CN1264979A - 支持服务质量的移动网际协议 - Google Patents

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Abstract

在对应节点与移动节点之间建立服务质量会话的一种方法。移动节点具有一个原籍网中的原籍地址,它临时地连接在一个外籍网中的转交地址上。本方法包括有步骤:在外籍网中产生一个修改的应答消息,其中有移动节点之转交地址的源地址和对应节点的目的地址,并传输出该修改的应答消息。另外,公开了一种移动IP环境,它能支持这样的服务质量会话。

Description

支持服务质量的移动网际协议
本发明涉及符合移动网际协议协议(移动IP)的消息，它从网络中的一个主机节点传送至一个移动节点上，具体涉及当任何移动主机节点改变其网络附属点时保持住所需的服务质量。
现行的网际协议(IP)技术和移动IP技术能使正常地连接于一个具体网络(节点“原籍”网)中的主机终端或主机节点临时地连接至一个不同的网络(“外籍”网)中，而仍可对传送至原籍网内主机终端地址上的它的IP包或消息进行接收。这样一种改变其网络附属点的主机终端称之为移动节点。为了在外籍网内仍能接收到IP包，移动节点必须在其原籍网内登记以一个所谓的“原籍代理”。在对它的原籍代理进行登记中，移动节点向原籍代理提供转交地址，在那里可于外籍网中寻址到它。然后，原籍代理监视原籍网中的通信业务，如果原籍代理识别出一个IP包，它携载着一个与原籍网中该移动节点的原籍地址相对应的目的地址，它便截取该IP包。然后，原籍代理“重新打包”IP包，将它传送至外籍网中转交地址上的节点处。转交地址可以是一个并置的转交地址或者是一个外籍代理转交地址。
将目的地为原籍网内一个地址的IP包转往外籍网内一个转交地址的技术，在移动IP中称之为“隧道效应”。在用隧道效应使IP包到达转交地址时，重要的是重新打包IP包中要保持住关于原来的IP包的某些信息。例如，不仅要保持该IP包的原有效负荷(或信息部分)，而且转交地址上的移动节点必须仍能从重新打包的IP包中识别出源地址(自它那里原始地传送出此IP包)和原籍网中移动节点的原籍地址。
在移动IP中用隧道效应使一个IP包到达一个移动节点转交地址处的一种已知技术，是将原来的IP包封装在一个新IP包中作为该IP包的有效负荷。也就是，使原来的IP包装入为新IP包的有效负荷(或是信息部分)，而不是对其内容作任何改变。将转交地址加到新IP包上作为新的目的地址，并将新IP包的源地址标识为原籍代理。当接收到后，由转交地址上的移动节点去掉新IP包的“包装”，恢复出原来的IP包。
这种技术的一个缺点在于，重新打包的IP包并不有助于对服务质量保证的支持而使之符合于现有的IP服务质量标准。
每个IP包已与服务质量有关联，并在IP包中包括有流识别信息，它标识出与该IP包的传输相关联的服务质量。这个流识别信息存在于IP包的固定位置中，由服务质量(QoS)确定其路由/交换的元素能将它定位，并依据于这一点进行工作。然而，采用封装隧道效应技术时，对于始发出IP包的源已包括进其IP包内的流识别信息不能在原籍代理与转交地址之间加以应用。
因此，常规的移动IP中的封装技术(其中的一种称为IP-in-IP封装)在从原籍代理到移动节点中屏蔽了真实的源地址(也即对应节点的地址)和真实的目的地址(也即移动节点的原籍地址)、以及IP包中的协议ID。此外，如果路由器不变化，因而不能检知修改或改变，则封装移动IP时还会改变有效负荷基础设施(原来的IP首标变成一部分有效负荷)，并会失落流鉴别。路由器的变化或者即使是微小修改，就要求对所有现有的路由器作大量的重新设计和重新布置。这将使网络的控制和管理大为复杂。就安全控制和互操作性而言，也会造成问题。
所提议的应用于因特网的服务质量(QoS)保证由标准来规定，在IP中用于服务质量信令的一种已知标准称为RSVP。RSVP(资源预约协议)应用于综合服务模型(IntServe)中，服务质量框架由IETF规定。综合服务模型是设计来对某些通信业务类型提供专门处理，它给出应用机理以在多级传递服务之间对其通信业务进行选择，并在OSI RM中的层3上提供出用于服务质量参数的信令(ATM中层2上的信令)。
IntServ规定了两种服务等级。象网络未加负载时那样，受控的负载等级以相同的方式提供出通信业务传递(“优于最好的传递”)。所担保的QoS服务等级以带宽担保和延时约束应用于传递通信业务。
IntServ要求有能实现QoS的节点和一种信令协议，用来在应用与节点之间以及两节点之间通知QoS要求。
RSVP是由IntServ采用的QoS信令协议。RSVP沿着通信业务的传输路径向所有路由器节点提供出接收机QoS请求，维持软状态(路径/预约状态)，并使得资源被保留于每个路由器中。
