[发明专利]网络节点、通信网络及其操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种网络节点、通信网络及其操作方法，并且特别地而不是唯一地，涉及使用互联网协议的数据通信。

背景技术

在过去十年中，数据网络的普及程度已显著增加，该数据网络诸如例如局域网络(LAN)、广域网络(WAN)和互联网。此外，显然，例如通过广泛部署能够提供数据服务的蜂窝通信系统，移动数据服务的提供已经变得日益有吸引力。

典型地根据分级模型，执行网络中的数据通信，该分级模型诸如由国际标准化组织的开放式系统互连参考模型(OSI模型)。根据OSI模型，定义了不同的层，其中较高层传送数据给较低层，且每个层负责数据通信的不同方面。OSI模型定义了不同层之间的接口，其允许一个层的处理独立于较低层处的处理。这样，网络节点之间的通信可以被认为是两个网络节点的对应层之间的通信。

可以使用许多不同数据协议用于数据通信。用于OSI模型网络层的最为普及的数据协议之一是互联网协议(IP)。当前，IP被用于许多数据网络，诸如互联网。最近的数据网络使用互联网协议的版本4(IPv4)。然而，IPv4具有很多限制，包括：缺乏移动性支持、低的安全性和相对低的可能唯一地址数目。

因此，当前正在开发互联网协议的版本6(IPv6)并且由InternetEngineering Task Force(IETF)对其进行标准化。特别地，为了支持IPv6移动性，IETF已经提出了移动IPv6协议，如在David B.Johnson，C.Perkins，J.Arkko的“Mobility support in IPv6”，IETF Request forComments，RFC 3775，June 2004中描述的。

IPv6的目标是允许移动节点(MN)在运动的同时继续与其他节点通信，该其他节点被称为通讯节点(Correspondent Node)(CN)。这样，移动IPv6协议允许MN从其归属区链路运动到外区链路。每个MN由其归属区网络上的IP归属区地址(HoA)来标识。当MN远离其归属区链路时，它将被分配外区网络中的一个或多个转交地址(Care-of Address)(CoA)。为了在运动的同时保持未中断的较高层级会话，MN向其归属区网络中的归属区代办(HA)注册CoA中的一个。MN的HoA链接到注册在HA中的CoA，并且该关联被已知为HoA到CoA的绑定(binding)。注册地址被称为主转交地址(主CoA)。

为了执行主CoA的注册，移动IPv6协议规定MN向其HA发送包含“绑定更新”消息的分组。响应于接收到该绑定更新，HA向MN发射肯定应答，并且保持CoA与其绑定的高速缓冲存储器中的HoA的关联。当MN远离其归属区时，HA使用代理(被已知为近邻发现的过程)，用于截听寻址到归属区链路上MN的HoA的任何分组。当截听了分组时，HA继续封装分组，并且通过隧道向MN的外区链路上的主CoA发送分组。这样，该绑定允许寻址到MN归属区地址的任何数据分组被转发到MN的当前地址。

根据移动IPv6，当MN接收到隧道传送的分组时，该MN继续向通讯节点(CN)发送“绑定更新”消息，以向该通讯节点通知该主CoA。因此，可以向CN通知MN的当前地址，并且这样允许CN直接寻址当前位置处的MN，由此允许该CN直接向MN发送数据，而不通过归属区网络进行路由。该过程被已知为“通讯注册”(CorrespondentRegistration)过程。CN高速缓存并且动态更新该绑定，并且可以在现有的一个绑定期满之前，通过向MN发送“绑定刷新请求”消息，来请求新的绑定。相似地，每当MN的CoA变更时，HA了解并且高速缓存该绑定。

这样，通讯注册过程允许路由最佳化和支持漫游MN的数据网络中的动态地址更新。然而，诸如通讯注册过程的过程的缺点是，必须发射附加的消息。例如，通讯注册要求发射大量的“绑定更新”。这样，这些附加的“绑定更新”消息可以使用通信资源，并且减小了通信系统的容量。

除移动性之外，IPv6还支持多点传送通信，其中包括多点传送地址的单一数据分组被路由到与该多点传送地址相关联的多个网络节点。具体地，IPv6规定了归属区预订(home subscription)过程，用于支持移动多点传送操作。