CN1762126A - 使用双栈过渡机制的移动ip通信系统及其方法 - Google Patents

使用双栈过渡机制的移动ip通信系统及其方法 Download PDF

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Abstract

一种系统和方法，用于为了与支持IP版本6(IPv6)技术的移动节点通信，而在访问节点中分配和管理移动IP，分配一个IPv6地址给移动节点，以及使用能够在接收到来自该移动节点的IPv4地址请求时提供一个IP版本4(IPv4)地址的双栈过渡机制；和一个边界路由器，用于在IPv4本地网络和IPv6本地网络之间作连接界面。

Description

使用双栈过渡机制的移动IP通信系统及其方法
技术领域
本发明一般涉及在因特网协议(IP)网络中的一种通信系统和方法，并且特别地，涉及一种使用双栈过渡机制(DSTM)的通信系统和方法。
背景技术
一般地，通信系统分类为有线通信系统或者无线通信系统。典型地，有线通信系统包括电话通信系统、综合服务数字网络(ISDN)通信网络系统、光纤通信系统、因特网通信系统，等等。无线通信系统通常包括基于蜂窝网络的通信系统、无线局域网(LAN)系统、无线本地环路(WLL)系统，等等。然而，随着通信技术的迅速发展以及对改善的通信服务的增长需求，存在着使有线通信系统和无线通信系统相结合的趋势。
相应地，因特网技术已经发展到使用户能够通过有线访问网络访问特定的服务器，以便数据传输和接收。现有的因特网协议(IP)是基于IP版本4(IPv4)设计的，其为大约20年前的基本的因特网技术。然而，最近，由于日益增加的因特网用户的数量，应用IPv4因特网技术很困难，因为缺乏可利用的IP地址。因此，基于已被提议作为下一代IP版本的IP版本6(IPv6)，在移动网络中使用的移动IP正从移动IP版本4(移动IPv4)发展成移动IP版本6(移动IPv6)。
如上文所描述的，因为因特网技术是有线技术且在全世界使用，需要大量的因特网节点和网络。然而，所有这些因特网节点已经是基于IPv4设计和操作。因此，尽管作为下一代因特网技术的IPv6技术当前正商业化，以支持IPv6的因特网节点(以下称为“IPv6因特网节点”)代替当前的支持IPv4的因特网节点(以下称为“IPv4因特网节点”)将需要很长的时间。
另外，尽管IPv6技术是可利用的，可预料到对于当前大量的基于IPv4的应用和服务将存在许多持续的要求。因此，正在研究用于使得从IPv6因特网节点到IPv4本地网络的访问能够进行的各种技术。其中，双栈过渡机制(DSTM)为吸引大量公众注意力的技术。
图1是阐明关于在因特网工程任务组(IETF)提出的双栈过渡机制的网络结构的图。然而，在对图1进行描述之前，将描述基本的细节。每个因特网节点应属于IPv6因特网节点或者IPv4因特网节点，且IPv6因特网节点不能直接与IPv4因特网节点通信。因此，对于IPv6因特网节点和IPv4因特网节点之间的通信，需要过渡节点，关于这个而定义的技术为双栈过渡机制(DSTM)。
参照图1，IPv6本地网络110由IPv6因特网节点(以下称为“IPv6节点”)组成，以及IPv4本地网络120由IPv4因特网节点(以下称为“IPv4节点”)组成。用户节点113通过域名服务(DNS)服务器111搜寻在IPv6本地网络110中的各个节点，并根据IPv6技术与节点交换因特网数据。包括在IPv4本地网络120中的用户节点122访问IPv4节点并与IPv4节点交换因特网数据。用户节点122通过DNS服务器121搜寻包括在IPv4本地网络120中的各个节点。基于双栈过渡机制的访问节点(支持动态主机配置协议版本6(DHCPv6))112提供IPv4过渡地址给IPv6用户节点，以使其能够访问IPv4节点。
如果用户节点113发送IPv4地址请求至访问节点112以访问特定的IPv4节点，则访问节点112临时分配一个可利用的IPv4因特网地址(IPv4地址)并提供所分配的IPv4地址给用户节点113。然后用户节点113发送其本身的IPv6因特网地址及从访问节点112分配的IPv4地址至边界路由器(或者隧道端点(TEP))130。结果，用户节点113能够访问IPv4本地网络120。
在用户节点113和边界路由器130之间实行IPv6因特网隧道。通过隧道，实现用户节点113和边界路由器130之间的数据传输。边界路由器130使用临时分配的IPv4地址发送从用户节点113接收的数据至IPv4本地网络120。用于以这种方式将IPv6本地网络和IPv4本地网络连接起来的方案称为双栈过渡机制。
然而，在图1中，双栈过渡机制是关于IPv6本地网络110和IPv4本地网络120而考虑的，这两者都为固定网络。即，双栈过渡机制不是关于移动IP而是仅关于固定IPv6本地网络110和IPv4本地网络120而考虑的。因此，当位于IPv6本地网络110中，需要移动IP的移动节点从访问节点112临时分配一个IPv4地址时，会出现许多的问题。