对于RSVP/IntServ服务质量的运行，流识别信息必须在JP包内的固定位置上。在数据传输之前，由交换所谓路径和预约消息的主机终端构成一个RSVP会话。
为了在同级主机终端之间能对整个传输路径实现服务质量控制，每个主机终端因而必须具有构成必需消息的功能，并认明对应于一个RSVP会话的服务质量请求。
现有的RSVP并不根据移动IP规定出如何专门地处理在移动性控制方案中的路径和预约(Resv)消息。而且，标准的移动IP的“隧道效应”(例如IP-in-IP封装)并不能做到正确的流识别和服务等级鉴别。
所以，本发明的一个目的是提供一种技术，它能使得由消息源确定的服务质量要求在该消息到达一个移动节点转交地址的整个路由中得到支持。
按照本发明，公开了一种方法，在对应节点与移动节点之间建立服务质量会话，该移动节点具有一个原籍网中的原籍地址，它临时地连接在一个外籍网中的转交地址上，该方法包括有步骤：在外籍网中产生一个修改的应答消息，其中包含一个移动节点之转交地址的源地址和一个对应节点的目的地址；以及，传输此修改的应答消息。
本方法一般地可应用于任何的服务质量会话，它利用两个终端之间的请求和应答消息以构成一个服务质量会话。
本发明可进一步包括步骤：在原籍网中接收一个请求消息，其中有一个对应节点的源地址和一个移动节点之原籍地址的目的地址；通过用移动节点之转交地址取代请求消息的目的地址，建立一个修改的请求消息；以及将此修改的请求消息传输至外籍网上，因而该应答消息的产生是响应于修改的请求消息的。
本方法可进一步包括步骤：在原籍网中接收修改的应答消息；通过用移动节点之原籍地址取代源地址，建立一个进一步修改的应答消息；以及，传输此进一步修改的应答消息。
产生修改的应答消息的步骤可以在移动节点中实现。产生修改的应答消息的步骤可包含：产生一个应答消息，其中有一个移动节点之原籍地址的源地址和一个对应节点的目的地址；以及，用移动节点之转交地址取代源地址，借以产生修改的应答消息。
产生修改的应答消息的步骤可借助在移动节点所关联的外籍网中的代理装置来实现。
本方法可进一步包括步骤：对于在代理装置上接收到修改的请求消息起响应，向移动节点传送一个服务质量指示信号，由此，对于从移动节点上接收到一个服务质量确认起响应，产生出修改的应答消息。
对应节点可以产生请求消息，并接收进一步修改的应答消息。
对应节点可以与一个对应代理装置相关联，由此，对来自对应节点的服务质量请求起响应，由对应代理装置产生出该请求消息，并对接收到进一步修改的应答消息起响应，由对应代理装置产生一个服务质量确认。
本发明还提供出一种能支持服务质量会话的移动IP环境，其中包括一个对应节点和一个移动节点，移动节点上具有原籍网中的一个原籍地址，并临时连接至一个外籍网中的转交地址上，外籍网中具有与移动节点相关联、用以产生修改的应答消息的装置，修改的应答消息中具有一个移动节点之转交地址的源地址和一个对应节点的目的地址。
此装置可以在移动节点中给出，或者独立于移动节点提供出。
图1示明一种网络构成，包括一个原籍网、一个对应网和一个外籍网；
图2(a)至2(b)示明一个IP包的标准格式；
图3示明原籍网中原籍代理的一个存储器的简图；
图4(a)示明由对应网构成、用于向原籍网中的移动节点传输的一个IP包，而图4(b)示明按照先有技术修改此IP包以便使它再去往外籍网；
图5(a)示明由对应网构成、用于向原籍网中的移动节点传输的一个IP包，而图5(b)示明按照另一种技术修改此IP包以便使它再去往外籍网；
图6(a)示明标准的移动IP中的一个服务质量会话里第一部分路径消息的IP包；
图6(b)示明标准的移动IP中一个服务质量会话里第二部分路径消息的IP包；
图6(c)示明普通IP中一个预约消息的普通端到端结构；
图6(d)示明在移动IP支持的RSVP中一个服务质量会话里第二部分预约消息的普通端到端结构；
图6(e)示明在移动IP支持的RSVP中一个服务质量会话里第一部分预约消息的普通端到端结构；
图7示明适合于支持移动IP中RSVP的图1的网络布置；以及，
图8示明在移动IP中实现一种RSVP工作的优选做法。
参看图1，它示明一种典型的网络构成。向其传送消息的一个移动节点MN8正常地位于原籍网2内。移动节点MN8正常地驻留于原籍网2内一个特定地址上。此地址不必需是一个静态IP地址：移动节点可以位于网络中的任何物理点上，但有一个特定的IP地址与移动节点本身(不是物理连接点)相关联。原籍网在物理上可以覆盖小的办公室环境，或者可以覆盖多个国家。
移动节点MN8可借助于无线LAN、红外链路、无线电话链路、或者经由直接以太网或令牌环网络耦合而连接至原籍网2上。术语“移动节点”并不意味着节点经由无线链路连接至网络上：它确切地意味着，移动节点可以移动出原籍网2，进入诸如图1中外籍网6之类的外籍网中，这将在今后作进一步详细的讨论。
