專利名稱：一種用于層次化移動IPv6的域管理系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于移動IPv6領域，具體地說，是提出了一種用于層次化移動IPv6環(huán)境下的域管理系統(tǒng)(以下簡稱RMS)。該管理系統(tǒng)通過對域轉交地址(RCoA)和在線轉交地址(LCoA)的綁定，實現了層次化移動管理中的域內地址維護；通過集中管理域內的關聯信息，為移動節(jié)點(MN)提供預測服務支持，輔助完成MN在分層體系下的快速切換過程。
背景技術：
伴隨著互聯網技術和下一代移動通信技術的發(fā)展，基于數據通信的移動應用不斷涌現。具有廣泛互聯特性的IPv6網絡成為下一代互聯網建設的重要內容。
為了支持移動設備在基于IPv6的網絡中進行持續(xù)通信，互聯網工程任務組(IETF)制定了相應的移動管理協議-移動IPv6。移動IPv6允許MN在不同的網絡中使用不同的臨時地址(CoA)，并通過地址注冊過程，將CoA通知給對端的通信節(jié)點(CN)或家鄉(xiāng)代理(HA)，來實現在不同網絡間的移動切換。然而，當MN在大范圍網絡環(huán)境下快速移動的情況下，頻繁的網絡切換所帶來的大量注冊消息會導致帶寬利用率的顯著下降。與此同時，當MN在進行遠距離通信的時候，較長時間的注冊過程會導致切換延時的增大并造成切換丟包。
為了解決由于頻繁的注冊過程所引發(fā)的網絡服務質量下降問題，IETF制定了移動IPv6的層次化移動管理框架-HMIPv6。該框架將彼此臨近的多個不同網絡劃分為邏輯關系上的域，當MN在域內進行網絡切換的時候，僅向域內的管理系統(tǒng)進行注冊，從而減少了MN與CN或HA之間的消息數量。這種層次化的移動管理結構，有效減少了注冊消息的帶寬占用，并縮短了切換時延。
雖然HMIPv6為基于IPv6的移動管理提供了先進的管理結構，但是它仍然無法滿足人們對于切換時延的要求，因此我們提出一種基于關聯信息的預測切換方式。為了配合MN完成預測切換，需要維護域內LMU和AP等的關聯信息，當MN發(fā)起切換時，MN通過提前獲得將要切換到的網絡的相關信息，從而提前生成CoA(RCoA和LCoA)，完成預測切換。

發(fā)明內容
本發(fā)明提出了一種用于層次化移動IPv6環(huán)境下的域管理系統(tǒng)(以下簡稱RMS)。該管理系統(tǒng)通過對域轉交地址(RCoA)和在線轉交地址(LCoA)的綁定，實現了層次化移動管理中的域內地址維護；通過集中管理域內的關聯信息，為移動節(jié)點(MN)提供預測服務支持，輔助完成MN在分層體系下的快速切換過程當現有系統(tǒng)中加入RMS以后，RMS維護域內所有的LMU的信息以及每個LMU下管理的AP的信息。當MN發(fā)起切換時，MN可以通過向LMU查詢AP關聯信息，當LMU的關聯信息表中沒有對應AP的關聯信息時，LMU將向RMS查詢相應AP的關聯信息，從而MN可以提前獲知將要切換到的AP的信息，從而能夠提前生成轉交地址(RCoA和LCoA)，從而減少切換延時、降低切換過程中的丟包率。
所述的域管理系統(tǒng)，包括移動性管理模塊、LMU信息管理模塊和關聯信息管理模塊，各個模塊所各自實現的功能如下A、移動性管理模塊RMS通過將域轉交地址(RCoA)和在線轉交地址(LCoA)的綁定實現了對MN的分層移動管理功能；
B、LMU信息管理模塊當LMU啟動時，LMU發(fā)送“地址注冊請求”消息到RMS，RMS發(fā)送“地址注冊應答”消息到LMU，完成LMU的注冊，并將此LMU加入到LMU信息表中；C、關聯信息管理模塊LMU完成地址注冊以后向RMU發(fā)送“關聯信息更新”消息將本LMU管理的AP信息發(fā)送給RMS，如果RMS的關聯信息表中沒有對應的表項，則RMS將表項添加到關聯信息表中，如果存在相應的表項，則更新對應表項的生存期。當RMS“關聯信息表”中的記錄到達生命周期后，RMS主動向這條記錄所對應的LMU發(fā)送“關聯信息更新通告”消息，LMU向RMS返回相應記錄最新的關聯信息，如果未能返回正確的關聯信息，RMS將從關聯信息表中刪除相應記錄。LMU發(fā)送“關聯信息查詢請求”消息到RMS之后，RMS在關聯信息表中查詢相應的關聯信息，如果找到則RMS向LMU發(fā)送“關聯信息查詢應答”消息，消息中攜帶相應的關聯信息，如果關聯信息表中沒有相應記錄，則向LMU發(fā)送“查找失敗”消息；所述的域管理系統(tǒng)，其中，為實現功能A需要如下步驟a1、當MN首次進入一個域內的時候，MN將進行域間切換，MN從RMS廣播中獲知RMS的地址，從而生成新域內的域轉交地址(RCoA)，從AR的路由廣播中獲得新子網的路由前綴，從而生成在新子網內的“在連接轉交地址”(LCoA)。MN以LCoA為源地址發(fā)送本地綁定更新(LBU)到RMS，在家鄉(xiāng)地址選項域內填入RCoA，將RCoA與LCoA進行綁定，并將[RCoA，LCoA]地址對加入地址信息表中。
