CN102882788A - 报文转发处理方法、网元及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种报文转发处理方法、网元及系统，该方法包括：移动节点(MN)发生移动接入网关(MAG)切换的场景下，所述MN的目标MAG(tMAG-MN)和所述MN的源MAG(sMAG-MN)获取指向对方的地址信息，建立转发隧道；切换完成前，所述tMAG-MN或sMAG-MN通过所述转发隧道转发所述MN和对端节点(CN)之间的报文。本发明提供的方法、网元和系统，使得MAG切换期间，MN和CN之间的报文可以通过该转发隧道顺利转发。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信领域，具体涉及一种报文转发处理方法、网元(包括移动接入网关(MAG)及本地移动性锚点(LMA))及系统。
背景技术
传输控制协议/因特网互联协议(Transmission Control Protocol/InternetProtocol，TCP/IP)，在初始设计时未考虑终端会发生拓扑位置改变的情况，即TCP/IP协议本身不支持移动性。在传统的TCP/IP网络环境中，IP为因特网(Internet)提供了路由功能，它给所有节点(包括主机和路由器)都分配了逻辑地址，即IP地址，且每台主机的各个端口都分配一个IP地址。IP地址包括网络前缀和主机部分，同一条链路上的所有主机的IP地址通常有相同的网络前缀和不同的主机部分。这使得IP可以依据目的节点的IP地址的网络前缀部分来进行路由选择，从而使路由器秩序保存一条简单的网络前缀路由，而不必为每台主机保存一条单独的路由。在这种情况下，由于采用了网络前缀路由，因此当节点从一条链路切换到另一条链路而没有改变其IP地址时，该节点则不可能在新链路上接收到数据报文，从而也就无法与其他节点进行通信。
随着用户对移动性和信息的需求急剧上升，越来越多的人希望在移动的过程中高速地接入互联网，获取急需的信息，完成想做的事情。因此，移动互联网成为未来互联网的发展方向，但是传统TCP/IP协议不支持移动性的缺陷，使得对移动节点的移动性管理成为移动互联网面对的一大难题。
为了解决移动性管理问题，业界比较流行的移动性管理技术，如，移动IP(Mobile IP，MIP)、代理移动IP(Proxy MIP，PMIP)等，均通过引入固定锚点(Anchor)的方式来支持终端的移动性。例如，MIP协议使用家乡代理(Home agent，HA)作为锚点、PMIP协议使用本地移动性锚点(LocalMobility Anchor，LMA)作为锚点。
图1所示的是PMIP协议的逻辑架构，包括移动节点(Mobile Node，MN)、通信对端(Correspondent Node，CN)、移动接入网关(Mobile AccessGateway，MAG)以及LMA。其中CN可以是固定节点，也可以是移动节点，即具有相应的MAG和LMA。MAG是MN的第一跳路由器，其主要作用包括在MN接入时为其分配转交地址(Care of Address，CoA)以及代替MN执行与MN的锚点LMA之间的PMIP绑定(PMIP Binding)。LMA作为MN的锚点，其主要作用包括为MN分配家乡地址(Home of Address，HoA)以及处理上述PMIP绑定。MAG与LMA之间执行的PMIP绑定的主要目的是让双方均获知对方的地址、上述CoA和HoA，并将保存在本地。此外，在执行PMIP的绑定过程中，还为MN在MAG和LMA之间建立了一条双向隧道。值得说明的是，MN最后获取到的IP地址是LMA为其分配的HoA。在通常的网络部署中，MAG一般位于拓扑较低的位置，比如位于城域网的边缘；而LMA则一般位于拓扑较高的位置，比如省干网的核心部分。MAG与LMA之间实际上往往通过多跳路由器相连。
PMIP协议的移动性管理体现在随着MN的移动能改变当前连接到的MAG，同时保持MN的IP地址(即HoA)不变。如图2所示，改变当前连接的MAG是指从先前连接的源MAG(sMAG，source MAG)改变/切换连接到目标MAG(tMAG，target MAG)。在改变到tMAG以后，tMAG为MN分配一个新的CoA，并为MN执行与MN的锚点LMA之间的PMIP绑定，更新上文提及双方保存的信息，以及在t-MAG与LMA之间为MN建立新的双向隧道。
图2所示为MN与CN之间收发IP报文的过程示意图。如图2所示，MN与CN之间的IP数据报文在切换前必须经过sMAG与LMA之间的隧道，在切换后必须经过tMAG与LMA之间的隧道。
如图2和图3所示，在MN移动，并改变连接的MAG(以下称之为切换)前后，MN与CN间收发IP报文的路径都可表达为MN<->MAG<->LMA<->CN，即，所有MN与CN之间的IP数据报文都必须绕路到MN的锚点LMA。即使MAG有路由功能，且MAG与CN之间有IP网相连接(如图1所示)，IP报文也不能直接通过MAG收发，存在报文传递路径的浪费。特别是当MN目前位置远离其锚点LMA，且MN目前位置距离CN较近时，上述传输路径浪费问题将会更加明显。图3中的实线所表示的为存在传输路径浪费的路由，虚线所表示的则为无传输路径浪费的路由。传输路径的浪费一方面会导致运营商传输承载资源的浪费，导致了运营成本增加；另一方面增加了MN与CN间收发IP报文的时延，不利于改善用户的业务体验；再一方面是使大量的IP报文汇聚到MN的锚点LMA(通常一个LMA能服务很多个MN)，使LMA容易成为性能瓶颈，增大了报文在该节点拥塞的可能性，导致整体网络质量下降，造成MN业务受阻甚至无法实现(如，语音视频等实时业务)。
