CN1430844A - 通信系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

用于支持与网际协议(IP)网络相关的移动性的已知协议不能够有效地支持将绑定更新消息分布到在固定IP网络组(102)中的通信节点(104)。因此，本发明利用IPv6提供的多播业务，以将绑定更新消息传递到通信节点(104)。使用多播业务来传递绑定更新消息避免了增加了这样的消息，其将在要求移动节点(106，107)来将绑定更新消息发送到通信节点(104)的已知协议中出现。因此，在固定IP网络组(102)使用带宽将更加有效。

Description

通信系统及其方法
发明领域
本发明总的来说涉及包括第一网络和移动节点的通信系统类型，所述移动节点可相对于第一网络移动。本发明也涉及在所述第一网络的第一访问节点和第二访问节点之间进行交换的方法，并且具体地而不是排它的应用到因特网环境中。
发明背景
因特网包括大量互连的通信网络。在拓扑术语中，因特网包括大量相互通信的节点。有时候，希望移动节点能够连接到因特网以与网中的节点通信。移动节点与之通信的节点被称为“通信节点(Correspondent node)”(CN)。实际上，移动节点具有大量的通信节点。移动节点可以位于任何的传输模式中，例如：火车、船、飞机、汽车。可选地，移动节点可以响应于移动的人们，例如个人局域网。
正如“移动”一词所暗示的一样，移动节点不限于附到因特网上的单个拓扑点。实际上，移动节点可以在附到因特网上的大量的拓扑点之间移动并且连接到他们之上。移动节点由本地地址标识，本地地址对应于本地链路上的网际协议(IP)地址。本地链路为具有被称为本地代理的路由器的通信链路，本地链路对应于附到因特网上的初始拓扑点；具有位于附加的拓扑点处而不是附加的初始拓扑点处的链路被称为异地链路。
当移动节点从附加到因特网的初始拓扑点移动到异地链路时，在异地链路上的多个路由器中的一个将一个转交地址(Careof Address)分配给移动节点。转交地址为识别将移动节点附加到因特网的当前拓扑节点的IP地址。
移动节点到其它异地链路的随后运动导致分配各自新的转交地址。转交地址已向本地代理注册。为了维持在通信节点和移动节点之间的连续的连接性，要求管理移动性。
指定Mobile-IPv4、具有路由优化的Mobile-IPv4和由Internet工程任务组(IETF)的Mobile-IP工作组设计的Mobile-IPv6协议来管理移动节点的移动性。
为了优化在通信节点和移动节点之间的路由路径，需要提供移动节点的通信节点和移动节点的转交地址。
根据Mobile-IPv4协议，通信节点不知道移动节点的转交地址。因此，经过本地代理路由指定给移动节点的所有的业务，本地代理利用对应于在异地链路上的路由器的IP地址的转交地址来将指定给移动节点的业务重新发给将移动节点附加到异地链路的拓扑点，所述异地链路被称为异地代理，位于Mobile-IPv4协议中。在带优化路由的Mobile-IPv4协议中，由本地代理将移动节点的转交地址发送给移动节点的所有的通信节点，从而确保指定给移动节点的所有业务由在通信节点和移动节点之间的优化路径发送。
不是本地代理将转交地址发送给移动节点的通信节点，Mobile-IPv6协议要求移动节点本身发送移动节点的转交地址到移动节点的通信节点，从而确保指定给移动节点的所有业务由通信节点和移动节点之间的优化路径发送。
在带路由优化的Mobile-IPv4和Mobile-IPv6的情况下，借助于称为“绑定更新”(BU)的消息将转交地址发送到移动节点的通信节点。在带路由优化的Mobile-IPv4和Mobile-IPv6的情况下，需要周期地将BU发送到移动节点的通信节点。
由于当移动节点连接到异地链路时指定给移动节点的任意数据进行路由的三角形特征，考虑到路由时Mobile-IPv4时很没有效率的。带路由优化的Mobile-IPv4和Mobile-IPv6尽管对路由效率合理，当移动节点的通信节点变得很多时，在考虑信令费用和带宽利用时带路由优化的Mobile-IPv4和Mobile-IPv6开始变得没有效率。随着通信节点的数目增加，BU的数目相应地增加。因此，对于大量的移动节点的通信节点，存在一种风险：使因特网的信令消息超负荷，也就是绑定更新“爆炸”。
另外，上面介绍的协议既没有特别地支持大量的移动网络，也没有特别地支持移动网络。移动网络是多个互连的节点，它们一起相对于固定网路如因特网移动。带路由优化的Mobile-IPv4和Mobile-IPv6协议没有提到支持移动网络。
一种使用上述协议来支持移动网络的方法是将移动网络作为连接到多个节点的移动路由器。由于移动路由器为移动节点的一个例子，移动路由器可以获得一个转交地址以向本地代理注册。然而，当移动网络可包含数以百计的节点时，每一个节点具有几个通信节点，需要传输的BU数目相当的多，并且随着移动网络一起增加。如果形成移动网络的数目变得很大，发送的BU数目又使网络的信令消息超负荷。
同样，在移动网络中，从带路由优化的Mobile-IPv4和Mobile-IPv6协议并不清楚BU是由形成移动网络的节点还是由移动路由器传输，这进一步表明上述协议不是设计来支持移动网络。由形成移动网络的节点传输BU要求另外的机制以分布由连接到移动网路的移动路由器获得的转交地址。同样，当由路由器传输BU时，在通信节点处出现鉴别问题。
