CN1612545A - 快速连接到链路层和网络层的设备和方法 - Google Patents

快速连接到链路层和网络层的设备和方法 Download PDF

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CN1612545A CNA2004100867361A CN200410086736A CN1612545A CN 1612545 A CN1612545 A CN 1612545A CN A2004100867361 A CNA2004100867361 A CN A2004100867361A CN 200410086736 A CN200410086736 A CN 200410086736A CN 1612545 A CN1612545 A CN 1612545A
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Abstract

提供一种用于连接到无线LAN的链路层和网络层的设备和方法。一种链路/网络层接入方法包括:在移动节点和无线LAN的链路层的连接完成之前发送请求用于连接移动节点和无线LAN的网络层的信息的请求消息;以及通过利用包括在对发送的请求消息响应的消息中的信息,完成到网络层的连接。因此,通过几乎同时处理用于连接到无线LAN的链路层和网络层的过程,无线LAN中的高速切换可被实现。

Description

快速连接到链路层和网络层的设备和方法
本申请要求2003年10月30日提交到韩国专利局的第2003-76414号韩国专利申请的优先权,该申请公开于此以资参考。
                         技术领域
本发明涉及一种无线局域网(LAN)中的切换,尤其是,涉及一种连接到无线LAN的链路层和网络层的设备和方法。
                         背景技术
在无线LAN环境中,当移动节点(MN)以高速运动到另一无线LAN时,在传统方法中,链路层切换被执行并且随后网络层切换被执行。为了执行网络层切换,用于发送和接收路由请求消息的处理和用于发送和接收路由广告消息的处理,并且这些处理可仅在链路层切换完成后被执行。
因此,在传统技术中,因为链路层切换和网络层切换可被连续地执行,所以这对于执行快速切换来说是限制因素。用于此因素,当所提供的切换速度无法支持移动节点的运动速度时,正在执行的连接被切断并且出现丢包。
                         发明内容
本发明提供一种能够同时处理链路层切换和网络层切换的设备和方法。
根据本发明的一方面,提供一种链路层/网络层接入方法,包括:在移动节点和无线LAN的链路层的连接完成之前发送请求用于连接移动节点和无线LAN的网络层的信息的请求消息;以及通过利用包括在对发送的请求消息响应的消息中的信息,完成到网络层的连接。
根据本发明的另一方面,提供一种链路层/网络层接入设备,包括:接入点,在移动节点和无线LAN的链路层的连接完成之前发送请求用于连接移动节点和无线LAN的网络层的信息的请求消息;以及移动节点,通过利用包括在对发送的请求消息响应的消息中的信息,完成到网络层的连接。
根据本发明的另一方面,提供一种中继方法,包括:如果请求用于连接移动节点和无线LAN的链路层的信息的请求帧被接收到,则发送请求用于连接到无线LAN的网络层的信息的请求消息;以及接收对发送的请求消息响应的消息,并且将接收到的响应消息发送到移动节点。
根据本发明的另一方面,提供一种接入点,包括:请求消息发送单元,如果请求用于连接移动节点和无线LAN的链路层的信息的请求帧被接收到,则发送请求用于连接到无线LAN的网络层的信息的请求消息;以及响应消息中继单元,接收对由请求消息发送单元发送的请求消息响应的消息,并且将接收到的响应消息发送到移动节点。
根据本发明的另一方面,提供一种路由方法,包括:从请求用于连接移动节点和无线LAN的网络层的信息的接入点接收请求消息;以及通过接入点将对接收到的请求消息响应的消息发送到移动节点,其中,在移动节点和无线LAN的链路层之间的连接被完成之前请求消息从接入路由器被发送。
根据本发明的另一方面,提供一种接入路由器,包括:请求消息接收单元,从请求用于连接移动节点和无线LAN的网络层的信息的接入点接收请求消息;以及路由器广告消息发送单元,通过接入点将对由请求消息接收单元接收到的请求消息响应的消息发送到移动节点,其中,在移动节点和无线LAN的链路层之间的连接被完成之前请求消息从接入路由器被发送。
