IPv4支持代理移动IPv6路由优化协议的制作方法

专利名称：IPv4支持代理移动IPv6路由优化协议的制作方法
IPv4支持代理移动IPv6路由优化协议相关申请的交叉引用本专利申请要求2007年11月12日由Qin等人提交的第60/987，354号美国 临时专利申请“PMIPv6路由优化协议”的优先权，以及要求2008年11月10日提交的第 12/268，317号美国专利申请“IPv4支持代理移动IPv6路由优化协议”的优先权。这些申 请以引用的方式并入本文中，就好像将其全部复制过来。
背景技术：
在现代无线接入网络中，移动节点(MN)允许用户在接入点之间自由移动，而用户 无需为每个接入点配置MN。确切地说，当MN到达一个接入点的覆盖范围限制时，接入点将 MN切换到相邻的接入点，通常情况下，不会中断MN的业务。在IPv6网络中，称为代理移动 IPv6的流程定义了相对有条理和有效的基于网络的方法，以在相邻接入点之间切换MN。确 切地说，代理移动IPv6允许移动接入网关(MAG)和本地移动锚点(LMA)跟踪MN的活动状 态，并代表MN发起所需的移动性信令。此外，MN通常在切换前后使用相同的IPv6家乡地 址，而MN未参与切换或任何其他移动性信令。代理移动IPv6同时定义路由优化流程。可 惜的是，代理移动IPv6不支持IPv4，从而不能通过使用IPv4信令实现。发明概述在第一个实施例中，公开内容包括网络组件，其至少包含一个处理器。该处理器配 置成执行方法，包括使用IPv4报文促进优化与MN和通信节点(CN)相关的通信路由。在第二个实施例中，公开内容包括一种网络，其包含与丽通信的MAG，与MAG通信 的CN，以及想与丽通信的CN，其中，丽和CN之间的通信路由使用IPv4信令进行优化。在第三个实施例中，公开内容包括一种方法，其包含使用IPv4信令促进丽和CN 之间的通信路由的优化。下文对附图和权利要求书的详细描述便于更清楚理解这些和其他特征。


为了更加全面理解本公开内容，此处引用下述附图的简要说明和详细描述，其中， 相同的引用数字表示相同部分。图1是无线系统实施例的示意图，示出代理移动IPv6操作。图2是实施例示意图，示出代理移动IPv6支持IPv4网络的操作。图3是协议图，示出IPv4附着流程实施例。图4是协议图，示出代理归属测试(PHoT)流程实施例。图5是协议图，示出代理转交测试(PCoT)流程实施例。图6是协议图，示出切换流程实施例。图7是协议图，示出路由优化流程实施例。图8是示意图，示出PHoT消息实施例。图9是示意图，示出PHoT初始(PHoTI)消息实施例。图10示出通用计算机系统实施例。
具体实施例方式从一开始就应了解到虽然下文提供一个或多个实施例的示意性实施方式，但是可 以将使用任意数量的技术，不管是目前已知抑或已存在的技术，来实现公开的系统和/或 方法。公开内容决不受限于下文描述的示意性实施方式、附图和技术，包括本文给出的和描 述的示范性设计和实施方式，但可以在附加的权利要求书范围内和同等要求的最大范围内 进行修改。此处公开的内容包括使用不支持IPv6的组件(如IPv4组件)优化IPv6路由的 方法和系统。方法包括PHoT流程和PCoT流程，其允许CN验证MN的家乡地址(HoA)和转 交地址(CoA)的可达性(通过使用IPv4信令和优化的路由)。确切地说，PHoT和PCoT流 程可在MN的MAG与CN或CN的MAG之间执行。图1示出无线系统100的实施例。系统100可包括MN 102、多个MAG104、LMA 106、 网络108、CNllO和认证，授权和计费(AAA)服务器112，所有这些组件互相通信，如图1所 示。系统可以是IP系统，如IPv4系统和IPv6系统(如图1所示)或它们的组合。系统也 可以是运行其他适合协议的任意其他类型的无线系统。应意识到图1仅仅是系统100的 一个实施例，而系统100可包括额外组件，如额外MN 102、MAG 104、LMA 106、网络108、CN 110、AAA服务器112或它们的组合。丽102可以是使用MAG 104和/或LMA 106与CN 110通信的任意设备或组件。通 常情况下，丽102是面向用户的移动设备，通过MAG 104无线地与LMA 106通信，但丽102 不在此限制范围内。例如，MN 102可以是蜂窝式电话、笔记本电脑、个人数字助理(PDA)或 任何其他无线设备。MN 102也可以是在系统100和外部网络(如无线路由器)之间交换数 据的组件。MAG 104可以是MN 102和LMA 106之间交换数据的任意设备或组件。