降低通常由在归属代理与位于外部网络中的移动节点之间存在隧道传送的情况下添加第二IP首部所引起的开销,是通过用隧道标识符来代替经封装的第一IP首部来实现的。归属代理和移动节点在绑定更新和确认时就隧道标识符值达成一致。隧道标识符可以在归属代理和移动节点处被独立使用以重构第一IP首部,所述第一IP首部标识通信节点。由于经封装的第一IP首部并未在归属代理或移动节点处终止,所以开销降低不受这两个节点之间最终的传输误差或损失的影响。
1.一种在第一节点和第二节点之间用隧道传送数据分组的方法,其中第一和第二节点之一是移动节点MN而第一和第二节点中的另一个是归属代理HA,所述数据分组包括有效载荷和第一首部,所述第一首部包括MN的归属地址HoA,所述方法包括:-在第二节点处接收来自第一节点的经修改的数据分组,所述经修改的数据分组包括:-所述有效载荷,-第二首部,所述第二首部包括MN的转交地址CoA和HA的IP地址,和-隧道标识符TID;以及-在第二节点处使用TID来识别第三节点。
2.如权利要求1所述的方法,其中在第二节点处使用TID包括重构第一首部。
3.如权利要求2所述的方法,进一步包括:-在第二节点处,从所述经修改的数据分组中除去第二首部和TID;并且-从第二节点向第三节点发送包括经重构的第一首部和所述有效载荷的经进一步修改的数据分组。
4.如权利要求1所述的方法,其中:-第一首部包括第一节点的地址;并且-第一节点是移动节点。
5.如权利要求1所述的方法,其中:-第一首部包括第二节点的地址;并且-第二节点是移动节点。
6.如权利要求1所述的方法,其中:-第一节点是MN;-第二节点是HA。
7.如权利要求1所述的方法,其中:-第一节点是HA;-第二节点是MN。
8.如权利要求1所述的方法,其中:-第三节点是通信节点CN。
9.如权利要求8所述的方法,其中:-HA存储包括多个MN的标识的表格,对于每个特定MN,所述表格进一步包括:-该特定MN的归属地址HoA,-与该特定MN进行通信的特定CN的地址,和-对应于该特定CN的TID值。
10.如权利要求9所述的方法,其中:-每个特定MN存储特定CN的地址和对应的TID值之间的关系。
11.如权利要求10所述的方法,其中:-在HA处在绑定更新消息中从特定MN接收特定CN的地址;-所述对应的TID值由HA来指定;并且-由HA在绑定确认消息中向特定MN发送所述对应的TID值。
12.如权利要求1所述的方法,其中:-第一和第二节点是移动网络的一部分;并且-所述移动网络使用从由移动IP协议、分层移动IP协议和代理移动IP协议所构成的组中所选择的协议。
13.如权利要求1所述的方法,其中:-TID是不变的。
14.如权利要求7所述的方法,其中:-第一节点向第二节点发送多个数据分组,所述多个数据分组中的每一个包括第一首部的副本;并且-所述多个数据分组中的每一个通过除去第一首部的副本并通过添加TID的副本和第二首部的副本而被修改。
15.如权利要求1所述的方法,其中:-在多点地址、第二节点的地址和第四节点的地址之间定义关系;-第一首部包括多点地址;并且-第一节点进一步向第四节点发送另一个经修改的数据分组。
16.如权利要求15所述的方法,其中:-所述另一个经修改的数据分组包括有效载荷、第三首部和不同的TID,所述第三首部包括第一节点的地址和第四节点的地址;-所述方法进一步包括以下步骤:-在第四节点处接收所述另一个经修改的数据分组;并且-在第四节点处使用所述不同的TID来识别第三节点。
17.一种移动节点,包括:-访问接口,用于发送和接收消息及数据分组;-存储器,用于存储转交地址、归属代理的IP地址以及包含隧道标识符和通信节点的IP地址之间的关系的映射表;-应用,用于产生和使用数据分组的内容;和-会话管理单元,用于从所述应用接收数据分组和通信节点的标识;用于向所述数据分组添加IP首部,所述IP首部包括所述转交地址和所述归属代理的IP地址;用于向所述数据分组添加隧道标识符,所述隧道标识符在所述映射表中被映射到所识别的通信节点;并且用于向所述访问接口请求向所述归属代理发送所述数据分组。
18.如权利要求17所述的移动节点,其中所述会话管理单元进一步用于从所述访问接口接收下游数据分组,用于从所述下游数据分组读取隧道标识符,用于通过使用所述隧道标识符从所述映射表读取通信节点的标识,并且用于向所述应用转发所接收的数据分组的内容以及所述通信节点的标识。
19.如权利要求17所述的移动节点,其中所述会话管理单元进一步用于请求所述访问接口向所述归属代理发送绑定更新消息,所述绑定更新消息包括归属地址、转交地址、一个或多个通信节点的IP地址以及希望降低隧道开销的指示。
20.如权利要求19所述的移动节点,其中:-所述访问接口进一步用于接收绑定确认消息并且用于将所述消息转发给所述会话管理单元;并且-所述会话管理单元进一步用于从所述绑定确认消息读取隧道标识符值并且用于在所述映射表中存储所述隧道标识符值。