根据本发明的另一方面,提供一种计算机可读记录介质,具有在其上实施的用于连接到链路层/网络层的方法的计算机程序。
根据本发明的另一方面,提供一种计算机可读记录介质,具有在其上实施的用于中继方法的计算机程序。
根据本发明的另一方面,提供一种计算机可读记录介质,记录有具有在其上实施的用于路由方法的计算机程序。
                         附图说明
通过结合附图进行的对实施例的详细描述,本发明的上述和其他特征和优点将会变得更加清楚,其中:
图1是根据本发明优选实施例的用于快速连接到链路层/网络层的设备的结构的示图;
图2是图1中示出的移动节点、接入点和接入路由器的详细示图;
图3是由根据本发明优选实施例的用于快速连接到链路层/网络层的方法执行的步骤的流程图;
图4是由根据本发明优选实施例的用于中继无线LAN和/或有线网络的方法执行的步骤的流程图;以及
图5是由根据本发明优选实施例的有线网络路由方法执行的步骤的流程图。
                       具体实施方式
参照附图来详细说明其中示出了示例性实施例的本发明。
参照图1,根据本发明优选实施例的用于快速连接链路层/网络层的设备包括移动节点(MN)1、接入点(AP)2和接入路由器(AR)3。
移动节点1从由不同于接入点2的另一接入点4管理的无线LAN运动到由接入点2管理的无线LAN中,并且尝试连接到由接入点2管理的无线LAN。
移动节点1无线地发送请求用于连接到无线LAN的链路层的信息的关联请求帧。
在本实施例中,通过使用在IEEE 802.11标准中使用的术语来描述到链路层的连接,但是也可通过使用其它术语来进行描述。符合移动互联网协议版本6(IPv6)的移动节点还可以被称作为根据IEEE 802.11标准的站。尽管名称不同,其实都表示在无线LAN上运动的主机。关联请求帧主要包含关于移动节点性能的信息。
如果由移动节点1发送的关联请求帧被接收到,则接入点2发送请求用于连接到无线LAN的网络层的信息的路由器广告请求消息和包含用于连接到无线LAN的链路层的信息的关联响应帧。
在传统技术中,如果关联请求帧被接收到,则关联响应帧被发送,并且在到链路层的连接被完成之后,到网络层的连接被尝试。然而,在本发明实施例中,如果关联请求帧被接收到,则作为用于尝试建立到网络层的连接的消息的路由器广告请求消息和关联响应帧被同时发送。因此,连接到链路层的处理和连接到网络层的处理可被同时执行,并且快速切换可被实现。
在本发明实施例中,利用在移动IPv6中使用的术语来描述到网络层的连接,但是也可通过使用其它术语来进行描述。
根据本发明实施例,完成到网络层的连接意味着已经移动到新无线LAN中的移动节点1允许它自身对外部被识别,并且这与移动IPv6一致。即,这意味着移动节点1已产生了是新识别标志的网络层地址。网络层地址也被称作为转交地址(CoA),并且是全球地址。
同时,通过将移动节点1的接口的标识(ID)与由接入路由器3发送的无线LAN前缀结合来产生全球地址。因此,为了产生全球地址,移动节点1应该接收路由器广告消息,其包括用于连接到无线LAN的网络层的信息,诸如从接入路由器3发送的无线LAN前缀。路由器广告消息周期性地或当被请求时被发送。
周期性地发送的路由器广告消息被称作为非请求的路由器广告消息,并且主要被接入路由器3使用以将关于由接入路由器3管理的无线LAN的最新信息提供给无线LAN。同时,被请求时发送的路由器广告消息被称作为请求路由器广告消息,并且主要在当必需时例如当移动节点1需要产生全球地址时使用。
根据本实施例,移动节点1将路由器请求消息发送到接入路由器3以接收路由器广告消息,并且这与IPv6标准对应。然而,传统IPv6标准中的问题在于路由器请求消息仅在到链路层的连接被完成后才可被发送。
因此,在本实施例中,即使在到无线LAN的链路层的连接被完成之前接入点2也可直接请求路由器广告消息的路由器广告请求消息被重新定义。此路由器广告请求消息被从接入点2传送到接入路由器3,并且符合作为在接入点2和接入路由器3之间的通信协议的轻型接入点协议(LWAPP)。
在本发明实施例中,路由器广告请求消息的类型被规定为仍然为LWAPP上的未分配类型保留的25。因为由路由器广告请求消息请求的路由器广告消息不被路由器请求消息请求,所以它本质上是非请求的路由器广告消息。
移动节点1接收被接入点2发送的关联响应帧,并且通过利用包括在接收到的关联响应消息中的信息完成到无线LAN的链路层的连接。当移动节点1执行此操作时,如果由接入点2发送的路由器广告请求消息被接收到,则接入路由器3发送路由器广告消息。