MAG 104 可以是路由器，其将不是明确发送到它们的报文转发到其他节点。MAG 104也可以代表丽 102与LMA 106和其他MAG 104执行移动性信令和/或代表LMA 106与MN 102执行移动 性信令。MAG 104可存在于接入链路上，而在接入链路上的MN 102被锚定。MAG 104可代 表MN 102执行移动性管理。因此，MAG 104负责检测接入链路上的MN 102的活动，并负责 向LMA 106发送绑定注册。在一些实施例中，MAG 104可包括基站收发信台(BTS)、基站控 制器或类似组件，或是它们的一部分，并且/或通过这些组件与MN 102通信。LMA 106可以是允许丽102与网络108和/或CN 110通信的任何设备或组件。 LMA 106可通过MAG 104与MN 102通信或直接与MN 102通信。LMA 106可以是路由器，其 将不是明确发送到它的报文转发到其他节点。LMA 106负责维护MN102的可达性状态，可以 是用以丽102归属网络前缀的拓扑锚点。在实施例中，LMA106可包含归属代理，或是其一 部分。因此，LMA 106可以是动态主机配置协议(DHCP)客户端和/或AAA客户端，也可以 包括地址缓存。此外，LMA 106可处理漫游到外地网络的丽102的IP路由。在实施例中，网络108可以是在LMA 106和CN 110之间交换数据的任何设备、组 件或网络。例如，网络108可以是分组交换网络(PSN)，如局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域 网(WAN)、企业内部网或互联网。网络108也可以是电路交换网，如公共电话交换网(PSTN) 或任何其他网络。
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CN 110可以是想与MN 102通信或MN 102想与之通信的任何设备或组件。CN 110 可以是另外一个MN或固定设备。应意识到如图1所示的CNllO和丽102位于不同的LMA 或MAG域，而在一些实施例中，CN 110可和MN 102位于相同的LMA和/或MAG域。AAA服务器112可以是包含认证，授权和/或计费数据和/或执行认证，授权和/ 或计费功能的任何设备、组件或网络。AAA服务器112可使用任何适合的协议(包括IP、 RADIUS 和 Diameter)与 MN 102、MAG 104 和 / 或 LMA 106 通信。上文描述的组件可使用不同技术通过固定和/或无线链路互相通信。当MN 102直 接附着到LMA 106或通过MAG 104附着到LMA 106时，可动态创建无线链路。可以使用多址 接入技术，如码分多路复用(CDMA)、正交频分多址(OFDMA)或时分多址(TDMA)实现无线链 路。适合的无线链路技术示例包括互联网工程任务组(IETF)、全球微波互联接入(WiMAX)、 无线保真(WiFi)、宽带码分多址(WCDMA)、全球移动通信系统(GSM)、GSM发展的增强数据 (EDGE)、通用移动通讯系统(UMTS)、第三代移动通信标准化伙伴项目(3GPP)、第三代移动 通信标准化伙伴项目二(3GPP2)、高级移动电话业务(AMPS)和其中一个电气电子工程师协 会(IEEE)802无线网络(如802. 16d/e)或任何其他无线网络。剩下的组件可以通过固定 链路(如电链路或光链路)耦合在一起。适合的固定链路技术的示例包括IP、以太网、异步 传输模式(ATM)、帧中继、同步光网络(SONET)和同步数字系列(SDH)。固定和无线链路可 具有固定的带宽，因此，固定数据量通过链路传输或具有可变带宽。当系统100是代理移动IPv6系统，系统100可执行附着和切换流程，以确保丽 102和CNllO之间持续通信。简单来说，附着流程包括丽102和MAG 104之间的附着。接 着，MAG 104使用从AAA服务器112获得的AAA策略认证丽102。随后，MN 102请求从MAG 104获得IP地址，例如使用DHCP请求，这将触发MAG 104和LMA 106之间执行代理绑定更 新(PBU)和代理绑定确认(PBA或PBAck)流程。然后，在MAG 104和LMA106之间形成通信 隧道114，且IP地址传输到丽102，如使用DHCP进行传输。丽102随后配置丽的IP地 址(可在其HoA获知)，并开始与CNllO通信。从CN 110到丽102的通信首先路由到LMA 106，然后路由到MAG 104处的代理CoA，接着路由到丽102的HoA。