[發(fā)明專利]一種基于身份位置分離的虛擬重構(gòu)泛在網(wǎng)體系架構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310374869.8
• 申請日: 2013-08-23
• 公開（公告）號: CN103428220A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 隨楠楠;王聰;謝威;李寧;張冬梅;徐友云
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍理工大學(xué)
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L29/12;H04L12/28
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于身份位置分離的虛擬重構(gòu)泛在網(wǎng)體系架構(gòu)。

背景技術(shù)

根據(jù)中國通信標準化協(xié)會定義，泛在網(wǎng)(Ubiquitous?Network)是基于個人和社會的需求，實現(xiàn)人與人、人與物、物與物之間按需進行的信息獲取、信息傳遞、信息存儲、信息處理，具有環(huán)境感知、內(nèi)容感知能力和智能性，為個人和社會提供泛在的、無所不含的信息服務(wù)和應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)。國內(nèi)外關(guān)于泛在網(wǎng)體系架構(gòu)的研究方向可以歸為兩類，一類認為必須推翻現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)體系，進行徹底的技術(shù)革命，從根本上消除當前網(wǎng)絡(luò)體系存在的弊病；一類認為泛在網(wǎng)的構(gòu)建應(yīng)當充分利用已有基礎(chǔ)設(shè)施，走異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合互通、逐步演進的技術(shù)路線。

從可行性的角度來看，第一類完全重建的方案技術(shù)難度最大，代價最高，很難被接受，典型的技術(shù)方案包括美國的GENI（Global?Environment?for?Network?Innovations）項目以及我國的“高可信網(wǎng)絡(luò)”項目。

融合演進的泛在網(wǎng)體系架構(gòu)最有可能受到運營商的支持，3GPP組織在這一領(lǐng)域做出了很多貢獻，最為典型并且已廣泛應(yīng)用的即3GPP與WLAN互聯(lián)系統(tǒng)標準，但是仍然存在互操作層次不高、融合范圍有限等缺陷。IMS是由3GPP組織制定的位于核心網(wǎng)PS域之上的標準體系，是一種廣受青睞的融合演進方案，IMS的設(shè)計目標是獨立于底層接入方式，使得用戶終端可以通過任意提供IP接入的底層承載網(wǎng)享受到IMS所提供的豐富可用的多媒體業(yè)務(wù)，并可以保證用戶終端所需的服務(wù)質(zhì)量。但是IMS標準體系過于復(fù)雜，新增的諸多網(wǎng)絡(luò)管理實體與已有設(shè)備之間的接口兼容性也存在問題。

未來智能終端將具備多連接能力，即終端可以同時與多個不同類型的接入網(wǎng)保持連接，通過異構(gòu)網(wǎng)間的資源聚合實現(xiàn)一些高質(zhì)量的多媒體應(yīng)用，終端對泛在網(wǎng)的移動性支持能力提出了更高的要求。

IEEE802.21是英特爾主導(dǎo)的無線接口標準，目的是讓用戶在使用網(wǎng)絡(luò)時，能夠跨越多種異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)而實現(xiàn)無間斷的連接，使基于IEEE802.11的無線局域網(wǎng)、基于IEEE802.16的無線城域網(wǎng)及3G網(wǎng)絡(luò)之間能進行無縫切換。IEEE802.11協(xié)議在鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層之間定義了稱為媒介獨立切換功能(MIHF)的功能實體，并定義了幾種媒介獨立切換服務(wù)，使得上層的移動性管理實體可以收集底層鏈路狀態(tài)信息，控制底層接口工作模塊的工作狀態(tài)，通過與遠端的MIH功能實體交互實現(xiàn)信息共享。

傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)體系中，IP地址具有雙重語義即IP既作為主機身份標識又作為主機位置標識，使得IP網(wǎng)絡(luò)對主機的移動性、多家鄉(xiāng)能力支持不足，海量終端的部署也使得核心路由表膨脹問題越來越嚴重。通過引入位置標識符和主機標識符兩個名字空間，實現(xiàn)身份位置分離機制，從根本上解決IP地址的先天弊病，成為現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)研究的熱點，比較典型的身份位置分離機制包括HIP、LISP、MILSA以及Shim6等。主機標識協(xié)議HIP在主機協(xié)議棧的網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層之間引入了主機標識子層，使用非對稱密鑰對中的公鑰作為主機標識，為了與IPv6兼容往往使用其對應(yīng)的128位哈希值稱為HIT(Host?Identity?Tag)，在主機標識層完成標識和IP地址的映射替換，為了避免頻繁的DNS更新，HIP引入聚合服務(wù)器(Rendezvous?Server，RVS)的概念，保存MN當前的位置更新信息，HIP主機通過4次基本交換(base?exchange)完成會話建立、密鑰交換和安全機制協(xié)商，HIP是基于地址重寫的分離機制。LISP(Locator/ID?Separation?Protocol)是一種基于映射封裝的分離機制，它不需要改變主機協(xié)議棧，主機的身份EID(End?Identifier)和路由標識RLOC(Routing?Locator)均使用IP來標識，主機標識不能全局路由，在隧道路由器上對原始報文加上頭部，在其中寫入全局路由IP。但是目前的研究多數(shù)集中于傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡(luò)，在無線網(wǎng)絡(luò)尤其是泛在網(wǎng)絡(luò)中身份位置分離機制的研究仍處于初始階段，無法滿足泛在網(wǎng)用戶多樣化的多媒體需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于身份位置分離的虛擬重構(gòu)泛在網(wǎng)體系架構(gòu)，以支持泛在網(wǎng)用戶多樣化的多媒體業(yè)務(wù)需求，更好地支持用戶和終端的移動性。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種基于身份位置分離的虛擬重構(gòu)泛在網(wǎng)體系架構(gòu)，通過分層實現(xiàn)，包括終端及末梢網(wǎng)絡(luò)層、邊緣接入網(wǎng)絡(luò)層、虛擬重構(gòu)核心網(wǎng)層、應(yīng)用層和服務(wù)支撐層，具體如下：