总之，考虑带宽利用时Mobile-IPv4是没有效率的，因为数据不是由在通信节点和移动节点之间的优化路径路由。带路由优化的Mobile-IPv4和Mobile-IPv6协议通过提供识别将移动节点附加到因特网的当前拓扑点的IP地址来支持优化路径，但是当通信节点数目很大和/或移动节点对应于由大量的节点数形成的移动网络时，不能很好地处理。
本发明要消除、或者至少减轻与支持在IP环境中的移动节点和移动网络相关的缺点。
发明内容
根据本发明，提供了一种通信系统，其包括：移动节点，具有相对于具有多个相应的通信节点的第一网络运动的能力，第一接口节点和第二接口节点，多个通信节点能够经过第一接口节点将数据发送到移动节点，移动节点能够从与第一网络的第一接口节点相关的第一位置移动到与第一网络的第二接口节点相关的第二位置，其中，若干多个通信节点形成由多播业务支持的多播组，多播业务被安排来接收对应于将移动节点连接到第一网络的更新数据，并且响应于移动节点从第一位直到第二位置的移动，将更新数据传输到形成多播组的所述若干多个通信节点。
优选地，多播业务在移动节点和多播组中的若干多个通信节点之间建立通信树，在通信树的任何一个分支上发送一份更新数据。
优选地，多播业务在第一网络的节点和多播组中的若干多个通信节点之间建立通信树，在通信树的任何一个分支上发送一份更新数据。更优地，如权利要求3所要求的通信系统，其中在第一网络中的节点为第一接口节点。
优选地，移动节点为连接到多个移动网络节点的移动接口节点以形成能够相对于第一网络移动的移动网络，多个通信节点能够经移动接口节点和第一网络的第一接口节点与多个移动网络节点中的至少一个通信数据。
更优地，响应于移动网络从第一位置移动到第二位置，所述多个通信节点能够经移动接口节点和第二接口节点而不是第一网络的第一接口节点与多个移动网络节点中的至少一个通信数据。
优选地，多个通信节点中的至少一个被安排来将携带目的IP地址的数据传输到移动接口节点，所述目的IP地址对应于包含在更新数据中的移动接口节点的网络首标。
优选地，多个通信节点中的至少一个被安排来向第二接口节点发送携带移动网络的网络首标的目的地址的数据。
优选地，更新数据包括数据的前向地址。更优地，前向地址为转交地址。优选地，如权利要求9所述的系统，其中以绑定更新的形式发送前向地址。
优选地，第一接口节点被安排来接收更新的数据，并且响应于所述更新的数据，将指定给多个移动网络节点中的任意一个的数据重新发送第二接口节点。
优选地，第一网路包括一个域名服务器(DNS)，该域名服务器被安排来存储至少一个移动网络节点的一个的地址和对应于多个移动网络节点中的至少一个的多播组的地址。
优选地，移动接口节点被安排来取得固定的多播地址(permanentmulticast address)。
优选地，移动接口节点被安排来向DNS注册所述固定的多播地址。
优选地，第一网路包括一个域名服务器(DNS)，该域名服务器被安排来存储移动网络节点的至少一个的地址和对应于多个移动网络节点中的至少一个的多播组的地址。
优选地，移动接口节点被安排来取得固定的多播地址。
优选地，移动接口节点被安排来向DNS注册所述固定的多播地址。
优选地，基本上所有的多个移动网络节点具有基本上相同的网络首标。
根据本发明的第二方面，提供了一种在第一网络的第一访问点和第二访问点之间进行交换的方法，第一网络具有第一接口节点、第二接口节点和能够与移动节点通信的多个通信节点，所述方法包括步骤：当位于第一位置时，将移动节点向第一网络的第一接口节点注册；响应于第一网络从第一位置移动到第二位置，将移动节点向与第二位置相关的第一网络的第二接口节点注册；将更新数据传输到多播业务，并且将所述更新的数据传输到若干个预定(subscribing)所述多播业务的多个通信节点。
优选地，移动节点为连接到多个移动网络节点的移动接口节点，以形成能够相对于第一网络移动的移动网络，多个通信节点能够经移动接口节点和第一网络的第一接口节点与多个移动网络节点中的至少一个通信数据。
更优地，响应于移动网络从第一位置移动到第二位置，所述多个通信节点能够经移动接口节点和第二接口节点而不是第一网络的第一接口节点与多个移动网络节点中的至少一个通信数据。
优选地，多播业务在移动节点和多播组中的若干多个通信节点之间建立通信树，在通信树的任何一个分支上发送一份更新数据。
优选地，多个通信节点中的至少一个被安排来将携带目的IP地址的数据传输到移动接口节点，所述目的IP地址对应于包含在更新数据中的移动接口节点的网络首标。
优选地，多个通信节点中的至少一个被安排来向第二接口节点发送包含携带移动网络的网络首标的目的地址的数据。
优选地，更新数据包括数据的前向地址。更优地，前向地址为转交地址。
优选地，其中以绑定更新的形式发送前向地址。
根据本发明的第三方面，提供了一种移动节点装置，用于在连接相应的第一位置的第一拓扑点处连接到第一网络，并且经第一网络的第一接口节点从在第一网络中的通信节点路由通信，所述装置包括：连接到第一网络的第一接口节点，和用于在第一位置处与第一网络的第一接口节点通信的收发器单元；所述处理器适于响应于移动节点从第一位置到连接相应的第二位置的第二拓扑点的移动，将更新的数据传输到第一网络的多播业务。
优选地，移动节点为连接到多个移动网络节点的移动接口节点，以形成能够相对于第一网络移动的移动网络，通信节点能够经移动网络的接口节点和第一网络的第一接口节点与多个移动网络节点中的至少一个通信数据。
