JP5479599B2 - 通信方法、通信過程におけるデータメッセージ転送方法及び通信ノード - Google Patents
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Description
本発明は通信技術分野に関し、特に通信方法、通信過程中におけるメッセージ転送方法及び通信ノードに関する。
従来のインターネットに幅広く用いられるTCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol、伝送制御プロトコル/インターネットプロトコル)プロトコルにおいて、IPアドレスは二重機能を備え、ネットワーク層の通信端末ホストコンピュータのネットワークインターフェースのネットワークトポロジーにおける位置標識とするだけでなく、伝送層ホストコンピュータのネットワークインターフェースの身分標識とする。TCP/IPプロトコルの設計の初め、ホストコンピュータが移動する情況を考えてなかった。しかしながら、ホストコンピュータの移動がますます普遍になる時、このIPアドレスの多重定義の欠陥は日々目立つ。ホストコンピュータのIPアドレスが変更する場合、ルートを変更するだけでなく、通信端末ホストコンピュータの身分標識も変更しなければならなく、このようにして、ルートの負荷がますます重くなることを引き起こし、且つホストコンピュータ標識の変更がアプリケーションと接続の中断を引き起こす。身分標識と位置分離の問題を提出する目的はIPアドレスの多重定義とルート負荷深刻等の問題を解決し、IPアドレスの二重機能を分離し、移動性、マルチホーム性、IPアドレスの動的再配置、ルート負荷の低減及び次世代インターネットにおける異なるネットワーク領域の間のインターアクセス等の問題に対するサポートを実現する。
従来の技術において、ネットワークルーターに基づく実現方法は身分標識と位置分離に関する解決方案の一である。
従来の技術において、ホストコンピュータ標識のフォーマットがIPV4アドレスであり、上層アプリケーションプログラムが互換できるのはIPV4フォーマットの身分標識しかない。IPアプリケーションの普及び発展につれて、IPV4アドレス空間が既にサービスアプリケーションの数量需要を満足できない。従来の技術はある新たな身分標識の実現方法、例えば、IPV6アドレス、HIP(Host Identity Protocol、ホストアイデンティティプロトコル)におけるユーザー身分標識を定義し、これらの実現方法が身分標識のビット長を増加させることによって、どのようにネームアドレス空間の数を拡張するかしか考えてなく、どのように従来のIPV4とIPV6端末を互換するか、どのように上層アプリケーションを互換するか、IPV4とIPV6サービスアプリケーションの移植等に関する具体的な機能は、いずれもHOST(ホストコンピュータ)ソフトウェアをアップグレードし、又はサービスアプリケーションプログラムを変更する方式によって実現される必要がある。従来の技術はネットワーク又は端末でデュアルプロトコルスタックをサポートする方式によって、IPV4端末との相互運用を実現し、IPV4端末に対するアクセス、IPV4サービスの移植等の方面の互換性処理機能を考えてない。
本発明が解決しようとする技術問題は通信方法、通信過程におけるメッセージ転送方法及び通信ノードを提供し、コード空間の数量要求を満たすと共に、身分標識と位置分離のネットワーク従来のIPネットワークとの相互運用を実現する。
上記問題を解決するために、本発明は身分標識と位置分離のネットワークにアプリケーションされる通信方法を提供し、
アクセスサービスノードが各アクセスされた端末に前記端末の第1標識と送受信リンクとのバインディング関係を作成するステップと、
前記アクセスサービスノードが前記送受信リンクから前記端末の送信したデータメッセージを受信する時、前記データメッセージにおけるソースアドレスが前記端末の第2標識であると、前記バインディング関係によって、前記ソースアドレスを前記端末の第1標識に変換した後、基幹ネットワークに送信して転送するステップを含む。
アクセスサービスノードが各アクセスされた端末に前記端末の第1標識と送受信リンクとのバインディング関係を作成するステップと、
前記アクセスサービスノードが前記送受信リンクから前記端末の送信したデータメッセージを受信する時、前記データメッセージにおけるソースアドレスが前記端末の第2標識であると、前記バインディング関係によって、前記ソースアドレスを前記端末の第1標識に変換した後、基幹ネットワークに送信して転送するステップを含む。
好ましくは、前記第1標識が前記端末の身分標識で、前記第2標識が前記端末の私的ネットワークのIPアドレスである。
好ましくは、前記端末の身分標識において、前記端末の私的ネットワークのIPアドレス、及びプレフィックス/サフィック情報を含む。
好ましくは、前記端末の身分標識がIPV6のアドレスコードフォーマットを採用する。
好ましくは、前記プレフィックス/サフィック情報が前記身分標識と位置分離のネットワークに基づいて確定された定数又は変量である。
好ましくは、前記送受信リンクとは、前記アクセスサービスノードが前記端末に作成したポイントからポイントまでの接続関係を意味する。
好ましくは、前記ポイントからポイントまでの接続関係が汎用パケット無線サービストンネリングプロトコル(GTP)接続又はポイント・ツー・ポイント(PPP)接続である。
本発明は身分標識と位置分離のネットワークにアプリケーションされる通信方法をさらに提供し、
アクセスサービスノードがアクセスされた端末に該端末の第1標識と第2標識との対応関係、及び前記第1標識と送受信リンクとのバインディング関係を作成、記憶するステップと、
前記アクセスサービスノードが該端末の第1標識を目的アドレスとするデータメッセージを受信する時、前記対応関係によって前記第1標識を第2標識に変換し、且つ前記バインディング関係によって、変換された後のデータメッセージを前記第1標識に対応する送受信リンクで前記端末に転送するステップを含む。
アクセスサービスノードがアクセスされた端末に該端末の第1標識と第2標識との対応関係、及び前記第1標識と送受信リンクとのバインディング関係を作成、記憶するステップと、
前記アクセスサービスノードが該端末の第1標識を目的アドレスとするデータメッセージを受信する時、前記対応関係によって前記第1標識を第2標識に変換し、且つ前記バインディング関係によって、変換された後のデータメッセージを前記第1標識に対応する送受信リンクで前記端末に転送するステップを含む。
好ましくは、前記第1標識が前記端末の身分標識で、前記第2標識が前記端末の私的ネットワークのIPアドレスである。
好ましくは、前記端末の身分標識が前記端末の私的ネットワークのIPアドレスと、プレフィックス/サフィックとからなり、前記プレフィックス/サフィックが前記身分標識と位置分離のネットワークに基づいて確定された定数又は変量であり、及び/又は、前記端末の身分標識がIPV6のアドレスコードフォーマットを採用する。
好ましくは、前記送受信リンクとは、前記アクセスサービスノードが前記端末に作成したポイントからポイントまでの接続関係を意味し、前記ポイントからポイントまでの接続関係が汎用パケット無線サービストンネリングプロトコル(GTP)接続又はポイント・ツー・ポイント(PPP)接続である。
好ましくは、前記送受信リンクとは、前記アクセスサービスノードが前記端末に作成したポイントからポイントまでの接続関係を意味し、前記ポイントからポイントまでの接続関係が汎用パケット無線サービストンネリングプロトコル(GTP)接続又はポイント・ツー・ポイント(PPP)接続である。
本発明は、身分標識と位置分離のアーキテクチャ・ネットワークにアプリケーションされる通信方法をさらに提供し、
端末がアクセスしたアクセスサービスノードは通信相手が前記端末に送信したデータメッセージを受信する時、前記データメッセージにおけるソースアドレスにおける該通信相手の身分標識によって、該端末の該通信相手に接続標識を割り当て、且つ該接続標識と前記通信相手の身分標識との対応関係を記憶するステップと、
前記端末は前記接続標識によって前記通信相手と通信する時、前記端末がアクセスしたアクセスサービスノードは前記対応関係によって前記通信相手の身分標識を得て、前記通信相手を確定し、且つ前記通信相手の身分標識と前記接続標識との変換を実現するステップを含む。
端末がアクセスしたアクセスサービスノードは通信相手が前記端末に送信したデータメッセージを受信する時、前記データメッセージにおけるソースアドレスにおける該通信相手の身分標識によって、該端末の該通信相手に接続標識を割り当て、且つ該接続標識と前記通信相手の身分標識との対応関係を記憶するステップと、
前記端末は前記接続標識によって前記通信相手と通信する時、前記端末がアクセスしたアクセスサービスノードは前記対応関係によって前記通信相手の身分標識を得て、前記通信相手を確定し、且つ前記通信相手の身分標識と前記接続標識との変換を実現するステップを含む。
好ましくは、前記接続標識が従来の通信ネットワークにおける公衆ネットワーク又は私的ネットワークのアドレスを採用する。
好ましくは、前記アクセスサービスノードはアクセスされた異なる端末の通信相手に同様又は異なる接続標識を割り当てる。
本発明は身分標識と位置分離のネットワークと、従来のIPネットワークとの相互運用を実現するための通信方法をさらに提供し、
相互運用ノードは前記身分標識と位置分離のネットワークが前記従来のIPネットワークに送信したデータメッセージを受信する時、データメッセージにおける第1標識を対応の第2標識に変換した後、前記従来のIPネットワークに送信するステップと、
前記相互運用ノードは前記従来のIPネットワークが前記身分標識と位置分離のネットワークに送信したデータメッセージを受信する時、データメッセージにおける第2標識を対応の第1標識に変換した後、前記身分標識と位置分離のネットワークに送信するステップを含む。
相互運用ノードは前記身分標識と位置分離のネットワークが前記従来のIPネットワークに送信したデータメッセージを受信する時、データメッセージにおける第1標識を対応の第2標識に変換した後、前記従来のIPネットワークに送信するステップと、
前記相互運用ノードは前記従来のIPネットワークが前記身分標識と位置分離のネットワークに送信したデータメッセージを受信する時、データメッセージにおける第2標識を対応の第1標識に変換した後、前記身分標識と位置分離のネットワークに送信するステップを含む。
好ましくは、前記第1標識が前記端末の私的ネットワークのIPアドレスと、プレフィックス/サフィック情報とからなり、前記第2標識が公衆ネットワークのIPアドレスである。
好ましくは、前記第1標識が前記身分標識と位置分離のネットワークにおける端末の身分標識である。
本発明は身分標識と位置分離のネットワークと、従来のIPネットワークとの相互運用を実現するための通信方法をさらに提供し、
前記従来のIPネットワークにおける第1端末と、前記身分標識と位置分離のネットワーク内における第2端末とが通信する時、相互運用ノードは前記第2端末に前記第1端末が識別できる接続標識を割り当て、且つ該接続標識と前記第2端末の身分標識との対応関係を記憶し、前記第1端末が前記接続標識によって前記第2端末と通信する時、前記相互運用ノードは前記対応関係によって前記第2端末の身分標識を得て、前記第2端末を確定し、且つ前記第2端末の身分標識と前記接続標識との変換を実現するステップを含む。
前記従来のIPネットワークにおける第1端末と、前記身分標識と位置分離のネットワーク内における第2端末とが通信する時、相互運用ノードは前記第2端末に前記第1端末が識別できる接続標識を割り当て、且つ該接続標識と前記第2端末の身分標識との対応関係を記憶し、前記第1端末が前記接続標識によって前記第2端末と通信する時、前記相互運用ノードは前記対応関係によって前記第2端末の身分標識を得て、前記第2端末を確定し、且つ前記第2端末の身分標識と前記接続標識との変換を実現するステップを含む。
好ましくは、前記接続標識が前記従来のIPネットワークにおける公衆ネットワーク又は私的ネットワークのIPアドレスを採用する。
好ましくは、前記相互運用ノードは異なる前記第1端末と通信する第2端末に同様又は異なる接続標識を割り当てる。
本発明は身分標識と位置分離のネットワークにアプリケーションされる通信過程におけるデータメッセージの転送方法をさらに提供し、
端末がアクセスしたアクセスサービスノードは通信相手が前記端末に送信したデータメッセージを受信する時、前記データメッセージにおけるソースアドレスにおける該通信相手の身分標識によって、該通信相手に接続標識を割り当て、且つ該接続標識と前記通信相手の身分標識との対応関係を記憶するステップと、
前記端末がアクセスしたアクセスサービスノードは前記データメッセージにおけるソースアドレスを該接続標識に置換した後、前記端末に送信するステップと、
