專利名稱：一種代理移動(dòng)ip快速切換方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，特別涉及無線局域網(wǎng)絡(luò)中子網(wǎng)間的快速 切換。
背景技術(shù)：
無線局域網(wǎng)(Wireless LAN, WLAN)是一種利用無線方式，提供無 線對(duì)等(如PC對(duì)PC、 PC對(duì)集線器或打印機(jī)對(duì)集線器)和點(diǎn)到點(diǎn)(如LAN 到LAN)連接性的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。WLAN代替了常規(guī)LAN中使用的雙絞 線或同軸線路或光纖，通過電磁波傳送和接收數(shù)據(jù)。WLAN執(zhí)行像文件傳 輸、外設(shè)共享、Web瀏覽、電子郵件和數(shù)據(jù)庫(kù)訪問等傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信功能。
根據(jù)無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的支持者和被采用的地域范圍來看，無線局域網(wǎng) 標(biāo)準(zhǔn)總體上有三種類型，其中的IEEE 802.11是IEEE制定的無線局域網(wǎng)標(biāo) 準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)主要包括物理層和媒體接入控制層兩部分，在媒體接入控制層 部分包括對(duì)MAC地址的管理和配置。MAC ( Media Access Control,介質(zhì) 訪問控制)地址也叫物理地址，由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商生產(chǎn)時(shí)寫在硬件內(nèi)部， 它是識(shí)別局域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)。為了便于對(duì)無線局域網(wǎng)的管理，本領(lǐng)域技術(shù) 人員提出了分離MAC機(jī)制。在IETFRFC4118中，根據(jù)正EE 802.11 MAC 功能實(shí)現(xiàn)的不同，將WLAN結(jié)構(gòu)劃分為本地MAC方式、分離MAC方式 和遠(yuǎn)程MAC方式，下面結(jié)合附圖1,對(duì)三種方式分別進(jìn)行說明。
本地MAC方式在無線局域網(wǎng)中，包括接入點(diǎn)(AP)和集中式設(shè)備 (如接入控制器或接入服務(wù)器)，本地MAC方式是將MAC功能在AP上 實(shí)現(xiàn)，而將Mobile IP， IPSec, Radius Client和AP的配置管理等功能在集 中式設(shè)備上實(shí)現(xiàn)。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，在原有AP上添加相應(yīng)的 接口即可，它的缺點(diǎn)是AP成本較高，集中式設(shè)備和AP之間存在功能上 的重疊，不適合大規(guī)模WLAN網(wǎng)絡(luò)的部署。
分離MAC方式與本地MAC方式相比，分離MAC方式將MAC功 能分為實(shí)時(shí)部分和非實(shí)時(shí)部分；在集中式設(shè)備上，除了前述的Mobile IP, IPSec, Radius Client和AP的配置管理等功能外，還要完成MAC功能中
的非實(shí)時(shí)部分，而在接入點(diǎn)(AP)上只完成MAC功能中的實(shí)時(shí)部分。這 種方式控制了 AP的成本，有利于開展話音業(yè)務(wù)和實(shí)現(xiàn)無線資源管理等高 級(jí)管理功能。
遠(yuǎn)程MAC方式與分離MAC方式相比，遠(yuǎn)程MAC方式進(jìn)一步減輕 了 AP的負(fù)擔(dān)，它將MAC功能完全在集中式設(shè)備上實(shí)現(xiàn)，在AP上僅僅完 成物理層的功能。該方式的優(yōu)點(diǎn)是功能簡(jiǎn)成本最低，它的缺點(diǎn)是由于實(shí)時(shí) MAC功能在集中式設(shè)備上實(shí)現(xiàn)，不利于開展時(shí)延敏感型業(yè)務(wù)。
從對(duì)上述三種方式的描述可知，分離MAC方式在成本和實(shí)時(shí)性方面 得到較好的平衡效果，因此在無線局域網(wǎng)中得到廣泛應(yīng)用。分離MAC方 式中將MAC層拆分為兩部分，即High MAC部分和Low MAC部分。其 中，High MAC部分實(shí)現(xiàn)在集中式設(shè)備上，以支持無線資源的管理、優(yōu)化 移動(dòng)性管理；Low MAC部分實(shí)現(xiàn)在接入點(diǎn)上，主要是處理對(duì)實(shí)時(shí)性要求 比較高以及和物理層關(guān)系比較緊密的功能。
High MAC部分具體實(shí)現(xiàn)的功能包括管理幀的處理，能夠保證STA (站主機(jī))與AC ( access contoller，接入控制器)之間的管理幀交互；數(shù) 據(jù)幀的處理，包括分組和重組，將STA發(fā)送的凄t據(jù)幀轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)幀，或 將發(fā)送給STA的以太網(wǎng)幀轉(zhuǎn)換為802.11數(shù)據(jù)幀，并發(fā)送給STA;數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 發(fā)功能，包括數(shù)據(jù)報(bào)文的加密、解密。
Low MAC部分具體實(shí)現(xiàn)的功能包括控制幀的處理、速率調(diào)整、beacon 幀的產(chǎn)生、probe request幀的處理、節(jié)電才莫式的處理、TIM的處理等。
在無線局域網(wǎng)中，用戶經(jīng)常發(fā)生位置的移動(dòng)，這就不可避免地應(yīng)用到 移動(dòng)IP ( Mobile IP )技術(shù)。移動(dòng)IP技術(shù)是移動(dòng)通信和IP技術(shù)的深層融合， 它包括移動(dòng)IPv4和移動(dòng)IPv6兩種協(xié)議，它們是IETF( Internet Engineer Task Force,因特網(wǎng)任務(wù)工程組)提出的基于網(wǎng)絡(luò)層的移動(dòng)性管理協(xié)議，也是在 IP網(wǎng)絡(luò)中最為看好的移動(dòng)性管理解決方案。移動(dòng)IP在網(wǎng)絡(luò)層解決移動(dòng)性 問題，它具有兩個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)， 一是使得移動(dòng)性對(duì)上層協(xié)議透明，即對(duì)任 何應(yīng)用都能提供移動(dòng)性支持，無論是FTP、 Telnet或者IP Phone; 二是獨(dú) 立于下面的物理承載網(wǎng)絡(luò)，適用于各種無線網(wǎng)絡(luò)。這些特性使得移動(dòng)IP 協(xié)議具有很強(qiáng)的健壯性和適用性。
