CN101682861A - 使用基于网络的ip移动性协议的通信系统、控制设备和路由器及其通信方法 - Google Patents

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Abstract

在LMA(3)与MN(1)之前传送分组时，在位于LMA(3)与MN(1)之间的路由器(MAG)(2，4)与LMA(3)之间添加能够区分MN(1)的选项首部，以实现合适的路由。此外，当MN(1)已经移动时，还通过添加选项首部来执行从先前接入的MAGa(2)至新接入的MAGb(4)的缓冲传送，以进行对MN(1)的传送。按照这种方式，在基于网络的IP移动性协议中，如果当分组被用作压缩器或解压缩器的移动终端(MN)或控制设备(LMA)压缩时MN已经移动，就可以实现快速切换，从而可以节省最后一跳的频带，而这是最窄的频带。

Description

使用基于网络的IP移动性协议的通信系统、控制设备和路由器及其通信方法
技术领域
本发明涉及使用基于网络的IP移动性协议的通信技术。
背景技术
近年来，在如移动IPv6(因特网协议版本6)等IP层中，渴望进行对移动性支持的研究和开发。移动IP是由ISO(国际标准化组织)所建立的OSI(开发系统互连)参考模型的第三层网络层中的协议，是一种在对上层应用隐藏客户端的移动(网络/通信介质的切换、通信的瞬间中断等)的同时保持通信的技术。
在作为当前因特网中通常使用的通信协议的TCP/IP(传输控制协议/因特网协议)中，IP地址是标识符并同时指示网络上的位置。相应地，在将连接至特定网络的节点改变至另一网络时，IP地址也改变，使得不可能维持会话。
为了解决这一问题，移动IP向每个节点分配唯一的地址，以替代在TCP/IP栈内实际使用的IP地址，从而提供了一种配置，使得看起来就像是节点基于所分配的唯一地址来与上层或通信伙伴进行通信，而与该节点位于任何网络中的何处无关(例如，见非专利文献1)。
该移动IP由移动节点(Mobile Node、移动终端，以下称为“MN”)、归属代理(Home Agent，以下称为“HA”)和被称为通信节点(CorrespondentNode，以下称为“CN”)的节点构成。
MN具有被称为归属地址(Home Address，以下称为“HoA”)的始终不变的地址，对该地址进行管理的节点是HA。当MN已经与归属链路(即HA的链路)以外的网络连接时，以某种方式，例如通过无状态地址自动配置的路由器通告(Router Advertisement，以下称为“RA”)或通过有状态地址自动配置的DHCP(动态主机配置协议)v6，获取被称为转交地址(Care-of Address，以下称为“CoA”)的用于实际通信的地址。MN通过称为绑定更新(以下称为“BU”)的注册请求消息将在此获取的CoA通知给HA。
因此，当想要与MN通信的节点(＝CN)向HoA发送分组时，由于HoA是HA控制的链路上的地址，因此分组首先到达HA。因此，MN可以使用HoA进行通信。在MN中，在MN上运行的应用总是使用被称为HoA的IP地址来进行通信。
CoA用于实际IPv6分组的源地址或目的地址。为了对上层应用隐藏移动，使用如IPv6内嵌IPv6封装、移动性首部等技术。因此，向应用通知HoA，并隐藏实际使用的IPv6地址(CoA)。
此外，在该移动IPv6中对至CN的通信路径进行优化时，在被称为返回可路由性(Return Routability，以下称为“RR”)的安全性或测试序列之后，MN确定向CN发送用于路由优化的BU。RR是将HoA与CoA之间绑定的有效性通知给CN的功能。
RR由从MN向CN发送的消息(包括通过HA发送的HoTI(归属测试发起)和直接发送至CN的CoTI(转交测试发起))和从CN返回至MN的消息(包括通过HA返回的HoT(归属测试)和直接返回给MN的CoT(转交测试))构成。当该RR序列正确完成时，为了向CoA通知其自身，MN向CN发送BU。因此，CN可以得到MN的正确CoA，并变得能够直接发送分组，或实现路由优化，而不经由通过HA的较长路径来进行发送。
更具体地，直到该路由优化完成为止，MN与CN之间的通信是通过HA来执行的，使得CN与HA之间使用正常IPv6发送分组，而HA与MN之间发送的分组是在IPv6中封装的IPv6。在路由优化之后，MN与CN之间直接进行分组的传送。此时将HoA写入选项首部中。
由于MIPv6或MIP派生的协议以MN为基础来进行移动控制，因此它们被称为基于主机的移动性协议。相反，IEFT(因特网工作任务组)还提出了在不安装针对MN的移动的特殊协议的情况下，通过在网络侧进行移动控制而使MN可以移动的基于网络的IP移动性协议(例如，见非专利文献2)。
这使MN不使用任何CoA，并且可以有效消除MN对分组的封装等，以及消除MN的用于移动的信令。将参考图24来描述基于该第一基于网络的IP移动性协议的切换序列。
首先，在S701中，在移动之后，MN向访问链路上的路由器或移动接入网关(以下称为“MAG”)(图24中标记为“新MAG”)发送如RS(路由器请求，以下称为“RS”)或DHCP请求等网络配置(网络设置)请求消息。
MAG是用于在已经移动至该链路的MN与作为执行IP移动性控制的控制设备的路由器或本地移动锚(以下称为“LMA”)之间进行中继的路由器。
LMA对经由网络连接的多个MAG进行控制。LMA在其存储器中对MN和MAG的标识符和IP地址进行管理。
此外，MAG也在其存储器中对MN和LMA的标识符和IP地址进行管理。MAG管理的这些信息可以通过与LMA进行通信来获取。
在MAG与LMA之间，通过IPv6内嵌IPv6封装，并参照在存储器中管理的信息来添加首部，可以对分组进行隧道传输，从而实现正确的路由。
在上述网络中，这里假定MN向MN所访问链路中的MAG例如发送RS。
在从MN接收到RS时，MAG(新MAG)在S702中向LMA发送位置注册(位置注册请求)。
LMA在接收到位置该位置注册时，检测切换事件，并在S703中将路由设置发送至MAG(新MAG)，并在MAG(新MAG)与LMA之间建立隧道路径。
这里，隧道路径的建立是为了创建一种设置，在该设置中，LMA将寻址至MN的分组封装为寻址至MAG并将该分组发送至MAG，收到该分组的MAG进行解封装并将该分组传送至MN。
接收到该路由设置的MAG(新MAG)在S704中将路由设置Ack(应答)发送至LMA以进行确认。
此外，从MAG(新MAG)接收到位置注册的LMA在S705中将位置注册Ack发送至MAG(新MAG)以进行确认。
MAG(新MAG)在S706中向MN发送RA，并且MN进行地址配置(地址设置)。
此后，在S707中，MN使用NA(邻居通告，以下称为“NA”)进行DAD(重复地址检测，以下称为“DAD”)，以确认地址是唯一的，并完成地址配置。MAG(新MAG)也在S708中向LMA发送MN地址设置。在S709中，LMA将MN地址设置Ack发送至MAG(新MAG)。
由于该LMA-MAG隧道路由的建立和MN地址配置的完成，分组能够到达MN。这是基于网络的移动性协议中的切换方式。总而言之，由于寻址至MN的分组是通过LMA发送的，因此可以通过在LMA与MAG之间完成隧道来将分组路由至MN。
还提出了使用基于网络的IP移动性协议的代理移动IP方案，其中使用用于执行认证的AAA(认证授权计费)服务器，为移动IP中的MN提供代理功能(例如，参见非专利文献3)。
使用图25所示的序列图来描述在该基于网络的IP移动性的第二协议代理移动IP方案中切换的过程步骤。
首先，在S801中，在移动后，MN向MAG(新MAG)发送包含自身ID(即MN-ID)的认证信息。
从MN接收到该认证信息的MAG(新MAG)，在S802中向作为认证服务器的AAA服务器发送包含该MN-ID的认证信息以进行认证。
在S803中，从MAG(新MAG)接收到认证信息的AAA服务器对MN的有效性进行检测，并在确定为有效的情况下返回策略简档。
该策略简档包括MN地址配置信息，如与归属网络前缀、配置方案(是有状态设置还是无状态设置)等相关的信息。
在从AAA服务器接收到包括该地址配置信息在内的策略简档的MAG(新MAG)中，RA变为能够被发送至MN，使得在S804中能够将RA发送至MN。
从MAG(新MAG)接收到RA的MN在S805中对地址进行配置并进行NA和DAD。此步骤也可以省略。
在发送了RA之后，MAG(新MAG)在S806中向LMA发送代理绑定更新，以创建至LMA的隧道。
该消息包括MN-ID、MN的归属前缀等。
接收到代理绑定更新的LMA在S807中将代理绑定更新Ack返回给MAG(新MAG)。
