[發明專利]基于緩存機制的移動IPv6快速切換方法

在審

• 申請號: 201810086779.1
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108419231A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 俞鶴偉
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H04W8/08
• 分類號: H04W8/08;H04W8/14;H04W36/00;H04W36/08;H04W40/24
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

1.基于緩存機制的移動IPv6快速切換方法，其特征在于，包括以下步驟:

Step1： 移動錨點MAP域內的接入路由器AR周期性地向MAP發送自己的負載狀態信息LS，存入路由器負載表，并定期同鄰域的移動錨點MAP交換信息；所述路由器負載表包括5個字段：路由標志，路由所屬移動錨點域的標志，流量信息，會話數，備用字段；

Step2：移動節點MN根據鏈路層預測機制發現即將進入新的鏈路，判斷該鏈路是否屬于當前移動錨點MAP所屬區域，如果是，發送一個代理路由器請求消息RtSolPr到MAP，請求關于新接入路由器NAR及移動節點MN的新鏈路轉交地址NLCoA的信息；如果不是，轉去Step11；所述鏈路層預測機制是指在鏈路層中使用網絡掃描等方法獲取網絡中的鏈路信息，從而預測移動節點是否將進入新的鏈路；

Step3：移動錨點MAP收到代理路由器請求消息RtSolPr后便檢查路由器負載表，按照負載均衡或最小切換時間等原則為移動節點MN選擇一個合適的新接入路由器NAR，然后向MN返回一個包含NAR相關信息的代理路由器通告消息PrRtAdv；

Step4：移動節點MN根據收到的代理路由器通告消息PrRtAdv檢查本機上的地址及隧道緩存表CoATC，看其中是否存在含有PrRtAdv消息中接入路由器信息的緩存項，若沒有，則利用PrRtAdv中的信息配置一個新的鏈路轉交地址NLCoA；所述地址及隧道緩存表CoATC包括6個字段：移動節點的區域轉交地址，移動錨點端口號，前接入路由器的鏈路轉交地址，前接入路由器端口號，定時器，生存時間；此后按照移動IPv6快速切換即FMIPv6切換方案進行轉交地址配置和綁定更新操作，包括快速綁定更新FBU、切換發起HI、切換確認HAck和快速綁定確認FBack；若有，轉去Step10處理；

Step5：移動節點MN到達新接入路由器區域后，發送一個快速鄰居公告消息FNA給新接入路由器NAR告知NAR本移動節點已到達，與此同時，移動節點MN發送一個預留通知消息RI給移動錨點MAP，通知MAP在地址及隧道緩存表CoATC中存儲MN的區域轉交地址RCoA、MAP端口號、前接入路由器的鏈路轉交地址PLCoA、前接入路由器端口號并按初始生存時間啟動計時器；

Step6：移動錨點MAP通過發送預留確認RAck消息給移動節點告訴移動節點資源預留成功與否，所述資源預留指在移動錨點MAP上緩存MN的區域轉交地址RCoA、MAP端口號、前接入路由器的鏈路轉交地址PLCoA、前接入路由器端口號并按初始生存時間啟動計時器；如果成功則移動節點MN也緩存這些資源預留信息并按初始生存時間啟動計時器；

Step7：移動節點MN開始正常通信，切換結束；

Step8：當移動節點MN位置發生變化，進入新的接入路由器NAR覆蓋范圍，MN根據鏈路層預測機制發現即將進入新的鏈路，則發送一個代理路由器請求消息RtSolPr到移動錨點MAP，請求關于即將要接入的鏈路的信息；

Step9：移動錨點MAP收到代理路由器請求消息RtSolPr后便檢查路由器負載表，根據負載均衡或最小切換時間的原則為移動節點MN選擇合適的新接入路由器NAR，將其信息包含在代理路由器通告消息PrRtAdv中發送給移動節點MN；

