[发明专利]通信路由优化方法、相应的设备和系统

说明书

技术领域

本发明涉及使用因特网协议(IP)的通信技术领域。尤其涉及移动IPv6中的路由优化技术。

背景技术

当前很多设备使用因特网协议(IP)彼此通信。为了给移动设备提供移动性支持，IETF(因特网工程工作组)开发了“IPV6中的移动性支持”。在移动IP中，每个移动节点具有一个永久的归属域。当移动节点连接到其归属网络时，为该节点分配被称为“归属地址(HoA)”的首要全局地址(primary global address)。当该移动节点离开，即连接到(attach to)其它外部网络时，通常为该节点分配一个被称为“转交地址”的临时全球地址。

移动性支持的概念是甚至当节点连接到其它外部网络时，还可以在归属地址访问该移动节点。可以通过后续的非专利文献1实现上述目的，该非专利文献1介绍了归属网络中被称为归属代理(HA)的实体。移动节点使用被称为绑定更新(BU)的消息将其转交地址在归属代理上注册。这使得归属代理能够在该移动节点的归属地址和转交地址之间创建绑定。归属代理负责截取目的地为(addressed to)移动节点的归属地址的消息并使用包封装(即将一个包作为另一个新包的有效负载，也被称为包隧道)将包转发到移动节点的转交地址

随着无线设备的不断发展，可以预见将出现一类新的移动技术：网络移动性，或者NEMO，其中节点的整个网络改变其整体的连接点。将对单个主机的移动性支持的概念扩展为对一个节点的网络的移动性支持，运动网络解决方案的目标是提供一种机制，其中无论移动网络连接在因特网的什么位置，都可以通过节点的首要全局地址访问移动网络中的该节点。

如同在后续非专利文献2中披露的，IETF当前正在开发用于网络移动性的解决方案。该文献指明了以下内容：当移动路由器将BU发送到归属代理的时候，移动路由器将指定移动网络中的节点所使用的网络前缀。使用将被插入BU中的、被称为网络前缀选项的特定选项指明网络前缀。这允许归属代理创建基于前缀的路由表，使得归属代理将把发送给带有这些前缀的目的地的包转发给移动路由器的转交地址。

通过使用隧道技术，可以借助归属代理实现主机和网络移动性支持。但是，这也引起了被称为次优路由(sub-optimal routing)的问题。这是因为，当移动节点与对端节点(Correspondent Node，CN)通信时，在两者间传输的包必须经过归属代理而不是遵循从移动节点到对端节点的直接路径。当移动节点远离其归属代理时，所述次优路由引起效率降低和包延迟增加。

因此，在非专利文献1中规定了移动节点可以向对端节点发送BU。一旦对端节点获知移动节点的归属地址和转交地址之间的绑定，则在它们之间移动的数据可以直接被路由到移动节点的转交地址或者直接从转交地址路由过来(不必经过归属代理)。但是这要求对端节点理解并支持移动IP。同样，当移动节点需要与大量对端节点通信时，它所需要执行的绑定更新的数量将过大(附注：为了将BU发送给对端节点，移动节点需要执行被称为返回路由，或者RR过程，该过程涉及在传输BU消息之前，在移动节点和对端节点之间的两次附加包交换。所发送的附加包是由移动节点发送给对端节点的归属检测开始(或者HoTI)消息以及转交检测开始(或者CoTI)消息，以及对端节点分别响应HoTI和CoTI消息而发送的归属检测(或者HoT)和转交检测(或者CoT)消息)。

为了克服这些问题，后续的专利文献1和专利文献2都引入了在IPv4的移动IP中定义的、被称为外部代理的实体。在这些解决方案中，对端节点被假定为本身就是可移动的，从而被连接到外部代理之后。为了实现路由优化，在移动节点的外部代理和对端节点的外部代理之间建立隧道。但是这些解决方案都是为移动IPv4定义的。由于在IPv6中不存在外部代理的概念，因此不清楚如何将这些解决方案应用于移动IPv6和网络移动性。最可能的是，在上述环境中不得不创建与外部代理类似的一个实体。这与在后续专利文献3和非专利文献3中公开的解决方案有些类似。

在专利文献3中公开了一种路由优化代理，该代理截取由移动节点向对端节点发送的HoTI和CoTI消息。路由优化代理随后将代表对端节点完成返回路由过程。