按照这种方式，在LMA与MAG之间创建了双向隧道，使得可以路由至MN。
此外，作为对IP/UDP/RTP(因特网协议/用户数据报协议/实时传送协议)的首部进行压缩的技术，已知鲁棒首部压缩(以下称为“ROHC”)(例如，见非专利文献4)。
在该ROHC中，将作为要在初始化时通知的区分ID的CID(上下文ID)与可预测首部字段相关联，在用于压缩数据的压缩器与用于恢复数据的解压缩器之间共享该信息，并且压缩器发送添加有CID来代替首部的数据，而解压缩器从CID中恢复出首部。
该可预测首部字段还包含指示发送者的源IP地址和指示接收者的目的IP地址。
此外，基于W-LSB(基于窗的最低有效位)的序列号分配使得能够预测其它字段，并还提供了对抗分组丢失的鲁棒性。
此外，ROHC具有状态和模式。对于状态，将根据链路状况将压缩量调整为3个水平：完整首部/差值/最大压缩的首部。对于模式，从无反馈、有问题时反馈和始终反馈3种类型中选择解压缩器提供的反馈定时。
根据链路状况以及W-LSB的使用来选择状态和模式实现了ROHC，以提供高压缩性能和高鲁棒性。
基于该ROHC技术，已经公开了用于在RNC(无线网络控制器)之间传送分组的技术，其中对分组的IP首部进行压缩(例如，见专利文献1)。
对于移动IPv4，已经公开了一种为与MN进行通信但不具有MIPv4功能的终端提供作为CN所必需的代理功能的系统(例如，见专利文献2)。
专利文献1：日本专利申请未审公开2003-224610
专利文献2：日本专利申请未审公开2001-224070
非专利文献1：请求评述(RFC)3775，“Mobility Support in IPv6”
非专利文献2：因特网草案“draft-giaretta-netlmm-dt-protocol”
非专利文献3：因特网草案“draft-sgundave-mip6-dt-proxymip6”
非专利文献4：请求评述(RFC)3095，“RObust Header Compression(ROHC)：Framework and four profiles：TRP，UDP、ESP、anduncompressed”。
发明内容
本发明要解决的技术问题
然而，在LMA处对分组进行压缩，并如图26所示，当分组从原先接入的MAG(在先MAG)传送至新接入的MAG(新MAG)以进行快速切换时，接收了该分组的新MAG不能从压缩的分组中识别与MN相关的信息，从而MAG不知道应当将该分组传送给哪个MN。
为了解决上述问题而做出本发明，因此，本发明的目的在于提供一种使用基于网络的IP移动性协议的通信系统、控制设备和路由器及其通信方法，其中，在基于网络的IP移动性协议中，当MN或LMA用作压缩器或解压缩器并对分组进行压缩时，可以在MN移动时实现快速切换，并且节省了最后一跳的频带(这是最窄的频带)。
解决问题的技术方案
根据上述情况，根据第一发明，使用基于网络的IP移动性协议的通信系统是如下通信系统：其中，移动终端基于唯一分配给移动终端的地址，通过属于相同链路的路由器来发送和接收数据，从而以基于网络的IP移动性协议为基础来执行通信，并且当移动终端已经移动至另一网络时，通过控制设备的控制来改变通信，其特征在于，控制设备对从外地网络接收的数据的首部进行压缩处理，并向数据的首部添加选项首部，所述选项首部能够将移动终端标识为目的地，并将数据发送至移动终端所属的相同链路上的路由器，并且，路由器基于选项首部来识别移动终端，并将数据转发至移动终端。
根据第二发明，使用基于网络的IP移动性协议的通信系统的特征在于，移动终端基于与控制设备共享的压缩信息来执行压缩首部的处理，以将数据发送至相同链路上的路由器；当数据从移动终端发送而来时，路由器基于承载信息来识别移动终端，向数据首部添加选项首部，并将数据发送至控制设备，所述选项首部能够识别移动终端；以及，控制设备基于选项首部来识别移动终端，参考与移动终端相关的压缩信息来扩展首部，并执行路由。
根据第三发明，使用基于网络的IP移动性协议的通信系统的特征在于，当移动终端已经移动至另一网络时，移动终端新接入的网络上的路由器从移动终端接收包括移动终端的标识符在内的通知，并将包括移动终端的标识符和所述路由器的标识符或IP地址在内的通知发送至控制设备；控制设备向移动终端原先接入的路由器发送缓冲转发命令通知，请求将寻址至移动终端的数据从先前接入的路由器传送至新接入的路由器；以及，先前接入的路由器向寻址至移动终端的缓冲数据添加选项首部，并将数据发送至新接入的路由器，所述选项首部能够识别移动终端。
根据第四发明，使用基于网络的IP移动性协议的通信系统的特征在于，当移动终端已经移动至另一网络时，移动终端新接入的网络上的路由器从移动终端接收包括移动终端的标识符在内的通知，并将包括移动终端的标识符和所述路由器的标识符或IP地址在内的通知发送至控制设备；控制设备向移动终端新接入的路由器发送先前接入的路由器的标识符或IP地址；新接入的路由器将包括移动终端的标识符和所述路由器的标识符或IP地址在内的通知发送至先前接入的路由器；以及，先前接入的路由器向寻址至移动终端的缓冲数据添加选项首部，并将数据发送至新接入的路由器，所述选项首部能够识别移动终端。
根据第五发明，使用基于网络的IP移动性协议的通信系统的特征在于，当移动终端基于移动IP协议执行数据的发送和接收时，控制设备执行针对移动终端的代理功能。
根据第六发明的控制设备是用于系统的控制设备，在所述系统中，移动终端基于唯一分配给移动终端的地址，通过属于相同链路的路由器来发送和接收数据，从而以基于网络的IP移动性协议为基础来执行通信，并且当移动终端已经移动至另一网络时，控制改变通信，所述控制设备包括：通信装置，用于与外地网络或路由器执行数据的发送和接收；存储装置，用于存储首部压缩信息；压缩处理装置，基于首部压缩信息来压缩或扩展数据的首部；以及隧道处理装置，用于向数据添加选项首部，并根据添加至数据的选项首部来区分移动设备，所述选项首部能够识别移动终端。
根据第七发明的控制设备还包括：控制装置，当移动终端已经移动至另一网络时，创建缓冲转发命令通知，所述缓冲转发命令通知包括移动终端的标识符和新接入的路由器的标识符或IP地址，以命令将寻址至移动终端的数据从先前接入的路由器传送至新接入的路由器，其中，通信装置将缓冲转发命令通知发送至先前接入的路由器。
根据第八发明的控制设备还包括：控制装置，当移动终端已经移动至另一网络时，创建包括移动终端的标识符和先前接入的路由器的标识符或IP地址在内的通知，其中，通信装置将所述通知发送至新接入的路由器。
根据第九发明，控制设备的特征在于，当移动终端基于移动IP协议执行数据的发送和接收时，控制装置执行针对移动终端的代理功能。
根据第十发明，控制设备的特征在于，存储装置存储绑定高速缓存作为移动终端的通信信息，以基于移动IP协议来进行中继，其中，当接收的数据被用于由通信装置控制的移动终端与使用移动IP协议的终端之间的通信时，提供移动IP处理装置，用于在移动终端与使用移动IP协议的终端之间进行中继。
根据第十一发明，控制设备的特征在于，在从外地网络接收到数据时，通信装置将所述数据输出至移动IP处理装置，移动IP处理装置确定所述数据是否基于移动IP协议，并将所述数据输出至压缩处理装置，压缩处理装置对所述数据执行压缩处理，以将所述数据输出至隧道处理装置，并且隧道处理装置向所述数据添加选项首部，以将所述数据发送至路由器。
根据第十二发明，控制设备的特征在于，当从路由器接收到所述数据时，通信装置将所述数据输出至隧道处理装置，隧道处理装置删除选项首部并根据选项首部来识别移动终端，以将所述数据输出至压缩处理装置，压缩处理装置对所述数据的首部执行扩展处理，以将所述数据输出至移动IP处理装置，移动IP处理装置参考绑定高速缓存来执行所述数据的路由。
根据第十三发明的路由器是用于执行与移动终端的数据发送和接收的路由器，所述移动终端与路由器属于相同链路，并基于唯一分配给移动终端的地址，在控制设备的控制下，使用基于网络的IP移动性协议来执行通信，所述路由器包括：第一通信装置，执行与移动终端的数据发送和接收；第二通信装置，执行与控制设备的数据发送和接收；以及隧道处理装置，用于向来自移动终端的数据添加选项首部，并用于从来自控制设备的数据中删除所附着的选项首部并识别移动终端，所述选项首部能够识别移动终端，其中，当从移动终端接收到数据时，第一通信装置基于承载信息来识别移动终端。
根据第十四发明，路由器的特征在于，当移动终端已经移动至另一网络并且第二通信装置从控制设备接收到缓冲转发命令通知时，使隧道处理装置建立缓冲传送、向缓冲数据添加选项首部并将数据转发至新接入的路由器，所述缓冲转发命令通知包括移动终端的标识符和新接入的路由器的标识符或IP地址，以命令将寻址至移动终端的数据传送至新接入的路由器。