21.一种归属代理,包括:-网络接口,用于发送和接收消息及数据分组;-存储器,用于存储所述归属代理的IP地址、具有移动节点的归属地址和转交地址之间的关系的绑定高速缓存、以及具有移动节点的归属地址、通信节点的IP地址和隧道标识符值之间的关系的映射表;和-处理器,用于从所述网络接口接收包括第一首部的下游数据分组,用于从所述第一首部读取通信节点的IP地址和移动节点的归属地址,用于从所述映射表读取与所述通信节点的IP地址相对应并且与所述移动节点的归属地址相对应的隧道标识符值,用于从所述绑定高速缓存读取与所述移动节点的归属地址相对应的转交地址,用于构建包括所述移动节点的转交地址和所述归属代理的IP地址的第二首部,用于从所述下游数据分组中除去所述第一首部,用于向所述下游数据分组添加所述第二首部和隧道标识符,并且用于请求所述网络接口向所述移动节点发送所述下游数据分组。
22.如权利要求21所述的归属代理,其中所述处理器进一步用于从所述网络接口接收包括第三首部的上游数据分组,用于从所述第三首部读取移动节点的转交地址,用于从所述上游数据分组读取隧道标识符,用于从所述绑定高速缓存读取与所述转交地址相对应的归属地址,用于通过使用所述归属地址和所述隧道标识符从所述映射表读取通信节点的IP地址,用于构建包括所述移动节点的归属地址以及所述通信节点的IP地址的第四首部,用于从所述上游数据分组中除去所述第三首部和所述隧道标识符,用于向所述上游数据分组添加所述第四首部,并且用于请求所述网络接口向所述通信节点发送所述上游数据分组。
23.如权利要求21所述的归属代理,其中所述处理器进一步用于从所述网络接口接收绑定更新消息,用于在绑定更新中读取移动节点的归属地址和转交地址,用于进一步在所述绑定更新中读取通信节点的IP地址和希望降低隧道开销的指示,用于在所述绑定高速缓存中存储所述移动节点的归属地址和转交地址之间的关系,用于计算隧道标识符,用于在所述映射表中存储所述归属地址、所述通信节点的IP地址和所述隧道标识符之间的关系,并且用于请求所述网络接口向所述移动节点发送包括所述隧道标识符的绑定确认。
24.如权利要求21所述的归属代理,其中:-所述存储器进一步包括多播表,所述多播表包含移动节点的归属地址和多播地址之间的映射,其中每个多播地址与多个归属地址相关;并且-所述处理器进一步用于从所述网络接口接收多播数据分组,用于从所述多播数据分组读取通信节点的IP地址和多播地址,用于从所述多播表读取与所述多播地址相关的多个归属地址,用于从所述绑定高速缓存读取与每个归属地址相对应的转交地址,用于从所述映射表读取与所述通信节点的IP地址相对应并且与每个归属地址相对应的隧道标识符值,用于构建多个首部,每个首部包括所述归属代理的IP地址以及一个不同的转交地址,用于将所述多个首部和相对应的隧道标识符添加到所述多播数据分组的多个副本,并且用于请求所述网络接口向所述移动节点发送所述多播数据分组的副本。技术领域
本发明涉及用于降低在其间交换的隧道数据中的开销的移动节点和归属代理及相应方法。
背景技术
网际协议(IP)允许在具有IP地址的各种节点之间交换分组或数据报。从第一节点向第二节点发送的分组包括首部(header)和有用的有效载荷,所述首部自身包括作为源地址的第一节点的IP地址以及作为目的地址的第二节点的IP地址。传统上,IP地址标识网络中节点的附着点并与所述附着点相联系(link)。当移动节点(MN)在IP网络之间移动时,各种网络部件无法使用固定、常数值的IP地址来定位MN并与其通信,原因在于MN明显已经从一个附着点改变到另一附着点。移动网际协议版本6(MIPv6)是一种用于在移动节点于多个IP网络之间移动时向其提供稳定标识符的技术,所述稳定标识符被称作归属地址(HoA)。这是通过将HoA映射到转交地址(care-ofaddress,CoA)来建立的,所述CoA表示MN的当前拓扑地址。该映射可在双向隧道模式中由归属代理(HA)来执行,或者在路由优化模式中由与MN通信的通信节点(correspondentxa0node,CN)来执行。图1是CNxa0120在双向隧道模式中使用MIPv6与IP网络100内的MNxa0110进行通信的现有技术表示。双向隧道模式通过经由HAxa0130用隧道传送(tunnel)来往于MNxa0110的所有业务来工作的。从MNxa0110发送的数据旨在去往(intendedxa0to)CNxa0120,或者在MNxa0110处接收的数据源于CNxa0120。CNxa0120知道MNxa0110的HoA,这是与MNxa0110在网络中的预订相关的IP地址,对于该MNxa0110而言,所述网络是其归属网络。在所述归属网络中,HAxa0130向MNxa0110分配HoA。当CN120发送旨在去往MNxa0110的数据分组时,它使用其自己的IP地址作为源地址并且使用MNxa0110的HoA作为目的地址。所述源地址和目的地址被放在IP首部中,所述IP首部继而被放在数据分组中。如果MNxa0110位于其归属网络中,则正常的IP路由实施通过使用其HoA而确保数据分组到达MNxa0110。特别地,所述分组到达归属网络的入口路由器。所述路由器针对MNxa0110的HoA执行邻居发现(neighborxa0discovery)。MNxa0110出现在链路上,它以其自己的链路层地址进行响应,并且路由器将分组递送至MNxa0110。然而,如果如图1所示,MNxa0110位于其归属网络之外,正访问外部网络,则所述外部网络先前已经向MNxa0110分配了转交地址(CoA)。MNxa0110在所谓的绑定过程中已经将其当前CoA通知给HAxa0130。