CN109089293B - 一种未来移动网络的路由通信实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种未来移动网络的路由通信实现方法，所述网络包括路由器和移动节点，路由器分为骨干路由器和接入路由器；骨干路由器配置两个以上的有线接口，每个有线接口与一个路由器相连；一个接入路由器配置一个无线接口和两个以上的有线接口，无线接口与移动节点链接，有线接口与路由器相连；一个移动节点配置一个无线接口，与接入路由器的无线接口链接。移动节点通过本发明所提供的实现方法能够快速获取服务数据，缩短了获取服务数据的延迟和代价，提高了服务质量，本发明可应用于交通监测，农业监测等领域，具有广泛的应用前景。

Description

一种未来移动网络的路由通信实现方法

技术领域

本发明涉及一种实现方法，尤其涉及的是一种未来移动网络的路由通信实现方法。

背景技术

网络已经成为人类生活中不可缺少的一部分，它提供多种数据服务，因此降低数据通信延迟尤为重要。近年来，很多研究工作致力于网络的数据通信工作，以便使人们能够快速获取网络服务。随着网络技术的发展，网络的数据通信技术会进一步提高服务质量。

目前，网络的数据通信延迟和代价都比较大，降低了网络服务性能。因此，如何降低网络的数据通信的延迟和代价成为近年来研究的热点问题。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供了一种未来移动网络的路由通信实现方法。

技术方案：本发明公开了一种未来移动网络的路由通信实现方法，所述网络包括路由器和移动节点，路由器分为骨干路由器和接入路由器；

骨干路由器配置两个以上的有线接口，每个有线接口与一个路由器相连；一个接入路由器配置一个无线接口和两个以上的有线接口，无线接口与移动节点链接，有线接口与路由器相连；一个移动节点配置一个无线接口，与接入路由器的无线接口链接；

每个接口由接口ID标识，该接口ID即为该接口的媒体访问控制地址，即MAC地址，如果一个接口的接口ID为x，则该接口记为接口x；

接入路由器的每个接口预先设置一个网络前缀，例如3fee:1:1:1::，接入路由器为每个接口构建一个IP地址，该IP地址的网络前缀为该接口的网络前缀，接口ID为该接口的MAC地址；

IP消息的消息名称由消息类型的值定义，如下表所示：

一个IP地址由网络前缀和接口ID构成；接入路由器从无线接口定期广播路由器发布消息，该路由器发布消息的源地址为该无线接口的IP地址，目的地址为广播地址，即每个比特位均为1的IP地址，负载为消息类型的值6；

移动节点启动后与一个接入路由器链接，在接收到该接入路由器广播的路由器发布消息后，为自己配置一个IP地址，该IP地址的网络前缀等于该路由器发布消息的源地址的网络前缀，接口ID等于该移动节点的无线接口的MAC地址，该地址称为该移动节点的家乡地址；

移动节点配置家乡地址后，如果检测到接收到的路由器发布消息的源地址的网络前缀与自己家乡地址的网络前缀不同，则为自己配置一个IP地址，该IP地址的网络前缀等于该路由器发布消息的源地址的网络前缀，接口ID等于该移动节点的无线接口的MAC地址，该地址称为该移动节点的转交地址；

路由器维护一个以上的绑定表，一个绑定表项由家乡地址、转交地址和生命周期构成；在一个绑定表中，所有绑定表项的家乡地址的网络前缀都相同，该绑定表的表名设置为该网络前缀；一个路由器维护一个转发表，一个转发表项包含接口ID，网络前缀和生命周期域；

路由器R1维护一个绑定表，该绑定表的表名为网络前缀NP1，路由器R1定期执行下述操作维护转发表：

步骤101：开始；

步骤102：路由器R1从每个有线接口发送一个发布消息，该发布消息的源地址和目的地址均为0，负载为网络前缀NP1和消息类型的值1；

步骤103：路由器从有线接口x1接收到该发布消息后，查看转发表，如果存在一个转发表项，该转发表项的网络前缀等于该发布消息负载中的网络前缀，接口ID等于x1，且生命周期与最大生命周期M1之间的差值的绝对值小于阈值T1，则执行步骤108，否则执行步骤104；

步骤104：从有线接口x1接收到该发布消息的路由器查看转发表，如果存在一个转发表项，该转发表项的网络前缀等于该发布消息负载中的网络前缀且接口ID等于x1，则执行步骤105，否则执行步骤106；

步骤105：从有线接口x1接收到该发布消息的路由器选择一个转发表项，该转发表项的网络前缀等于该发布消息负载中的网络前缀且接口ID等于x1，将该转发表项的生命周期设置为最大值，执行步骤107；