还值得说明的是，上述CN也可以位于PMIP域，应用上述的PMIP移动性管理机制(例如，CN是另一个移动节点，也即图1中所示的CN’)。此时CN也连接到一个MAG，也有一个锚点LMA。在这种情况下，MN与CN之间的IP报文的收发路径为：MN<->MN的MAG<->MN的LMA<->CN的LMA<->CN的MAG<->CN。由此可见在这种场景下，MN与CN间的报文收发必须绕路经过两者的锚点LMA，报文传递路径的浪费更加明显，以后造成的上述不良后果更加严重。为了解决以上问题，可使得报文在两个MAG之间转发，但会带来MAG切换过程中，报文无法顺利转发的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种报文转发处理方法、网元及系统，以解决MAG切换过程中，报文无法顺利转发的问题。
为了解决以上技术问题，本发明提供了一种报文转发处理方法，该方法包括：
移动节点(MN)发生移动接入网关(MAG)切换的场景下，所述MN的目标MAG(tMAG-MN)和所述MN的源MAG(sMAG-MN)获取指向对方的地址信息，建立转发隧道；
切换完成前，所述tMAG-MN或sMAG-MN通过所述转发隧道转发所述MN和对端节点(CN)之间的报文。
进一步地，所述tMAG-MN和sMAG-MN的获取指向对方的地址信息的步骤包括：
所述MN的本地移动性锚点(LMA-MN)向所述tMAG-MN发送第一消息，其中携带指向所述sMAG-MN的地址信息；
所述tMAG-MN接收所述第一消息，根据指向所述sMAG-MN的地址信息向所述sMAG-MN发送第二消息，其中携带指向所述MN的节点信息以及指向所述tMAG-MN的地址信息；
所述sMAG-MN接收所述第二消息。
进一步地，所述tMAG-MN和sMAG-MN的获取对方的地址信息的步骤包括：
所述MN的本地移动性锚点(LMA-MN)向所述sMAG-MN发送第一消息，其中携带指向所述MN的节点信息以及指向所述tMAG-MN的地址信息；
所述sMAG-MN接收所述第一消息，根据所述tMAG-MN的地址信息向所述tMAG-MN发送第二消息，其中携带指向所述MN的节点信息以及指向所述sMAG-MN的地址信息；
所述tMAG-MN接收所述第二消息。
进一步地，所述LMA-MN发送第一消息前，该方法还包括：所述tMAG-MN向所述LMA-MN发送代理绑定更新(PBU)消息，该消息中携带指向所述MN的节点信息和指向所述tMAG-MN的地址信息，所述LMA-MN根据所述PUB消息以及保存的所述MN与sMAG-MN的绑定关系发送所述第一消息。
进一步地，所述LMA-MN发送所述第一消息前，若接收到所述sMAG-MN发送的去注册(DeRegister)消息，仍保留所述MN与sMAG-MN之间的绑定关系直到发送所述第一消息后删除。
进一步地，所述tMAG-MN和sMAG-MN的获取对方的地址信息的步骤包括：
所述sMAG-MN判断所述MN离开时，向所述LMA-MN发送第一消息，用于查询指向所述tMAG-MN的地址信息，所述第一消息中携带指向所述MN的节点信息；
所述LMA-MN向所述sMAG-MN发送第二消息，其中携带指向所述MN的节点信息以及指向所述tMAG-MN的地址信息；
所述sMAG-MN向所述tMAG-MN发送第三消息，其中携带指向所述MN的节点信息以及指向所述sMAG-MN的地址信息；
所述tMAG-MN接收所述第三消息。
进一步地，所述sMAG-MN判断所述MN离开的情形包括预设定时器时间内未收到所述MN的上下行数据，或检测到所述MN切换或移动走。
进一步地，所述转发隧道建立后，该方法还包括：所述tMAG-MN释放所述转发隧道，释放所述转发隧道的触发条件是所述tMAG-MN与MAG-CN之间的隧道建立。
为解决以上技术问题，本发明还提供了一种移动接入网关(MAG)，所述MAG包括：
转发隧道建立单元，移动节点(MN)发生移动接入网关(MAG)切换的场景下，作为所述MN的目标MAG(tMAG-MN)时，用于获取指向所述sMAG-MN的地址信息，建立转发隧道；作为所述MN的源MAG(sMAG-MN)时，用于获取指向所述tMAG-MN的地址信息，建立转发隧道；
报文转发单元，用于通过所述转发隧道转发所述MN和对端节点(CN)之间的报文。
为解决以上技术问题，本发明还提供了一种本地移动性锚点(LMA)，所述LMA包括：
注册模块，用于接收代理绑定更新(PBU)消息，包括移动节点(MN)发生移动接入网关(MAG)切换的场景下，所述MN的目标MAG(tMAG-MN)发送的代理绑定更新(PBU)消息，其中携带指向所述MN的节点信息和指向所述tMAG-MN的地址信息；
绑定关系维护模块，用于根据接收的PBU消息保存绑定关系，包括所述MN和sMAG-MN的绑定关系；
地址信息管理模块，用于在接收到所述tMAG-MN发送的PBU消息后，向所述sMAG-MN或tMAG-MN发送第一消息，其中发送给所述sMAG-MN的第一消息中携带指向所述MN的节点信息以及指向所述tMAG-MN的地址信息；发送给所述tMAG-MN的第一消息中携带指向所述MN的节点信息以及指向所述sMAG-MN的地址信息。
为解决以上技术问题，本发明还提供了一种报文转发处理系统，所述系统包括如上所述的移动接入网关(MAG)和本地移动性锚点。
本发明提供的方法、网元和系统，在移动节点(MN)发生移动接入网关(MAG)切换的场景下，在tMAG-MN)和sMAG-MN之间建立转发隧道，从而使得MAG切换期间，MN和CN之间的报文可以通过该转发隧道顺利转发。
附图说明
附图说明用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是现有PMIP协议的逻辑架构图；
图2是根据现有PMIP协议的MN与CN之间收发IP报文的过程示意图；
图3是根据现有PMIP协议存在的传输路径浪费问题的示意图；
图4是改造后的PMIP协议的逻辑架构图；
图5是根据改造后的PMIP协议的MN与CN之间收发IP报文的过程示意图；
图6是本发明报文转发处理方法实施例一的示意图；
图7是本发明报文转发处理方法实施例二的示意图；
图8是本发明报文转发处理方法实施例三的示意图；
图9是本发明报文转发处理方法实施例四的示意图；