a2、當MN切換切換到同一個域內不同的子網時，MN根據路由廣播生成新的LCoA，MN以LCoA為源地址發(fā)送本地綁定更新(LBU)到RMS，在家鄉(xiāng)地址選項域內填入RCoA，將RCoA與LCoA進行綁定，并將[RCoA，LCoA]地址對加入地址信息表中，這時對于通信對端(CN)或者HA來說切換過程是透明的。
所述的域管理系統(tǒng)，其中，LMU信息表存放的信息為LMU地址和LMU的子網前綴信息。
所述的域管理系統(tǒng)，其中，關聯信息表存 放的信息為AP的ESSID，LMU地址，LMU子網前綴信息和本條記錄的生存期。


圖1為基于層次化移動IPv6的域管理結構；圖2為RMS分層移動性管理時序圖。
圖3為LMU信息表的邏輯結構圖4為關聯信息表的邏輯結構；圖5為RMS與LMU之間的關聯信息交互圖；圖6為RMS的內部結構示意圖；圖7為LMU的結構框圖。
具體實施例方式
本發(fā)明提出了一種用于層次化移動IPv6環(huán)境下的域管理系統(tǒng)(以下簡稱RMS)。該管理系統(tǒng)通過對域轉交地址(RCoA)和在線轉交地址(LCoA)的綁定，實現了層次化移動管理中的域內地址維護；通過集中管理域內的關聯信息，為移動節(jié)點(MN)提供預測服務支持，輔助完成MN在分層體系下的快速切換過程。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進行詳細的說明如圖1所示，為基于層次化移動IPv6的域管理結構。彼此臨近的路由器、無線AP和主機設備劃分為一個域，域通過“邊緣路由器”與互聯網相連。按照接入路由器劃分的每一個子網內部署一個LMU，每個域內部署一個RMS，LMU和RMS一起完成關聯信息的維護和對MN分層移動切換的支持。
如圖2所示，當MN首次進入一個域內的時候，MN從RMS廣播中獲知RMS的地址，從而生成新域內的域轉交地址(RCoA)，從AR的路由廣播中獲得新子網的路由前綴，從而生成在新子網內的“在連接轉交地址”(LCoA)。之后，MN以LCoA為源地址發(fā)送本地綁定更新(LBU)到RMS，在家鄉(xiāng)地址選項域內填入RCoA，將RCoA與LCoA進行綁定。MN以RCoA為源地址，向家鄉(xiāng)代理(HA)發(fā)送BU消息，在家鄉(xiāng)地址選項內填如家鄉(xiāng)地址(HomeAddr)，將RCoA與HomeAddr進行綁定。當MN切換切換到同一個域內不同的子網時，MN根據路由廣播生成新的LCoA，MN以LCoA為源地址發(fā)送本地綁定更新(LBU)到RMS，在家鄉(xiāng)地址選項域內填入RCoA，將RCoA與LCoA進行綁定。這時對于通信對端(CN)或者HA來說切換過程是透明的。
如圖3所示，地址信息表中存放的是[RCoA，LCoA]地址對。
如圖4所示，LMU信息表存放的信息為LMU的地址以及前綴信息。
如圖5所示，關聯信息表中存放的信息為AP的ESSID，LMU的地址以及LMU地址前綴信息。當MN將要開始切換時，MN首先掃描所有AP信息，如果檢測到新的AP信號時，MN需要獲得AP所在的子網信息，如果新的AP跟MN在不同地點子網內，則MN提前生成新的LCoA。AP所在子網的信息可以由LMU地址以及LMU地址前綴信息共同獲得。生存期項的作用在于當該條記錄的生存期變?yōu)?時，RMS向LMU發(fā)送“關聯信息更新通告”消息，此消息中攜帶該條記錄的“AP的ESSID”項，LMU查詢相應AP的狀態(tài)，之后LMU發(fā)送“關聯信息更新”消息到RMS，RMS更新關聯信息表中對應的表項。
如圖6所示，當LMU啟動時，LMU發(fā)送“地址注冊請求”消息到RMS，RMS發(fā)送“地址注冊應答”消息到LMU，完成LMU的注冊過程，同時將此LMU添加到LMU信息表中。