更优地，响应于移动网络从第一位置移动到第二位置，所述通信节点能够经移动接口节点和在第二位置处的第二接口节点而不是第一接口节点与多个移动网络节点中的至少一个通信数据。
优选地，多播业务在移动节点和若干形成多播组的多个通信节点之间建立通信树，在通信树的任何一个分支上发送一份更新数据。
优选地，更新数据包括数据的前向地址。更优地，前向地址为转交地址。
优选地，其中以绑定更新的形式发送前向地址。
根据本发明的第四方面，提供了一种如在上面阐述的、与移动节点装置相关的移动网络网关。
根据本发明的第五方面，提供了一种用于第一网络的网络实体装置，其包括：连接到存储单元的处理器单元，和用于与移动节点通信的收发器单元，其中，所述处理器单元包括连接到所述收发单元并且被安排来向多播业务注册的注册单元，使得成为多播组的成员，并且从所述多播业务接收更新的数据。
优选地，多播业务在移动节点和多播组中的若干多个通信节点之间建立通信树，在通信树的任何一个分支上发送一份更新数据。
优选地，所述注册单元响应于移动节点从第一位置移动到第二位置，从所述多播业务接收所述更新的数据。
优选地，移动节点为连接到多个移动网络节点以形成能够相对于第一网络移动的移动网络的移动接口节点，多个通信节点能够经移动接口节点和第一位置处的第一网络的第一接口节点与多个移动网络节点中的至少一个通信数据。
更优地，响应于移动网络从第一位置移动到第二位置，所述多个通信节点能够经移动接口节点和第一网络的第二位置处的第二接口节点而不是第一接口节点与多个移动网络节点中的至少一个通信数据。
优选地，所述处理器单元被安排来将携带目的IP地址的数据传输到移动接口节点，所述目的IP地址对应于包含在更新数据中的移动接口节点的网络首标。
优选地，所述处理器单元被安排来向第二接口节点发送携带移动网络的网络首标的目的地址的数据。
优选地，所述更新数据包括数据的前向地址。更优地，前向地址为转交地址。
优选地，以绑定更新的形式接收所述前向地址。
优选地，所述处理器被安排来接收所述更新的数据，并且响应于所述更新的数据，重新发送指定给多个移动多个移动网络节点中的任意一个。
根据本发明的第六方面，提供了一种包括如上所述的网络实体装置的本地网关。
根据本发明的第七方面，提供了一种包括如上所述的网络实体装置的通信节点。
根据本发明的第八方面，提供了一种通信系统，其包括：连接到多个移动网络节点以形成能够相对于第一网络移动的移动网络，所述第一网络具有多个通信节点、第一接口节点和第二接口节点，所述移动网络能够从与第一网络的第一接口节点相关的第一位置移动到与第一网络的第二接口节点相关的第二位置，所述多个通信节点能够经移动接口节点和第一接口节点与所述多个移动网络节点中的至少一个进行通信数据，其中，所述多个通信节点的至少一个被安排来接收指示将移动接口节点连接到第一网络的当前拓扑点的更新数据，并且响应于所述移动网络从第一位置移动到第二位置，将携带对应于所述移动接口节点的网络首标的目的地址发送到第二接口节点，所数第二位置对应于将所述移动接口节点连接到第一网络的所述当前的拓扑点。
优选地，若干多个通信节点形成多播业务支持的多播组，响应于移动网络从第一位置移动到第二位置，多播业务被安排来接收更新的数据，且将更新的数据传输到形成多播组的多个通信节点。
优选地，更新数据包括数据的前向地址。更优地，前向地址为转交地址。
优选地，以绑定更新的形式发送前向地址。
优选地，第一接口节点被安排来接收更新的数据，并且响应于所述更新的数据，将指定给多个移动网络节点中的任意一个的数据重新发送第二接口节点。
优选地，第一网路包括一个域名服务器(DNS)，该域名服务器被安排来存储至少一个移动网络节点的至少一个的地址和对应于多个移动网络节点中的至少一个的多播组的地址。
优选地，移动接口节点被安排来取得固定的多播地址。
优选地，移动接口节点被安排来向DNS注册所述固定的多播地址。
优选地，第一网路包括一个域名服务器(DNS)，该域名服务器被安排来存储至少一个移动网络节点的至少一个的地址和对应于多个移动网络节点中的至少一个的多播组的地址。
优选地，基本上所有的多个移动网络节点具有基本上相同的网络首标。
根据本发明的第十方面，提供了一种在第一网络的第一访问点和第二访问点之间切换的方法，第一网络具有第一接口节点、第二接口节点和能够经第一接口节点和连接到多个移动网络节点的移动接口节点与多个移动网络节点中的至少一个通信的多个通信节点，多个移动网络节点和移动接口节点互连以形成移动网络，移动网络能够从与第一网络的第一接口节点相关的第一位置移动到与第一网络的第二接口节点相关的第二位置，其中该方法包括步骤：当驻留于第一位置时，将移动接口节点向第一网络的第一接口节点注册；响应于第一网络从第一位置移动到第二位置，将移动接口节点向与第二位置相关的第一网络的第二接口节点注册；将更新数据传输到若干多个通信节点，所述通信节点指出将移动接口节点连接到第一网络的当前拓扑点；将携带对应于移动接口节点的网络首标的目的地址的数据发送到第二接口节点，第二位置对应于将移动接口节点连接到第一网络的当前拓扑点。
优选地，该方法进一步包括步骤：将更新数据传输到多播业务，并使用多播业务来将更新数据传输到利用预定多播业务的若干多个通信节点。
优选地，更新数据包括数据的前向地址。更优地，前向地址为转交地址。
优选地，以绑定更新的形式发送前向地址。