前記端末は前記ソースアドレスが前記接続標識であるデータメッセージを受信した後、前記接続標識を目的アドレスとして前記通信相手にデータメッセージを応答するステップと、
前記端末がアクセスしたアクセスサービスノードは前記端末が応答したデータメッセージを受信した後、前記接続標識によって記憶された前記対応関係を検索し、前記通信相手の身分標識を得て、且つ前記データメッセージにおける目的アドレスを前記通信相手の身分標識に置換した後、前記通信相手がアクセスしたアクセスノードに転送するステップを含む。
端末がアクセスしたアクセスサービスノードは通信相手が前記端末に送信したデータメッセージを受信する時、前記データメッセージにおけるソースアドレスにおける該通信相手の身分標識によって、該通信相手に接続標識を割り当て、且つ該接続標識と前記通信相手の身分標識との対応関係を記憶するステップと、
前記端末がアクセスしたアクセスサービスノードは前記データメッセージにおけるソースアドレスを該接続標識に置換した後、前記端末に送信するステップと、
前記端末は前記ソースアドレスが前記接続標識であるデータメッセージを受信した後、前記接続標識を目的アドレスとして前記通信相手にデータメッセージを応答するステップと、
前記端末がアクセスしたアクセスサービスノードは前記端末が応答したデータメッセージを受信した後、前記接続標識によって記憶された前記対応関係を検索し、前記通信相手の身分標識を得て、且つ前記データメッセージにおける目的アドレスを前記通信相手の身分標識に置換した後、前記通信相手がアクセスしたアクセスノードに転送するステップを含む。
本発明は身分標識と位置分離のネットワークにアプリケーションされる別の通信過程におけるデータメッセージの転送方法をさらに提供し、
端末がアクセスしたアクセスサービスノードは該端末にポイントからポイントまでの接続関係を作成し、且つ該ポイントからポイントまでの接続関係と前記端末の身分標識とのバインディング関係を記憶するステップと、
前記端末が前記ポイントからポイントまでの接続関係を介して通信相手にデータメッセージを送信する時、前記端末が所在する前記アクセスサービスノードは前記バインディング関係によって、前記データメッセージにおけるソースアドレスを前記端末の身分標識を置換し、通信相手が所在するアクセスサービスノードに送信するステップと、
前記通信相手が所在するアクセスサービスノードは前記データメッセージを受信した後、その中の前記端末の身分標識によって、前記端末に接続標識を割り当て、且つ該接続標識と前記端末の身分標識との対応関係を記憶するステップと、次に前記データメッセージにおけるソースアドレスを該接続標識に置換した後、前記通信相手に送信するステップと、
前記通信相手は前記接続標識を目的アドレスとするデータメッセージを応答し、前記通信相手が所在するアクセスサービスノードは記憶された前記対応関係によって、データメッセージにおける目的アドレスを前記端末の身分標識を置換し、前記端末が所在するアクセスサービスノードに送信するステップを含む。
端末がアクセスしたアクセスサービスノードは該端末にポイントからポイントまでの接続関係を作成し、且つ該ポイントからポイントまでの接続関係と前記端末の身分標識とのバインディング関係を記憶するステップと、
前記端末が前記ポイントからポイントまでの接続関係を介して通信相手にデータメッセージを送信する時、前記端末が所在する前記アクセスサービスノードは前記バインディング関係によって、前記データメッセージにおけるソースアドレスを前記端末の身分標識を置換し、通信相手が所在するアクセスサービスノードに送信するステップと、
前記通信相手が所在するアクセスサービスノードは前記データメッセージを受信した後、その中の前記端末の身分標識によって、前記端末に接続標識を割り当て、且つ該接続標識と前記端末の身分標識との対応関係を記憶するステップと、次に前記データメッセージにおけるソースアドレスを該接続標識に置換した後、前記通信相手に送信するステップと、
前記通信相手は前記接続標識を目的アドレスとするデータメッセージを応答し、前記通信相手が所在するアクセスサービスノードは記憶された前記対応関係によって、データメッセージにおける目的アドレスを前記端末の身分標識を置換し、前記端末が所在するアクセスサービスノードに送信するステップを含む。
好ましくは、前記身分標識において、従来の通信ネットワークにおける私的ネットワークのIPアドレス部分、及びプレフィックス/サフィック情報を含む。
好ましくは、前記プレフィックス/サフィック情報が前記身分標識と位置分離のネットワークに基づいて確定された定数又は変量である。
好ましくは、前記接続標識が従来の通信ネットワークにおける公衆ネットワーク又は私的ネットワークのIPアドレスを採用する。
好ましくは、前記アクセスサービスノードはアクセスされた異なる端末の通信相手に同様又は異なる接続標識を割り当てる。
本発明は身分標識と位置分離のネットワークにアプリケーションされる通信方法をさらに提供し、
第1アクセスサービスノードはアクセスされた第1端末及び第2端末に、それぞれ第1ポイントからポイントまでの接続関係と第2ポイントからポイントまでの接続関係を作成し、且つそれぞれポイントからポイントまでの接続関係と対応端末の身分標識とのバインディング関係を記憶するステップと、
前記第1アクセスサービスノードは前記第1端末の身分標識を目的アドレスとするデータメッセージを受信する時、データメッセージにおけるソースアドレスにおける通信相手の身分標識によって、前記第1端末の該通信相手に第1接続標識を割り当て、且つ該第1接続標識と該通信相手の身分標識との対応関係を記憶するステップと、
前記第1アクセスサービスノードは前記第2端末の身分標識を目的アドレスとするデータメッセージを受信する時、データメッセージにおけるソースアドレスにおける通信相手の身分標識、前記第2端末の該通信相手に第2接続標識を割り当て、且つ該第2接続標識と該通信相手の身分標識との対応関係を記憶するステップとを含み、
前記第2接続標識が前記第1接続標識と同様で又は異なる。
第1アクセスサービスノードはアクセスされた第1端末及び第2端末に、それぞれ第1ポイントからポイントまでの接続関係と第2ポイントからポイントまでの接続関係を作成し、且つそれぞれポイントからポイントまでの接続関係と対応端末の身分標識とのバインディング関係を記憶するステップと、
前記第1アクセスサービスノードは前記第1端末の身分標識を目的アドレスとするデータメッセージを受信する時、データメッセージにおけるソースアドレスにおける通信相手の身分標識によって、前記第1端末の該通信相手に第1接続標識を割り当て、且つ該第1接続標識と該通信相手の身分標識との対応関係を記憶するステップと、
前記第1アクセスサービスノードは前記第2端末の身分標識を目的アドレスとするデータメッセージを受信する時、データメッセージにおけるソースアドレスにおける通信相手の身分標識、前記第2端末の該通信相手に第2接続標識を割り当て、且つ該第2接続標識と該通信相手の身分標識との対応関係を記憶するステップとを含み、
前記第2接続標識が前記第1接続標識と同様で又は異なる。
本発明は、身分標識と位置分離のネットワークにアプリケーションされる通信ノードをさらに提供し、アクセスユニットとメッセージ転送ユニットとを含み、
前記アクセスユニットは、各アクセスした端末に前記端末の第1標識と送受信リンクとのバインディング関係を作成するように設置され、
前記メッセージ転送ユニットは、前記送受信リンクから端末の送信したデータメッセージを受信した時、前記データメッセージにおけるソースアドレスが前記端末の第2標識であると、前記バインディング関係によって、前記ソースアドレスを前記端末の第1標識に変換した後、基幹ネットワークに送信して転送し、及び端末の第1標識を目的アドレスとするデータメッセージを受信する時、前記第1標識を第2標識に変換し、且つ前記バインディング関係によって、変換された後のデータメッセージを前記第1標識に対応する送受信リンクによって前記端末に転送するように設置される。
前記アクセスユニットは、各アクセスした端末に前記端末の第1標識と送受信リンクとのバインディング関係を作成するように設置され、
前記メッセージ転送ユニットは、前記送受信リンクから端末の送信したデータメッセージを受信した時、前記データメッセージにおけるソースアドレスが前記端末の第2標識であると、前記バインディング関係によって、前記ソースアドレスを前記端末の第1標識に変換した後、基幹ネットワークに送信して転送し、及び端末の第1標識を目的アドレスとするデータメッセージを受信する時、前記第1標識を第2標識に変換し、且つ前記バインディング関係によって、変換された後のデータメッセージを前記第1標識に対応する送受信リンクによって前記端末に転送するように設置される。
好ましくは、前記第1標識が前記端末の身分標識で、前記第2標識が前記端末の私的ネットワークのIPアドレスであり、且つ前記端末の身分標識が前記端末の私的ネットワークのIPアドレスと、プレフィックス/サフィック情報とからなり、
前記メッセージ転送ユニットは、前記プレフィックス/サフィック情報を除去又は増加することによって前記第1標識と第2標識との間の変換を行うように設置される。
前記メッセージ転送ユニットは、前記プレフィックス/サフィック情報を除去又は増加することによって前記第1標識と第2標識との間の変換を行うように設置される。
本発明は身分標識と位置分離のネットワークにアプリケーションされる通信ノードをさらに提供し、接続標識割当ユニットとアドレス変換ユニットを含み、
前記接続標識割当ユニットは、通信相手が端末に送信したデータメッセージを受信する時、前記データメッセージにおけるソースアドレスにおける該通信相手の身分標識によって、端末の該通信相手に接続標識を割り当て、且つ該接続標識と前記通信相手の身分標識との対応関係を記憶するように設置され、
前記アドレス変換ユニットは、前記対応関係によって、前記端末に送信されたデータメッセージにおけるソースアドレスを該接続標識に置換した後、前記端末に送信し、及び、前記端末が前記接続標識を目的アドレスとするデータメッセージを受信した後、前記対応関係によってデータメッセージにおける目的アドレスを前記通信相手の身分標識に置換した後、前記通信相手に転送するように設置される。
前記接続標識割当ユニットは、通信相手が端末に送信したデータメッセージを受信する時、前記データメッセージにおけるソースアドレスにおける該通信相手の身分標識によって、端末の該通信相手に接続標識を割り当て、且つ該接続標識と前記通信相手の身分標識との対応関係を記憶するように設置され、
前記アドレス変換ユニットは、前記対応関係によって、前記端末に送信されたデータメッセージにおけるソースアドレスを該接続標識に置換した後、前記端末に送信し、及び、前記端末が前記接続標識を目的アドレスとするデータメッセージを受信した後、前記対応関係によってデータメッセージにおける目的アドレスを前記通信相手の身分標識に置換した後、前記通信相手に転送するように設置される。
好ましくは、前記通信ノードが身分標識と位置分離のネットワークにおけるアクセスサービスノード、又は身分標識と位置分離のネットワークと従来のIPネットワークとの相互運用を実現するための相互運用ノードである。
好ましくは、前記接続標識割当ユニットは、異なる端末の通信相手に同様又は異なる接続標識を割り当てるように設置される。
従来の解決方案に比べて、本発明は、少なくとも、
身分標識の配置方式を明確にし、ネットワークに基づく身分標識と位置分離アーキテクチャの下で、具体的な身分標識の実現方法を提出し、各ネットワーク要素の処理を規定し、
コード空間の数量要求を満たすと共に、従来のIPネットワークとの相互接続相互運用を実現し、IPV4/IPV6上層アプリケーションプログラムに対する互換性を実現し、IPV4/IPV6ネットワークの多種多様のアプリケーションプログラムがネットワークに基づく身分標識と位置分離アーキテクチャに円滑に移植できることをサポートする有益効果を備える。
身分標識の配置方式を明確にし、ネットワークに基づく身分標識と位置分離アーキテクチャの下で、具体的な身分標識の実現方法を提出し、各ネットワーク要素の処理を規定し、
コード空間の数量要求を満たすと共に、従来のIPネットワークとの相互接続相互運用を実現し、IPV4/IPV6上層アプリケーションプログラムに対する互換性を実現し、IPV4/IPV6ネットワークの多種多様のアプリケーションプログラムがネットワークに基づく身分標識と位置分離アーキテクチャに円滑に移植できることをサポートする有益効果を備える。
以下、図面及び実施例をバインディングして本発明の技術案をさらに詳しく説明する。
ネットワークに基づく身分標識と位置分離アーキテクチャの提出は、IPアドレスの標識身分と位置との二重機能を分離し、移動性、マルチホーム性、IPアドレスの動的再配置、ルート負荷の低減及び次世代インターネットにおける異なるネットワーク領域の間のインターアクセス等の問題に対するサポートを実現する。
