CN1879365A - 访问路由器装置、使用其的通信切换系统和使用其的通信切换方法 - Google Patents

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CN1879365A CNA2004800332730A CN200480033273A CN1879365A CN 1879365 A CN1879365 A CN 1879365A CN A2004800332730 A CNA2004800332730 A CN A2004800332730A CN 200480033273 A CN200480033273 A CN 200480033273A CN 1879365 A CN1879365 A CN 1879365A
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Abstract

本发明公开了一种用于减少由消息交换等引起的时延的技术，由此实现速度提高的切换。按照这种技术，移动节点(MN)先前连接的访问路由器(nAR)响应于来自移动节点(MN)的FBU消息而立即向移动节点(MN)返回FBack，而不进行发送HI消息并且等待HAck消息的处理(引起延迟的处理)。即，访问路由器(pAR)按照来自移动节点(MN)的FBU消息从表格选择当移动节点(MN)连接到访问路由器(nAR)(可以用于访问路由器(nAR)的子网中的nCoA)时可以使用的地址，并且立即向移动节点(MN)返回包括nCoA的FBack，而与向访问路由器(nAR)发送HI和从访问路由器(nAR)接收HAck无关。这减小了由于例如HI/HAck消息的交换引起的延时，由此实现速度提高的切换。

Description

访问路由器装置、使用其的通信切换系统 和使用其的通信切换方法
技术领域
本发明涉及访问路由器装置、使用其的通信切换系统和通信切换方法，所述访问路由器装置用于实现执行无线通信的移动终端的快速切换操作。具体上，本发明涉及一种通过使用移动IPv6(移动因特网协议版本6)来在用于执行无线通信的移动终端中执行快速切换操作的技术。
背景技术
近些年来，被称为下一代因特网协议的移动IPv6的使用已经作为一种用于向用户提供通信网络的无缝连接(即使当移动时)的技术而得到传播，所述用户从移动终端经由无线网络来访问诸如因特网之类的通信网络。
而且，快速切换技术被公知为这样的一种技术，它通过使用移动IPv6来在无线通信系统中平滑地延续无线通信，即使当从一个子网移动到另一个子网时也是如此。例如在下面给出的非专利文件2中公开了这种技术。
下面简述使用快速移动IP(FMIP)的切换规程的一个示例。图1是示出无线通信系统的配置的示意图。诸如因特网之类的通信网络被示出为IP网络11。多个访问路由器(AR)21、22、23和24连接到IP网络11。访问点(AP)31和32连接到AR21，并且移动节点(MN)41经由无线电而连接到AP31。具体上，MN41经由AP31而连接到AR21。这个AR21被定义为在先访问路由器(pAR)，它预先与AR21连接。
图5是示出当MN在无线通信系统中执行切换时的操作示例的时序图。MN41从pAR接收与访问路由器相关联的信息，MN41要按照所述终端的物理过渡(physical transition)而连接到所述访问路由器。这个信息被包含在PrRtAdv(代理路由器广告)消息中。这个PrRtAdv消息或者被pAR自发地发送，或者从MN41请求作为RtSolPlpr对于代理的路由器请求或对于代理广告的路由器请求)消息的这个信息。通过使用这个信息，MN41组成新的关照地址(nCoA)。这个nCoA被包括在要发送到pAR的快速绑定更新(FBU)消息中。
在这种情况下，pAR向新的访问路由器(nAR)发送切换启动(HI)消息。然后，pAR向nAR通知MN41将立即执行连接(即执行切换)。并且向nCoA通知将使用哪个MN41。然后，nAR通过用于确认允许使用nCoA的切换确认(HAck)消息或通过提出代理地址的HAck消息来响应于其。