图10为本发明报文转发处理方法的示意图；
图11至14为本发明MAG的模块结构示意图；
图15为本发明LAM的模块结构示意图。
具体实施方式
本发明旨在基于改造后的PMIP协议，提供一种报文转发处理的方法，旨在实现当终端移动后，使得MN在改变MAG后，MN与CN之间的IP数据报文可以通过sMAG-MN与tMAG-MN之间的转发隧道，从而避免了报文的丢失，满足MN的移动性需求。
需要说明的是，本发明中所说的指向所述MN或CN的节点信息，是用于表明是哪一个移动节点或对端节点的信息，可以是移动节点或对端节点的标识(ID)、家乡地址也可以是或家乡网络前缀，还可以是其中的两个信息的组合或三个信息；本发明所说的指向MAG的地址信息是用于表明哪一个MAG是移动节点或对端节点附着或曾附着的MAG的信息，可以是MAG的地址，也可以是MAG为移动节点(MN)和对端节点(CN)分配的代理转交地址(CoA)，还可以是MAG的地址和CoA的组合。指向所述MN或CN的节点信息具体采用什么信息表示，指向MAG的地址信息具体采用什么信息表示，均由具体应用场景或相应网元可能得到的信息决定，此非本发明重点，本发明对此不做限定，实施例中的具体描述仅为示意，不应作为对本发明的限制。
需要说明的是，LMA为MN或CN分配的是家乡网络前缀(HNP)，MN或CN收到路由器通告消息(消息中携带HNP)后，进行地址配置，获得源自HNP的家乡地址HoA。在PMIPv6中，HNP和HoA是一一对应的，也就是说，HNP可以代表HoA。LMA/MAG有可能不知道MN或CN配置的HoA，在具体的网络应用中，LMA/MAG也有可能获得MN或CN配置的HoA。当LMA/MAG不知道HoA时，LMA/MAG中的映射关系为HNP与CoA或MAG地址的映射关系，当LMA/MAG知道HoA时，LMA/MAG中的映射关系可以为HoA与CoA或MAG地址的映射关系，也可以为HNP与CoA或MAG地址的映射关系。
为了更清楚的描述本发明的内容，在本发明中做如下规定：
sMAG-MN/MAG-MN是指当前MN接入的MAG，该MAG为MN分配的代理转交地址为CoA1。
tMAG-MN是指MN移动后改变的MAG，即切换后的MN接入的MAG，该MAG为MN分配的代理转交地址为CoA2。
MAG-CN是指当前CN接入的MAG，该MAG为CN分配的代理转交地址为CoA3。
LMA-MN是指MN接入的LMA，该LMA为MN分配的家乡网络前缀为HNP1，MN根据HNP1配置得到的家乡地址为HoA1。
LMA-CN是指CN接入的LMA，该LMA为CN分配的家乡网络前缀为HNP3，CN根据HNP3配置得到的家乡地址为HoA3。
在本发明中，MAG的地址(包括MN的MAG还CN的MAG)可以接口地址，也可以是其它任何可以代表MAG的地址。
为了解决现有PMIP机制存在的传输路径浪费问题，进而导致的一系列不良后果，需要对现有的PMIP机制进行改造，图4为改造后的PMIP协议架构。
与现有PMIP协议的逻辑架构(如图1所示)相比，改造后的PMIP协议架构所包含的网元仍然为移动节点MN、通信对端CN、移动接入网关MAG以及LMA。其中CN可以是固定节点，也可以是移动节点，即具有相应的MAG和LMA。
MAG是MN的第一跳路由器，其主要作用除了现有的PMIP架构中的为MN分配转交地址CoA，以及代替MN执行与MN的锚点LMA之间的PMIP绑定外，还需要具备如下功能：
向LMA查询，获得通信对端CN当前连接的MAG(MAG-CN)的地址或CN的转交地址CoA。
在MN的MAG(MAG-MN)和CN的MAG之间建立双向隧道，转发MN与CN之间的IP数据报文。
LMA不再作为MN的锚点，MN与CN之间的IP数据报文，也不再需要经过LMA，LMA需要保存当前MAG-MN的地址和/或MN的CoA，以供MN的通信对端来查询。
图5所示为应用改造后的PMIP架构时，MN与CN之间收发IP报文的过程示意图。如图5所示，MN与CN之间的IP数据报文需要经过MAG-MN与MAG-CN之间的隧道。
当MN向CN发送上行IP报文时，与现有的PMIP机制一致，MN需要将IP报文发送到MAG-MN。后续与现有PMIP机制所不同的是，在本发明中MAG-MN需要查询MAG-CN的地址。在查询到MAG-CN的地址(如MAG-CN的IP地址后)，MAG-MN用MAG-CN的地址作为终点，建立MAG-MN到MAG-CN的隧道(如，IP in IP隧道)，同时将上述IP报文放在隧道中，直接发送给MAG-CN。当MAG-CN收到隧道中传递来的IP报文以后，将IP报文发送给CN。
需要说明的是，MAG-MN也可以查询CN的CoA，用CN的CoA地址代替上述的MAG-CN的地址，也能达到相同的目的。此时，MAG-MN使用CoA作为终点，建立MAG-MN到MAG-CN的隧道，效果等同。还值得说明的是，MAG-MN在查询CN的MAG-CN的地址(或CN的CoA)时，首先在本地缓存中查询，若查询不到再到其他网元上查询。例如，可以到CN的锚点LMA(LMA-CN)根据CN的HoA来查询。查询到所需的结果以后，MAG-MN再将查询结果缓存在本地。将查询结果缓存在本地的好处是能避免频繁的到其他网元去执行查询操作。
同样道理，CN向MN发送下行IP报文时，也使用上述类似的方法，原理相同，不再赘述。使用本发明的这种方法，MN与CN间收发IP报文的路径变为为MN<->MN的MAG<->CN的MAG<->CN，无需经过MN(或者MN以及CN)的锚点LMA网元，避免了传输路径的浪费等一系列问题。
应用上述改造后的PMIP机制，当终端移动并改变连接的MAG后，现有技术无法使得MAG-CN获得或者及时获得tMAG-MN的地址或者tMAG-MN为MN新分配的CoA，因此MAG-CN仍然会将CN发给MN的数据报文发给sMAG-MN，此时终端已经不在sMAG-MN下，因此会造成数据报文丢失，本发明提供了一种报文转发处理方法，使得MN在改变MAG后，MN与CN之间的IP数据报文可以通过sMAG-MN与tMAG-MN之间的转发隧道，从而避免了报文的丢失。