根据第十五发明，路由器的特征在于，当移动终端已经移出另一网络并且第二通信装置从控制设备接收到包括移动终端的标识符和先前接入的路由器的标识符或IP地址在内的通知时，将包括移动终端的标识符和新接入的路由器的标识符在内的通知发送至先前接入的路由器。
根据第十六发明的通信方法是如下通信方法：所述通信方法使用基于网络的IP移动性协议，使移动终端基于唯一分配给移动终端的地址，通过属于相同链路的路由器来执行数据发送和接收，并在移动终端已经移动至另一网络时，使控制设备执行对移动终端的通信改变的控制，其特征在于，使移动终端执行以下步骤：压缩数据首部以及将数据发送至路由器；使路由器执行以下步骤：根据从移动终端接收的数据的承载信息来识别移动终端、向数据添加能够识别移动终端的选项首部、以及将数据发送至控制设备；以及使控制设备执行以下步骤：删除从路由器接收的数据的选项首部并根据选项首部来识别移动终端、以及参考与移动终端相关的压缩信息来扩展数据的首部，从而在控制设备与移动终端之间执行数据的压缩或扩展以及路由。
根据第十七发明，通信方法的特征在于，使控制设备执行以下步骤：参考压缩信息，对从外地网络接收的数据的首部进行压缩、向数据添加选项首部、以及将数据发送至路由器，所述选项首部能够标识数据所要寻址至的移动终端；以及使路由器执行以下步骤：删除从控制设备接收的数据的选项首部并根据选项首部来识别移动终端、以及将数据发送至移动终端。
根据第十八发明，通信方法的特征在于，当移动终端已经移动至另一网络时，使控制设备执行以下步骤：发送缓冲转发命令通知，指示先前接入的路由器将寻址至移动终端的缓冲数据传送至新接入的路由器；以及
使先前接入的路由器执行以下步骤：将附着有选项首部的缓冲数据传送至新接入的路由器。
根据第十九发明，通信方法的特征在于，当移动终端已经移动至另一网络时，使控制设备执行以下步骤：将包括移动终端的标识符和先前接入的路由器的标识符或IP地址在内的通知发送至新接入的路由器；使新接入的路由器执行以下步骤：将包括移动终端的标识符和该路由器的标识符或IP地址在内的通知发送至先前接入的路由器；以及使先前接入的路由器执行以下步骤：将附着有选项首部的缓冲数据传送至新接入的路由器。
根据第二十发明，通信方法的特征在于，当与移动终端通信的终端基于移动IP协议来执行数据发送和接收时，控制设备执行针对移动终端的代理功能。
本发明的效果
根据本发明，在基于网络的IP移动性协议中(该协议在控制设备(LMA)和移动终端(MN)处压缩和扩展数据，以在控制设备(LMA)和路由器(MAG)之间进行通信)，通过向数据添加能够标识移动终端的选项首部，路由器可以执行正确路由，而与首部的压缩无关。
此外，由于在从移动终端接收数据时，路由器可以基于承载信息来识别移动终端，因此，即使首部被压缩，路由器也可以执行对控制设备的正确路由。
此外，当移动终端被切换，并且先前接入的路由器在移动之后将被缓冲并寻址至移动终端的数据发送至路由器时，向数据添加能够标识移动终端的选项首部，使得新接入的路由器可以执行对移动终端的正确路由。
此外，同时，当从使用移动IP的终端接收分组时，控制设备提供移动IP代理功能，以在控制设备处实现首部压缩，从而移动IP协议中的移动性信号或首部在控制设备与移动终端之间变得不必要，并且可以防止首部压缩效率的下降。
附图说明
图1是示出了第一实施例中的网络的示意配置的图。
图2是示出了第一实施例中的处理的过程步骤的序列图。
图3是示出了第一实施例中的MAG的配置的方框图。
图4是示出了第一实施例中的LMA的配置的方框图。
图5是示出了第二实施例中的网络的示意配置的图。
图6是示出了第二实施例中的MAG的配置的图。
图7是示出了第二实施例中的LMA的配置的图。
图8是第二实施例中的IP地址信息的一个示例。
图9A至9B是与第二实施例中的LMA所控制的基于网络的IP移动性协议相关的数据的示例。
图10是第二实施例中的LMA所保存的BC信息的一个示例。
图11是示出了在第二实施例中当LMA执行初始移动IP代理功能处理时的过程步骤的序列图。
图12是第二实施例中的通信起始处的首部信息的一个示例。
图13是第二实施例中用于确定MIP代理功能的提供的流程。
图14是第二实施例中的LMA所保存的BC信息的一个示例。
图15A至15B是与第二实施例中的首部置换相关的分组格式示例。
图16A至16C是与第二实施例中的首部压缩和首部置换相关的分组格式示例。
图17A至17B是与第二实施例中的解封装相关的分组格式示例。
图18A至18B是与第二实施例中的MAG所控制的NetLMM-MN相关的数据的示例。
图19A至19E是与第二实施例中的分组封装和解封装、首部扩展和首部置换相关的格式示例。
图20是第二实施例中执行切换时的序列图。
图21是第二实施例中执行切换时的序列图。
图22是第二实施例中执行切换时的序列图。
图23是与第二实施例中的LMA所控制的基于网络的IP移动性协议相关的数据的一个示例。
图24是示出了以传统的基于网络的IP移动性协议为基础的切换技术的过程步骤的序列图。
图25是示出了以传统的基于网络的IP移动性协议的代理移动IP方案为基础的切换处理的过程步骤的序列图。
图26是示出了现有技术中缓冲转发方式的图。
参考标记说明
1MN
2、4、24、33、34MAG
3、26LMA
5因特网
6、7、11、41、42、46、47通信装置
8、12、44、52基于网络的IP移动性协议处理器
9、13、45、51存储器
10、14、43、49隧道处理器
15、50首部压缩和扩展处理器
21、22NetLMM-MN
23、29MIP-MN
25NetLMM域
27因特网/WAN/核心网
28、30HA
31、32路由器
35AAA服务器
48移动IP代理处理器
具体实施方式
接下来参考附图来描述本发明的实施例。
[第一实施例]
图1是示出了本实施例中的网络的示意配置的图。
图2是示出了本实施例中的处理的过程步骤的序列图。
图3是示出了本实施例中的MAG的配置的方框图。
图4是示出了本实施例中的LMA的配置的方框图。
如图1所示，MN 1起初位于MAGa 2的链路中。LMA 3对MAGa 2和MAGb 4进行控制。此外，LMA 3、MAGa 2和MAGb 4通过因特网5连接。
在本实施例中，MN 1从MAGa 2的链路切换至MAGb 4的链路。此外，LMA 3和MN 1具有用于首部压缩的压缩器和解压缩器的功能。
以下，描述图3中的MAG 2、4和图4中的LMA3。
如图3所示，MAG 2、4被配置为包括：通过如LAN(局域网)、因特网等有线路径与LMA3进行通信的通信装置6；通过无线方式与MN1进行通信的无线电通信装置7；执行对基于网络的IP移动性协议的控制的基于网络的IP移动性协议处理器8；由数据库部分和能够进行临时存储的临时存储器构成的存储器9；以及隧道处理器10。
如图4所示，LMA 3也被配置为包括：通信装置11、基于网络的IP移动性协议处理器12、存储器13和隧道处理器14。与MAG 2、4的不同之处在于其包括用于进行首部压缩和扩展的压缩和扩展处理器15。
此外，在MAG的存储器9中，存储有与从LMA 3接收到的、与MN共享的LMA 3中的首部压缩信息。
在S101，当MN 1已经移动至MAGb 4的链路时，MN 1将包括MN-ID(MN 1的普通标识符)在内的地址配置信息发送至MAGb 4或链路本地多播地址。在多数情况下，这是RS和/或NA。在此假设其为RS。
在S102，从无线电通信装置7接收到RS的MAGb 4的基于网络的IP移动性协议处理器8在存储器9中存储MN-ID，并且产生至少包括MN-ID和MAGb 4的标识符MAGb-ID或MAGb4的IP地址在内的位置注册，并将其从通信装置6发送至LMA 3。
然后，通过通信装置11接收到位置注册的LMA 3的基于网络的IP移动性协议处理器12提取出位置注册中所包括的MN-ID，并基于该MN-ID作为关键字，在LMA3的存储器13中保存的数据中搜索MN 1的当前状态。因此，基于网络的IP移动性协议处理器12通过数据获知MN1当前属于MAGa 2。在从MAGb 4接收到位置注册时，尽管数据表明MN 1当前属于MAGa 2，但是基于网络的IP移动性协议处理器12认识到MN 1已经移动。
接着，在S103，LMA 3的基于网络的IP移动性协议处理器12创建路由设置(路由设置指令)作为用于创建LMA 3与MAGb 4之间的隧道的消息，该消息至少包括LMA3的标识符LMA-ID和MN1的全局地址，并由通信单元11将其发送至MAGb 4。
