WO2007143955A1 - Appareil et procédé permettant à un nœud mobile à pile double de se déplacer vers un réseau ipv4 - Google Patents

Appareil et procédé permettant à un nœud mobile à pile double de se déplacer vers un réseau ipv4 Download PDF

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WO2007143955A1
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ipv4
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th0a
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Hongguang Guan
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Huawei Technologies Co., Ltd.
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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    • H04W8/02—Processing of mobility data, e.g. registration information at HLR [Home Location Register] or VLR [Visitor Location Register]; Transfer of mobility data, e.g. between HLR, VLR or external networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/18—Multiprotocol handlers, e.g. single devices capable of handling multiple protocols
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W80/00—Wireless network protocols or protocol adaptations to wireless operation
    • H04W80/04—Network layer protocols, e.g. mobile IP [Internet Protocol]
    • H04W80/045—Network layer protocols, e.g. mobile IP [Internet Protocol] involving different protocol versions, e.g. MIPv4 and MIPv6

Definitions

  • the present invention relates to the field of network communication, and in particular to an implementation of a dual stack mobile node in an internet protocol version.
  • Protocol Transmission Control Protocol
  • IP Internet
  • the IP address represents the location of Li, CN (Corresponding
  • Node communication node
  • the route is determined according to the network where the IP address of ⁇ is located.
  • the packets sent by CN to Li will still be routed to Li's home network. Since Li is not at home network at this time, the data packet will be discarded in Li's hometown network, Lihe C
  • IPv4, Mobile IPv4) and MIP6 (Mobile IPv6) protocols are examples of IPv4, Mobile IPv4) and MIP6 (Mobile IPv6) protocols.
  • the MIP6 protocol provides a way to allow mobile nodes to communicate using their home IP addresses while roaming between IPv4 and IPv6 networks.
  • the routing method provided by the protocol is: Triangle routing mode.
  • the specific processing procedure of the triangular routing mode is: CN does not know whether Li has moved, and still sends the data packet sent to Li directly to Li's home address, which is routed to Li's HA (HomeAgent, home agent) After that, the HA sends the COA (Care-of Address) to the MN through the tunnel.
  • the data from Lifa to CN was sent directly to CN.
  • CN does not know whether Li has moved, and still sends the data packet sent to Li directly to Li's home address, after the data packet is routed to Li's HA, The HA is sent to the C0A of the MN through the tunnel; the packet from the MN to the CN is sent to the HA through the tunnel and sent by the HA to the CN.
  • IPv4 networks and IPv6 networks will coexist for a long time. Therefore, mobile nodes are likely to roam in IP v4 and IPv6. This mobile node roaming in IPv4 and IPv6 is a dual-stack mobile node.
  • HA and Lido are required to support dual stacks, both with IPv4 and IPv6 addresses. It also supports the M IP4 and MIP6 protocols.
  • a solution for a dual-stack mobile node roaming into an IPv4 network in the prior art is: Using a Tunnel Broker technology to implement roaming of a dual-stack mobile node in an IPv4 network.
  • Li accesses the IPv4 network through the Tunne 1 Broker, and routing in the IPv4 network is performed through the Tunnel Broker.
  • Another solution for dual-stack mobile nodes in the prior art mainly implements how a dual-stack mobile node obtains an IPv4 address in an IPv6 network.
  • IPv4 and IPv6 interworking solution in the prior art is: Implementing IPv4 and IPv6 interworking by using PT (Protocol Converter) or tunnel.
  • PT Protocol Converter
  • An object of the embodiments of the present invention is to provide an apparatus and method for implementing dual-stack mobile nodes roaming in an Internet Protocol version 4 network, thereby implementing a routing scheme in which a dual-stack mobile node roams from an IPv6 network to an IPv4 network.
  • a foreign home agent FHA the FHA specifically includes:
  • Registration Management Module Assign a temporary IPv4 address TH0A to the MN, and pass the TH0A information to the routing management module; accept the registration with the IPv4 care-of address C0A; register the IPv4
  • Route management module Decapsulate the IPv4 data packet sent by the MN to the HA or CN into an IPv6 data packet and send it to the HA or CN. According to the TH0A information transmitted by the registration management module, send the HA or CN to the MN. IPv6 packets are encapsulated into IPv4 packets and sent to MN.
  • a method for implementing dual-stack mobile nodes roaming in an IPv4 network including:
  • the FHA performs data packet transmission between the MN and the CN or HA according to the TH0A and IPv4 care-of address information. It can be seen from the technical solutions provided by the foregoing embodiments of the present invention that the embodiment of the present invention sets FHA (Foreign home
  • Li communicates through the FHA and CN or HA. Therefore, the routing scheme of the dual-stack mobile node roaming from the IPv6 network to the IPv4 network can be implemented, and the solution is simple to implement and the networking cost is low.
  • FIG. 1 is a schematic structural diagram of an embodiment of an apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic flowchart of a specific process of an embodiment of a method according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a tunnel mode between Li and CN when the FHA is set in the boundary between the IPv6 network and the IPv4 network according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic diagram of communication between a MN and a CN using a route optimization mode in a hybrid network in which an IPv6 network and an IPv4 network are simultaneously operated according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 When the FHA is set in the boundary between an IPv6 network and an IPv4 network according to an embodiment of the present invention
  • a schematic diagram of communication between the CNs using the route optimization mode is as shown;
  • FIG. 6 is a schematic diagram of a tunneling mode between Li and CN in a hybrid network in which an IPv6 network and an IPv4 network are simultaneously operated according to an embodiment of the present invention.