在移動(dòng)IP中，移動(dòng)性問題被視為尋址和路由的問題，其基本思想是 移動(dòng)節(jié)點(diǎn)(MN)同時(shí)使用兩個(gè)地址，即家鄉(xiāng)地址(HomeAddress, HA) 和轉(zhuǎn)交地址(Care of Address, CoA)。在網(wǎng)絡(luò)層使用轉(zhuǎn)交地址，以保證報(bào)
文的可達(dá)性；在傳輸層及以上的應(yīng)用層使用家鄉(xiāng)地址，以保證TCP連接不 被中斷。
在TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)中， 一個(gè)傳輸層連接由四元組[本地IP地址， 本地端口號(hào)，遠(yuǎn)端IP地址，遠(yuǎn)端端口號(hào)]唯一標(biāo)識(shí)。因此，維持傳輸層連 接的關(guān)鍵是報(bào)文中的IP地址和端口號(hào)與傳輸層標(biāo)識(shí)匹配。在移動(dòng)IP中， MN的移動(dòng)性對(duì)于傳輸層是透明的，即使MN移動(dòng)至另一個(gè)子網(wǎng)并獲得了 一個(gè)新的IP地址，傳輸層所使用的IP地址始終是其家鄉(xiāng)地址，所以移動(dòng) IP能夠在主機(jī)移動(dòng)過程中保證TCP連接不被中斷。
在標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)端設(shè)備和移動(dòng)終端都應(yīng)當(dāng)支持移動(dòng)IP 協(xié)議，但實(shí)際上，目前絕大多數(shù)WLAN終端都不支持移動(dòng)IP，因此出現(xiàn) 了代理移動(dòng)IP ( Proxy Mobile IP )機(jī)制，代理移動(dòng)IP機(jī)制使得移動(dòng)終端不 需要移動(dòng)IP客戶端軟件即可實(shí)現(xiàn)子網(wǎng)間的切換。
在具備移動(dòng)IP客戶端軟件的移動(dòng)終端中，在子網(wǎng)切換過程中，當(dāng)移 動(dòng)終端4全測(cè)到發(fā)生三層切換后就向家鄉(xiāng)代理(Home Agent， HA)發(fā)送注 冊(cè)請(qǐng)求。在不具備移動(dòng)IP客戶端軟件的移動(dòng)終端中，就需要一種機(jī)制來 代替移動(dòng)IP客戶端軟件來實(shí)現(xiàn)對(duì)三層切換的檢測(cè)和向家鄉(xiāng)代理的注冊(cè)。 在現(xiàn)有技術(shù)中， 一種三層切換的檢測(cè)實(shí)現(xiàn)方法如下當(dāng)移動(dòng)終端檢測(cè)到發(fā) 生切換后，會(huì)觸發(fā)上層DHCP應(yīng)用程序重新發(fā)送DHCP REQUEST請(qǐng)求， 在該請(qǐng)求中包含了之前所連接的接入路由器的IP地址，當(dāng)新的接入路由 器收到該DHCP請(qǐng)求報(bào)文后，將其中包含的接入路由器IP地址與本機(jī)地 址進(jìn)行比較，如果二者一致，則說明沒有發(fā)生三層切換，否則說明發(fā)生了 三層切換。這種移動(dòng)檢測(cè)方式的缺點(diǎn)在于 一、移動(dòng)檢測(cè)速度慢、時(shí)延長(zhǎng)， 一般數(shù)量級(jí)都為秒；二、有些移動(dòng)終端在發(fā)生二層切換后，根本不發(fā)出 DHCP請(qǐng)求報(bào)文，這時(shí)就無法進(jìn)行移動(dòng)檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有的移動(dòng)切換方法在進(jìn)行移動(dòng)檢測(cè)時(shí)速度慢、時(shí) 延長(zhǎng)的缺陷，從而提供一種速度快、時(shí)延較短的代理移動(dòng)IP快速切換方法。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是克服現(xiàn)有的移動(dòng)切換方法在某種特定情況下無 法進(jìn)行移動(dòng)檢測(cè)的缺陷，從而提供一種應(yīng)用范圍廣的代理移動(dòng)IP快速切換 方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種代理移動(dòng)IP快速切換方法，具體包括以下步驟
步驟l)、移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在切換前小區(qū)中時(shí)，通過切換前小區(qū)的接入路由器獲 取IP地址，所述切換前小區(qū)的接入路由器為所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的家鄉(xiāng)代理；
步驟2)、移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的位置發(fā)生移動(dòng)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)從切換前小區(qū)進(jìn)入切換后 小區(qū)后，進(jìn)行移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的鏈路層切換；
步驟3)、移動(dòng)節(jié)點(diǎn)利用從切換前小區(qū)的接入路由器所獲取的IP地址發(fā) 送報(bào)文，并將報(bào)文發(fā)送到切換后小區(qū)的接入路由器，所述切換后小區(qū)的接入 路由器根據(jù)所述報(bào)文檢測(cè)所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)切換狀態(tài)，并根據(jù)所述報(bào)文包 頭的源IP地址查找出家鄉(xiāng)代理地址；所述切換后小區(qū)的接入路由器為所述 移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的外地代理；