如图10所示，本发明报文转发处理方法包括：
步骤101：移动节点(MN)发生移动接入网关(MAG)切换的场景下，所述MN的目标MAG(tMAG-MN)和所述MN的源MAG(sMAG-MN)获取指向对方的地址信息，建立转发隧道；
步骤102：切换完成前，所述tMAG-MN或sMAG-MN通过所述转发隧道转发所述MN和对端节点(CN)之间的报文。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例一
图6是本发明报文转发处理方法实施例一。如图6所示，具体包括以下步骤：
步骤601，MN通过附着过程接入到PMIPv6域内后，向所属的sMAG-MN发送路由请求(RS，Router Solicitation)消息。
步骤602，sMAG-MN向LMN-MN发送代理绑定更新(PBU，Proxy BindingUpdate)消息，代替MN向LMN注册，消息中携带MN标识(MN ID)和sMAG-MN为MN分配的代理广播地址CoA1。sMAG-MN的地址也在该消息中发送给LMA-MN。
步骤603，LMA-MN接受PBU消息，为MN分配家乡网络前缀(HNP1)，建立/更新绑定缓存列表(BCE，Binding Cache Entry)，并向sMAG-MN返回代理绑定确认(PBA，Proxy Binding Ack)消息。
步骤604，LMA-MN缓存MN与sMAG-MN的绑定关系，具体可表现为HNP1与CoA1的映射关系，或者HNP1与sMAG-MN地址的映射关系。
步骤605，sMAG-MN收到PBA消息后，建立MN的HNP-CoA的映射关系，即HNP1-CoA1的映射关系。
步骤606，sMAG-MN向MN返回路由通告(RA，Router Advertisement)消息，MN收到路由器通告消息后，进行地址配置，获得源自家乡网络前缀HNP1的家乡地址HoA1。
步骤607，sMAG-MN收到MN的发送给CN的上行IP数据报文时，在本地检查是否缓存有CN与MAG-CN的映射关系即指向所述CN的节点信息与指向所述MAG-CN的地址信息之间的映射关系，该映射关系可具体表现为HNP3(CN的家乡网络前缀)/HoA3与MAG-CN的地址的映射关系，或者HNP3/HoA3与CN的CoA3之间的映射关系，若没有，则向LMA-MN/LMA--CN查询，获得上述映射关系后，sMAG-MN将查询结果缓存在本地；若有则直接使用本地缓存的映射关系。sMAG-MN使用MAG-CN的地址或CN的CoA3作为终点，建立sMAG-MN到MAG-CN的隧道(如，IP in IP隧道)，同时将上述IP数据报文放在隧道中，直接发送给MAG-CN。反之，当CN发送IP数据报文给MN时，MAG-CN也需要做上述操作，将IP数据报文通过sMAG-MN到MAG-CN的隧道直接发送给sMAG-MN。
步骤608，sMAG-MN收到第一个MN与CN之间的IP数据报文后，需要在本地建立CN的HoA3/HNP3与CN的CoA3或者HoA3/HNP3与MAG-CN的地址的映射关系。
步骤609，MN移动，并更换sMAG-MN。MN通过附着过程接入到PMIPv6域内后，向所属的tMAG-MN发送RS消息。
当sMAG-MN检测到MN切换/移动走后，可选地，sMAG-MNLMA-MN发起去注册(DeRegister)流程。sMAG-MN向LMA-MN发起去注册(DeRegister)流程。若LMA-MN返回PBA消息前收到了sMAG-MN的DeRegister消息，则LMA仍需要保留HoA1/HNP1与CoA1的映射关系，或者HoA1/HNP1与sMAG-MN地址的映射关系。
步骤610，tMAG-MN向LMN-MN发送PBU消息，代替MN向LMN注册，消息中携带MN标识(MN ID)、tMAG-MN为MN新分配的代理广播地址CoA2和MN的家乡网络前缀HNP1。tMAG-MN的地址也在该消息中发送给LMA-MN。
步骤611，LMA-MN接受PBU消息，更新MN的绑定缓存列表BCE，并向tMAG-MN返回PBA消息。在该消息中携带sMAG-MN为MN分配的CoA1，和/或sMAG-MN的地址。
步骤612，tMAG-MN向MN返回RA消息。
步骤613，tMAG-MN收到PBA消息后，建立MN的HNP-CoA的映射关系，即HNP1-CoA2的映射关系。
步骤614，tMAG-MN向sMAG-MN发送切换指示消息，在该消息中携带tMAG-MN为MN分配的CoA2，和/或tMAG-CN的地址。在该消息中还需要携带MN标识或者HNP1，用来识别/区分用户。
其中，切换指示消息的源地址和目的地址可以分别是MN的CoA2和MN的CoA1，也可以分别是tMAG-MN的地址和sMAG-MN的地址，即分别是指向tMAG-MN的地址信息和指向sMAG-MN的地址信息。
切换指示消息的目的就是将tMAG-MN的地址或者CoA2发送给sMAG-MN，以便建立sMAG-MN与tMAG-MN之间的转发隧道。消息的名称可以是其它名称，只要该消息携带了tMAG-MN的地址或CoA2即可。
步骤615，本步骤可选。sMAG-MN发送切换确认消息给tMAG-MN。
执行完步骤614、615后，sMAG-MN与tMAG-MN之间的转发隧道建立完成，后续MN与CN之间的IP数据报文均需要通过该转发隧道发送。