ネットワークに基づく身分標識と位置分離アーキテクチャの主旨は、ネットワークにおいて身分標識(Access Identifier、AIDと略称する。)とルート位置標識(Routing-Location Identifier、RIDと略称する。)との2種の標識タイプがあるのである。ネットワークにおける各ユーザーに唯一のAIDを割り当て、該AIDが移動過程において変わらない。
本発明の好ましい実施例において、ネットワークに基づく身分標識と位置分離アーキテクチャのトポロジー模式図が図1の示す通りである。該アーキテクチャの下で、ネットワークはアクセスネットワークと基幹ネットワークとに分けられ、アクセスネットワークが基幹ネットワークの縁にあり、本ネットワーク端末のアクセスを担当する。基幹ネットワークがアクセスネットワークによってアクセスされた端末のデータメッセージのルートと転送を担当する。アクセスサービスノード(Access Service Node、ASNと略称する。)が基幹ネットワークとアクセスネットワークとの境界点、及びアクセスネットワーク、基幹ネットワークのインターフェースにある。アクセスネットワークと基幹ネットワークとがトポロジー関係に重ならない。
その中、身分標識と位置分離アーキテクチャ(以下、本アーキテクチャとも称する。)に基づくネットワークにおいて、各ユーザー端末に唯一的に1つのAIDを割り当て、AIDがアクセスネットワークに使用され、端末の移動過程において始終に不変を保持し、RIDが端末に割り当てる位置標識であり、基幹ネットワークに使用される。
その中、身分標識と位置分離アーキテクチャ(以下、本アーキテクチャとも称する。)に基づくネットワークにおいて、各ユーザー端末に唯一的に1つのAIDを割り当て、AIDがアクセスネットワークに使用され、端末の移動過程において始終に不変を保持し、RIDが端末に割り当てる位置標識であり、基幹ネットワークに使用される。
図2(a)と図2(b)の示すように、好ましい実施例において、本アーキテクチャにおける基幹ネットワークはマッピング転送平面と広義転送平面とに分けられる。
広義転送平面は主にデータメッセージにおけるRIDによってルーティングし、及びRIDを目的アドレスとするデータメッセージを転送することに用いられ、広義転送平面内におけるデータルート転送行為がLegacy IPネットワークと一致である。広義転送平面の主なネットワーク要素はCR(Common Router、汎用ルーター)とISN(Interconnect Service Node、相互接続サービスノード)とを含む。
マッピング転送平面は主に端末の身分位置マッピング情報(即ち、AID-RIDのマッピング情報)を記憶し、端末位置に対する登記登録及び問合せを処理し、AIDを目的アドレスとするデータメッセージをルーティングし、且つ転送する。マッピング転送平面の主なネットワーク要素はILR/PTF(Identity Location Register/Packet Transfer Function、身分位置レジスタ/パケット転送機能)を含む。
図2(a)において、ASNがアーキテクチャの区画において基幹ネットワークから独立する。図2(b)において、基幹ネットワークがASNを含む。図2(a)と図2(b)はアーキテクチャ区画が異なるだけであり、ASNは実際に完成した機能が同様である。
図1、図2(a)及び図2(b)を参照し、本実施例のネットワークに基づく身分標識と位置分離アーキテクチャにおいて、関わる主なネットワーク要素と機能実体は下記通りである。
図1、図2(a)及び図2(b)を参照し、本実施例のネットワークに基づく身分標識と位置分離アーキテクチャにおいて、関わる主なネットワーク要素と機能実体は下記通りである。
ユーザー端末：本アーキテクチャにおいて、アクセスされたユーザー端末が移動ノード、固定ノード及びノーマディックノードの中の一種又は多種でよい。
アクセスネットワーク：ユーザー端末に2層(物理層とリンク層)アクセスサービスを提供する。アクセスネットワークが基地局、例えば、BSS(Base Station Subsystem、基地局サブシステム)、RAN(Radio Access Network、無線アクセスネットワーク)、eNodeB(evolved Node B、発展型ノードB)等でよく、xDSL(Digital Subscriber Line、デジタル加入者線)、AP(Access Point、無線アクセスポイント)等でもよい。
ASN：ユーザー端末と基幹ネットワークとの接続関係をメンテナンスし、ユーザー端末にRIDを割り当て、切り替え手順を処理し、登記登録手順を処理し、チャージ/認証し、通信相手のAID-RIDマッピング関係をメンテナンス/問合せし、カプセル化し、ルーティングし、且つ端末に送達された、又は端末の送信したデータメッセージを転送する。
ASNは端末から送信されたデータメッセージを受信する時、データメッセージにおける通信相手(Correspondent Node、CNと略称する。)のAIDによってローカルでそれに対応するRIDを検索し、対応のAID-RIDマッピング項目を検索したと、データメッセージにおいてRIDでAIDを置換する方式で、又はRIDをカプセル化する方式でデータメッセージを基幹ネットワークに転送し、対応のAID-RIDマッピング項目を検索してなかったと、ILR(Identity Location Register、身分位置レジスタ)に問合せ手順を送信してAID-RIDマッピング表の項目を取得し、次に関連のデータメッセージにおいてRIDでAIDを置換する方式で、又はRIDをカプセル化する方式でデータメッセージを転送し、又はILRに問合せを送信すると共に、データメッセージを基幹ネットワークに転送してルート転送を行い、ILRからフィードバックしたAID-RIDマッピング関係を受信した後、ローカルバッファにAID-RIDマッピングを記憶し、
ASNはネットワークが端末に送信するデータメッセージを受信する時、外層のRIDカプセル化を剥離した後、端末に送信する。
ASNはネットワークが端末に送信するデータメッセージを受信する時、外層のRIDカプセル化を剥離した後、端末に送信する。
ASNはさらにIPV4/IPV6端末を代理してネットワークに基づく身分標識と位置分離アーキテクチャのAIDデータメッセージとIPV4/IPV6データメッセージとの互換性処理を実現することを担当する。
CR(Common Router、汎用ルーター)： RIDフォーマットをソースアドレス/目的アドレスとするデータメッセージをルーティングし、且つ転送する。該汎用ルーターの機能作用は従来の技術におけるルーターと同様である。
認証センター：本アーキテクチャ・ネットワークにおけるユーザープロパティを記録し、ユーザー類別、認証情報予備ユーザーサービス等級等の情報を含み、認証、完全性保護及び暗号化のためのユーザー安全情報を発生し、ユーザーがアクセスする時にユーザーに対して合法性認証と許可を行うことを担当する。認証センターは本アーキテクチャ・ネットワークとユーザーとの間の二方向認証をサポートする。
ILR/PTF(Identity Location Register/Packet Transfer Function、身分位置レジスタ/パケット転送機能)：ILRとPTFは同一実体における2つの機能モジュールでよく、基幹ネットワークのマッピング転送平面の中にある。ILRはネットワークに基づく身分標識と位置分離アーキテクチャにおけるユーザーのAID-RIDマッピング関係をメンテナンス/記憶し、登記登録機能を実現し、通信相手の位置問合せ手順を処理し、PTFはASNによって送達されたデータメッセージを受信した後、PTFによって目的AIDによってルーティングし、且つ転送する。マッピング転送平面内において、PTFノードが目的AID-RIDのマッピング関係を検索した後、データメッセージのヘッダーにRID情報をカプセル化し、且つ広義転送平面内に転送して、通信相手までルーティングする。
ISN(Interconnect Service Node、相互接続サービスノード)：本アーキテクチャ・ネットワーク端末のID-RIDマッピング情報を問合せ、メンテナンスし、本アーキテクチャ・ネットワークと従来のIP(Legacy IP)ネットワークとの間に往来するデータメッセージをカプセル化、ルーティング及び転送し、本アーキテクチャ・ネットワークとLegacy IPネットワークとの間の相互接続相互運用機能を実現することに用いられる。本アーキテクチャの移動端末が切り替えられる時、ISNが該移動端末の、本アーキテクチャ・ネットワークとLegacy IPとの間にある代理アンカー ポイントとする。
図3の示すように、ASNは、
端末がアクセスを請求する時、端末及び認証センターと配合して端末に対する認証を完成し、アクセスネットワークによって端末との接続を作成し、端末にRIDを割り当て、及び登記登録モジュールに該端末に対する登記登録を発起することを知らせるように設置されるアクセス処理モジュール31と、
端末に対する登記登録の知らせを受信した後、該端末ホームレルムILRに登記登録を発起し、該端末のカレントAID-RIDマッピング情報を携帯し、及び端末に対する登記登録の取消の知らせを受信した後、該端末ホームレルムILRに該端末の登記登録した情報(該端末のAID-RIDマッピング情報を含む)を削除することを知らせるように設置される登記登録モジュール32と、
端末がアクセスしたオンラインの間、本ASNと該端末との接続をメンテナンスし、及び該端末が通信する時、本ASNと通信相手がアクセスしたASNとの間の接続をメンテナンスするように設置される接続メンテナンスモジュール33と、
端末がアクセスした後、該端末のAID-RIDマッピング情報をバッファし、且つメンテナンスを行い、問合せの知らせを受信した後、通信相手のAIDによってマッピング転送平面のILRに対応のRIDを問い合わせ、且つローカルで問い合わせられたAID-RIDマッピング情報をメンテナンスするように設置されるマッピング管理モジュール34と、
本ASNにアクセスされた端末がオフラインした後、接続メンテナンスモジュールに該端末とネットワークとの関連接続を解放することを知らせ、マッピング管理モジュールに該端末のAID-RIDマッピング情報を削除することを知らせ、及び登記登録モジュールに該端末に対して登記登録を取り消すことを知らせるように設置されるオフライン処理モジュール35と、
本ASNにアクセスされた端末が送信したデータメッセージに該端末と通信相手のRIDとをカプセル化し、該通信相手がアクセスしたASNにルーティングし、且つ転送し、及び本ASNにアクセスされた端末に送信しようとするデータメッセージを逆カプセル化した後、該端末に送信するように設置されるメッセージ転送モジュール36と、
切り替え制御モジュール37を含み、
メッセージ転送モジュール36は第1転送ユニットと第2転送ユニットとにさらに分けられ、
第1転送ユニットは、本ASNにアクセスされた端末から送信されたデータメッセージを受信した後、該データメッセージにおける目的アドレスとする通信相手のAIDによってローカルバッファにおけるAID-RIDマッピング情報を問い合わせ、該通信相手のRIDを問い合わせたと、該通信相手のRIDを目的アドレスとし、該端末のRIDをソースアドレスとし、該データメッセージにカプセル化し(できるなら、該データメッセージの新規の3層メッセージヘッダーにカプセル化する。)、次にカプセル化された後のデータメッセージを広義転送平面に転送し、通信相手のRIDを問い合わせてなかったと、データメッセージをトンネルカプセル化した後、マッピング転送平面に転送し、且つマッピング管理モジュールに通信相手のRIDを問い合わせることを知らせるように設置され、
第2転送ユニットは、本ASNにアクセスされた端末に送信しようとするデータメッセージを受信した後、該データメッセージにおけるカプセル化されたRIDを剥ぎ、通信相手がASNに送信したデータメッセージのフォーマットに回復した後、本ASNと該端末との接続によって該端末に送信するように設置され、
切り替え制御モジュール37はカットアウト制御ユニットとカットイン制御ユニットとにさらに分けられ、
カットアウト制御ユニットは、切り替え請求を受信した後、切り替えられた目的地によって端末が別のASN(カットインASNと称する。)に切り替えようとすることを確定する時、カットインASNに切り替えを請求し、応答を受信した後、該端末にカットインASNにアクセスすることを知らせ、切り替えの間に受信した該端末に送信したデータメッセージをカットインASNに転送し、切り替えを完成した後、マッピング管理モジュールに該端末のAID-RIDマッピング情報を削除することを知らせるように設置され、さらに切り替え過程において該端末の通信相手の情報をカットインASN又はマッピング転送平面に送信してもよいように設置され、