根据本发明的第十一方面，提供了一种用于第一网络的通信节点装置，第一网络具有对应于第一位置的第一接口节点和对应于第二位置的第二接口节点，该装置包括：连接到存储单元的处理器单元和用于与连接到移动接口节点的移动网络节点通信的收发器单元，其中所述处理器单元包括连接到收发器的绑定单元，并被安排来接收更新数据，所述更新数据用于指出将移动接口节点连接到第一网络的当前拓扑点，响应于移动网络从第一位置移动到第二位置，处理器单元被安排来将携带目的地址发送到第二接口节点，所述目的地址对应于在其上传输数据的移动接口节点的网络首标，第二位置对应于将移动接口节点连接到第一网络的当前拓扑点。
优选地，处理器单元进一步包括连接到收发器单元的注册单元，且被安排向多播业务注册，以变成多播组的成员，并且接收来自多播业务的更新数据。
优选地，更新数据包括用于数据的发送地址。更优地，所述发送地址为转交地址。
优选地，以绑定消息形式发送所述发送地址。
因此，可能提供一种通信系统，其提供连续的网际连接给移动节点，同时能够利用优化路径来传输业务，并且使第一网络中的信令开销最小。同样，本发明克服了鉴别与已知建议的方案相关的绑定地址以支持移动网络的问题。因此，根据移动IPv6协议，通信节点能够鉴别有移动路由器传输的BU，并且能够利用从BU获得的转交地址来将业务发送到移动网络节点。
附图说明
现在，以示例的方式，并结合附图来介绍至少一个本发明的实施例。
图1为构成本发明的通信系统的示意图；
图2为图1的系统的操作的流程图；
图3为图1的装置所采用的更新功能的示意图；
图4为构成本发明的第二实施例的第二系统的示意图；
图5为图4的系统的操作的流程图；
图6为图4的装置所采用的更新功能的示意图；和
图7为用于图1和4的系统中的节点的路由器的示意图。
具体实施方式
下面的例子包括不同的步骤，下面将进行详细地介绍。例子中的步骤可以由硬件来完成，或者可以用诸如开放系统的机器可执行指令来实施，所述开放系统可以被用来以指令进行编程用于一般的或者特定目的的处理器或逻辑电路。可选地，可以由软件和硬件的组合来完成所述步骤。
可以任意的常规计算机程序语言来执行本发明的的软件实施例。例如，优选的实施例可以由过程编程语言(例如，“C”)或者面向对象编程语言(例如，“C++”)来执行。
发明的可选实施例可以被以与计算机系统一起使用的计算机程序产品执行。这种执行可包括一系列计算机指令，所述一系列计算机指令固存在诸如计算机可读介质(例如，磁盘、CD-ROM、ROM或固定磁盘)的有形媒介(tangible medium)，或者固存在以载波实现的计算机数据信号，所述载波可以经诸如连接到网络的通信适配器的调制解调器或其他接口设备传输到计算机系统。所述媒介可以是有形媒介(例如，光或模拟通信线)或者是用无线技术(例如，微波、红外线或其他传输技术)实现的媒介。所述一系列计算机指令实现了对于所述系统的在前面所介绍的所有的或部分的功能。本领域技术人员应当理解，此类计算机指令可以用多种编程语言来写以与许多计算机接口或者操作系统一起使用。而且，此类指令可被存储在任何存储设备中，如半导体、磁的、光的或者其它存储设备，并可以利用任意通信技术如光、红外、微波或其他传输技术来传输。希望此类计算机程序产品可以被分布作为附带打印的或电子文档(压缩软件)的可移动介质，可以预加载到计算机系统(例如，在系统ROM或者固定磁盘上)，或者被通过网络(例如，因特网或者万维网)分布到服务器或者电子公告板。
在整个说明书中，由相同的附图标记代表相同的部件。下面的例子构成上面所介绍的对移动-IPv6协议的修改。
参见图1，通信系统100包括第一组互连的、固定的、分组交换网络102，例如具有IP结构的因特网。固定的网络组102也包括能够经本地路由器例如本地网关(HG)108与移动节点(NN)106通信的多个通信节点104，所述本地路由器为于本地链路、第一位置，并且构成附加到固定网络组102的初始拓扑点。多个通信节点104中的每一个包括用于存储IP地址之间关系的绑定缓冲。
本地路由器(图7)包括处理器单元700，其连接到数据存储例如易失性存储器702和收发器单元704以用于接收数据。类似地，每一个通信节点104和移动节点106包括功能类似于本地路由器的结构元件。
移动节点106由本地地址永久的识别，也就是由对应于附到固定的网络组102的初始拓扑点的永久标识识别。固定网络组102也具有一个异地路由器，例如异地网关(FG)110，其位于远离第一位置的第二位置，并构成附到固定网络组102的第二拓扑点。在这个例子中，尽管只是描述了单个异地网关，应当理解，固定网络组102可包括不止一个异地网关110。
第一和/或第二附加的拓扑点不限于固定物理连接或链路的规定，并且包括任何已知的可连接形式，例如诸如射频(RF)链路的无线通信链路。
固定网络组102包括根据移动-IPv6协议的多播业务单元105以提供底层的多播机制。多播业务单元105包括用于分配多播地址的多播注册实体(entity)。此外，多播业务单元105包括用于管理预定多播组和构成多播传递树的多播管理单元。多播组包括若干多个通信节点104。固定网络组102也包括域名系统(DNS)，用于记录域名、IP地址和多播地址间的绑定。
移动节点106包括很多现有的移动-IPv6协议移动节点操作。然而，移动节点适于获得多播组的多播地址，并向DNS注册多播地址。与根据移动-IPv6协议来工作的标准移动节点不同，移动节点106不保持多个通信节点104的列表。
