CN1812422A - 登记移动节点的方法以及使用其的移动网际协议网络系统 - Google Patents
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Abstract
提供一种在移动IP环境中将移动节点登记在本地代理中的方法以及使用该方法的移动IP网络系统。在移动IP环境中将移动节点登记在本地代理中的该方法包括:收集与移动节点当前驻留在其中的第一子网相邻的子网的外地代理的转交地址;当移动节点从第一子网移动到与所述第一子网相邻的第二子网时,广播包含所收集的转交地址的消息;在第二子网的外地代理中接收该广播的消息,并且提取转交地址;和如果提取的转交地址中的一个与由第二子网的外地代理分配的转交地址相同,那么在第二子网的外地代理中将提取的该转交地址发送到移动节点的本地代理,以将所述移动节点登记在所述本地代理中。
Description
技术领域
与本发明一致的方法和系统涉及在移动网际协议(IP)环境中登记移动节点,更具体地讲,涉及每当移动节点移动到新子网时通过省略通常执行的代理发现过程来将登记移动节点所需的时间最小化。
背景技术
由于移动通信技术的进步,移动网络已经从传统的基于信道的移动网络改变为用于快速数据处理的基于分组的移动网络。大多数当前移动通信服务,诸如GPRS、CDMA2000-1X、1X-EVDO或W-CDMA采用基于分组的网络以处理数据。对基于分组的网络的需求也日益增加。
在基于分组的网络中,移动IP地址分配给每个移动节点以允许移动节点具有移动性,而不需要改变它们的IP地址。通过获得移动IP地址,每个移动节点在移动的同时能够保持通信,而不需要重建诸如传输控制协议(TCP)的上层协议。
但是,为了当具有移动IP地址的移动节点移动到新子网时保持与通信伙伴节点的通信而没有中断,该移动节点应该从外地代理(FA),即新子网的移动IP代理获得新的转交地址(CoA),并且将从FA获得的CoA登记到其本地网络中的原始本地代理(HA)。
由于该原因,当移动节点移动到新子网时,该移动节点从新的FA接收代理通告消息,或者主动广播代理请求消息以请求该新的FA广播代理通告消息。
其结果是,移动节点通过代理通告消息而得知它的CoA,并且该CoA通过FA被再次登记在HA中。
图1是描述当具有移动IP地址的移动节点移动到新外地子网时传统系统如何操作的网络图解。
例如,具有移动IP地址的移动节点110从本地网络130移动到外地网络140之后,该移动节点110应该执行代理发现过程、登记过程和隧接(tunneling)过程,以连续地将数据发送到通信伙伴节点120或从通信伙伴节点120接收数据,并且通过外地网络140的FA 145将其位置登记在其本地网络130中的HA 135中。
在代理发现过程期间,移动节点110识别FA 145在新子网(外地网络)140中的存在。可通过两种方法来执行该过程。一种方法是将包含CoA的代理通告消息广播给FA 145所属的整个新子网(外地网络)140,以宣告FA 145的存在。另一种方法是移动节点110主动将代理请求消息广播给新子网(外地网络)140,以请求新的FA 145广播代理通告消息。
在登记过程期间,移动节点110通过登记请求消息经FA 145将在代理发现过程期间从FA 145获得的其CoA登记在HA 135中。换句话说,当移动节点110广播包含其移动IP地址、CoA和HA地址的登记请求消息时,FA 145将该CoA传递给HA 135。其结果是,HA 135能够识别该移动节点的位置。
在隧接过程期间,从通信伙伴节点120发送的分组被传递到HA 135,HA 135将接收的分组通过IP隧接发送到FA 145。然后,FA 145将接收的分组传递到移动节点110。在这种情况下,会发生三角路由问题,即,分组通过HA 135从通信伙伴节点120发送到移动节点110,因此不必要地使分组通过HA 135。