在S104，LMA 3的基于网络的IP移动性协议处理器12还创建位置注册，作为用于删除LMA 3-MAGa 2隧道的消息，并将其与缓冲转发命令组合发送，或者，将位置注册和缓冲转发命令分别发送至MAGa 2。该消息至少包括MAGb 4的标识符MAGb-ID或MAGb 4的IP地址，以及MN-ID。
在S 105，从LMA 3接收到路由设置的MAGb 4的基于网络的IP移动性协议处理器8创建至LMA 3的隧道，并将路由设置Ack发送至LMA3。
在该隧道创建中，在LMA 3和MAGb 4中创建用于MN 1隧道处理器10和14。LMA 3的用于MN 1的隧道处理器14向寻址至MN 1的分组的外部首部分配LMA 3的IP地址作为源地址，分配MAGb 4的地址作为目的地址，以转发至MAGb 4，还执行IPv6内嵌IPv6分组的创建过程，该分组包括MN-ID或MN-IP作为外部首部的选项首部。
此外，LMA 3的该隧道处理器14根据与首部压缩和扩展处理器15相关联的ROHC上下文，来压缩内部IP首部·UDP/TCP首部·RTP首部。在此期间，在压缩时，参考内部首部的目的地址，添加MN-ID或MN-IP作为外部首部的选项首部。MAG 4的隧道处理器10在从LMA 3接收到发往MN 1的分组时，删除外部首部和外部首部的选项首部，并将该分组发送至与根据选项首部而标识的MN 1相关联的无线电通信装置7。
在从MN 1接收到分组时，MAGb 4的隧道处理器10将MAGb-IP设置为外部源地址，将LMA-IP设置为外部目的地址，获知由无线电通信装置7标识的MN 1的MN-ID或MN-IP并添加该MN-ID或MN-IP作为外部首部的选项首部，并且将该分组发送至LMA 3。可以标识从哪个MN 1接收到该分组，可以由无线电通信装置7根据承载信息来进行标识。
通过MAGb 4从MN 1接收到分组的LMA 3的隧道处理器14与首部压缩和扩展处理器15相结合，基于在删除外部首部和外部首部的选项首部时从选项首部获得的MN信息来标识存储器13中存储的ROHC上下文，并且基于该ROHC上下文来扩展首部，并将该分组发送至因特网15。
在S106，MAGa 2的基于网络的IP移动性协议处理器8向MAGb 4发送用于快速切换的隧道创建请求消息，以创建从MAGa 2至MAGb 4的隧道。在该隧道创建中，在MAGa 2和MAGb 4中创建用于MN 1的隧道处理器10。由于创建了从MAGa 2至MAGb 4的隧道，在S107，MAGb4的基于网络的IP移动性协议处理器8向MAGa 2发送隧道创建请求Ack。
MAGa 2的用于MN 1的隧道处理器10向外部首部分配MAGa 2的IP地址作为源地址，分配MAGb 4的地址作为目的地址，并且还通过添加MN-ID或MN-IP作为外部首部的选项首部来执行IPv6内嵌IPv6分组的创建处理。该选项首部是通过参考来自LMA 3的分组的外部首部的选项首部来产生的。
接收到从MAGa 2转发的分组的MAGb 4的隧道处理器10删除外部首部和外部首部的选项首部，根据选项首部来标识MN 1，并将分组从与该MN 1相关联的无线电通信装置7中转发。
在S108，从MAGb 4接收到路由设置Ack的LMA 3的基于网络的IP移动性协议处理器12将至少包括MN 1的前缀信息在内的位置注册Ack发送至MAGb 4。
在S109，接收到该位置注册Ack的MAGb 4的基于网络的IP移动性协议处理器8基于上述前缀信息将RA发送至MN 1。
在S110，从MAGb 4接收到RA的MN 1遵循DAD过程向链路发送NA。
在S111，从MN 1接收到NA的MAGb 4的基于网络的IP移动性协议处理器8将包括MAGb-ID、MN1的地址和MN-ID在内的MN地址设置发送至LMA 3。在S112，LMA 3的基于网络的IP移动性协议处理器12向MAGb 4发送用于确认的MN地址设置，然后开始从MAGb 4至MN 1的分组传送。
因此，由于按照LMA 3的指令从MAGa 2向MAGb 4添加了能够标识MN 1的首部，MAGb 4可以根据该选项首部来标识MN 1，从而可以向MN 1传送分组。相应地，可以将从MAGa 2发送的分组和从LMA 3发送的分组顺序传送至MN 1。
[第二实施例]
在本实施例中，将描述LMA提供IP代理功能并执行首部压缩以实现无分组丢失的切换的示例。
图5是示出了本实施例中的网络的示意配置的图。
图6是示出了本实施例中的MAG配置的图。
图7是示出了本实施例中的LMA配置的图。
如图5中所示，NetLMM-MNa 21和NetLMM-MNb 22与MIP-MN进行通信。将从在NetLMM-MNa 21与MIP-MNa 23开始通信时NetLMM-MNb 22和MIP-MN已经处于通信状态的状态开始，描述本实施例。这里，假定在该阶段中，NetLMM-MNa 21位于MAGa 24的链路上。此外，NetLMM域25是由LMA 26集成至因特网27的IP所连接的本地域。例如，该NetLMM域25是用于移动电话的RAN(无线接入网)等等。
此外，图8示出了不同节点的地址。图5中的因特网27是具有以下特征的未指定网络。
MIP-MNa 23的归属地址是MIP-MNa-HoA。该地址是HAa 28的链路上的地址。寻址至MIP-MNa-HoA的分组被路由至HAa 28。类似地，MIP-MNb 29的归属地址是MIP-MNb-HoA。该地址是HAb 30的链路上的地址。寻址至MIP-MNb-HoA的分组被路由至HAb 30。
此外，MIP-MNa 23的转交地址是MIP-MNa-CoA，该地址是路由器-a31的链路上的地址，寻址至MIP-MNa-CoA的分组被路由至路由器-a 31。类似地，MIP-MNb 29的转交地址是MIP-MNb-CoA，该地址是路由器-b 32的链路上的地址，寻址至MIP-MNb-CoA的分组被路由至路由器-b 32。
NetLMM-MNa 21的地址是NetLMM-MNa-IP，NetLMM-MNb 22的地址是NetLMM-MNb-IP。寻址至这些地址(NetLMM-MNa-IP和NetLMM-MNb-IP)的分组被路由至LMA 26。
此外，LMA 26控制的MAG是MAGa 24、MAGb 33和MAGc 34。以NetLMM-MNa 21从MAGa 24的链路移动至MAGb 33的链路的情况为例来描述本实施例。
以下将描述图6中的MAG和图7中的LMA。
如图6所示，MAG的通信装置典型地与同实际通信接口相关联的OS(操作系统)中的设备处理器相对应。本实施例中的MAG具有两个通信装置，用于NetLMM域的通信装置41和用于无线设备的通信装置42。
用于无线设备的通信装置42具有根据MN的MAC地址等来标识MN的功能，并通过针对每个MN创建仿真的设备，可以向隧道处理器43或基于网络的IP移动性协议处理器44给出MN-ID的通知，可以向隧道处理器43或基于网络的IP移动性协议处理器44给出MAC地址信息的通知，或可以向隧道处理器43或基于网络的IP移动性协议处理器44传送用于标识MN的信息。此外，当根据MAC地址来标识MN时，MN-ID与MAC地址已经以相关联的方式存储在存储器45中。
如图7所示，LMA26的通信装置典型地与同实际通信接口(例如以太网卡等)相关联的OS中的设备处理器相对应。本实施例中的LMA 26具有两个通信装置，用于WAN(广域网、因特网/核心网等可以被认为是WAN)的通信装置46和用于NetLMM域的通信装置47。
相反，移动IP代理处理器48/隧道处理器49/首部压缩和扩展处理器50是仿真的设备处理器，这些处理器以与上述设备处理器等效的方式在OS上处理。
存储器51包括用于存储永久数据的数据库部分和能够进行临时存储的临时存储器。
基于网络的IP移动性协议处理器52执行基于网络的IP移动性协议消息的交换(协议级的处理)、创建和控制隧道处理器49/首部压缩和扩展部分50、存储和删除存储器中的数据等等。
在使用传统示例中描述的第一基于网络的IP移动性协议的情况下，LMA 26控制两个节点。如图9A所示，LMA 26在其存储器51中的数据库中保存与这两个节点相关的信息。
当使用第二基于网络的IP移动性协议时，如图5所示，LMA经由因特网27连接至用于执行认证等的AAA服务器35，如图9B所示，AAA服务器35保存NetLMM-MN ID、NetLMM-MN地址、前缀信息等相关联的信息。
图10示出了LMA 26的存储器51中存储的BC(绑定高速缓存)的一个示例。对于NetLMM-MNb 22，假定已经保存了图10所示的BC。在图中，“等”表示其他信息，包括例如寿命、当前值、(数值，如要针对RR过程交换的关键字)等。
这里，假定NetLMM-MNa 21和MIP-MNa 23开始通信。
图11是示出了当LMA 26执行初始移动IP代理功能处理时的过程步骤的序列图。