步骤616，当sMAG-MN收到CN发送给MN的下行IP数据报文时，该下行IP数据报文的源地址指向MAG-CN，目的地址指向sMAG-MN，sMAG-MN需要先将MAG-CN加在数据报文头的封装解开，然后在该数据报文头增加一层封装，使用sMAG-MN的地址或MN的CoA1作为源地址，使用tMAG-MN的地址或MN的CoA2作为目的地址，将上述IP数据报文直接发送给tMAG-MN，然后由tMAG-CN删除/剥离该封装，将上述IP数据报文直接发送给MN。或者，sMAG-CN收到数据报文后，直接在MAG-CN的封装外，再加一层封装，使用sMAG-MN的地址或MN的CoA1作为源地址，使用tMAG-MN的地址或MN的CoA2作为目的地址，将上述IP数据报文直接发送给tMAG-MN，此时tMAG-MN收到的数据报文具有两层封装，tMAG-MN需要删除/剥离这两层封装后，将上述IP数据报文直接发送给MN。
步骤617a，tMAG-MN收到MN的发送给CN的上行IP数据报文时，该上行IP数据报文的源地址指向所述MN，目的地址指向所述CN，tMAG-MN在该数据报文头增加一层封装，使用tMAG-MN的地址或MN的CoA2作为源地址，使用sMAG-MN的地址或MN的CoA1作为目的地址，将上述IP数据报文直接发送给sMAG-MN，然后由sMAG-CN删除/剥离该封装，再如步骤607所述将上述IP数据报文直接发送给MAG-CN。或者，
步骤617b，tMAG-MN收到MN的发送给CN的上行IP数据报文时，在该数据报文头增加一层封装，使用tMAG-MN的地址或MN的CoA2作为源地址，使用MAG-CN的地址或CN的CoAs作为目的地址，将上述IP数据报文直接发送给MAG-CN，然后由MAG-CN删除/剥离该封装，将上述IP数据报文直接发送给CN。
在此步骤中，MAG-CN通过数据报文可以学习到tMAG-MN的地址和/或tMAG-MN为MN分配的CoA2，后续CN给MN的IP数据报文就可以如步骤607所描述的直接发给tMAG-MN。当tMAG-MN与MAG-CN之间的隧道建立后，tMAG-MN释放所述tMAG-MN与sMAG-MN之间的转发隧道。
实施例二
图7是本发明报文转发处理方法实施例二。如图7所示，具体包括以下步骤：
步骤701-710，同步骤601-610。
步骤711，LMA-MN接受PBU消息，更新MN的绑定缓存列表BCE，并向tMAG-MN返回PBA消息。
步骤712，713，同步骤612、613。
步骤714，LMA-MN向sMAG-MN发送切换指示消息，在该消息中携带tMAG-MN为MN分配的CoA2，和/或tMAG-CN的地址。在该消息中还需要携带MN标识或者HNP1，用来识别/区分用户。
切换指示消息的目的就是将tMAG-MN的地址或者CoA2发送给sMAG-MN，消息的名称可以是其它名称，只要该消息携带了tMAG-MN的地址或CoA2即可。
该步骤可以与步骤711并行进行，也可以在其后的任意时刻发起。
步骤715，收到切换指示消息后，sMAG-MN向tMAG-MN隧道建立请求消息，在该消息中携带sMAG-MN为MN分配的CoA1，和/或sMAG-CN的地址。在该消息中还需要携带MN标识或者HNP1，用来识别/区分用户。
其中，隧道建立请求消息的源地址和目的地址可以是MN的CoA1和MN的CoA2，也可以是sMAG-MN的地址和tMAG-MN的地址。
隧道建立请求消息的目的就是将sMAG-MN的地址或者CoA1发送给tMAG-MN，以便建立sMAG-MN与tMAG-MN之间的转发隧道。消息的名称可以是其它名称，只要该消息携带了sMAG-MN的地址或CoA1即可。
步骤716，本步骤可选。tMAG-MN发送隧道建立响应消息给sMAG-MN。
步骤717，本步骤可选。sMAG-MN发送切换确认消息给LMA-MN。
步骤718，717a，719b，同步骤616，617a，617b。
实施例三
图8是本发明报文转发处理方法实施例三。如图8所示，具体包括以下步骤：
步骤801-806，同步骤701-706。
步骤807，sMAG-MN在收到PBA消息后设置定时器1，该定时器的目的是为了确定MN何时离开sMAG-MN。
当定时器超1时，且没有MN的上下行数据时，sMAG-MN认为MN已经离开了sMAG-MN。
或者，当定时器1超时，且没有MN的上下行数据时，sMAG-MN设置定时器2，监控在定时器2的时间范围内MN是否有上下行数据，若没有，则认为MN已经离开了sMAG-MN，若有则，MN仍附着在sMAG-MN上，重设定时器1。
当定时器超时，还有MN的上下行数据时，MN仍附着在sMAG-MN上，重设定时器1。
当sMAG-MN检测到MN切换/移动走时，定时器1还未超时，认为MN已经离开了sMAG-MN，此时按照定时器1超时处理，即开始执行步骤816。
步骤808-步骤813，同步骤707-712。
步骤814，在步骤807设置的定时器1超时，如步骤807所述，sMAG-MN判断MN是否离开了sMAG-MN，若离开则执行后续步骤，若没有，则按照步骤807所述重设定时器1。
步骤815，sMAG-MN向LMA-MN发送切换查询请求，消息中携带MN标识或者HoA1。
步骤816，LMA-MN向sMAG-MN返回切换查询响应消息，在该消息中携带tMAG-MN为MN分配的CoA2，和/或tMAG-CN的地址。在该消息中还需要携带MN标识或者还HoA1，用来识别/区分用户。
切换查询请求消息和切换查询响应消息的目的就是从LMA-MN查询tMAG-MN的地址或者CoA2，消息的名称可以是其它名称，只要该消息完成了上述查询功能即可。
步骤817-819，820a，820b，同步骤716-718，719a，719b。
本发明的上述实施例均以PMIP流程为例描述了tMAG-MN与sMAG-MN之间转发隧道的建立，该实施例同样适用与PMIP的快速切换(FPMIP，FastHandovers for Proxy Mobile IPv6)。
实施例四
图9是本发明报文转发处理方法实施例四，该实施例适用于FPMIP。如图9所示，具体包括以下步骤：
步骤901-908，同步骤601-608。
步骤909，当MN准备切换时，sMAG-MN会收到下层链路的指示，指示MN即将切换。该指示的实现在不同的应用场景中可能会有不同的实现，这里不做具体描述。
