[发明专利]一种在下一代网络中实现信息交互的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种在基于身份标识与位置分离的下一代网络中实现信息交互的方法及系统。

背景技术

当前因特网的各层结构中，除了物理层以外，各层协议实体均有自己的名字空间，分别是链路层的MAC地址、网络层的IP地址、传输层的IP地址和端口号及应用层的域名。在这些名字空间中，MAC地址只要求在子网内唯一，而端口号只要求在主机内部唯一，因此，因特网中存在两个重要的全局名字空间——IP地址和域名。域名和IP地址中间通过DNS实现解析。在这样的名字空间结构中，IP地址具有双重功能，既作为网络层的通信终端主机网络接口在网络拓扑中的位置标识，又作为传输层主机网络接口的身份标识。

TCP/IP协议在设计之初并没有考虑主机移动的情况，但是，随着NGN(Next Generation Networks，下一代网络)的发展，用户移动性(mobility)和主机多穴性(multihoming)的问题越来越普遍，这种IP地址的语义过载缺陷日益明显。当主机的IP地址发生变化时，不仅路由要发生变化，通信终端主机的身份标识也发生变化。对于路由的变化是可以接受的，但是主机标识的变化却会导致应用和连接的中断。

为了支持移动性和多穴性，更好的支持通话的连续性，业界提出了身份标识与位置分离(IPSPLIT，ID/locator separation in NGN)技术，IPSPLIT技术用主机标识符(Host ID)作为主机的身份标识，主机标识符全球唯一地标识每台连接到因特网(Internet)的主机。其目的是将传输层与网络层分开，为Internet提供一个安全的主机移动和多宿主的方法；提供一个加密的主机标识命名空间，更容易地对通信双方进行认证，从而实现安全的、可信任的网络系统。在IPSPLIT网络中，IP地址仅表示通信终端主机在网络拓扑中的路由位置。此技术解决IP地址的语义过载问题，将IP地址的双重功能进行分离，实现对多移动性、多家乡性、IP地址动态重分配及不同网络区域之间的互访等问题的支持。

IPSPLIT技术基于NGN。在IPSPLIT网络中，用户可以是移动的也可以是多穴的，这时对一个用户IP地址是非唯一分配的，一个主机标识符可以对应于多个IP地址，因此能很好地解决多穴性和移动性问题。多穴性设备的主机标识对应多个IP地址，如果一个IP地址不能使用了，或者有更好用的IP地址，已经建立的传输层连接可以很容易地转移到其他IP地址。由于主机的移动，IP地址会发生变化，但主机标识并没有变，因此传输层的连接可以不中断，但是移动节点应该通知自己IP地址的改变。由于传输层连接是与主机标识绑定的，IP地址只是被用来进行路由，因此，IPSPLIT技术可以实现不同网络区域之间的互访，如公共网络与私有网络之间，以及IPv4网络与IPv6网络之间等。

NGN体系架构如附图1所示，包括网络接入控制部分、资源控制部分、传送部分、业务控制部分和用户终端/用户网络部分。其中：

网络接入控制部分，为接入NGN网络的用户终端/用户网络提供注册、鉴权授权、地址分配、参数配置、位置管理等功能，例如ITU-T NGN网络中网络附着控制功能(Network Attachment Control Functions)；

资源控制部分，基于策略和网络资源状态，完成用户终端/用户网络接入网络时接纳控制、资源预留等功能，例如ITU-T NGN网络中资源接纳控制功能(Resource and Admission Control Functions)，NGN中接入管理功能(Acess management Functions)；

传送部分，完成信息的传送功能，例如ITU-T NGN网络中传送功能(Transport Functions)；

业务控制(Service Control Functions)部分，属于业务层中的一部分，在业务层次上完成注册、鉴权授权、资源控制等功能，例如ITU-T NGN网络中业务终端认证和鉴权过程；

用户终端/用户网络部分，向用户提供网络接入功能，例如ITU-T NGN网络中UE(User Equipment)。

基于IPSPLIT的NGN体系架构如附图2所示，其中的网络接入控制部分、资源控制部分、传送部分、业务控制部分和用户终端/用户网络部分与传统的NGN体系中其功能的作用一致。身份标识与位置分离控制部分是基于IPSPLIT的NGN体系架构特有的功能部分。

基于IPSPLIT的NGN体系功能框架如图3所示，其中各功能实体的作用如下：