在这种情况下，pAR向MN和nAR两者发送快速绑定确认(FBack)消息。在MN 41连接到nAR的情况下，通过发送快速相邻广告(FNA)消息来启动向nAR传送被缓冲的分组。
在对可以在与nAR的连接中使用由MN41产生的nCoA的确认(通过FBack传送的确认)在MN41和pAR之间的连接断开之前未到达MN41的情况下，MN41在FNA消息中封装一个新的FBU，并且必须等待对于使用MN41将使用的nCoA的许可。
在丢失所述连接之前可能不从pAR向MN发送FBack的原因之一是例如由HI和HAck消息的交换引起的延迟。
非专利文件1：D.Johnson，C.Perkins and J.Arkko：“Mobility Support inIpv6”；draft-ietf-mobileip-ipv6-24；June 2003(D.Johnson、C.Perkins和J.Arkko：“在Ipv6中的移动性支持”，IETF(因特网工程任务组)移动IP的ipv6-24草案，2003年6月)。
非专利文件2：Rajeev Koodli：“Fast Handovers for Mobile Ipv6”；draft-ietf-mobileip-fast-mipv6-08，October 2003(Rajeev Koodli：“移动IPv6的快速切换”，IETF移动IP的快速mipv6-08草案，2003年10月)。
发明内容
本发明要解决的问题
如上所述，在如上所述的传统配置中，已经存在问题，例如由于由HI和HAck消息的交换而引起的延迟导致禁止快速切换。
为了解决在传统技术中的上述问题，本发明的目的是提供访问路由器装置、使用其的通信切换系统和使用其的通信切换方法，通过它们，有可能减小由消息交换等引起的时延，并且它们具有快速切换功能。
用于解决所述问题的手段
为了实现上述目的，本发明提供了一种用于控制子网的访问路由器装置，它包括：
地址信息存储部件，用于存储在与由所述装置本身控制的所述子网相邻布置的至少一个相邻子网中可用的地址信息；
地址选择部件，用于选择在所述地址信息存储部件中存储的所述地址信息；以及
地址提供部件，用于向连接到由所述装置本身控制的所述子网的移动终端提供由所述地址选择部件选择的所述地址信息。
使用如上所述的配置，有可能迅速地向移动终端提供与切换目的地的访问路由器相关联的地址信息(nCoA)，而不用执行通过与访问路由器的通信以控制相邻子网的处理(例如交换HI和HAck消息)，并且也可能执行快速切换。
而且，除了上述配置之外，本发明还提供了一种访问路由器装置，其中，提供了地址信息更新部件，用于从访问路由器获得所述地址信息以控制所述相邻子网，并且用于向所述地址信息存储部件存储所述所获取的地址信息。
使用如上所述的配置，所述访问路由器可以从其他访问路由器获取新的地址信息以控制相邻的子网，并且可以总是保存所述新的地址信息。
而且，除了上述的配置之外，本发明还提供了一种访问路由器装置，其中，所述地址选择部件被设计成响应于来自所述移动终端的请求而选择要提供给所述移动终端的所述地址信息。
使用如上所述的配置，访问路由器可以按照移动终端需要地址的时间来选择和提供移动终端所需要的地址信息。
而且，除了上述的配置之外，本发明还提供了一种服务器路由器装置，其中，所述地址选择部件按照从所述移动终端接收的与所述相邻子网相关联的识别信息来选择可用于在所述移动终端的切换目的地的所述相邻子网中的所述地址信息。
使用如上所述的配置，所述访问路由器可以通过例如识别在移动终端的切换目的地的访问路由器来在特定的相邻子网选择和提供所述移动终端需要的地址信息。
而且，除了上述的配置之外，本发明还提供了一种访问路由器装置，其中，在由所述地址提供部件向所述移动终端提供所述地址信息的情况下，从在所述地址信息存储部件中存储的所述地址信息删除由所述地址提供部件提供的所述地址信息。