步驟4)、根據(jù)步驟3)中檢測(cè)到的所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)切換狀態(tài)，對(duì)所 述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)做移動(dòng)切換或不做移動(dòng)切換。
上述技術(shù)方案中，在所述的步驟3)中，所述的;f企測(cè)所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng) 絡(luò)切換狀態(tài)是指
步驟3-l)、判斷所述的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前是否位于家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)，如果是，執(zhí)行 步驟3-3)，如果不是，則執(zhí)行下一步；
步驟3-2)、所述的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)位于外地網(wǎng)絡(luò)，檢查外地網(wǎng)絡(luò)的接入路由器 中的綁定更新表是否存在與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)相關(guān)的綁定更新表項(xiàng)，如果存在綁定更 新表項(xiàng)，則所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)或正在進(jìn)行與所述外地網(wǎng)絡(luò)間的切換，如 果不存在所述的綁定更新表項(xiàng)，則所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)初步切換到所述的外地網(wǎng) 絡(luò)；
步驟3-3)、所述的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)位于家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)，在所述家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)的接入路由 器上檢查是否存在綁定更新表項(xiàng)，如果存在，則所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)剛切換回所述 的家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)，如果不存在，所述的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)沒有發(fā)生網(wǎng)絡(luò)切換。
所述的判斷所述的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前是否位于家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)是指將所述移動(dòng)節(jié) 點(diǎn)的IP地址與切換后小區(qū)的接入路由器的接收接口的地址分別與所述切換 后小區(qū)的接入路由器的子網(wǎng)掩碼進(jìn)行"與操作"，然后將兩次"與操作"的 結(jié)果進(jìn)行比較，如果兩個(gè)結(jié)果相同，則所述的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)位于家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)，如果 兩個(gè)結(jié)果不同，則所述的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)位于外地網(wǎng)絡(luò)。
上述技術(shù)方案中，在所述的步驟4)中，若所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)切換狀 態(tài)為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)初步切換到外地網(wǎng)絡(luò)，則對(duì)所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)執(zhí)行以下操作
步驟a-1)、移動(dòng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)層切換，切換后小區(qū)的接入路由器根據(jù)家
鄉(xiāng)代理地址，向所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的家鄉(xiāng)代理發(fā)送綁定更新報(bào)文；
步驟a-2 )、作為家鄉(xiāng)代理的切換前小區(qū)的接入路由器收到綁定更新報(bào)文
后，建立切換前小區(qū)的接入路由器到切換后小區(qū)的接入路由器之間的單向隧
道，并回復(fù)相應(yīng)的綁定應(yīng) 艮文；
步驟a-3)、切換后小區(qū)的接入路由器收到綁定應(yīng)^艮文后，建立切換后
小區(qū)的接入路由器到切換前小區(qū)的接入路由器之間的單向隧道，從而建立切
換前小區(qū)的接入路由器與切換后小區(qū)的接入路由器之間的雙向隧道。 所述的步驟a-2)具體包括以下步驟
步驟a-2-1)、判斷在家鄉(xiāng)代理的接入路由器中是否存在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的綁定 更新表項(xiàng)；如果存在，則執(zhí)行步驟a-2-3),否則，執(zhí)行下一步；
步驟a-2-2)、移動(dòng)節(jié)點(diǎn)剛切換到切換后小區(qū)的網(wǎng)絡(luò)，切換后小區(qū)的接入 路由器為所述的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建綁定更新表項(xiàng)，創(chuàng)建家鄉(xiāng)代理與發(fā)送綁定更新 報(bào)文的外地代理間的隧道，并為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)建立一個(gè)Proxy ARP表項(xiàng)，最后所 述的家鄉(xiāng)代理向所述的外地代理回復(fù)綁定應(yīng)敘艮文；