カットイン制御ユニットは、切り替え請求を受信した後、端末にRIDを割り当て、且つ該端末のAID-RIDマッピング情報を記憶し、カットアウトASNから該端末の通信相手の情報を取得し、且つ切り替え応答をフィードバックし、且つ登記登録モジュールに該端末位置更新に対する登記登録手順を発起することを知らせるように設置され、カットイン制御ユニットはさらに該端末のすべての通信相手がアクセスしたASN又は該端末がLegacy IPネットワーク端末と通信する時にアンカリングされたISNに該端末のAID-RIDマッピング情報を更新することを知らせてもよいように設置される。
端末がアクセスを請求する時、端末及び認証センターと配合して端末に対する認証を完成し、アクセスネットワークによって端末との接続を作成し、端末にRIDを割り当て、及び登記登録モジュールに該端末に対する登記登録を発起することを知らせるように設置されるアクセス処理モジュール31と、
端末に対する登記登録の知らせを受信した後、該端末ホームレルムILRに登記登録を発起し、該端末のカレントAID-RIDマッピング情報を携帯し、及び端末に対する登記登録の取消の知らせを受信した後、該端末ホームレルムILRに該端末の登記登録した情報(該端末のAID-RIDマッピング情報を含む)を削除することを知らせるように設置される登記登録モジュール32と、
端末がアクセスしたオンラインの間、本ASNと該端末との接続をメンテナンスし、及び該端末が通信する時、本ASNと通信相手がアクセスしたASNとの間の接続をメンテナンスするように設置される接続メンテナンスモジュール33と、
端末がアクセスした後、該端末のAID-RIDマッピング情報をバッファし、且つメンテナンスを行い、問合せの知らせを受信した後、通信相手のAIDによってマッピング転送平面のILRに対応のRIDを問い合わせ、且つローカルで問い合わせられたAID-RIDマッピング情報をメンテナンスするように設置されるマッピング管理モジュール34と、
本ASNにアクセスされた端末がオフラインした後、接続メンテナンスモジュールに該端末とネットワークとの関連接続を解放することを知らせ、マッピング管理モジュールに該端末のAID-RIDマッピング情報を削除することを知らせ、及び登記登録モジュールに該端末に対して登記登録を取り消すことを知らせるように設置されるオフライン処理モジュール35と、
本ASNにアクセスされた端末が送信したデータメッセージに該端末と通信相手のRIDとをカプセル化し、該通信相手がアクセスしたASNにルーティングし、且つ転送し、及び本ASNにアクセスされた端末に送信しようとするデータメッセージを逆カプセル化した後、該端末に送信するように設置されるメッセージ転送モジュール36と、
切り替え制御モジュール37を含み、
メッセージ転送モジュール36は第1転送ユニットと第2転送ユニットとにさらに分けられ、
第1転送ユニットは、本ASNにアクセスされた端末から送信されたデータメッセージを受信した後、該データメッセージにおける目的アドレスとする通信相手のAIDによってローカルバッファにおけるAID-RIDマッピング情報を問い合わせ、該通信相手のRIDを問い合わせたと、該通信相手のRIDを目的アドレスとし、該端末のRIDをソースアドレスとし、該データメッセージにカプセル化し(できるなら、該データメッセージの新規の3層メッセージヘッダーにカプセル化する。)、次にカプセル化された後のデータメッセージを広義転送平面に転送し、通信相手のRIDを問い合わせてなかったと、データメッセージをトンネルカプセル化した後、マッピング転送平面に転送し、且つマッピング管理モジュールに通信相手のRIDを問い合わせることを知らせるように設置され、
第2転送ユニットは、本ASNにアクセスされた端末に送信しようとするデータメッセージを受信した後、該データメッセージにおけるカプセル化されたRIDを剥ぎ、通信相手がASNに送信したデータメッセージのフォーマットに回復した後、本ASNと該端末との接続によって該端末に送信するように設置され、
切り替え制御モジュール37はカットアウト制御ユニットとカットイン制御ユニットとにさらに分けられ、
カットアウト制御ユニットは、切り替え請求を受信した後、切り替えられた目的地によって端末が別のASN(カットインASNと称する。)に切り替えようとすることを確定する時、カットインASNに切り替えを請求し、応答を受信した後、該端末にカットインASNにアクセスすることを知らせ、切り替えの間に受信した該端末に送信したデータメッセージをカットインASNに転送し、切り替えを完成した後、マッピング管理モジュールに該端末のAID-RIDマッピング情報を削除することを知らせるように設置され、さらに切り替え過程において該端末の通信相手の情報をカットインASN又はマッピング転送平面に送信してもよいように設置され、
カットイン制御ユニットは、切り替え請求を受信した後、端末にRIDを割り当て、且つ該端末のAID-RIDマッピング情報を記憶し、カットアウトASNから該端末の通信相手の情報を取得し、且つ切り替え応答をフィードバックし、且つ登記登録モジュールに該端末位置更新に対する登記登録手順を発起することを知らせるように設置され、カットイン制御ユニットはさらに該端末のすべての通信相手がアクセスしたASN又は該端末がLegacy IPネットワーク端末と通信する時にアンカリングされたISNに該端末のAID-RIDマッピング情報を更新することを知らせてもよいように設置される。
本アーキテクチャ・ネットワークがIPV4/IPV6端末を互換し(従来のLegacy IPネットワークにおいて、IPV4/IPV6プロトコルスタックをサポートする端末を指す。)、且つAIDとIPV4/IPV6とのアドレスフォーマットが異なる時、ASNはIPV4/IPV6端末を代理してネットワークAIDデータメッセージとIPV4/IPV6データメッセージとの互換性処理を実現する必要がある。そのために、ASNに1つのフォーマット変換モジュール38を加える必要があり、本ASNにアクセスされたIPV4/IPV6端末が送信したデータメッセージにおける本アーキテクチャ・ネットワーク端末のIPV4/IPV6アドレス(ソースアドレス、又はソースアドレスと目的アドレスでよい。)を対応のAIDに変換し、及び該IPV4/IPV6端末に送信しようとするデータメッセージにおけるすべてのAIDをIPV4/IPV6アドレスに変換するように設置される。
図4の示すように、ISNは、
本アーキテクチャ・ネットワーク端末とLegacy IPネットワーク端末との間の接続を作成、メンテナンスし、本アーキテクチャ・ネットワーク端末が切り替えられる時、本アーキテクチャ・ネットワークとLegacy IPとの間にある該端末の代理アンカー ポイントとして、Legacy IPネットワークとの間の接続を保持するよう設置される接続メンテナンスモジュール41と、
データメッセージにおける本アーキテクチャ・ネットワーク端末のAID-RIDマッピング情報を抽出し、且つメンテナンスし、及び問合せ知らせを受信した後、問合せ待ちの端末のAIDによってマッピング転送平面のILRに対応のRIDを問い合わせ、且つローカルで問い合わせられたAID-RIDマッピング情報をメンテナンスするように設置されるマッピング管理モジュール42と、
メッセージ転送モジュール43を含み、
メッセージ転送モジュール43は第1転送ユニットと第2転送ユニットとにさらに分けられ、
第1転送ユニットは、Legacy IPネットワークが送信したデータメッセージにおける本アーキテクチャ・ネットワーク端末のAID(目的アドレスとし、又は該目的アドレスに変換して得られる。)によって、ローカルバッファにおけるAID-RIDマッピング情報を問い合わせ、本アーキテクチャ・ネットワーク端末AIDに対応するRIDを問い合わせたと、本アーキテクチャ・ネットワーク端末のRIDを目的アドレスとして該データメッセージにカプセル化し(例えば、新規の3層メッセージヘッダーにカプセル化する。)、次にカプセル化された後のデータメッセージを広義転送平面に転送し、本アーキテクチャ・ネットワーク端末AIDに対応するRID(例えば、該データメッセージが一番目のパケット又はデフォルトルートのデータメッセージである。)を問い合わせてなかったと、データメッセージをトンネルカプセル化した後、マッピング転送平面に転送し、且つマッピング管理モジュールに本アーキテクチャ・ネットワーク端末のRIDを問い合わせることを知らせるように設置され、
第2転送ユニットは、本アーキテクチャ・ネットワークが送信したデータメッセージを受信した後、データメッセージにおけるカプセル化されたRIDを剥ぎ、Legacy IPネットワークの端末又はフォーマット変換モジュールに送信する。
本アーキテクチャ・ネットワーク端末とLegacy IPネットワーク端末との間の接続を作成、メンテナンスし、本アーキテクチャ・ネットワーク端末が切り替えられる時、本アーキテクチャ・ネットワークとLegacy IPとの間にある該端末の代理アンカー ポイントとして、Legacy IPネットワークとの間の接続を保持するよう設置される接続メンテナンスモジュール41と、
データメッセージにおける本アーキテクチャ・ネットワーク端末のAID-RIDマッピング情報を抽出し、且つメンテナンスし、及び問合せ知らせを受信した後、問合せ待ちの端末のAIDによってマッピング転送平面のILRに対応のRIDを問い合わせ、且つローカルで問い合わせられたAID-RIDマッピング情報をメンテナンスするように設置されるマッピング管理モジュール42と、
メッセージ転送モジュール43を含み、
メッセージ転送モジュール43は第1転送ユニットと第2転送ユニットとにさらに分けられ、
第1転送ユニットは、Legacy IPネットワークが送信したデータメッセージにおける本アーキテクチャ・ネットワーク端末のAID(目的アドレスとし、又は該目的アドレスに変換して得られる。)によって、ローカルバッファにおけるAID-RIDマッピング情報を問い合わせ、本アーキテクチャ・ネットワーク端末AIDに対応するRIDを問い合わせたと、本アーキテクチャ・ネットワーク端末のRIDを目的アドレスとして該データメッセージにカプセル化し(例えば、新規の3層メッセージヘッダーにカプセル化する。)、次にカプセル化された後のデータメッセージを広義転送平面に転送し、本アーキテクチャ・ネットワーク端末AIDに対応するRID(例えば、該データメッセージが一番目のパケット又はデフォルトルートのデータメッセージである。)を問い合わせてなかったと、データメッセージをトンネルカプセル化した後、マッピング転送平面に転送し、且つマッピング管理モジュールに本アーキテクチャ・ネットワーク端末のRIDを問い合わせることを知らせるように設置され、
第2転送ユニットは、本アーキテクチャ・ネットワークが送信したデータメッセージを受信した後、データメッセージにおけるカプセル化されたRIDを剥ぎ、Legacy IPネットワークの端末又はフォーマット変換モジュールに送信する。
本アーキテクチャ・ネットワークが採用するAIDはIPV4/IPV6アドレスフォーマットと異なると、ISLはフォーマット変換モジュール44をさらに備え、Legacy IPネットワークが送信したデータメッセージにおおいて含まれる本アーキテクチャ・ネットワーク端末のIPV4/IPV6アドレスを対応のAIDに変換し、さらに第1転送ユニットに送って転送し、及び第2転送ユニットの逆カプセル化した後のデータメッセージにおける本アーキテクチャ・ネットワーク端末のAIDを IPV4/IPV6アドレスフォーマットに変換した後、Legacy IPネットワークの端末にさらに送信するように設置される。
図5の示すように、本アーキテクチャの主なインターフェースは以下通りである。
●S1/D1インターフェースは端末とASNとの間のインターフェース(又は基準点と称する)である。
S1が端末とASNとの間のシグナルインターフェースで、主にアクセス管理、切り替え、認証、チャージ及び登記登録のメッセージ手順処理に用いられる。
S1が端末とASNとの間のシグナルインターフェースで、主にアクセス管理、切り替え、認証、チャージ及び登記登録のメッセージ手順処理に用いられる。
D1が端末とASNとの間のデータ送受信インターフェースである。本アーキテクチャ・ネットワークを互換する端末に対して、D1インターフェースのデータメッセージのフォーマットは
であり、ソースAIDがデータパケットを送信する端末のAIDであり、データメッセージのソースアドレスとし、目的AIDがデータパケットの送信目的地の通信相手のAIDであり、データメッセージの目的アドレスとし、ソースアドレスと目的アドレスが3層メッセージヘッダーにカプセル化される。
●S2/D2インターフェースはASNの間のインターフェースである。
S2が主に切り替え時、切り替え管理シグナルの伝送をし、通信相手の間の位置の変更する時、RID更新メッセージを伝送することに用いられる。
D2が切り替え時、ASNの間のデータ転送に用いられる。D2インターフェースのデータメッセージのフォーマットは、
である。
ASNはデータメッセージを転送する前、データメッセージにトンネルカプセル化を加え、トンネルカプセル化の方式は多々あり、例えば、L2TPv3、IP-in-IP、MPLS(LDP-based と RSVP-TE based)、GRE及びIPsec等、本発明はいずれの特定のトンネルカプセル化方式に限らない。