  • An embodiment of the present invention provides an apparatus and method for implementing roaming of a dual-stack mobile node in an Internet Protocol version 4 network.
  • an FHA is set in an interface between an IPv6 network and an IPv4 network or in a hybrid network. After the Rali roams from the IPv6 network to the IPv4 network, the FHA communicates with the CN or HA.
  • the device in the embodiment of the present invention includes an FHA, and a schematic structural diagram of the embodiment is shown in FIG.
  • the mapping relationship between C0A and TH0A (temporary home address), according to the mapping relationship, assigns TH0A to the MN; accepts the registration of ⁇ and saves the registration information, when the registration of ⁇ expires, the FHA deletes the saved ⁇ Mapping relationships and registration information.
  • FHA also acts as the HA in the IPv4 network, encapsulates the IPv6 packets sent by CN or HA into MN into IPv4 packets, and decapsulates the IPv4 packets from MN to CN or HA.
  • F HA includes: a registration management module and a route management module. FHA is set in the boundary between IPv6 network and IPv4 network or in a hybrid network running IPv6 network and IPv4 network at the same time.
  • Registration Management Module Used to accept Li registration from FA (Foreign
  • Agent Li registers with HA or CN.
  • Route management module Decapsulate the IPv4 data packet sent by the MN to the HA or CN into an IPv6 data packet, and send it to the HA or CN; send the HA or CN to the MN according to the TH0A information transmitted by the registration management module. IPv6 packets are encapsulated into IPv4 packets and sent to MN.
  • Step 2-1 Arrange a FHA in the network, and obtain the IPv4 and IPv6 service addresses of FHA, and T
  • the embodiment of the present invention first needs to arrange an FHA at the interface between the IPv6 network and the IPv4 network.
  • the FHA server supports both the MIP4 and MIP6 protocols, and has IPv6 and IPv4 IP addresses.
  • the methods for obtaining the FHA's IPv4 and IPv6 service addresses, and the TH0A and the TH0A corresponding IPv6 C0A include: static configuration method, http protocol-based method, and bootstrapping (step-by-step) approach. The above three methods are described separately below.
  • Static configuration method When using the static configuration method, configure the IPv4 and IPv6 IP addresses of the FHA directly on the MN; and configure the TH0A and the C0A of the IPv6 corresponding to the TH0A.
  • the MN Before switching from the IPv6 network to the IPv4 network, the MN can obtain the IPv4 and IPv6 IP addresses of the FHA through the http protocol, and obtain the C0A of the TH6A and the corresponding IPv6 of the TH0A. After the MN switches from the IPv6 network to the IPv4 network, if an IPv4 address (for example, a care-of address) can be obtained in the IPv4 network, the MN can communicate with the FHA through the IPv4 address to obtain the IPv4 and IPv6 of the FH A. The IP address, and obtain the TH0A and the corresponding IPv6 C0A of the TH0A.
  • an IPv4 address for example, a care-of address
  • Bootstrapping method If ⁇ has moved to the IPv4 network and does not get an IP v4 address, the bootstrap can be used to obtain the IPv4 and IPv6 IP addresses of the FHA, and obtain the TH6A and the corresponding IPv6 of the TH0A. C0A.
  • Step 2-2 Li registered with FHA, HA or CN.
  • the specific registration process uses the MIP4 protocol, and the MN can send the registration information directly to the FHA.
  • the registration information can also be sent to the FA, and the FA can forward the registration information to the FHA.
  • the FA proxy can also send the registration information to the FHA.
  • the registration methods include: direct registration and proxy registration.
  • the specific registration process is as follows: When using the direct registration mode, the MN directly registers the IPv6 care-of address with the HA or CN through the MIP4 protocol.
  • the IPv6 care-of address is the IPv6 mapped by the TH0A.
  • FHA replaces the registration of the above IPv6 care-of address with HA or CN.
  • Step 2-3 Li communicates between the FHA and the HA or CN in the original IPv6 network.
  • Li can communicate between the FHA and the HA or CN in the original IPv6 network.
  • the communication between the MN and the CN or the HA needs to adopt the IPv6 protocol and the MIP6 protocol. Therefore, the data packet of the MN to the CN or the HA is an IPv6 data packet, and the generated IPv6 protocol stack needs to be sent to the IPv6 protocol stack.
  • the IPv6 data packet of the CN or HA is handed over to its own IPv4 protocol stack, and the IPv6 data packet is encapsulated into an IPv4 data packet by the IPv4 protocol stack.
  • the source address of the IPv4 data packet is TH0A, and the destination address is the IPv4 address of the FHA.
  • the MN sends the encapsulated IPv4 packet to the FA, and the FA routes the IPv4 packet to the FHA.
  • the FA needs to support reverse tunneling.
  • the FHA After receiving the IPv4 packet forwarded by the FA, the FHA removes the IPv4 encapsulation of the IPv4 packet and forwards the inner IPv6 packet to the destination CN or HA in the IPv6 network.
  • the FHA needs to send the data packet sent by the MN to the CN first, and then forward it to the CN by the HA.
  • the schematic diagram of communication between MN and CN in tunnel mode is shown in Figure 3.
  • the schematic diagram of tunneling between Li and CN is shown in Figure 4.