步驟a-2-3)、判斷發(fā)送綁定更新報(bào)文的接入路由器的IP地址與綁定更 新表項(xiàng)中的轉(zhuǎn)交地址是否一致，如果一致，則更新表項(xiàng)，并且回復(fù)綁定應(yīng)答 報(bào)文，如果不一致，則執(zhí)行下一步；
步驟a-2-4)、移動(dòng)節(jié)點(diǎn)根據(jù)綁定更新報(bào)文中的接入路由器的IP地址切 換至另一個(gè)外地網(wǎng)絡(luò)，更新綁定更新表項(xiàng)，將隧道的對(duì)端修改為發(fā)送綁定更 新報(bào)文的接入路由器的IP地址，然后回復(fù)綁定應(yīng)答報(bào)文。
所述的Proxy ARP表項(xiàng)使得家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)中的其它節(jié)點(diǎn)能夠與所述的移動(dòng)節(jié)
點(diǎn)通信o
所述的步驟a-3)具體包括以下步驟
步驟a-3-1 )、判斷在綁定應(yīng) 艮文中是否存在對(duì)應(yīng)的綁定更新表項(xiàng)，如 果不存在，則直接丟棄綁定應(yīng)^艮文，否則，執(zhí)行下一步；
步驟a-3-2)、判斷綁定更新是否成功，若綁定更新失敗，則刪除隧道， 刪除綁定更新表項(xiàng)后結(jié)束操作；如果綁定更新成功，則執(zhí)行下一步；
步驟a-3-3)、為所述的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)添加綁定更新表項(xiàng)，創(chuàng)建切換后小區(qū)的 接入路由器到切換前小區(qū)的接入路由器之間的單向隧道，并添加主機(jī)路由。
上述技術(shù)方案中，在所述的步驟4)中，若所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)切換狀 態(tài)為已經(jīng)實(shí)現(xiàn)或正在進(jìn)行與所述外地網(wǎng)絡(luò)間的切換，則所述外地網(wǎng)絡(luò)的接入 路由器進(jìn)行正常的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
上述技術(shù)方案中，在所述的步驟4)中，若所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)切換狀 態(tài)為剛切換回所述的家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)，則刪除綁定更新表項(xiàng)，刪除隧道，并刪除移 動(dòng)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Proxy ARP表項(xiàng)。
上述^^支術(shù)方案中，在所述的步驟4)中，若所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)切換狀 態(tài)為沒有發(fā)生網(wǎng)絡(luò)切換，則所述家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)的接入路由器進(jìn)行正常的路由數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)發(fā)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于
1、 本發(fā)明的代理移動(dòng)IP快速切換方法在保持代理移動(dòng)IP易于部署的 優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，有效降低移動(dòng)檢測(cè)時(shí)延，從而提高整體切換性能；
2、 本發(fā)明的代理移動(dòng)IP快速切換方法具有廣泛的適用性，即使移動(dòng)終 端在發(fā)生二層切換后，無法發(fā)出DHCP請(qǐng)求才艮文，采用本發(fā)明的方法也能實(shí) 現(xiàn)移動(dòng)切換。


以下，結(jié)合附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例，其中 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中三種IEEE 802.11 MAC功能的實(shí)現(xiàn)方式； 圖2為本發(fā)明的代理移動(dòng)IP快速切換方法的一個(gè)具體應(yīng)用實(shí)例的示 意圖3為本發(fā)明的代理移動(dòng)IP快速切換方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述 圖2是本發(fā)明的代理移動(dòng)IP快速切換方法的一個(gè)具體應(yīng)用實(shí)例的示意 圖，從圖中可以看出，在本實(shí)例中，有兩個(gè)無線局域網(wǎng)，在一個(gè)無線局域網(wǎng) 中有一個(gè)接入點(diǎn)API和一個(gè)接入路由器AJU，在另一個(gè)無線局域網(wǎng)中有一個(gè) 接入點(diǎn)AP2和一個(gè)接入路由器AR2，兩個(gè)無線局域網(wǎng)通過因特網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通 信。*支設(shè)一個(gè)用戶首先處于第一個(gè)無線局域網(wǎng)的范圍內(nèi)，然后用戶的位置發(fā) 生移動(dòng)，離開第一個(gè)無線局域網(wǎng)到第二個(gè)無線局域網(wǎng)的范圍內(nèi)。此時(shí)用戶所 攜帶的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生相應(yīng)的切換操作，下面結(jié)合圖3對(duì)這一切換操作的 實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)的說明。
步驟10、移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在第一個(gè)無線局域網(wǎng)中，通過接入點(diǎn)API連接到無線 局域網(wǎng)上，移動(dòng)節(jié)點(diǎn),1接入路由器AR1獲取IP地址，同時(shí)AR1是移動(dòng)節(jié)點(diǎn)
的家鄉(xiāng)代理；
步驟20、移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的位置發(fā)生移動(dòng)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的無線接入點(diǎn)由API改變 為AP2，然后進(jìn)行二層切換；