S3はASNとISNとの間のシグナルインターフェースである。本アーキテクチャ・ネットワーク端末とLegacy IPネットワーク端末との通信過程において、本アーキテクチャ・ネットワークの端末が切り替えられると、ASNはS3インターフェースによって本アーキテクチャ・ネットワーク端末の新規AID-RIDマッピング情報をISNに知らせる。
D3は広義転送平面と対外するインターフェースであり、D3インターフェースのデータメッセージのフォーマットは、
である。
D3インターフェースのデータメッセージはD1インターフェースのデータメッセージの元にして1つの3層メッセージヘッダーを新たにカプセル化するものであり、該新規3層メッセージヘッダーにおいて、ソースRIDと目的RIDとを含み、ソースRIDがデータパケットを送信する端末に割り当てるRIDであり、目的RIDがデータパケット送信目的地の通信相手に割り当てるRIDである。しかし、このカプセル化方式が唯一ではない。
S4はASNとマッピング転送平面との間のシグナルインターフェースであり、主にAID-RIDマッピング情報の問合せとメンテナンスに用いられる。
D4mはASNとマッピング転送平面との間のデータ転送インターフェースであり、D4mインターフェースのデータメッセージのフォーマットは、
である。
D4mインターフェースのデータメッセージもD1インターフェースのデータメッセージの元にして、1つの3層メッセージヘッダーを新たにカプセル化するものであり、新規3層メッセージヘッダーにおけるソースアドレスがソースRIDで、目的アドレスがRIDiで、ソースRIDがデータパケットを送信する端末に割り当てるRIDで、RIDiがASNに接続されるマッピング転送平面におけるILR/PTFのルートアドレス、ASNにおける配置データから得られる。
S5はマッピング転送平面内におけるILRの間のシグナルインターフェースであり、主にAID-RIDマッピング情報の問合せとメンテナンス、及びマッピング転送平面内におけるルート情報のインターアクションに用いられる。
Diインターフェースは本アーキテクチャ・ネットワークとLegacy IPネットワークとの間のデータ転送インターフェースであり、DiインターフェースのデータメッセージとLegacy IPネットワークのデータメッセージとのフォーマットは同様で、
である。
ネットワーク進化の漸進性特点を考え、本アーキテクチャにおける端末はIPV4/IPV6端末とAID端末との2種の主なタイプを有し、
IPV4/IPV6端末とは、Legacy IPネットワークにおいて従来のIPV4/IPV6プロトコルスタックをサポートする端末を指し、
AID端末とは、端末のプロトコルスタックがアップグレードによってAIDコード要求をサポートする端末を指し、従来のIPV4/IPV6プロトコルスタックにおけるIPV4/IPV6アドレス層に、IPV4/IPV6アドレスビット長を拡張したAIDコードアドレスをサポートするように拡張する。同時に上層のサービスアプリケーションに対して端末で互換性処理も行う。ASNはAID端末とIPV4/IPV6端末のアクセス管理機能をサポートする必要があり、且つIPV4/IPV6端末のためにAID代理機能を実現し、IPV4/IPV6端末を代理してネットワークに基づく身分標識と位置分離アーキテクチャのAIDデータメッセージとIPV4/IPV6データメッセージとの互換性処理を実現することを担当する。
IPV4/IPV6端末とは、Legacy IPネットワークにおいて従来のIPV4/IPV6プロトコルスタックをサポートする端末を指し、
AID端末とは、端末のプロトコルスタックがアップグレードによってAIDコード要求をサポートする端末を指し、従来のIPV4/IPV6プロトコルスタックにおけるIPV4/IPV6アドレス層に、IPV4/IPV6アドレスビット長を拡張したAIDコードアドレスをサポートするように拡張する。同時に上層のサービスアプリケーションに対して端末で互換性処理も行う。ASNはAID端末とIPV4/IPV6端末のアクセス管理機能をサポートする必要があり、且つIPV4/IPV6端末のためにAID代理機能を実現し、IPV4/IPV6端末を代理してネットワークに基づく身分標識と位置分離アーキテクチャのAIDデータメッセージとIPV4/IPV6データメッセージとの互換性処理を実現することを担当する。
以下、IPV4端末の場合を例として、本アーキテクチャ・ネットワーク内におけるユーザー端末身分標識の実現方法、即ち、AIDコード体系を説明する。本文に関する実施方案は同様にIPV6端末にも適用する。
ネットワークに基づく身分標識と位置分離アーキテクチャの自体から考え、AIDコードに対する需要がコード空間の数量要求だけを満足すればよく、即ち、AID最大コード長さが最大のノード個数需要を満足できるべきである。
しかし、AIDはコード空間の数量要求を満足すると共に、さらに従来のIPネットワークとの相互接続相互運用を考え、上層アプリケーションプログラムに対する互換性を考え、IPV4ネットワークの多種多様のアプリケーションプログラムがネットワークに基づく身分標識と位置分離アーキテクチャに円滑に移植できるようにさせる。このため、AIDコード体系が考える必要のある重点は、
1)従来のネットワークのアプリケーションプログラムのほとんどがIPV4に基づくアプリケーションであり、このため、上層アプリケーションプログラムを互換するように、AIDコード体系がIPV4アドレスフォーマットを互換すべきであることと、
2)本アーキテクチャにおける端末はLegacy IPV4ネットワークにアクセスするアプリケーションが必要で、Legacy IPV4ネットワークに相互運用要求が存在し、このため、アクセスする通信相手を唯一的に区別するようにAIDのコード空間とLegacy IPV4ネットワークのIP V4アドレス空間とが両義性を有してはならないことと、
3)身分位置分離アーキテクチャに基づくネットワークアーキテクチャが従来のLegacy IPV4ネットワークの拡張構成部分とし、AIDのコード空間が従来のLegacy IPV4ネットワークのIPアドレス層コード規範に従うべきである。従来のLegacy IPV4ネットワークと相互接続相互運用するインターフェースに、AIDがIPV4の私的ネットワークアドレス、又は身分位置分離アーキテクチャに基づくネットワークアーキテクチャ・ネットワークに専門的に割り当てる公衆ネットワークIPV4アドレスを採用することを含む。
1)従来のネットワークのアプリケーションプログラムのほとんどがIPV4に基づくアプリケーションであり、このため、上層アプリケーションプログラムを互換するように、AIDコード体系がIPV4アドレスフォーマットを互換すべきであることと、
2)本アーキテクチャにおける端末はLegacy IPV4ネットワークにアクセスするアプリケーションが必要で、Legacy IPV4ネットワークに相互運用要求が存在し、このため、アクセスする通信相手を唯一的に区別するようにAIDのコード空間とLegacy IPV4ネットワークのIP V4アドレス空間とが両義性を有してはならないことと、
3)身分位置分離アーキテクチャに基づくネットワークアーキテクチャが従来のLegacy IPV4ネットワークの拡張構成部分とし、AIDのコード空間が従来のLegacy IPV4ネットワークのIPアドレス層コード規範に従うべきである。従来のLegacy IPV4ネットワークと相互接続相互運用するインターフェースに、AIDがIPV4の私的ネットワークアドレス、又は身分位置分離アーキテクチャに基づくネットワークアーキテクチャ・ネットワークに専門的に割り当てる公衆ネットワークIPV4アドレスを採用することを含む。
上記要素の考慮に基づいて、本実施例において、本アーキテクチャに基づく具体的な身分標識の実現方法を提出し、AIDフォーマットは、拡張ヘッダー(Expand Header、EHと略称する。)+サフィック(suffix32)と確定される。身分位置分離アーキテクチャに基づくネットワークアーキテクチャ内部識別相手はAIDを採用し、AIDが1つのユーザー身分を唯一的に標識する。Legacy IPV4との相互運用はIPV4アドレスが通信相手を唯一的に標識することを採用する。
32bitサフィックsuffix32の取る値がIPV4フォーマットの私的ネットワークアドレスであり、拡張ヘッダーEHのビット長及び取る値が身分位置分離に基づくアーキテクチャ内において需要に応じて単独に定義する。このように、AIDの拡張ヘッダーを除去して対応のIPアドレスに変換し、IPアドレスに拡張ヘッダーとする定数を加えて対応のAIDに変換する。該例示の変形例として、AIDのコードフォーマットはさらにIPV4公衆ネットワークアドレスに1つのサフィックとする定数を加えるフォーマットを採用してもよく、及び、AIDのコードフォーマットはさらにIPV4私的ネットワークアドレスに1つのサフィックとする定数を加えるフォーマットを採用してもよい。
本実施例において、AIDのサフィック部分がIPV4私的ネットワークアドレスを採用する場合を説明する。サフィックsuffix32がIPV4私的ネットワークアドレスである時、Legacy IPV4ネットワークから見ると、身分標識と位置分離アーキテクチャに基づき、Legacy IPV4ネットワークの1つの私的ネットワーク与としてLegacy IPネットワークと相互運用するが、身分標識と位置分離アーキテクチャの下でのIPV4端末に基づき、Legacy IPV4ネットワークにおける1つの私的ネットワークノードとしてネットワークにアクセスし、他のノードと通信する。
ユーザーは端末を用いて本アーキテクチャ・ネットワークで通信する時、該端末にAIDを配置する方式は以下の2種の方式の1種を採用でき、異なる端末に対して異なる方式を採用する。
第1種はネットワークによって配置する方式であり、即ち、ユーザーのAIDを認証センターに記憶し、端末の認証時、ユーザー識別子を認証センターに送信し、認証センターがAIDをユーザー識別子と共にASNに送信し、ASNが該AIDを記憶し、且つそれを該端末に送信する。該端末がIPV4/IPV6端末である時、ASNは該AIDを相応のIPV4/IPV6アドレスに変換してからさらに該端末に送信する必要がある。
異なるシステムのネットワークユーザー識別子が異なり、例えば、セルラ移動ネットワークにおいて、国際移動ユーザー識別(IMSI)であり、ADSL等の固定ネットワークがアクセスした場合、ネットワークアクセス識別(NAI)又はユーザー名(Username)である。
第2種は端末によって配置する方式であり、即ち、AIDを端末のユーザー識別モジュール (例えば、SIMカード、UIMカード等)に記憶し、端末がプロトコルスタックにおいて対応のIPV4アドレスを配置する。端末がネットワークにアクセスする時、SIM/UIMカードからAID情報を読み取り、アクセスシグナルにおいてAIDをASNに送信し、ASNが端末のAIDに記憶する。AID端末(プロトコルスタックがAIDコード要求をサポートする端末を指す。)の送信されたデータメッセージにおけるソースアドレスは直接に該AIDを採用し、IPV4/IPV6端末が送信したデータメッセージにおけるソースアドレスは該端末のAIDに対応するIPV4/IPV6アドレスを採用し、ASNによってそれを対応のAIDに変換する。
本アーキテクチャ・ネットワークにおいて、RID番号は従来のLegacy IPネットワークにおいてルーターが一般的にサポートしたIPV4/IPv6アドレスフォーマットを採用して、カレントの端末の所在するASN位置を標示することができる。RIDのスコープは本アーキテクチャ・ネットワーク基幹ネットワークの広義転送平面にある。
本アーキテクチャ・ネットワーク基幹ネットワークはデータメッセージフォーマットを採用してルート転送を行う。端末がネットワークに登録登記又は切り替えされる時、ASNによって既定の策略によって端末にRIDを割り当て、ASNが割り当てたRIDは該ASNに指向すべきである。サービス需要によって、ASNは1つの端末に専用の1つ又は複数のRIDを割り当ても良く、複数の端末に同様なRIDを割り当てもよい。