当丽102改变位置使 之足以更换与其通信的MAG 104时，需至少重复上述流程的部分流程。因此，可以释放通信 隧道114，且可以在LMA 106和与丽102通信的新MAG 104之间建立新隧道。丽102不能 察觉到MAG 104和LMA 106之间的任何信令。在移动IPv6中，CN 110和丽102之间的通信路由不太理想，因为它不是CN 110 和丽102之间的最直接路径。确切地说，从CNllO到丽102的报文首先到达LMA 106，然后 通过MAG 104直接路由到丽102。此外，从理论上来说，从MN 102到CN 110的报文直接路 由到CN 110，然而，由于入口处的过滤，实际上，这些报文通过LMA 104路由。因此，返回路 由可达流程已经创建，其促使直接在CNllO和丽102之间路由报文。虽然在IPv6网络中，上述流程可以使用，但并不是所有网络都支持IPv6。确切地 说，许多已有MN和网络组件配置成仅支持IPv4，且几乎不需要或要求替换或更新这些组件 以支持IPv6。图2是这种IPv4网络400的实施例。网络400包括多个MN 402、MAG 404 和LMA 406，它们互相通信，如图2所示。MN402、MAG 404和LMA 406分别与上文描述的MN 102、MAG 104和LMA 106实质上是一样的。然而，LMA 406和MAG 404(可能是其他组件) 之间的通信可使用IPv4而不是IPv6进行，如虚线形成的椭圆形408所示。因此，LMA 406可配置IPv4地址，如LMA 1的IPv4-LMAAl地址和LMA 2的IPv4_LMAA2。同样地，MAG 404 可配置 IPv4 地址，如 MAG 1 的 IPv4-Proxy-CoA 1 禾Π MAG 2 的 IPv4_Proxy-CoA2。MN 402 也 可以是IPv4组件，从而可配置IPv4地址，如MN 1的ΙΡν4-ΜΝ_ΗοΑ1、ΜΝ 2的IPv4-MN_HoA2 和 MN 3 的 IPv4-MN-HoA3。图3示出可以在IPv4网络执行的附着流程500的实施例。当丽附着到位于502 的MAG时，即开始执行附着流程500。MAG与位于504的AAA服务器连接，例如认证丽，获得 丽的AAA模板和/或获得AAA策略。MAG随后向位于506的LMA发送PBU消息。一接收到 PBU消息，LMA可向丽分配IPv4HoA，创建绑定缓存条目(BCE)，开始建立隧道到位于508的 MAG。LMA随后向位于510的MAG发送PBA消息。一接收到PBA消息，MAG完成隧道建立和 512处的其他路由细节。步骤514指示在LMA和MAG之间的双向隧道的建立。MAG和丽随 后在516处完成DHCP消息交换，然后，MN在518处配置其IPv4地址。在IPv6网络中，一旦MN进入代理移动IPv6域，则MAG代表MN执行移动性相关信 令。因此，MAG可确定什么时候根据某些策略优化丽和CN之间的路由路径。策略可以在 用户模板中固定不变或动态创建或维护，也可以预先配置或由MAG从AAA架构或策略功能 架构获得。当MAG决定MN-CN组合需要路由优化时，MAG可发起PHoT流程，其允许CN使用 IPv4信令和/或不需要丽帮助验证丽的HoA可达性。CN也需要验证CoA的可达性。这 种情况下，PCoT初始(PCoTI)消息可在PBU消息上携带。该PBU消息由MAG代表丽发送 以在CN上注册。图4示出PHoT流程600的实施例，可使用IPv4信令使丽HoA生效。PHoT流程 600与原有的归属测试(HoT)流程不同。在PHoT流程中，由MAG而不是丽发起和接收信 令。因此，MAG可发起丽的HoT信令。当MAG向位于602的LMA发送PHoTI消息时，即开 始执行PHoT流程600，例如通过MAG和LMA之间的隧道执行。PHoTI消息包含两个IPv4报 头。第一个IPv4报头可包括CN的IPv4地址(作为目的地址)和丽的IPv4HoA(作为源 地址)。以图2为例，如果丽1是MN，而MN 3是CN，则目的地址将是IPv4-MN_HoA3，而源 地址将是ΙΡν4-ΜΝ-ΗοΑ1。第二个IPv4报头可包含LMA的IPv4地址(作为目的地址)和 MAG出接口的IPv4HoA (作为源地址)。再次以图2为例，如果MAG 1是丽的MAG，而LMA 2 是LMA，则目的地址将是IPv4-LMAA2，而源地址将是IPv4_Proxy-CoAl。一接收到PHoTI消 息，LMA将删除PHOTI消息的第二个头部，然而向位于604的CN发送PHoTI消息。