在操作中(图2)，移动节点106开始时位于第一位置，并且能够与多个通信节点104中的至少一个进行通信，例如通过以数据报的形式交换数据。
在移动节点106的建立中，例如在重新分配移动节点106之前，移动节点106从多播注册实体获得多播地址(步骤200)。多播地址永久地与移动节点106相关，并且由移动节点106在DNS中注册(步骤202)。
在通信节点104和移动节点106之间建立通信之前，通信节点104呼叫DNS以获得对对于移动节点106的本地地址的IP地址。DNS返回本地地址和多播组的永久多播地址。通信节点104利用多播地址来预定多播组(步骤204)，并且开始在本地地址处与移动节点106通信(步骤206)。
当将移动节点106重新分配到第二位置时(步骤208)，移动节点106与异地网关110接口，并且获得来自异地网关110的转交地址(步骤210)。依靠更新功能，移动节点105周期地以绑定更新(BU)消息的形式将转交地址发送到多播地址(步骤212)，并且多播业务单元将绑定消息分布到在多播组中的移动节点106的通信节点(步骤214)。当通过IPv6组的协议的底层多播机制从多播业务单元105接收到绑定更新时，每一个通信节点104将在移动节点106的IP地址和包含在绑定消息中的转交地址之间的绑定加到绑定缓冲(步骤214)。然后，通信节点104能够通过最优路径将数据报直接地路由到移动节点106附加的当前拓扑点(步骤216)。当移动节点106和通信节点104之间的通信结束时，通信节点104离开多播组(步骤218)。如果需要，多个多播组可以被形成以将绑定消息发送到通信节点104。
参见图3，使用有固定网络组102提供的多播业务单元105，至多有一份绑定消息的复制在通信树300的每一个分支上发送，通信树300将移动节点106和通信节点104链接起来。因此，多播是一种通过仅发送消息的一份复制到特定的链路来使带宽使用最小的方法，由所述链路到达几个接收者。如果要求，通信树300可以链接位于固定网络组102的其它节点，例如本地网关108和通信节点104。在这个的例子中，移动节点106将转交地址发送到本地网关108。
移动节点106到其它异地网关的随后的移动导致将新的转交地址分配给移动节点106。因此，移动节点106将随后的绑定更新发送到多播业务单元105，多播业务单元105被转播到多播组的用户。
在本发明的第二实施例中(图4)，通信系统100包括第一组互连、固定、分组交换网络102。通信系统100的移动节点106为移动网络网关(MNG)107，例如，移动网络400的边界路由器，其连接到共享相同的IP首标的多个互连移动网络节点(MNN)402。MNG 107为特别增强以支持移动网络的移动节点。例如，移动网络节点402可以是根据移动-IPv6协议已知的任意移动节点，诸如主机或路由器，并且被连接到MNG 107以经本地网关108将移动网络400和固定网络组102连接。
固定网络组102也包括能够经本地网关108与多个移动网络节点402的至少一个进行通信的多个通信节点104。每一个通信节点104具有用于IP地址之间的关系的绑定缓冲。本地网关108位于第一位置，并且构成到固定网络组102的附件(本地链路)的初始拓扑点。应当理解，移动网络400可以包括数百个，甚至数千个移动网络节点402，每一个移动网络节点402与几个通信节点104进行通信。
同样，固定网路组102包括根据移动-IPv6协议的多播业务单元105，以提供底层多播机制。多播业务单元105包括用于分配多播地址的多播注册实体。此外，多播业务单元105包括用于管理多播组的预定和多播传递树的结构的多播管理单元。多播组也包括若干多个通信节点104。固定网络组102也包括用于记录域名、IP地址和多播地址之间的绑定的域名系统(DNS)。
移动网络400可以是stup网络，其具有被保存的内部附件，也就是在移动网络400内部的节点不相对于MNG 107或者其它移动网络节点402移动。然而，内部附件并不是必须被保存，且位于移动网络内部的节点可以相对于MNG 107或者其它移动网络节点402移动。
移动网络400可以看作一个附到“n”个接口并具有一个地址的单一移动节点。MNG 107包括大多数现有的移动-IPv6协议移动节点操作。然而，MNG 107适于获得多播组的多播地址，并且将多播地址向DNS注册。与根据移动-IPv6协议操作的标准移动节点不同，MNG107不保持多个通信节点的列表。此外，MNG 107不是多地的(multi-homed)，也就是MNG 107在给定的时间仅具有到固定网络组102的附件的一个拓扑点。
MNG 107由本地地址，也就是对应于到固定网络组102的附件的初始拓扑点的永久标识来永久地标识。
固定网络组102也具有至少一个异地网关(FG)110，例如位于远离第一位置的第二位置的异地路由器，并且构成到固定网络组102的附件(异地链路)的第二拓扑点。当移动网络400移动到第二位置时，移动网络400使用异地网关110来连接固定网络组102。因此，可以看出移动网络400的MNG 107能够动态地改变它的附到固定网络组102的点。因此，也改变在固定网络组102的IP结构中移动网络400的可达性。
在操作中(图5)，开始时移动网络400经在第一位置的MNG 107与本地网关108连接，并且能够例如通过以数据报形式交换数据来与多个通信节点104中的至少一个进行通信。