当位于IPv6本地网络110中时，移动节点分配有IPv6移动IP。此后，当移动节点希望访问IPv4本地网络120时，为了被分配一个IPv4地址，其发送IPv4地址请求至访问节点112。然而，在某些情形，当以这种方式与IPv4本地网络120通信时，移动节点可能移动到另一个访问节点。如果移动节点这样移动到一个新的访问节点，它从该新的访问节点分配一个新的IPv6地址。
如果该移动节点被分配一个新的地址，其通知边界路由器130该新近分配的地址，以使能够使用该新近分配的地址实现移动节点和边界路由器130之间的隧道。然而，当用基于新地址的隧道信息更新(代替)基于现有地址的隧道信息时，不能匹配临时分配到移动节点的IPv4地址。即，会出现新近分配的IPv6地址和先前分配的IPv6和IPv4地址之间的中断。因此，当移动节点被分配一个新的IPv6地址时，就不能保证连续的通信。
会出现如上文所描述的那样的问题是因为设计双栈过渡机制时没有考虑当前的IPv4本地网络和未来的IPv6本地网络之间的节点的移动性。因而，此刻，当前正被研究及预期在不久的将来被商业化的移动IP不能提供兼容的服务，直到新的IPv6本地网络完全取代当前的IPv4本地网络。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种系统和方法，用于使用双栈过渡机制，在因特网通信系统中既支持固定节点又支持移动节点。
本发明的另一个目的是提供一种系统和方法，用于使用双栈过渡机制，不论节点位置的改变，在因特网通信系统中确保完全连续的通信传输。
根据本发明的第一个方面，提供了一种系统，用于在通信系统中提供移动节点的能动性，该通信系统包括访问节点，用于与支持IP版本6(IPv6)技术的移动节点通信、给移动节点分配IPv6地址、以及使用能够在接收到来自该移动节点的IPv4地址请求时，提供IP版本4(IPv4)地址的双栈过渡机制；和边界路由器，用于在IPv4本地网络和IPv6本地网络之间作连接界面，该系统包括：访问节点，用于在接收到来自移动节点的IPv6地址分配请求时，分配一个IPv6地址、在接收到IPv4地址分配请求时，分配一个IPv4地址给移动节点、在接收到由于访问节点的改变而引起的位置更新请求时，分配一个新的IPv6地址、以及定义分配IPv4地址的访问节点作为家庭网络的访问节点、且之后，如果分配了新的IPv6地址的移动节点被分配了IPv4地址，则对该移动节点进行位置更新；边界路由器，用于接收来自期望与IPv4本地网络通信的移动节点的IPv6地址和IPv4地址、将所接收的IPv6地址和IPv4地址存储在IP映射表中、进行与移动节点所请求的IPv4本地网络中的节点的通信、以及在接收到来自移动节点的IPv6地址更新请求时，更新新近接收的IPv6地址成为该移动节点的地址；和移动节点，用于从访问节点分配IPv6地址和IPv4地址、通知边界路由器所接收的IPv6地址和IPv4地址以进行与IP网络的通信、以及当访问节点改变时，从改变后的访问节点分配一个新的IPv6地址、并通知边界路由器先前分配的地址和新近分配的IPv6地址。
根据本发明的第二个方面，提供了一种方法，用于在通信系统的访问节点中分配和管理移动因特网协议(IP)，该通信系统包括访问节点，其与支持IP版本6(IPv6)技术的移动节点通信、分配一个IPv6地址给该移动节点、以及使用能够在接收到来自该移动节点的IPv4地址请求时，提供一个IP版本4(IPv4)地址的双栈过渡机制；和边界路由器，用于在IPv4本地网络和IPv6本地网络之间作连接界面，包括步骤：在接收到来自移动节点的新的移动IP分配请求时，在访问节点中分配新的可利用的移动IP，该移动节点已从另一个访问节点分配了一个移动IP；如果已从另一个访问节点分配了移动IP的该移动节点使用IPv4地址，则定义该移动节点的家庭网络为分配该IPv4地址的访问节点；以及每当接收到来自移动节点的IPv4地址扩展请求信号时，发送扩展消息至已被定义为该移动节点的家庭网络的访问节点。
根据本发明的第三个方面，提供了一种方法，用于在通信系统的边界路由器中连接IP版本6(IPv6)本地网络和IP版本4(IPv4)本地网络之间的分组数据，该通信系统包括访问节点，其与支持IPv6技术的移动节点通信、分配IPv6地址给该移动节点、以及使用能够在接收到来自该移动节点的IPv4地址请求时提供IPv4地址的双栈过渡机制；和边界路由器，用于在IPv4本地网络和IPv6本地网络之间作连接界面，包括步骤：在接收到来自移动节点的IPv6地址和IPv4地址时，将所接收的IPv6地址和IPv4地址存储在IP映射表中；在IPv4本地网络中，连接移动节点和一个特定的节点之间传输的分组；以及在接收到该移动节点的位置更新消息时，更新来自IP映射表中的先前的IPv6地址成为包括在位置更新消息中的新的IPv6地址；并发送在移动节点所接收的分组数据至新近存储的地址。