使用如上所述的配置，所述访问路由器可以控制使得提供给特定移动终端的地址信息不被再次提供给其他移动终端，并且可以保持所述地址信息所需要的唯一性。
而且，除了上述的配置之外，本发明还提供了一种访问路由器装置，其中，所述装置被提供有与快速切换相关联的功能，并且所述地址提供部件被设计成向所述移动终端发送包括由所述地址选择部件选择的所述地址信息的FBack消息或PrRtAdv消息。
使用如上所述的配置，通过使用在诸如FMIP之类的快速切换技术中发送和接收的消息，有可能迅速地向移动终端提供与切换目的地的访问路由器相关联的地址信息(nCoA)，而不用通过与访问路由器的通信来执行用于控制相邻子网的处理(例如HI和HAck消息的交换)，并且有可能执行快速切换。
为了实现上述目的，本发明提供了一种通信切换系统，其包括多个装置，每个装置都用于控制子网，所述系统还包括：
地址信息存储部件，用于存储在与由所述装置本身控制的所述子网相邻布置的至少一个相邻子网中可用的地址信息；地址选择部件，用于选择在所述地址信息存储部件中存储的所述地址信息；以及地址提供部件，用于向连接到由所述装置本身控制的所述子网的移动终端提供由所述地址选择部件选择的所述地址信息。
在下述条件下所述移动终端从所述特定访问路由器获取在所述地址信息存储部件中存储的所述地址信息：在从所述子网切换到所述相邻子网之前，其连接到所述特定访问路由器的所述子网。
使用如上所述的配置，有可能迅速地向移动终端提供与切换目的地的访问路由器相关联的地址信息(nCoA)，而不用执行通过与访问路由器的通信来控制相邻子网的处理(例如交换HI和HAck消息)。
而且，为了实现上述目的，本发明提供了一种在通信切换系统中的通信切换方法，所述通信切换系统包括多个访问路由器装置，每个访问路由器装置都用于控制子网，所述方法包括步骤：
由在所述多个访问路由器装置中的一个访问路由器装置获取和保存可用于与由所述装置本身控制的所述子网相邻布置的至少一个相邻子网中的地址信息；并且
当与在所述多个访问路由器装置中的一个访问路由器装置连接的移动终端执行从由在所述多个访问路由器中的一个访问路由器装置控制的所述子网到所述相邻子网的切换时，提供由所述移动终端连接的所述访问路由器装置保存的所述地址信息。
使用如上所述的配置，有可能迅速地向移动终端提供与切换目的地的访问路由器相关联的地址信息(nCoA)，而不执行通过与访问路由器的通信来控制相邻子网的处理(例如，交换HI和HAck消息)，并且有可能执行快速切换。
本发明的有益效果
按照本发明，有可能减少由消息交换等引起的时延，并且通过执行快速切换来执行高速通信。
附图说明
图1是在本发明和在传统技术中共同使用的无线通信系统的配置的示意图。
图2是用于示出在本发明的一个实施例中的AR的配置的方框图。
图3是用于示出在本发明的一个实施例中的、当MN在无线通信系统中执行切换操作时的操作示例的时序图。
图4是示意地示出在本发明的所述实施例中的、在地理上于无线通信系统周围存在多个AR的特定状态的示例的图。
图5是在MN在传统类型的无线通信系统中执行切换操作的情况下的一个操作示例的时序图。
具体实施方式
下面参照附图来详细说明本发明的一个实施例。
图1是示出在本发明和在传统技术中共同使用的无线通信系统的配置的示意图。在图1中所示的配置与传统技术的配置相同，在此不详细说明。
图2是示出按照本发明的AR21的配置的方框图。AR21经由AP31通过无线方式连接到MN41。
现在，pAR包括：表格，即地址信息存储部件51，用于存储由在地理上在周围存在的至少一个访问路由器(在图1中的AR22和AR23、AR24等)处理的地址信息(可用于访问路由器的子网中的地址信息)；地址信息更新部件52，用于通过从在周围的AR22等获取更新的地址信息来将在所述地址信息存储部件51中存储的地址信息更新为更新的地址信息；地址选择部件53，用于响应于来自移动终端(MN41)的请求而从信息存储部件51选择可使用的地址；以及地址提供部件54，用于向MN41提供由所述地址选择部件53选择的地址。而且，如下所述，如果经由例如FBack消息和RtSolPr消息来向MN41提供由地址选择部件53选择的地址信息，则将其以如下的方式配置：按照来自地址选择部件53的指令来删除从所述地址信息存储部件51的表格向MN41提供的上述地址信息。