在路由器广告消息作为对如在本实施例中的路由器广告请求消息的响应而被发送的情况下,多个路由器广告消息不被一次性发送,并且因此不需要执行随机延迟。然而,为了移动节点确实地接收到路由器广告消息,路由器广告消息可被连续发送三次。接入点2接收由接入路由器3发送的路由器广告消息,并发送接收到的路由器广告消息。
因此,在到无线LAN的链路层的连接被完成的状态下,移动节点1接收由接入点2发送的路由器广告消息。
此后,通过使用包括在接收到的路由器广告消息中的信息,到无线LAN的网络层的连接被完成。即,根据本发明实施例,到链路层的连接和到网络层的连接几乎同时进行,从而能够进行快速切换。
图2是图1中示出的移动节点1、接入点2和接入路由器3的详细示图。
参照图2,移动节点1包括关联请求帧产生单元11、关联请求帧发送单元12、关联响应帧接收单元13、链路层连接完成单元14、路由器广告消息接收单元15和网络层连接完成单元16。在此,移动节点1是尝试建立到无线LAN的连接的移动节点。
关联请求帧产生单元11产生关联请求帧。关联请求帧发送单元12将在关联请求帧产生单元11中产生的关联请求帧发送到接入点2。
关联响应帧接收单元13从接收由关联请求帧发送单元12发送的关联请求帧的接入点2接收作为关联请求帧的响应的关联响应帧。
链路层连接完成单元14通过使用包括在由关联响应帧接收单元13接收的关联响应帧中的信息完成到无线LAN的链路层的连接。
路由器广告消息接收单元15在链路层连接完成单元14中完成到其的连接的链路层上接收路由器广告消息。
网络层连接完成单元16通过使用包括在由路由器广告消息接收单元15接收的路由器广告消息中的信息来在无线LAN的网络层上产生地址,并且通过这样做来完成到无线LAN的网络层的连接。
参照图2,接入点2包括关联请求帧接收单元21、路由器广告请求消息产生单元22、路由器广告请求消息发送单元23、关联响应帧产生单元24、关联响应帧发送单元25和路由器广告消息中继单元26。在此,接入点2起中继无线LAN和有线网络的作用。
关联请求帧接收单元21从移动节点1接收关联请求帧。
如果关联请求帧被关联请求帧接收单元21接收,则路由器广告请求消息产生单元22产生路由器广告请求消息。
路由器广告请求消息发送单元23将在路由器广告请求消息产生单元22产生的路由器广告请求消息发送到接入路由器3。
如果关联请求帧被关联请求帧接收单元21接收,则关联响应帧产生单元24产生关联响应帧。
关联响应帧发送单元25将在关联响应帧产生单元24中产生的关联响应帧发送到移动节点1。
路由器广告消息中继单元26从接入路由器3接收路由器广告消息,并且将接收到的路由器广告消息发送到移动节点1。
参照图2,接入路由器3包括路由器广告请求消息接收单元31、路由器广告消息产生单元32和路由器广告消息发送单元33。在此,接入路由器3被连接到有线网络。
路由器广告请求消息接收单元31从接入点2接收路由器广告请求消息。
如果路由器广告请求消息被路由器广告请求消息接收单元31接收,则路由器广告消息产生单元32产生路由器广告消息。
路由器广告消息发送单元33通过接入点2将在路由器广告消息产生单元32中产生的路由器广告消息发送到移动节点1。
图3是由根据本发明优选实施例的用于快速连接到链路层/网络层的方法执行的步骤的流程图。
参照图3,用于快速连接到链路层/网络层的方法包括以下步骤。
在步骤41中,移动节点1将请求用于连接到无线LAN的链路层的信息的关联请求帧发送到接入点2。
其后,在步骤42中,如果接入点2接收发送的关联请求帧,则在步骤43中,请求用于连接到无线LAN的网络层的信息的路由器广告请求消息被发送到接入路由器3,同时,包括用于连接到无线LAN的链路层的信息的关联响应帧被发送到移动节点1。
接下来,在步骤44,如果接入路由器3接收发送的路由器广告请求消息,则在步骤45,路由器广告消息被发送。
其后,在步骤46,接入点2接收发送的路由器广告消息并发送接收到的路由器广告消息。
与步骤44到46同时,在步骤47中,移动节点1接收发送的关联响应帧,并且通过使用包括在接收到的关联响应帧中的信息完成到无线LAN的链路层的连接。
随后,在步骤48中,在连接在其中被完成的链路层上,移动节点1接收包括用于连接到无线LAN的网络层的信息的路由器广告消息,并且通过使用包括在接收到的路由器广告消息中的信息,完成到无线LAN的网络层的连接。如上所述,通过在网络层中产生作为移动节点1的新识别标志的网络层地址,移动节点1完成到无线LAN的网络层的连接。