根据本发明的第四个方面，提供了一种方法，用于在通信系统的IPv6本地网络中通过支持IP版本6(IPv6)技术的移动节点与IP版本4(IPv4)本地网络通信，该通信系统包括访问节点，其与该移动节点通信、分配IPv6地址给该移动节点、以及使用能够在接收到来自该移动节点的IPv4地址请求时提供IPv4地址的双栈过渡机制；和边界路由器，用于在IPv4本地网络和IPv6本地网络之间作连接界面，包括步骤：发送IPv4地址请求至访问节点，以致在已被分配了IPv6地址之后，当与IPv4本地网络的通信必要时，被分配IPv4地址；通知边界路由器所分配的IPv6地址和IPv4地址，以及此后，通过边界路由器，进行与IPv4本地网络中一个特定的节点的通信；如果给移动节点分配IPv6地址的访问节点改变，则发送新的IPv6地址请求至改变后的访问节点，以致被分配一个IPv6地址；并通知边界路由器先前分配的IPv6地址和新近分配的IPv6地址及IPv4地址。
附图说明
当结合附图，从下列详细的描述中，本发明上述及其它的目的、特征、和优点将变得更加明显，其中：
图1是阐明关于在因特网工程任务组(IETF)提出的双栈过渡机制的网络结构的图；
图2是阐明根据本发明的一个实施例、使用双栈过渡机制(DSTM)的因特网通信系统的网络结构的图；
图3是阐明根据本发明的一个实施例、用于通过边界路由器来支持移动IP的控制程序的流程图；
图4是阐明根据本发明的一个实施例、用于在访问节点中分配和管理移动IP的控制程序的流程图；以及
图5是阐明根据本发明的一个实施例、在使用双栈过渡机制的通信系统中的移动节点的控制程序的流程图。
具体实施方式
现在，在此以下将关于附图详细地描述本发明的优选实施例。在附图中，相同或相似的元件用相同的附图标记表示，尽管所述元件在不同的附图中均有描述。另外，在以下描述中，为简明起见，未对本说明书所纳入的已知功能和结构进行详细的描述。
图2是阐明根据本发明的一个实施例，使用双栈过渡机制(DSTM)的因特网通信系统的网络结构的图。参照图2，IPv6本地网络110的DNS服务器111在结构和操作上与图1中所阐明的那个相同。IPv4本地网络120的DNS服务器121和用户节点122也与图1中所阐明的那些相同。然而，在本发明的这个实施例中，为了解释移动IP的概念，两个不同的访问节点211和221以及与访问节点211和221分别关联所形成的两个访问网络210和220位于IPv6本地网络110之内。访问网络210和220使用它们相关联的访问节点211和221独立地控制它们自己的区域，并与该区域的移动节点通信。尽管移动节点的位置改变，该移动节点能够使用相同的因特网地址。如在相关技术部分所描述的，访问节点211和221的每一个都为一个DSTM服务器，并可能由DHCPv6服务器组成。
更明确地，第一访问节点211覆盖第一区域210并进行与IPv6节点的因特网通信。第一访问节点211在接收到来自移动节点212的IPv6地址请求时，在第一区域210分配一个可利用的IPv6地址，其能够进行IPv6通信。在被分配了IPv6地址之后，如果该移动节点212期望访问IPv4本地网络120，则第一访问节点211分配一个临时的IPv4地址给该移动节点212。图2中，在既被分配了IPv6地址又被分配了IPv4地址之后，为了描述包括在第一访问节点211中的移动节点212移动到第二访问网络220的情形，移动节点212的运动由粗体点划线表示，该第二访问网络220为第二访问节点221的区域。即，移动节点212是同一个移动节点，并且当访问节点改变时，该移动节点212从第二访问网络220的第二访问节点221新近分配一个IPv6地址。当已经从第一访问节点211分配了IPv6地址和IPv4地址的移动节点212移动到第二访问节点221的区域时，根据在此以下关于图4和5将描述的控制程序执行一个操作。在下列描述中，定义移动节点212已经获取了IPv6移动IP的网络为家庭网络，并且定义该移动节点212已移至的新的网络为外部网络。另外，根据本发明实施例的边界路由器(TEP)230依照在此以下关于图3将描述的控制程序执行操作，且其它的操作与结合图1所描述的那些相同。
现在，在此以下将对在图2中所阐明的在因特网通信系统中支持移动IP的操作作详细的描述。
当移动节点212从第一访问节点211获取初始移动IP时，该移动节点212，如上所陈述的，定义第一访问节点211为家庭网络并从该第一访问节点211获取IPv6地址。此后，当该移动节点212期望访问IPv4本地网络120时，移动节点212发送IPv4地址请求至第一访问节点211。然后第一访问节点211生成一个IP地址映射表，在为分配IPv4地址而准备的IP地址池中分配IPv4地址，以及将所分配的IPv4地址映射到初始分配的IPv6移动IP。另外，第一访问节点211驱动相应的定时器来管理所分配的IPv4地址。