CN向位 于606的LMA发送PHoT消息作为回复。确切地说，PHoT消息可作为IPv4报文发送到丽 的HoA。因此，CN可在发送PHoT消息前，向其添加IPv4报头。LMA向位于608的MAG转发 PHoT消息，由该MAG进行处理而不是将其转发到丽。在实施例中，PHoT消息可包含永久归 属密钥生成令牌。密钥生成令牌可以是CN提供的数字，使MN能计算必须的绑定管理密钥 (Kbm)对BU授权。归属密钥生成令牌可以是CN发送的密钥生成令牌，其在PHoT消息中携 带，可以是临时或永久令牌。同样地，转交密钥生成令牌可以是CN发送的密钥生成令牌，在 CoT消息中携带，可以是临时或永久令牌。图5示出PCoT流程700的实施例，可使用IPv4信令使丽CoA生效。PCoT流程 700与原有的转交测试(CoT)流程不同。在PCoT流程中，由MAG而不是MN发起和接收信 令。因此，MAG可模仿丽的CoT信令，而丽的CoT信令可在PBU信令上携带。例如，当MAG 向位于702的CN发送早期PBU消息时，即开始执行PHoT流程700。早期PBU不包含上文描述的转交密钥生成令牌，但可包含CoT初始(CoTI)选项、HoA选项、加密生成地址(CGA)参 数和/或签名选项。MAG可使用丽的HoA计算CGA参数和签名选项。对于IPv4MN来说， HoA可以是一个128比特的值，包括最左边64比特的归属网络前缀(HNP)(由LMA指配，如 子网前缀)和最右边64比特的接口标识符。接口标识符比特可随机获得或从MN的二层地 址获得，如MN的介质访问控制地址。在访问认证时，MAG可从AAA服务器下载MN的公共密 钥和私有密钥，并使用它们计算CGA参数和签名选项。PCoT流程700可在PHoT流程600执行前、执行时或执行后执行。因此，执行PCoT 流程700时，MAG可以或不可以具有永久的归属密钥生成令牌。如果MAG仅仅具有临时归属 密钥生成令牌而不是永久归属密钥生成令牌，则MAG使用临时归属密钥生成令牌计算早期 PBU消息的BindingAuthorization Data选项域，而转交密钥生成令牌设为O。如果MAG具有 永久归属密钥生成令牌，则MAG可使用永久归属密钥生成令牌计算早期PBU消息的Binding Authorization Data选项域，而转交密钥生成令牌设为O。这种情况下，不要求CGA参数和 /或签名选项。IPv4MN和CN可计算参数和安全令牌(如，归属密钥生成令牌和转交密钥生成令 牌)，就好像它们是支持IPv6的节点一样。例如，丽和CN可使用IPv6节点的HNP和接口 标识符计算PMIPv6路由优化流程使用的参数和安全令牌。在具体的实施例中，令牌可按照 Arkko等人于2007年5月提交的IETF网络工作组评定要求文件(RFC) 4866“用以移动IPv6 的增强型路由优化”(下文简称为Arkko)进行计算，而CGA参数则可按照Aura于2005年 3月提交的IETF网络工作组RFC 3972 “加密生成地址”(下文简称为Aura)进行计算。这 两篇文章全部以引用的方式并入本文中。
为了回复早期PBU消息，CN可向位于704的MAG发送代理绑定确认(BAck)消息。 代理BAck消息可包含CoT选项，其包含转交密钥生成令牌。接收PBAck消息后，可进行完 整的PBU消息交换。确切地说，MAG可向CN发送PBU消息，其中，PBU消息可包含CGA参数 和签名选项。CN可使用执行PCoT流程700时生成的临时归属密钥生成令牌和转交密钥生 成令牌认证PBU消息。CN也可使早期PBU交换创建的代理BCE生效，然后向MAG发送完整 的PBAck消息作为回复。完整的PBAck消息可包含永久归属密钥生成令牌。此外，MAG可 向CN的绑定更新(BU)列表条目添加永久归属密钥生成令牌。部分或全部PBU和PBAck消息可以是IPv4报文。确切地说，PBU消息包含IPv4报 头，其包括CN的IPv4地址(作为目的地址)和丽的IPv4HoA (作为源地址)。PBU消息也 可包含净负荷，其包括PBU移动性选项。同样地，PBA消息可包含IPv4报头，其包括MN的 IPv4HoA (作为目的地址)和CN的IPv4地址(作为源地址)。PBA消息也可包含净负荷，其 包括PBA移动性选项。发生切换时，代理CoA发生改变。因此，CN必须重新验证HoA的可达性。这时，新 MAG发起PHoT流程。原有MAG将切换归属密钥生成令牌传输到新MAG后，可以使用在HoT 之后生成的永久归属密钥生成令牌认证新MAG发起的早期PBU。当MN移动到新MAG覆盖范 围时，同时执行PCoT流程。若有需要，PCoT流程可和PHoT流程一同执行。此外，PCoT消息 可由早期PBU交换携带，以防止切换延时。随着切换的发生，新MAG根据永久归属密钥生成 令牌计算早期PBU的Binding Authorization Data选项。当PCoT流程执行时，新MAG和 CN可恢复通信。