  • the FHA sends the packet sent by the MN to the CN directly to the CN.
  • the FHA is set in the boundary between the IPv6 network and the IPv4 network
  • a schematic diagram of communication between the MN and the CN using the route optimization mode is shown in FIG. 5.
  • FHA is set to run IPv6 network and IPv4 simultaneously
  • FIG. 6 a schematic diagram of communication between the MN and the CN using the tunnel mode is shown in FIG. 6.
  • the C0A registered as the HA or CN is the IPv6 obtained from the FHA.
  • the IPv6 packet sent by CN or HA to MN will be routed to FHA in the IPv6 network.
  • the FHA After receiving the IPv6 data packet sent to the MN, the FHA encapsulates the IPv6 data packet into an IPv4 data packet.
  • the source address of the IPv4 data packet is THA, and the destination address is TH0A.
  • the address of the other end is the IPv4 C0A address of Li.
  • the FHA then uses the MIP protocol for the data packet from the CN to be encapsulated in the IPV4 tunnel and sent to the address corresponding to the IPv4 C0A.
  • the MN After receiving the data packet sent by the FHA, the MN tunnels the data packet to obtain an IPv4 data packet encapsulated in the FHA.
  • the IPv4 packet is further decapsulated to obtain an IPv6 packet sent by HA or CN.
  • the decapsulated IPv6 data packet is handed over to the IPv6 protocol stack of the MN, and the IPv6 protocol stack of the MN processes the IPv6 data packet according to the MIP6 protocol to complete the data receiving process.
  • the MN can obtain the IPv4 and IPv6 service addresses of the FHA by using the http protocol; and obtain the TH0A and the corresponding IPv6 C0A from the FHA.
  • IPv6 and MIP6 protocols When using IPv6 and MIP6 protocols to communicate with CN and HA in an IPv4 network, IPv6 packets need to be encapsulated into I Pv4 packets.
  • HA does not know that MN has moved to the IPv4 network. Therefore, in the present invention, the HA only needs to communicate according to the MIP 6 protocol.
  • FHA needs to accept Li's registration; Assign TH0A to Li; Serve as Li in IPv4 network; Encapsulate IPv6 packets sent to Lie into IPv4 packets, and solve IPv4 packets destined for CN or HA Package. FHA also needs to undertake the task of managing mobile nodes.
  • FHA maintains a registry that holds the ipv4 of Li
  • mapping table between C0A and THOA also maintains a registry that holds the mapping table between TH0A and MN's IPV6 H0A. Once the registration expires, FHA deletes the information in the mapping table and the information in the registry.
  • CN does not know that Li has moved to the IPv4 network. Therefore, in the present invention, the CN only needs to communicate according to the MIP 6 protocol.
  • the embodiment of the present invention inherits the existing security policy of the MIP 6.
  • the embodiment of the present invention needs to establish a security alliance between the MN and the FHA.
  • the security association between Li and FHA can be implemented in the FHA discovery mechanism or in the bootstrapping of Li.
  • the mobile node has a dual stack, supports MIP4 or supports both MIP4 and MIP6 protocols, has an IPv6 home address, but does not have an IPv4 home address.
  • the HA of the mobile node has only an IPv6 address and only supports the MIP6 protocol.
  • the access router of the access network where the mobile node is located only supports the IPv4 and MIP4 protocols.
  • the mobile node has a care-of address.
  • the mobile node has a dual stack, supports MIP4 or supports both MIP4 and MIP6 protocols, has an IPv6 home address, but does not have an IPv4 home address.
  • the HA of the mobile node has only an IPv6 address and only supports the MIP6 protocol.
  • the access router of the access network where the mobile node is located only supports the IPv4 and MIP4 protocols.
  • the mobile node has a care-of address.
  • the mobile node has a dual stack, supports MIP4 or supports both MIP4 and MIP6 protocols, has an IPv6 home address, but does not have an IPv4 home address.
  • the mobile node's HA has IPv4 and IPv6 addresses and supports the MIP4 and MIP6 protocols.
  • the access router of the access network where the mobile node is located only supports IPv. 4 and MIP4 protocol, the mobile node has a care-of address.
  • Scenario 4 The mobile node has a dual stack, supports MIP4 or supports both MIP4 and MIP6 protocols, has an IPv6 home address, but does not have an IPv4 home address.
  • the mobile node's HA has IPv4 and IPv6 addresses and supports the MIP4 and MIP6 protocols.
  • the access router of the access network where the mobile node is located only supports the IPv4 and MIP4 protocols, and the mobile node has a care-of address.
  • the embodiment of the present invention discloses a routing scheme in which a dual-stack mobile node roams from an IPv6 network to an IPv4 network, and the solution is simple to implement and the networking cost is low.
  • the embodiment of the present invention utilizes FHA to manage mobile nodes, has good operability, and supports existing MIP4 and MIP6 protocols, and does not conflict with existing protocols.
  • the embodiment of the present invention has few requirements for HA, and only requires HA to support the MIP6 protocol, and only requires the home address of IPv6.

