CN101197780A - 一种mac地址更新的方法、系统和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种媒体接入控制MAC地址更新的方法，包括以下步骤：接收用户驻地设备根据预设的MAC地址列表上报周期上报的MAC地址列表；根据所述MAC地址列表重置所述用户驻地设备服务的终端的MAC地址老化定时器。通过本发明实施例，用户驻地设备根据MAC地址列表上报周期向接入网网关上报MAC地址列表，接入网网关根据该MAC地址列表重置该用户驻地设备服务的终端的MAC地址老化定时器，从而实现了在终端用户较长时间没有进行空口业务时，仍然可以更新该终端用户的MAC地址学习表，从而减少了因MAC地址被老化而产生的下行广播报文的流量，节省了空口资源。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种MAC地址更新的方法、系统和装置。
背景技术
WiMAX(Worldwide Interoperability Microwave Access，微波接入全球互通)是一项无线城域网接入技术，其最大传输速度为75Mbit/秒，信号传输半径可达50公里，基本上能覆盖到城郊。由于这种远距离传输特性，WiMAX不仅可作为无线接入的技术，还能作为有线网络接入的无线扩展，方便地实现边远地区的网络连接。如图1所示，为WiMAX网络的参考模型，Wimax网络由ASN(Access Service Network，接入服务网络)和CSN(Connectivity ServiceNetwork，连接服务网络)组成。ASN由NAP(Network Access Provider，网络接入提供商)管理，CSN由NSP(Network Service Provider，网络服务提供商)管理。MS(Mobile Subscribe，移动用户)可能漫游到不是自己签约的CSN中，如图1所示的Visited NSP(Visited Network Service Provider，拜访地网络服务提供商)。这里R1，R2，R3，R4，R5表示网络逻辑实体间的接口。ASP(ApplicationService Provider，应用服务提供商)表示提供具体业务的运营商。同时ASN网络又分为BS(Base Station，基站)和ASN-GW(Access Service Network Gateway，接入服务网络网关)两个逻辑实体，如图2所示。Eth-CS(Ethernet ConvergenceSublayer，以太汇聚子层)是一个Wimax网络提供的承载支持上层Ethernet(以太网)数据的功能，它可以用来接入DSL(Digital Subscriber Line，数字用户线)，也可以用来直接接入Internet(因特网)。
如图3所示，为WiMAX与固网融合的参考模型。MS(Mobile Station，移动台)和ASN-GW具有网桥功能。ASN-GW内置DSLAM(Digital Subscriber LineAccess Multiplexer，数字用户线接入复接器)，通过V接口，实现与BRAS(Broadband Remote Access Server，宽带接入服务器)设备的对接，V接口提供流量汇聚、用户隔离的功能。其中，CPN(Customer Premises Network)为用户侧网络，CSN(Connectivity Service Network)为互连服务网络。
如图4所示，网桥能够限制网络的冲突域范围。网桥侦听局域网段1中的所有数据帧，如果数据帧的目的地址位于网段2，则网桥将该帧转发至网段2，否则该帧继续留在网段1内。对于网段2中的数据帧，网桥执行相同的功能。接入网网关集成了网桥的功能，它处理数据报文的MAC(Media AccessControl，媒体接入控制)包头，根据目的MAC地址进行数据转发，将冲突域限制到一个端口连接的小网段内部。