由pAR的地址信息存储部件51处理的表格保存了小数量的对于在地理上在周围的每个访问路由器唯一的nCoA。这种唯一的nCoA例如是已经通过DAD(重复地址检测)处理确认为唯一的地址。在地理上于周围存在的所述访问路由器指示用于控制与特定nAR的子网相邻的子网(相邻子网)的其它访问路由器。即，它是下述访问路由器：它可以是在MN41从pAR的子网执行切换时的下一个连接点。可能作为在该切换后的下一个连接点的访问路由器称为潜在nAR(potential nAR)。
例如，如果以鸟瞰图来看如图4中所示配置AR21-24的子网71-74，则AR21的子网71的相邻子网被转换为子网72-74，并且在AR21的地址存储部件51中存储在子网72-74的每个可用的地址信息。而且，pAR不必存储在所有相邻子网中可用的地址信息，可以仅仅存储在特定相邻子网可用的地址信息。
如上所述，在地理上于周围存在的AR是连接到pAR的MN41可以用作nAR的那个。可以在由其pAR向所有可能的nAR(可以是nAR的AR)的直接请求下获得这些地址。响应于来自pAR的直接请求，nAR构成nCoA。这个nCoA不被发送到任何其他的MN41，因此可以保持在子网中的其唯一性，并且即使在由其他MN41经由无状态的地址自动配置而随机产生nCoA的情况下，也保证不允许使用这些。期望这些地址与特定的使用期限相关联，并且受控。
图3是示出按照本发明的、在MN在无线通信系统中执行切换的情况下的操作示例的时序图。
关于哪个AR是每个AR的潜在nAR的信息在接收RtSolPr消息后被收集，或者预先被存储在所述AR中，并且当有改变(去除或增加AR)时更新它。而且，每个AR从在地理上在周围的AR(可能的nAR)获取更新的地址信息(nCoA)，并且在所述表格中存储的地址信息被更新为这个更新的地址信息。结果，每个AR可以在地址存储部件51内的表格中存储在地理上于周围存在的AR的每个子网可使用的地址信息(可用作nCoA的地址信息)。也可以例如从与诸如在RtSolPr消息中获得的新附接点链接层地址之类的、与相邻子网相关联的识别信息判别要作为MN41的切换目的地的相邻子网。因此，pAR按照在RtSolPr消息内的、关于相邻子网的识别信息来判断MN41的新的切换目的地，并且可以选择MN41需要的nCoA。
当pAR可以使用这些表格时，例如有两种使用它的方法。
第一种方法是立即返回FBack而没有延迟，即不由pAR向FBU发送HI消息，并且不等待HAck消息。也就是说，响应于来自MN41的FBU，从作为地址信息存储部件51的表格选择可使用地址，并且立即向MN发回包括所选择的可用地址(即nCoA)的FBack，而不论向nAR发送HI消息和从nAR接收HAck消息。在如此进行中，增加了MN41从pAR接收FBack并且MN41已经具有对于到nAR的连接有效的nCoA的可能。即使当pAR通过与FBack消息不同的消息来向MN41提供的有效的nCoA信息，MN41也可以在切换后迅速地获取在子网中可用的nCoA。
第二种方法是pAR通过PrRtAdv消息来向其MN41发送有效的nCoA信息，而不等待FBU消息。即，pAR响应于来自MN41的RtSolPr消息而从作为地址信息存储部件51的所述表格选择可用的地址，并且立即向MN发送包括所选择的可用地址(即nCoA)的PtRtAdv消息，而不等待来自MN41的FBU消息。在这种情况下，即使当可能在发送FBU消息之前丢失在MN和pAR之间的连接时，MN也可以继续快速切换，而不必将FBU消息封装在FNA消息中。具体上，在这种情况下，MN41可以通过从pAR发送的PrRtAdv消息来获取有效的nCoA信息，而不用发送FBU消息(或FNA消息)。即使在pAR通过与PrRtAdv消息不同的消息来向MN41提供有效的nCoA信息的情况下，MN41也可以在切换后迅速地获得在子网中可用的nCoA。
