CN101072229B - 一种基于客户移动IPv4的配置信息获取方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于客户移动IPv4的配置信息获取方法，其包括：a.建立移动终端与网络侧的初始数据通道；b.终端发起动态配置协议DHCP消息，利用DHCP协议获得包括主机配置信息在内的配置信息。本发明可以获取完善的包括家乡地址(HoA)和相关主机配置信息在内的配置信息。

Description

一种基于客户移动IPv4的配置信息获取方法

技术领域

本发明涉及移动IP技术，具体的讲，涉及一种基于客户移动IPv4的配置信息获取方法。

背景技术

WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access，全球接入微波互操作性)是一种基于成熟的IEEE 802.16标准的无线城域网技术，该标准规范了无线广域网的无线技术和点到多点的无线网络。WiMAX网络主要由三个部分组成，即客户端(MSS/SS)，包括基站(BS)和接入业务网网关(ASNGW)的接入业务网(ASN)，以及包括预付费服务器(PPS)、认证、授权和计费服务器(AAA Server)等逻辑实体的连接业务网(CSN)。WiMAX网络无线侧是基于IEEE 802.16d/e标准的无线城域网接入技术。现在主要遵循的是IEEE 802.16d标准。IEEE 802.16d标准用于城域网中的非视距点对多点技术，主要是固定和游牧网络的形式，尽管早期版本的IEEE802.16d都不支持域间移动性，然而目前的IEEE 802.16e可以支持简单的移动通信，在步速下支持该移动性，而且WiMax目前已经开始在IP层增加对移动性的支持。

图1为WiMAX网络的逻辑架构图。如图1所示，WiMAX客户端(SS/MS)、接入业务网(ASN)以及连接业务网(CSN)三个部分的逻辑实体间通过从R1到R6的接口来进行通信。SS/MS与ASN之间通过无线方式进行连接。

随着Internet技术的飞速发展，在WiMAX领域中IP技术的应用已经得到取得了业界的共识。采用传统I P技术的主机在移动到另外一个网段或者子网地时候，由于不同的网段对应于不同的IP地址，用户不能使用原有IP地址进行通信，必须修改主机IP地址为所在子网的IP地址，而且由于各种网络设置，用户一般不能继续访问原有网络的资源，其他用户也无法通过该用户原有的IP地址访问该用户。

移动IP(MIP)技术解决了网络层移动性问题。所谓移动IP技术，是指移动用户可在跨网络随意移动和漫游中，使用基于TCP/IP协议的网络时，不用修改计算机原来的IP地址，同时，继续享有原网络中一切权限。简单地说，移动IP就是实现网络全方位的移动或者漫游。

图2是现有技术中基于客户移动IPv4(CMIPv4)的连接建立流程图，其包括如下步骤：

1)MS鉴权、授权过程；

AAA在鉴权、授权响应消息中携带家乡代理HA地址或家乡网络前缀HLP，鉴权者(Authenticator)收到这些信息后告知FA，并由FA保存以用于后续的MIP注册过程；

2)建立初始数据通道；

3)初始数据通道建立完成触发外部代理FA发送代理广播消息(FA Adv)，消息中携带转交地址CoA；

4)MS收到FA Adv消息后触发MIP注册请求RRQ，消息中携带CoA和网络接入标识(NAI)扩展，FA收到RRQ后，根据在鉴权授权过程中鉴权者告知的HA地址或HLP向相应的HA进行MIP注册。HA在MIP注册返回消息中携带家乡地址HoA，MS据此得到家乡地址。

但现有技术的缺点在于：

(1)现有草案中CMI Pv4连接建立流程中只获得了HoA地址，未提及如何获得相关的主机配置信息，如域名服务器地址(DNS)、网络时间服务器地址(NTP)、Internet名称服务器地址(WINS)等。

(2)当网络服务商与用户NSP签约时约定不提供移动IP业务时，如果用户使用了支持MIP协议栈的设备，现有草案中的方法无法为用户继续提供服务。

(3)现有草案中CMIPv4 HoA地址的获取方法依赖鉴权、授权过程(鉴权授权过程中AAA会下发用于MIP注册的相关信息，如果没有这些必要的相关信息，就无法发起MIP注册所以原有流程中无鉴权授权过程，就无法获得IP地址)，如果没有鉴权、授权过程或该过程失败(如紧急业务)，则终端MS无法获得IP地址，后续的业务也就无法进行。