当NetLMM-MNa 21和MIP-MNa 23之间开始通信时，首先通过HAa28进行通信。因此，在初始阶段的通信状态如图12中所给出的那样。粗箭头表示使用封装的通信。
NetLMM-MNa 22与MAGa 24之间的通信按照正常IPv6来执行，其中NetLMM-MNa 22被分配为源地址而MIP-MNa 23的HoA被分配为目的地址。
此外，MAGa 24与LMA 26之间的通信是通过隧道设置来执行的，使得MAGa 24或LMA 26的基于网络的IP移动性协议处理器44或52分配MAGa 24或LMA 26的地址作为分组的外部首部中的地址。
此外，在LMA 26和HAa 28之间，去除分组首部并按照正常IPv6来执行通信。
接下来，HAa 28与MIP-MNa 23之间的通信是通过移动IP隧道设置来执行的，使得使用HAa 28和CoA MIP-MNa 23来设置外部首部中的地址。
该初始分组到达LMA 26。由于来自MIP-MN的分组是从WAN侧上的通信装置46进入的分组，因此首先将其输入至移动IP代理处理器48。该移动IP代理处理器48确定是否应当按照图13所示的流程图来执行移动IP代理处理。
通过粗略分类，移动IP代理处理包括3个功能。
该处理包括：通过代理来执行移动IP信令的功能；将从MIP-MN发送的附着有选项首部的分组成形为正常IP分组并转发至NetLMM-MN的功能；以及将从NetLMM-MN发送的、寻址至MIP-MN的正常IP分组成形为附着有选项首部的移动IP分组并发送。
首先，在S301，分组到达LMA 26的移动IP代理处理器48，移动IP代理处理器48确定该分组是否寻址至其控制的终端。
这里，回答为“是”，在S302，移动IP代理处理器48确定该分组是否是与MIP相关联的信令分组。
这里，回答为“是”，在S303，移动IP代理处理器48执行MIP代理功能处理(信令代理功能处理)。
当S302处的答案为“否”时，在S304，移动IP代理处理器48确定该分组是否是从其控制的终端发送的分组。
这里，回答为“是”，在S305，移动IP代理处理器48确定存储器51是否保存有与通信伙伴的终端相关联的BC。
这里，回答为“是”，在S306，移动IP代理处理器48执行MIP代理功能处理(MIP分组化过程)。
当S302处的答案为“否”时，在S308，移动IP代理处理器48确定该分组是否是附着有选项首部的分组。
这里，回答为“是”，在S308，移动IP代理处理器48执行MIP代理功能处理(正常IP分组化处理)。
如果在S304、S305或S307处答案为“否”，则移动IP代理处理器48在S309、S310或S311执行正常IP路由处理。
由于无法将初始分组与正常IPv6分组相区分，因此确定该分组不要经过移动IP代理处理，并将其转发至隧道处理器49/首部压缩和扩展处理器50。接下来的处理与本发明无关，因此省略描述。
在通信开始时，MIP-MNa 23开始RR过程以进行路由优化。
MIP-MNa 23在S201和S202向NetLMM-MNa-IP的地址发送HoTI，在S203向NetLMM-MNa-IP的地址发送CoTI。
这些HoTI和CoTI到达LMA 26。由于这些是从WAN侧的通信装置46进入的分组，因此首先将其输入至移动IP代理处理器48。该移动IP代理处理器48确定是否根据图13所示的流程图来执行移动IP代理处理。由于这些分组是寻址至由LMA 26控制的NetLMM-MNa 21的移动IP信令分组，因此确定S303处的移动IP代理处理应当进行。
由于HoTI和CoTI是移动IP信令，处理器产生HoT和CoT来代替NetLMM-MNa 21。由于执行该过程作为NetLMM-MNa 21的代理，因此创建分组(HoT，CoT)，其中将NetLMM-MN-IP设置为源地址，从而通过S204和S205将HoT发送至MIP-MNa 23，并在S206发送CoT。
接收到HoT和CoT的MIP-MNa 23在S207产生BU，并且寻址和发送至NetLMM-MNa-IP。
该BU到达LMA 26。由于这是从WAN侧的通信装置46进入的分组，因此首先将其输入至移动IP代理处理器48。该移动IP代理处理器48确定是否根据图13所示的流程图来执行移动IP代理处理。由于该分组是BU，即寻址至由LMA 26控制的NetLMM-MNa 21的移动IP信令分组，因此确定S303处的移动IP代理处理应当进行。
由于接收的分组是BU，LMA 26的移动IP代理处理器48产生BC。此时，由于LMA 26控制多个节点并向这多个节点提供移动IP代理功能，因此它创建用于NetLMM-MNa 21的BC。这就是说，以与NetLMM-MNa-ID或NetLMM-MNa-IP相关联的方式来产生BC。图14中示出了所产生的BC的示例。下方的一个是所添加的BC。此外，如果需要，LMA 26的移动IP代理处理器48在S208将BA(绑定Ack)发送至MIP-MNa 23。
因此，在LMA 26的存储器51中创建BC，并且，附着有目的地选项首部的分组开始从MIP-MNa 23发送并被寻址和发送至NetLMM-MNa-IP。
在S209中，该附着有目的地选项首部的分组到达LMA 26。由于这些分组是从WAN侧的通信装置46进入的分组，因此首先将其输入至移动IP代理处理器48。该移动IP代理处理器48确定是否应当根据图13所示的流程图来执行移动IP代理处理。由于这些分组是寻址至由其自身控制的终端，因此移动IP代理处理器48在S308提供MIP代理功能处理(正常IP分组化处理)。
LMA 26的移动IP代理处理器48检查分组的选项首部与存储器51中的BC之间的一致性，如果它们一致，则通过将目的地选项首部中的HoA设置为源地址，使用原先的目的地址并删除选项首部，来处理具有图15A所示的格式示例的分组，以形成如图15B所示的正常IP分组，该正常IP分组被转发至隧道处理器49和首部压缩和扩展处理器50。
接收到如图15B所示的分组的首部压缩和扩展处理器50，基于由目的地址“目的地”指示的地址，从存储器51中提取ROHC上下文。该ROHC上下文由NetLMM-MNa 21与LMA 26之间的分组发送和接收创建，并从而共享。这就是说，LMA26针对受控制的每个NetLMM-MN保存该上下文。该ROHC上下文的创建和共享与本发明无关，因此省略描述。
该ROHC上下文包括用于压缩和扩展首部的书写规则。图16也是用于示出分组格式化示例的图。如图16A至图16B所示，LMA 26的首部压缩和扩展处理器50基于该ROHC上下文来压缩分组首部。
这里，首部压缩和扩展处理器50临时存储“目的地”中指示的地址和UDP首部或RTP首部中的序列号，并将其传送至隧道处理器49。
隧道处理器49基于临时存储的地址，在存储器51的数据库中搜索MAGa 24，并且添加MAGa-IP作为外部首部的目的地址，添加LMA 26自身的地址LMA-IP作为源地址，还添加临时存储的地址、UDP首部或RTP首部中的序列号作为目的地选项首部。该选项首部可以作为如图16C所示的单一目的地选项首部给出，或者可以添加两个目的地选项首部。
该分组通过NetLMM域25，从通信装置(NetLMM域)47发送至MAGa 24。
在MAGa 24中，该分组从通信装置(NetLMM域)41输入。该分组被传送至隧道处理器43。在隧道处理器43中，如图17A至图17B所示，删除外部首部和外部首部的选项首部。此时，隧道处理器43基于外部首部的选项首部的地址，确定该分组应当发送至的NetLMM-MN，并根据选项首部的序列号来确定分组的顺序。在这种情况下，目的地是NetLMM-MNa 21，从而通过针对NetLMM-MNa 21的通信装置(无线)42将分组以正确的顺序转发至NetLMM-MNa 21。
针对NetLMM-MNa 21的通信装置(无线)42可以作为专用于NetLMM-MNa 21的设备处理器给出，或者，可以为用于多个终端(NetLMM-MN)提供单一设备处理器，并且可以基于下层信息(如MAC地址)来确定NetLMM-MNa 21。例如，通信装置(无线)42可以参考存储器45来执行转发处理，存储器45通过从另一服务器获取信息来保存如图18A所示的数据或存储如图18B所示的信息。
接下来解释在上述状态下对来自NetLMM-MNa 21的分组的处理。
图19A所示的分组通过针对NetLMM-MNa 21的通信装置(无线)42从NetLMM-MNa 21输入至MAGa 24。
MAGa 24参考如图18A或图18B中存储器45中的信息，确定NetLMM-MNa-IP并将NetLMM-MNa-IP存储在临时存储器中，并将其转发至隧道处理器43。