HAxa0130保存将MNxa0110的HoA和CoA相联系的绑定信息。当CNxa0120在数据路径160上向MNxa0110发送数据分组时,其仍然在第一首部中使用MNxa0110的HoA作为目的地址并且使用其自己的地址作为源地址。当MNxa0110离开时,HAxa0130利用其自己的链路层地址对所述邻居发现进行响应以从路由器得到分组。HAxa0130通过使用MNxa0110的CoA作为新的目的地址而在隧道数据路径150上向MNxa0110转发所述数据分组。HAxa0130在向MNxa0110发送的分组中提供其自己的IP地址作为新的源地址。MNxa0110需要知道与其通信的CNxa0120的标识,原因在于这例如会影响MNxa0110的应用。此外,MNxa0110可以最终向CNxa0120发送另一数据分组,例如响应。这样的响应通过HAxa0130在隧道数据路径150上进行发送。MN110使用HAxa0130的IP地址作为目的地址并且使用其CoA作为源地址发送旨在去往CNxa0120的响应。HAxa0130在数据路径160上将所述响应转发到CNxa0120。需要保留CNxa0120的IP地址,并且HAxa0130必须具有识别MNxa0110的装置。HAxa0130和MNxa0110用来确保CNxa0120的寻址信息在分组在隧道数据路径150上于HA和MN之间行进时得以保存所采用的传统手段是:通过放置第一首部作为扩大的有效载荷的一部分并且定义第二附加IP首部,所述第一首部标识MNxa0110和CNxa0120的HoA,而所述第二附加IP首部则用来标识MNxa0110和HAxa0130的CoA。第一首部传统上在数据路径160上于CNxa0120和HAxa0130之间被使用,而第二首部则在隧道数据路径150上于HAxa0130和MNxa0110之间被添加。在HAxa0130和MNxa0110之间,仅有第二首部作为标准IP首部,而第一首部被作为任意其他有效载荷内容对待。图2a和2b分别表示在HAxa0130和CNxa0120之间以及在MNxa0110和HAxa0120之间使用的现有技术分组格式。在图1的数据路径160上,数据分组包括第一首部210和有用的有效载荷220,如图2a所示。第一首部210包括等于CNxa0120的IP地址的源地址(SA)212和等于MNxa0110的HoA的目的地址(DA)214。该分组从CNxa0120进行发送,虽然其意图在MNxa0110处被接收,但是其只能到达HAxa0130。在相反方向上,SAxa0212和DAxa0214将交换它们的值。在图2b中,图2a的数据分组在图1的隧道数据路径150上被用隧道传送到更大分组中。可以看到,来自所述分组的第一首部210在从CN发送到HA时被添加到有效载荷220,从而实际上成为更大的有效载荷240,并且添加了第二首部230。可以说图2a的分组格式被封装在图2b的分组格式内。第二首部230包括等于HAxa0130的IP地址的SAxa0232以及等于MNxa0110的CoA的DAxa0234。在相反方向上,HAxa0130可接收如图2b所示的由MNxa0110进行格式化的分组,其中SAxa0232和DAxa0234的值被交换并且其中SAxa0212和DAxa0214的值也被交换。HAxa0130通过除去第二首部230并且将第一首部210恢复为实际有效的首部来对所述分组进行解封装,并且利用图2a的格式将分组转发到CNxa0120。在以上所描述的使用双向隧道的移动性的解决方案中,在MN110和CNxa0120之间流动的每个数据分组在于MNxa0110和HAxa0130之间携带数据的另一分组内被用隧道传送。IPv6首部的大小最小为40字节。在分组内嵌入一个首部并且添加另一个首部会明显增加每个分组的开销,并且会导致MNxa0110和HAxa0130之间传输资源的低效使用。在流应用中,诸如在基于IP的语音(VoIP)的情况下,开销量会轻易超过有用的有效载荷的大小。虽然在一些有线链路中可以容忍大的开销,但是MNxa0110经常为无线终端,其在无线链路上连接到HAxa0130。即使在MNxa0110并不在无线链路上直接连接到HAxa0130时,例如当无线链路仅存在于MNxa0110和蜂窝网络(未示出)的无线电基站之间时,隧道传送所引起的额外开销会被认为是低效的。已经成功地使用首部压缩技术降低了无线链路上的开销量。例如,可以使用公知的稳健首部压缩(ROHC)技术来高效地降低在无线链路上传送IP分组时的开销。然而,这种特定首部压缩技术仅能够应用于终止IP连接的两个端点之间,原因在于这两个端点都需要对未压缩首部中的任意变化保持追踪以便在发生首部变化时彼此发信号通知。例如,当在无线链路上发生传输误差时,首部信息可能发生改变并且可以使用ROHC中的机制来指示:若干即将到来的分组将不具有任何首部压缩。除非另有说明,ROHC仅在一个IP跳(hop)上应用。例如,可采用ROHC来减小图2b的第二首部230的大小。但是由于HAxa0130并未终止MNxa0110和CNxa0120之间的IP连接,所以该IP连接由图2a和2b的第一首部210来定义,ROHC无法被用来降低第一首部210所带来的开销。目前在移动IP通信的背景下并不存在降低封装首部的开销的高效手段。
发明内容