步骤106：从有线接口x1接收到该发布消息的路由器创建一个转发表项，该转发表项的网络前缀等于该发布消息负载中的网络前缀，接口ID等于x1，生命周期设置为最大值；

步骤107：从有线接口x1接收到该发布消息的路由器从除了接口x1以外的每个有线接口转发该发布消息，执行步骤103；

步骤108：结束。

路由器通过上述过程建立了转发表从而建立了到达自己的路由路径；转发表通过接口ID来实现建立路由路径，从而实现了路由聚合，减少了路由表项，提高了路由效率；此外转发表保存了到达目的路由器的两个以上的路由路径，从而增强了路由的健壮性和稳定性；上述过程通过生命周期来确保每个转发表的实时性和有效性，从而确保了到达目的路由器的路由路径的有效性和正确性。

本发明所述方法中，在移动节点MN1的家乡地址为HA1，家乡地址HA1的网络前缀为NP1，接入路由器AR2的无线接口的IP地址为HAR2，HAR2的网络前缀不等于网络前缀NP1的条件下，移动节点MN1检测到自己接收到接入路由器AR2广播的路由器发布消息，则为自己配置一个转交地址CA1并执行下述绑定操作：

步骤201：开始；

步骤202：移动节点MN1发送一个绑定消息，该绑定消息的源地址为HA1，目的地址为接入路由器AR2的无线接口的IP地址，即接入路由器AR2广播的路由器发布消息的源地址，负载为消息类型的值2以及转交地址CA1；

步骤203：接入路由器AR2接收到绑定消息后，将该绑定消息的目的地址设置为0，选择一个转发表项，该转发表项的网络前缀等于该绑定消息的源地址的网络前缀，从该转发表项的接口ID所标识的接口转发该绑定消息；

步骤204：路由器接收到该绑定消息后，如果该路由器维护一个绑定表，该绑定表的表名等于该绑定消息的源地址的网络前缀，则执行步骤206，否则执行步骤205；

步骤205：接收到绑定消息的路由器选择一个转发表项，该转发表项的网络前缀等于该绑定消息的源地址的网络前缀，从该转发表项的接口ID所标识的接口转发该绑定消息，执行步骤204；

步骤206：接收到绑定消息的路由器选择一个绑定表，该绑定表的表名等于该绑定消息的源地址的网络前缀；该路由器判断在该绑定表中是否存在一个绑定表项，该绑定表项的家乡地址等于该绑定消息的源地址，如果存在，则将该绑定表项的转交地址设置为该绑定消息负载中的地址，将生命周期设置为最大值；否则该路由器创建一个绑定表项，该绑定表项的家乡地址等于该绑定消息的源地址，转交地址设置为该绑定消息负载中的地址，将生命周期设置为最大值；

步骤207：结束。

移动节点通过上述过程实现地址绑定操作，上述过程通过转发表来查询距离最近的路由器实现绑定操作从而快速绑定移动节点的家乡地址和转交地址，确保通信的高效性和正确性；同时，绑定表通过生命周期来确保家乡地址和转交地址绑定关系的实时性和正确性，从而进一步提高了通信的正确性和成功率。

本发明所述方法中，路由器R1维护一个绑定表BT1，绑定表BT1的表名为网络前缀NP1，如果绑定表BT1中增加了绑定表项或者删除了绑定表项，路由器R1则执行下述操作进行绑定表共享操作：

步骤301：开始；

步骤302：路由器R1选择所有网络前缀域值等于网络前缀NP1的转发表项，针对每个选中的转发表项，路由器R2从该转发表项的接口ID所标识的接口发送一个共享消息，共享消息的源地址和目的地址均为0，负载中包含网络前缀NP1，消息类型的值3以及绑定表BT1；

步骤303：路由器接收到该共享消息后，如果该路由器维护了一个绑定表，该绑定表的表名为等于该共享消息负载中的网络前缀，则执行步骤305，否则执行步骤304；

步骤304：接收到共享消息的路由器选择所有网络前缀域值等于该共享消息负载中的网络前缀的转发表项，针对每个选中的转发表项，该路由器从该转发表项的接口ID所标识的接口转发该共享消息，执行步骤303；

步骤305：接收到共享消息的路由器选择一个绑定表BT2，该绑定表BT2的表名为等于该共享消息负载中的网络前缀；如果绑定表BT2等于共享消息负载中的绑定表BT1，即两个绑定表的绑定表项数量相同，且绑定表BT1中的每个绑定表项都能在绑定表BT2中找到相同的绑定表项，则执行步骤307，否则执行步骤306；

步骤306：接收到共享消息的路由器选择一个绑定表BT2，该绑定表BT2的表名为等于该共享消息负载中的网络前缀，针对共享消息负载中的绑定表BT1中的每个绑定表项E1，该路由器执行下述操作：该路由器判断绑定表BT2中是否存在一个绑定表项，该绑定表项的家乡地址等于绑定表项E1的家乡地址，如果存在，该路由器不做任何操作，否则将绑定表项E1加入到绑定表BT2中；针对绑定表BT2中的每个绑定表项E2，该路由器执行下述操作：该路由器判断绑定表BT1中是否存在一个绑定表项，该绑定表项的家乡地址等于绑定表项E2的家乡地址，如果存在，该路由器不做任何操作，否则从绑定表BT2中删除绑定表项E2；执行步骤304；