图4是由根据本发明优选实施例的用于中继无线LAN和/或有线网络的方法执行的步骤的流程图。
参照图4,用于中继无线LAN和/或有线网络的方法包括以下步骤。本实施例在图1中示出的接入点2中被执行。
在步骤51中,如果来自于尝试建立到无线LAN的连接的移动节点1的请求用于连接到无线LAN的网络层的信息的关联请求帧被接收,则在步骤52中,请求用于连接到无线LAN的网络层的信息的路由器广告请求消息被产生。
其后,在步骤53中,产生的路由器广告请求消息被发送到连接到有线网络的接入路由器3。
其后,在步骤54中,作为对发送的路由器广告请求消息响应的消息,来自于从接入路由器3的包括用于连接到无线LAN的网络层的信息的路由器广告消息被接收,并且接收到的路由器广告消息被发送到移动节点1。
与步骤52到54同时,以下步骤55和56被执行。
在步骤51中,如果来自于移动节点1的请求用于连接到无线LAN的网络层的信息的关联请求帧被接收,则在步骤55中,包括用于连接到无线LAN的链路层的信息的关联响应帧被产生。
其后,在步骤56中,产生的关联响应帧被发送到移动节点1。
图5是由根据本发明优选实施例的有线网络路由方法执行的步骤的流程图。
参照图5,有线网络路由方法包括以下步骤。本实施例在图1中示出的接入路由器3中被执行。
在步骤61中,如果移动节点1从中继移动节点1尝试建立到其的连接的无线LAN和有线网络的接入点2接收作为请求用于连接到无线LAN的网络层的信息的消息的路由器广告请求消息,则在步骤62中,路由器广告消息被产生。
其后,在步骤63中,包括用于连接到无线LAN的网络层的信息的路由器广告消息通过接入点2被发送到移动节点1。
本发明实施例可被写为计算机程序,并且可在利用计算机可读记录介质执行程序的通用数字计算机中实现。
而且,在上述本发明实施例中使用的数据的结构可以多种方式被记录在计算机可读记录介质上。
计算机可读记录介质的范例包括磁存储介质(例如,ROM、软盘、硬盘等)、光记录介质(例如,CD-ROM或DVD)和诸如载波的存储介质(例如,通过互联网的传输)。
根据其示例性实施例详细示出并描述本发明,而本领域技术人员应该理解,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以在形式上和细节上进行各种改变。优选实施例应该被仅认为是描述性的而非限制。因此,本发明的范围不是被本发明的详细描述而是被所附权利要求定义,并且该范围内的所有不同将被解释为包括在本发明内。
根据本发明,通过几乎同时处理用于连接到无线LAN的链路层和网络层的过程,可实现无线LAN中的高速切换并且不需要单独的的链路层触发器协议。即,根据本发明,使移动节点能够更快地产生它的网络地址,从而即使当它以高速运动时,已有连接可被保持。
而且,根据本发明,通过定义新的消息格式,即路由器广告请求消息,移动节点可更快地接收路由器广告消息。通过这样做,不需要到接入点的单独的功能的扩展,并且不需要用于路由器请求消息和路由器广告消息的发送和接收的单独的处理。

Claims (21)

1、一种链路层/网络层接入方法,包括:
在移动节点和无线LAN的链路层的连接完成之前发送请求用于连接移动节点和无线LAN的网络层的信息的请求消息;以及
通过利用包括在对发送的请求消息响应的消息中的信息,完成到网络层的连接。
2、如权利要求1所述的方法,其中,不同于仅在到链路层的连接被完成之后能够被请求的互联网协议版本6(IPv6)标准的路由器请求消息,在到链路层的连接被完成之前请求消息能够被请求,并且响应消息是IPv6标准的路由器广告消息。
3、如权利要求1所述的方法,还包括:
如果发送的请求消息被接收,则发送包括连接到网络层的信息的响应消息;以及
接收发送的响应消息并且传送接收到的响应消息,
其中,在完成到网络层的连接的过程中,包括在发送的响应消息中的信息被使用。
4、如权利要求1所述的方法,还包括:
发送请求用于连接到链路层的信息的请求帧,
其中,在发送请求用于连接移动节点和网络层的信息的请求消息的过程中,如果发送的请求帧被接收,则请求消息被发送。
5、如权利要求4所述的方法,其中,在发送请求用于连接移动节点和网络层的信息的请求消息的过程中,对请求消息响应的帧和请求帧被发送,并且
在完成到网络层的连接的过程中,通过使用包括在发送的响应帧中的信息,到链路层的连接被完成并且在连接在其中完成的链路层上响应消息被接收。