拥有用于缓解由于在隧道数据路径上使用两个邻近IP首部所导致的带宽浪费问题的方法和节点将具有明显的优势。由此,本发明的宽泛目标是提供利用隧道标识符来替代经封装的内部IP首部的方法、移动节点和归属代理。本发明的第一方面针对一种在第一节点和第二节点之间用隧道传送数据分组的方法。所述数据分组包括有效载荷和第一首部。第一节点向第二节点发送包括有效载荷、第二首部和隧道标识符的经修改的数据分组,所述第二首部自身包括第一节点的地址和第二节点的地址。所述经修改的数据分组在第二节点处被接收。第二节点使用隧道标识符来识别第三节点。本发明的第二方面针对用隧道传送数据分组的方法的一种变体,其中第一节点是归属代理,第二节点是移动节点并且第三节点是与移动节点进行通信的通信节点。归属代理存储包括多个移动节点的标识的表格。在所述表格中,对于每个特定移动节点,存储所述特定移动节点的归属地址、与所述特定移动节点进行通信的特定通信节点的地址以及对应于所述特定通信节点的隧道标识符值。本发明的第三方面针对用隧道传送数据分组的方法的另一种变体,其中在归属代理处在绑定更新消息中从特定移动节点接收特定通信节点的地址。归属代理指定相应隧道标识符值。所述相应隧道标识符值接着由归属代理在绑定确认消息中发送到特定移动节点。本发明的第四方面针对用隧道传送数据分组的方法的又另一种变体,其应用于点对多点的分发网络(distributionxa0network)。在第一节点中定义多点地址、第二节点的地址和第四节点的地址之间的关系。第一首部包括多点地址。第一节点向第二和第四节点发送所述数据分组的经修改的副本。本发明的第五方面针对一种移动节点。所述移动节点包括访问接口、存储器、应用和会话管理单元。访问接口发送和接收消息及数据分组。存储器存储归属代理的IP地址、转交地址以及包含隧道标识符和通信节点的IP地址之间的关系的映射表。所述应用产生和使用数据分组的内容。会话管理单元从所述应用接收数据分组和通信节点的标识。其向所述分组添加IP首部,所述IP首部包括归属代理的IP地址和转交地址。还向所述分组添加隧道标识符,所述隧道标识符在映射表中被映射到所识别的通信节点。会话管理单元最终向访问接口请求向归属代理发送所述数据分组。本发明的第六方面针对一种归属代理。所述归属代理包括网络接口、存储器和处理器。网络接口发送和接收消息及数据分组。存储器存储归属代理的IP地址、具有移动节点的归属地址和转交地址之间的关系的绑定高速缓存(cache),以及具有移动节点的归属地址、通信节点的IP地址和隧道标识符值之间的关系的映射表。处理器从网络接口接收包括第一首部的下游数据分组,从第一首部读取通信节点的IP地址和移动节点的归属地址,从映射表读取与通信节点的IP地址相对应并且与移动节点的归属地址相对应的隧道标识符值,并且从所述绑定高速缓存读取与移动节点的归属地址相对应的转交地址。处理器接着构建包括移动节点的转交地址和归属代理的IP地址的第二首部,从下游数据分组中除去第一首部,并且向下游数据分组添加第二首部和隧道标识符。最后,处理器请求网络接口向移动节点发送所述下游数据分组。
附图说明
为了更为详细地理解本发明及其进一步的目标和优势,现在结合附图参见以下描述,其中:图1是通信节点在双向隧道模式中使用IP版本6与IP网络内的移动节点进行通信的现有技术表示;图2a表示在归属代理和通信节点之间使用的现有技术分组格式;图2b表示在移动节点和归属代理之间使用的现有技术分组格式;图3a示出了根据本发明一个方面的存储在归属代理中的归属地址、通信节点IP地址和隧道标识符值的示例性映射表;图3b示出了根据本发明一个方面的存储在移动节点中的通信节点IP地址和隧道标识符值的示例性映射表;图4描绘了如本发明优选实施例中所定义的隧道标识符扩展首部;图5示出了依据本发明的经修改的分组格式;图6示出了描绘移动节点和归属代理如何交换并然后使用隧道标识符信息的示例性序列图;图7示出了点对多点分发网络中的隧道传送方法;图8示出了根据本发明构建的示例性移动节点;并且图9示出了根据本发明构建的示例性归属代理。
具体实施方式
将特别参考优选实施例的各种示例性使用方式和方面对本发明的创新性教导进行描述。然而,应当理解的是,该实施例仅提供了本发明的创新性教导的许多有益使用的一些示例。通常,在本申请的说明书中所进行的陈述并非必要地对本发明所要求的多个方面中的任一方面进行限制。此外,一些陈述可应用于一些发明特征但是并不应用于其他发明特征。在附图的描述中,同样的附图标记表示本发明的同样的元素。本发明提供了一种用于当移动节点在其归属网络之外漫游时在移动节点和归属代理之间交换分组数据业务且同时降低对分组数据进行适当路由所需的开销量的方法、移动节点和归属代理。返回图1,它是在双向隧道模式中使用IP版本6与IP网络100内的移动节点(MN110)进行通信的通信节点(CNxa0120)的现有技术表示,由于漫游到外部网络中,所以MNxa0110被示为远离归属代理(HA)130。在许多实例中,CNxa0120和HAxa0130之间的链路在具有高带宽的有线连接上实现。HAxa0130和MNxa0110之间的链路也可以部分在有线连接上实现。然而,至少部分HAxa0130到MNxa0110的连接可处于无线链路上,特别是通往MNxa0110的物理端口的路径的最后分段。