图1的布置中还示明一个对应网4，其中包括一个对应节点CN10。为了便于说明本发明，假定对应网4中的对应节点10向原籍网2中的移动节点8传送一个消息。该对应节点也可以位于一个外籍网中，那是一个独立于并性质上区别于原籍网2的网络。然而，术语“外籍网”保留着应用来指一种网络，它对正常地驻留于不同网络(其原籍网)内的移动节点作主持。为了便于说明这个示例，原籍网2内的移动节点8已移动往外籍网6。因此，移动节点MN8以虚线示明于原籍网2中，以指明它正常地存在于那里，并以实线示明于外籍网FN6中，以指明它临时地存在于外籍网6内。
术语对应节点和对应网保留着应用来描述移动节点8的通信对等者。对应节点是一个节点(它可以是另一个移动节点)，有一个移动节点当前与它进行着通信：或是接收一个IP包，或是传输一个IP包。对应网应用来指对应节点所连接的网络。应理解到，移动节点可以与一个在其自身原籍内的对应节点通信，所以，对应网可以是原籍网本身。
从图1可以看到，并将在后面进一步讨论到，原籍网2中还包括一个原籍代理12。
现在，给出在对应节点CN 10与移动节点MN8之间“正常”通信的简要例子。参看图2(a)，它示明由对应节点CN 10传送至移动节点MN8的一个IP包的一般结构。
在网络之间传输的IP包通常由参考号码14标记，并示明于图2(a)中，它包括IP首标30和IP有效负荷22。IP有效负荷是要传递至移动节点8的IP包的信息部分。与本讨论有关的IP包的各部分示明于图2(b)和2(c)中。示明于图2(b)中的IP首标30中包括源地址。部分16、目的地址部分18和协议ID部分20。IP首标30中还包括在图2(b)中未示明的其它字段，不过它们与本表述不相关。
参看图2(c)，IP有效负荷32中包括源端口号数34和目的端口号数36。同样，IP有效负荷中还包括有与本表述之目的不相关的其它字段。源地址16是主机终端(对应节点)的IP地址，IP包从它那里传送出，目的地址18是主机终端(移动节点)的IP原籍地址，对它传送出IP包。源端口号数34是在与IP包14关联的对应节点10上由一种用途所应用的端口数目。目的端口号数36是在移动节点8上向它传送IP包时由一种用途所应用的端口数目。除了其它应用，协议ID20是在对IP包的信令中要支持的服务质量的一个指示，它从源用途送到目的用途上。正如本技术领域内的熟悉人员所知道的，目的地址和源地址是由原籍网内的对应节点与移动节点之间路由交换器应用的，使IP包的路由到达其目的地。
当路由器或路由交换器支持服务质量(QoS)时，在诸如RSVP和IntServ之类的某些QoS控制保证中，协议ID 20结合源地址16和目的地址18一起应用，并加上终端用途的通信端口数目(也即源端口号数34和目的端口号数36)，用于区别流和对必需的QoS控制施加影响。
在中间路由器内施加于数据通信业务流上的QoS控制是与系统相依赖的。例如，它可以是所谓的WFQ(加权的公平排队)或CBQ(基于分级的排队)。它们不是标准的和供应方特有的，而通常独立于实际用户的协议ID。
IETF的IntSer/RSVP标准是规定来提供QoS规范和信令机理的，但它不是一个QoS控制机理。Intserve/RSVP是独立于实际的QoS控制机理的，诸如WFQ、CBQ等。
借助于诸如RSVP之类专门的服务质量信令协议，在数据传输之前于路由交换器内建立起一种状态，QoS控制是根据它来实现的。
现在来说明当移动节点MN8已移动至外籍网中的一个位置上时，使IP包的路由从对应节点去往移动节点MN8的一种已知方法。当移动节点MN8移动至一个外籍网中时，它必须向原籍网的原籍代理HA12进行登记，以使得当它驻留在外籍网中时仍能接收到它的消息。要做到这一点，可以在移动节点于外籍网中已取得位置时，由它传送一个登记消息给原籍代理HA12。当移动节点已连接至外籍网上并已分配到一个转交地址时，可认为该移动节点已在外籍网中取得位置。
参看图3，原籍代理HA12中包括一个通常标记为参考号码24的存储器或查找表。在存储器24的一列26内，原籍代理HA12存储入正常地驻留在原籍网内的诸移动节点地址，它们是已在原籍代理中登记为临时驻留于一个外籍网中的。在存储器24的另一列28内，原籍代理HA12中存储入转交地址(移动节点已移动至该外籍网中的地址)、以及诸如SPI(安全参数指数)的其它相关的状态。
原籍代理应用来记录移动节点的当前转交地址及其原籍地址(也即该移动节点在原籍网中的地址)的技术通常是与实现法相关联的。本发明并不排除不同的方法用来达到原籍代理上一个移动节点的位置认知。
现在来描述按照一种当前已知的技术，在使一个IP包的方向从对应节点到移动节点时源籍代理的工作。