如图5所示，为MS接入网络使用业务的流程图，包括以下步骤：
S501，MS入网，建立业务流。
S502，终端用户为MS1服务的用户，该终端用户发起上行业务，将上行报文通过MS1发送给BS，再由BS发送给ASN-GW，ASN-GW收到终端用户的上行报文之后，进行源MAC地址学习，并将报文从R3接口转发给CSN。如果ASN-GW未学习过该MAC地址，则启动该MAC地址的老化定时器，设置该MAC地址的老化时间；如果ASN-GW学习过该MAC地址，则重置该MAC地址的老化定时器，即重新为该MAC地址的老化定时器设置该MAC地址的老化时间。
S503，ASN-GW接收CSN从R3接口发送的下行报文，根据下行报文的目的MAC查源MAC地址学习表，从而知道将此报文转发给哪个MS。在本流程中，ASN-GW将下行报文通过基站发送给MS1，再由MS1发送给终端用户。
S504，如果一个终端用户较长时间没有进行下行业务，ASN-GW会将MAC地址学习表老化掉，因此当ASN-GW再从R3接口收到CSN发送给该终端用户的下行报文时，根据报文的目的MAC查源MAC地址学习表，会查找失败；所以ASN-GW只能在VLAN(Virtual Local Area Network，虚拟局域网)内广播此下行报文，即同时向该VLAN下的所有MS发送该下行报文，如图5所示的MS1、MS2，然后，MS1将该下行报文发送给终端用户。
在对现有技术的实践与研究的过程中，发明人发现现有技术存在以下问题：在终端用户的MAC地址被老化掉之后，ASN-GW将在VLAN内广播发送给上述终端用户的报文，因此会产生大量的下行广播报文，从而造成带宽，特别是空口资源的不必要浪费。
发明内容
本发明实施例提供一种MAC地址更新的方法、系统和装置，以实现减少下行广播报文的发送量，节省空口资源。
为达到上述目的，本发明实施例一方面提供一种媒体接入控制MAC地址更新的方法，包括以下步骤：接收用户驻地设备根据预设的MAC地址列表上报周期上报的MAC地址列表；根据所述MAC地址列表重置所述用户驻地设备服务的终端的MAC地址老化定时器。
另一方面，本发明实施例还提供一种MAC地址更新的系统，包括：用户驻地设备，用于根据MAC地址列表上报周期上报MAC地址列表；接入网网关，用于接收所述用户驻地设备上报的MAC地址列表，并根据所述MAC地址列表重置所述用户驻地设备服务的终端的MAC地址老化定时器。
再一方面，本发明实施例还提供一种用户驻地设备，包括：列表上报模块，用于根据MAC地址列表上报周期向接入网网关上报MAC地址列表。
再一方面，本发明实施例还提供一种接入网网关，包括：列表接收模块，用于接收用户驻地设备根据MAC地址列表上报周期上报的MAC地址列表；定时器重置模块，用于根据所述列表接收模块接收的MAC地址列表重置所述用户驻地设备服务的终端的MAC地址老化定时器。
与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点：通过本发明实施例，用户驻地设备根据MAC地址列表上报周期向接入网网关上报MAC地址列表，接入网网关根据该MAC地址列表重置MAC地址老化定时器，在终端用户较长时间没有进行空口业务时，接入网网关仍然可以更新终端MAC地址学习表，从而减少了因MAC地址被老化而产生的下行广播报文的数量，节省了空口资源。
附图说明
图1为现有技术Wimax网络参考模型示意图；
图2为现有技术ASN网络结构示意图；
图3为现有技术Wimax与固网融合参考模型示意图；
图4为现有技术网桥连接示意图；
图5为现有技术MS接入网络使用业务的流程图；
图6为本发明实施例MAC地址更新的方法的流程图；
图7为本发明实施例一的流程图；