MNxa0110向HAxa0130发送信号以向其通知:将利用如本发明所提出的隧道降低机制。其能够通过在发送给HAxa0130的绑定更新消息中设置诸如一位标志之类的指示来这样做。MNxa0110还包括与之进行通信的一个或多个CNxa0120的列表,并且意在对其通信使用隧道降低机制。HAxa0130接收绑定更新消息,并且向列表中的每个CNxa0120分配隧道标识符(TID)。TID对于附着到HAxa0130的每个MNxa0110而言是唯一的,并且唯一地标识MNxa0110和HAxa0130之间的隧道建立。HAxa0130把示出CNxa0120的IP地址和相应TID值之间的映射的表格存储到内部数据结构中。图3a示出了根据本发明的一个方面存储在HA中的归属地址(HoA)、CNxa0IP地址和TID值的示例性映射表。所述示例性映射表针对一个特定MN与两个特定CN进行通信而示出。本领域技术人员将会认识到,存储在HA中的映射表将映射大量MN的HoA,每个MN连接到一个或多个CN。为了清楚而简化了图3a的表格。在所述映射表中为特定MN指定相应的TID值,与特定MN进行通信的每个特定CN对应一个这样的TID值。映射表中的TID值对于每个MN必须是唯一的,但是可选地在不同MN之间可重用。在已经存储了其自己的映射表信息的情况下,HA接着在绑定确认消息中向特定MN传送映射信息的一部分,示出所述特定CN的IP地址与相应TID值之间的关系。图3b示出了根据本发明一个方面的存储在MN中的CNxa0IP地址和TID值的示例性映射表。图3b的表格中的示例性内容对应于图3a的具有等于X1.X2.X3.X4的HoA的特定MN的内容。虽然图3b图示性地示出了两个特定CN的IP地址和两个相应TID值,但是将会理解的是,这并非是本发明的限制并且任意MN可以与一个或多个CN进行通信。通常,对于根据本发明所构建的任意MN而言,在接收到绑定确认消息之后,为了向CN发送数据分组,MN准备包括有效载荷、第一(或内部)首部和第二(或外部)首部的分组,所述第一首部包括其作为源地址的HoA以及作为目的地址的CN的IP地址,所述第二首部包括其作为源地址的CoA以及作为目的地的HA的IP地址。所述MN在图3b的表格中进行查找以便寻找具有CN的IP地址的条目。如果没有找到条目,则发送包括这两个完整首部的分组。否则,MN并不发送所产生的未修改分组。相反,其利用来自图3b的表格的TID值替代所述分组的内部IP首部。一旦分组到达HA,HA就考虑所述分组的包括在第二(外部)首部中的源地址。该源地址对应于MN的CoA。HA使用将MN的HoA和CoA相联系的传统绑定信息以通过使用其HoA来适当识别MN。HA接着使用MN的HoA以及TID在图3a中所描述的映射表中进行查找并且获得CN的地址。使用该信息,HA能够重新创建内部IPv6首部的内容,其源地址是MNxa0HoA并且其目的地址是CNxa0IP地址。HA接着将该分组转发至CN,所述分组现在仅包括内部IPv6首部和有效载荷。HA和MN对从CN流向MN的数据相反地进行相同操作。虽然与使用完整的40字节内部首部相比,TID可以具有使开销降低的任意值,但是在优选实施例中,TID具有32位的长度。这允许每个MNxa0110能够同时与多达四十亿个CNxa0120进行对话。优选地,TID值被包括在IPv6扩展首部中。扩展首部在Requestxa0Forxa0Comments(RFC)1883-Internetxa0Protocol,Versionxa06(IPv6)specificationxa0ofxa0thexa0InternetEngineeringxa0Taskxa0Force(IETF)中被定义。扩展首部通常为8字节长。图4描绘了在本发明优选实施例中定义的TID扩展首部400。HA所分配的示例性32位TID被插入TID扩展首部400的TID字段410。MN使用该首部400来准备用于向HA发送的分组。图5示出了依据本发明的经修改的分组格式。利用如图所示的格式进行发送的分组将在图1的隧道数据路径150上以HA到MN的方向进行传送,原因在于SAxa0232指向HA而DAxa0234指向MN的CoA。在相反方向上,SAxa0232和DAxa0234将交换它们的值。与如图2b所示的格式相比,经修改的分组格式包括相同的有效载荷220和相同的第二首部230。但是第一首部210已经被TID扩展首部510所替代。虽然第一和第二IP首部具有最小40字节的典型长度,但是TID扩展首部510仅具有8字节的典型长度。从隧道数据路径150上的任意路由器位置的观点来看,TID扩展首部510是图5所描绘的分组的有效载荷520的一部分。现在参见图6,其示出了描绘MN和HA如何交换并然后使用TID信息的示例性序列图。该图示出了可能在移动IP(MIP)网络、分层移动IP(HMIP)网络、代理移动IP(PMIP)网络、码分多址(CDMA)2000移动网络、长期演进(LTE)移动网络或者任意其他网络类型中发生的事件。该序列开始于在MNxa0110向HAxa0130发送绑定更新消息时的步骤600,所述绑定更新包括MN的HoA、所述MN已经在外部网络中获取的CoA、MN意在与其进行通信的CNxa0120的IP地址,并且可以包括所述MN意在使用本发明的隧道开销降低方法的指示。