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Description

说明书 实现双栈移动节点在因特网协议版本 4网络中漫游的装置和方法
[1] 技术领域
[2] 本发明涉及网络通讯领域， 尤其涉及一种实现双栈移动节点在因特网协议版本
4网络中漫游的装置和方法。
[3] 发明背景
[4] 在现有 TCP (Transmission Control
Protocol, 传输控制协议）或 IP ( Internet
Protocol, 因特网协议）框架中， 丽 (Mobile
Node, 移动节点） 的 IP地址代表的是丽的位置， CN (Corresponding
Node, 通信节点） 向丽发送数据包时， 根据丽的 IP地址所在的网络决定路由。 当丽从家乡网络移动到外地网络时， CN发往丽的数据包仍然会被路由到丽的家 乡网络。 由于此时丽不在家乡网络， 该数据包在丽的家乡网络将被丢弃， 丽和 C
N之间的通讯将会中断。
[5] 随着移动通讯技术的发展， 未来的移动网络必须是基于 IP， 并且要求丽从家乡 网络漫游或游牧到外地网络时保持现有的通讯不中断。 传统的 TCP或 IP协议不能 满足上述移动通讯的这种要求， 因此， IETF ( Internet Engineering Task Force, 因特网工程部）提出了 MIP4 (Mobile
IPv4, 移动 IPv4)和 MIP6 (Mobile IPv6，移动 IPv6)协议。
[6] MIP4
和 MIP6协议分别提供了允许移动节点在 IPv4和 IPv6网络中漫游时仍能使用家乡 I P地址进行通讯的方法。
[7] MIP4
协议提供的路由方式是： 三角路由模式。 该三角路由模式的具体处理过程为： C N由于不知道丽是否已经移动， 仍然将发往丽的数据包直接发往丽的家乡地址， 该数据包被路由到丽的 HA (HomeAgent, 家乡代理）之后， 由 HA通过隧道发送给 丽的 COA (Care-of Address, 转交地址） 。 丽发往 CN的数据直接被发往 CN。 [8] MIP6协议提供的路由方式有两种： 双向隧道模式和路由优化模式。
[9] 上述双向隧道模式的具体处理过程为： CN由于不知道丽是否已经移动， 仍然将 发往丽的数据包直接发往丽的家乡地址， 该数据包被路由到丽的 HA之后， 由 HA 通过隧道发送给丽的 C0A; 丽发往 CN的数据包通过隧道发往 HA， 由 HA发往 CN。
[10] 上述路由优化模式的具体处理过程为： 丽首先向 CN注册， 然后丽发往 CN的数据 不经过 HA， 而是直接发送给 CN; CN发往丽的数据也不经过 HA， 而是直接发往丽 的 C0A。
[11] 由于 IPv4网络和 IPv6网络将在很长一段时间内并存。 因此移动节点很可能在 IP v4和 IPv6中漫游。 这种在 IPv4和 IPv6中漫游的移动节点为双栈移动节点。 在现 有技术实现中要求 HA和丽都支持双栈， 且都具有 IPv4和 IPv6地址。 并同时支持 M IP4和 MIP6协议。
[12] 现有技术中一种双栈移动节点漫游到 IPv4网络中时的解决方案为： 利用 Tunnel Broker (隧道代理）技术实现双栈移动节点在 IPv4网络中的漫游。 丽通过 Tunne 1 Broker接入 IPv4网络， 在 IPv4网络中的路由都通过 Tunnel Broker来进行。
[13] 在实现本发明的过程中， 发明人发现上述一种双栈移动节点漫游到 IPv4网络中 时的解决方案的缺点为：
[14] 1 、 需要布置大量的 Tunnel Broker, 组网代价太高。
[15] 2 、 必须依赖于现有的 Tunnel Broker技术， 而该技术应用前景不明朗。
[16] 现有技术中另一种双栈移动节点的解决方案主要实现双栈移动节点在 IPv6网络 中如何获得 IPv4地址。
[17] 在实现本发明的过程中， 发明人发现上述另一种双栈移动节点的解决方案的缺 点为： 只提供了移动节点在 IPv6网络中如何获得 IPv4地址的方法， 没有提供移 动节点在 IPv4网络和 IPv6网络中漫游的方法。
[18] 现有技术中另一种 IPv4和 IPv6互通的方案为： 采用 PT (协议的转换器）或隧道 的方式实现 IPv4和 IPv6互通。
[19] 在实现本发明的过程中， 发明人发现上述另一种 IPv4和 IPv6互通的方案的缺点 为: 该方案不能解决移动 IP的问题。 另外 NAT或 PT的方式需要修改数据包头， 会 带来很多问题。 [20] 发明内容
[21] 本发明实施例的目的是提供一种实现双栈移动节点在因特网协议版本 4网络中 漫游的装置和方法， 从而可以实现双栈移动节点从 IPv6网络漫游到 IPv4网络中 的路由方案。
[22] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
[23] 一种外地家乡代理 FHA， 所述的 FHA具体包括：
[24] 注册管理模块： 为丽分配临时 IPv4地址 TH0A, 将该 TH0A信息传递给路由管理模 块； 接受丽向其注册 IPv4转交地址 C0A; 将丽注册的 IPv4
