[发明专利]优化嵌套网络路由的MANEMO移动网络系统及其优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种优化嵌套网络路由的MANEMO移动网络系统及其路由优化的方法，确切地说，本发明基于当前的基本移动路由协议，对嵌套移动网络和访问移动节点与骨干网的通信路由进行优化，选择与接入路由器直接连接的移动网络路由器作为根路由器，代替漫游的移动网络和移动节点与其家乡代理进行绑定；再在多跳域内部采用多跳路由协议，实现了同一多跳域内不同移动网络节点间的直接通信，从而达到防止嵌套网络造成的多三角路由问题，提高移动网络通信效率。属于移动网络的路由优化技术领域。

背景技术

目前，移动网络的发展已经比较成熟，执行的移动性管理的主要协议是MIPv6(Mobile Internet Protocol Version 6，即RFC3775)和网络移动基本支持NEMO BS协议(Network Mobility Basic Support Protocol，即RFC3963)。MIPv6主要用于单台计算机的移动性管理和支持主机移动性，定义了移动节点在移动过程中保持通信连续性的方法，但是，它没有提供网络移动性的支持。NEMO BS协议是对MIPv6的扩展，定义了移动网络作为一个整体在移动过程中保持会话连续性的方法。

根据协议规定，骨干网给移动网络分配若干个移动网络前缀MNP(Mobile Network Prefix)，移动网络节点MNN(Mobile Network Node)根据MNP获取一个家乡地址HoA(HomeAddress)。当移动网络移动到外地链路时，移动网络路由器MR(Mobile Router)获取转交地址CoA(Care ofAddress)。MR的CoA的映射表和MNP都由移动网络的家乡代理HA(Home Agent)维护，MR获得CoA后，要向家乡代理进行注册，以建立其与HA之间的双向隧道，以供移动网络节点MNN继续使用其家乡地址HoA。通信节点CN(Correspondent Node)向移动网络节点发送数据分组时，分组首先发送到移动网络的家乡代理HA。HA接收到发送给移动网络的数据分组后，通过MR和HA之间的双向通道，将分组发送到MR的当前转交地址上。MR接收到分组后，经过解封装处理后，将其转发给移动网络相应的移动网络节点。

参见图1，介绍现有的网络存在多层嵌套时，如何使用网络移动性基本支持NEMO协议存在的“多三角路由”问题。图中，MR2-MR5分别通过MR1接入因特网，其中的MR2嵌套在MR1下，MR3与MR4嵌套在MR2下，MR5嵌套在MR4下，形成一个层层嵌套的结构。通信节点CN与MR5下的MNN通信过程如下：CN将数据包发送到网络中，根据目的地址信息被MR5的家乡代理HA5截获，按照MR5与HA5的绑定记录，数据包以HA5→HA4→HA2→HA1→MR1→MR2→MR4→MR5→MNN的路线传送。传送过程中，数据包在HA5、HA4、HA2和HA1分别进行封装，还在MR1、MR2、MR4和MR5分别进行解封装。

目前，解决NEMO嵌套网络路由优化问题的现有技术主要有两种思路：一种是通过源路由机制，解决嵌套移动网络的“多三角路由”问题；另一种是通过将一个接入路由器AR(Access Router)下的所有MR构成一个树状的分级拓扑结构，只通过顶层MR与底层MR的家乡代理之间建立双向隧道与外网通信。

例如，2007年2月，P.Thubert和M.Molteni发表的《IPv6 Reverse Routing Header and its application to Mobile Networks》，提出一种反向路由头RRH(Return Routing Header)协议，就是采用源路由机制优化嵌套移动网络的方案。它是采用一种新的“反向路由头”记录从MNN到CN的路由信息，MR通过与AR直接相连的根路由器与自己的HA建立双向隧道，略去了中间MR的HA。

当数据分组从MNN发送给CN时，路径上第一个MR分配必要数量的RRH，路径上MR到AR的步数就是需要在隧道头中分配的RRH的个数。在第一个RRH中将MNN直接连接的MR的HA作为目的地址，该MR的CoA作为源地址，路径中的MR分别向下一个RRH中插入自己的CoA作为源地址，而目的地址不改变。数据分组通过双向隧道发送到与MNN直接相连的MR的HA，HA解封数据包的同时，缓存RRH中条目并将数据发往CN。HA建立缓存后，CN发往MNN的数据就可以使用与RRH相反的方向发送。