任选地,所述绑定更新可包括MN意在与其进行通信的若干CN的IP地址;为了简化描述,以下提到单个CN。在接收到绑定更新时,如本领域所公知的,HAxa0130创建将MN的HoA和CoA相联系的绑定高速缓存条目。响应于所述绑定更新中所出现的指示,或者在本发明的特征并非任选的实施例中的所有情形中,HAxa0130指定TID值以便由该MN在步骤605中与CN进行通信时使用。TID值需要对于该MN是唯一的。给定如此,在优选实施例中,TID值包括32位,要求TID值的唯一性并不难以实现。在步骤610,HAxa0130在图3a的映射表中存储MNxa0HoA、CNxa0IP地址和TID的关系。在步骤615,HAxa0130通过向MNxa0110发送绑定确认消息来进行响应,所述绑定确认消息包括TID。在步骤620,MN将TID与CNxa0IP地址相关地存储在图3b的映射表中。当CNxa0120或MNxa0110向相对端发送分组时发生下一事件。例如在步骤630,CNxa0120可发送旨在送往MNxa0110的数据分组。所述数据分组也被称作下游数据分组,原因在于其方向为从CNxa0120到MNxa0110,其包括第一首部,其中源地址被设置为CNxa0IP地址而目的地址被设置为MNxa0HoA。所述数据分组到达HAxa0130。由于TID先前已经被存储在映射表中,所以HAxa0130在步骤635从所述数据分组中除去第一首部。如果当前没有使用降低或压缩在HAxa0130和MNxa0110之间的直接路径中的首部的手段,则其可以在步骤640添加第二首部。HAxa0130还在步骤645将TID值添加到所述数据分组。在优选实施例中,TID值作为IPv6扩展首部被添加,如图4所示。在步骤650向MNxa0110发送经修改的数据分组。在步骤655,MNxa0110使用从经修改的数据分组中所提取的TID值查找其映射表,恢复来自第一首部的信息。本领域技术人员将会认识到,MNxa0110可不必在步骤655对原始第一首部的全部格式和内容进行完全重构。例如,MNxa0110可能仅需要识别发起所述数据分组的CNxa0120。在另一示例中,MNxa0110可以发送旨在送往CNxa0120的另一个数据分组,该数据分组也可被称作上游数据分组。MNxa0110通过使用用于CNxa0120的有效载荷、添加TID并且任选地添加外部首部(所述外部首部包括其作为源地址的CoA以及作为目的地址的HAxa0130的IP地址)来构建数据分组。如果通过使用在MNxa0110和HAxa0130之间使用的首部压缩技术来替代外部首部,则外部首部就可以不出现。在步骤660向HAxa0130发送所述数据分组。在步骤665,HA从所述数据分组中提取TID并且除去可能已被MNxa0110插入的任何外部首部。使用TID,HAxa0130在其映射表中定位CNxa0120的IP地址。优选地,还使用MNxa0110的HoA根据映射表识别适当的CNxa0120。使用CoA,HAxa0130从其绑定高速缓存获得HoA。MNxa0110的CoA可以被包括在外部首部中(如果存在的话),或者通过对MNxa0110和CNxa0120之间的首部压缩的支持中已经使用的任意信息进行解压缩而获得。在步骤670,HAxa0130构建新的首部,其包括作为目的地址的CNxa0120的IP地址以及作为源地址的HoA。在HAxa0130和MNxa0110之间的链路上被TID替代的第一首部可能随时间而改变。可能影响第一首部的任何改变仅在CNxa0120和HAxa0130之间被处理。例如,可能在CNxa0120和HAxa0130之间发生的任何传输误差将完全被这两个节点所解决。这样,与在HAxa0130和MNxa0110之间的链路上使用ROHC压缩首部相比,TID值在相同链路上从一个分组到下一分组保持不变。只要存在要在CN和MN之间发送的数据分组,就可以多次重复步骤630至655以及步骤660至675。可以看到,本发明的隧道开销降低机制无需对CNxa0120的设计、构建或配置造成影响。而且,由于IP扩展首部仅由IP连接的端点所看到,所以MNxa0110和HAxa0130之间的路径中所发现的任何节点、路由器、网关、访问节点、基站等都不会因为TID的添加或者对任意数目的数据分组除去内部首部而受到影响。现在将结合图7对本发明的方法的另一种使用进行描述,图7示出了点对多点分发网络中的隧道传送方法。所述点对多点分发网络包括CNxa0120、HAxa0130和至少两个MN(被标识为MN1和MN2)。MN1和MN2这二者最初已经向HAxa0130发送了绑定更新,指示它们希望与CNxa0120进行通信,这二者指示它们想要使用本发明的隧道开销降低机制。因此,HAxa0130已经存储了MN1和MN2这二者的CoA。已经针对MN1和MN2这二者独立执行了结合图6所描述的步骤600-620。在步骤700,HAxa0130定义包括MN1和MN2的HoA的多播组和多播地址之间的关系。该关系表明利用所述多播地址作为目的地址所接收的任意分组数据要向所述组内的所有地址进行发送。本领域技术人员将会认识到,在大多数实施例中,所述多播组可以包括多得多的成员。因此,图7的描述为了易于理解而被简化。步骤700可在图6的步骤600-620之前或之后的任何时间被执行,原因在于这些是完全独立的过程。