(4)现有草案中的方法对终端MS提出了特殊需求，要求终端MS在发起MIP注册前不能发起DHCP(动态主机配置协议)过程。这限制了WiMAX网络的适用范围，因为多数支持MIP的终端，如带MIP协议栈的PC、PDA等并不是为WiMAX网络定制，如果在MIP注册前发起DHCP，现有方法就使得WiMAX网络就无法对其提供MIP业务。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于客户移动IPv4的配置信息获取方法，以在CMIPv4模式下，获取包括主机配置信息等在内的配置信息。

为了实现所述的目的，本发明的技术方案为：

一种基于客户移动IPv4的配置信息获取方法，包括：

a.建立移动终端与网络侧的初始数据通道；

b.终端发起动态配置协议DHCP消息，利用DHCP协议获得包括主机配置信息和家乡地址在内的配置信息。

所述终端根据DHCP中继/代理中预配置的信息获得所述配置信息。

在DHCP中继中配置有DHCP服务器地址，所述终端通过DHCP中继与DHCP服务器的交互获得主机配置信息和家乡地址；或者

在DHCP代理中预配置主机配置信息和家乡地址，所述终端直接从DHCP代理获取该主机配置信息和家乡地址。

在DHCP中继中配置有DHCP服务器地址，所述终端通过DHCP中继与DHCP服务器的交互获得主机配置信息；或者

在DHCP代理中预配置主机配置信息和家乡地址，所述终端直接从DHCP代理获取该主机配置信息。

如果从DHCP服务器中获取所述家乡地址，则DHCP服务器中预配置的家乡地址的前缀与所有外部代理所连接的接入网子网前缀不同。

如果从DHCP代理中获取所述家乡地址，则DHCP代理中预配置的家乡地址的前缀与所有外部代理所连接的接入网子网前缀不同。

在建立初始数据通道之前还包括：所述终端与网络侧进行鉴权授权过程。

在所述终端鉴权授权成功后，AAA服务器下发配置信息获取指示，并由DHCP中继/代理保存所述指示信息；

所述终端通过DHCP中继/代理根据所述配置信息获取指示获得所述配置信息。

所述配置信息获取指示包括DHCP服务器地址，所述终端通过DHCP中继与DHCP服务器的交互获得主机配置信息；或者

所述配置信息获取指示包括主机配置信息，所述终端直接从DHCP代理获取该主机配置信息。

所述配置信息获取指示包括DHCP服务器地址，所述终端通过DHCP中继与DHCP服务器的交互获得主机配置信息和家乡地址；或者

所述配置信息获取指示包括主机配置信息和家乡地址，所述终端直接从DHCP代理获取该主机配置信息和家乡地址。

如果从DHCP服务器中获取所述家乡地址，则DHCP服务器中预配置的家乡地址的前缀与所有外部代理所连接的接入网子网前缀不同。

如果所述配置信息获取指示包括家乡地址，则AAA服务器中预配置的家乡地址的前缀与所有外部代理所连接的接入网子网前缀不同。

步骤b之前还包括：

初始数据通道建立完成后，触发外部代理FA发送代理广播消息，消息中携带转交地址CoA；

终端收到所述代理广播消息后触发移动IP注册请求；家乡代理在移动IP注册返回消息中携带家乡地址，返回至所述终端。

所述方法还包括：

如果网络侧提供移动IP业务，则外部代理发起代理广播消息，消息中携带转交地址；

终端收到所述的广播信息后，启动移动IP协议栈并发起移动IP注册，消息中携带通过DHCP获得的家乡地址和所述转交地址。

如果所述配置信息获取指示为主机配置信息，则所述步骤b包括：

终端发起DHCP消息至DHCP代理，以获取配置信息；

DHCP代理触发外部代理FA发起代理广播消息，消息中携带转交地址；

所述终端接收到所述代理广播消息后，发起移动IP注册，并在注册过程中从家乡代理获取家乡地址后返回至所述外部代理；

外部代理触发DHCP代理发送所述DHCP消息的响应消息至所述终端，所述响应消息中携带所述家乡地址和所述AAA服务器下发的主机配置信息。

所述主机配置信息包括：域名服务器地址、子网前缀、网络时间服务器地址、因特网名字服务器地址和网关地址中的一个或多个。

所述家乡代理分配的家乡地址前缀与所有外部代理所连接的接入网子网前缀不同。

本发明的有益效果在于(1)获取完善的包括家乡地址(HoA)和相关主机配置信息在内的配置信息；(2)若终端支持MIP，而网络侧不提供MIP业务，仍有能力为用户继续提供简单IP业务；(3)不依赖于鉴权、授权过程；(4)减少了对终端的特殊要求，提高WiMAX的适用范围；(5)使得简单IP与移动IP的终端在流程上得到统一。