图8为本发明实施例MAC地址更新的系统的结构图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种MAC地址更新的方法，通过本发明实施例，用户驻地设备根据MAC地址列表上报周期向接入网网关上报MAC地址列表，接入网网关根据用户驻地设备上报的MAC地址列表重置MAC地址老化定时器，从而实现了在终端用户较长时间没有进行空口业务时，接入网网关仍然可以更新该终端用户的MAC地址学习表，从而减少了因MAC地址被老化而产生的下行广播报文的数量，节省了空口资源。
如图6所示，为本发明实施例MAC地址更新的方法的流程图，具体包括以下步骤：
步骤S601，接入网网关向用户驻地设备下发MAC地址列表上报周期。该用户驻地设备可以包括MS、SS(Subscriber Station，固定用户台)、路由器等。在本发明实施例中，接入网网关通过附着响应消息携带MAC地址列表上报周期，例如：在MS_Attachment_Rsp中增加一个信元，ASN-GW将MAC地址列表上报周期通知BS，BS再通过注册响应消息将该地址列表上报周期通知给MS。在MS_Attachment_Rsp中增加的信元的格式如表1所示，
表1
| 信元 | M/O | 备注 |
| 信元 | M/O | 备注 |
| MAC Report period | O | MAC地址列表上报周期 |
该MAC地址列表上报周期可以由接入网网关、AAA Server(Authentication Authorization Accounting Server，认证授权计费服务器)等网元在用户驻地设备入网的过程中下发给用户驻地设备，也可以直接在该用户驻地设备上设置MAC地址列表上报周期，本发明实施例以接入网网关向用户驻地设备下发MAC地址列表上报周期为例进行说明。
步骤S602，接入网网关接收用户驻地设备根据MAC地址列表上报周期上报的MAC地址列表。用户驻地设备在入网成功之后，监听该用户驻地设备所在局域网内的所有报文，并根据监听结果记录该用户驻地设备服务的所有终端的MAC地址，生成MAC地址列表。在接收到接入网网关下发的MAC地址列表上报周期之后，用户驻地设备周期性地将MAC地址列表上报接入网网关。该MAC地址列表可以包括：该用户驻地设备服务的所有终端的MAC地址，或者在一个MAC地址列表上报周期内，该用户驻地设备服务的终端中未进行空口业务的终端的MAC地址。该MAC地址列表中的信元如表2所示，
表2
| 信元 | M/O | 备注 |
| 设备ID | M | 设备ID |
| MAC地址列表 | M | 用户驻地设备上报的MAC地址列表 |
步骤S603，接入网网关根据MAC地址列表重置MAC地址老化定时器。接入网网关在接收到用户驻地设备上报的MAC地址列表之后，获取该MAC地址列表中的MAC地址。针对每一MAC地址，接入网网关判断是否学习过此MAC地址，如果学习过，则该接入网网关重置该MAC地址老化定时器，更新终端MAC地址学习表。如果接入网网关没有学习过此MAC地址，则不重置该MAC地址老化定时器。
上述MAC地址更新的方法，接入网网关向用户驻地设备下发MAC地址列表上报周期，并接收用户驻地设备根据MAC地址列表上报周期上报的MAC地址列表，然后根据该MAC地址列表重置MAC地址老化定时器，从而实现了在终端用户较长时间没有进行空口业务时，接入网网关仍然可以更新该终端用户的MAC地址学习表，从而减少了因MAC地址被老化而产生的下行广播报文的数量，节省了空口资源。
如图7所示，为本发明实施例一的流程图，本发明实施例一以用户驻地设备是MS为例进行说明，具体包括以下步骤：
步骤S701，MS进行网络选择及测距过程。
步骤S702，MS与ASN-GW协商是否需要鉴权，如果需要，则执行步骤S703，如果不需要，则执行步骤S704。
步骤S703，鉴权流程。