图6示出切换流程800的实施例。当原有MAG推测必须执行MN切换时(如，通过 二层指示)，则开始执行切换流程800。确切地说，原有MAG向位于802的新MAG主动发送 切换上下文消息。切换上下文消息可包含HoA(如，IPv4MN的ΙΡν4_ΜΝ_ΗοΑ)、ΗΝΡ、至少一个 CN地址(如，丽通过ΡΜΙΡν6路由优化与之通信的CN的地址)、归属密钥生成令牌、丽的 CGA参数、MN标识符(ID)、接口 ID、链路层地址和/或任何其他相关数据。这些参数有助于 新MAG通过CN要求的HoA验证。上下文也可被动传输，例如，如果MN在上下文传输前访问 新MAG。在被动切换时，当新MAG检测到丽的附着时，如果获知原有MAG，则新MAG向原有 MAG请求私有密钥和其他相关参数。否则，新MAG在认证流程执行时获得私有密钥。在任 何事件中，丽离开原有MAG后，原有MAG取消BCE在CN (位于804)的注册。例如，原有MAG 可向CN发送生命周期接近0的PBU。若有需要，CN可在806处回复可选的PBAck消息。接着，新MAG可向位于808的CN发送早期PBU消息。早期PBU消息可包含CoTI 选项和Binding Authorization Data选项(可使用归属密钥生成令牌计算)，而转交密钥 生成令牌大约可设为O。早期PBU也可包含CGA参数、签名选项、MN的公共密钥以及用以请 求转交密钥生成令牌的私有密钥。一接收到早期PBU，CN就开始验证(认证)早期PBU，例 如，使用归属密钥生成令牌和CGA参数进行验证(认证)。如果早期PBU通过验证，则CN可 在810处回复含CoT选项的PBAck消息。在实施例中，PBAck消息包含已经使用新MAG的 公共密钥加密的转交密钥生成令牌。接着，新MAG通过完整的PBU消息交换延长永久归属密钥生成令牌的生命周期。确 切地说，新MAG向位于812的CN发送完整PBU。完整PBU消息可包含使用转交密钥生成令 牌和归属密钥生成令牌计算的BindingAuthorization Data选项。这将允许CN验证CoA 的可达性，并认证正代表MN发送消息的MAG的合法性。完整PBU也可包含CGA参数和签名 选项，使新MAG向CN请求永久归属密钥生成令牌。CGA提供其接口标识符和CGA拥有者的 公共密钥之间的牢固绑定。这使其他节点安全认证CGA拥有者。为了回复PBU消息，CN可向位于814的新MAG发送PBAck消息，其包含归属密钥生 成令牌。CN可根据MN的HoA的CGA属性认证完整的PBU消息。如果MAG仅具有临时归属 密钥生成令牌，则MAG可用其计算完整PBU消息的Binding Authorization Data选项。反 之，如果MAG具有永久归属密钥生成令牌，则MAG可用其计算Binding Authorization Data 选项。这种情况下，归属时间随机数索引可大约设为O。如果需要永久归属密钥生成令牌， 则生成永久归属密钥生成令牌，并使用MN的公共密钥加密。然后，令牌通过PBAck消息从 CN发送到新代理丽。因此，很明显，新MAG通过如图5所示的早期PBU和PBAck消息获得转 交密钥生成令牌后，BCE在CN中生成，但保持不被验证。当CN接收如图6所示的完整PBU 消息时，BCE可被验证。假设MAG通过分析移动性报头(MH)类型，并从正常数据中区分代理移动IP信令， 拦截和处理路由优化扩展。如果MAG为CN提供移动性服务，则CN可使用PMIPv6路由优化 协议。图7示出适合的路由优化流程900的实施例。当丽和CN具有不同LMA和不同MAG 时，可执行路由优化流程900。当丽的MAG向位于902的丽的LMA发送PHoTI消息时(例 如，使用MAG-LMA隧道发送)，即开始执行路由优化流程900。PHoTI可以是IPv6消息，因 此，可包含IPv6报头，其包括CN的MAG的代理CoA (作为目的地址，如用于CN的IPv6CoA) 以及丽的MAG的代理CoA (作为源地址，如用于MN的IPv6CoA)。PHoTI消息也可包含CN的