在建立MNG 107时，MNG 107作为移动路由器，例如在重新分配移动网络400之前，MNG 107从多播注册实体获得多播地址(步骤500)，并且在DNS中注册多播地址(步骤502)。多播地址永久地于移动网络400相关。
在通信建立之前，通信节点106呼叫用于对应于移动节点106的本地地址的IP地址的DNS。DNS返回本地地址和多播组的永久多播地址。然后，通信节点104使用多播地址来预定多播组(步骤504)，并且开始经形成移动网络400的MNG 107与至少一个移动网络节点402进行通信(步骤506)。
当重新分配(步骤508)移动网络400到第二位置时(步骤202)，移动网络400与异地网关110连接，并且从异地网关110获得转交地址(步骤510)。依靠更新功能，MNG 107以绑定更新消息形式将转交地址发送到多播地址(步骤512)，并且多播业务单元通过IPv6组协议的底层多播机制将绑定更新消息分布到移动节点106的通信节点104(步骤514)。当接收到绑定更新消息时，每一个通信节点104鉴别绑定更新消息的发送方，也就是MNG 107。如果鉴别了发送方，通信节点104增加在MNG 107的网络首标和包含在绑定更新中的转交地址之间的绑定到绑定缓冲(步骤516)。网络首标为在MNG 107的本地地址的128位IPv6地址中的初始位组。如果需要，可以形成不止一个多播组以将绑定更新消息发送到通信节点104。
由通信节点104发送到具有匹配在绑定缓冲的MNG 107的网络首标的目的IP地址的一个移动网络节点402的每一个随后的数据报被路由到对应于网络首标的转交地址(步骤518)，也就是MNG 107的附件的当前点，移动网络节点402的地址被插入到移动-IPv6路由扩展头部中。通过交换包含在扩展头部中的移动网络节点402的地址和转交地址来处理MNG 107接收到的数据报。然后，MNG 107将数据报发送到数据报寻址到的移动网络节点402。一旦完成通信，通信节点离开多播组。
因此，可以看出绑定更新具有一网络范围，也就是绑定更新包含移动网络400的网络首标，网络首标对整个移动网络400而不是单个移动网络节点402有效。因此，当发送数据报到具有与移动网络400的网络首标相同的所有目的地址即移动网络节点402时，接收绑定更新的通信节点104使用MNG 107的转交地址。
本地网关108也预定多播组，并且也可被安排来封装所有数据报，且将这些数据报重新发送到目的地址与移动网络400的网络首标相同的IP首标的MNG 107的转交地址，即将数据报重新发送到移动网络400。本地网关被安排来在给定的通信节点104没有预定多播组的情况下，例如在网络分离的情况下，将数据报发送到MNG 107的转交地址。
MNG 107到其它异地网关的随后的移动将导致给MNG 107重新分配新的转交地址。因此，由MNG 107发送到多播业务单元的随后的绑定更新将到达多播组的用户。
参见图6，利用固定网络组102提供的多播业务单元105，可以在链接MNG 107和通信节点104的通信树300的每一个分支上发送绑定更新消息的单一的一份复制。因此，多播是一种通过将消息的一份复制发送到特定的链路来使带宽使用最小的方法，由所述链路到达几个接收者。当接收到来自多播业务的绑定更新时，每一个通信节点104抽取出MNG 107的转交地址，然后能够通过最优路径将数据报直接地发送到移动网络节点420。如果要求，通信树300可以链接位于固定网络组102的其它节点，例如到通信节点104的本地网关108。在这样的例子中，MNG 107将转交地址发送到本地网关108。
在本发明的第三实施例中，上面介绍的例子可以排除使用多播业务来将绑定更新消息发送到移动节点106/MNG 107。
尽管已经按照根据IPv6协议操作的固定网络组102介绍了上面的例子，应当理解固定网络组102不必是固定的，可以按照任何功能等价的协议来操作。相反地，第一网络102仅需要可相对于第二网络106移动。此外，尽管上面介绍了一组网络，可以使用一个单一网络而不是固定网络组102。同样，应当理解移动IPv6协议的使用包括使用任何功能等价的协议。

Claims (27)

1.一种通信系统(100)，其包括：
移动节点(106，107)，能够相对于具有多个通信节点(104)、第一接口节点(108)和第二接口节点(110)的第一网络(102)移动，所述多个通信节点能够经过第一接口节点(108)将数据发送到所述移动节点(106，107)，所述移动节点(106，107)能够从与第一网络(102)的第一接口节点(108)相关的第一位置移动到与第一网络(102)的第二接口节点(110)相关的第二位置，其中，
若干多个通信节点(104)形成由多播业务支持的多播组，所述多播业务被安排来接收对应于一个拓扑点的更新数据，所述拓扑点将所述移动节点(106，107)连接到第一网络，并且响应于所述移动节点(106，107)从第一位置到第二位置的移动，将所述更新数据传输到形成所述多播组的所述若干多个通信节点(104)。
2.根据权利要求1的系统(100)，其中所述多播业务在所述移动节点(106，107)和在所述多播组中的所述若干多个通信节点(104)之间建立通信树(300)，在所树通信树(300)的任何一个分支上发送一份所述更新数据的复制。
3.根据权利要求1的系统(100)，其中所述多播业务在所数第一网络的节点(108，110)和在所述多播组中的所述若干多个通信节点(104)之间建立通信树(300)，在所树通信树(300)的任何一个分支上发送一份更新数据的复制。