步骤S704，MS与ASN-GW协商入网的一些参数。首先，MS向BS发送注册请求消息，在接收到该注册请求消息之后，BS向ASN-GW发送MS_Attachment_Req(附着请求)消息。ASN-GW在接收到MS_Attachment_Req消息之后，在MS_Attachment_Rsp(附着响应)消息中增加一个信元，通过该MS_Attachment_Rsp消息将MAC地址列表上报周期下发给BS。BS在接收到MS_Attachment_Rsp消息之后，向ASN-GW发送MS_Attachment_Ack(附着确认)消息，以响应MS_Attachment_Rsp消息，并通过注册响应消息将该C地址列表上报周期下发给MS。其中在MS_Attachment_Rsp消息中增加的信元的格式如表1所示。
步骤S705，业务流建立流程。
步骤S706，MS服务的终端用户发起上行业务，将上行报文通过MS发送给BS，再由BS发送给ASN-GW，ASN-GW收到终端用户的上行报文之后，进行源MAC地址学习，并将报文从R3接口转发给CSN。如果ASN-GW未学习过该MAC地址，则启动该MAC地址的老化定时器，设置该MAC地址的老化时间；如果ASN-GW学习过该MAC地址，则重置该MAC地址的老化定时器，即重新为该MAC地址的老化定时器设置该MAC地址的老化时间。
步骤S707，MS监听该MS所在局域网内所有报文，根据监听的结果记录该MS所服务的所有终端的MAC地址，生成MAC地址列表。
其中，步骤S706和步骤S707可以并行进行。
步骤S708，MS根据步骤S704中得到的上报周期，定期的将MAC地址列表上报给ASN-GW。该MAC地址列表中可以包括MS服务的所有终端的MAC地址，也可以只包括在一个MAC地址列表上报周期内，没有进行空口业务的终端的MAC地址。
步骤S709，ASN-GW从MS上报的MAC地址列表中取出MAC地址，并判断是否学习过该MAC地址，如果ASN-GW学习过此MAC地址，则重置此MAC地址老化定时器，即重新为该MAC地址的老化定时器设置该MAC地址的老化时间；如果ASN-GW没有学习过该MAC地址，则忽略，不进行任何操作。当然对于未学习过的MAC地址，ASN-GW还可以学习该MAC地址，并启动该MAC地址的老化定时器，设置该MAC地址的老化时间。
这样，即使一个终端用户较长时间没有进行下行业务，ASN-GW也会周期性地更新MAC地址学习表，因此当ASN-GW从R3接口收到CSN发送给该终端用户的下行报文时，根据报文的目的MAC查源MAC地址学习表，能成功查找到该终端用户的MAC地址，从而可以将下行报文直接通过基站发送给为该终端用户服务的MS，不需在VLAN内广播此下行报文，减少了下行广播报文的数量。
上述MAC地址更新的方法，MS根据ASN-GW下发的MAC地址列表上报周期，向ASN-GW上报MAC地址列表，然后ASN-GW根据该MAC地址列表重置MAC地址老化定时器，从而实现了在MS服务的终端用户较长时间没有进行空口业务时，ASN-GW仍然可以更新该终端用户的MAC地址学习表，从而减少了因MAC地址被老化而产生的下行广播报文的数量，节省了空口资源。
如图8所示，为本发明实施例MAC地址更新的系统的结构图，包括：用户驻地设备1，用于根据MAC地址列表上报周期上报MAC地址列表；
接入网网关2，用于接收用户驻地设备1上报的MAC地址列表，并根据MAC地址列表重置用户驻地设备1服务的终端的MAC地址老化定时器。
其中，用户驻地设备1包括：列表上报模块11，用于根据MAC地址列表上报周期向接入网网关2上报MAC地址列表。
其中，用户驻地设备1还包括：报文监听模块12，用于监听用户驻地设备1所在局域网内的所有报文；
地址记录模块13，用于根据报文监听模块12的监听结果记录用户驻地设备1服务的所有终端的MAC地址。
其中，用户驻地设备1还包括：周期配置模块14，用于配置MAC地址列表上报周期。
其中，接入网网关2包括：列表接收模块21，用于接收用户驻地设备1根据MAC地址列表上报周期上报的MAC地址列表；
定时器重置模块22，用于根据列表接收模块21接收的MAC地址列表重置用户驻地设备1服务的终端的MAC地址老化定时器。