附图说明

图1为目前WiMAX网络的架构示意图；

图2为现有技术的基于CMIPv4的连接流程建立流程图；

图3为本发明实施例1的CMIPv4模式下的配置信息获取流程示意图；

图4为本发明实施例2的CMIPv4模式下的配置信息获取流程示意图；

图5为本发明实施例3的CMIPv4模式下的配置信息获取流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。

本发明的思想是在CMIPv4模式下，完善现有的CMIPv4连接建立流程，从而提供完善的包括HoA地址和相关主机配置信息在内配置信息的配置方法。所作的完善包括：

1.补充主机配置信息的获取；

2.使得现有技术缺点2不存在，即若终端支持MIP，而网络侧不提供MIP业务，仍有能力为用户继续提供简单IP业务；

3.不依赖鉴权、授权过程，及时鉴权、授权过程失败甚至没有该过程时，MS也有可能获得IP地址，为紧急业务提供有利条件；

4.使得现有技术缺点4不存在，减少对终端的特殊要求，提高WiMAX的适用范围；

5.使得简单IP与移动IP的终端在流程上得到统一。

需要说明的是，这里的主机配置信息(Host CI)包括：DNS地址、NTP地址、子网前缀、WINS地址和网关地址等信息当中的一个或多个，但不仅限于此。

由于WiMAX网络使用MIP时要求MS始终在外地，这就要求不管HoA的地址分配方式如何，均要求HoA地址的分配实体负责避免其分配的IP地址前缀与所有FA所连接的接入网子网前缀相同。

需要说明的是，本发明所提供的技术包括但不限于在WiMAX系统中的应用。

实施例1：

本实施例是在原有流程上补充DHCP(动态之际配置协议)消息流程，以获得相关主机配置信息。图3为本实施例的CMIPv4模式下的业务连接流程建立方法。如图3所示，所述方法包括如下步骤：

1)MS鉴权、授权过程

在此过程中AAA下发DHCP服务器地址或直接下发主机配置信息(Host CI)，这些信息又由鉴权者(Authenticator)发送给DHCP中继/代理(DHCPRelay/Proxy)实体保存。

2)、3)、4)步骤同现有技术(见图2)的流程，其中家乡地址(HoA)通过MIP注册过程中由HA下发给MS。在此，给MS分配HoA地址的实体，即HA，需避免其分配的IP地址前缀与所有FA所连接的接入网子网前缀相同。

5)由所述终端发起DHCP消息，以通过DHCP协议获得主机配置信息。这里分为两种情况：如果AAA下发的是DHCP服务器地址，则MS需通过DHCP中继实体与DHCP服务器交互以获得Host CI；如果AAA下发的是Host CI，则MS直接从DHCP代理获得Host CI。

需要说明的是，本实施例步骤1中需要在鉴权者(Authenticator)和AAA间鉴权、授权的承载协议中携带Host CI信息，这属于新增内容。具体的承载协议可以是Radius协议(RFC2865)或Diameter协议(RFC3588)，但并不仅限于此。

通过实施例1，可以获得相关的主机配置信息(Host CI)，克服了现有技术的缺陷(1)，但仍无法克服现有技术的缺点(2)，(3)及(4)。另外由于DHCPv4本身不支持只获取Host CI的方式(现有RFC定义的DHCPv4用于获得IP地址，同时也可获得其它主机配置。但不支持只获得主机配置而不分配地址的情况)，要实现实施例1的功能还需补充RFC(Request For Comments)。

实施例2

本实施例中HoA可先通过DHCP消息流程，利用DHCP协议获得，其中DHCP消息流程中需要的DHCP服务器地址或Host CI、HoA可以通过AAA在鉴权、授权过程中下发给ASN-GW，也可在ASN-GW中预配置缺省的DHCP服务器地址或HostCI、HoA信息。比如，在DHCP中继中配置有DHCP服务器地址或在DHCP代理中缺省配置Host CI、HoA信息。

图4为本发明实施例2的CMIPv4模式下的业务连接流程建立方法；如图4所示，所述方法包括如下流程：

1)MS鉴权、授权过程

在此过程中AAA可下发DHCP服务器地址，或者直接下发Host CI和HoA，如果下发了则这些信息则再由鉴权者(Authenticator)发送给DHCP中继/代理实体保存。如果对网路的安全性要求不高，可以省略该步骤而直接进行步骤2)的初始数据通道的建立。