步骤307：结束。

路由器通过上述过程实现绑定表的一致性，上述过程通过转发表将更新的绑定表发布到其他路由器，从而实现绑定表的一致性，以确保通信的正确性和连续性，进一步提高了通信的正确性和成功率。由于两个以上的路由器保存绑定表，即使一个路由器失效，仍然可以通过其他路由器获取绑定表，从而也增强了绑定表的健壮性。

本发明所述方法中，在移动节点MN1的家乡地址为HA1，家乡地址HA1的网络前缀为NP1，移动节点MN2的家乡地址为HA2，家乡地址HA2的网络前缀为NP2的条件下，移动节点MN1通过下述过程实现与移动节点MN2的通信：

步骤401：开始；

步骤402：移动节点MN1发送请求消息，该请求消息的源地址为地址HA1，目的地址为移动节点MN1当前链接的接入路由器的无线接口的IP地址，负载为网络前缀NP2，消息类型的值4以及地址HA2；

步骤403：与移动节点MN1链接的接入路由器接收到请求消息后，将该请求消息的目的地址设置为0，选择一个转发表项，该转发表项的网络前缀等于该请求消息负载中的网络前缀，从该转发表项的接口ID所标识的接口转发该请求消息；

步骤404：路由器接收到该请求消息后，如果该路由器维护一个绑定表，该绑定表的表名等于该请求消息负载中的网络前缀，则执行步骤406，否则执行步骤405；

步骤405：接收到请求消息的路由器选择一个转发表项，该转发表项的网络前缀等于该请求消息负载中的网络前缀，从该转发表项的接口ID所标识的接口转发该请求消息，执行步骤404；

步骤406：接收到请求消息的路由器选择一个绑定表，该绑定表的表名等于该请求消息负载中的网络前缀；该路由器查看在该绑定表中是否存在一个绑定表项，该绑定表项的家乡地址等于该请求消息负载中的地址，如果存在，该路由器则将该请求消息的目的地址设置为该绑定表项的转交地址域值，否则该路由器将该请求消息的目的地址设置为该请求消息负载中的地址；

步骤407：接收到请求消息的路由器发送该请求消息，该请求消息可以采用传统的IP路由方式即为当前互联网所使用的IP路由方式到达目的IP地址所标识的移动节点MN2；移动节点MN2接收到请求消息后，发送响应消息，该响应消息的源地址为自己的家乡地址HA2，目的地址为移动节点MN2当前链接的接入路由器的无线接口的IP地址，负载为该请求消息源地址的网络前缀，消息类型的值5，该请求消息的源地址以及响应数据；

步骤408：与移动节点MN2链接的接入路由器接收到响应消息后，将该响应消息的目的地址设置为0，选择一个转发表项，该转发表项的网络前缀等于该响应消息负载中的网络前缀，从该转发表项的接口ID所标识的接口转发该响应消息；

步骤409：路由器接收到该响应消息后，如果该路由器维护一个绑定表，该绑定表的表名等于该响应消息负载中的网络前缀，则执行步骤411，否则执行步骤410；

步骤410：接收到响应消息的路由器选择一个转发表项，该转发表项的网络前缀等于该响应消息负载中的网络前缀，从该转发表项的接口ID所标识的接口转发该响应消息，执行步骤409；

步骤411：接收到响应消息的路由器选择一个绑定表，该绑定表的表名等于该响应消息负载中的网络前缀；该路由器判断在该绑定表中是否存在一个绑定表项，该绑定表项的家乡地址等于该响应消息负载中的地址，如果存在，该路由器则将该响应消息的目的地址设置为该绑定表项的转交地址域值，否则该路由器将该响应消息的目的地址设置为该响应消息负载中的地址；

步骤412：接收到响应消息的路由器发送该响应消息，该响应消息通过传统的IP路由方式到达目的IP地址所标识移动节点MN1；移动节点MN1接收到响应消息后，保存响应消息中的响应数据；

步骤413：结束。

移动节点MN1通过上述过程实现与移动节点MN2的通信，由于两个以上的路由器保存移动节点的家乡地址和转交地址的绑定关系，上述过程通过转发表从距离最近的路由器获取移动节点的家乡地址和转交地址的绑定关系，从而获取移动节点MN2当前的转交地址，然后通过传统的互联网路由方式实现通信，从而提高了通信效率和通信成功率。

有益效果：本发明提供了一种未来移动网络的路由通信实现方法，移动节点通过本发明所提供的实现方法能够快速获取服务数据，缩短了获取服务数据的延迟和代价，提高了服务质量，本发明可应用于交通监测，农业监测等领域，具有广泛的应用前景。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1为本发明所述的维护转发表流程示意图。

图2为本发明所述的绑定流程示意图。

图3为本发明所述的共享流程示意图。

图4为本发明所述的通信流程示意图。

具体实施方式：

本发明提供了一种未来移动网络的路由通信实现方法，移动节点通过本发明所提供的实现方法能够快速获取服务数据，缩短了获取服务数据的延迟和代价，提高了服务质量，本发明可应用于交通监测，农业监测等领域，具有广泛的应用前景。