隧道处理器43从存储器45的临时存储器中读出NetLMM-MNa-IP并执行隧道处理。隧道处理器43参考如图18A或图18B中存储器45中的信息，创建发往LMA 26的封装分组。这就是说，通过封装来处理具有图19A所示状态的分组，以产生如图19B所示以MAGa-IP作为源地址、LMA-IP作为目的地址以及NetLMM-MNa-IP作为外部首部的选项首部的封装分组，并且通过通信装置(NetLMM域)41将该分组转发至NetLMM域25。
LMA 26通过通信装置(NetLMM域)47接收该分组。接收的分组被传送至隧道处理器49以及首部压缩和扩展处理器50。
隧道处理器49将该分组的外部首部的选项首部NetLMM-MNa-IP临时存储入存储器51的临时存储器，然后如图19C所示删除外部首部以形成分组。
接下来，首部压缩和扩展处理器50基于临时存储的NetLMM-MNa-IP，参考存储器51中存储的针对NetLMM-MNa 21的ROHC上下文，并恢复原始分组。因此，恢复了如图19D所示的分组。
此后，将分组传送至移动IP代理处理器48。移动IP代理处理器48基于如图14中的BC来恢复移动IP分组。这就是说，如图19E中所示，恢复了源地址不变、使用MIP-MNa-CoA来设置目的地址、使用MIP-MNa-HoA来设置路由选项首部类型2的分组，并通过通信装置(WAN)46将其转发至因特网/核心网27。
至此，以上已经描述了切换之前的过程。
接下来描述当NetLMM-MNa 21已经从MAGa 24切换至MAGb 33时的过程。
图20是在使用第一基于网络的IP移动性协议的情况下，在本实施例中进行切换时的序列图。图21和22是在使用第二基于网络的IP移动性协议的情况下，在本实施例中进行切换时的序列图。
首先对图20进行描述。当NetLMM-MNa 21已经切换时，在S401，NetLMM-MNa 21将包括其自身标识符NetLMM-MNa-ID的消息发送至MAGb 33。
MAGb 33通过通信装置(无线)42接收该消息，并将其传送至基于网络的IP移动性协议处理器44。
在S402，MAGb 33的基于网络的IP移动性协议处理器44产生包括NetLMM-MNa-ID和其自身标识符MAGb-ID或其自身的IP地址在内的位置注册，并经由通信装置(NetLMM域)41将分组发送至NetLMM域25。
LMA 26通过通信装置(NetLMM域)47接收该位置注册，并将其传送至基于网络的IP移动性协议处理器52。
基于网络的IP移动性协议处理器52基于接收的位置注册的NetLMM-MNa-ID作为关键字，在存储器51的数据库中进行搜索，并获知目前该MN已经位于MAGb 24的链路上。然而，由于基于网络的IP移动性协议处理器52已经从MAGb 33接收到位置注册，因此它识别出切换事件。因此，LMA 26的基于网络的IP移动性协议处理器52在S403将用于隧道创建或路由设置的消息发送至MAGb 33。该消息包括LMA26、MAGb 33和NetLMM-MNa 21的标识符LMA-ID、MAGb-ID和NetLMM-MNa-ID。
在发送该路由设置时，LMA 26设置隧道处理器49以及首部压缩和扩展处理器50。参考存储51，分别从LMA-ID、MAGb-ID和NetLMM-MNa-ID导出的LMA-IP、MAGb-IP和NetLMM-MNa-IP用于执行隧道化、针对执行封装和解封装过程的双向隧道的压缩和扩展设置。此时，也执行针对选项首部处理的设置。在隧道处理器49以及首部压缩和扩展处理器50处与实际分组相关的处理与以上关于LMA 26所描述的相同。
应当注意，可以在接下来的S405处当已经接收到路由设置Ack时执行针对隧道处理器49的这种设置。
此外，作为在已经接收到该位置注册时基于网络的IP移动性协议处理器52的处理，将用于删除LMA26与MAGa 24之间隧道的消息发送至MAGa 24，MAGa 24是先前的接入MAG。同时，也指示对MAGb 33的缓冲传送。这就是说，位置注册取消作为用于删除该隧道的消息，与MAGb-ID或MAGb 33的IP地址和NetLMM-MNa-ID一起被包括，并经由通信装置(NetLMM域)47被发送至MAGa 24。
MAGb 33经由通信装置(NetLMM域)41接收路由设置，并将其传送至基于网络的IP移动性协议处理器44。
当基于网络的IP移动性协议处理器44接收到该路由设置时，它执行针对隧道处理器43的隧道设置。该隧道设置是使用参考存储器45分别从LMA-ID、MAGb-ID和NetLMM-MNa-ID导出的LMA-IP、MAGb-IP和NetLMM-MNa-IP来执行的，从而形成了执行封装和解封装过程的双向隧道。此时，也执行针对选项首部处理的设置。隧道处理器43中的实际处理与以上关于MAGa 24所描述的相同。
当完成隧道设置时，在S405，MAGb 33的基于网络的IP移动性协议处理器44经由通信装置(NetLMM域)41将路由设置Ack发送至LMA 26。
MAGa 24经由通信装置(NetLMM域)41从LMA 26接收位置注册取消(传送命令)，并将其传送至基于网络的IP移动性协议处理器44。
MAGa 24的基于网络的IP移动性协议处理器44在隧道处理器43中设置隧道用于缓冲转发的隧道，并委托LMA26与MAGa 24之间的隧道。该用于缓冲转发的隧道由MAGa-IP和MAGb-IP产生，为从MAGa-IP至MAGb-IP的单向封装隧道。此时，还执行针对选项首部的设置。
该选项首部包括NetLMM-MNa-ID作为目的地选项首部，并使用从LMA 26发送的分组的目的地选项首部的序列号部分来插入作为序列号。
此外，删除LMA 26与MAGa 24之间的双向隧道。
此外，在S406，MAGa 24的基于网络的IP移动性协议处理器44通过通信装置(NetLMM域)将用于缓冲转发的隧道创建请求发送至MAGb33。该隧道创建请求包括MAGa-ID、MAGb-ID和NetLMM-MN-ID。
MAGb 33经由通信装置(NetLMM域)41接收该隧道创建请求，并将其传送至基于网络的IP移动性协议处理器44。
MAGb 33的基于网络的IP移动性协议处理器44在隧道处理器43中创建用于缓冲转发的隧道。该用于缓冲转发的隧道由MAGa-IP和MAGb-IP产生，为从MAGa-IP至MAGb-IP的单向封装隧道。此时，隧道处理器43还执行针对选项首部的设置。
响应于用于接收的隧道的产生，MAGb 33的基于网络的IP移动性协议处理器44经由通信装置(NetLMM域)41将隧道创建请求Ack发送至MAGa 24。
MAGa 24经由通信装置(NetLMM域)41接收到该隧道创建请求Ack，并将其传送至基于网络的IP移动性协议处理器44。
响应于此，基于网络的IP移动性协议处理器44开始转发存储器45的缓冲。在存储器45中，缓冲以与NetLMM-MNa-ID或NetLMM-MNa-IP相关联的方式存储，从而可以使用相关联的隧道来将缓冲转发至MAGb33。
在该转发分组的格式中，序列号使用已经到达MAGa 24的封装分组的目的地选项首部中包含的序列号。因此，在LMA 26中给出的序列号也用于从MAGa 24传送至MAGb 33的分组，从而消除了当分组传送至NetLMM-MNa 21时分组插入的出现可能性。
LMA 26经由通信装置(NetLMM域)47接收路由设置Ack，并将其传送至基于网络的IP移动性协议处理器52。
在S408，基于网络的IP移动性协议处理器52经由通信装置(NetLMM域)47，将位置注册Ack发送至MAGb 33，位置注册Ack包括如NetLMM-MNa-Pre/64之类的信息作为用于地址配置的信息。此后，LMA26开始向MAGb 33转发分组。
一旦这些过程完成，LMA 26的基于网络的IP移动性协议处理器52立即将如图9A所示的已经给出的基于网络的IP移动性协议数据更新为图23中所示的数据。
MAGa 24经由通信装置(NetLMM域)41接收隧道创建请求Ack，并将其传送至基于网络的IP移动性协议处理器44。
在接收到位置注册Ack时，MAGb 33的基于网络的IP移动性协议处理器44在S409将地址配置的消息发送至NetLMM-MNa 21。在本实施例中，该消息被视为基于DHCPv6的有状态地址配置，以终结地址配置。
接下来使用图21和22来进行描述。由于除了NetLMM-MNa 21接入的MAGb 33与现有技术中描述的AAA服务器35之间的认证过程以外，基本过程与图20中相同，因此这里的描述仅集中关注MAGa 24-MAGb33隧道设置以进行快速切换。除此之外的分组转发和向分组添加选项首部的过程与图20中描述的相同，因此这里省略描述。