对应节点CN 10构成一个IP包，它具有的格式与图2(a)中所示的格式相同。因此，从对应节点上构成的IP包由图4(a)中的IP包50示明，它包括有：标识出对应节点地址的一个源地址60，标识出原籍网中移动节点之源籍地址的一个目的地址62，以及名义上称为协议“A”的一个协议ID 66。图4和图5中未示明源端口数目和目的端口数目，因为它们与本表述不相关。
在图1所示的例子中，在移动至外籍网6内之后，移动节点8分配到其自身的一个独特的转交地址，并直接登记于原籍网内的原籍代理1 2中。这称之为CO-COA(并置转交地址)工作模式。另一种工作模式称为FA-COA(外籍代理转交地址)工作模式。移动节点可向原籍代理登记的方式在移动IP中是周知的，它与本发明不相关，所以不在此处讨论。
对于由对应节点10构成的IP包，由于此对应节点不需要知道移动节点的移动，所以无论移动节点位于其原籍网2内或是外籍网6内，IP包是相同的。无论如何，具有路由优化的移动IP并不要求对应节点知道移动节点的当前位置。
在移动节点应用其当前的转交地址向原籍代理登记后，原籍代理便将移动节点放入一个外籍网中，并开始对目的地为该移动节点原籍地址的IP包50进行截取，用隧道效应使那些IP包去往该移动节点的当前转交地址上。
原籍代理对进入原籍网的所有IP包进行监视，监看原籍网中的目的地址(IP首标字段52中的部分62)是否与原籍代理存储器24的列26内存储的移动节点原籍地址之一相匹配。
如果检测到是匹配的，则由原籍代理建立一个新IP包，它示明于图4(b)中。来自对应节点、其中包括有目的地址、源地址、协议ID以及其它IP首标字段和有效负荷的原来的IP包，应用来组成新IP包有效负荷的一部分。也就是，原籍代理对原来的IP包完全不作处理，而是整体上不加改变地只是组合作为新IP包30的有效负荷32。
然后，由原籍代理对新IP包30添加上目的地址36、源地址38和协议ID 40。
目的地址36是IP包要被传送到那里的外籍网中的地址，也就是移动节点MN8的转交地址。源地址38是新IP包要从中传送出的原籍代理的地址，也就是原籍代理。
原籍代理协议ID是由原籍代理本身确定的协议ID。尽管对应节点已将协议ID 20包括入原来的IP包中，但原籍代理总要将相同的协议ID附加到新IP包30上，因为原籍代理并不检查原来的IP包14中的协议ID 20。协议ID 40名义上标记为协议“X”。对于常规的移动IP中IP-in-IP的封装来说，协议ID总是由原籍代理改变为“1”。因此，“真实的”源地址和目的地址(图4(a)中的60和62)已被移入进新IP包的有效负荷中，其它的诸如原来的IP有效负荷内的源端口数目和目的端口数目等必需的流识别信息，也已经包装入新IP包的有效负荷中。
所以，从对应节点到移动节点的原来的流识别丢失了，并当IP包的路由从原籍代理去往外籍网时，服务质量将失误。
然后，由原籍代理传送出IP包30，使路由到达外籍网中移动节点的转交地址上。在IP包30到达转交地址之后，移动节点剥掉新IP包30的外层，以揭示出原来的IP包50。
因此，可以知道，在此已知的布置中，包括有原来的IP包中协议ID的、所需的流识别信息被原籍代理屏蔽了，从而对于原籍代理与移动节点转交地址之间的QoS保证变得使路由交换器(或IP路由器)不能认识了。
现在，将说明按照另一种优选实施方案使IP包从对应节点到移动节点转交地址的路由。按照这另一种优选实施方案的方案，由对应节点放置于原来的IP包中的流识别和鉴别信息，诸如原来的源地址，原来的源和目的端口数目以及源协议ID等，都保持不变，因而能有利地应用于对应节点与移动节点转交地址之间的全部路由交换器上。
对应节点构成的IP包50与前面图5(a)中所示的相同。在到达原籍网后，经过如前面那样的检验其存储器24中的内容，由原籍代理12确定出IP包被选址到它上面的移动节点是否已登记为它已在移动到一个外籍网中。当检知其存储器的列26内的目的地址后，由原籍代理截取IP包。
在此实施方案中，原籍代理HA借助于去掉原籍网2中移动节点8的目的地址62而接纳IP包14，并将目的地址62取代以外籍网6中移动节点MN8的目的地址(也即转交地址)。因此，新IP包42中包括原来的IP包50内的有效负荷63、原来的IP包50内的源地址60和原来的IP包50内的协议ID 66。原来的IP包50内的目的地址62由新的目的地址41(移动节点的转交地址)取代。
自然，本技术领域内的熟悉人员知道，由于目的地址有变化，对原来的IP包50内提供的任何误码检验可能需要修改。这样构成的新IP包传送至外籍网中的转交地址上。于是，该IP包的路由去往移动节点，其流信息中包括对应节点的源地址和原来的协议ID，以及所有其它原来的流识别信息：可以理解到，由于有效负荷保持不变，所以源和目的端口数目可以象前面那样在IP包内的相同位置中供使用。