图1为本发明所述的维护转发表流程示意图。所述网络包括路由器和移动节点，路由器分为骨干路由器和接入路由器；

骨干路由器配置两个以上的有线接口，每个有线接口与一个路由器相连；一个接入路由器配置一个无线接口和两个以上的有线接口，无线接口与移动节点链接，有线接口与路由器相连；一个移动节点配置一个无线接口，与接入路由器的无线接口链接；

每个接口由接口ID标识，该接口ID即为该接口的媒体访问控制地址，即MAC地址，如果一个接口的接口ID为x，则该接口记为接口x；

接入路由器的每个接口预先设置一个网络前缀，例如3fee:1:1:1::，接入路由器为每个接口构建一个IP地址，该IP地址的网络前缀为该接口的网络前缀，接口ID为该接口的MAC地址；

IP消息的消息名称由消息类型的值定义，如下表所示：

IP消息名称	消息类型值
		发布消息	1
绑定消息	2
		共享消息	3
请求消息	4
		响应消息	5
路由器发布消息	6

一个IP地址由网络前缀和接口ID构成；接入路由器从无线接口定期广播路由器发布消息，该路由器发布消息的源地址为该无线接口的IP地址，目的地址为广播地址，即每个比特位均为1的IP地址，负载为消息类型的值6；

移动节点启动后与一个接入路由器链接，在接收到该接入路由器广播的路由器发布消息后，为自己配置一个IP地址，该IP地址的网络前缀等于该路由器发布消息的源地址的网络前缀，接口ID等于该移动节点的无线接口的MAC地址，该地址称为该移动节点的家乡地址；

移动节点配置家乡地址后，如果检测到接收到的路由器发布消息的源地址的网络前缀与自己家乡地址的网络前缀不同，则为自己配置一个IP地址，该IP地址的网络前缀等于该路由器发布消息的源地址的网络前缀，接口ID等于该移动节点的无线接口的MAC地址，该地址称为该移动节点的转交地址；

路由器维护一个以上的绑定表，一个绑定表项由家乡地址、转交地址和生命周期构成；在一个绑定表中，所有绑定表项的家乡地址的网络前缀都相同，该绑定表的表名设置为该网络前缀；一个路由器维护一个转发表，一个转发表项包含接口ID，网络前缀和生命周期域；

路由器R1维护一个绑定表，该绑定表的表名为网络前缀NP1，路由器R1定期执行下述操作维护转发表：

步骤101：开始；

步骤102：路由器R1从每个有线接口发送一个发布消息，该发布消息的源地址和目的地址均为0，负载为网络前缀NP1和消息类型的值1；

步骤103：路由器从有线接口x1接收到该发布消息后，查看转发表，如果存在一个转发表项，该转发表项的网络前缀等于该发布消息负载中的网络前缀，接口ID等于x1，且生命周期与最大生命周期M1之间的差值的绝对值小于阈值T1，则执行步骤108，否则执行步骤104；

步骤104：从有线接口x1接收到该发布消息的路由器查看转发表，如果存在一个转发表项，该转发表项的网络前缀等于该发布消息负载中的网络前缀且接口ID等于x1，则执行步骤105，否则执行步骤106；

步骤105：从有线接口x1接收到该发布消息的路由器选择一个转发表项，该转发表项的网络前缀等于该发布消息负载中的网络前缀且接口ID等于x1，将该转发表项的生命周期设置为最大值，执行步骤107；

步骤106：从有线接口x1接收到该发布消息的路由器创建一个转发表项，该转发表项的网络前缀等于该发布消息负载中的网络前缀，接口ID等于x1，生命周期设置为最大值；

步骤107：从有线接口x1接收到该发布消息的路由器从除了接口x1以外的每个有线接口转发该发布消息，执行步骤103；

步骤108：结束。

路由器通过上述过程建立了转发表从而建立了到达自己的路由路径；转发表通过接口ID来实现建立路由路径，从而实现了路由聚合，减少了路由表项，提高了路由效率；此外转发表保存了到达目的路由器的两个以上的路由路径，从而增强了路由的健壮性和稳定性；上述过程通过生命周期来确保每个转发表的实时性和有效性，从而确保了到达目的路由器的路由路径的有效性和正确性。

图2为本发明所述的绑定流程示意图。在移动节点MN1的家乡地址为HA1，家乡地址HA1的网络前缀为NP1，接入路由器AR2的无线接口的IP地址为HAR2，HAR2的网络前缀不等于网络前缀NP1的条件下，移动节点MN1检测到自己接收到接入路由器AR2广播的路由器发布消息，则为自己配置一个转交地址CA1并执行下述绑定操作：

步骤201：开始；

步骤202：移动节点MN1发送一个绑定消息，该绑定消息的源地址为HA1，目的地址为接入路由器AR2的无线接口的IP地址，即接入路由器AR2广播的路由器发布消息的源地址，负载为消息类型的值2以及转交地址CA1；