本アーキテクチャは位置身分分離の技術原理に基づき、広義転送平面におけるネットワークトポロジーの主な影響要素はASN、ISN等の機能実体の数量と配置方式であり、アクセスされた端末の位置変更がネットワークトポロジーに直接な関係がなく、端末ホストコンピュータの移動性によるルートシステムの測定可能性への影響を取り除く。Legacy IPネットワークにおいて、ルート根拠がIPアドレスであり、このIPアドレスが通信ホストコンピュータの数量とほぼ一対一対応し、ルーティングテーブルの規模が通信ホストコンピュータの数量と正相関する。特にIPV4/IPV6デュアルプロトコルスタックの情況で、ルーティングテーブルの規模が倍数に増える。ルーティングテーブルの規模が大きく、変更が頻繁であるのはルート集約時間が長くなることを引き起こす。本アーキテクチャ広義転送平面において、RIDをルート根拠とし、ASN、ISNは複数のアクセスされたユーザーに同一RIDを割り当てることができ、RIDがASN、ISNの位置を指示し、この面から言えば、広義転送平面において、ルート項目の数量が主にASN、ISNの数量と正関連し、アクセスユーザーの数量との関連性を低下させる。移動性問題を解決することによってネットワークトポロジーの複雑性を低下させ、複数のアクセスされた端末がRIDを共有する方式によってルーティングテーブルの規模とアクセスユーザーの数量との関連性を低下させ、それによってルートシステムの測定可能性を向上させる。
以下、図面と具体的な実施例をバインディングして、本アーキテクチャ内における端末の間、及び本アーキテクチャ内における端末と従来のIPネットワーク端末との間で通信する時、どのように上記AIDコードを使用してデータメッセージのアドレス指定と転送の操作過程を行うかをさらに詳しく説明する。
実施例一
本実施例は本アーキテクチャ・ネットワーク内におけるIPV4端末とAID端末とのインターアクション過程を説明する。
本実施例は本アーキテクチャ・ネットワーク内におけるIPV4端末とAID端末とのインターアクション過程を説明する。
本実施例はソース端末がIPV4端末であるが、目的端末がAID端末であることを例とし、本アーキテクチャ内における端末のインターアクション手順を説明する。IPV4端末が送受信したデータメッセージのソースアドレス、目的アドレスはIPV4フォーマットである。IPV4端末に送信されたデータメッセージを受信する時、データメッセージにおいて携帯されたソースAID、目的AIDは拡張ヘッダー+ IPV4アドレスフォーマットであり、ASNはソースAIDと目的AIDとの拡張ヘッダー部分を剥離し、IPV4端末に識別できるIPV4アドレスフォーマットに変換し、IPV4端末に転送し、IPV4端末が送信したデータメッセージを受信する時、ASNはIPV4フォーマットのソースアドレスと目的アドレスを対応のAIDに変換する必要がある。具体的な手順は、以下のステップを含む。
ステップ1、IPV4端末MNが本アーキテクチャ・ネットワークにアクセスする時、ASNと唯一のポイントからポイントまでの接続関係を作成し、該ポイントからポイントまでの接続関係によって、ASNは対応のIPV4端末を唯一的に見つけることができる。
具体的には、GSM（登録商標）(Global System for Mobile Communications、グローバル移動通信システム)/WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access、広帯域符号分割多元接続)/TD-SCDMA(Time Division-Synchronous CDMA、時分割連動符号分割多重接続)の移動規格において、該ポイントからポイントまでの接続関係はGTP(GPRS Tunnelling protocol、汎用パケット無線サービストンネリングプロトコル)接続であり、CDMA移動規格において、該ポイントからポイントまでの接続関係はPPP(Point to Point Protocol、ポイント・ツー・ポイントプロトコル)接続であり、固定広帯域アクセスネットワークにおいて、該ポイントからポイントまでの接続関係はPPP接続である。
ASNはMNのAID標識とポイントからポイントまでの接続関係とのバインディング関係を記憶し、表1の示す通りである。
ステップ2、本アーキテクチャ・ネットワークにおけるAID端末CNがMNにデータメッセージを送信し、CNが送信したデータメッセージにおけるソースアドレスはCNのAIDで、目的アドレスがMNのAIDで、ソースアドレスと目的アドレスとのフォーマットはいずれも拡張ヘッダー+ IPV4 アドレスであり、表2の示す通りである。
ステップ3、CNの所在するASNはCNが送信したデータメッセージを受信する時、CNのRIDとMNのRIDを検索し、且つカプセル化した後、基幹ネットワークによってMNの所在するASNに送信する。
ステップ4、端末MNが同時に複数のCNと通信できるので、後続のMNがデータメッセージを応答する時、CNのIPV4私的ネットワークアドレスだけで該CNに唯一的に対応できないため、唯一的に通信相手を確定するように、MNの所在するASNはMNに送信されたデータメッセージを受信する時、データメッセージにおけるソースAIDに1つの接続標識SNを割り当て、該SNがIPV4アドレスフォーマットで、MNに対応する通信接続において唯一的に1つの接続関係を標識する。
ASNにおいて、1枚の相手ノード表を記憶し、各端末の通信相手のAIDとSNとの対応関係を記憶し、例えば、採用できるのは表3の示す通りである。
AID11、AID12、。。。AID1nがそれぞれ端末AID1の第1から第n個までの通信相手のAIDを指し、SN1、SN2、。。。SNnがそれぞれ端末AID1の第1から第n個までの通信相手に割り当てたSNを指す。
ステップ4、MNの所在するASNは目的AIDのIPV4アドレス部分で目的AIDを置換してデータメッセージの目的アドレスユニット項目に書き込み、ソースAIDをSN(IPV4アドレスフォーマット)に置換して、ソースアドレスユニット項目とした後、MNのAID問合せ表1におけるバインディング関係によって、対応のポイントからポイントまでの接続関係を得て、該ポイントからポイントまでの接続関係によって変換された後のデータメッセージをMNに送信し、
変換された後のデータメッセージフォーマットは下記通りである。
変換された後のデータメッセージフォーマットは下記通りである。
ステップ5、MNの所在するASNはMNの応答したデータメッセージを受信し、データメッセージにおけるソースアドレスがMNのIPV4アドレス部分で、目的アドレスがSNで、其のデータメッセージフォーマットは下記通りである。
ステップ6、ソースIPV4アドレスは私的ネットワークアドレスである可能性があるので、ほかのアクセス端末は同様のアドレスを使用する可能性があり、該ソースIPV4アドレスによって、MNの送受信したデータメッセージを唯一的に標識できない。このため、ASNは各アクセスされた端末と始終に1つのポイントからポイントまでの接続関係を保持し、端末が受信又は送信したデータメッセージは転送経路が始終にこのポイントからポイントまでの接続を経る。このように、該ポイントからポイントまでの接続によって、端末が送受信したデータメッセージフローを唯一的に確定できる。MNの所在するASNはMNが送信したデータメッセージを受信した後、MNのポイントからポイントまでの接続関係の問合せ表1におけるバインディング関係によって、対応のAIDを得て、データメッセージにおけるソースIPV4アドレスを対応のAIDに置換する。
ステップ7、MNの所在するASNはMNによって書き込まれる目的アドレスSN(IPV4アドレスフォーマット)によって表3を検索し、該SNとCNとのAID対応関係によって、SNをCNのAIDに置換し、この時、データメッセージフォーマットは下記通りである。
ステップ8、MNの所在するASNはデータメッセージがRIDをカプセル化する等の処理を完成した後、データメッセージを基幹ネットワークに送信して転送処理を行い、基幹ネットワークがデータメッセージにおいてカプセル化されたRIDによってデータメッセージをCNの所在するASNにルート転送する。
ここまで、完全的なデータメッセージのアドレス指定と送受信過程を一回完成した。
SNがIPV4アドレスフィールドを占用する割当方案は具体的に下記方式を採用する。
IPV4アドレス企画時、SNが占用するIPV4アドレスフィールドは独占方式であり、両義性を避ける。SNが独占するIPV4アドレスフィールドの数量は各端末ノードの可能な端から端までの接続数の以上であるべきである。該フィールドのIPV4アドレスが公衆ネットワークのIPアドレスでもよく、私的ネットワークのIPアドレスでもよい。私的ネットワークアドレス空間を使用する時、ネットワークに基づく位置と身分分離アーキテクチャの範囲内に、SNが占用する私的ネットワークアドレスは他の用途にもちいられてはならなく、AID(フォーマットがExpand Header+ IPV4アドレスである。)身分標識を構成するIPV4アドレス部分と重なって割り当てることを避ける。
端末AとASNとのポイントからポイントまでの接続において、SNは端末Aと異なる通信相手との間の端から端までのデータフローを標識することに用いられる。ASNはSNを割り当てる時、ASNの下でアクセスされた同一端末に割り当てられたSNが重複しないことを保
例えば、
ASNの下でアクセスされた2つの端末はそれぞれ端末A1端末A2であり、端末A1と通信関係を保持するのは通信相手B1、通信相手B2、通信相手B3であり、端末A2と通信関係を保持するのは通信相手C1、通信相手B2、通信相手C3である。
ASNの下でアクセスされた2つの端末はそれぞれ端末A1端末A2であり、端末A1と通信関係を保持するのは通信相手B1、通信相手B2、通信相手B3であり、端末A2と通信関係を保持するのは通信相手C1、通信相手B2、通信相手C3である。
ASNは端から端までの接続A1-B1、A1-B2、A1-B3に異なるSN1、SN2、SN3を割り当てる。SN1、SN2、SN3はそれぞれ異なるIPV4アドレスである。
ASNは端から端までの接続A2-C1、A2-B2、A2-C3に異なるSN1、SN2、SN3を割り当て、SN1、SN2、SN3はそれぞれ異なるIPV4アドレスであるが、取る値がA1の占用するSNと同じでも良い。
実施例二
本実施例はAID端末を例とし、本アーキテクチャ・ネットワーク内における端末がインターアクションする時、データメッセージのアドレス指定と転送過程を説明する。
本実施例はAID端末を例とし、本アーキテクチャ・ネットワーク内における端末がインターアクションする時、データメッセージのアドレス指定と転送過程を説明する。
図6はAID端末上りと下りデータメッセージの全送信手順を表示し、図6の示すように、該過程は主に下記ステップを含む。
ステップ301、端末UE1の所在するASN1はUE1が送信したデータメッセージを受信し、データメッセージにおいて携帯されるソースアドレスと目的アドレスがいずれもAIDコードフォーマットである。
ステップ302、ASN1は目的AIDによってローカルで対応の目的RIDを検索し、検索したと、ステップ305を実行し、そうでないと、ステップ303を実行する。
ステップ303、マッピング転送平面にマッピング問合せ請求を送信し、データメッセージをマッピング転送平面に転送して処理する。
ステップ303、マッピング転送平面にマッピング問合せ請求を送信し、データメッセージをマッピング転送平面に転送して処理する。
ASNはローカルでマッピング情報を検索しなかった時、配置策略によってファーストパケット転送が必要であるかどうかを決め、ファーストパケット転送は必要であると、データメッセージを同時にマッピング転送平面に転送して転送し、ファーストパケット転送が必要でなく、且つファーストパケット策略が切捨であると、データメッセージを切り捨て、ファーストパケット転送が必要でなく、且つファーストパケット策略が記憶であると、データメッセージを記憶する。
ステップ304、マッピング転送平面はASN1の送信したマッピング問合せ請求及びデータメッセージによって、対応の目的RIDを問い合わせ、且つソースAIDに対応するRIDを問い合わせる。
ステップ304a、問い合わせられたRIDをデータメッセージヘッダー(例えば、データメッセージに目的RIDルート情報を加える。)にカプセル化し、広義転送平面に転送する。
ステップ304b、マッピング転送平面は問い合わせられたAID-RIDマッピングをマッピングによって応答メッセージを問い合わせてASN1にフィードバックする。
ASNが該応答を受信した後、その中のAID-RIDのマッピング情報をローカルバッファに記憶し、また、ASNは該応答を受信する前のデータメッセージを記憶する。
ステップ304aとステップ304bとの前後順序に限定がない。
ステップ305、ASN1は問い合わせられた目的RIDとソースRIDによってデータメッセージのカプセル化を行い、カプセル化した後、広義転送平面に転送し、
ステップ306、広義転送平面はデータメッセージ外層にカプセル化されたRIDによってASN2にルート転送する。
ステップ306、広義転送平面はデータメッセージ外層にカプセル化されたRIDによってASN2にルート転送する。
ステップ307、ASN2はUE2に送信されたデータメッセージを受信する時、データメッセージを逆カプセル化処理し、RIDを剥ぎ、該データメッセージをUE2に送信する。
同時に、データメッセージにけるソースRID-AIDマッピングを学習し、即ち、ASN2はデータメッセージを受信する時、ローカルバッファにおけるマッピング情報を問い合わせ、ローカルバッファに未だソースRID-AID、即ち、UE1的マッピング情報を記憶してないと、該データメッセージにおけるソースRIDとAIDによってUE1のマッピング情報をローカルに記憶すする。