C0A和 TH0A之间的映射关系进行保存；
[25] 路由管理模块： 将丽发送给 HA或 CN的 IPv4数据包解封装成 IPv6数据包， 并发送 给 HA或 CN; 根据注册管理模块传递过来的 TH0A信息， 将 HA或 CN发送给丽的 IPv6 数据包封装成 IPv4数据包， 并发送给丽。
[26] 一种实现双栈移动节点在 IPv4网络中漫游的方法， 包括：
[27] 外地家乡代理 FHA将给丽分配的 TH0A提供给丽， 接受丽将所述 TH0A和丽的 IPv4 转交地址在 FHA中进行注册；
[28] 所述 FHA根据所述 TH0A和 IPv4转交地址信息， 在丽和 CN或 HA之间进行数据包传 递。 由上述本发明实施例提供的技术方案可以看出， 本发明实施例通过设置 FHA (Foreign home
address, 外地家乡代理） ， 丽通过所述 FHA和 CN或 HA进行通讯。 从而可以实现 双栈移动节点从 IPv6网络漫游到 IPv4网络中的路由方案， 并且该方案实现简单 ， 组网成本低。
[29] 附图简要说明
[30] 图 1为本发明实施例所述装置的实施例的结构示意图；
[31] 图 2为本发明实施例所述方法的实施例的具体处理流程示意图；
[32] 图 3为当本发明实施例所述 FHA设置于 IPv6网络和 IPv4网络的交界范围内时， 丽与 CN之间采用隧道模式进行通讯的示意图；
[33] 图 4为当本发明实施例所述 FHA设置于同时运行 IPv6网络和 IPv4网络的混合网络 中， 丽与 CN之间采用路由优化模式进行通讯的示意图； [34] 图 5当本发明实施例所述 FHA设置于 IPv6网络和 IPv4网络的交界范围内时， 丽与
CN之间采用路由优化模式进行通讯的示意图如所示；
[35] 图 6为当本发明实施例所述 FHA设置于同时运行 IPv6网络和 IPv4网络的混合网络 中， 丽与 CN之间采用隧道模式进行通讯的示意图。
[36] 实施本发明的方式
[37] 本发明实施例提供了一种实现双栈移动节点在因特网协议版本 4网络中漫游的 装置和方法， 本发明实施例在 IPv6网络和 IPv4网络的交界范围内或者混合网络 中设置 FHA， 丽从 IPv6网络漫游到 IPv4网络后， 通过所述 FHA和 CN或 HA进行通讯
[38] 下面结合附图来详细描述本发明实施例， 本发明实施例所述装置包括 FHA， 其 实施例的结构示意图如图 1所示。
[39] FHA ： 同时支持 MIp4和 MIp6协议。 保存了丽的 IPv4
C0A和 TH0A (临时家乡地址）之间的映射关系， 根据该映射关系为丽分配 TH0A; 接受丽的注册并将注册信息进行保存， 当丽的注册过期时， FHA就删除上述保存 的该丽的映射关系和注册信息。 FHA还充当丽在 IPv4网络中的 HA， 把 CN或 HA发往 丽的 IPv6数据包封装成 IPv4数据包， 并把丽发往 CN或 HA的 IPv4数据包解封装。 F HA包括： 注册管理模块和路由管理模块。 FHA设置于 IPv6网络和 IPv4网络的交界 范围内或者同时运行 IPv6网络和 IPv4网络的混合网络中。
[40] 注册管理模块： 用于接受丽向其注册从 FA (Foreign
Agent, 外地代理）处获得的 IPv4
C0A, 为丽分配 ΤΗΟΑ, 将该 TH0A信息传递给路由管理模块。 将丽的注册信息和丽 的 IPv4
C0A和 TH0A之间的映射关系进行保存。 当采用代理注册方式时， 代理丽向 HA或 CN 进行注册。
[41] 路由管理模块： 将丽发送给 HA或 CN的 IPv4数据包解封装成 IPv6数据包， 并发送 给 HA或 CN; 根据注册管理模块传递过来的 TH0A信息， 将 HA或 CN发送给丽的 IPv6 数据包封装成 IPv4数据包， 并发送给丽。
[42] 本发明实施例所述实现双栈移动节点在因特网协议版本 4网络中漫游的方法的 实施例的具体处理流程如图 2所示， 包括如下步骤：
[43] 步骤 2-1、 在网络中布置一种 FHA， 丽获得 FHA的 IPv4和 IPv6的服务地址， 以及 T
H0A和相应的 IPv6的 C0A。
[44] 本发明实施例首先需要在 IPv6网络和 IPv4网络的交界处布置一种 FHA， 该 FHA服 务器同时支持 MIP4和 MIP6协议， 具有 IPv6和 IPv4的 IP地址。
[45] 当丽从 IPv6网络移动到 IPv4网络时， 丽需要获得上述 FHA的 IPv4和 IPv6的服务 地址， 并且从 FHA获得 TH0A和该 TH0A相应的 IPv6的 C0A。
[46] 丽
获得 FHA的 IPv4和 IPv6的服务地址， 以及 TH0A和该 TH0A相应的 IPv6的 C0A的方法 包括： 静态配置方法、 基于 http协议的办法和采用 bootstrapping (步步为营） 的办法。 下面分别介绍上述三种方法。
[47] 静态配置方法： 采用静态配置方法时， 在丽上直接配置 FHA的 IPv4和 IPv6的 IP 地址； 并配置 TH0A和该 TH0A相应的 IPv6的 C0A。