当其位于第一访问网络210中时，在接收到IPv6地址和I Pv4地址之后，移动节点212能够访问IPv6本地网络110和IPv4本地网络120中的任何节点，并且能够与所访问的节点通信。于此，将假设用IPv4本地网络120进行这样的通信。
移动节点212于是发送给边界路由器230其自身的移动IP地址(IPv6地址)和为了IPv4因特网通信而分配的IPv4地址。边界路由器230存储IPv4地址和IPv6地址于映射表中，用于与移动节点212隧道连通，并存储隧道信息。结果，移动节点212能够与IPv4本地网络120通信。
在通信期间，移动节点212可能移动到第二访问网络220。在这种情形，移动节点212必须从该移动节点212移至的第二访问网络220的第二访问节点221分配一个新的IPv6移动IP。因此，已经进入到第二访问网络220的移动节点212从第二访问节点221分配一个IPv6移动IP。因为移动节点212将从其分配初始IPv6移动IP的访问节点识别为家庭网络，移动节点212提供家庭节点211的地址给第二访问节点221。第二访问节点221于是辨认从移动节点212接收的家庭网络的地址作为移动节点212的家庭网络地址，并且存储该地址。因此，第二访问节点221执行节点网络和移动节点212之间必要的信令程序、位置更新、以及家庭网络上的注册操作。
移动节点212从第二访问节点221分配一个新的IPv6移动IP，并将新近分配的IPv6移动IP地址连同从第一访问节点211分配的IPv4地址或者先前分配的IPv6移动IP地址一起发送给边界路由器230。
边界路由器230使用新近接收的地址更新从第一访问节点211接收的IPv6节点的地址。由边界路由器230更新地址是通过新近添加最新分配的移动IP地址至先前所接收到的信息来实现的。另外，通过在新的隧道表中写入新的地址，保持与IPv4本地网络120的通信是可能的。
图3是阐明根据本发明的一个实施例，用于通过边界路由器支持移动IP的控制程序的流程图。关于图3，根据本发明的一个实施例，现在将对在边界路由器230中执行的，用以支持移动IP的控制程序作描述。
参照图3，在步骤300中，边界路由器230保持悬挂状态。这里，“悬挂状态”指的是边界路由器230接收一个特定的信令消息，等待一个中断，或者等待接收分组数据的状态。在图3所阐明的控制程序中，假定在悬挂状态接收分组数据或者特定的信令消息。在步骤300，如果接收到分组数据，则边界路由器230前进至步骤302，在那里确定是否已收到从IPv6本地网络110的特定节点发送至IPv4本地网络120的数据包。在步骤302，如果确定已经接收到传输至IPv4本地网络120的分组数据，则边界路由器230前进至步骤304。在步骤304，边界路由器230发送所接收的分组数据至IPv4领域，即，IPv4本地网络120。
然而，在步骤302，如果确定还未收到传输至IPv4本地网络120的分组数据，则边界路由器230前进至步骤306。在步骤306，边界路由器230确定是否已收到一个位置更新消息。这里，“位置更新消息”指的是由于访问节点的改变，从移动节点212接收的新的IPv6移动IP信息。在步骤306，如果确定已经收到位置更新消息，则边界路由器230前进至步骤308。在步骤308，边界路由器230使用包括在所接收的位置更新消息中的信息确定在现有的映射表中是否包括新的访问节点的地址。根据从移动节点212所接收的信息，能够以几种方式实现该确定。首先，将对移动节点212发送所有的家庭网络的IPv6地址和IPv4地址及新近分配的IPv6地址的情形进行描述。在这种情形，边界路由器230使用从家庭网络分配的IPv6地址，确定新近分配的IPv6地址是否存储在映射表中。可选择地，如果移动节点212传输上述的地址，则边界路由器230可以使用所分配的IPv4地址搜寻映射表。
其次，将对用于通过移动节点212，以不同的方式发送地址的方法进行描述。在第一种方法中，移动节点212传输新近分配的IPv6地址和用于与IPv4本地网络通信所分配的IPv4地址。在第二种方法中，移动节点212传输新近分配的IPv6地址和从家庭网络接收的IPv6地址。在这种情形，因为边界路由器230必须使用先前存储的信息来搜寻映射表，边界路由器230在第一种方法中使用IPv4地址进行搜寻，而在第二种方法中，使用从家庭网络接收的IPv6地址进行搜寻。
作为搜寻的结果，如果关于新节点的信息，即，转交地址(CoA)，包括在现有映射表中，边界路由器230前进至步骤310。在步骤310，边界路由器230在IP映射表中更新从新的访问路由器所接收的CoA信息。
然而，如果关于新节点的信息不包括在现有的映射表中，即，当第一次移动节点212已经移动时，边界路由器230前进至步骤311，这里其添加新的CoA信息至IP映射表。此后，边界路由器230返回至步骤300。当以这种方式实现更新或添加时，CoA信息存储在用来从IPv4本地网络120至IPv6本地网络110，或者从IPv6本地网络110至IPv4本地网络120发送分组数据的IP映射表中。