6、如权利要求5所述的方法,其中,请求帧是IEEE 802.11标准的关联请求帧,并且响应帧是IEEE 802.11标准的关联响应帧。
7、一种链路层/网络层接入设备,包括:
接入点,在移动节点和无线LAN的链路层的连接完成之前发送请求用于连接移动节点和无线LAN的网络层的信息的请求消息;以及
移动节点,通过利用包括在对发送的请求消息响应的消息中的信息,完成到网络层的连接。
8、如权利要求7所述的设备,其中,不同于仅在到链路层的连接被完成之后能够被请求的互联网协议版本6(IPv6)标准的路由器请求消息,在到链路层的连接被完成之前请求消息能够被请求,并且响应消息是IPv6标准的路由器广告消息。
9、一种中继方法,包括:
如果请求用于连接移动节点和无线LAN的链路层的信息的请求帧被接收到,则发送请求用于连接到无线LAN的网络层的信息的请求消息;以及
接收对发送的请求消息响应的消息,并且
将接收到的响应消息发送到移动节点。
10、如权利要求9所述的方法,其中,不同于仅在到链路层的连接被完成之后能够被请求的互联网协议版本6(IPv6)标准的路由器请求消息,在到链路层的连接被完成之前请求消息能够被请求,并且响应消息是IPv6标准的路由器广告消息。
11、如权利要求9所述的方法,还包括:
如果请求帧被接收,则将对接收到的请求帧响应的帧发送到移动节点。
12、如权利要求11所述的方法,其中,请求帧是IEEE 802.11标准的关联请求帧,并且响应帧是IEEE 802.11标准的关联响应帧。
13、一种接入点,包括:
请求消息发送单元,如果请求用于连接移动节点和无线LAN的链路层的信息的请求帧被接收到,则发送请求用于连接到无线LAN的网络层的信息的请求消息;以及
响应消息中继单元,接收对由请求消息发送单元发送的请求消息响应的消息,并且将接收到的响应消息发送到移动节点。
14、如权利要求13所述的接入点,其中,不同于仅在到链路层的连接被完成之后能够被请求的互联网协议版本6(IPv6)标准的路由器请求消息,在到链路层的连接被完成之前请求消息能够被请求,并且响应消息是IPv6标准的路由器广告消息。
15、一种路由方法,包括:
从请求用于连接移动节点和无线LAN的网络层的信息的接入点接收请求消息;以及
将对接收到的请求消息响应的消息通过接入点发送到移动节点,
其中,在移动节点和无线LAN的链路层之间的连接被完成之前请求消息从接入路由器被发送。
16、如权利要求15所述的路由方法,其中,不同于在到链路层的连接被完成之后能够被请求的互联网协议版本6(IPv6)标准的路由器请求消息,在到链路层的连接被完成之前请求消息能够被请求,并且响应消息是IPv6标准的路由器广告消息。
17、一种接入路由器,包括:
请求消息接收单元,从请求用于连接移动节点和无线LAN的网络层的信息的接入点接收请求消息;以及
路由器广告消息发送单元,将对由请求消息接收单元接收到的请求消息响应的消息通过接入点发送到移动节点,
其中,在移动节点和无线LAN的链路层之间的连接被完成之前请求消息从接入路由器被发送。
18、如权利要求17所述的接入路由器,其中,不同于仅在到链路层的连接被完成之后能够被请求的互联网协议版本6(IPv6)标准的路由器请求消息,在到链路层的连接被完成之前请求消息能够被请求,并且响应消息是IPv6标准的路由器广告消息。
19、一种计算机可读记录介质,具有在其上实施的用于链路层/网络层接入方法的计算机程序,其中,该方法包括:
在移动节点和无线LAN的链路层的连接完成之前发送请求用于连接移动节点和无线LAN的网络层的信息的请求消息;以及
通过利用包括在对发送的请求消息响应的消息中的信息,完成到网络层的连接。
20、一种计算机可读记录介质,具有在其上实施的用于中继方法的计算机程序,其中,该方法包括:
如果请求用于连接移动节点和无线LAN的链路层的信息的请求帧被接收到,则发送请求用于连接到无线LAN的网络层的信息的请求消息;以及
接收对发送的请求消息响应的消息,并且
将接收到的响应消息发送到移动节点。
21、一种计算机可读记录介质,记录有具有在其上实施的用于路由方法的计算机程序,其中,该方法包括:
从请求用于连接移动节点和无线LAN的网络层的信息的接入点接收请求消息;以及
将对接收到的请求消息响应的消息通过接入点发送到移动节点,其中,在移动节点和无线LAN的链路层之间的连接被完成之前请求消息从接入路由器被发送。
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