步骤910，sMAG-MN向tMAG-MN发送切换指示(Handover Indication，HI)消息，消息中携带MN标识。
步骤911，tMAG-MN向LMN-MN发送PBU消息，代替MN向LMN注册，消息中携带MN标识(MN ID)、tMAG-MN为MN新分配的代理广播地址CoA2和MN的家乡网络前缀HNP1。tMAG-MN的地址也在该消息中发送给LMA-MN。
步骤912，LMA-MN接受PBU消息，更新MN的绑定缓存列表BCE，并向tMAG-MN返回PBA消息。在该消息中携带sMAG-MN为MN分配的CoA1，和/或sMAG-MN的地址。
步骤913，tMAG-MN收到PBA消息后，建立MN的HNP-CoA的映射关系，即HNP1-CoA2的映射关系。
步骤914，tMAG-MN向sMAG-MN返回切换证实(HandoverAcknowledge，Hack)消息。在该消息中携带tMAG-MN为MN分配的CoA2，和/或tMAG-CN的地址。在该消息中还需要携带MN标识或者HNP1，用来识别/区分用户。
其中，切换证实消息的源地址和目的地址可以分别是MN的CoA2和MN的CoA1，也可以分别是tMAG-MN的地址和sMAG-MN的地址，即分别是指向tMAG-MN的地址信息和指向sMAG-MN的地址信息。
步骤915，sMAG-MN向下层链路发送切换命令消息，该消息被转发给MN。
步骤916，本步骤可选。sMAG-MN收到Hack消息后发送切换确认消息给tMAG-MN。
步骤917，MN切换到tMAG-MN。MN通过附着过程接入到PMIPv6域内后，向所属的tMAG-MN发送RS消息。
步骤918，tMAG-CN向MN返回RA消息。
步骤919，920a，920b同步骤616，617a，617b。
对应于以上方法，本发明还提供了一种移动接入网关(MAG)，如11至14所示，所述MAG包括：
转发隧道建立单元，移动节点(MN)发生移动接入网关(MAG)切换的场景下，作为所述MN的目标MAG(tMAG-MN)时，用于获取指向所述sMAG-MN的地址信息，建立转发隧道；作为所述MN的源MAG(sMAG-MN)时，用于获取指向所述tMAG-MN的地址信息，建立转发隧道；
报文转发单元，用于通过所述转发隧道转发所述MN和对端节点(CN)之间的报文。
进一步地，如图11所示，所述转发隧道建立单元包括：
消息接收模块，作为所述tMAG-MN时，用于接收所述MN的本地移动性锚点(LMA-MN)发送的第一消息，其中携带指向所述sMAG-MN的地址信息；以及，作为所述sMAG-MN时，接收所述tMAG-MN发送的第二消息；
消息发送模块，作为所述tMAG-MN时，用于根据所述第一消息中指向所述sMAG-MN的地址信息向所述sMAG-MN发送第二消息，其中携带指向所述MN的节点信息以及指向所述tMAG-MN的地址信息。
进一步地，如图11所示，所述转发隧道建立单元包括：
消息接收模块，作为所述sMAG-MN时，用于接收所述MN的本地移动性锚点(LMA-MN)发送的第一消息，其中携带指向所述MN的节点信息以及指向所述tMAG-MN的地址信息；以及，作为所述tMAG-MN时，接收所述sMAG-MN发送的第二消息；
消息发送模块，作为所述sMAG-MN时，用于根据所述第一消息中指向所述tMAG-MN的地址信息向所述tMAG-MN发送第二消息，其中携带指向所述MN的节点信息以及指向所述sMAG-MN的地址信息。
进一步地，如图12所示，所述转发隧道建立单元包括：
查询模块，作为sMAG-MN且判断所述MN离开时，用于向所述LMA-MN发送第一消息，用于查询指向所述tMAG-MN的地址信息，所述第一消息中携带指向所述MN的节点信息；
消息接收模块，作为sMAG-MN时，用于接收所述LMA-MN发送的第二消息，其中携带指向所述MN的节点信息以及指向所述tMAG-MN的地址信息；作为tMAG-MN时，用于接收所述sMAG-MN发送的第三消息；
消息发送模块，作为sMAG-MN时，用于向所述tMAG-MN发送第三消息，其中携带指向所述MN的节点信息以及指向所述sMAG-MN的地址信息。
进一步地，判断所述MN离开的情形包括预设定时器时间内未收到所述MN的上下行数据，或检测到所述MN切换或移动走。
进一步地，如图13所示，所述报文转发单元包括：
封装模块，用于封装第一报文生成第二报文，作为所述tMAG-MN时，所述第一报文的源地址指向所述MN，目的地址指向所述CN；所述第二报文的外层源地址为指向所述tMAG-MN的地址信息，外层目的地址为指向所述sMAG-MN的地址信息；作为sMAG-MN时，所述第一报文的源地址指向所述CN的MAG(MAG-CN)，目的地址指向所述sMAG-MN；所述第二报文的外层源地址为指向所述sMAG-MN的地址信息，外层目的地址为指向所述tMAG-MN的地址信息；
发送模块，用于通过所述转发隧道发送所述第二报文，作为所述tMAG-MN时，向所述sMAG-MN发送所述第二报文，作为sMAG-MN时，向所述tMAG-MN发送所述第二报文。
进一步地，如图14所示，所述MAG还包括转发隧道释放单元，作为所述tMAG-MN时，用于在所述tMAG-MN与MAG-CN之间的隧道建立后，释放所述tMAG-MN与sMAG-MN之间的转发隧道。
如前所述，指向所述MN的节点信息包括所述MN的标识(ID)、家乡地址或家乡网络前缀，所述指向sMAG-MN或tMAG-MN的地址信息包括所述sMAG-MN或tMAG-MN的地址、或sMAG-MN或tMAG-MN为所述MN分配的代理转交地址(CoA)。
另外，本发明还提供了一种本地移动性锚点(LMA)，如图15所示，所述LMA包括：
注册模块，用于接收代理绑定更新(PBU)消息，包括移动节点(MN)发生移动接入网关(MAG)切换的场景下，所述MN的目标MAG(tMAG-MN)发送的代理绑定更新(PBU)消息，其中携带指向所述MN的节点信息和指向所述tMAG-MN的地址信息；