在步骤306，如果确定还未收到位置更新消息，则边界路由器230前进至步骤312。在步骤312，边界路由器230确定是否从IPv4本地网络120收到用于IP隧道的消息。从IPv4本地网络120所接收的消息变成用于与通信节点(CN)隧道连通的消息，该通信节点(CN)与IPv6本地网络110中的一个特定的节点通信。当收到消息时，边界路由器230前进至步骤314。在步骤314，边界路由器230将IPv4本地网络120的特定的节点映射到IPv6本地网络110的一个节点，将映射结果存储在IP映射表中，将用于边界路由器230和移动节点212已经移至的位置的边界路由器之间的隧道的信息存储在IP映射表中，并且随后过渡到步骤300的悬挂状态。
当在步骤312未收到消息时，边界路由器230前进至步骤316，这里它认为接收到一个未定义的消息，并且随后返回到步骤300的悬挂状态。
总而言之，在图3所阐明的控制程序中，边界路由器230仅考虑(i)当接收到传输至IPv4本地网络的分组数据时，(ii)当接收到位置更新消息时，以及(iii)当从IPv4本地网络接收到用于IP隧道的消息时。因此，当相应于步骤302、306及312的确定结果的消息中没有一个被收到时，边界路由器230前进至步骤316，这里其认为接收到一个未定义的消息。
图4为阐明根据本发明的一个实施例，用于在访问节点中分配和管理移动IP的控制程序的流程图。更明确地，参照图4，根据本发明的一个实施例，将对用于使用双栈过渡机制，通过IP网络中的访问节点，分配和管理移动IP的控制程序作详细的描述。在图4中，假定访问节点为第一访问网络210中的第一访问节点211。
参照图4，在步骤400，第一访问节点211保持悬挂状态。这里，访问节点211的“悬挂状态”指的是第一访问节点等待用于通信的中断、IPv6移动IP分配请求、或者IPv4地址分配请求，并监控用于管理所分配的IP的定时器的状态。在步骤400的悬挂状态，第一访问节点211前进至步骤402，这里其确定是否从任何一个IPv4地址定时器收到了定时器终止信号。在步骤402，如果确定接收到了定时器终止信号，则第一访问节点211前进至步骤404。在步骤404，第一访问节点211提取分配给其定时器已终止的相应的节点的IPv4地址，并且随后返回到步骤400。
然而，在步骤402，如果确定没有IPv4地址管理定时器终止事件发生，则第一访问节点211前进至步骤406，这里其确定是否已经从一个特定的节点或移动节点收到了消息。在步骤406，如果确定已经收到了一个消息，第一访问节点211前进至步骤408，否则，第一访问节点211返回到步骤400。在步骤408，第一访问节点211确定是否从一个特定的节点接收到了IPv4地址请求消息。在步骤408，如果确定接收到了IPv4地址请求消息，则第一访问节点211前进至步骤410。
在步骤410，为了将用于IPv4分配而作为移动IP先前所分配的IPv6地址或者移动节点的IPv6地址映射到一个分配的IPv4地址，第一访问节点211生成一个IP地址映射表。在步骤412，第一访问节点211从为IPv4地址分配所准备的IP地址池抽取地址并分配所提取的地址给相应的移动节点。此后，第一访问节点211返回到步骤400。
在步骤408，如果确定未收到IPv4地址请求消息，第一访问节点211前进至步骤414。在步骤414，第一访问节点211确定是否从移动节点收到了IPv6地址请求。即，在步骤414，第一访问节点211确定是否从移动节点收到了移动IP分配请求。在步骤414，如果确定收到了IPv6地址请求，则第一访问节点211前进至步骤416。在步骤416，第一访问节点211分配可利用的移动IP中的一个为IPv6地址。即，当移动节点移动到一个新的网络时，它被分配一个临时的IPv6地址(或者CoA)。在可选择的方法中，移动节点能够使用从新的网络中的路由器接收的前缀信息，自动地生成IPv6地址。在分配过程之后，第一访问节点211返回到步骤400。
当因为步骤408和414两者都未满足，第一访问节点211前进至步骤418时，第一访问节点211确定是否收到IPv4地址扩展请求信号。能够或者直接从用户节点或者通过另一个访问节点接收IPv4地址扩展请求信号。如果具有IPv4地址的用户节点为移动节点，并且已经移动了其位置，即，如果该移动节点位于另一个访问节点，则从另一个访问节点接收IPv4地址扩展请求信号。虽然用户节点为固定节点，通过一个特定的访问节点从访问节点分配一个IPv4地址的该固定节点能够以这种方式通过另一个节点发送IPv4地址扩展请求信号。
在步骤418，如果确定收到了IPv4地址扩展请求信号，第一访问节点211前进至步骤420，这里其将相应的移动节点的定时器复位，并且随后前进至步骤400。然而，在步骤418，如果确定未接收到IPv4地址扩展请求，则第一访问节点211前进至步骤422，这里其认为所接收的消息是未定义的，且随后返回到步骤400。