步骤203：接入路由器AR2接收到绑定消息后，将该绑定消息的目的地址设置为0，选择一个转发表项，该转发表项的网络前缀等于该绑定消息的源地址的网络前缀，从该转发表项的接口ID所标识的接口转发该绑定消息；

步骤204：路由器接收到该绑定消息后，如果该路由器维护一个绑定表，该绑定表的表名等于该绑定消息的源地址的网络前缀，则执行步骤206，否则执行步骤205；

步骤205：接收到绑定消息的路由器选择一个转发表项，该转发表项的网络前缀等于该绑定消息的源地址的网络前缀，从该转发表项的接口ID所标识的接口转发该绑定消息，执行步骤204；

步骤206：接收到绑定消息的路由器选择一个绑定表，该绑定表的表名等于该绑定消息的源地址的网络前缀；该路由器判断在该绑定表中是否存在一个绑定表项，该绑定表项的家乡地址等于该绑定消息的源地址，如果存在，则将该绑定表项的转交地址设置为该绑定消息负载中的地址，将生命周期设置为最大值；否则该路由器创建一个绑定表项，该绑定表项的家乡地址等于该绑定消息的源地址，转交地址设置为该绑定消息负载中的地址，将生命周期设置为最大值；

步骤207：结束。

移动节点通过上述过程实现地址绑定操作，上述过程通过转发表来查询距离最近的路由器实现绑定操作从而快速绑定移动节点的家乡地址和转交地址，确保通信的高效性和正确性；同时，绑定表通过生命周期来确保家乡地址和转交地址绑定关系的实时性和正确性，从而进一步提高了通信的正确性和成功率。

图3为本发明所述的共享流程示意图。路由器R1维护一个绑定表BT1，绑定表BT1的表名为网络前缀NP1，如果绑定表BT1中增加了绑定表项或者删除了绑定表项，路由器R1则执行下述操作进行绑定表共享操作：

步骤301：开始；

步骤302：路由器R1选择所有网络前缀域值等于网络前缀NP1的转发表项，针对每个选中的转发表项，路由器R2从该转发表项的接口ID所标识的接口发送一个共享消息，共享消息的源地址和目的地址均为0，负载中包含网络前缀NP1，消息类型的值3以及绑定表BT1；

步骤303：路由器接收到该共享消息后，如果该路由器维护了一个绑定表，该绑定表的表名为等于该共享消息负载中的网络前缀，则执行步骤305，否则执行步骤304；

步骤304：接收到共享消息的路由器选择所有网络前缀域值等于该共享消息负载中的网络前缀的转发表项，针对每个选中的转发表项，该路由器从该转发表项的接口ID所标识的接口转发该共享消息，执行步骤303；

步骤305：接收到共享消息的路由器选择一个绑定表BT2，该绑定表BT2的表名为等于该共享消息负载中的网络前缀；如果绑定表BT2等于共享消息负载中的绑定表BT1，即两个绑定表的绑定表项数量相同，且绑定表BT1中的每个绑定表项都能在绑定表BT2中找到相同的绑定表项，则执行步骤307，否则执行步骤306；

步骤306：接收到共享消息的路由器选择一个绑定表BT2，该绑定表BT2的表名为等于该共享消息负载中的网络前缀，针对共享消息负载中的绑定表BT1中的每个绑定表项E1，该路由器执行下述操作：该路由器判断绑定表BT2中是否存在一个绑定表项，该绑定表项的家乡地址等于绑定表项E1的家乡地址，如果存在，该路由器不做任何操作，否则将绑定表项E1加入到绑定表BT2中；针对绑定表BT2中的每个绑定表项E2，该路由器执行下述操作：该路由器判断绑定表BT1中是否存在一个绑定表项，该绑定表项的家乡地址等于绑定表项E2的家乡地址，如果存在，该路由器不做任何操作，否则从绑定表BT2中删除绑定表项E2；执行步骤304；

步骤307：结束。

路由器通过上述过程实现绑定表的一致性，上述过程通过转发表将更新的绑定表发布到其他路由器，从而实现绑定表的一致性，以确保通信的正确性和连续性，进一步提高了通信的正确性和成功率。由于两个以上的路由器保存绑定表，即使一个路由器失效，仍然可以通过其他路由器获取绑定表，从而也增强了绑定表的健壮性。

图4为本发明所述的通信流程示意图。在移动节点MN1的家乡地址为HA1，家乡地址HA1的网络前缀为NP1，移动节点MN2的家乡地址为HA2，家乡地址HA2的网络前缀为NP2的条件下，移动节点MN1通过下述过程实现与移动节点MN2的通信：

步骤401：开始；

步骤402：移动节点MN1发送请求消息，该请求消息的源地址为地址HA1，目的地址为移动节点MN1当前链接的接入路由器的无线接口的IP地址，负载为网络前缀NP2，消息类型的值4以及地址HA2；

步骤403：与移动节点MN1链接的接入路由器接收到请求消息后，将该请求消息的目的地址设置为0，选择一个转发表项，该转发表项的网络前缀等于该请求消息负载中的网络前缀，从该转发表项的接口ID所标识的接口转发该请求消息；