9IPv4HoA，从而使CN的MAG获知哪个CN想接收PHoTI。如果丽的MAG和LMA正使用IPv4， 则PHoTI消息还可包含IPv4报头，其包含用以丽的LMA的IPv4地址(作为目的地址，如 IPv4-LMAA)以及丽的MAG的出接口的IPv4地址(作为源地址，如IPv4_Proxy-CoA)。这 种情况下，丽的LMA可删除IPv4报头，使底层的IPv6PHoTI消息暴露出来。然后，由丽的 LMA向PHoTI消息添加IPv6报头，其中，IPv6报头包含IPv6地址，其由CN的LMA的出接口 使用。丽的LMA可从AAA服务器获得IPv6地址，其由CN的LMA的出接口使用。丽的LMA 接着向位于904的CN的LMA转发PHoTI消息。CN的LMA去掉外面的IPv6报头，将原来的PHoTI消息暴露出来。CN的LMA也可向 PHoTI消息添加IPv4报头，其中，IPv4报头包含CN的IPv4代理CoA(如，IPv4-Proxy-CoA, 作为目的地址)和CN的LMA的IPv4地址(如，IPv4_LMA，作为源地址)。CN的LMA可向位 于906的CN发送PHoTI消息，例如，使用LMA-MAG隧道发送。CN的MAG去掉IPv4报头，并处理原来的PHoTI消息。确切地说，CN的MAG不能向 CN转发报文，因为CN的MAG可能将报文识别成PHoTI消息。反之，CN的MAG可从PHoTI消 息提取丽的HoA和Cok,例如，从IPv4HoA和CoA域中提取。CN的MAG也可为丽创建BU列 表条目。此外，CN的MAG可向位于908的CN的LMA发送PHoT消息，例如，使用LMA-MAG隧 道发送。PHoT消息可以是IPv6报文，其包含丽的MAG的代理CoA(作为目的地址)和CN 的MAG的代理CoA (作为源地址)。PHoT消息也可包含CN的CoA和丽的IPv4HoA，例如，分 别在CoA和IPv4HoA域中包含。CN的LMA可向位于910的丽的LMA转发PHoT消息，而丽 的LMA可向位于912的MN的MAG转发PHoT消息，例如，使用LMA-MAG隧道转发。丽的MAG 可从PHoT消息提取CN的CoA，并将其添加到CN的BCE。丽的MAG和CN的MAG接着执行上文描述的PBU信令。确切地说，丽的MAG可直 接向位于914的CN的MAG发送早期PBU消息开始CoT信令，而CN的MAG直接向位于916 的丽的MAG回复早期PBAck消息。丽的MAG接着直接向位于918的CN的MAG发送完整 的PBU消息，而CN的MAG直接向位于920的丽的MAG回复完整的PBAck消息。在一些实 施例中，由于PHoTI和PHoT消息的地址交换，如图7所示的CoT信令不能同时与HoT信令 同时执行。当MAG为丽和CN提供服务时，路由优化报文可以是IPv6报文，即使丽、CN或两 者仅支持IPv4。当两个MAG支持IPv6时，上述情况是可能存在的，因为路由优化报文不能 到达MN或CN0当丽和LMA具有独立的LMA和MAG且需要进行切换时，上下文可在MAG之间传输， 如本文所述。在这种情况下，上下文可包含MN的HoA (如，IPv4节点使用的ΙΡν4-ΜΝ_ΗοΑ)、 至少一个CN地址(如，丽通过路由优化与之通信的所有CN的IPv4地址)、归属密钥生成 令牌和丽的CGA参数，如丽的私有密钥、ΗΝΡ、归属密钥生成令牌、MN-ID、接口 ID和/或链 路层地址。图8示出PHoT消息1000的实施例。PHoT消息1000可包含归属时间随机数索引 1002、归属初始cookie 1004、归属密钥生成令牌1006、CoA1008、IPv4HoA 1010和任何移动 性选项1012，它们的排列如图8所示。当生成归属密钥生成令牌1006时，归属时间随机数 索引1002可告知CN使用哪个时间随机数值。归属时间随机数索引1002大约是PHoT消息 1000的前16位。归属初始COOkiel004可以是将PHoTI消息和相应PHoT消息匹配的随机值。归属初始cookie 1004大约是PHoT消息1000的后64位。归属密钥生成令牌1006可 以是用来认证PBU的令牌，大约是PHoT消息1000的后64位。CoA 1008可以是由MAG向CN 指配的CoA，大约是PHoT消息1000的后128位。IPv4HoA 1010可以是MN的IPv4HoA，大约 是PHoT消息1000的后32位。移动性选项1012是可选的，可以是由Johnson等人于2004 年6月提交的IETF网络工作组RFC 3775 "IPv6的移动性支持”(下文简称为Johnson)描 述的任一移动性选项(该文以引用的方式全部并入本文中)或任何其他移动性选项。移动 性选项1012是PHoT消息1000的后(32*n)位，其中，η是正整数。