在图4的控制程序中，第一访问节点211仅考虑(i)当接收到一个消息时，(ii)当接收到IPv4地址请求消息时，(iii)当接收到IPv6地址请求时，以及(iv)当接收到IPv4地址扩展请求时。因此，当相应于步骤406、408、414和418的确定结果的消息中没有一个收到时，第一访问节点211处理一个未定义的消息。
图5是阐明根据本发明的一个实施例，使用双栈过渡机制的通信系统中的移动节点的控制程序的流程图。更明确地，参照图5，根据本发明的一个实施例，将对使用双栈过渡机制的通信系统中的移动节点的控制程序作详细的描述。在图5中，假定移动节点为包括在图2的第一访问节点210中的移动节点212。
参照图5，在步骤500，移动节点212保持悬挂状态，并且在保持悬挂状态的同时，移动节点212在步骤502确定是否需要与IP网络的通信。在步骤502，如果确定需要与IP网络的通信，则移动节点212前进至步骤504，这里其被分配一个IPv6地址，即，移动IP，以及一个IPv4地址。实际上，能够或者在初始加电期间或者当如图5中所阐明的必要时，分配给移动节点212IPv6移动IP。在这里假定在步骤502中所请求的与IP网络的通信是与IPv4本地网络120的通信。为了不使本发明模糊，在步骤504将忽略关于分配IPv4地址和IPv6地址的程序的详细描述。
在步骤506，移动节点212使用所分配的IPv4地址和IPv6地址进行通信。即，当与IPv4本地网络120通信时，移动节点212发送通过第一访问节点211分配的IPv6移动IP和IPv4地址至边界路由器230。如此，边界路由器230能够如关于图3所描述的那样实现IPv6本地网络110的隧道。
当从IPv4本地网络120接收到隧道消息时，移动节点212与IPv4本地网络120中的一个相应的节点实行隧道。通过这样的程序进行与IP网络的通信，移动节点212在步骤508确定其访问节点是否已经改变。能够基于掩码IP地址的改变来探测访问节点的改变，因为移动节点212进行移动IP通信而从访问节点所接收的掩码IP地址改变了。当访问节点改变时，移动节点212前进至步骤510，这里其执行一个新的IPv6地址分配程序。这将在此以下结合图2描述。
参照图2，如果当与第一访问节点211通信时，移动节点212移动到第二访问节点221，必须分配一个新的IPv6地址给移动节点212。移动节点212能够通过探测从访问节点接收的前缀值的改变或者探测导频信号的改变而探测访问节点的改变。在探测到依赖于其位置的改变的访问节点的改变之后，移动节点212在步骤510执行新的IPv6分配程序。此后，在步骤512，移动节点212通知边界路由器230新近分配的地址。移动节点212将新近分配的IP地址连同从第一访问节点211分配的IPv4地址或者所分配的IPv6移动IP地址传输至边界路由器230。随后边界路由器230，如与图3有关所描述的，存储新的地址及新的映射信息于IP映射表中，以进行更新操作，使得保证通信的连续性成为可能。
然而，在步骤508，如果确定其访问节点未改变，移动节点212在步骤514确定IPv4地址扩展是否必要。在步骤514，如果确定IPv4地址扩展是必需的，则移动节点212前进至步骤516，这里其生成一个扩展请求消息，并通过移动节点212正访问的访问节点发送所生成的扩展请求消息。通过驱动定时器，确定IPv4地址扩展是否必需，该定时器的规定时间比在访问节点中准备好的定时器的规定时间短。移动节点212能够在接收IPv4地址的访问节点提取IPv4地址之前发送消息。在步骤516，传输扩展请求消息之后，移动节点212返回到步骤506，这里其连续地与IP网络通信。
在步骤514，如果确定IPv4扩展请求消息的传输不必要，则移动节点212前进至步骤518，这里其确定与IP网络的通信是否结束。在步骤518，如果确定通信结束，移动节点212前进至步骤520，这里其执行一个通信结束程序。此后，移动节点212返回到步骤500的悬挂节点。然而，当通信未结束时，移动节点212前进至步骤506，这里其继续与IP网络的通信。
如能够从前面的描述理解到，因为通过在当前的双栈过渡机制技术中引进移动IP概念，每个节点改变了其处理程序，虽然移动IP被应用到一个新的IP网络，能够完全连续地进行通信。另外，可支持固定节点和移动节点两者。
虽然关于其某些优选实施例，已经展示和描述了本发明，本领域技术人员将理解到，在其中可作各种各样的形式和细节上的改变，而不违反本发明的精神和范围，如由附加的权利要求所定义的。

Claims (30)

1.一种用于在具有移动IP的移动通信系统的访问节点中分配移动因特网协议(IP)的方法，所述方法包括步骤：
在接收到来自移动节点的关于第一移动IP(移动IPv6)地址的分配的请求时，在所述访问节点中分配可利用的第一移动IP地址；
在接收到来自已经分配了所述第一移动IP地址的移动节点的关于第二移动IP地址的分配的请求时，分配第二移动IP(移动IPv4)地址；以及