2)建立初始数据通道

3)终端发起DHCP消息请求，用于获得HoA地址和主机配置信息。

这里分为两种情况：

如果AAA下发的是DHCP服务器地址或Host CI和HoA则MS通过DHCP中继/代理实体获得HoA地址和Host CI，即如果AAA下发的是DHCP服务器地址，则MS需通过DHCP中继实体与DHCP服务器交互以获得HoA及Host CI；如果AAA下发的是HoA和Host CI，则MS直接从DHCP代理获得HoA和Host CI。

在此，给MS分配HoA地址的实体需避免其分配的IP地址前缀与所有FA所连接的接入网子网前缀相同。如果AAA下发的所述配置信息获取指示包含HoA，则AAA就是所述的分配实体；如果不含则DHCP服务器就是此处所述的分配实体。

如果AAA什么都没有下发或鉴权失败或根本没有鉴权、授权过程，则MS通过在DHCP中继/代理中预配置的信息获得缺省家乡地址HoA和相关主机配置信息，即，如果预配置信息包含DHCP服务器地址，则所述终端通过DHCP中继与DHCP服务器的交互获得HoA和主机配置信息；如果预配置的信息包含HoA和主机配置信息，则所述终端直接从DHCP代理获取该HoA和主机配置信息。从而使HoA、Host CI的配置不依赖于鉴权、授权过程。

在此，如果从DHCP服务器中获取所述家乡地址，则DHCP服务器就是此处所述的分配实体，如果从DHCP代理中获取所述家乡地址，则DHCP代理就是此处所述的分配实体，分配实体分配的IP地址前缀应与所有FA所连接的接入网子网前缀不同。

4)外部代理发送代理广播消息(FA Adv)，消息中携带转交地址

本步骤为可选步骤。如果网络侧不提供MIP业务，则此步及后续步骤省略，连接建立流程结束，网络侧将终端做为SIP终端为其提供服务，而终端没有收到代理广播消息，就不会启动MIP协议栈，只使用简单IP协议；如果网络侧提供MIP业务则FA还会发起代理广播消息，消息中携带转接地址CoA。

5)MS收到FA Adv消息后触发MIP注册请求RRQ，FA收到RRQ后，发往相应的HA进行MIP注册。

可选步骤，如果有步骤4，则终端收到代理广播消息后，启动MIP协议栈并发起MIP注册过程，消息中携带之前DHCP过程获得的HoA地址和FA代理广播中下发的CoA地址。

从如上步骤可以看出，本实施例可达到的有益效果在于：

1.直接利用现有的DHCPv4协议获得HoA地址和主机配置信息，不需对DHCP协议进行补充；

2.鉴权、授权过程失败或者甚至没有该鉴权过程时，终端仍可通过DHCP配置获得IP地址和相关主机配置信息Host CI；

3.若终端支持MIP，而网络侧不提供MIP业务，仍有能力为用户继续提供简单IP业务；

4.允许终端在MIP注册前发起DHCP过程，不对终端提出特殊要求；

5.并且，使得简单IP与移动IP的终端在流程上得到统一。

实施例3

做为对实施例2的补充，适用于当AAA没有下发HoA地址和DHCP服务器地址，而DHCP中继/代理中又未预配置HoA信息(或者不使用预配置HoA信息)，需要通过MIP注册方式获得HoA地址的情况。

1)MS鉴权、授权过程，在此过程中AAA仅下发了Host CI，Host CI由鉴权者发送给DHCP代理实体保存。

2)初始数据通道建立。

3)终端发起DHCP消息请求(DHCP Discovery)，用于获得HoA地址和主机配置信息。

步骤4)、5)DHCP代理收到DHCP Discovery消息后触发FA发起代理广播消息，代理广播消息中携带CoA地址。

6)终端收到FA的代理广播消息后发起MIP注册请求消息RRQ，消息中携带NAI扩展和CoA地址，该消息经过FA发放相应的HA，HA为终端分配HoA地址并将其携带在MIP注册响应消息RRP中发给FA。FA应避免其分配的IP地址前缀与所有FA所连接的接入网子网前缀相同。

