和其家乡代理的地址封装所述解封装后的数据报文，并发送给所述家乡代理；

若所述移动性管理实体收到所述家乡代理发送的数据报文，则解封装所述家乡代理发送的数据报文，根据所述移动网络出口节点的转交地址以及所述绑定的移动网络出口节点的移动性信息，映射出相应的链路层标识，以所述链路层标识封装所述解封装后的数据报文，并发送给所述移动网络出口节点。

3、如权利要求1或2所述的封装方法，其特征在于，所述移动网络出口节点包括：移动路由器、多主机网络中的网关，家庭网关。

4、如权利要求2所述的封装方法，其特征在于，所述移动网络出口节点的移动性信息还包括封装模式。

5、如权利要求2及4所述的封装方法，其特征在于，所述收到移动网络出口节点发送的数据报文之前，或收到家乡代理发送的数据报文之前，还包括：协商确定所述封装模式。

6、如权利要求5所述的封装方法，其特征在于，在移动IP注册过程中协商确定所述封装模式。

7、如权利要求5或6所述的封装方法，其特征在于，至少根据所述移动性管理实体自身的策略、移动网络出口节点提供的信息和终端签约信息中的一项或多项协商确定所述封装模式。

8、如权利要求1所述的封装方法，其特征在于，所述移动性管理实体包括：外部代理、移动接入网关或代理移动IP客户端。

9、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在移动性管理实体对包括移动网络前缀的移动网络出口节点信息进行绑定具体为：在移动IP注册成功后对包括移动网络前缀的移动网络出口节点信息进行绑定。

10、根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述在移动IP注册过程中对包括移动网络前缀的移动网络出口节点信息进行绑定具体为：

收到所述移动网络出口节点发送的移动IP注册请求，该移动IP注册请求携带移动网络出口节点的移动网络前缀信息；

初始化包括移动网络前缀信息的移动网络出口节点信息的绑定关系；

收到移动IP注册响应，确定包括移动网络前缀信息的移动网络出口节点信息的绑定关系。

11、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述链路层标识为：MAC地址、接入服务网络中的数据通路的标志或者PDP上下文标志。

12、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，采用最大前缀匹配法映射出所述移动网络出口节点的转交地址或链路层标识。

13、如权利要求2、4～6和权利要求12中任一项所述的封装方法，其特征在于，

所述移动性管理实体收到的所述移动网络出口节点发送的数据报文，是以所述移动网络出口节点的链路层标识为源地址，以所述移动性管理实体的链路层标识为目的地址封装的数据报文；

所述以所述移动网络出口节点的转交地址和家乡代理的地址封装所述解封装后的数据报文，是以所述移动网络出口节点的转交地址为源地址，以所述家乡代理的地址为目的地址对所述解封装后的数据报文进行封装。

14、如权利要求2、4～6和权利要求12中任一项所述的封装方法，其特征在于，

所述移动性管理实体收到的所述家乡代理发送的数据报文，是以所述家乡代理的地址为源地址，以所述移动网络出口节点的转交地址为目的地址封装的数据报文；

所述以所述链路层标识封装所述解封装后的数据报文，是以所述移动性管理实体的链路层标识为源地址，以所述移动网络出口节点的链路层标识为目的地址对所述解封装后的数据报文进行封装。

15、一种具有网络移动性的通信系统，该系统包括移动网络出口节点、移动性管理实体和家乡代理，其特征在于，

所述移动网络出口节点用于以自身的链路层标识为源地址，以所述移动性管理实体的链路层标识为目的地址，对其下属的移动网络节点发送的数据报文进行封装，并将封装后的报文发送给所述移动性管理实体；将所述移动性管理实体发送的利用链路层标识封装过的数据报文解封装后发送给所述移动网络出口节点；

所述移动性管理实体用于绑定包括移动网络前缀信息的移动网络出口节点的移动性信息；将所述移动网络出口节点发送的利用链路层标识进行封装的数据报文解封装，根据所述绑定的移动网络出口节点的移动性信息映射出所述移动网络出口节点的转交地址，以所述移动网络出口节点的转交地址为源地址，以所述家乡代理的地址为目的地址封装所述解封装后的数据报文，并发送给所述家乡代理；将所述家乡代理发送的数据报文解封装，根据所述绑定的移动网络出口节点的移动性信息映射出所述移动网络出口节点的链路层标识，以所述移动性管理实体的链路层标识为源地址，以所述移动网络出口节点的链路层标识为目的地址封装解封装后的数据报文，并发送给所述移动网络出口节点；

所述家乡代理用于将所述移动性管理实体发送的封装过的数据报文解封装，并发送给相应节点；以所述家乡代理的地址为源地址，以所述移动网络出口节点的转交地址为目的地址，将发送给移动网络节点的数据报文进行封装，并发送给所述移动性管理实体。

16、根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述移动网络出口节点还用于在移动IP注册请求中携带移动网络出口节点的移动网络前缀信息。

17、一种移动网络出口节点，其特征在于，所述移动网络出口节点包括：

第一接收模块：用于接收移动网络节点发送的数据报文；

第二接收模块：用于接收移动性管理实体发送的利用链路层标识封装过的数据报文；

封装/解封装模块：用于以所述移动网络出口节点的链路层地址为源地址，以所述移动性管理实体的链路层地址为目的地址，对所述第一接收模块接收到的数据报文进行封装，并将封装过的数据报文提供给第一发送模块；对所述第二接收模块接收到的数据报文进行解封装，并将解封装后的数据报文提供给第二发送模块；

第一发送模块：用于将所述封装/解封装模块封装过的数据报文发送给所述移动性管理实体；

第二发送模块：用于将所述封装/解封装模块解封装后的数据报文发送给移动网络节点。

18、根据权利要求17所述的移动网络出口节点，其特征在于，所述移动网络出口节点还包括：

第三发送模块：用于生成包括移动网络前缀信息的移动IP注册请求，并发送给所述移动性管理实体。

19、一种移动性管理实体，其特征在于，所述移动性管理实体包括：

绑定模块：用于维护包括移动网络前缀信息的移动网络出口节点的移动性信息的绑定关系；

第一接收模块：用于接收移动网络出口节点发送的利用链路层标识进行封装的数据报文；

第二接收模块：用于接收家乡代理发送的封装过的数据报文；

封装/解封装模块：用于将所述第一接收模块接收的数据报文解封装，根据其中的链路层标识和所述绑定模块维护的绑定关系映射出所述移动网络出口节点的转交地址，以所述移动网络出口节点的转交地址为源地址，以所述家乡代理的地址目的地址对解封装后的数据报文进行封装，并提供给第一发送模块；将所述第二接收模块接收的数据报文解封装，根据其中的移动网络出口节点的转交地址和所述绑定模块维护的绑定关系映射出所述移动网络出口节点的链路层标识，以所述移动性管理实体的链路层标识为源地址，以所述移动网络出口节点的链路层标识为目的地址对解封装后的数据报文进行封装，并提供给第二发送模块；

第一发送模块：用于将所述封装/解封装模块提供的封装过的数据报文发送给所述家乡代理；

第二发送模块：用于将所述封装/解封装模块提供的封装过的数据报文发送给所述移动网络出口节点。

20、一种家乡代理，其特征在于，所述家乡代理包括：

接收模块：用于接收发送给移动网络节点的数据报文；

封装模块：用于以所述家乡代理的地址为源地址，以所述移动网络节点所属的移动网络出口节点的转交地址为目的地址，对所述接收模块接收到的数据报文进行一层封装，并提供给发送模块；

发送模块：用于将所述封装模块提供的封装过的数据报文发送给移动性管理实体。

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