当分配了第三移动IP(移动IPv6)地址和第四移动IP(移动IPv4)地址的移动节点已经从其它访问节点移动到所述访问节点时，分配第五移动IP(移动IPv6)地址。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述移动节点定义从所述移动通信系统首先分配了移动IP地址的访问节点为家庭网络。
3.如权利要求1所述的方法，进一步包括步骤：当接收到来自已从所述另一个访问节点移动的移动节点的关于移动IPv4地址的扩展消息时，传输该扩展消息至所述移动节点的家庭网络。
4.如权利要求1所述的方法，进一步包括步骤：接收来自另一个访问节点的关于移动IPv4地址的扩展消息。
5.如权利要求1所述的方法，进一步包括步骤：在从所述移动节点接收到请求所述第二移动IP(移动IPv4)地址的消息时，从第二移动IP(移动IPv4)池抽取可利用的地址并且分配所述提取的地址给所述移动节点作为所述第二移动IP(移动IPv4)地址。
6.如权利要求5所述的方法，其中当分配所述第二移动IP(移动IPv4)地址时，所述访问节点驱动用于提取所述第二移动IP(移动IPv4)地址的定时器并且直到定时器终止才分配所述第二移动IP(移动IPv4)地址给所述移动终端。
7.如权利要求5所述的方法，进一步包括步骤：当接收到来自从所述访问节点分配了所述第二移动IP(移动IPv4)地址的所述移动节点的关于所述第二移动IP(移动IPv4)地址的扩展请求信号时，将用于提取所述第二移动IP(移动IPv4)地址的定时器重新复位。
8.一种用于在具有所述移动IP的移动通信系统的访问节点中分配移动因特网协议(IP)的装置，所述装置包括：
用于在接收到来自移动节点的关于所述第一移动IP(移动IPv6)地址的分配的请求时在所述访问节点中分配可利用的第一移动IP地址的部件；
用于在接收到来自已经分配了所述第一移动IP地址的移动节点的关于所述第二移动IP地址的分配的请求时分配第二移动IP(移动IPv4)地址的部件；以及
用于当分配了第三移动IP(移动IPv6)地址和第四移动IP(移动IPv4)地址的移动节点已经从其它访问节点移动到所述访问节点时，分配第五移动IP(移动IPv6)地址的部件。
9.如权利要求8所述的装置，其中所述移动节点定义从所述移动通信系统首先分配了移动IP地址的访问节点为家庭网络。
10.如权利要求8所述的装置，进一步包括用于当接收到来自已从所述另一个访问节点移动的移动节点的关于移动IPv4地址的扩展消息时，传输该扩展消息至所述移动节点的家庭网络的部件。
11.如权利要求8所述的装置，进一步包括用于接收来自另一个访问节点的关于移动IPv4地址的扩展消息的部件。
12.如权利要求8所述的装置，进一步包括用于在从所述移动节点接收到请求所述第二移动IP(移动IPv4)地址的消息时，从第二移动IP(移动IPv4)池抽取可利用的地址并且分配所述提取的地址给所述移动节点作为所述第二移动IP(移动IPv4)地址的部件。
13.如权利要求12所述的装置，其中当分配所述第二移动IP(移动IPv4)地址时，所述访问节点驱动用于提取所述第二移动IP(移动IPv4)地址的定时器并且直到定时器终止才分配所述第二移动IP(移动IPv4)地址给所述移动终端。
14.如权利要求12所述的装置，进一步包括用于当接收到来自从所述访问节点分配了所述第二移动IP(移动IPv4)地址的所述移动节点的关于所述第二移动IP(移动IPv4)地址的扩展请求信号时，将用于提取所述第二移动IP(移动IPv4)地址的定时器重新复位的部件。
15.一种用于在具有移动因特网协议(IP)的移动通信系统的边界路由器中在第一移动通信网络和第二移动通信网络之间传输数据的方法，传输所述方法包括步骤：
接收来自移动节点的第一移动IP(移动IPv6)地址和第二移动IP(移动IPv4)地址；
存储所述接收的第一移动IP(移动IPv6)地址和第二移动IP(移动IPv4)地址；
当接收到来自所述移动节点的位置更新消息时，更新包括在该位置更新消息中的新的第三移动IP(移动IPv4或者移动IPv4)地址；以及
当接收到从属于所述第一移动通信网络的移动节点传输至所述第二移动通信网络的分组数据时，使用所述存储的移动IP地址传输分组。
16.如权利要求15所述的方法，其中所述第一移动通信网络使用所述第一移动IP(移动IPv6)地址进行通信。
17.如权利要求15所述的方法，其中所述第二移动通信网络使用所述第二移动IP(移动IPv4)地址进行通信。
18.如权利要求15所述的方法，进一步包括步骤：
在接收到来自每个移动节点的隧道信息时，存储该隧道信息于IP映射表中；以及
基于所述隧道信息，通过隧道传输分组数据。
19.一种装置，用于在具有移动因特网协议(IP)的移动通信系统的边界路由器中，在第一移动通信网络和第二移动通信网络之间传输数据，所述设备包括：
用于接收来自移动节点的第一移动IP(移动IPv6)地址和第二移动IP(移动IPv4)地址的部件；