在本步驟中，所實(shí)現(xiàn)的二層切換與無線局域網(wǎng)中的二層切換過程相同， 因此，不再對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)i兌明。
步驟30、在二層切換完成后，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)繼續(xù)使用從接入路由器AR1獲取 的IP地址發(fā)送^R文，接入點(diǎn)AP2獲取報(bào)文后，將該報(bào)文發(fā)送到接入路由器 AR2, AR2在收到報(bào)文后，根據(jù)報(bào)文檢測(cè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)切換狀態(tài)，并根據(jù)報(bào) 文包頭的源IP地址查找出對(duì)應(yīng)的家鄉(xiāng)代理地址。在本實(shí)施例中，移動(dòng)節(jié)點(diǎn) 的家鄉(xiāng)代理為AR1，因此所查找到的家鄉(xiāng)代理地址也就是AR1的地址。
在本步驟中根據(jù)報(bào)文檢測(cè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)切換狀態(tài)是本發(fā)明與現(xiàn)有技 術(shù)的主要區(qū)別，其具體實(shí)現(xiàn)如下
步驟31、判斷移動(dòng)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前是否位于家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)，在判斷時(shí)，將移動(dòng)節(jié)點(diǎn) 的IP地址和接入路由器AR2的接收接口的地址分別與所述接收接口的子網(wǎng) 掩碼進(jìn)行"與操作"，然后比較兩次"與操作"后的結(jié)果是否相同，如果相 同，說明移動(dòng)節(jié)點(diǎn)位于家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)，然后執(zhí)行步驟33，否則移動(dòng)節(jié)點(diǎn)位于外地 網(wǎng)絡(luò)，執(zhí)行下一步；
步驟32、移動(dòng)節(jié)點(diǎn)位于外地網(wǎng)絡(luò)，檢查外地網(wǎng)絡(luò)的接入路由器中的綁定 更新表是否存在與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)相關(guān)的綁定更新表項(xiàng)，如果存在綁定更新表項(xiàng)， 則所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)或正在進(jìn)行與外地網(wǎng)絡(luò)間的切換，如果不存在所述 的綁定更新表項(xiàng)，則移動(dòng)節(jié)點(diǎn)初步切換到所述的外地網(wǎng)絡(luò)；
步驟33、移動(dòng)節(jié)點(diǎn)位于家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)，在所述家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)的接入路由器上檢查 是否存在綁定更新表項(xiàng)，如果存在，則所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)剛切換回所述的家鄉(xiāng)網(wǎng) 絡(luò)，如果不存在，所述的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)沒有發(fā)生網(wǎng)絡(luò)切換。
步驟40、根據(jù)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的不同網(wǎng)絡(luò)切換狀態(tài)，為所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)執(zhí)行不同 的操作。從上述對(duì)步驟30的描述可知，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)切換狀態(tài)可能有4 種，即移動(dòng)節(jié)點(diǎn)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)或正在進(jìn)行與外地網(wǎng)絡(luò)間的切換、移動(dòng)節(jié)點(diǎn)初步切 換到外地網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)節(jié)點(diǎn)剛切換回所述的家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)、以及移動(dòng)節(jié)點(diǎn)沒有發(fā)生 網(wǎng)絡(luò)切換。因此，在步驟40中，需要根據(jù)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)切換狀態(tài)實(shí)現(xiàn)不 同的操作。
在上述4種狀態(tài)中，如果移動(dòng)節(jié)點(diǎn)初步切換到外地網(wǎng)絡(luò)時(shí)，所要完成的 操作最為復(fù)雜，因此首先對(duì)其實(shí)現(xiàn)進(jìn)行說明。步驟al、移動(dòng)節(jié)點(diǎn)發(fā)生三層切換，接入路由器AR2在得到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的家 鄉(xiāng)代理地址后，向移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的家鄉(xiāng)代理AR1發(fā)送綁定更新報(bào)文；
步驟a2、作為家鄉(xiāng)代理的接入路由器AR1收到綁定更新報(bào)文后，建立 AR1到AR2的單向隧道，并回復(fù)綁定應(yīng)答沖艮文；
表示家鄉(xiāng)代理的接入路由器在收到綁定更新報(bào)文后，如圖5所示，根據(jù) 情況完成不同的操作
步驟a2-l、判斷在家鄉(xiāng)代理的接入路由器中是否存在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的綁定更 新表項(xiàng)；如果存在，則執(zhí)行步驟a2-3，否則，執(zhí)行下一步；