步骤404：路由器接收到该请求消息后，如果该路由器维护一个绑定表，该绑定表的表名等于该请求消息负载中的网络前缀，则执行步骤406，否则执行步骤405；

步骤405：接收到请求消息的路由器选择一个转发表项，该转发表项的网络前缀等于该请求消息负载中的网络前缀，从该转发表项的接口ID所标识的接口转发该请求消息，执行步骤404；

步骤406：接收到请求消息的路由器选择一个绑定表，该绑定表的表名等于该请求消息负载中的网络前缀；该路由器查看在该绑定表中是否存在一个绑定表项，该绑定表项的家乡地址等于该请求消息负载中的地址，如果存在，该路由器则将该请求消息的目的地址设置为该绑定表项的转交地址域值，否则该路由器将该请求消息的目的地址设置为该请求消息负载中的地址；

步骤407：接收到请求消息的路由器发送该请求消息，该请求消息可以采用传统的IP路由方式即为当前互联网所使用的IP路由方式到达目的IP地址所标识的移动节点MN2；移动节点MN2接收到请求消息后，发送响应消息，该响应消息的源地址为自己的家乡地址HA2，目的地址为移动节点MN2当前链接的接入路由器的无线接口的IP地址，负载为该请求消息源地址的网络前缀，消息类型的值5，该请求消息的源地址以及响应数据；

步骤408：与移动节点MN2链接的接入路由器接收到响应消息后，将该响应消息的目的地址设置为0，选择一个转发表项，该转发表项的网络前缀等于该响应消息负载中的网络前缀，从该转发表项的接口ID所标识的接口转发该响应消息；

步骤409：路由器接收到该响应消息后，如果该路由器维护一个绑定表，该绑定表的表名等于该响应消息负载中的网络前缀，则执行步骤411，否则执行步骤410；

步骤410：接收到响应消息的路由器选择一个转发表项，该转发表项的网络前缀等于该响应消息负载中的网络前缀，从该转发表项的接口ID所标识的接口转发该响应消息，执行步骤409；

步骤411：接收到响应消息的路由器选择一个绑定表，该绑定表的表名等于该响应消息负载中的网络前缀；该路由器判断在该绑定表中是否存在一个绑定表项，该绑定表项的家乡地址等于该响应消息负载中的地址，如果存在，该路由器则将该响应消息的目的地址设置为该绑定表项的转交地址域值，否则该路由器将该响应消息的目的地址设置为该响应消息负载中的地址；

步骤412：接收到响应消息的路由器发送该响应消息，该响应消息通过传统的IP路由方式到达目的IP地址所标识移动节点MN1；移动节点MN1接收到响应消息后，保存响应消息中的响应数据；

步骤413：结束。

移动节点MN1通过上述过程实现与移动节点MN2的通信，由于两个以上的路由器保存移动节点的家乡地址和转交地址的绑定关系，上述过程通过转发表从距离最近的路由器获取移动节点的家乡地址和转交地址的绑定关系，从而获取移动节点MN2当前的转交地址，然后通过传统的互联网路由方式实现通信，从而提高了通信效率和通信成功率。

实施例1

基于表1的仿真参数，本实施例模拟了本发明中的一种未来移动网络的路由通信实现方法，性能分析如下：当数据传输量增加时，数据通信延迟也随之增加，当数量传输量降低时，数据通信延迟也随之降低。移动节点获取服务数据的平均延迟为763ms。

表1仿真参数

本发明提供了一种未来移动网络的路由通信实现方法的思路，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部份均可用现有技术加以实现。

Claims (3)

1.一种未来移动网络的路由通信实现方法，其特征在于，所述网络包括路由器和移动节点，路由器分为骨干路由器和接入路由器；

骨干路由器配置两个以上的有线接口，每个有线接口与一个路由器相连；一个接入路由器配置一个无线接口和两个以上的有线接口，无线接口与移动节点链接，有线接口与路由器相连；一个移动节点配置一个无线接口，与接入路由器的无线接口链接；

每个接口由接口ID标识，该接口ID即为该接口的媒体访问控制地址，即MAC地址，如果一个接口的接口ID为x，则该接口记为接口x；

接入路由器的每个接口预先设置一个网络前缀，接入路由器为每个接口构建一个IP地址，该IP地址的网络前缀为该接口的网络前缀，接口ID为该接口的MAC地址；

IP消息的消息名称由消息类型的值定义，如下表所示：

IP消息名称 消息类型值 发布消息 1 绑定消息 2 共享消息 3 请求消息 4 响应消息 5 路由器发布消息 6

一个IP地址由网络前缀和接口ID构成；接入路由器从无线接口定期广播路由器发布消息，该路由器发布消息的源地址为该无线接口的IP地址，目的地址为广播地址，即每个比特位均为1的IP地址，负载为消息类型的值6；

移动节点启动后与一个接入路由器链接，在接收到该接入路由器广播的路由器发布消息后，为自己配置一个IP地址，该IP地址的网络前缀等于该路由器发布消息的源地址的网络前缀，接口ID等于该移动节点的无线接口的MAC地址，该IP地址称为该移动节点的家乡地址；