然而,所有的步骤600-620以及700都需要在结合图7所描述的接下来的步骤之前被执行。在步骤705,CNxa0120向HAxa0130发送数据分组。所述数据分组的第一首部中所包含的目的地址(DA)被设置为等于多播地址,由此使得所述数据分组成为多点数据分组。HAxa0130在步骤710产生所述数据分组的副本;副本的数目等于所述多播组中MN的数目。在数据分组的每个副本中,HAxa0130在步骤715从数据分组中除去第一首部。在步骤720,HAxa0130向每个副本添加第二首部,其包括作为源地址的HAxa0130的IP地址以及作为目的地址的要向其发送副本的一个MN的CoA。在步骤725,HAxa0130向每个副本添加先前为要向其发送所述副本的一个MN所定义的TID。当然,向旨在向给定MN发送的副本所添加的第二首部包括该给定MN的CoA,所以术语“第二首部”有所区分地应用于每个副本。同样,HAxa0130确保不同副本携带每个相应MN的相应TID。在步骤730和750,HAxa0130向MN1和MN2发送所述数据分组的经修改的副本,每个副本携带相应MN的TID和CoA。在步骤740和760,MN1和MN2中的每一个都能够通过使用在所述数据分组的经修改的副本中所接收的相应TID值来识别CNxa0120。现在将通过参考图8来描述在之前附图中使用的MNxa0110的示例性构造,图8示出了根据本发明所构建的示例性MNxa0110。MNxa0110可以以硬件、软件或其任意组合来实施。MNxa0110包括至少一个访问接口810,其用来通过到其归属网络的HA的连接来与CN进行通信,并且在远离其归属网络时,通过到外部网络的连接与CN进行通信。所述访问接口810可以是CDMAxa02000接口、无线局域网(WLAN)接口等。本领域技术人员将会理解的是,其他访问接口也可能被本发明的MNxa0110所支持,作为示例,所述其他访问接口包括电缆连接、以太网连接、宽带码分多址(WCDMA)接口、通用分组数据服务(GPRS)等。MNxa0110进一步包括存储器820、会话管理单元840以及一个或多个应用850。存储器820至少包括由MN的归属网络所分配的HoAxa0822以及HAxa0IP地址826,其中所述HA是所述归属网络的一部分。如果MNxa0110位于外部网络中并且接收来自所述外部网络的访问,则存储器820还包含CoAxa0824。存储器820进一步包括如结合图3b所描述的映射表830。对于MNxa0110与之通信的每个CN而言,可以将TID值832或836连同CNxa0IP地址834或838一起存储。会话管理单元840通过访问接口810来控制与CN的会话、发送绑定更新和上游数据分组并且接收绑定确认和下游数据分组。会话管理单元840还处理接收和存储MNxa0110的地址。其通过确定MNxa0110是否连接到归属网络来检测MNxa0110的位置。如果正在访问外部网络,则会话管理单元840以公知的方式来获取CoA。存储器820、会话管理单元840以及一个或多个应用中的每一个都可以以多种方式来实施,包括硬件、软件、固件或其组合,但并不局限于此。在外部网络内进行漫游时,当MNxa0110的会话管理单元840最初建立与所选择CN的新会话时,会话管理单元840请求访问接口810向HA发送绑定更新消息,所述消息包括HoAxa0822、CoAxa0824以及对应于所选择CN的CNxa0IP地址824或838。会话管理单元840可以请求访问接口810向绑定更新添加希望降低隧道开销的指示。访问接口810接收绑定确认,其确认HA已经适当连接了HoA和CoA。所述绑定确认可以进一步包括TID值,针对所选择CN酌情将其在存储器中存储为TID值832或836。应用850可以构建旨在向所选择CN发送的包括有用内容或有效荷载的分组。应用850所构建的分组可以包括完整的IP首部,其包括作为源地址的HoAxa0822以及作为目的地址的CNxa0IP地址834或838。作为选择,应用850可以仅提供CN的IP地址,或者会话管理单元850可用来在映射表830中指向适当CN的指针。假定映射表830中存在TID值832或834,会话管理单元850优选地以TID扩展首部的形式将所述TID值添加到分组。所述会话管理单元接着构建首部,这实际上是外部首部,其使用CoAxa0824作为源地址并且使用HAxa0826的IP地址作为目的地址。所产生的分组具有如图5所示的格式。所述会话管理单元请求访问接口810向HA发送分组。要注意的是,所述MN可以使用首部压缩技术来降低外部首部所带来的开销。在这样的情况下,所述外部首部实际上可以不出现在向HA发送的分组中,但是可以在会话管理单元850中通过使用所压缩的替代品来代替。可以在访问接口810处接收下游分组。访问接口810将所述分组转发到会话管理单元840。如果会话管理单元840在分组中找到TID值,例如通过在TID扩展首部中进行查找,则其就使用TID值来查阅表830以识别发起所述分组的适当CN,以此恢复重建内部首部所需的所有信息。根据应用850的特性,会话管理单元840可以重建内部首部,其使用CNxa0IP地址作为源地址并且使用HoA作为目的地址。在一些情况下,应用850可能仅需要接收CNxa0IP地址,或者CN的标识的一些指示。