[發(fā)明專利]一種演進(jìn)分組系統(tǒng)中PMIPv6的實(shí)現(xiàn)方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310036875.2
• 申請(qǐng)日: 2013-01-30
• 公開（公告）號(hào): CN103152440A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程遠(yuǎn);馮剛;常寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京天地互連信息技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H04L29/12
• 分類號(hào): H04L29/12;H04W8/04
• 代理公司: 北京眾合誠成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 史雙元

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)擴(kuò)展領(lǐng)域，特別涉及一種演進(jìn)分組系統(tǒng)中PMIPv6的實(shí)現(xiàn)方法。

背景技術(shù)

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的興起使得移動(dòng)用戶對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的帶寬需求變得比以前任何時(shí)候都迫切。3GPP在啟動(dòng)LTE計(jì)劃以制定支持更高速率的無線接入網(wǎng)絡(luò)，并隨后成立了系統(tǒng)構(gòu)架演進(jìn)（SAE）項(xiàng)目以對(duì)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。項(xiàng)目的最終成果是推出了演進(jìn)分組系統(tǒng)（EPS）。EPS是一個(gè)開放的系統(tǒng)，其核心網(wǎng)關(guān)和移動(dòng)性管理實(shí)體能夠支持其他各種非3GPP接入網(wǎng)絡(luò)。EPS采用了包括雙棧移動(dòng)IPv6、移動(dòng)IPv4?以及代理移動(dòng)IPv6(PMIPv6)在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)層移動(dòng)性管理協(xié)議來支持終端在不同網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng)性。

許多標(biāo)準(zhǔn)化組織以及研究人員都在對(duì)PMIPv6進(jìn)行研究，其中主要的標(biāo)準(zhǔn)化組織包括IETF、3GPP以及3GPP2等。本發(fā)明通過對(duì)IETF所定義的PMIPv6標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行深入研究，并參考了EPS中對(duì)標(biāo)準(zhǔn)PMIPv6做的擴(kuò)展，在移動(dòng)IPv6開源軟件UMIP(USAGI-patched?Mobile?IPv6?for?Linux)的基礎(chǔ)上，開發(fā)了PMIPv6協(xié)議。所開發(fā)的協(xié)議支持PMIPv6信令流程及路由機(jī)制，支持部分3GPP擴(kuò)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種演進(jìn)分組系統(tǒng)中PMIPv6的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括：第一部分為EPS中通過對(duì)IETF所定義的PMIPv6標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行深入研究，對(duì)PMIPv6的網(wǎng)絡(luò)層移動(dòng)性管理協(xié)議的研究；第二部分為基本的PMIPv6協(xié)議的實(shí)現(xiàn)；

1）EPS與PMIPv6的關(guān)鍵技術(shù)

EPS由演進(jìn)分組核心（EPC）網(wǎng)絡(luò)和各種無線接入網(wǎng)絡(luò)兩大部分構(gòu)成，其中演進(jìn)分組核心網(wǎng)絡(luò)提供通向包括互聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)的外部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)營商業(yè)務(wù)(IMS網(wǎng)絡(luò))的通道，負(fù)責(zé)執(zhí)行鑒權(quán)功能，密鑰協(xié)商，追蹤節(jié)能模式的非激活終端的移動(dòng)情況，并且支持多種不同接入技術(shù)之間的移動(dòng)切換。無線接入網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)包括傳送數(shù)據(jù)在內(nèi)的所有激活終端與無線相關(guān)的功能；

EPS中基于主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)層移動(dòng)性管理協(xié)議，3GPP?在EPC網(wǎng)絡(luò)中采用了IETF定義的兩種類型的網(wǎng)絡(luò)層移動(dòng)性管理協(xié)議：基于主機(jī)的移動(dòng)性管理協(xié)議和基于網(wǎng)絡(luò)的代理移動(dòng)IPv6協(xié)議，其中，主機(jī)的移動(dòng)性管理協(xié)議為X2棧移動(dòng)IPv6和移動(dòng)IPv4；使得終端能夠在不同接入技術(shù)間移動(dòng)的同時(shí)保持業(yè)務(wù)的連續(xù)性；

2）PMIPv6協(xié)議的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)是基于?UMIP（mipv6-daemon-umip-0.4）軟件實(shí)現(xiàn)的，?

（1）UMIP的實(shí)現(xiàn)機(jī)制分析

UMIP主要分為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)(MN)，家鄉(xiāng)代理(HA)和通信對(duì)端(CN)?三個(gè)部分，?通過讀取配置文件或者輸入不同參數(shù)來加載不同部分的代碼，實(shí)現(xiàn)不同功能，MIPv6中主要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)綁定更新列表(BUL)與綁定緩存(BCE)通過哈希的方式進(jìn)行存放與讀取；

（2）PMIPv6的模塊設(shè)計(jì)

由于PMIPv6是基于網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性管理協(xié)議，對(duì)MN不需要進(jìn)行任何修改，?PMIPv6中MAG的實(shí)現(xiàn)雖然重用了一些MN中的模塊，如BUL的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，移動(dòng)頭部的處理，但是大部分都作了修改和擴(kuò)充；舍棄MN和CN的功能；而對(duì)于LMA的實(shí)現(xiàn)，?重用了HA的一些功能，并依據(jù)RFC5213對(duì)HA做了相應(yīng)改動(dòng)和擴(kuò)展。

所述主機(jī)的移動(dòng)性管理協(xié)議

1）移動(dòng)IPv4(MIPv4)

移動(dòng)IPv4協(xié)議是IETF制定的移動(dòng)性標(biāo)準(zhǔn)，可以讓移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下隨時(shí)地連接上網(wǎng)絡(luò)并且可以實(shí)現(xiàn)在不同子網(wǎng)中漫游。移動(dòng)IPv4協(xié)議不需要更改現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，可以使節(jié)點(diǎn)使用同一個(gè)IP地址連接在任何子網(wǎng)上，在移動(dòng)過程中保持現(xiàn)有通信；

2）移動(dòng)IPv6

移動(dòng)IPv6中的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)、家鄉(xiāng)代理、家鄉(xiāng)地址和轉(zhuǎn)交地址的概念與移動(dòng)IPv4相同或類似，不過，移動(dòng)IPv6又吸收了許多IPv6的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)移動(dòng)IPv4做了許多改進(jìn)，提高路由優(yōu)化功能和動(dòng)態(tài)家鄉(xiāng)代理發(fā)現(xiàn)的能力，提供了管理IPv6網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性的功能，因此移動(dòng)IPv6協(xié)議比移動(dòng)IPv4協(xié)議具有更多優(yōu)勢(shì)：

a）移動(dòng)IPv6協(xié)議為每個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)分配了全球的IP地址，無論它們?cè)诤翁庍B接到互聯(lián)網(wǎng)上，為移動(dòng)節(jié)點(diǎn)服務(wù)的鏈路要預(yù)留足夠多的IP地址來給移動(dòng)節(jié)點(diǎn)分配一套(至少一個(gè))轉(zhuǎn)交地址，在IPv4地址短缺的情況下，要預(yù)留足夠多的全球IPv4地址是不太可能的；