Step10：移動節點根據收到的代理路由器通告消息PrRtAdv檢查本機上的地址及隧道緩存表CoATC，若其中存在含有PrRtAdv消息中接入路由器信息的緩存項，說明移動節點MN即將進入前接入路由器PAR覆蓋范圍且定時器尚未超時，則MN刷新CoATC中的該緩存項，發送一條啟用預留通知消息RRI到移動錨點MAP及前接入路由器PAR，MAP收到RRI消息就知道移動節點MN即將回到前一條鏈路，MAP同樣刷新自己的CoATC中與上述緩存項相一致的記錄，然后激活移動錨點MAP、前接入路由器PAR和移動節點MN之間的原路由，MN得以迅速切換；否則按照Step4處理；

Step11：移動節點MN發送一個代理路由器請求消息RtSolPr到前移動錨點PMAP請求關于新移動錨點NMAP和NMAP區域中的新接入路由器NAR的信息；

Step12：前移動錨點PMAP收到代理路由器請求消息RtSolPr后便檢查路由器負載表，按照負載均衡或最小切換時間的原則為移動節點MN選擇合適的新移動錨點NMAP和新接入路由器NAR，然后向MN返回一個包含NMAP和NAR相關信息的代理路由器通告消息PrRtAdv；

Step13：移動節點MN根據收到的代理路由器通告消息PrRtAdv檢查本機上的地址及隧道緩存表CoATC，看該表中是否存在含有PrRtAdv消息中接入路由器信息的緩存項，若沒有，則利用PrRtAdv中的信息開始配置新的區域轉交地址NRCoA和新的鏈路轉交地址NLCoA，此后按照層次化移動IPv6快速切換即FHMIPv6切換方案的域間切換過程進行轉交地址配置和綁定更新操作；此過程為標準過程，發送的信令包括快速綁定更新FBU、切換發起HI、切換確認HAck、快速綁定確認FBack，鏈路綁定更新LBU、鏈路綁定確認LBack；若有，轉去Step19處理；

Step14：移動節點MN到達新接入路由器后，發送一個快速鄰居公告消息FNA給新移動錨點NMAP和新接入路由器NAR告知它們本移動節點已到達，與此同時，MN發送一個預留通知消息RI給前移動錨點PMAP，通知PMAP在地址及隧道緩存表CoATC中存儲MN的前區域轉交地址PRCoA、PMAP端口號、前接入路由器的鏈路轉交地址PLCoA、前接入路由器端口號并按初始生存時間啟動計時器；

Step15：前移動錨點PMAP通過發送預留確認RAck消息給移動節點MN告訴其資源預留成功與否；所述資源預留指在前移動錨點PMAP上緩存移動節點MN的區域轉交地址PRCoA、PMAP端口號、前鏈路轉交地址PLCoA、前接入路由器端口號并按初始生存時間啟動計時器；如果成功則移動節點MN也緩存這些資源預留信息并按初始生存時間啟動計時器；

Step16：移動節點MN開始正常通信；

Step17：移動節點MN根據鏈路層預測機制發現即將進入新的鏈路而且該鏈路不屬于當前移動錨點MAP所屬區域，則發送一個代理路由器請求消息RtSolPr到當前移動錨點，請求關于即將要接入的鏈路的信息；

Step18：移動錨點收到代理路由器請求消息RtSolPr后，檢查路由器負載表，按照負載均衡或最小切換時間的原則為移動節點MN選定合適的新移動錨點NMAP和新接入路由器NAR，將選定結果包含在代理路由器通告消息PrRtAdv中發送給移動節點MN；

Step19：移動節點MN根據收到的代理路由器通告消息PrRtAdv檢查本機上的地址及隧道緩存表CoATC，若其中存在含有PrRtAdv消息中接入路由器信息的緩存項，說明移動節點MN即將進入以前的接入路由器覆蓋范圍且定時器尚未超時，則MN刷新CoATC中的該緩存項，然后發送一條啟用預留通知消息RRI到前移動錨點PMAP和前接入路由器PAR，PMAP收到RRI消息就知道移動節點即將回到前一條鏈路，它同樣刷新自己的CoATC中與上述緩存項相一致的記錄，然后激活前移動錨點PMAP、前接入路由器PAR和移動節點MN之間的原路由，MN得以迅速切換；否則按照Step13處理。