ステップ308、UE2はデータメッセージに応答し、ソースアドレス、目的アドレスがAIDコードフォーマットである。
ステップ309、ASN2は応答されたデータメッセージを受信した後、データメッセージにおける目的AIDによってローカルバッファのマッピング情報を問い合わせる。
ASN2は上記手順において既にUE1のマッピング関係を学習するため、ASN2ローカルでマッピング関係を検索できる。
ステップ310、ASN2は問い合わせられたRIDをカプセル化した後、広義転送平面に送信する。
ステップ311、広義転送平面は外層RIDによって該データメッセージをASN1に送信する。
ステップ312、ASN1はデータメッセージを逆カプセル化処理し、RIDカプセル化を剥ぎ、次に該データメッセージをUE1に送信する。
ASN1は応答されたデータメッセージを受信する時、逆カプセル化した後、ASN1はASN2-UE2のマッピング関係お既に学習したかどうかを問い合わせ(正常情況で、学習したべきであるが、応答データメッセージが先に達する情況を除かない。)、学習してなかったと、該マッピング関係を学習し、それによって後続のデータメッセージはマッピング転送平面へマッピング関係問合せを行いに行く必要がない。
ここまで、完全的なデータインターアクション過程を一回完成した。
ここまで、完全的なデータインターアクション過程を一回完成した。
実施例三
図7の示すように、好ましい実施例において、IPV4ネットワークと身分位置分離アーキテクチャに基づくネットワークアーキテクチャとの間に相互運用ノード(例えば、相互運用代理サーバー)を導入することによって、身分位置分離アーキテクチャ内部に基づくAIDをIPV4公衆ネットワークアドレスに翻訳し、本アーキテクチャとIPV4ネットワークとの相互接続相互運用を実現する。該相互運用代理サーバーはISNにおいて設置されることができる。
図7の示すように、好ましい実施例において、IPV4ネットワークと身分位置分離アーキテクチャに基づくネットワークアーキテクチャとの間に相互運用ノード(例えば、相互運用代理サーバー)を導入することによって、身分位置分離アーキテクチャ内部に基づくAIDをIPV4公衆ネットワークアドレスに翻訳し、本アーキテクチャとIPV4ネットワークとの相互接続相互運用を実現する。該相互運用代理サーバーはISNにおいて設置されることができる。
身分位置分離アーキテクチャに基づくネットワーク内部端末はAID標識通信相手を採用するが、内部端末が外部Internetネットワーク(例えば、IPV4ネットワーク)と通信しようとする時、IPV4公衆ネットワークアドレスを採用する。相互運用代理サーバーは内部AIDアドレス(拡張ヘッダー+IPV4私的ネットワークアドレス)をIPV4公衆ネットワークアドレスに変換することを担当し、それによって外部公衆ネットワークで正常に使用する。相互運用代理サーバーの具体的な変換機能の実現は従来ネットワークにおけるNAT(Network Address Translation、ネットワークアドレス変換)設備を参考でき、NAT設備は私的ネットワークアドレス+端口号の方式で私的ネットワークアドレスを公衆ネットワークアドレスに変換するが、相互運用代理サーバーとの相違点は拡張ヘッダー付きの私的ネットワークアドレスを公衆ネットワークアドレスに変換するしかない。
逆に、従来のIPV4ネットワークにおける第1端末が本アーキテクチャ・ネットワーク内における第2端末と通信する時、相互運用代理サーバーは第2端末に、第1端末に識別できる接続標識を割り当て、該接続標識はIP公衆ネットワーク又は私的ネットワークアドレスを採用でき、且つ該接続標識と第2端末のAIDとの対応関係を記憶する。第1端末は該接続標識で第2端末と通信し、相互運用代理サーバーは該接続標識と第2端末のAIDとの対応関係によって第2端末のAIDを得て、且つ第2端末のAIDと対応の接続標識との変換を実現する。
上記実施例はいずれもIPV4端末又はAID端末に対して説明したが、以下、AIDがIPV6フォーマットである実現メカニズムをさらに説明する。
本アーキテクチャにおいて、IPV6アドレスコードフォーマットをAIDのコードとして採用し、AIDが128bitコードを採用する。AIDフォーマットは、96bit拡張ヘッダーExpand Header+32bitサフィックsuffix32(IPV4私的ネットワークアドレス)である。
IPV6コードフォーマットを採用して十分なアドレス空間を有し、数多いAIDコードの空間需要を満足できる。従来の設備はIPV6プロトコルスタックに対するサポートがよく、上層サービスアプリケーションはIPV6に対してした適応性変更、工業化程度がよい。IPV6プロトコルスタックをサポートする端末は変更する必要がなく、即ち、身分位置分離アーキテクチャに基づくアクセス端末とすることができ、端末にAIDを入力し、且つAIDで相手を識別し、端から端までの直接相互運用を支持することができる。
身分位置分離アーキテクチャに基づくネットワークはIPV6プロトコルスタックの充実と補充とし、IPV6プロトコルスタックの1つの構成部分とすることができる。
本発明実施例は通信ノードをさらに提供し、身分標識と位置分離のネットワークにアプリケーションされ、アクセスユニットとメッセージ転送ユニットとを含み、
アクセスユニットは、各アクセスした端末のために端末の第1標識と送受信リンクとのバインディング関係を作成するように設置され、
メッセージ転送ユニットは、送受信リンクから端末の送信したデータメッセージを受信した時、データメッセージにおけるソースアドレスが端末の第2標識であると、バインディング関係によって、ソースアドレスを端末の第1標識に変換した後、基幹ネットワークに送信して転送し、及び端末の第1標識を目的アドレスとするデータメッセージを受信する時、第1標識を第2標識に変換し、且つバインディング関係によって、変換された後のデータメッセージを第1標識に対応する送受信リンクによって端末に転送するように設置される。
アクセスユニットは、各アクセスした端末のために端末の第1標識と送受信リンクとのバインディング関係を作成するように設置され、
メッセージ転送ユニットは、送受信リンクから端末の送信したデータメッセージを受信した時、データメッセージにおけるソースアドレスが端末の第2標識であると、バインディング関係によって、ソースアドレスを端末の第1標識に変換した後、基幹ネットワークに送信して転送し、及び端末の第1標識を目的アドレスとするデータメッセージを受信する時、第1標識を第2標識に変換し、且つバインディング関係によって、変換された後のデータメッセージを第1標識に対応する送受信リンクによって端末に転送するように設置される。
第1標識が端末の身分標識で、前記第2標識が端末の私的ネットワークのIPアドレスであり、且つ端末の身分標識が端末の私的ネットワークのIPアドレスと、プレフィックス/サフィック情報とからなり、
メッセージ転送ユニットは、プレフィックス/サフィック情報を除去又は増加することによって第1標識と第2標識との間の変換を行うように設置される。
メッセージ転送ユニットは、プレフィックス/サフィック情報を除去又は増加することによって第1標識と第2標識との間の変換を行うように設置される。
本発明実施例は別の通信ノードをさらに提供し、身分標識と位置分離のネットワークにアプリケーションされ、接続標識割当ユニットとアドレス変換ユニットとを含み、
接続標識割当ユニットは、通信相手が端末に送信したデータメッセージを受信する時、データメッセージにおけるソースアドレスにおける該通信相手の身分標識によって、端末の該通信相手に接続標識を割り当て、且つ該接続標識と通信相手の身分標識との対応関係を記憶するように設置され、
アドレス変換ユニットは、対応関係によって、前記端末に送信されたデータメッセージにおけるソースアドレスを該接続標識に置換した後、端末に送信し、及び、端末が接続標識を目的アドレスとするデータメッセージを受信した後、対応関係によってデータメッセージにおける目的アドレスを通信相手の身分標識に置換した後、通信相手に転送するように設置される。
接続標識割当ユニットは、通信相手が端末に送信したデータメッセージを受信する時、データメッセージにおけるソースアドレスにおける該通信相手の身分標識によって、端末の該通信相手に接続標識を割り当て、且つ該接続標識と通信相手の身分標識との対応関係を記憶するように設置され、
アドレス変換ユニットは、対応関係によって、前記端末に送信されたデータメッセージにおけるソースアドレスを該接続標識に置換した後、端末に送信し、及び、端末が接続標識を目的アドレスとするデータメッセージを受信した後、対応関係によってデータメッセージにおける目的アドレスを通信相手の身分標識に置換した後、通信相手に転送するように設置される。
前記通信ノードが身分標識と位置分離のネットワークにおけるアクセスサービスノード、又は身分標識と位置分離のネットワークと従来のIPネットワークとの相互運用を実現するための相互運用ノードである。
前記接続標識割当ユニットは、異なる端末の通信相手に同様又は異なる接続標識を割り当てることができるように設置される。
要するに、本発明はネットワークに基づく身分標識と位置分離アーキテクチャお導入する時、該アーキテクチャは端末IPアドレス層の理論的意味を変更し、従来のIPアドレス層が位置標識と身分標識との二重意味からユーザー身分だけを標識し、位置標識の理論的意味を有しないことに変更する。本アーキテクチャ・ネットワークは従来のIP(即ち、Legacy IP)ネットワークと混合にネットワーク作りする時、本アーキテクチャ・ネットワークにおける端末の身分識別はIPV4/IPV6アドレスを採用し、2種の異なる意味の識別に対応の処理をすることによって、ネットワークに基づく身分標識と位置分離アーキテクチャの下で定義された身分識別とLegacy IPネットワークにおけるIPアドレスとを区別する。それによってネットワークに基づく身分標識と位置分離アーキテクチャの下で、身分標識は独占方式であるユーザーに属し、動的に割り当てることができないことによるIPV4/IPV6アドレス空間の不足の問題を解決する。
普通の当業者は上記方法におけるすべて又は一部のステップがプログラムによって関連ソフトウェアを指令することによって完成できることを分かり、前記プログラムはコンピュータ可読記憶媒体、例えばリードオンリーメモリ、ディスク又はコンパクトディスク等に記憶できる。選択的には、上記実施例のすべて又は一部のステップは1つの又は複数の集積回路で実現されることもできる。それなりに、上記実施例における各モジュール/ユニットはハードウェアの形式で実現でき、ソフトウェア機能モジュールの形式でも実現できる。本発明はいずれの特定形式のハードウェアとソフトウェアとのバインディングに限らない。
本発明は特定実施例をバインディングして叙述したが、当業者にとって、本発明の趣旨又は範囲を逸脱しない情況で修正と変更を行うことができる。このような修正と変更は本発明の範囲と付加の請求範囲内にあると見なされる。
本発明は通信方法、通信過程におけるデータメッセージ転送方法及び通信ノードを提供し、身分標識の配置方式を明確にし、ネットワークに基づく身分標識と位置分離アーキテクチャの下で、具体的な身分識別の実現方法を提出し、コード空間の数量要求を満足すると共に、従来のIPネットワークとの相互接続相互運用を実現し、IPV4/IPV6上層アプリケーションプログラムに対する互換性を実現し、IPV4/IPV6ネットワークの多種多様のアプリケーションプログラムがネットワークに基づく身分標識と位置分離アーキテクチャに円滑に移植できることをサポートする
Claims (23)
- 通信方法であって、身分標識と位置分離のネットワークに適用され、
アクセスサービスノードが各アクセスされた端末に前記端末の第1標識と送受信リンクとのバインディング関係を作成するステップと、
前記アクセスサービスノードが前記送受信リンクから前記端末の送信したデータメッセージを受信する時、前記データメッセージにおけるソースアドレスが前記端末の第2標識であると、前記バインディング関係によって、前記ソースアドレスを前記端末の第1標識に変換した後、基幹ネットワークに送信して転送するステップを含み、
ここで、前記第1標識が前記端末の身分標識で、前記第2標識が前記端末の私的ネットワークのIPアドレスであり、前記端末の身分標識において、前記端末の私的ネットワークのIPアドレス、及びプレフィックス情報又はサフィックス情報を含み、及び/又は、前記端末の身分標識がIPV6のアドレスコードフォーマットを採用することを特徴とする通信方法。 - 前記プレフィックス情報又はサフィックス情報が前記身分標識と位置分離のネットワークに基づいて確定された定数又は変量である請求項1に記載の方法。
