[发明专利]一种在PMIP域间漫游时的节点通信方法及通信系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种在PMIP域间漫游时的节点通信方法及通信系统。

背景技术

传输控制协议/因特网互联协议(Transmission Control Protocol/Internet Protocol，简称TCP/IP)，在初始设计时未考虑终端会发生拓扑位置改变的情况，即TCP/IP协议本身不支持移动性。在传统的TCP/IP网络环境中，IP为因特网(Internet)提供了路由功能，它给所有节点(包括主机和路由器)都分配了逻辑地址，即IP地址，且每台主机的各个端口都分配一个IP地址。IP地址包括网络前缀和主机部分，同一条链路上的所有主机的IP地址通常有相同的网络前缀和不同的主机部分。这使得IP可以依据目的节点的IP地址的网络前缀部分来进行路由选择，从而使路由器秩序保存一条简单的网络前缀路由，而不必为每台主机保存一条单独的路由。在这种情况下，由于采用了网络前缀路由，因此当节点从一条链路切换到另一条链路而没有改变其IP地址时，该节点则不可能在新链路上接收到数据报文，从而也就无法与其他节点进行通信。

随着用户对移动性和信息的需求急剧上升，越来越多的人希望在移动的过程中高速地接入互联网，获取急需的信息，完成想做的事情。因此，移动互联网成为未来互联网的发展方向，但是传统TCP/IP协议不支持移动性的缺陷，使得对终端节点的移动性管理成为移动互联网面对的一大难题。

为了解决移动性管理问题，业界比较流行的移动性管理技术，如，移动IP(Mobile IP，MIP)、代理移动IP(Proxy MIP，PMIP)等，均通过引入固定锚点(Anchor)的方式来支持终端的移动性。例如，MIP协议使用家乡代理(Home agent，HA)作为锚点、PMIP协议使用本地移动性锚点(Local Mobility Anchor，LMA)作为锚点。

图1所示的是PMIP协议的逻辑架构，包括终端节点(Mobile Node，MN)、对端节点(Correspondent Node，CN)、移动接入网关(Mobile Access Gateway，MAG)以及本地移动锚点(Local MobilityAnchor，LMA)。其中CN可以是固定节点，也可以是移动节点，即具有相应的MAG和LMA。MAG是MN的第一跳路由器，其主要作用包括在MN接入时为其分配转交地址(Care of Address，CoA)以及代替MN执行与MN的锚点LMA之间的PMIP绑定(PMIP Binding)。LMA作为MN的锚点，其主要作用包括为MN分配家乡地址(Home of Address，HoA)以及处理上述PMIP绑定。MAG与LMA之间执行的PMIP绑定的主要目的是让双方均获知对方的地址、即上述CoA和HoA，并将绑定关系保存在本地。此外，在执行PMIP的绑定过程中，还为MN在MAG和LMA之间建立了一条双向隧道。值得说明的是，MN最后获取到的IP地址是LMA为其分配的HoA。在通常的网络部署中，MAG一般位于拓扑较低的位置，比如位于城域网的边缘；而LMA则一般位于拓扑较高的位置，比如省干网的核心部分。MAG与LMA之间实际上往往通过多跳路由器相连。

为了使得数据包传输的路径达到最优，当终端节点和对端节点均在同一个PMIP域之内的时候，终端节点或对端节点可以使用本端的MAG从其他网元获取到另外一端的当前服务MAG，从而在两个MAG间建立一条直接的链路，而不需要将数据包再路由到LMA，大大减少了路由的迂回问题。为了与传统的PMIP域相区分，上述域被叫作支持路由优化的PMIP域。

PMIP域间节点漫游的系统架构如图2所示，所述PMIP域可以分为支持路由优化的PMIP域和不支持路由优化的PMIP域即传统PMIP域。对于支持路由优化的PMIP域，除了传统的网元MAG外，包含一个映射服务器(Mapping Server，MAPS)，主要进行节点位置管理以及地址映射关系维护等工作。另外还包含一个或多个用于与其他PMIP域互通的互通网关(InterworkingGateway，IGW)，其主要的功能包括与其他支持路由优化的PMIP域之间进行信令交互，同时也是本PMIP域与其他PMIP域之间的数据出口，具体实现上，可以在域的边界设置多个互通网关，针对目标节点在不同域的情况下，根据路由最优原则选择不同的互通网关。另外，互通网关可以与边界路由器合设，也可以是一个单独的设备。为了保证外域的数据包能够到达互通网关，互通网关需要对外广播其所属的HoA/家乡网络前缀。