7)FA收到RRP消息后触发DHCP代理响应DHCP消息，在触发消息中携带HA分配的HoA地址。

步骤8)、9)、10)DHCP代理响应终端的DHCP消息，消息中携带HoA地址和在AAA中下发的Host CI。

步骤11)、12)DHCP过程结束后DHCP代理触发FA响应MIP注册消息，FA发送响应消息RRP给终端MS。

本实施例克服了现有技术中的缺陷(1)和(4)，即可以通过DHCP协议获得相关的主机配置信息(Host CI)，并且允许终端在MIP注册前发起DHCP过程，不对终端提出特殊要求。

以上具体实施方式仅用于说明本发明，而非用于限定本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种基于客户移动IPv4的配置信息获取方法，其特征在于包括：

a.建立移动终端与网络侧的初始数据通道；

b.移动终端发起动态配置协议DHCP消息，利用DHCP协议获得包括主机配置信息和家乡地址在内的配置信息；

c.外部代理发送携带有转交地址的代理广播消息；

d.所述移动终端收到所述代理广播消息后，启动移动IP协议栈并发起移动IP注册过程，移动IP注册请求消息中携带所述家乡地址和所述转交地址。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述移动终端根据DHCP中继或者DHCP代理中预配置的信息获得所述主机配置信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

在DHCP中继中配置有DHCP服务器地址，所述移动终端通过DHCP中继与DHCP服务器的交互获得主机配置信息和家乡地址；或者

在DHCP代理中预配置主机配置信息和家乡地址，所述移动终端直接从DHCP代理获取该主机配置信息和家乡地址。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

在DHCP中继中配置有DHCP服务器地址，所述移动终端通过DHCP中继与DHCP服务器的交互获得主机配置信息；或者

在DHCP代理中预配置主机配置信息和家乡地址，所述移动终端直接从DHCP代理获取该主机配置信息。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：

如果从DHCP服务器中获取所述家乡地址，则DHCP服务器中预配置的家乡地址的前缀与所有外部代理所连接的接入网子网前缀不同；

如果从DHCP代理中获取所述家乡地址，则DHCP代理中预配置的家乡地址的前缀与所有外部代理所连接的接入网子网前缀不同。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

在建立初始数据通道之前还包括：所述移动终端与网络侧进行鉴权授权过程。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：

在所述移动终端鉴权授权成功后，AAA服务器下发配置信息获取指示，并由DHCP中继或者DHCP代理保存指示信息；

所述移动终端通过DHCP中继或者DHCP代理根据所述配置信息获取指示获得所述主机配置信息。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：

所述配置信息获取指示包括DHCP服务器地址，所述移动终端通过DHCP中继与DHCP服务器的交互获得主机配置信息；或者

所述配置信息获取指示包括主机配置信息，所述移动终端直接从DHCP代理获取该主机配置信息。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：

所述配置信息获取指示包括DHCP服务器地址，所述移动终端通过DHCP中继与DHCP服务器的交互获得主机配置信息和家乡地址；或者

所述配置信息获取指示包括主机配置信息和家乡地址，所述移动终端直接从DHCP代理获取该主机配置信息和家乡地址。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，

如果从DHCP服务器中获取所述家乡地址，则DHCP服务器中预配置的家乡地址的前缀与所有外部代理所连接的接入网子网前缀不同；

如果所述配置信息获取指示包括家乡地址，则AAA服务器中预配置的家乡地址的前缀与所有外部代理所连接的接入网子网前缀不同。

11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤b之前还包括：

初始数据通道建立完成后，触发外部代理FA发送代理广播消息，消息中携带转交地址；

移动终端收到所述代理广播消息后触发移动IP注册请求；家乡代理在移动IP注册返回消息中携带家乡地址，返回至所述移动终端。

12.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：

如果所述配置信息获取指示为主机配置信息，则所述步骤b包括：

移动终端发起DHCP消息至DHCP代理，以获取主机配置信息；

DHCP代理触发外部代理FA发起代理广播消息，消息中携带转交地址；

所述移动终端接收到所述代理广播消息后，发起移动IP注册，并在注册过程中从家乡代理获取家乡地址后返回所述家乡地址至所述外部代理；

外部代理触发DHCP代理发送所述DHCP消息的响应消息至所述移动终端，所述响应消息中携带所述家乡地址和所述AAA服务器下发的主机配置信息。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述主机配置信息包括：域名服务器地址、子网前缀、网络时间服务器地址、因特网名字服务器地址和网关地址中的一个或多个。

14.根据权利要求11或12所述的方法，特征在于：

所述家乡代理分配的家乡地址前缀与所有外部代理所连接的接入网子网前缀不同。

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