[48] 基于 http协议的办法： 丽在从 IPv6网络切换到 IPv4网络前， 丽可以先通过 http 协议获得 FHA的 IPv4和 IPv6的 IP地址， 并获得 TH0A和该 TH0A相应的 IPv6的 C0A。 M N在从 IPv6网络切换到 IPv4网络后， 在 IPv4网络中如果能获得一个 IPv4地址（例 如转交地址） ， 则丽可以通过该 IPv4地址利用 http协议和 FHA进行通讯， 获得 FH A的 IPv4和 IPv6的 IP地址， 并获得 TH0A和该 TH0A相应的 IPv6的 C0A。
[49] 采用 bootstrapping的办法：如果丽已经移动到 IPv4网络中， 且没有得到一个 IP v4地址， 则可以采用 bootstrapping的方式获得 FHA的 IPv4和 IPv6的 IP地址， 并 获得 TH0A和该 TH0A相应的 IPv6的 C0A。
[50] 步骤 2-2、 丽向 FHA、 HA或 CN进行注册。
[51] 当丽移动到 IPv4网络后， 丽将在 FA处获得 IPv4
C0A， 同时上述 FHA将充当丽的外地家乡代理， 因此， 丽需要向 FHA注册上述从 FA 处获得的 IPv4
C0A。 具体注册过程使用 MIP4协议， 丽可以直接向 FHA发送注册信息； 也可以将 注册信息发送给 FA， FA再将该注册信息转发给 FHA; 也可以由 FA代理丽向 FHA发 送注册信息。 [52] 丽
还需要向原来 IPv6网络中的 HA或 CN注册， 注册方法包括： 直接注册和代理注册 两种。 具体注册过程为： 采用直接注册方式时， 丽直接通过 MIP4协议向 HA或 CN 注册 IPv6转交地址， 该 IPv6转交地址为上述 TH0A映射的 IPv6
C0A地址。 采用代理注册方式时， FHA代替丽向 HA或 CN注册上述 IPv6转交地址。
[53] 步骤 2-3、 丽通过 FHA和原来 IPv6网络中的 HA或 CN之间进行通讯。
[54] 在进行了上述 FHA发现和注册过程后， 丽便可以通过 FHA和原来 IPv6网络中的 HA 或 CN之间进行通讯。
[55] MN 向 HA或 CN发送报文的具体路由过程如下：
[56] 1
、 在本发明实施例中， 丽与 CN或 HA的通讯需要采用 IPv6协议和 MIP6协议， 因此 ， 丽发往 CN或 HA的数据包是 IPv6数据包， 丽的 IPv6协议栈将产生的需要发送给 C N或 HA的 IPv6数据包交给自身的 IPv4协议栈， 该 IPv6数据包被 IPv4协议栈封装成 IPv4数据包， IPv4数据包的源地址是 TH0A, 目的地址是 FHA的 IPv4地址。
[57] 2
、 丽将上述封装后的 IPv4数据包发往 FA， FA将该 IPv4数据包路由到 FHA。 当 FA路 由中存在源地址过滤时， FA需要支持反向隧道。
[58] 3
、 FHA收到上述 FA转发的 IPv4数据包后， 去掉该 IPv4数据包的 IPv4封装， 并把内 层的 IPv6数据包转发到 IPv6网络中的目的 CN或 HA。
[59] 当丽采用隧道模式与 CN进行通讯时， FHA需要将丽发送给 CN的数据包先发送给 H A， 由 HA再转发给 CN。 当 FHA设置于 IPv6网络和 IPv4网络的交界范围内时， 丽与 C N之间采用隧道模式进行通讯的示意图如图 3所示。 当 FHA设置于同时运行 IPv6网 络和 IPv4网络的混合网络中， 丽与 CN之间采用隧道模式进行通讯的示意图如图 4 所示。
[60] 当丽采用路由优化模式与 CN进行通讯时， FHA将丽发送给 CN的数据包直接发送 给 CN。 当 FHA设置于 IPv6网络和 IPv4网络的交界范围内时， 丽与 CN之间采用路由 优化模式进行通讯的示意图如图 5所示。 当 FHA设置于同时运行 IPv6网络和 IPv4 网络的混合网络中， 丽与 CN之间采用隧道模式进行通讯的示意图如图 6所示。
[61] 丽接收 HA或 CN发送的报文的具体路由过程如下：
[62] 1 、 由于丽向 HA或 CN注册的 C0A为从 FHA处获得的 IPv6
C0A, 因此 CN或 HA发往丽的 IPv6数据包在 IPv6网络中将被路由到 FHA。 FHA收到该 发往丽的 IPv6数据包后， 将该 IPv6数据包封装成 IPv4数据包， 该 IPv4数据包的 源地址是 THA， 目的地址是 TH0A。
[63] 当丽采用隧道模式与 CN进行通讯时， CN发送给丽的数据包先发送给 HA， 由 HA再 转发给 FHA。 当丽采用路由优化模式与 CN进行通讯时， CN发送给丽的数据包直接 发送给 FHA。
[64] 2 、 在 FHA与丽之间建立隧道， 隧道一端地址为 FHA
的地址， 另一端地址是丽 的 IPv4 C0A地址。 FHA再对上述来自 CN 的数据报文利用 MIP协议进行 IPV4隧道封装， 发往丽对应的地址 IPv4 C0A 。
[65] 3
、 丽收到上述 FHA发送的数据包后， 对该数据包进行隧道解封装， 得到 FHA封装 的 IPv4数据包。 丽对该 IPv4数据包进行进一步解封装， 得到 HA或 CN发送的 IPv6 数据包。 之后， 将解封装的 IPv6数据包交给丽的 IPv6协议栈处理， 丽的 IPv6协 议栈按照 MIP6协议处理该 IPv6数据包， 完成数据接收过程。