绑定关系维护模块，用于根据接收的PBU消息保存绑定关系，包括所述MN和sMAG-MN的绑定关系；
地址信息管理模块，用于在接收到所述tMAG-MN发送的PBU消息后，向所述sMAG-MN或tMAG-MN发送第一消息，其中发送给所述sMAG-MN的第一消息中携带指向所述MN的节点信息以及指向所述tMAG-MN的地址信息；发送给所述tMAG-MN的第一消息中携带指向所述MN的节点信息以及指向所述sMAG-MN的地址信息。
进一步地，所述注册模块，还用于接收去注册(DeRegister)消息，包括所述sMAG-MN发送的DeRegister消息；所述绑定关系维护模块，还用于根据接收的DeRegister消息删除对应的绑定关系，若发送所述第一消息前，接收到所述sMAG-MN发送的DeRegister消息，则发送所述第一消息后删除所述MN与sMAG-MN之间的绑定关系。
另外，本发明还提供了一种报文转发处理系统，所述系统包括如上所述的移动接入网关(MAG)和如上所述的本地移动性锚点。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (22)
1.一种报文转发处理方法，其特征在于，该方法包括：
移动节点(MN)发生移动接入网关(MAG)切换的场景下，所述MN的目标MAG(tMAG-MN)和所述MN的源MAG(sMAG-MN)获取指向对方的地址信息，建立转发隧道；
切换完成前，所述tMAG-MN或sMAG-MN通过所述转发隧道转发所述MN和对端节点(CN)之间的报文。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述tMAG-MN和sMAG-MN的获取指向对方的地址信息的步骤包括：
所述MN的本地移动性锚点(LMA-MN)向所述tMAG-MN发送第一消息，其中携带指向所述sMAG-MN的地址信息；
所述tMAG-MN接收所述第一消息，根据指向所述sMAG-MN的地址信息向所述sMAG-MN发送第二消息，其中携带指向所述MN的节点信息以及指向所述tMAG-MN的地址信息；
所述sMAG-MN接收所述第二消息。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述tMAG-MN和sMAG-MN的获取对方的地址信息的步骤包括：
所述MN的本地移动性锚点(LMA-MN)向所述sMAG-MN发送第一消息，其中携带指向所述MN的节点信息以及指向所述tMAG-MN的地址信息；
所述sMAG-MN接收所述第一消息，根据所述tMAG-MN的地址信息向所述tMAG-MN发送第二消息，其中携带指向所述MN的节点信息以及指向所述sMAG-MN的地址信息；
所述tMAG-MN接收所述第二消息。
4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于：所述LMA-MN发送第一消息前，该方法还包括：所述tMAG-MN向所述LMA-MN发送代理绑定更新(PBU)消息，该消息中携带指向所述MN的节点信息和指向所述tMAG-MN的地址信息，所述LMA-MN根据所述PUB消息以及保存的所述MN与sMAG-MN的绑定关系发送所述第一消息。
5.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于：所述LMA-MN发送所述第一消息前，若接收到所述sMAG-MN发送的去注册(DeRegister)消息，仍保留所述MN与sMAG-MN之间的绑定关系直到发送所述第一消息后删除。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述tMAG-MN和sMAG-MN的获取对方的地址信息的步骤包括：
所述sMAG-MN判断所述MN离开时，向所述LMA-MN发送第一消息，用于查询指向所述tMAG-MN的地址信息，所述第一消息中携带指向所述MN的节点信息；
所述LMA-MN向所述sMAG-MN发送第二消息，其中携带指向所述MN的节点信息以及指向所述tMAG-MN的地址信息；
所述sMAG-MN向所述tMAG-MN发送第三消息，其中携带指向所述MN的节点信息以及指向所述sMAG-MN的地址信息；
所述tMAG-MN接收所述第三消息。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：所述sMAG-MN判断所述MN离开的情形包括预设定时器时间内未收到所述MN的上下行数据，或检测到所述MN切换或移动走。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述tMAG-MN通过所述转发隧道转发所述MN和对端节点(CN)之间的报文的步骤包括：
所述tMAG-MN封装第一报文生成第二报文，所述第一报文的源地址指向所述MN，目的地址指向所述CN；所述第二报文的外层源地址为指向所述tMAG-MN的地址信息，外层目的地址为指向所述sMAG-MN的地址信息；
所述tMAG-MN通过所述转发隧道向所述sMAG-MN发送所述第二报文。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述sMAG-MN通过所述转发隧道转发所述MN和对端节点(CN)之间的报文的步骤包括：
所述sMAG-MN解封装第一报文后封装或直接封装生成第二报文，所述第一报文的源地址指向所述CN的MAG(MAG-CN)，目的地址指向所述sMAG-MN；所述第二报文的外层源地址为指向所述sMAG-MN的地址信息，外层目的地址为指向所述tMAG-MN的地址信息；
所述sMAG-MN通过所述转发隧道向所述tMAG-MN发送所述第二报文。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述转发隧道建立后，该方法还包括：所述tMAG-MN释放所述转发隧道，释放所述转发隧道的触发条件是所述tMAG-MN与MAG-CN之间的隧道建立。