LMA 26在图21中的S506发送代理绑定更新Ack时，还将MAGa 24的IP地址或ID发送至MAGb 33。
在LMA 26和MAGb 33中，设置双向隧道。由于LMA 26可以根据代理绑定更新Ack确认隧道设置在MAGb 33中也已完成，因此在S507及以后，LMA开始向MAGb 33转发寻址至NetLMM-MNa 21并且到达LMA26的分组。
接下来，在S508，MAGb 33向MAGa 24发送代理快速绑定更新。该代理快速绑定更新是包括NetLMM-MNa-IP和MAGb-IP的消息，通过该消息，MAGb 33请求MAGa 24将仍在MAGa 24缓冲中的寻址至NetLMM-MNa 21的分组转发至MAGb 33。
在S509，MAGa 24向MAGb 33发送代理快速绑定更新Ack，以完成MAGa 24-MAGb 33隧道，使得在S510及以后，MAGa 24中保存的分组开始被转发至MAGb 33。
在该连接中，当LMA 26-MAGb 33隧道已经准备就绪或当该MAGa24-MAGb 33隧道已经准备就绪时，丢弃NetLMM-MNa 21与LMA 26之间的隧道。相应地，从LMA 26至MAGa 24不进行任何分组传送，使得在完成将MAGa 24当前保存的寻址至NetLMM-MNa 21的分组转发至MAGb 33时，将MAGa 24-MAGb 33隧道丢弃。
接下来将描述图22所示的示例。
在图22中，直至S607的步骤与图21相同。
当在S608将隧道删除请求从LMA 26发送至MAGa 24时，也发送NetLMM-MNa 21的ID或IP地址和MAGb 33的ID或IP地址。
在S609，接收到该隧道删除请求的MAGa 24删除针对NetLMM-MNa21的隧道，并将包括NetLMM-MNa-IP和MAGb-IP的代理HI(切换发起)发送至MAGb，以请求创建MAGa 24与MAGb 33之间的隧道，从而能够将仍在MAGa 24的缓冲中的寻址至NetLMM-MNa 21的分组转发至MAGb 33。
在S610，当接收到该代理HI时，MAGb 33创建MAGa 24-MAGb 33，并向MAGa 24发送代理HAck(切换应答)。
在S611，当接收到代理HAck时，MAGa 24创建MAGa 24-MAGb 33隧道并转发分组。
按照上述方式，通过图20至22中所示的步骤来完成切换后的隧道设置。接下来描述本实施例中的实际分组处理。
在LMA 26中，BC已经准备就绪，使得将具有目的地选项首部的分组从MIP-MNa 23发送至NetLMM-MNA-IP的地址。该附着有目的地选项首部的分组首先到达LMA 26。
由于这些分组是从WAN侧的通信装置46进入的分组，因此首先将其输入至移动IP代理处理器48。该移动IP代理处理器48确定是否根据图13所示的流程图来执行移动IP代理处理。由于这些分组是寻址至由其自身控制的终端并附着有MIP选项首部，因此在S308处理器提供MIP代理功能处理(正常IP分组化处理)。
LMA 26的移动IP代理处理器48检查分组的选项首部与存储器51中的BC之间的一致性，如果它们一致，则将目的地选项首部中的HoA设置为源地址而目的地址不变并删除选项首部，使得分组从图15A变换为图15B，形成正常IP分组，该正常IP分组被转发至隧道处理器49以及首部压缩和扩展处理器50。
接收到如图15B所示的分组的首部压缩和扩展处理器50，基于由目的地址“目的地”指示的地址，从存储器51中提取ROHC上下文。
该ROHC上下文由NetLMM-MNa 21与LMA 26之间的分组发送和接收创建，从而共享。这就是说，LMA 26针对受控制的每个NetLMM-MN保存该上下文。该ROHC上下文的创建和共享与本发明无关，因此省略描述。该ROHC上下文包括用于压缩和扩展首部的书写规则。LMA 26的首部压缩和扩展处理器50基于该ROHC上下文来压缩首部，以将分组从图16A变换为图16B。
这里，首部压缩和扩展处理器50临时存储“目的地”中指示的地址和UDP首部或RTP首部中的序列号，并将其传送至隧道处理器49。
隧道处理器49基于临时存储的地址，在存储器51的数据库中搜索MAGb 33，并且添加MAGb-IP作为外部首部的目的地址，添加LMA 26自身的地址LMA-IP作为源地址，还添加临时存储的地址、UDP首部或RTP首部中的序列号作为目的地选项首部。该分组通过NetLMM域25，从通信装置(NetLMM域)47发送至MAGb 33。
在MAGb 33中，该分组从通信装置(NetLMM域)41输入。接着，该分组被传送至隧道处理器43。在隧道处理器43中，删除外部首部和外部首部的选项首部，使得分组从图17A变换为图17B。此时，基于外部首部的选项首部，确定该分组应当发送至的NetLMM-MN，并根据序列号来确定分组传送的顺序。在这种情况下，由于目的地终端是NetLMM-MNa 21，通过针对NetLMM-MNa 21的通信装置(无线)42将分组转发至NetLMM-MNa 21。
针对NetLMM-MNa 21的通信装置(无线)42可以作为专用于NetLMM-MNa 21的设备处理器给出，或者，可以针对多个终端(NetLMM-MN)提供单一设备处理器，并且可以基于下层信息(如MAC地址)来确定NetLMM-MNa 21。例如，通信装置(无线)42可以参考存储器45来将分组传送至NetLMM-MN，存储器45通过从另一服务器获取信息来保存如图18A所示的数据或存储如图18B所示的信息。
接下来解释在本实施例中对来自NetLMM-MNa 21的分组的处理。
图19A所示的首部压缩的分组通过针对NetLMM-MNa 21的通信装置(无线)42从NetLMM-MNa 21输入至MAGb 33。
MAGb 33的通信装置(无线)42参考如图18A或图18B中存储器45中的信息，确定NetLMM-MNa-IP并将NetLMM-MNa-IP存储在临时存储器中，并将分组传送至隧道处理器43。
隧道处理器43从存储器45的临时存储器中读出NetLMM-MNa-IP并执行隧道处理。在隧道处理中，参考如图18A或图18B中存储器45中的信息，创建发往LMA 26的封装分组。这就是说，隧道处理器43对图19A所示的分组进行封装处理，以产生以MAGb-IP作为源地址、LMA-IP作为目的地址以及NetLMM-MNa-IP作为外部首部的选项首部的封装分组，并且通过通信装置(NetLMM域)41将该分组转发至NetLMM域25。
LMA 26通过通信装置(NetLMM域)47接收该分组。接收的分组被传送至隧道处理器49以及首部压缩和扩展处理器50。
隧道处理器49将该分组的外部首部的选项首部NetLMM-MNa-IP临时存储入存储器51，然后删除外部首部，以形成具有如图19C所示格式的分组。
首部压缩和扩展处理器50基于临时存储在存储器51中的NetLMM-MNa-IP，搜索存储器51的数据库部分中存储的针对NetLMM-MNa 21的ROHC上下文，并基于ROHC上下文来恢复原始分组。因此，恢复了如图19D所示的分组。
此后，将分组传送至移动IP代理处理器48。移动IP代理处理器48基于如图14中的BC来恢复移动IP分组。这就是说，如图19E中所示，恢复了源地址不变、使用MIP-MNa-CoA来设置目的地址、使用MIP-MNa-HoA来设置路由选项首部类型2的分组，并通过通信装置(WAN)46将其转发至因特网/WAN/核心网27。
至此，已经解释了在切换时隧道首部的压缩和扩展设置、移动IP代理处理以及隧道首部的压缩和扩展过程。
尽管在第二实施例中，区别地使用NetLMM-MNa-ID和NetLMM-MNa-IP，但是，所有NetLMM-MNa-IP都可以使用NetLMM-MNa-ID来替换。这是因为能够根据NetLMM-MNa-ID来搜索NetLMM-MNa-IP。此外，当使用IP地址作为标识符时，它们变为等效。顺带说明，有可能由NetLMM-MNa-ID发现多个NetLMM-MNa-IP。相反，可以由NetLMM-MNa-IP找到唯一的NetLMM-MNa-ID。相应地，从实际角度看，使用NetLMM-MNa-IP来代替NetLMM-MNa-ID是现实的。
此外，由于使用了目的地选项首部，在没有应用GW(网关)功能的情况下，MAG变得能够在IP层转发分组，并且可以以正确的顺序向MN转发首部压缩的分组。这是显著的巨大优点。
本发明的使用基于网络的IP移动性协议的通信系统、控制设备和路由器不应仅限于上述示例，而可以在不背离本发明的主旨的前提下，添加各种修改。

Claims (20)