移动节点配置家乡地址后，如果检测到接收到的路由器发布消息的源地址的网络前缀与自己家乡地址的网络前缀不同，则为自己配置一个IP地址，该IP地址的网络前缀等于该路由器发布消息的源地址的网络前缀，接口ID等于该移动节点的无线接口的MAC地址，该IP地址称为该移动节点的转交地址；

路由器维护一个以上的绑定表，一个绑定表项由家乡地址、转交地址和生命周期构成；在一个绑定表中，所有绑定表项的家乡地址的网络前缀都相同，该绑定表的表名设置为该网络前缀；一个路由器维护一个转发表，一个转发表项包含接口ID，网络前缀和生命周期域；

路由器R1维护一个绑定表，该绑定表的表名为网络前缀NP1，路由器R1定期执行下述操作维护转发表：

步骤101：开始；

步骤102：路由器R1从每个有线接口发送一个发布消息，该发布消息的源地址和目的地址均为0，负载为网络前缀NP1和消息类型的值1；

步骤103：路由器从有线接口x1接收到该发布消息后，查看转发表，如果存在一个转发表项，该转发表项的网络前缀等于该发布消息负载中的网络前缀，接口ID等于x1，且生命周期与最大生命周期M1之间的差值的绝对值小于阈值T1，则执行步骤108，否则执行步骤104；

步骤104：从有线接口x1接收到该发布消息的路由器查看转发表，如果存在一个转发表项，该转发表项的网络前缀等于该发布消息负载中的网络前缀且接口ID等于x1，则执行步骤105，否则执行步骤106；

步骤105：从有线接口x1接收到该发布消息的路由器选择一个转发表项，该转发表项的网络前缀等于该发布消息负载中的网络前缀且接口ID等于x1，将该转发表项的生命周期设置为最大值，执行步骤107；

步骤106：从有线接口x1接收到该发布消息的路由器创建一个转发表项，该转发表项的网络前缀等于该发布消息负载中的网络前缀，接口ID等于x1，生命周期设置为最大值；

步骤107：从有线接口x1接收到该发布消息的路由器从除了接口x1以外的每个有线接口转发该发布消息，执行步骤103；

步骤108：结束；

在移动节点MN1的家乡地址为HA1，家乡地址HA1的网络前缀为NP1，接入路由器AR2的无线接口的IP地址为HAR2，HAR2的网络前缀不等于网络前缀NP1的条件下，移动节点MN1检测到自己接收到接入路由器AR2广播的路由器发布消息，则为自己配置一个转交地址CA1并执行下述绑定操作：

步骤201：开始；

步骤202：移动节点MN1发送一个绑定消息，该绑定消息的源地址为HA1，目的地址为接入路由器AR2的无线接口的IP地址，即接入路由器AR2广播的路由器发布消息的源地址，负载为消息类型的值2以及转交地址CA1；

步骤203：接入路由器AR2接收到绑定消息后，将该绑定消息的目的地址设置为0，选择一个转发表项，该转发表项的网络前缀等于该绑定消息的源地址的网络前缀，从该转发表项的接口ID所标识的接口转发该绑定消息；

步骤204：路由器接收到该绑定消息后，如果该路由器维护一个绑定表，该绑定表的表名等于该绑定消息的源地址的网络前缀，则执行步骤206，否则执行步骤205；

步骤205：接收到绑定消息的路由器选择一个转发表项，该转发表项的网络前缀等于该绑定消息的源地址的网络前缀，从该转发表项的接口ID所标识的接口转发该绑定消息，执行步骤204；

步骤206：接收到绑定消息的路由器选择一个绑定表，该绑定表的表名等于该绑定消息的源地址的网络前缀；该路由器判断在该绑定表中是否存在一个绑定表项，该绑定表项的家乡地址等于该绑定消息的源地址，如果存在，则将该绑定表项的转交地址设置为该绑定消息负载中的地址，将生命周期设置为最大值；否则该路由器创建一个绑定表项，该绑定表项的家乡地址等于该绑定消息的源地址，转交地址设置为该绑定消息负载中的地址，将生命周期设置为最大值；

步骤207：结束。

2.根据权利要求1所述的一种未来移动网络的路由通信实现方法，其特征在于，路由器R1维护一个绑定表BT1，绑定表BT1的表名为网络前缀NP1，如果绑定表BT1中增加了绑定表项或者删除了绑定表项，路由器R1则执行下述操作进行绑定表共享操作：

步骤301：开始；

步骤302：路由器R1选择所有网络前缀域值等于网络前缀NP1的转发表项，针对每个选中的转发表项，路由器R1从该转发表项的接口ID所标识的接口发送一个共享消息，共享消息的源地址和目的地址均为0，负载中包含网络前缀NP1，消息类型的值3以及绑定表BT1；