用于存储所述接收的第一移动IP(移动IPv6)地址和第二移动IP(移动IPv4)地址的部件；
用于当接收到来自所述移动节点的位置更新消息时，更新包括在该位置更新消息中的新的第三移动IP(移动IPv4或者移动IPv4)地址的部件；以及
用于当接收到从属于所述第一移动通信网络的移动节点传输至所述第二移动通信网络的分组数据时，使用所述存储的移动IP地址传输分组的部件。
20.如权利要求19所述的装置，其中所述第一移动通信网络使用所述第一移动IP(移动IPv6)地址进行通信。
21.如权利要求19所述的装置，其中所述第二移动通信网络使用所述第二移动IP(移动IPv4)地址进行通信。
22.如权利要求19所述的装置，进一步包括：
用于在接收到来自每个移动节点的所述隧道信息时，存储该隧道信息于IP映射表中的部件；以及
用于基于所述隧道信息，通过隧道传输分组数据的部件。
23.一种用于在具有移动因特网协议(IP)的移动通信系统的移动节点中在第一移动通信网络和第二移动通信网络之间传输/接收数据的方法，传输所述方法包括步骤：
接收从所述第一移动通信网络分配的第一移动IP(移动IPv6)地址；
当需要与所述第二移动通信网络的通信时，接收通过发送关于所述第二移动IP(移动IPv4)地址的请求至访问节点而分配的第二移动IP(移动IPv4)地址；
传输所述分配的第一移动IP(移动IPv6)地址和第二移动IP(移动IPv4)地址至边界路由器；以及
当所述移动节点移动到所述第一移动通信网络中的另一个访问节点时，接收第三移动IP(移动IPv6)地址，并且传输所分配的第三移动IP地址至所述边界路由器。
24.如权利要求23所述的方法，进一步包括步骤：当所述移动节点期望传输分组数据至所述第二移动通信网络时，传输数据至所述边界路由器。
25.如权利要求23所述的方法，进一步包括步骤：
当将所述分配的第二移动IP(移动IPv4)地址或者第四移动IP(移动IPv4)地址扩展时，确定所述移动节点是否被分配了所述第三移动IP(移动IPv6)地址；以及
如果确定所述移动节点未被分配所述第三移动IP(移动IPv6)地址，则生成所述第二移动IP(移动IPv4)地址的扩展信息，且如果确定所述移动节点被分配了所述被分配的第三移动IP(移动IPv6)地址，则生成所述第二移动IP(移动IPv4)地址的扩展信息，包括有关所述移动节点从其分配所述第一移动IP(移动IPv6)地址的网络的信息、有关所述第二移动IP(移动IPv4)地址的信息和有关所述第三移动IP(移动IPv6)地址的信息。
26.如权利要求23所述的方法，进一步包括步骤：当接收到来自所述访问节点的所述第三移动IP(移动IPv6)地址时，传输所述第三移动IP(移动IPv6)地址和所述第一移动IP(移动IPv6)地址或者所述第二移动IP(移动IPv4)地址至所述边界路由器。
27.一种用于在具有移动因特网协议(IP)的移动通信系统的移动节点中在第一移动通信网络和第二移动通信网络之间传输/接收数据的装置，所述装置包括：
用于接收从所述第一移动通信网络分配的第一移动IP(移动IPv6)地址的部件；
用于当需要与所述第二移动通信网络的通信时，接收通过发送关于所述第二移动IP(移动IPv4)地址的请求至访问节点而分配的第二移动IP(移动IPv4)地址的部件；
用于传输所述分配的第一移动IP(移动IPv6)地址和第二移动IP(移动IPv4)地址至边界路由器的部件；以及
用于当所述移动节点移动到所述第一移动通信网络中的另一个访问节点时，接收第三移动IP(移动IPv6)地址，并且传输所分配的第三移动IP地址至所述边界路由器的部件。
28.如权利要求27所述的装置，进一步包括用于当所述移动节点期望传输分组数据至所述第二移动通信网络时，传输数据至所述边界路由器的部件。
29.如权利要求27所述的装置，进一步包括：
用于当所述分配的第二移动IP(移动IPv4)地址或者第四移动IP(移动IPv4)地址扩展时，确定所述移动节点是否被分配了所述第三移动IP(移动IPv6)地址的部件；以及
用于如果确定所述移动节点未被分配所述第三移动IP(移动IPv6)地址，则生成所述第二移动IP(移动IPv4)地址的扩展信息，且如果确定所述移动节点被分配了所述第三移动IP(移动IPv6)地址，则生成所述第二移动IP(移动IPv4)地址的扩展信息，包括有关所述移动节点从其分配所述第一移动IP(移动IPv6)地址的网络的信息、有关所述第二移动IP(移动IPv4)地址的信息和有关所述第三移动IP(移动IPv6)地址的信息的部件。
30.如权利要求27所述的装置，进一步包括用于当接收到来自所述访问节点的所述第三移动IP(移动IPv6)地址时，传输所述第三移动IP(移动IPv6)地址和所述第一移动IP(移动IPv6)地址或者所述第二移动IP(移动IPv4)地址至所述边界路由器的部件。
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