为了解决这个问题,通信伙伴节点120发送绑定请求消息,并且通信伙伴节点120和移动节点110之间的直接连接通过绑定更新消息而被建立。
图2中显示了将切换操作期间的分组损失最小化的传统方法。根据该方法,新的FA将绑定更新消息发送到先前的FA,从而在切换期间缓冲在先前的FA中的分组不被丢弃,而是被直接发送到该新的FA。
另一方面,直到从新子网的FA接收到代理通告消息,移动节点才能够获得新的CoA。其结果是,移动节点自己不能将其位置登记在HA中。
因此,在传统系统中,如果没有从新的FA以及从先前的FA接收到代理通告消息,那么移动节点将代理请求消息广播给新子网,以请求该新的FA广播代理通告消息。但是在实时通信中,代理发现过程所需的时间可导致通信延迟、服务质量的降低,甚至导致移动节点和通信伙伴节点之间的断开。
第2004-0073843号韩国未审查公开中公开了一种移动IP网络环境中的快速切换方法。在该方法中,在预登记消息高速缓冲在终端中的情况下,接入路由器通过例行高速缓冲表直接发送响应消息,而不用通知上层路由器。但是,第2004-0073843号韩国未审查公开并没有公开解决发生在代理发现过程中的上述问题的方法。
因此,需要一种将移动节点的位置登记在HA中并保证服务质量而不用执行代理发现过程的方法。
发明内容
本发明提供一种在移动节点通过由先前的FA提供的信息在相邻外地网络中获得其转交地址(CoA)之后将该移动节点的CoA登记在HA中而不用执行代理发现过程的方法。
根据本发明的一方面,提供一种在移动IP环境中登记移动节点的方法,该方法包括:收集与移动节点当前驻留在其中的第一子网相邻的子网的外地代理的转交地址;当移动节点从第一子网移动到与所述第一子网相邻的第二子网时,广播包含所收集的转交地址的消息;在第二子网的外地代理中接收该广播的消息,并且提取转交地址;和如果提取的转交地址中的一个与由第二子网的外地代理分配的转交地址相同,那么在第二子网的外地代理中将提取的该转交地址发送到移动节点的本地代理,以将所述移动节点登记在所述本地代理中。
根据本发明的另一方面,提供一种移动IP环境中的移动IP网络系统,该移动IP网络系统包括:第一子网的第一外地代理,所述第一外地代理具有关于与所述第一子网相邻的子网的其它外地代理的转交地址的信息;第二子网的第二外地代理;和移动节点,当所述移动节点从第一子网移动到第二子网时,所述移动节点通过第二外地代理将其路径登记在所述移动节点的本地代理中,其中,所述移动节点从第一外地代理接收包含与第一子网相邻的子网的外地代理的转交地址的消息,从所述消息收集转交地址,并且在移动节点移动到第二子网之后,广播包含所收集的转交地址的消息,并且其中,第二外地代理接收所广播的消息,提取转交地址,并且如果提取的转交地址中的一个与由第二外地代理分配的转交地址相同,那么将该提取的转交地址中的一个发送到所述本地代理,以将所述移动节点登记在所述本地代理中。
附图说明
通过结合附图对本发明的示例性实施例进行详细描述,本发明的上述和其它方面将会变得更加清楚,其中:
图1是描述当具有移动IP地址的移动节点移动到新外地子网时传统系统的操作的网络图解;
图2是描述传统快速切换操作的网络图解;
图3是描述根据本发明示例性实施例的用于登记移动节点的系统的示意图;
图4是示出根据本发明示例性实施例的代理通告消息的示例性数据结构的分组图解;
图5是描述根据本发明示例性实施例的登记CoA的方法的示意图;和
图6是示出根据本发明示例性实施例的在移动IP环境中登记移动节点的方法的流程图。
具体实施方式
将参照附图来详细地描述本发明的示例性实施例。但是,本发明可按照多种不同的形式被实施,并不应该被理解为限于在此阐述的示例性实施例,更恰当地说,提供这些示例性实施例,以使得本公开更加透彻和完整,并且将本发明的构思完整地传达给本领域技术人员。因此,意图是如果对本发明的修改和变化落入权利要求及其等同物的范围之内,那么本发明覆盖这些修改和变化。