在如上所述的两种情况下，可以向nAR发送包括MN链接层地址的HI消息。在如此进行中，nAR可以识别在MN连接到nAR时的MN，并且可以指令启动缓冲。
如上所述，按照如上所述的第一方法，预先向pAR发送FBU。即使在由于断开连接而未接收到FBack的情况下，MN41也可以在切换之前获得有效的nCoA信息。这减少了延迟，并且减少了丢失的分组。按照如上所述的第二种方法，即使在由于断开连接而未向pAR发送FBU的情况下，MN41也可以在切换之前获得有效的nCoA信息。这减少了延迟，并且减少了丢失的分组。
按照如上所述的本发明，可以减少由消息交换等引起的时延，并且可以执行快速切换。而且，通过减少所述时延，有可能减少丢失的分组。
产业上的应用
在按照本发明的访问路由器装置以及使用其的通信切换系统和通信切换方法中，可以减少由消息交换等引起的时延，并且可以执行快速切换。这在诸如在利用移动IPv6的无线通信系统中使用切换技术的高速无线通信之类的
技术领域中是有益的。

Claims (8)

1.一种用于控制子网的访问路由器装置，所述装置包括：
地址信息存储部件，用于存储在与由所述装置本身控制的所述子网相邻布置的至少一个相邻子网中可用的地址信息；
地址选择部件，用于选择在所述地址信息存储部件中存储的所述地址信息；以及
地址提供部件，用于向连接到由所述装置本身控制的所述子网的移动终端提供由所述地址选择部件选择的所述地址信息。
2.按照权利要求1的访问路由器装置，其中，提供了地址信息更新部件，用于从访问路由器获得所述地址信息以控制所述相邻子网，并且用于向所述地址信息存储部件存储所述所获取的地址信息。
3.按照权利要求1或2的访问路由器装置，其中，所述地址选择部件被设计成响应于来自所述移动终端的请求而选择要被提供到所述移动终端的所述地址信息。
4.按照权利要求3的访问路由器装置，其中，所述地址选择部件按照从所述移动终端接收的与所述相邻子网相关联的识别信息来选择可用于在所述移动终端的切换目的地的所述相邻子网中的所述地址信息。
5.按照权利要求1或2的访问路由器装置，其中，在由所述地址提供部件向所述移动终端提供所述地址信息的情况下，从在所述地址信息存储部件中存储的所述地址信息删除由所述地址提供部件提供的所述地址信息。
6.按照权利要求1或2的访问路由器装置，其中，所述装置被提供有与快速切换相关联的功能，并且所述地址提供部件被设计成向所述移动终端发送包括由所述地址选择部件选择的所述地址信息的FBack消息或PrRtAdv消息。
7.一种通信切换系统，其包括多个访问路由器装置，每个访问路由器装置都用于控制子网，所述系统还包括：
地址信息存储部件，用于存储在与由所述装置本身控制的所述子网相邻布置的至少一个相邻子网中可用的地址信息；地址选择部件，用于选择在所述地址信息存储部件中存储的所述地址信息；以及地址提供部件，用于向连接到由所述装置本身控制的所述子网的移动终端提供由所述地址选择部件选择的所述地址信息；并且
所述移动终端在下述条件下从所述特定访问路由器装置获取在所述地址信息存储部件中存储的所述地址信息：在从所述子网向所述相邻子网切换之前，移动终端连接到所述特定访问路由器的所述子网。
8.一种在通信切换系统中的通信切换方法，所述通信切换系统包括多个访问路由器装置，每个访问路由器装置都用于控制子网，所述方法包括步骤：
由在所述多个访问路由器装置中的一个访问路由器装置获取和保存在与由所述装置本身控制的所述子网相邻布置的至少一个相邻子网中可用的地址信息；并且
当与在所述多个访问路由器装置中的一个访问路由器装置连接的移动终端执行从由在所述多个访问路由器装置中的一个访问路由器装置控制的所述子网到所述相邻子网的切换时，提供由所述移动终端连接的所述访问路由器装置保存的所述地址信息。
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