- 前記送受信リンクは、前記アクセスサービスノードが前記端末に作成したポイントからポイントまでの接続関係である請求項1又は2に記載の方法。
- 前記ポイントからポイントまでの接続関係が汎用パケット無線サービストンネリングプロトコル(GTP)接続又はポイント・ツー・ポイント(PPP)接続である請求項3に記載の方法。
- 通信方法であって、身分標識と位置分離のネットワークに適用され、
アクセスサービスノードがアクセスされた端末に該端末の第1標識と第2標識との対応関係、及び前記第1標識と送受信リンクとのバインディング関係を作成、記憶するステップと、
前記アクセスサービスノードが該端末の第1標識を目的アドレスとするデータメッセージを受信する時、前記対応関係によって前記第1標識を第2標識に変換し、且つ前記バインディング関係によって、変換された後のデータメッセージを前記第1標識に対応する送受信リンクで前記端末に転送するステップを含み、
ここで、前記第1標識が前記端末の身分標識で、前記第2標識が前記端末の私的ネットワークのIPアドレスであり、前記端末の身分標識が前記端末の私的ネットワークのIPアドレスと、プレフィックス/サフィックスとからなり、前記プレフィックス/サフィックスが前記身分標識と位置分離のネットワークに基づいて確定された定数又は変量であり、及び/又は、前記端末の身分標識がIPV6のアドレスコードフォーマットを採用することを特徴とする通信方法。 - 前記送受信リンクは、前記アクセスサービスノードが前記端末に作成したポイントからポイントまでの接続関係であり、前記ポイントからポイントまでの接続関係が汎用パケット無線サービストンネリングプロトコル(GTP)接続又はポイント・ツー・ポイント(PPP)接続である請求項5に記載の方法。
- 通信方法であって、身分標識と位置分離のアーキテクチャ・ネットワークに適用され、
端末がアクセスしたアクセスサービスノードは通信相手が前記端末に送信したデータメッセージを受信する時、前記データメッセージにおけるソースアドレスにおける該通信相手の身分標識によって、該端末の該通信相手に接続標識を割り当て、且つ該接続標識と前記通信相手の身分標識との対応関係を記憶するステップと、
前記端末は前記接続標識によって前記通信相手と通信する時、前記端末がアクセスしたアクセスサービスノードは前記対応関係によって前記通信相手の身分標識を得て、前記通信相手を確定し、且つ前記通信相手の身分標識と前記接続標識との変換を実現するステップを含み、
端末の身分標識において、前記端末の私的ネットワークのIPアドレス、及びプレフィックス情報又はサフィックス情報を含み、及び/又は、前記端末の身分標識がIPV6のアドレスコードフォーマットを採用することを特徴とする通信方法。 - 前記接続標識が従来の通信ネットワークにおける公衆ネットワーク又は私的ネットワークのアドレスである請求項7に記載の方法。
- 前記アクセスサービスノードはアクセスされた異なる端末の通信相手に同様又は異なる接続標識を割り当てる請求項7又は8に記載の方法。
- 通信方法であって、身分標識と位置分離のネットワークと、従来のIPネットワークとの相互運用を実現することに用いられ、
相互運用ノードは前記身分標識と位置分離のネットワークが前記従来のIPネットワークに送信したデータメッセージを受信する時、データメッセージにおける第1標識を対応の第2標識に変換した後、前記従来のIPネットワークに送信するステップと、
前記相互運用ノードは前記従来のIPネットワークが前記身分標識と位置分離のネットワークに送信したデータメッセージを受信する時、データメッセージにおける第2標識を対応の第1標識に変換した後、前記身分標識と位置分離のネットワークに送信するステップを含むことを特徴とする通信方法。 - 前記第1標識が前記身分標識と位置分離のネットワーク内における端末の身分標識であり、前記端末の私的ネットワークのIPアドレスと、プレフィックス情報又はサフィックス情報とからなり、前記第2標識が公衆ネットワークのIPアドレスである請求項10に記載の方法。
- 通信方法であって、身分標識と位置分離のネットワークと、従来のIPネットワークとの相互運用を実現することに用いられ、
前記従来のIPネットワークにおける第1端末と、前記身分標識と位置分離のネットワーク内における第2端末とが通信する時、相互運用ノードは前記第2端末に前記第1端末が識別できる接続標識を割り当て、且つ該接続標識と前記第2端末の身分標識との対応関係を記憶し、前記第1端末が前記接続標識によって前記第2端末と通信する時、前記相互運用ノードは前記対応関係によって前記第2端末の身分標識を得て、前記第2端末を確定し、且つ前記第2端末の身分標識と前記接続標識との変換を実現するステップを含むことを特徴とする通信方法。 - 前記接続標識が前記従来のIPネットワークにおける公衆ネットワーク又は私的ネットワークのIPアドレスである請求項12に記載の方法。
- 前記相互運用ノードは異なる前記第1端末と通信する第2端末に同様又は異なる接続標識を割り当てる請求項12又は13に記載の方法。
- 通信過程におけるデータメッセージの転送方法であって、身分標識と位置分離のネットワークに適用され、
端末がアクセスしたアクセスサービスノードは通信相手が前記端末に送信したデータメッセージを受信する時、前記データメッセージにおけるソースアドレスにおける該通信相手の身分標識によって、該通信相手に接続標識を割り当て、且つ該接続標識と前記通信相手の身分標識との対応関係を記憶するステップと、
前記端末がアクセスしたアクセスサービスノードは前記データメッセージにおけるソースアドレスを該接続標識に置換した後、前記端末に送信するステップと、
前記端末は前記ソースアドレスが前記接続標識であるデータメッセージを受信した後、前記接続標識を目的アドレスとして前記通信相手にデータメッセージを応答するステップと、
前記端末がアクセスしたアクセスサービスノードは前記端末が応答したデータメッセージを受信した後、前記接続標識によって記憶された前記対応関係を検索し、前記通信相手の身分標識を得て、且つ前記データメッセージにおける目的アドレスを前記通信相手の身分標識に置換した後、前記通信相手がアクセスしたアクセスノードに転送するステップを含み、
端末の身分標識において、前記端末の私的ネットワークのIPアドレス、及びプレフィックス情報又はサフィックス情報を含み、及び/又は、前記端末の身分標識がIPV6のアドレスコードフォーマットを採用することを特徴とする通信方法。 - 前記接続標識が従来の通信ネットワークにおける公衆ネットワーク又は私的ネットワークのIPアドレスである請求項15に記載の方法。
- 前記アクセスサービスノードはアクセスされた異なる端末の通信相手に同様又は異なる接続標識を割り当てる請求項15又は16に記載の方法。
- 通信過程におけるデータメッセージの転送方法であって、身分標識と位置分離のネットワークに適用され、
端末がアクセスしたアクセスサービスノードは該端末にポイントからポイントまでの接続関係を作成し、且つ該ポイントからポイントまでの接続関係と前記端末の身分標識とのバインディング関係を記憶するステップと、
前記端末が前記ポイントからポイントまでの接続関係を介して通信相手にデータメッセージを送信する時、前記端末が所在する前記アクセスサービスノードは前記バインディング関係によって、前記データメッセージにおけるソースアドレスを前記端末の身分標識を置換し、通信相手が所在するアクセスサービスノードに送信するステップと、
前記通信相手が所在するアクセスサービスノードは前記データメッセージを受信した後、その中の前記端末の身分標識によって、前記端末に接続標識を割り当て、且つ該接続標識と前記端末の身分標識との対応関係を記憶するステップと、次に前記データメッセージにおけるソースアドレスを該接続標識に置換した後、前記通信相手に送信するステップと、
前記通信相手は前記接続標識を目的アドレスとするデータメッセージを応答し、前記通信相手が所在するアクセスサービスノードは記憶された前記対応関係によって、データメッセージにおける目的アドレスを前記端末の身分標識を置換し、前記端末が所在するアクセスサービスノードに送信するステップを含み、ここで、前記身分標識において、従来の通信ネットワークにおける私的ネットワークのIPアドレス部分、及びプレフィックス情報又はサフィックス情報を含み、前記プレフィックス情報とサフィックス情報が前記身分標識と位置分離のネットワークに基づいて確定された定数又は変量であり、及び/又は前記身分標識がIPV6のアドレスコードフォーマットを採用することを特徴とする通信過程におけるデータメッセージの転送方法。 - 通信方法であって、身分標識と位置分離のネットワークに適用され、
第1アクセスサービスノードはアクセスされた第1端末及び第2端末に、それぞれ第1ポイントからポイントまでの接続関係と第2ポイントからポイントまでの接続関係を作成し、且つそれぞれポイントからポイントまでの接続関係と対応端末の身分標識とのバインディング関係を記憶するステップと、
前記第1アクセスサービスノードは前記第1端末の身分標識を目的アドレスとするデータメッセージを受信する時、データメッセージにおけるソースアドレスにおける通信相手の身分標識によって、前記第1端末の該通信相手に第1接続標識を割り当て、且つ該第1接続標識と該通信相手の身分標識との対応関係を記憶するステップと、
前記第1アクセスサービスノードは前記第2端末の身分標識を目的アドレスとするデータメッセージを受信する時、データメッセージにおけるソースアドレスにおける通信相手の身分標識、前記第2端末の該通信相手に第2接続標識を割り当て、且つ該第2接続標識と該通信相手の身分標識との対応関係を記憶するステップを含み、
前記第2接続標識が前記第1接続標識と同様で又は異なり、
第1端末及び第2端末の身分標識において、それぞれ前記第1端末及び第2端末の私的ネットワークのIPアドレス、及びプレフィックス情報又はサフィックス情報を含み、及び/又は、前記第1端末及び第2端末の身分標識がIPV6のアドレスコードフォーマットを採用することを特徴とする通信方法。 - 通信ノードであって、身分標識と位置分離のネットワークに適用され、アクセスユニットとメッセージ転送ユニットを含み、
前記アクセスユニットは、各アクセスした端末に前記端末の第1標識と送受信リンクとのバインディング関係を作成するように設置され、
前記メッセージ転送ユニットは、前記送受信リンクから端末の送信したデータメッセージを受信した時、前記データメッセージにおけるソースアドレスが前記端末の第2標識であると、前記バインディング関係によって、前記ソースアドレスを前記端末の第1標識に変換した後、基幹ネットワークに送信して転送し、及び端末の第1標識を目的アドレスとするデータメッセージを受信する時、前記第1標識を第2標識に変換し、且つ前記バインディング関係によって、変換されたデータメッセージを前記第1標識に対応する送受信リンクによって前記端末に転送するように設置され、ここで、前記第1標識が前記端末の身分標識で、前記第2標識が前記端末の私的ネットワークのIPアドレスであり、且つ前記端末の身分標識が前記端末の私的ネットワークのIPアドレスと、プレフィックス情報又はサフィックス情報とからなり、
前記メッセージ転送ユニットは、前記プレフィックス情報又はサフィックス情報を除去又は増加することによって前記第1標識と第2標識との間の変換を行うように設置されることを特徴とする通信ノード。 - 通信ノードであって、身分標識と位置分離のネットワークに適用され、接続標識割当ユニットとアドレス変換ユニットを含み、
前記接続標識割当ユニットは、通信相手が端末に送信したデータメッセージを受信する時、前記データメッセージにおけるソースアドレスにおける該通信相手の身分標識によって、端末の該通信相手に接続標識を割り当て、且つ該接続標識と前記通信相手の身分標識との対応関係を記憶するように設置され、
前記アドレス変換ユニットは、前記対応関係によって、前記端末に送信されたデータメッセージにおけるソースアドレスを該接続標識に置換した後、前記端末に送信し、及び、前記端末が前記接続標識を目的アドレスとするデータメッセージを受信した後、前記対応関係によってデータメッセージにおける目的アドレスを前記通信相手の身分標識に置換した後、前記通信相手に転送するように設置され、
端末の身分標識において、前記端末の私的ネットワークのIPアドレス、及びプレフィックス情報又はサフィックス情報を含み、及び/又は、前記端末の身分標識がIPV6のアドレスコードフォーマットを採用することを特徴とする通信ノード。 - 前記通信ノードが身分標識と位置分離のネットワークにおけるアクセスサービスノード、又は身分標識と位置分離のネットワークと従来のIPネットワークとの相互運用を実現するための相互運用ノードである請求項21に記載の通信ノード。
- 前記接続標識割当ユニットは、異なる端末の通信相手に同様又は異なる接続標識を割り当てるように設置される請求項21又は22に記載の通信ノード。
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