下面参照根据本发明示例性实施例的用户接口、方法和计算机程序产品的流程图图解来描述本发明。应该理解,流程图图解中的每一块以及流程图图解中的块的组合可由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可被提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理设备的处理器,以生成机器,从而通过计算机或其它可编程数据处理设备的处理器执行的这些指令创建用于实现在流程图块或多个块中指定的功能的装置。
能够指示计算机或其它可编程数据处理设备以特定方式运行的这些计算机程序指令也可被存储在计算机可用或计算机可读存储器中,从而存储在计算机可用或计算机可读存储器中的这些指令生成包括实现在流程图块或多个块中指定的功能的指导装置的产品。
这些计算机程序指令也可被加载到计算机或其它可编程数据处理设备,以在计算机或其它可编程设备上执行一系列操作步骤,由此生成计算机执行的处理,从而这些在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供实现在流程图块或多个块中指定的功能的步骤。
并且流程图图解的每一块可代表包括一个或多个用于实现特定逻辑功能的可执行指令的代码的模块、段或一部分。应该注意的是,在一些可选择的实现中,在块中所标注的功能可打乱次序而发生。例如,取决于所包括的功能性,连续显示的两个块事实上可基本上同时被执行,或者这些块有时可按照逆序被执行。
图3是描述根据本发明示例性实施例的用于登记移动节点的系统的示意图。
当移动节点370移动到新子网然后完成登记时,多个FA,即FA-1 312、FA-2 332和FA-3 352中的每个将绑定更新消息发送给先前的FA。绑定更新消息可包含关于来自新的FA的CoA(FA1、FA2或FA3)的信息。接收到绑定更新消息的先前的FA将这些CoA存储在相应的分离的高速缓冲存储器314、334或354中。由于从移动节点370移动到其的新子网的FA发送绑定更新消息,所以可确定该新的FA或该新子网是先前的FA或先前的子网的邻居,即,与先前的FA或先前的子网相邻。
当存储在高速缓冲存储器314、334或354中的CoA(FA1、FA2或FA3)基于在设置在FA-1 312、FA-2 332和FA-3 352每个中的定时器中测量的定时信息在预定的时间限制内没有被更新时,所述CoA被删除。从FA-1 312、FA-2332和FA-3 352发送的代理通告消息包含存储在相应的高速缓冲存储器314、334或354中的相邻FA的CoA以及发送FA的CoA。因此,移动节点370还可通过使用从移动节点370当前驻留在其中的子网的FA发送的代理通告消息来获得相邻子网的FA的CoA。
图4是示出根据本发明示例性实施例的代理通告消息的示例性数据结构的分组图解。在该图解中,可以看出,相邻CoA字段420被添加到传统代理通告消息格式中,以使FA将相邻FA的CoA通知给驻留在其子网中的移动节点370。在这种情况下,零或多个CoA字段410包含当前FA的CoA。换句话说,从新的FA发送到进入新子网的移动节点370的代理通告消息包含相邻FA的CoA以及该新的FA的CoA。
因为图4中所示的代理通告消息的其它字段和它们在移动IP环境中的操作在IP移动性支持RFC2002标准中被详细地描述,所以不讨论将在本发明的示例性实施例中被引用的这些字段以及它们在移动IP环境中的操作。
图5是描述根据本发明示例性实施例的登记CoA的方法的示意图,将结合图3一起来描述该方法。
移动节点370一旦在通过例如上升定时器(lift-timer)或L2触发器的到期而识别出与先前的FA-2 332的断开后,则等待来自新的FA-3 352的代理通告消息或禁止代理请求消息的传输。作为代替,移动节点370通过FA-3 352直接将至少一个登记请求消息发送到HA 510,其中,该登记请求消息包含至少一个从先前的FA-2 332的代理通告消息,即,当移动节点370驻留在第二外地网络330中时从FA-2 332接收到的代理通告消息中已知的CoA(即,在这种情况下是FA1和FA3)。具体地讲,移动节点370可顺序地将多个登记请求消息发送到FA-3 352,多个登记请求消息每个包含这些CoA中的一个。或者,移动节点370可发送包含所有这些CoA的单个登记请求消息。