一些特定应用850可能甚至不需要任何CN标识的指示。现在将参考图9来描述在之前附图中所使用的HA的示例性构造,其示出了根据本发明构建的示例性HAxa0130。HAxa0130包括至少一个网络接口910,其实际上体现于用于发送和接收消息及数据分组的不同端口。HAxa0130进一步包括存储器920和处理器960。存储器920包括HAxa0130的IP地址922。其还具有绑定高速缓存930,其中存储有多个MN的HoA和CoA之间的关系。HoA和CoA的映射允许HAxa0130在MN漫游时接收源于或旨在去往特定MN的信号、消息和数据分组,并且通过在MN的HoA和CoA之间进行转换而将所述数据分组转发到其目的地。存储器930进一步包括映射表940,如结合图3a所描述的,其将HoA与CNxa0IP地址和TID值进行映射。存储器930任选地可包括多播表950。网络接口910可从MN接收绑定更新消息,其包括HoA、CoA、CNxa0IP地址,并且可能包括所述MN意在使用本发明的隧道开销降低方法的指示。处理器960在绑定高速缓存930中存储HoA和CoA之间的关系。如果存在所述指示,或者在本发明的特征并非任选的实施例的任意情况下,处理器960还计算TID值并在映射表940中将其连同HoA和CNxa0IP地址一起存储。处理器960接着指示网络接口910向MN转发绑定确认消息。网络接口910接着可以从CN接收具有第一首部的数据分组,所述第一首部包括等于CN的IP地址的源地址以及等于MN的HoA的目的地址。网络接口910将所述分组转发至处理器960。处理器960在绑定高速缓存930中进行查找以寻找匹配目的地址的HoA。如果找到,则处理器960读取CoA。处理器960接着查看映射表940以寻找匹配HoA和CNxa0IP地址这二者的条目。如果找到,则处理器960读取TID值。处理器960接着构建第二首部,其包括从存储器920获得的作为源地址的HAxa0IP地址922以及作为目的地址的MN的CoA。处理器960从分组中除去第一首部,优选地在TID扩展首部中向所述分组添加第二首部并添加TID值。处理器960指示网络接口910向MN发送所产生的数据分组,其现在具有如图5所示的格式。当然,HAxa0130在向MN发送数据分组时可以使用诸如ROHC之类的首部压缩技术。在这样的情况下,第二首部实际上可以不出现在从网络接口910所发送的数据分组中,但是可以由处理器960使用首部压缩领域中已知的适当压缩替代品来代替。而且,如果在映射表940中没有针对HoA和CNxa0IP地址的组合找到TID值,则处理器960构建第二首部,在保留第一首部的同时将其添加到分组,并接着指示网络接口910以图2b所示的格式向MN发送所产生的数据分组。网络接口910还可以从MN接收具有外部首部的数据分组,所述外部首部包括等于MN的CoA的源地址和等于HAxa0IP地址922的目的地址。网络接口910将所述分组转发给处理器960。所述外部接口可被压缩替代品所代替,在这样的情况下,处理器960首先对所述替代品进行解压缩以恢复正常的外部首部信息。处理器960在分组内进行查找以确定其包括TID值还是内部首部。如果找到包括作为源地址的MN的HoA以及作为目的地址的CNxa0IP地址的内部首部,则处理器960就从所述分组中除去外部首部并且指示网络接口910向CN转发所述分组。然而,如果找到TID值,则处理器960就使用CoA从绑定高速缓存930定位相应HoA。处理器960接着使用所述HoA和TID值在映射表940中定位CNxa0IP地址。处理器接着构建包括作为源地址的HoA以及作为目的地址的CNxa0IP地址的内部首部,从分组中除去外部首部,并且将所述内部首部添加到所述分组。处理器960接着指示网络接口910向CN发送所述数据分组。可以看出,如果TID值在整个映射表格940中是唯一的,则可能不需要在于映射表940内查找TID值之前使用CoA在绑定高速缓存930中定位HoA。在网络接口910从CN接收并且转发给处理器960的数据分组可在第一首部中包括对应于CNxa0IP地址的源地址以及映射在多播表950中所找到的多播地址上的目的地址。示例性多播表950示出了两个多播地址,其中每一个都映射到两个HoA。图9的多播表950为了易于说明而被简化;典型的多播表950可包括多个多播地址,其中每一个被映射到多个HoA。如果处理器960发现目的地址为多播地址,则其从多播表950读取与所述多播地址相关的所有MN的HoA。处理器960接着针对每个MN读取与绑定高速缓存930中MN的HoA相对应的CoA。其接着在映射表940中查找对应于接收为源地址的CNxa0IP地址并且对应于每个HoA的TID值。对于每个MN,处理器构建所接收数据分组的经修改的副本,其中删除了原始接收的第一首部,添加了对应于相关MN的TID值,并且添加了具有等于HAxa0IP地址922的源地址和等于相关MN的CoA的目的地址的新首部。处理器960指示网络接口910向相关MN转发所述分组的每个副本。虽然已经结合附图图示并在具体实施方式中描述了本发明的方法、移动节点和归属代理的优选实施例的若干方面,但是将要理解的是,本发明并不局限于所公开的实施例,而是能够进行多种重新配置、修改和替换而并不背离如所附权利要求所定义和给出的本发明的精神。