[发明专利]一种层次移动IPv6的路由优化方法

说明书

技术领域

本发明属于移动IP技术领域，具体是一种层次移动IPv6的路由优化方法，提供在层次移动IPv6的网络结构上使用路由优化的方法。

背景技术

层次移动IPv6（Hierarchical Mobile IPv6，HMIPv6）是移动IPv6协议的扩展，网络体系结构如图1所示。该协议把常规的移动IPv6网络分为不同的域，并引入了移动锚点（Mobility Anchor Point，MAP）来管理这些域。移动节点（Mobile Node，MN）使用两个转交地址：区域转交地址（Regional Care-of Address，RCoA）和链路转交地址（On-Link Care-of Address ，LCoA），切换被划分为域内切换和域间切换。当移动节点在同一移动锚点域内更换不同接入路由器，比如从AR1移动到AR2，即是域内切换，只需要向移动锚点发送本地绑定更新消息（On-Link Binding Update，LBU）以注册链路转交地址，该过程叫做本地位置更新；当移动节点（Mobile Node，MN）从AR2移动到AR3进行域间切换时，需要进行本地位置更新，并且要向家乡代理（Home Agent，HA）发送绑定更新消息（Binding Update，BU）注册新的区域转交地址，再由家乡代理返回绑定确认消息（Binding Acknowledgement，BACK）。移动锚点相当于本地家乡代理，层次移动IPv6的层次结构使得移动节点与家乡代理位置更新的信令交互大大减少，有效减少了移动节点在移动IPv6网络中切换时的绑定更新时延。

路由优化分组通信技术主要应用于移动IPv6，在未使用路由优化分组通信技术时，通信对端（Correspondent Node，CN）与移动节点之间的通信将按照常规方式进行，即通信对端发向移动节点的通信分组会被家乡代理截获，封装后通过隧道发给移动节点；如果采用路由优化分组通信技术，通信对端与移动节点会进行一次常规方式的通信，在获知通信对端的地址之后，移动节点根据需要向通信对端发送绑定更新消息，把自己的转交地址告知通信对端，每一个支持移动IPv6协议的通信对端都会维护一个缓冲区来绑定移动节点发来的转交地址，移动节点利用它的转交地址直接和通信对端通信，数据不再需要通过家乡代理的双向隧道转发。使用路由优化分组通信技术，可以避免所有数据都需经过家乡代理的单点故障问题，并且减少系统开销和分组传输时延。

层次移动IPv6实现了绑定更新处理局部化，但是其本身也有不足之处：即使MN（移动节点）与CN（通信对端）之间存在更短的路由，二者间的所有通信分组也必须通过MAP（移动锚点）转发，一定程度上增加了分组传输时延，同时也增加了MAP的负担。为此，可以将路由优化分组通信技术应用于HMIPv6（层次移动IPv6）中，实现方法为MN向CN注册其LCoA（链路转交地址）。然而，由于路由优化有一定的系统开销，不能将路由优化分组通信技术直接应用于HMIPv6中而不用任何条件约束，需要考虑诸如MN与CN的通信频率，MN的切换频率等因素。

现有文献（任兰芳，周华春，秦雅娟等，自适应移动IPV6切换时延优化的研究[J].北京交通大学学报,2006,30(5):63-67.）提出了将路由优化方法应用于快速层次移动IPv6（Fast Handover for Hierarchical Mobile IPv6，FHMIPv6）的切换方案，并以MN在某一个MAP管理域内的平均停留时间为检测标准，当移动节点在该域的停留时间大于它在该域的平均停留时间时，MN向CN注册其LCoA。但是该现有文献制定的检测标准并不适用于这样一种情况：即MN长时间停留于某一个MAP的管理域并且超过了它在该域的平均停留时间，但是频繁地进行域内切换。在这种情况下，MN便会向CN频繁地注册其新的LCoA，而随着MN频繁地变换接入路由器，网络内的绑定开销和绑定更新时延相对于常规HMIPv6会大大增大，显然地，该现有文献并没有考虑到MN的切换频率问题，其适应性不强，即不能适应这样一种情况：MN长时间停留于某一个MAP管理域并且频繁地进行域内切换。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的缺陷而提供一种具有普遍适用性的层次移动IPv6的路由优化方法。