如果新的FA-3 352确定包含在从移动节点370发送的登记请求消息中的CoA与已经由该新的FA-3 352分配的CoA不同,那么该登记请求消息被丢弃。然后,如果在预定的时间限制内从相应的移动节点370没有接收到包含已经由该新的FA-3 352分配的CoA的登记请求消息,那么新的FA-3 352立即将代理通告消息广播给与该新的FA-3 352相应的第三外地网络350。
如果新的FA-3 352确定包含在从移动节点370发送的登记请求消息中的CoA中的一个与已经由该新的FA-3 352分配的CoA相同,那么包含该相同CoA的登记请求消息被传递到包含在登记请求消息中的HA地址。
同时,当登记请求消息被广播给新子网(外地网络-3)350时,移动节点370顺序地广播当移动节点370驻留在先前的子网(外地网络-2)330中时所存储的相邻FA 312和352的CoA FA1和FA3。因此,新的FA-3 352不能识别有多少包含这些CoA的登记请求消息将从移动节点370被发送。
因此,为了解决这个问题,如果在从移动节点370接收到第一登记请求消息之后,新的FA-3 352在预定的时间限制内没有接收到第二登记请求消息,那么该新的FA-3 352确定不再有登记请求消息将从移动节点370被发送。
或者,可使用登记请求消息中的保留字段。例如,可按照比特“1”指示另一登记请求消息将随后而来而比特“0”指示将不再发送登记请求消息的方式来创建该保留字段。
或者,可使用登记请求消息中的保留字段的预定数量的比特,以表示先前已经被发送或将随后被发送的登记请求消息的总数。这将允许新的FA-3352识别从移动节点370发送的登记请求消息的数量。
图6是示出根据本发明示例性实施例的在移动IP环境中登记移动节点的方法的流程图。
首先,移动节点370从当前子网的FA接收代理通告消息,并且从接收的代理通告消息收集相邻FA的CoA(S610)。在这种情况下,周期性地广播代理通告消息。
当移动节点370移动到新的相邻子网时(S620),该移动节点370广播登记请求消息。在这种情况下,如果移动节点370在先前子网中收集到N(其中N为自然数)个CoA时,那么该移动节点370在进入该新子网后发送N个登记请求消息(S630),所述N个登记请求消息每个包含所述N个CoA中的一个。或者,移动节点370可发送包含所有所述N个CoA的单个登记请求消息。
如果新子网的FA确定包含在从移动节点370广播的登记请求消息中的CoA中的一个与由该新子网的FA分配的CoA相同,那么FA将包含该相同CoA的登记请求消息发送到在登记请求消息中指示的HA地址,以将移动节点370的CoA登记在HA中,从而该HA识别移动节点370的传递路径(S640)。
根据本发明,可允许移动节点预先从先前的FA识别相邻FA的CoA。当移动到新子网被检测到时,存储的CoA能够被立即登记在HA中。另外。可使在实时通信期间由移动到新子网所产生的抖动最小化,并且可降低在先前的FA中将分组缓冲并重新发送到新的FA的负荷。
尽管本发明是参照其示例性实施例来被具体显示和描述的,但是本领域的技术人员应该理解,在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下,可对其作出形式和细节的各种变化。因此,本发明的范围不是由本发明的详细描述限定,而是由权利要求限定,并且落入该范围内的所有差别应该被理解为包括在本发明中。
Claims (16)
1、一种在移动IP环境中登记移动节点的方法,该方法包括:
收集与移动节点当前驻留在其中的第一子网相邻的子网的外地代理的转交地址;