因此，无论移动节点怎样移动，在原籍代理与转交地址之间以及对应节点与原籍代理之间，由于IP包是从表征出相同QoS要求的同一对应节点去往路由器的，所以能认知该流识别信息。其优点在于，这种布置中(并置转交地址工作模式)，按照本发明由原籍代理构成的新IP包42的长度与对应节点提供的原来的IP长度相同。
在此优选的隧道效应实施方案中，流信息是不隐藏的，所以服务热量被明显地支持。然而，对于RSVP服务质量来说，它不是这种情况。其理由在于，RSVP要正确地起作用，后随着的一个所谓预约(Resv)消息的传输路径(如所谓的路径消息中指出那样使逐段互联的路由跟随相同的跳跃(hop))必须为同一路径而方向与路径消息的方向相反。也就是，路径消息的源地址必须与预约(Resv)消息的目的地址相匹配，而路径消息的目的地址必须与预约消息的源地址相匹配。在图1的网络结构中设立一个RSVP会话的下面的例子将示明，如上面所说明的非封装的移动IP为何不足以支持服务质量。
如图1中所示地当移动节点已移动入一个外籍网中时，为了支持一个RSVP会话，必须建立一种两部分的RSVP会话：RSVP会话的第一部分(“部分1”)是在对应节点10与原籍代理12之间，RSVP会话的第二部分(“部分2”)是在原籍代理12与移动节点8之间。
对应节点10在本例子中假定是要传送一个消息给移动节点8，它传送出一个标准的RSVP路径消息，其中包括IP包70，它在图1的线路128上具有图6(a)中所示的一般格式。
在RSVP会话中使用的消息内的IP包不具有图2(a)至2(c)所示的格式。图2(a)至2(c)中的IP包是数据消息的IP包。图6(a)上路径消息中的IP包70内有一个与对应节点之地址相对应的源地址78，以及一个与原籍网中移动节点8之地址(移动节点原籍地址)相对应的目的地址80。
路径消息(以及其它RSVP消息)的IP包中附加地在IP包的有效负荷中包括其它的流识别信息。本技术领域内的熟练人员会对其它的流识别信息熟悉的。
路径消息中的IP包的路由是通过多个路由交换器(以线路128和124上的路由交换器132a为代表)从对应节点10去往原籍网2。
如果路由交换器132a支持服务质量，则它提取出路径消息IP包内IP有效负荷中的流识别信息，并存储此流识别信息。这个流识别信息中包括：源地址，目的地址，源端口数，目的端口数，以及协议ID。在服务质量会话建立之后，协议ID将包括在自源处传输至目的地的所有IP数据包内。路由交换器132a使路径消息中IP包的路由去往另一个路由交换器，然后，附加地存储下从IP包中提取出的流识别信息，即是对之传送出该消息之路由交换器的地址(下一个跳跃)，以及自它那里接收到该消息之路由交换器的地址(前一个跳跃)。
尽管在图1中示明，IP包经由路由交换器132a去往原籍网2，但实际上IP包可经由多个路由交换器去往原籍网2，每个路由交换器中存储入从路径消息内IP包中提取出的流识别信息，并存储入从它那里传送出IP包之路由交换器的标识以及向它那里传送给IP包之路由交换器的标识。
因此，路径消息中的IP包通过路由网络从对应节点去往原籍网。每个路由交换器中保持住前一个跳跃(自这一个跳跃上传送出IP包)的地址和下一个跳跃(对这一个跳跃传送给IP包)的地址，并对该IP包附加地保持流识别信息。各个路由交换器还对路径消息中与其信息相关的其它通信业务进行处理，但它的特性与本发明中的讨论并不相关。
在建立服务质量会话之后，当另一个IP包到达一个特定的路由交换器(它具有的流识别信息与已经存储于路由交换器之存储器内的相同)时，该路由交换器便将它转送至准确相同的下一个跳跃上，而其地址是存储于存储器内的。
于是，在接连的跳跃上，每个路由交换器(只要它支持RSVP服务质量)对路径消息中IP包内固定位置上来的流识别信息进行检索，将它们存储入存储器中，并存储入下一个和前一个跳跃的地址。因此，IP包中的流识别信息帮助来唯一地标识消息流，使得与该消息流关联的所有IP包的路由能通过准确相同的网络路径从源去往目的地。
然后，原籍代理截取路径消息中的IP包，用意为供移动节点应用。当原籍代理对目的地为移动节点8的路径消息中的IP包进行截取时，使得它们转向至外籍网中。在这个例子中，是利用了非封装移动IP的，并建立起新IP包用于向外籍网传输，作为一个新的或修改的路径消息。由原籍代理传送出的修改的路径消息内的IP包74示明于图6(b)中。原籍代理替换掉路径消息中IP包内的目的地址，使得修改的路径消息中IP包74内的目的地址106为外籍网中移动节点的转交地址。如上面所讨论的，在非封装的移动IP内，IP包70中的所有其它元素保持不变。
这个修改的路径消息的路由是通过以线路126和130上单个的路由交换器132b为代表的各个路由交换器，去往移动节点的转交地址的。