11.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于：指向所述MN的节点信息包括所述MN的标识(ID)、家乡地址或家乡网络前缀，所述指向sMAG-MN或tMAG-MN的地址信息包括所述sMAG-MN或tMAG-MN的地址、或sMAG-MN或tMAG-MN为所述MN分配的代理转交地址(CoA)。
12.一种移动接入网关(MAG)，其特征在于，所述MAG包括：
转发隧道建立单元，移动节点(MN)发生移动接入网关(MAG)切换的场景下，作为所述MN的目标MAG(tMAG-MN)时，用于获取指向所述sMAG-MN的地址信息，建立转发隧道；作为所述MN的源MAG(sMAG-MN)时，用于获取指向所述tMAG-MN的地址信息，建立转发隧道；
报文转发单元，用于通过所述转发隧道转发所述MN和对端节点(CN)之间的报文。
13.如权利要求12所述的MAG，其特征在于，所述转发隧道建立单元包括：
消息接收模块，作为所述tMAG-MN时，用于接收所述MN的本地移动性锚点(LMA-MN)发送的第一消息，其中携带指向所述sMAG-MN的地址信息；以及，作为所述sMAG-MN时，接收所述tMAG-MN发送的第二消息；
消息发送模块，作为所述tMAG-MN时，用于根据所述第一消息中指向所述sMAG-MN的地址信息向所述sMAG-MN发送第二消息，其中携带指向所述MN的节点信息以及指向所述tMAG-MN的地址信息。
14.如权利要求12所述的MAG，其特征在于，所述转发隧道建立单元包括：
消息接收模块，作为所述sMAG-MN时，用于接收所述MN的本地移动性锚点(LMA-MN)发送的第一消息，其中携带指向所述MN的节点信息以及指向所述tMAG-MN的地址信息；以及，作为所述tMAG-MN时，接收所述sMAG-MN发送的第二消息；
消息发送模块，作为所述sMAG-MN时，用于根据所述第一消息中指向所述tMAG-MN的地址信息向所述tMAG-MN发送第二消息，其中携带指向所述MN的节点信息以及指向所述sMAG-MN的地址信息。
15.如权利要求12所述的MAG，其特征在于：所述转发隧道建立单元包括：
查询模块，作为sMAG-MN且判断所述MN离开时，用于向所述LMA-MN发送第一消息，用于查询指向所述tMAG-MN的地址信息，所述第一消息中携带指向所述MN的节点信息；
消息接收模块，作为sMAG-MN时，用于接收所述LMA-MN发送的第二消息，其中携带指向所述MN的节点信息以及指向所述tMAG-MN的地址信息；作为tMAG-MN时，用于接收所述sMAG-MN发送的第三消息；
消息发送模块，作为sMAG-MN时，用于向所述tMAG-MN发送第三消息，其中携带指向所述MN的节点信息以及指向所述sMAG-MN的地址信息。
16.如权利要求15所述的MAG，其特征在于：判断所述MN离开的情形包括预设定时器时间内未收到所述MN的上下行数据，或检测到所述MN切换或移动走。
17.如权利要求12所述的MAG，其特征在于，所述报文转发单元包括：
封装模块，用于封装第一报文生成第二报文，作为所述tMAG-MN时，所述第一报文的源地址指向所述MN，目的地址指向所述CN；所述第二报文的外层源地址为指向所述tMAG-MN的地址信息，外层目的地址为指向所述sMAG-MN的地址信息；作为sMAG-MN时，所述第一报文的源地址指向所述CN的MAG(MAG-CN)，目的地址指向所述sMAG-MN；所述第二报文的外层源地址为指向所述sMAG-MN的地址信息，外层目的地址为指向所述tMAG-MN的地址信息；
发送模块，用于通过所述转发隧道发送所述第二报文，作为所述tMAG-MN时，向所述sMAG-MN发送所述第二报文，作为sMAG-MN时，向所述tMAG-MN发送所述第二报文。
18.如权利要求12所述的MAG，其特征在于：所述MAG还包括转发隧道释放单元，作为所述tMAG-MN时，用于在所述tMAG-MN与MAG-CN之间的隧道建立后，释放所述tMAG-MN与sMAG-MN之间的转发隧道。
19.如权利要求12所述的MAG，其特征在于：所述指向sMAG-MN或tMAG-MN的地址信息包括所述sMAG-MN或tMAG-MN的地址、或sMAG-MN或tMAG-MN为所述MN分配的代理转交地址(CoA)。
20.一种本地移动性锚点(LMA)，其特征在于，所述LMA包括：
注册模块，用于接收代理绑定更新(PBU)消息，包括移动节点(MN)发生移动接入网关(MAG)切换的场景下，所述MN的目标MAG(tMAG-MN)发送的代理绑定更新(PBU)消息，其中携带指向所述MN的节点信息和指向所述tMAG-MN的地址信息；
绑定关系维护模块，用于根据接收的PBU消息保存绑定关系，包括所述MN和sMAG-MN的绑定关系；
地址信息管理模块，用于在接收到所述tMAG-MN发送的PBU消息后，向所述sMAG-MN或tMAG-MN发送第一消息，其中发送给所述sMAG-MN的第一消息中携带指向所述MN的节点信息以及指向所述tMAG-MN的地址信息；发送给所述tMAG-MN的第一消息中携带指向所述MN的节点信息以及指向所述sMAG-MN的地址信息。
21.如权利要求20所述的LMA，其特征在于：
所述注册模块，还用于接收去注册(DeRegister)消息，包括所述sMAG-MN发送的DeRegister消息；所述绑定关系维护模块，还用于根据接收的DeRegister消息删除对应的绑定关系，若发送所述第一消息前，接收到所述sMAG-MN发送的DeRegister消息，则发送所述第一消息后删除所述MN与sMAG-MN之间的绑定关系。
22.一种报文转发处理系统，其特征在于：所述系统包括如权利要求12至19中任一项所述的移动接入网关(MAG)和权利要求20或21向所述的本地移动性锚点。
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