1.一种使用基于网络的IP移动性协议的通信系统，其中，移动终端基于唯一分配给移动终端的地址，通过属于相同链路的路由器来发送和接收数据，从而以基于网络的IP移动性协议为基础来执行通信，并且当移动终端已经移动至另一网络时，通过控制设备的控制来改变通信，其特征在于，
所述控制设备对从外地网络接收的数据的首部进行压缩处理，并向数据的首部添加选项首部，所述选项首部能够将移动终端标识为目的地，并将数据发送至移动终端所属的相同链路上的路由器，以及
所述路由器基于选项首部来识别移动终端，并将数据转发至移动终端。
2.根据权利要求1所述的使用基于网络的IP移动性协议的通信系统，其中，所述移动终端基于与控制设备共享的压缩信息来执行压缩首部的处理，以将数据发送至相同链路上的路由器；
当数据从移动终端发送来时，所述路由器基于承载信息来识别移动终端，向数据首部添加选项首部，并将数据发送至控制设备，其中所述选项首部能够标识移动终端；以及
控制设备基于选项首部来识别移动终端，参考与移动终端相关的压缩信息来扩展首部，并执行路由。
3.根据权利要求2所述的使用基于网络的IP移动性协议的通信系统，其中，当移动终端已经移动至另一网络时，移动终端新接入的网络上的路由器从移动终端接收包括移动终端的标识符在内的通知，并将包括移动终端的标识符、和所述路由器的标识符或IP地址在内的通知发送至控制设备；
控制设备向移动终端原先接入的路由器发送缓冲转发命令通知，请求将寻址至移动终端的数据从先前接入的路由器传送至新接入的路由器；以及
先前接入的路由器向寻址至移动终端的缓冲数据添加选项首部，并将数据发送至新接入的路由器，其中所述选项首部能够标识移动终端。
4.根据权利要求2所述的使用基于网络的IP移动性协议的通信系统，其中，当移动终端已经移动至另一网络时，移动终端新接入的网络上的路由器从移动终端接收包括移动终端的标识符在内的通知，并将包括移动终端的标识符、和所述路由器的标识符或IP地址在内的通知发送至控制设备；
控制设备向移动终端新接入的路由器发送先前接入的路由器的标识符或IP地址；
新接入的路由器将包括移动终端的标识符、和所述路由器的标识符或IP地址在内的通知发送至先前接入的路由器；以及
先前接入的路由器向寻址至移动终端的缓冲数据添加选项首部，并将数据发送至新接入的路由器，其中所述选项首部能够标识移动终端。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的使用基于网络的IP移动性协议的通信系统，其中，当移动终端基于移动IP协议执行数据的发送和接收时，控制设备执行针对移动终端的代理功能。
6.一种控制设备，用于如下系统：在所述系统中，移动终端基于唯一分配给移动终端的地址，通过属于相同链路的路由器来发送和接收数据，从而以基于网络的IP移动性协议为基础来执行通信；并且所述控制设备在移动终端已经移动至另一网络时，对通信的改变执行控制，所述控制设备包括：
通信装置，用于与外地网络或路由器执行数据的发送和接收；
存储装置，用于存储首部压缩信息；
压缩处理装置，用于基于首部压缩信息来压缩或扩展数据的首部；以及
隧道处理装置，用于向数据添加选项首部，并根据添加至数据的选项首部来区分移动设备，其中所述选项首部能够标识移动终端。
7.根据权利要求6所述的控制设备，还包括：控制装置，当移动终端已经移动至另一网络时，控制装置创建包括移动终端的标识符、和新接入的路由器的标识符或IP地址在内的缓冲转发命令通知，以命令将寻址至移动终端的数据从先前接入的路由器传送至新接入的路由器，其中，通信装置将缓冲转发命令通知发送至先前接入的路由器。
8.根据权利要求6所述的控制设备，还包括：控制装置，当移动终端已经移动至另一网络时，控制装置创建包括移动终端的标识符、和先前接入的路由器的标识符或IP地址在内的通知，其中，通信装置将所述通知发送至新接入的路由器。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的控制设备，其中，当移动终端基于移动IP协议执行数据的发送和接收时，控制设备执行针对移动终端的代理功能。
10.根据权利要求9所述的控制设备，其中，存储装置存储绑定高速缓存，作为与移动终端有关的通信信息，以基于移动IP协议来进行中继，并且
当接收的数据被用于由通信装置控制的移动终端与使用移动IP协议的终端之间的通信时，提供移动IP处理装置，以在移动终端与使用移动IP协议的终端之间进行中继。
11.根据权利要求10所述的控制设备，其中，在从外地网络接收到数据时，通信装置将所述数据输出至移动IP处理装置，移动IP处理装置确定所述数据是否基于移动IP协议，并将所述数据输出至压缩处理装置，压缩处理装置对所述数据执行压缩处理，以将所述数据输出至隧道处理装置，并且隧道处理装置向所述数据添加选项首部，以将所述数据发送至路由器。
12.根据权利要求10所述的控制设备，其中，当从路由器接收到数据时，通信装置将所述数据输出至隧道处理装置，隧道处理装置删除选项首部并根据选项首部来识别移动终端，以将所述数据输出至压缩处理装置，压缩处理装置对所述数据的首部执行扩展处理，以将所述数据输出至移动IP处理装置，并且移动IP处理装置参考绑定高速缓存来执行所述数据的路由。
13.一种用于执行与移动终端的数据发送和接收的路由器，所述移动终端与路由器属于相同链路，并且所述移动终端基于唯一分配给移动终端的地址，在控制设备的控制下，使用基于网络的IP移动性协议来执行通信，所述路由器包括：
第一通信装置，执行与移动终端的数据发送和接收；
第二通信装置，执行与控制设备的数据发送和接收；以及
隧道处理装置，用于向来自移动终端的数据添加选项首部，从来自控制设备的数据中删除所附着的选项首部，并识别移动终端，其中所述选项首部能够标识移动终端，其中
当从移动终端接收到数据时，第一通信装置基于承载信息来识别移动终端。
14.根据权利要求13所述的路由器，其中，当移动终端已经移动至另一网络并且第二通信装置从控制设备接收到缓冲转发命令通知时，使隧道处理装置设置缓冲传送、向缓冲数据添加选项首部并将数据转发至新接入的路由器，其中所述缓冲转发命令通知包括移动终端的标识符、和新接入的路由器的标识符或IP地址，用于命令将寻址至移动终端的数据传送至新接入的路由器。
15.根据权利要求13所述的路由器，其中，当移动终端已经移出另一网络并且第二通信装置从控制设备接收到包括移动终端的标识符、和先前接入的路由器的标识符或IP地址在内的通知时，将包括移动终端的标识符和新接入的路由器的标识符在内的通知发送至先前接入的路由器。
16.一种通信方法，使用基于网络的IP移动性协议，使移动终端基于唯一分配给移动终端的地址，通过属于相同链路的路由器来执行数据的发送和接收，并在移动终端已经移动至另一网络时，使控制设备对移动终端的通信改变执行控制，其特征在于，
使移动终端执行以下步骤：压缩数据首部；以及将数据发送至路由器；
使路由器执行以下步骤：根据从移动终端接收的数据的承载信息来识别移动终端；向数据添加能够标识移动终端的选项首部；以及将数据发送至控制设备；以及
使控制设备执行以下步骤：删除从路由器接收的数据的选项首部并根据选项首部来标识移动终端；以及参考与移动终端相关的压缩信息来扩展数据的首部，从而在控制设备与移动终端之间执行数据的压缩或扩展以及路由。
17.根据权利要求16所述的通信方法，其中，使控制设备执行以下步骤：参考压缩信息，对从外地网络接收的数据的首部进行压缩；向数据添加选项首部，其中所述选项首部能够标识数据要寻址至的移动终端；以及将数据发送至路由器；以及
使路由器执行以下步骤：删除从控制设备接收的数据的选项首部并根据选项首部来识别移动终端；以及将数据发送至移动终端。
18.根据权利要求17所述的通信方法，其中，当移动终端已经移动至另一网络时，使控制设备执行以下步骤：发送缓冲转发命令通知，所述缓冲转发命令通知指示先前接入的路由器将寻址至移动终端的缓冲数据传送至新接入的路由器；以及
使先前接入的路由器执行以下步骤：将附着有选项首部的缓冲数据传送至新接入的路由器。
19.根据权利要求17所述的通信方法，其中，当移动终端已经移动至另一网络时，使控制设备执行以下步骤：将包括移动终端的标识符、和先前接入的路由器的标识符或IP地址在内的通知发送至新接入的路由器；
使新接入的路由器执行以下步骤：将包括移动终端的标识符、和该路由器的标识符或IP地址在内的通知发送至先前接入的路由器；以及
使先前接入的路由器执行以下步骤：将附着有选项首部的缓冲数据传送至新接入的路由器。
20.根据权利要求16至19中任一项所述的通信方法，其中，当与移动终端通信的终端基于移动IP协议来执行数据的发送和接收时，控制设备执行针对移动终端的代理功能。
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