步驟a2-2、不存在綁定更新表項(xiàng)，表示移動(dòng)節(jié)點(diǎn)剛切換到外地網(wǎng)絡(luò)，此 時(shí)接入路由器需要為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)綁定更新表項(xiàng)，并創(chuàng)建家鄉(xiāng)代理與發(fā)送綁定更 新報(bào)文的外地代理間的隧道，還需要為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)建立一個(gè)Proxy ARP表項(xiàng)， 該表項(xiàng)可以使得家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)中的其它節(jié)點(diǎn)能夠與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)通信，最后家鄉(xiāng)代理 向外地代理回復(fù)綁定應(yīng)答凈艮文；
步驟a2-3、存在綁定更新表項(xiàng)，進(jìn)一步判斷發(fā)送綁定更新的接入路由器 的IP地址與綁定更新表項(xiàng)中的轉(zhuǎn)交地址是否一致，如果一致，則更新表項(xiàng)， 并且回復(fù)綁定應(yīng)對(duì)艮文，如果不一致，則執(zhí)行下一步；
步驟a2-4、表明移動(dòng)節(jié)點(diǎn)切換至另一個(gè)外地網(wǎng)絡(luò)，這時(shí)需要更新綁定更 新表項(xiàng)，將隧道的對(duì)端修改為發(fā)送綁定更新報(bào)文的接入^^由器的IP地址， 然后回復(fù)綁定應(yīng)^t艮文。
步驟a3、接入路由器AR2收到綁定應(yīng)答報(bào)文后，建立AR2到AR1的單向 隧道，從而建立AR1與AR2之間的雙向隧道。
作為外地代理的接入路由器AR2在收到作為家鄉(xiāng)代理的接入路由器AR1 所發(fā)送的綁定應(yīng)敘艮文后，如圖6所示，包括以下步驟
步驟a3-1、判斷在綁定應(yīng)斜艮文中是否存在對(duì)應(yīng)的綁定更新表項(xiàng)，如果 不存在，則直接丟棄綁定應(yīng)斜艮文，否則，執(zhí)行下一步；
步驟a3-2、判斷綁定更新是否成功，若綁定更新失敗，則說明由于某種 原因，家鄉(xiāng)代理拒絕了綁定更新請(qǐng)求，刪除隧道，刪除綁定更新表項(xiàng)；如果 綁定更新成功，則執(zhí)行下一步；
步驟a3-3、為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)添加綁定更新表項(xiàng)，創(chuàng)建接入路由器AR2到接入 路由器AR1的隧道，并添加主機(jī)路由。
當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)處于其他3種網(wǎng)絡(luò)切換狀態(tài)時(shí)，對(duì)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的操作相對(duì)較為 簡(jiǎn)單，下面分別進(jìn)行說明。
如果移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)切換狀態(tài)為已經(jīng)實(shí)現(xiàn)或正在進(jìn)行與所述外地網(wǎng)絡(luò)
間的切換，則外地網(wǎng)絡(luò)的接入路由器進(jìn)行正常的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)；
如果移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)切換狀態(tài)為剛切換回家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)，則刪除綁定更新表
項(xiàng)，刪除隧道，并刪除移動(dòng)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Proxy ARP表項(xiàng)；
如果移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)切換狀態(tài)為沒有發(fā)生網(wǎng)絡(luò)切換，則家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)的接入
路由器進(jìn)行正常的路由數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
最后所應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限
制。盡管參照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng) 理解，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方 案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1、一種代理移動(dòng)IP快速切換方法，包括以下步驟步驟1)、移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在切換前小區(qū)中時(shí)，通過切換前小區(qū)的接入路由器獲取IP地址，所述切換前小區(qū)的接入路由器為所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的家鄉(xiāng)代理；步驟2)、移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的位置發(fā)生移動(dòng)，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)從切換前小區(qū)進(jìn)入切換后小區(qū)后，進(jìn)行移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的鏈路層切換；步驟3)、移動(dòng)節(jié)點(diǎn)利用從切換前小區(qū)的接入路由器所獲取的IP地址發(fā)送報(bào)文，并將報(bào)文發(fā)送到切換后小區(qū)的接入路由器，所述切換后小區(qū)的接入路由器根據(jù)所述報(bào)文檢測(cè)所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)切換狀態(tài)，并根據(jù)所述報(bào)文包頭的源IP地址查找出家鄉(xiāng)代理地址；所述切換后小區(qū)的接入路由器為所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的外地代理；步驟4)、根據(jù)步驟3)中檢測(cè)到的所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)切換狀態(tài)，對(duì)所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)做移動(dòng)切換或不做移動(dòng)切換。