图9示出PHoTI消息1100的实施例。PHoTI消息1100可包含预留域1102、归属初 始cookie 1104、CoA1106、IPv4HoA 1108和任何移动性选项1110，它们的排列如图9所示。 预留域1102可留作他用，大约是PHoTI消息1100的前16位。归属初始COOkiell04可以 是将PHoTI消息和相应PHoT消息匹配的随机值。归属初始cookie 1104大约是PHoTI消 息1100的后64位。CoA 1106可以是由MAG向MN指配的CoA，大约是PHoTI消息1100的 后128位。IPv4HoA1108可以是丽的IPv4HoA，大约是PHoTI消息1100的后32位。移动 性选项1110是可选的，可以是Johnson描述的任意移动性选项或任何其他移动性选项。移 动性选项1110是PHoTI消息1100的后(32*n)位，其中，η是正整数。上文描述的网络组件可以在任何通用网络组件上实施，如计算机或具有足够处理 能力的网络组件、存储器资源和处理必要工作量的网络吞吐能力。图10示出典型的通用网 络组件1200，其适合实施本文公开的组件的一个或多个实施例。网络组件1200包括处理 器1202(也可以称为中央处理器单元或CPU)，其与存储设备通信，包括次级存储器1204、只 读存储器(ROM) 1206、随机存取存储器(RAM) 1208、输入/输出(1/0)设备1210和网络连通 性设备1212。处理器1202可以是一个或多个CPU芯片或一个或多个专用集成电路(ASIC) 的一部分。次级存储器1204主要包含一个或多个磁盘驱动器或磁带机。如果RAM1208的空 间不足以保存所有工作数据，则次级存储器1204用以非易失性数据存储并作为溢出数据 存储设备。当选择执行加载到RAM 1208的程序时，次级存储器1204可用来存储它们。ROM 1206用以存储指令，多半是程序执行时读取的数据。ROM 1206是非易失性存储设备，通常 情况下，其存储容量小，与次级存储器1204的更大存储容量相关。RAM 1208用来存储易失 性数据，多半存储指令。访问ROM 1206和RAM 1208通常比访问次级存储器1204更快速。本文至少公开一个实施例。实施例的改变、组合和/或修改和/或由所属领域技 术人员开发的实施例特性都在本公开内容的范围内。通过组合、集成和/或删除实施例特 性而形成的备选实施例也在本公开内容的范围内。如果明确说明数字范围或限制，则应意 识到这些明确的范围或限制包括明确说明的范围或限制内的同等量值的迭代范围或限制 (如从1到10包括2、3、4等；比0. 10大包括0. 11,0. 12,0. 13等)。例如，如果公开说明 数字范围的下限值Rl和上限值Ru，则该范围内的数字也在明确公开说明的范围内。尤其 是下述范围内的数字，在明确公开范围之内R = Rl+k*(Ru-Rl)，其中，k是从百分之一到百 分之百范围内的变量，增量为百分之一，如，k是百分之一、百分之二、百分之三、百分之四、
百分之五......百分之五十、百分之五十一、百分之五十二......百分之九十五、百分之
九十六、百分之九十七、百分之九十八、百分之九十九或百分之百。此外，任何由两个R数字 定义的数字范围，如上述定义，也在明确公开范围之内。与权利要求任何要素相关的“可选
11地”一词，表示该要素是必需的，或该要素不是必需的，但可选择的要素在本权利要求的范 围内。应了解到表示广义范围的词语，如包含、包括和具有，支持表示狭义范围的词语，如
由......组成、主要由......组成和实际上包含。因此，保护的范围不限于上文的描述，
而由下文的权利要求书定义，范围包括权利要求书主题的所有同等物。每项权利要求以公 开内容的方式并入规格说明中，而权利要求书是本公开内容的实施例。本公开内容对参考 资料的讨论并不是承认该参考资料是现有技术，尤其是发布日期在本专利申请优先权日期 后的参考资料。本公开内容引用的所有专利、专利申请和出版物的公开内容以引用的方式 并入本文中，从而为本公开内容提供示范性、程序上的或其他补充性细节。本发明提供几个实施例时，应了解到公开的系统和方法可能以许多其他具体形式 体现，而未背离本公开内容的精神或范围。现有例子被认为是示意性而不是限制性的，提供 这些例子的目的不受限于本文提供的细节。例如，可以组合或在另一个系统整合多种元素 或组件或可以删除某些特性或不能实现某些特性。此外，在多个实施例中个别或单独描述和说明的技术、系统、子系统和方法可以与 其他系统、模块、技术或方法组合或整合，而不背离本公开内容的范围。其他说明或讨论的 耦合或直接耦合或互相通信的项目可以通过某些接口、设备或中间组件，以电气化、机械性 或其他方式间接耦合或通信。更改、替代和变更的其他示例可由所属领域的技术人员确定 和提供，而不背离本文公开的精神和范围。