如上面关于路径消息第一部分所说明的那样，在路径消息的第二部分中，修改的路径消息中的IP包都根据其中的流识别信息进行类似的传输。下一个和前一个跳跃由路由交换器进行类似的存储。
移动节点接收该修改的路径消息，并通过建立起用于传输的预约(Resv)消息来始发出供第二部分用的该预约消息，它的一般格式的IP包76如图6(c)中所示。
本技术领域内的熟练人员知道，预约消息(Resv)中的IP包是逐段互联地传输的，它沿着如同路径消息中IP包那样相同的网络路径，但方向是反转的。因此，预约消息中IP包内的源和目的地址实际上是末后一个和先前一个的跳跃。这样，由于预约消息通过该路径传输，源和目的地址的值是动态地确定。于是，图6(c)中所示的结构示明了预约消息的一般概念，那是始发的源地址和最终的目的地址。预约消息的这种分析虽然有些仿真，但能用来最好地表明RSVP的原理。
移动节点8将源地址14标识为移动节点的源籍地址。标准的移动IP规定，在移动节点本身上的应用不要求察觉移动节点网附属点的变化。所以，无论移动节点的位置怎样(是否在其原籍网内或外籍网内)，移动节点总是产生出能将源地址标识为移动节点原籍地址的IP包。移动节点中包括有一个对应节点地址中预约消息内的目的地址。这是因为，按照标准的移动IP，移动节点能察觉来自对应节点的消息，而不能察觉经由原籍代理后的方向改变。对于标准的移动IP中自移动节点传送至对应节点的IP包来说，如果移动节点是在原籍网内的“家中”，则这些IP包的路由如同正常的IP包的路由。
将图6(b)和6(c)中所示的路径消息和预约消息的IP包进行比较可见，不存在用于成功的RSVP会话的条件。预约消息76内的源地址不同于路径消息74内的目的地址。
这使得预约(Resv)消息逐段互联的路由不能跟踪相同的网络路径而象路径消息的IP包所设定的那样。由于第二部分的失误，决不会启动第一部分(在原籍代理与对应节点之间)的预约消息。
参看图7，它示出图1那样的网络布置，适应于能使非封装移动IP支持RSVP。在示明的布置中，将一种代理服务器(PS)引入进对应网(CN)和外籍网(FN)中。然而，从下面的说明中应理解到，代理服务器的功能实际上也可以结合在代理服务器所连接的主机终端内。在说明图7的布置后，下面将给出进一步的表述。
参看图7，它使图1的网络这样地适应，即对应网4中附加地包括一个对应网代理服务器142，外籍网6中附加地包括一个外籍网代理服务器144。对应节点10经由网络链路138连接至对应节点代理服务器142上。对应网代理服务器经由网络链路128连接至路由交换器132a上。外籍网代理服务器144经由网络链路146连接至外籍网6中的移动节点8上。外籍网代理服务器经由网络链路136连接至路由交换器132b上。
现在来说明图8适当性网络工作的一个例子，它应用了在其中支持RSVP的非封装移动IP，将来自对应节点10的一个消息传送至外籍网6内的移动节点8上。
在网络中要求服务质量保证的每个主机终端，需要察觉到网络中存在代理服务器。也就是，必须有一个处理，主机终端依靠它能发现代理服务器。对此，有两种有效的方法。第一种方法中，网络中的主机终端广播一个服务器请求消息(SSM)。网络中的代理服务器通过向该主机终端传送回一个服务器响应消息(SRM)来作出响应。第二种方法中，网络中的代理服务器向本地网络广播一个客户请求消息(CRQM)。对此起响应，主机终端(可将它认为是代理服务器客户)传送回一个客户登记消息(CRQM)。在此方法中，由网络中的主机终端对网络中存在代理服务器进行登记，其方式十分相同于在标准的移动IP中平常地登记存在有代理器(原籍代理，外籍代理)。关于节点方面，其实施代理服务器登记的技术是在本技术领域内的熟练人员知晓的范畴内的。
如上面的讨论，当对应节点向移动节点传送消息时，为了在对应节点与移动节点之间成功地建立服务质量会话，必须建立一个具有两部分的RSVP。一般地说，服务质量会话的第一部分必须建立在对应网与移动节点原籍网之间，服务质量会话的第二部分必须建立在原籍网与外籍网之间。
现在，借助于图8的流程图以说明对于图7的网络布置应用来建立第一服务质量会话，特别是移动IP中RSVP会话的技术。按照本发明，在步骤150中，始发出服务质量会话的对应节点14a在网络链路138上向对应网代理服务器142传送出一个服务质量请求。
该服务质量请求可以是隐式的或显式的。来自对应节点的显式的服务质量请求规定了准确的服务质量要求。因此，显式的服务质量请求只能由对应节点提供出，对应节点具有着支持特定服务质量的显式语句的功能。来自对应节点的隐式服务质量请求只规定了要完成的传输性质。例如，一个隐式服务质量请求可以指明要传送的数据是视频数据。然后，代理服务器根据数据类型的指示确定合适的服务质量。
随后，在步骤152中，对应网代理服务器142传送出一个标准的RSVP路径消息。此路径消息经由线路128和124上的路由交换器132a与原籍网代理服务器相连通。