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的代理移動(dòng)IP快速切換方法，其特征在于， 在所述的步驟3)中，所述的檢測(cè)所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)切換狀態(tài)是指步驟3-l)、判斷所述的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前是否位于家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)，如果是，執(zhí) 行步驟3-3),如果不是，則執(zhí)行下一步；步驟3-2)、所述的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)位于外地網(wǎng)絡(luò)，沖全查外地網(wǎng)絡(luò)的接入路由 器中的綁定更新表是否存在與移動(dòng)節(jié)點(diǎn)相關(guān)的綁定更新表項(xiàng)，如果存在綁 定更新表項(xiàng)，則所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)或正在進(jìn)行與所述外地網(wǎng)絡(luò)間的切 換，如果不存在所述的綁定更新表項(xiàng)，則所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)初步切換到所述的 外地網(wǎng)絡(luò)；步驟3-3)、所述的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)位于家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)，在所述家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)的接入路 由器上檢查是否存在綁定更新表項(xiàng)，如果存在，則所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)剛切換回 所述的家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)，如果不存在，所述的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)沒有發(fā)生網(wǎng)絡(luò)切換。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的代理移動(dòng)IP快速切換方法，其特征在于， 所述的判斷所述的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)當(dāng)前是否位于家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)是指將所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn) 的IP地址與切換后小區(qū)的接入路由器的接收接口的地址分別與所述切換 后小區(qū)的接入路由器的子網(wǎng)掩碼進(jìn)行"與操作"，然后將兩次"與操作" 的結(jié)果進(jìn)行比較，如果兩個(gè)結(jié)果相同，則所述的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)位于家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)， 如果兩個(gè)結(jié)果不同，則所述的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)位于外地網(wǎng)絡(luò)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的代理移動(dòng)IP快速切換方法，其特征在于， 在所述的步驟4)中，若所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)切換狀態(tài)為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)初步切 換到外地網(wǎng)絡(luò)，則對(duì)所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)執(zhí)行以下操作步驟a-l)、移動(dòng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)層切換，切換后小區(qū)的接入路由器根據(jù) 家鄉(xiāng)代理地址，向所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的家鄉(xiāng)代理發(fā)送綁定更新報(bào)文；步驟a-2 )、作為家鄉(xiāng)代理的切換前小區(qū)的接入路由器收到綁定更新報(bào) 文后，建立切換前小區(qū)的接入路由器到切換后小區(qū)的接入路由器之間的單 向隧道，并回復(fù)相應(yīng)的綁定應(yīng)答才艮文；步驟a-3)、切換后小區(qū)的接入路由器收到綁定應(yīng)答報(bào)文后，建立切換 后小區(qū)的接入路由器到切換前小區(qū)的接入路由器之間的單向隧道，從而建 立切換前小區(qū)的接入路由器與切換后小區(qū)的接入路由器之間的雙向隧道。