4.根据权利要求3所述的系统(100)，其中在第一网络(102)中的节点(108，110)为第一接口节点(108)。
5.根据权利要求1的系统(100)，其中所述移动节点(106，107)为一移动接口节点，其被连接到多个移动网络节点(402)以形成能够相对于第一网络(102)移动的移动网络(400)，所述多个通信节点(104)能够经所述移动接口节点(107)和第一网络(102)的第一接口节点(108)与所述多个移动网络节点(402)中的至少一个进行通信数据。
6.根据权利要求5的系统(100)，其中，响应于所述移动网络(400)从第一位置移动到第二位置，所述多个通信节点(104)能够经所述移动接口节点(107)和第二接口节点(110)而不是第一网络(102)的第一接口节点(108)与所述多个移动网络节点(402)中的至少一个进行通信数据。
7.根据权利要求6的系统(100)，其中，所述多个通信节点(104)中的至少一个被安排来将携带目的IP地址的数据传输到所述移动接口节点(107)，所述目的IP地址对应于包含在所述更新数据中的移动接口节点(107)的网络首标。
8.根据权利要求7的系统(100)，其中所述多个通信节点(104)中的至少一个被安排来向第二接口节点(110)发送包含携带所述移动网络(400)的网络首标的目的地址的数据。
9.一种在第一网络(102)的第一访问点和第二访问点之间进行切换的方法，第一网络(102)具有第一接口节点(108)、第二接口节点(110)和能够与移动节点(106，107)通信的多个通信节点(104)，所述方法包括步骤：
当位于第一位置时，将移动节点(106，107)向第一网络(102)的第一接口节点(108)注册(步骤200，500)；
响应于第一网络(102)从第一位置移动到第二位置，将移动节点(106，107)向与第二位置相关的第一网络(102)的第二接口节点(110)注册(步骤210，510)；
将更新数据传输到多播业务(步骤212，512)，和
将所述更新数据传输到若干个预定所述多播业务的多个通信节点(步骤214，514)。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述移动节点(106，107)为一移动接口节点(107)，其被连接到多个移动网络节点(402)以形成能够相对于第一网络(102)移动的移动网络(400)，所述多个通信节点(104)能够经所述移动接口节点(107)和第一网络(102)的第一接口节点(108)与所述多个移动网络节点(402)中的至少一个进行通信数据。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，响应于(102)移动网络(402)从第一位置移动到第二位置，所述多个通信节点(104)能够经移动接口节点(107)和第二接口节点(110)而不是第一网络的第一接口节点(108)与所述多个移动网络节点(402)中的至少一个进行通信数据。
12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述多播业务在多播组中、在移动节点(106，107)和所述若干多个通信节点(104)之间建立通信树(300)，在通信树(300)的任何一个分支上发送一份更新数据的复制。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述多个通信节点(104)中的至少一个被安排来将携带目的IP地址的数据传输到所述移动接口节点(107)，所述目的IP地址对应于包含在所述更新数据中的移动接口节点(107)的网络首标。
14根据权利要求13所述的方法，其中，所述多个通信节点(104)中的至少一个被安排来向第二接口节点(110)发送携带所述移动网络(400)的网络首标的目的地址的数据。
15.一种移动节点(106，107)装置，用于在连接相应的第一位置的第一拓扑点处连接到第一网络(102)，并且经第一网络(102)的第一接口节点(108)从在第一网络(102)中的通信节点(104)路由通信，所述装置包括：
连接到存储单元(702)和收发器单元(704)的处理器单元(700)，用于在第一位置与第一网络(102)的第一接口节点(108)进行通信；
所述处理器单元(700)适于响应于所述移动节点(106，107)从第一位置到连接相应的第二位置的第二拓扑点的移动，将更新数据传输到第一网络(102)的多播业务。
16.根据权利要求15所述的装置(106，107)，其中，所述移动节点(106，107)为一个移动接口节点，其被连接到多个移动网络节点(402)以形成能够相对于第一网络(102)移动的移动网络(400)，所述通信节点(104)能够经移动网络(400)的移动接口节点(107)和第一网络(102)的第一接口节点(108)与所述多个移动网络节点(402)中的至少一个通信数据。
17.根据权利要求16所述的装置，其中，响应于所述移动网络(400)从第一位置移动到第二位置，所述通信节点(104)能够经所述移动接口节点(107)和第二接口节点(110)而不是第一接口节点(108)与所述多个移动网络节点(402)中的至少一个通信数据。
18.一种用于第一网络(102)的网络实体装置(104，108)，其包括：
连接到存储单元(702)和收发器单元(704)的处理器单元(700)，用于与移动节点(106，107)进行通信，其中，