由对应节点代理服务器传送出的路径消息中的IP包完全对应于图6(a)上的IP包70，其路由由包括路由交换器132的路由网络指向到原籍代理12。路由的指定是准确地如同前面的说明一样地发生的。
在步骤154中，原籍代理截取路径消息中的IP包，如上面说明的那样地使IP包适应地产生出用于修改的路径消息的IP包。
修改的路径消息中的IP包完全对应于图6(b)的IP包74。在步骤156中，包括路径消息74的第二部分的IP包由原籍代理传输出，其路由通过由路由交换器132b代表的路由网络去往外籍网代理服务器144。
外籍网代理服务器144接收路径消息的第二部分，并在步骤158中，由外籍网代理服务器144在线路146上向移动节点8传送出一个服务质量指示信号，指明对应节点10所请求的服务质量。如果该服务质量等级对移动终端可以接受，则在步骤160中，移动终端于网络链路146上向外籍网代理服务器144传送一个确认方式的服务质量响应。
在步骤162中，外籍网代理服务器随之传送出一个修改的预约消息(也即相对于以标准的移动IP传送的预约消息来说为修改的)，以确认此服务质量会话。该修改的预约消息的路由完全与路径消息的相同(但方向相反)，通过线路136和126。
用于第二RSVP会话的、修改的预约消息77的格式示明于图6(d)中，它由外籍网代理服务器反向传送回去。可以看到，由于使用了外籍网代理服务器144，所以源地址115为移动节点转交地址，目的地址117为对应节点地址。因此，第二RSVP会话中，在路径消息和预约消息的源地址与目的地址之间存在正确的相关性，使RSVP会话得到支持。
另外，图6(d)中所示的消息代表了外籍网与原籍网之间的端到端消息。图6(d)中所示的格式并不代表预约消息中的IP包，如上面的讨论，这类IP包中具有与前一个跳跃和下一个跳跃相对应的源地址和目的地址。
在步骤164中，原籍代理接收修改的预约消息。原籍代理使预约消息适应于图6(e)中所示的形式，它组成了进一步修改的预约消息。为了实现这种适应性，对原籍代理提供以那里的代理服务器的功能。另一种方法，可以在原籍网中提供一个等效于对应网代理服务器和外籍网代理服务器的原籍网代理服务器，并与原籍代理相关联。
RSVP会话的完成依靠了由原籍代理经由路由交换器132a和网络链路124、128向对应网传送回进一步修改的预约消息。如图6(e)中所示，预约消息中有作为源地址88的移动节点的原籍地址，及作为目的地址的对应节点的地址。因此，对应用与原籍网之间RSVP会话的部分等效于一个标准的静态RSVP会话。路由网络中的路由交换器所要求的、支持RSVP的流信息可充分地应用。源地址和目的地址“替换”入与路径消息有关的进一步修改的预约消息中。
在步骤166中，原籍代理随之传送出预约消息用于第一部分。然后，进一步修改的预约消息传送至对应网4上，它在那里由对应网代理服务器142予以接收。
接着，在步骤168中，对应网代理服务器142在网络链路138上向对应节点10传送一个确认方式的服务质量确认消息，指明已建立起服务质量会话。
然后，对应节点10开始向移动终端传送数据消息包。不过，数据消息包并不通过对应网代理服务器或外籍网代理服务器。这些代理服务器只在RSVP会话建立期间被应用。当RSVP会话如所说明那样建立之后，以及诸消息从对应节点传送至移动节点时，必需的是，数据消息中的IP包所携带的流识别信息要与RSVP会话建立中所应用的信息相匹配。因此，具有图2中示明的一般格式的IP数据包中必须包括有在RSVP消息的有效负荷中所包含的相同的源端口数、目的端口数和协议ID，并包括源地址和目的地址。这样，数据IP包独特地被标识为与RSVP会话所构成的流相关联。由此，外籍网代理服务器的设施保证了RSVP服务质量在移动IP中得到支持。图7中示明的代理服务器因而能认为是“RSVP代理服务器”。代理服务器动态地使RSVP消息的目的地适应于跟踪移动节点的移动，与此同时，确保流识别信息和服务质量信息与按照非封装移动IP(NEMIP)定向的数据流相匹配。
从前面的说明中可理解到，如果服务质量要在移动IP中得到支持，则必需做到，在外籍网中提供出代理服务器(或者代理服务器的等效功能)，外籍网是使主机终端适应于正常地驻留在其它网络中的一种网络。
外籍网中RSVP代理服务器的设施(或者其功能上的等效者)确保了所建立的RSVP会话(特别是RSVP会话的第二部分)跟踪移动节点的移动，与此同时，无论移动节点的网络附属点怎样变化，总记录下正确的流信息，它与跟踪RSVP会话之同一路径的数据流信息相匹配。