权利要求
一种网络组件，其特征在于，包括至少一个处理器，配置成执行方法，包括使用互联网协议第四版IPv4报文促进优化与移动节点MN和通信节点CN相关的通信路由。
2.如权利要求1所述的网络组件，其特征在于，所述CN由移动接入网关提供服务。
3.如权利要求1所述的网络组件，其特征在于，所述CN不由移动接入网关提供服务。
4.如权利要求1所述的网络组件，其特征在于，路由被优化，而未向MN发送信令。
5.如权利要求1所述的网络组件，其特征在于，所述优化包括代理归属测试PHoT流程。
6.如权利要求1所述的网络组件，其特征在于，所述优化包括代理转交测试PCoT流程。
7.如权利要求6所述的网络组件，其特征在于，所述优化包括代理归属测试PHoT流程， 所述代理归属测试流程实质上与与所述PCoT流程同时执行。
8.如权利要求7所述的网络组件，其特征在于，所述PHoT生成永久归属密钥生成令牌， 而所述PCoT生成转交密钥生成令牌，其中，当所述永久归属密钥生成令牌不能使用时，所 述PCoT创建临时归属密钥生成令牌。
9. 一种网络，其特征在于，包括移动接入网关MAG，所述移动接入网关与移动节点MN通信；以及 通信节点，所述通信节点与所述MAG通信的CN并且想与所述MN通信， 其中，所述MN和所述CN之间的通信路由使用IPv4信令优化。
10.如权利要求9所述的网络，其中，所述IPv4信令包括代理转交测试PCoT流程，所述 PCoT流程包括早期代理绑定更新PBU消息和代理绑定确认PBAck消息。
11.如权利要求10所述的网络，其特征在于，所述早期PBU消息包括PCoT初始选项，所 述PBAck消息包括PCoT选项。
12.如权利要求11所述的网络，其特征在于，所述PCoT流程还包括完整的PBU消息和 第二 PBAck消息，所述第二 PBAck消息包括归属密钥生成令牌。
13.如权利要求9所述的网络，其特征在于，所述IPv4信令还包括代理归属测试PHoT 流程。
14.如权利要求13所述的网络，其特征在于，所述PHoT流程包括PHoT初始消息和PHoT 消息。
15.如权利要求14所述的网络，其特征在于，所述PHoT初始消息包括归属初始 cookie、转交地址CoA和IPv4家乡地址。
16.如权利要求14所述的网络，其特征在于，所述PHoT消息包括归属时间随机数索引、 归属初始cookie、转交地址CoA和IPv4家乡地址。
17.如权利要求13所述的网络，其特征在于，还包括 与所述MAG和所述CN通信的第一个本地移动锚点LMA ； 与所述LMA通信的第二个LMA ；以及与所述CN和所述第二个LMA通信的第二个移动接入网关MAG，其中，所述LMA和所述MAG与所述丽相关联，其中，所述第二个LMA和所述第二个MAG与所述CN相关联，其中，所述MAG、所述LMA、所述第二个LMA和所述第二个MAG参与所述PHoT流程，以及其中，所述LMA和所述第二个LMA不参与所述PCoT流程。
18.一种方法，其特征在于，包括使用IPv4信令促进优化移动节点MN和通信节点CN之间的通信路由。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述促进优化响应两个移动接入网关之 间的切换。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，还包括接收切换上下文消息，所述切换上下文消息包括归属密钥生成令牌，所述归属密钥生 成令牌用于通信路由优化。全文摘要
本文公开说明一种网络组件，其包括至少一个处理器。该组件被配置成执行方法，包括促进使用IPv4报文优化与MN和CN相关的通信路由。本文也公开了一种网络，其包含与MN通信的MAG，与MAG通信的CN，以及想与MN通信的CN，其中，MN和CN之间的通信路由使用IPv4信令进行优化。本文同时公开一种方法，其包括促进使用IPv4信令优化MN和CN之间的通信路由。支持单机CN和MAG实施例中的CN。
文档编号H04W40/34GK101897217SQ200880115370
公开日2010年11月24日 申请日期2008年11月12日 优先权日2007年11月12日
发明者贝切特·赛里凯亚 申请人:华为技术有限公司