[66] 在上述本发明实施例所述方法的处理流程中， 对丽、 HA、 FHA和 CN的操作要求 分别如下：
[67] 丽
的操作： 在 FHA发现机制中， 丽在移动到 IPv4网络之前， 可以使用 http协议的方 式获得 FHA的 IPv4和 IPv6的服务地址； 并从 FHA获得 TH0A和相应的 IPv6的 C0A。
[68] 丽 向 FHA申请到 TH0A后， 需要定期向 FHA注册。
[69] 丽
在 IPv4网络中使用 IPv6和 MIP6协议与 CN和 HA通讯时， 需要把 IPv6数据包封装成 I Pv4数据包。
[70] HA 的操作： HA并不知道丽移动到了 IPv4网络中， 因此， 本发明中 HA只需要按照 MIP 6协议进行通讯。
[71] FHA
的操作： FHA需要接受丽的注册； 为丽分配 TH0A; 充当丽在 IPv4网络中的 HA; 把 发往丽的 IPv6数据包封装成 IPv4数据包， 并把发往 CN或 HA的 IPv4数据包解封装 。 FHA还需要承担管理移动节点丽的任务。
[72] FHA维护一个注册表， 表中保存了丽的 ipv4
C0A和 THOA之间的映射表， 同时还维护了一张注册表， 保存了 TH0A和丽的 IPV6 H0A之间的映射表。 一旦注册过期， FHA就删除映射表中的信息和注册表中的信 息。
[73] CN
的操作： CN并不知道丽移动到了 IPv4网络中， 因此， 本发明中 CN只需要按照 MIP 6协议进行通讯。
[74] 本发明实施例继承现有的 MIP6的安全策略。 另外本发明实施例需要在丽和 FHA 之间建立安全联盟。 丽和 FHA之间的安全联盟可以在 FHA发现机制中实现， 也可 以在丽的 bootstrapping中实现。
[75] 上述本发明所述方法的实施例的处理流程可以解决的应用场景如下：
[76] 场景一： 移动节点具有双栈， 支持 MIP4或者同时支持 MIP4和 MIP6协议， 具有一 个 IPv6的家乡地址， 但不具有 IPv4的家乡地址。 移动节点的 HA只有 IPv6地址且 只支持 MIP6协议。 移动节点所在访问网络的接入路由器只支持 IPv4和 MIP4协议 。 移动节点具有一个转交地址。
[77] 场景二： 移动节点具有双栈， 支持 MIP4或者同时支持 MIP4和 MIP6协议， 具有一 个 IPv6的家乡地址， 但不具有 IPv4的家乡地址。 移动节点的 HA只有 IPv6地址且 只支持 MIP6协议。 移动节点所在访问网络的接入路由器只支持 IPv4和 MIP4协议 。 移动节点具有一个转交地址。
[78] 场景三： 移动节点具有双栈， 支持 MIP4或者同时支持 MIP4和 MIP6协议， 具有一 个 IPv6的家乡地址， 但不具有 IPv4的家乡地址。 移动节点的 HA具有 IPv4和 IPv6 地址， 且支持 MIP4和 MIP6协议。 移动节点所在访问网络的接入路由器只支持 IPv 4和 MIP4协议， 移动节点具有一个转交地址。
[79] 场景四： 移动节点具有双栈， 支持 MIP4或者同时支持 MIP4和 MIP6协议， 具有一 个 IPv6的家乡地址， 但不具有 IPv4的家乡地址。 移动节点的 HA具有 IPv4和 IPv6 地址， 且支持 MIP4和 MIP6协议。 移动节点所在访问网络的接入路由器只支持 IPv 4和 MIP4协议， 移动节点具有一个转交地址。
[80] 综上所述， 本发明实施例公开了双栈移动节点从 IPv6网络漫游到 IPv4网络中的 路由方案， 并且该方案实现简单， 组网成本低。 本发明实施例利用 FHA来管理移 动节点， 具有很好的可运营性， 并且支持现有的 MIP4和 MIP6协议， 与现有协议 不冲突。 本发明实施例对 HA的要求很少， 只要求 HA支持 MIP6协议， 也只要求丽 具有 IPv6的家乡地址。
[81] 以上所述， 仅为本发明较佳的具体实施方式， 但本发明的保护范围并不局限于 此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内， 可轻易想到 的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。 因此， 本发明的保护范围 应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

权利要求书
[1] 1、 一种外地家乡代理 FHA， 其特征在于， 所述的 FHA具体包括：
注册管理模块： 为丽分配临时 IPv4地址 TH0A, 将该 THOA信息传递给路由管 理模块； 接受丽向其注册 IPv4转交地址 C0A; 将丽注册的 IPv4 C0A和 TH0A之间的映射关系进行保存；
路由管理模块： 将丽发送给 HA或 CN的 IPv4数据包解封装成 IPv6数据包， 并 发送给 HA或 CN; 根据注册管理模块传递过来的 TH0A信息， 将 HA或 CN发送给 M
N的 IPv6数据包封装成 IPv4数据包， 并发送给丽。
[2] 2、 根据权利要求 1所述的外地家乡代理 FHA， 其特征在于， 当采用代理注册 方式时， 所述注册管理模块代理丽向 HA或 CN进行注册。