步骤303：路由器接收到该共享消息后，如果该路由器维护了一个绑定表，该绑定表的表名为等于该共享消息负载中的网络前缀，则执行步骤305，否则执行步骤304；

步骤304：接收到共享消息的路由器选择所有网络前缀域值等于该共享消息负载中的网络前缀的转发表项，针对每个选中的转发表项，该路由器从该转发表项的接口ID所标识的接口转发该共享消息，执行步骤303；

步骤305：接收到共享消息的路由器选择一个绑定表BT2，该绑定表BT2的表名为等于该共享消息负载中的网络前缀；如果绑定表BT2等于共享消息负载中的绑定表BT1，即两个绑定表的绑定表项数量相同，且绑定表BT1中的每个绑定表项都能在绑定表BT2中找到相同的绑定表项，则执行步骤307，否则执行步骤306；

步骤306：接收到共享消息的路由器选择一个绑定表BT2，该绑定表BT2的表名为等于该共享消息负载中的网络前缀，针对共享消息负载中的绑定表BT1中的每个绑定表项E1，该路由器执行下述操作：该路由器判断绑定表BT2中是否存在一个绑定表项，该绑定表项的家乡地址等于绑定表项E1的家乡地址，如果存在，该路由器不做任何操作，否则将绑定表项E1加入到绑定表BT2中；针对绑定表BT2中的每个绑定表项E2，该路由器执行下述操作：该路由器判断绑定表BT1中是否存在一个绑定表项，该绑定表项的家乡地址等于绑定表项E2的家乡地址，如果存在，该路由器不做任何操作，否则从绑定表BT2中删除绑定表项E2；执行步骤304；

步骤307：结束。

3.根据权利要求2所述的一种未来移动网络的路由通信实现方法，其特征在于，在移动节点MN1的家乡地址为HA1，家乡地址HA1的网络前缀为NP1，移动节点MN2的家乡地址为HA2，家乡地址HA2的网络前缀为NP2的条件下，移动节点MN1通过下述过程实现与移动节点MN2的通信：

步骤401：开始；

步骤402：移动节点MN1发送请求消息，该请求消息的源地址为地址HA1，目的地址为移动节点MN1当前链接的接入路由器的无线接口的IP地址，负载为网络前缀NP2，消息类型的值4以及地址HA2；

步骤403：与移动节点MN1链接的接入路由器接收到请求消息后，将该请求消息的目的地址设置为0，选择一个转发表项，该转发表项的网络前缀等于该请求消息负载中的网络前缀，从该转发表项的接口ID所标识的接口转发该请求消息；

步骤404：路由器接收到该请求消息后，如果该路由器维护一个绑定表，该绑定表的表名等于该请求消息负载中的网络前缀，则执行步骤406，否则执行步骤405；

步骤405：接收到请求消息的路由器选择一个转发表项，该转发表项的网络前缀等于该请求消息负载中的网络前缀，从该转发表项的接口ID所标识的接口转发该请求消息，执行步骤404；

步骤406：接收到请求消息的路由器选择一个绑定表，该绑定表的表名等于该请求消息负载中的网络前缀；该路由器查看在该绑定表中是否存在一个绑定表项，该绑定表项的家乡地址等于该请求消息负载中的地址，如果存在，该路由器则将该请求消息的目的地址设置为该绑定表项的转交地址域值，否则该路由器将该请求消息的目的地址设置为该请求消息负载中的地址；

步骤407：接收到请求消息的路由器发送该请求消息，该请求消息通过IP路由方式到达目的IP地址所标识移动节点MN2；移动节点MN2接收到请求消息后，发送响应消息，该响应消息的源地址为自己的家乡地址HA2，目的地址为移动节点MN2当前链接的接入路由器的无线接口的IP地址，负载为该请求消息源地址的网络前缀，消息类型的值5，该请求消息的源地址以及响应数据；

步骤408：与移动节点MN2链接的接入路由器接收到响应消息后，将该响应消息的目的地址设置为0，选择一个转发表项，该转发表项的网络前缀等于该响应消息负载中的网络前缀，从该转发表项的接口ID所标识的接口转发该响应消息；

步骤409：路由器接收到该响应消息后，如果该路由器维护一个绑定表，该绑定表的表名等于该响应消息负载中的网络前缀，则执行步骤411，否则执行步骤410；

步骤410：接收到响应消息的路由器选择一个转发表项，该转发表项的网络前缀等于该响应消息负载中的网络前缀，从该转发表项的接口ID所标识的接口转发该响应消息，执行步骤409；

步骤411：接收到响应消息的路由器选择一个绑定表，该绑定表的表名等于该响应消息负载中的网络前缀；该路由器判断在该绑定表中是否存在一个绑定表项，该绑定表项的家乡地址等于该响应消息负载中的地址，如果存在，该路由器则将该响应消息的目的地址设置为该绑定表项的转交地址域值，否则该路由器将该响应消息的目的地址设置为该响应消息负载中的地址；

步骤412：接收到响应消息的路由器发送该响应消息，该响应消息通过IP路由方式到达目的IP地址所标识移动节点MN1；移动节点MN1接收到响应消息后，保存响应消息中的响应数据；

步骤413：结束。

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