如圖7所示，LMU的軟件結構采用模塊化設計方法，系統(tǒng)外數據包括本地配置文件信息和網絡傳輸數據。軟件系統(tǒng)主要是由用戶管理、流程控制、消息管理、移動性管理、關聯信息管理、LMU信息管理和控制總線等模塊組成。用戶管理模塊讀入配置文件信息，完成軟件系統(tǒng)的初始化操作，并提供運行時的系統(tǒng)維護和管理操作。配制文件信息包括RMS的初始化信息、LMU信息表中的初始化信息、關聯信息表中的初始化信息。流程控制模塊通過控制總線發(fā)送控制信息到系統(tǒng)的其他模塊，完成對RLMU中各個模塊的運行和調度操作。消息管理模塊完成網絡消息的解析和生成操作；移動性管理模塊完成MN的RCoA與LCoA的綁定操作。關聯信息管理完成關聯信息的查詢、更新操作。LMU信息管理模塊完成LMU的注冊功能?？刂瓶偩€用來連接其他各個模塊，為控制消息的傳遞提供統(tǒng)一的標準接口。
權利要求
1.一種用于層次化移動IPv6環(huán)境下的域管理系統(tǒng)(以下簡稱RMS)，其特征在于該管理系統(tǒng)通過對域轉交地址(RCoA)和在線轉交地址(LCoA)的綁定，實現了層次化移動管理中的域內地址維護；通過集中管理域內的關聯信息，為移動節(jié)點(MN)提供預測服務支持，輔助完成MN在分層體系下的快速切換過程。
2.如權利要求1所述的域管理系統(tǒng)，其特征在于包括移動性管理、LMU信息管理模塊和關聯信息管理模塊，各個模塊所各自實現的功能如下A、移動性管理RMS通過將域轉交地址(RCoA)和在線轉交地址(LCoA)的綁定實現了對MN的分層移動管理功能；B、LMU信息管理模塊當LMU啟動時，LMU發(fā)送“地址注冊請求”消息到RMS，RMS發(fā)送“地址注冊應答”消息到LMU，完成LMU的注冊，并將此LMU加入到LMU信息表中；C、關聯信息管理模塊LMU完成地址注冊以后向RMU發(fā)送“關聯信息更新”消息將本LMU管理的AP信息發(fā)送給RMS，如果RMS的關聯信息表中沒有對應的表項，則RMS將表項添加到關聯信息表中，如果存在相應的表項，則更新對應表項的生存期。當RMS“關聯信息表”中的記錄到達生命周期后，RMS主動向這條記錄所對應的LMU發(fā)送“關聯信息更新通告”消息，LMU向RMS返回相應記錄最新的關聯信息，如果未能返回正確的關聯信息，RMS將從關聯信息表中刪除相應記錄。LMU發(fā)送“關聯信息查詢請求”消息到RMS之后，RMS在關聯信息表中查詢相應的關聯信息，如果找到則RMS向LMU發(fā)送“關聯信息查詢應答”消息，消息中攜帶相應的關聯信息，如果關聯信息表中沒有相應記錄，則向LMU發(fā)送“查找失敗”消息。
3.如權利要求1所述的域管理系統(tǒng)，其特征在于，為實現功能A需要如下步驟a1、當MN首次進入一個域內的時候，MN將進行域間切換，MN從RMS廣播中獲知RMS的地址，從而生成新域內的域轉交地址(RCoA)，從AR的路由廣播中獲得新子網的路由前綴，從而生成在新子網內的“在連接轉交地址”(LCoA)。MN以LCoA為源地址發(fā)送本地綁定更新(LBU)到RMS，在家鄉(xiāng)地址選項域內填入RCoA，將RCoA與LCoA進行綁定，并將[RCoA，LCoA]地址對加入地址信息表中；a2、當MN切換切換到同一個域內不同的子網時，MN根據路由廣播生成新的LCoA，MN以LCoA為源地址發(fā)送本地綁定更新(LBU)到RMS，在家鄉(xiāng)地址選項域內填入RCoA，將RCoA與LCoA進行綁定，并將[RCoA，LCoA]地址對加入地址信息表中，這時對于通信對端(CN)或者HA來說切換過程是透明的。
4.如權利要求1所述的域管理系統(tǒng)，其特征在于，LMU信息表存放的信息為LMU地址和LMU的子網前綴信息。
5.如權利要求1所述的域管理系統(tǒng)，其特征在于，關聯信息表存放的信息為AP的ESSID，LMU地址，LMU子網前綴信息和本條記錄的生存期。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種用于層次化移動IPv6環(huán)境下的域管理系統(tǒng)(以下簡稱RMS)。該管理系統(tǒng)通過對域轉交地址(RCoA)和在線轉交地址(LCoA)的綁定，實現了層次化移動管理中的域內地址維護；通過集中管理域內的關聯信息，為移動節(jié)點(MN)提供預測服務支持，輔助完成MN在分層體系下的快速切換過程。RMS的功能特征包括域內地址管理、本地管理系統(tǒng)的信息管理和關聯信息的管理。
文檔編號H04L29/12GK101018144SQ200610003080
公開日2007年8月15日 申請日期2006年2月10日 優(yōu)先權日2006年2月10日
發(fā)明者李智偉, 王劍白, 陳 峰, 孫波, 李未 申請人:北京航空航天大學