[3] 3、 根据权利要求 1或 2所述的外地家乡代理 FHA， 其特征在于， 所述 FHA设置 于 IPv6网络和 IPv4网络的交界范围内或者同时运行 IPv6网络和 IPv4网络的 混合网络中。
[4] 4、 一种实现双栈移动节点在 IPv4网络中漫游的方法， 其特征在于， 包括： 外地家乡代理 FHA将给丽分配的 TH0A提供给丽， 接受丽将所述 TH0A和丽的 IP v4转交地址在 FHA中进行注册；
所述 FHA根据所述 TH0A和 IPv4转交地址信息， 在丽和 CN或 HA之间进行数据包 传递。
[5] 5、 根据权利要求 4所述的方法， 其特征在于， 所述的外地家乡代理 FHA将给 丽分配的 TH0A提供给丽， 接受丽将所述 TH0A和丽的 IPv4转交地址在 FHA中进 行注册， 具体包括：
将 FHA的 IPv4和 IPv6的地址信息， 以及 FHA给丽分配的 TH0A和该 TH0A对应的 I Pv6的转交地址信息提供给丽；
所述 FHA接受所述丽向 FHA注册 TH0A和从外地代理 FA获得的 IPv4转交地址信 息， 将所述 TH0A对应的 IPv6的转交地址在 CN或 HA中进行注册。
[6] 6、 根据权利要求 5所述的方法， 其特征在于， 所述的将 FHA的 IPv4和 IPv6的 地址信息， 以及 FHA给丽分配的 TH0A和该 TH0A对应的 IPv6的转交地址信息提 供给丽， 具体包括： 在丽上直接配置 FHA的 IPv4和 IPv6的 IP地址， 以及所述 TH0A和所述 TH0A对应 的 IPv6的转交地址信息；
或者，
丽
通过超文本传输协议获得 FHA的 IPv4和 IPv6的 IP地址， 并获得所述 TH0A和所 述 TH0A对应的 IPv6的转交地址信息；
或者，
在丽从 IPv6网络移动到 IPv4网络之后， 采用 bootstrapping步步为营的方式 获得 FHA的 IPv4和 IPv6的 IP地址， 以及所述 TH0A和所述 TH0A对应的 IPv6的转 交地址信息。
[7] 7、 根据权利要求 5所述的方法， 其特征在于， 所述的所述 FHA接受所述丽向
FHA注册 TH0A和从外地代理 FA获得的 IPv4转交地址信息， 将所述 TH0A对应的 IPv6的转交地址在 CN或 HA中进行注册， 具体包括：
在丽从 IPv6网络移动到 IPv4网络之后， 所述 FHA接受丽使用 MIP4协议或者通 过 FA转发将所述从外地代理 FA获得的 IPv4转交地址进行注册； 通过 MIP4协 议直接或者通过 FHA代替将所述 TH0A对应的 IPv6的转交地址在 CN或 HA中进行 注册。
[8] 8、 根据权利要求 4、 5、 6或 7所述的方法， 其特征在于， 所述 FHA根据所述 T
H0A和 IPv4转交地址信息， 在丽和 CN或 HA之间进行数据包传递， 具体包括： 丽
的 IPv6协议栈将需要传递给 CN或 HA的 IPv6数据包传递给丽的 IPv4协议栈， 所述 IPv4协议栈将该 IPv6数据包封装成源地址是 TH0A、 目的地址是 FHA的 IP v4地址的 IPv4数据包；
所述丽将所述封装后的 IPv4数据包发送给 FA， FA将该 IPv4数据包路由到 FHA ， FHA收到所述 IPv4数据包后， 去掉所述 IPv4数据包的 IPv4封装， 并把内层 的 IPv6数据包转发到 IPv6网络中的目的 CN或 HA。
[9] 9、 根据权利要求 8所述的方法， 其特征在于， 所述的 FHA把内层的 IPv6数据 包转发到 IPv6网络中的目的 CN或 HA的过程， 具体包括： 当丽采用隧道模式与 CN进行通讯时， FHA将丽发送给 CN的数据包先发送给 HA ， 由 HA再转发给 CN; 当丽采用路由优化模式与 CN进行通讯时， FHA将丽发送 给 CN的数据包直接发送给 CN。
[10] 10、 根据权利要求 4、 5、 6或 7所述的方法， 其特征在于， 所述 FHA根据所述
TH0A和 IPv4转交地址信息， 在丽和 CN或 HA之间进行数据包传递， 具体包括
CN
或 HA发送给丽的数据包在 IPv6网络中被路由到 FHA， FHA将该数据包封装成 源地址是 FHA的 IPv4地址、 目的地址是 TH0A的 IPv4数据包；
在 FHA和丽的 IPv4转交地址之间建立隧道， FHA对所述 IPv4数据包进行 IPv4 隧道封装， 利用 IPv4协议将进行了隧道封装后的数据包发送给丽的 IPv4转 交地址；
丽
收到所述 FHA发送的数据包后， 对该数据包进行隧道解封装， 得到 FHA封装 的 IPv4数据包， 丽对该 IPv4数据包进行进一步解封装， 之后， 将解封装后 的数据包转交给丽的 IPv6协议栈， 丽的 IPv6协议栈按照 MIP6协议处理该数 据包。
[11] 11、 根据权利要求 10所述的方法， 其特征在于， 所述的 CN或 HA发送给丽的 数据包在 IPv6网络中被路由到 FHA的过程， 具体包括：
当丽采用隧道模式与 CN进行通讯时， CN发送给丽的数据包先发送给 HA， 由 H A再转发给 FHA; 当丽采用路由优化模式与 CN进行通讯时， CN发送给丽的数 据包直接发送给 FHA。
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