在传输时，没有一个主机终端会知道，主机终端是否在向一个移动终端传输，或者它是否在具有RSVP代理服务器的一个外籍网中。为了保证支持具有移动IP的RSVP，能起外籍网作用以主持移动节点的每个网络应当配置一个代理服务器(或者其等效功能)，它的功能如这里的说明。由外籍网中代理服务器实现的功能控制的上述说明，对于在移动环境中支持服务质量是必需的。
参看图7，对于希望向移动节点传送数据消息的对应网中的对应节点，支持服务质量会话的主要要求在于，在其中位居有移动节点的外籍网必须有一个代理服务器或者其功能上的等效者。然后，对应节点可以直接地建立RSVP会话本身而不需要对应节点代理服务器。
然而，对应节点代理服务器具有这样的优点，它能使不具有RSVP功能的对应节点中的终端启动RSVP会话。代理服务器能提供出用于构成服务质量会话的一种技术，它与平台和用途两者都不相关。然后，通过提供一种专用装置用于建立服务质量会话，使不能处理当前的和将来的服务质量的主机终端可以有一种服务质量会话设定，从而在横跨越去往它们的通信对等方的路径上能启动对它们的服务质量控制。象在许多服务质量控制信令和控制机理中所引入的那类复杂和大量计算方面的要求，以及对无线/移动终端在电池供电上的努力等，都可以避免了。
如上面一直说明的，在另一种应用中，于外籍网中实施的代理服务器的功能是在移动节点本身中实现的。此种应用中，移动节点已经能适应RSVP，并将有一种RSVP设施来支持标准的RSVP会话。此种应用中，对于从原籍网中接收到修改的路径消息起响应，移动节点将产生出图6(c)中所示的标准的RSVP消息格式。然后，嵌入在移动节点中RSVP设施内的代理服务器功能将修改这个预约消息，以产生出图6(d)中修改的预约消息。随后，从移动节点上直接传输出修改的预约消息。
应当指出，此处在整个文本中说明的例子都使用标准的RSVP。没有设想或提议对标准的RSVP/IntServ作出改变。
这里，参照RSVP服务质量会话的特定例子已说明了本发明，它应用到路径消息和预约消息。然而，本发明更一般地可应用于任何的服务质量会话，它在两个终端之间使用请求消息和应答消息来构成服务质量会话，那里要求能克服此处已验明的问题。

Claims (13)

1.一种在对应节点与移动节点之间建立服务质量会话的方法，该移动节点具有一个在原籍网内的原籍地址，并临时地连接在一个外籍网中的转交地址上，本方法包括有步骤：在外籍网中产生一个修改的应答消息，它具有一个移动节点之转交地址的源地址，以及一个对应节点的目的地址；以及，传输出修改的应答消息。
2.权利要求1的方法，进一步包括步骤：在原籍网中接收一个请求消息，它具有一个对应节点的源地址和移动节点之原籍地址的目的地址；借助于以移动节点之转交地址取代请求消息的目的地址，创建一个修改的请求消息；以及，向外籍网传输出该修改的请求消息，并在那里响应于此修改的请求消息，产生出该应答消息。
3.权利要求1或权利要求2的方法，进一步包括步骤：在原籍网中接收该修改的应答消息；借助于以移动节点的原籍地址取代源地址，创建一个进一步修改的应答消息；以及，传输出该进一步修改的应答消息。
4.权利要求1至3中任一个的方法，其中产生修改的应答消息的步骤在移动节点中实现。
5.权利要求4的方法，其中，产生修改的应答消息的步骤中包含：产生一个应答消息，它具有一个移动节点之原籍地址的源地址和一个对应节点的目的地址；以及，以移动节点的转交地址取代该源地址，由此产生出修改的应答消息。
6.权利要求1至3中任一个的方法，其中，产生修改的应答消息的步骤由外籍网中与该移动节点关联的代理装置来实现。
7.从属于权利要求2的权利要求6的方法，进一步包括步骤：对代理装置上接收到的修改的请求消息起响应，向移动节点传送一个服务质量指示信号，借此，对于从移动节点上来的服务质量确认的接收起响应，产生出修改的应答消息。
8.权利要求3至7中任一个的方法，其中对应节点产生请求消息并且接收进一步修改的应答消息。
9.权利要求3至7中任一个的方法，其中对应节点与一个对应代理装置相关联，借此，响应于对应节点来的服务质量请求，对应代理装置产生出请求消息，并响应于接收到进一步修改的应答消息，由对应代理装置产生出一个服务质量确认。
10.一种能支持服务质量会话的移动IP环境，包括有一个对应节点和一个移动节点，移动节点具有原籍网中的一个原籍地址，并临时地连接在一个外籍网的转交地址上，外籍网中具有与产生出修改的应答消息的移动节点相关联的装置，该应答消息中有一个移动节点之转交地址的源地址和一个对应节点的目的地址。
11.权利要求10的移动IP环境，其中，所述装置提供于移动节点内。
12.权利要求10的移动IP环境，其中，所述装置的提供是独立于移动节点的。
13.任一个前述权利要求的方法或环境，其中，服务质量会话是一种RSVP会话，请求消息是一个路径消息，而应答消息是一个预约消息。
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