如果移动节点从第一子网移动到与所述第一子网相邻的第二子网,那么广播至少一个包含所收集的至少一个转交地址的消息;
在第二子网的外地代理接收所述至少一个消息,并且提取所述至少一个转交地址;和
如果所述至少一个转交地址与由第二子网的外地代理分配的转交地址相同,那么将从第二子网的外地代理提取的所述至少一个转交地址发送到移动节点的本地代理,以将所述移动节点登记在所述本地代理中。
2、根据权利要求1所述的方法,其中,收集转交地址的步骤包括:
在移动节点从第一子网的外地代理接收包含与所述第一子网相邻的子网的外地代理的转交地址的消息;和
从自第一子网的外地代理接收的消息提取并收集所述外地代理的所述转交地址。
3、根据权利要求2所述的方法,其中,从第一子网的外地代理接收的消息是代理通告消息。
4、根据权利要求1所述的方法,其中,从移动节点广播所述至少一个消息的步骤包括顺序地广播多个消息,所述多个消息每个包含所收集的转交地址中的不同的一个。
5、根据权利要求4所述的方法,其中,所述消息是登记请求消息。
6、根据权利要求1所述的方法,其中,从移动节点广播的所述至少一个消息包含由所述移动节点广播的多个消息。
7、根据权利要求1所述的方法,其中,从移动节点广播的所述至少一个消息包含关于是否将由所述移动节点广播另一消息的信息。
8、根据权利要求4所述的方法,其中,如果提取的所述至少一个转交地址与由第二子网的外地代理分配的转交地址不同,那么第二子网的外地代理等待预定的时间以接收由移动节点广播的另一消息。
9、一种移动IP环境中的移动IP网络系统,该移动IP网络系统包括:
第一子网的第一外地代理,所述第一外地代理具有关于与所述第一子网相邻的子网的外地代理的转交地址的信息;
第二子网的第二外地代理;和
移动节点,如果所述移动节点从第一子网移动到第二子网,那么所述移动节点通过第二外地代理登记在所述移动节点的本地代理中,
其中,移动节点从第一外地代理接收包含与第一子网相邻的子网的外地代理的转交地址的消息,从所述消息收集转交地址,并且如果所述移动节点移动到第二子网,那么广播至少一个包含所收集的至少一个转交地址的消息,并且
其中,第二外地代理接收从移动节点广播的所述至少一个消息,提取所述至少一个转交地址,并且如果所述至少一个转交地址与由第二外地代理分配的转交地址相同,那么将所述至少一个转交地址发送到所述本地代理,以将所述移动节点登记在所述本地代理中。
10、根据权利要求9所述的移动IP网络系统,其中,由第一外地代理周期性地广播从所述第一外地代理接收的消息。
11、根据权利要求10所述的移动IP网络系统,其中,从第一外地代理接收的消息是代理通告消息。
12、根据权利要求9所述的移动IP网络系统,其中,如果移动节点移动到第二子网,那么所述移动节点顺序地广播多个消息,所述多个消息每个包含所收集的转交地址中的一个,并且第二外地代理从移动节点接收所述多个消息,提取所述多个消息中的转交地址,并且如果所述转交地址中的一个与由第二外地代理分配的转交地址相同,那么将所述转交地址中的所述一个发送到本地代理,以将所述移动节点登记在所述本地代理中。
13、根据权利要求12所述的移动IP网络系统,其中,所述消息是登记请求消息。
14、根据权利要求9所述的移动IP网络系统,其中,如果移动节点移动到第二子网而由所述移动节点广播的所述至少一个消息包含由所述移动节点在第二子网中广播的多个消息。
15、根据权利要求9所述的移动IP网络系统,其中,如果移动节点移动到第二子网而由所述移动节点广播的所述至少一个消息包含关于是否将由所述移动节点广播另一消息的信息。
16、根据权利要求9所述的移动IP网络系统,其中,如果提取的所述至少一个转交地址与由第二外地代理分配的转交地址不同,那么第二外地代理等待预定的时间以接收由移动节点广播的另一消息。
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