所述处理器(700)包括一个注册单元，其被连接到所述收发器单元(704)，并且被安排来注册多播业务，使得成为多播组的成员，并且从所述多播业务接收更新数据。
19.根据权利要求18所述的装置(104，108)，其中，所述多播业务在移动节点(106，107)和多播组中的若干多个通信节点(104)之间建立通信树(300)，在通信树(300)的任何一个分支上发送一份更新数据的复制。
20.根据权利要求18所述的装置(104，108)，其中，所述注册单元响应于所述移动节点(106，107)从第一位置移动到第二位置，从所述多播业务接收所述更新数据。
21.根据权利要求18所述的装置(104，108)，其中，所述移动节点(106，107)为一个移动接口节点，其被连接到多个移动网络节点(402)以形成能够相对于第一网络(102)移动的移动网络(400)，多个通信节点(104)能够经在第一位置的第一网络(102)的第一接口节点(108)和移动接口节点(107)与所述多个移动网络节点(402)中的至少一个通信数据。
22.根据权利要求21所述的装置(104，108)，其中，响应于所述移动网络(400)从第一位置移动到第二位置，所述多个通信节点(104)能够经所述移动接口节点(107)和在第一网络(102)的第二接口节点而不是第一接口节点(108)与所述多个移动网络节点(402)中的至少一个通信数据。
23.一种通信系统(100)，其包括：
连接到多个移动网络节点(402)以形成能够相对于第一网络(102)移动的移动接口节点(107)，所述第一网络(102)具有多个通信节点(104)、第一接口节点(108)和第二接口节点(110)，所述移动网络(102)能够从与第一网络(102)的第一接口节点(108)相关的第一位置移动到与第一网络(102)的第二接口节点(110)相关的第二位置，所述多个通信节点(104)能够经移动接口节点(107)和第一接口节点(108)与所述多个移动网络节点(402)中的至少一个进行通信数据，其中，所述多个通信节点(104)的至少一个被安排来接收指示将移动接口节点(107)连接到第一网络(102)的当前拓扑点的更新数据，并且响应于所述移动网络(400)从第一位置移动到第二位置，将携带对应于所述移动接口节点(107)的网络首标的目的地址发送到第二接口节点(110)，所数第二位置对应于将所述移动接口节点(107)连接到第一网络(102)的所述当前的拓扑点。
24.根据权利要求23所述的系统，其中，若干多个通信节点(104)形成多播业务支持多播组，响应于所述移动网络(400)从第一位置移动到第二位置，所述多播业务被安排来接收所述更新数据，且将所述更新数据传输到形成所述多播组的若干多个通信节点(104)。
25.一种在第一网络(102)的第一访问点和第二访问点之间切换的方法，第一网络(102)具有第一接口节点(108)、第二接口节点(110)和多个通信节点(104)，所述多个通信节点(104)能够经第一接口节点(108)和连接到所述多个移动网络节点(402)的移动接口节点(107)与多个移动网络节点(402)中的至少一个进行通信，所述多个移动网络节点(402)和所述移动接口节点(107)互连以形成移动网络(400)，移动网络(400)能够从与第一网络(102)的第一接口节点(108)相关的第一位置移动到与第一网络(102)的第二接口节点(110)相关的第二位置，其中该方法包括步骤：
当驻留于第一位置时，将所述移动接口节点(107)向第一网络(102)的第一接口节点(108)注册(步骤500)；
响应于所述移动网络(102)从第一位置移动到第二位置，将所述移动接口节点(107)向与第二位置相关的第一网络(102)的第二接口节点(110)注册(步骤510)；
将更新数据传输到所述若干多个通信节点(104)，所述通信节点指出将所述移动接口节点(107)连接到第一网络(102)的当前拓扑点；
将携带对应于移动接口节点(107)的网络首标的目的地址的数据发送到第二接口节点(110)(步骤518)，第二位置对应于将所述移动接口节点(107)连接到第一网络(102)的当前拓扑点。
26.根据权利要求25所述的方法，进一步包括步骤：
将所述更新数据传输到多播业务(步骤512)，和
使用所述多播业务来将所述更新数据传输到所述若干多个通信节点(104)。
27.一种用于第一网络(102)的通信节点(104)装置，第一网络具有对应于第一位置的第一接口节点(108)和对应于第二位置的第二接口节点(110)，该装置(104)包括：连接到存储单元(702)和收发器单元(704)的处理器单元(700)，用于与连接到移动接口节点(107)的移动网络节点(402)进行通信，其中所述处理器单元(700)包括连接到所述收发器(704)并且被安排来接收更新数据的绑定单元，以用于指出将所述移动接口节点(107)连接到第一网络(102)的当前拓扑点，响应于所述移动网络(400)从第一位置移动到第二位置，所述处理器单元(700)被安排来将携带目的地址的数据发送到第二接口节点(110)，所述目的地址对应于在其上传输数据的所述移动接口节点(107)的网络首标，第二位置对应于将所述移动接口节点(107)连接到第一网络(102)的当前拓扑点。
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