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的代理移動(dòng)IP快速切換方法，其特征在于， 所述的步驟a-2)具體包括以下步驟步驟a-2-l )、判斷在家鄉(xiāng)代理的接入路由器中是否存在移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的綁 定更新表項(xiàng)；如果存在，則執(zhí)行步驟a-2-3)，否則，執(zhí)行下一步；步驟a-2-2)、移動(dòng)節(jié)點(diǎn)剛切換到切換后小區(qū)的網(wǎng)絡(luò)，切換后小區(qū)的接 入路由器為所述的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建綁定更新表項(xiàng)，創(chuàng)建家鄉(xiāng)代理與發(fā)送綁定 更新報(bào)文的外地代理間的隧道，并為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)建立一個(gè)Proxy ARP表項(xiàng)， 最后所述的家鄉(xiāng)代理向所述的外地代理回復(fù)綁定應(yīng)答報(bào)文；新表項(xiàng)中的轉(zhuǎn)交地址是否一致，如果一致，則更新表項(xiàng)，并且回復(fù)綁定應(yīng) 答報(bào)文，如果不一致，則執(zhí)行下一步；步驟a-2-4)、移動(dòng)節(jié)點(diǎn)根據(jù)綁定更新報(bào)文中的接入路由器的IP地址切 換至另一個(gè)外地網(wǎng)絡(luò)，更新綁定更新表項(xiàng)，將隧道的對(duì)端修改為發(fā)送綁定 更新報(bào)文的接入路由器的IP地址，然后回復(fù)綁定應(yīng)答報(bào)文。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的代理移動(dòng)IP快速切換方法，其特征在于， 所述的Proxy ARP表項(xiàng)使得家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)中的其它節(jié)點(diǎn)能夠與所述的移動(dòng)節(jié)點(diǎn) 通信。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的代理移動(dòng)IP快速切換方法，其特征在于， 所述的步驟a-3)具體包括以下步驟步驟a-3-l )、判斷在綁定應(yīng)答報(bào)文中是否存在對(duì)應(yīng)的綁定更新表項(xiàng)， 如果不存在，則直接丟棄綁定應(yīng)答報(bào)文，否則，執(zhí)行下一步；步驟a-3-2)、判斷綁定更新是否成功，若綁定更新失敗，則刪除隧道， 刪除綁定更新表項(xiàng)后結(jié)束操作；如果綁定更新成功，則執(zhí)行下一步；步驟a-3-3)、為所述的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)添加綁定更新表項(xiàng)，創(chuàng)建切換后小區(qū) 的接入路由器到切換前小區(qū)的接入路由器之間的單向隧道，并添加主機(jī)路 由。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的代理移動(dòng)IP快速切換方法，其特征在于， 在所述的步驟4)中，若所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)切換狀態(tài)為已經(jīng)實(shí)現(xiàn)或正在 進(jìn)行與所述外地網(wǎng)絡(luò)間的切換，則所述外地網(wǎng)絡(luò)的接入路由器進(jìn)行正常的 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的代理移動(dòng)IP快速切換方法，其特征在于， 在所述的步驟4)中，若所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)切換狀態(tài)為剛切換回所述的 家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)，則刪除綁定更新表項(xiàng)，刪除隧道，并刪除移動(dòng)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Proxy ARP表項(xiàng)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的代理移動(dòng)IP快速切換方法，其特征在于， 在所述的步驟4)中，若所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)切換狀態(tài)為沒有發(fā)生網(wǎng)絡(luò)切 換，則所述家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)的接入路由器進(jìn)行正常的路由數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種代理移動(dòng)IP快速切換方法，包括移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在切換前小區(qū)中時(shí)，通過切換前小區(qū)的接入路由器獲取IP地址；移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的位置發(fā)生移動(dòng)，進(jìn)行移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的鏈路層切換；移動(dòng)節(jié)點(diǎn)發(fā)送報(bào)文，并將報(bào)文發(fā)送到切換后小區(qū)的接入路由器，接入路由器根據(jù)報(bào)文檢測(cè)所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)切換狀態(tài)，并根據(jù)所述報(bào)文包頭的源IP地址查找出家鄉(xiāng)代理地址；根據(jù)檢測(cè)到的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的不同網(wǎng)絡(luò)切換狀態(tài)，為所述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)執(zhí)行不同的操作。本發(fā)明可以有效降低移動(dòng)檢測(cè)時(shí)延，從而提高整體切換性能；并具有廣泛的適用性。
文檔編號(hào)H04L12/56GK101345696SQ20071011872
公開日2009年1月14日 申請(qǐng)日期2007年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月12日
發(fā)明者暉 唐, 鼎 唐, 濤 林, 譚紅艷, 趙志軍 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所