其中，定时器重置模块22包括：地址获取子模块221，用于获取MAC地址列表中的MAC地址；
重置子模块222，用于当学习过地址获取子模块221获取的MAC地址时，重置用户驻地设备1服务的终端的MAC地址老化定时器。
其中，接入网网关2还包括：上报周期设置模块23，用于设置MAC地址列表上报周期；
发送模块24，用于通过附着响应消息将上报周期设置模块23设置的MAC地址列表上报周期发送给用户驻地设备1。
上述MAC地址更新的系统，接入网网关2接收用户驻地设备1根据MAC地址列表上报周期上报的MAC地址列表，然后根据该MAC地址列表重置MAC地址老化定时器，从而实现了在终端用户较长时间没有进行空口业务时，接入网网关2仍然可以更新该终端用户的MAC地址学习表，从而减少了因MAC地址被老化而产生的下行广播报文的数量，节省了空口资源。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (14)
1.一种媒体接入控制MAC地址更新的方法，其特征在于，包括以下步骤：
接收用户驻地设备根据预设的MAC地址列表上报周期上报的MAC地址列表；
根据所述MAC地址列表重置所述用户驻地设备服务的终端的MAC地址老化定时器。
2.如权利要求1所述MAC地址更新的方法，其特征在于，在所述接收用户驻地设备根据MAC地址列表上报周期上报MAC地址列表之前，还包括：
所述用户驻地设备监听所述用户驻地设备所在局域网内的所有报文；
所述用户驻地设备根据所述监听结果记录所述用户驻地设备服务的所有终端的MAC地址；
所述用户驻地设备根据MAC地址列表上报周期上报MAC地址列表。
3.如权利要求2所述MAC地址更新的方法，其特征在于，所述用户驻地设备根据MAC地址列表上报周期上报的MAC地址列表包括：所述用户驻地设备服务的所有终端的MAC地址，或者在一个MAC地址列表上报周期内，所述用户驻地设备服务的终端中未进行空口业务的终端的MAC地址。
4.如权利要求1所述MAC地址更新的方法，其特征在于，所述根据MAC地址列表重置所述用户驻地设备服务的终端的MAC地址老化定时器包括：
获取所述MAC地址列表中所述终端的MAC地址；
如果学习过所述MAC地址，则重置所述终端的MAC地址老化定时器。
5.如权利要求1所述MAC地址更新的方法，其特征在于，所述MAC地址列表上报周期由接入网网关设置，并通过附着响应消息发送给所述用户驻地设备；或者，
所述MAC地址列表上报周期预先配置在所述用户驻地设备上。
6.一种MAC地址更新的系统，其特征在于，包括：
用户驻地设备，用于根据MAC地址列表上报周期上报MAC地址列表；
接入网网关，用于接收所述用户驻地设备上报的MAC地址列表，并根据所述MAC地址列表重置所述用户驻地设备服务的终端的MAC地址老化定时器。
7.如权利要求6所述MAC地址更新的系统，其特征在于，所述用户驻地设备包括：
列表上报模块，用于根据所述MAC地址列表上报周期向所述接入网网关上报MAC地址列表。
8.如权利要求6所述MAC地址更新的系统，其特征在于，所述接入网网关包括：
列表接收模块，用于接收所述用户驻地设备根据所述MAC地址列表上报周期上报的MAC地址列表；
定时器重置模块，用于根据所述列表接收模块接收的MAC地址列表重置所述用户驻地设备服务的终端的MAC地址老化定时器。
9.一种用户驻地设备，其特征在于，包括：
列表上报模块，用于根据MAC地址列表上报周期向接入网网关上报MAC地址列表。
10.如权利要求9所述用户驻地设备，其特征在于，还包括：
报文监听模块，用于监听所述用户驻地设备所在局域网内的所有报文；
地址记录模块，用于根据所述报文监听模块的监听结果记录所述用户驻地设备服务的所有终端的MAC地址。
11.如权利要求9所述用户驻地设备，其特征在于，还包括：周期配置模块，用于配置所述MAC地址列表上报周期。
12.一种接入网网关，其特征在于，包括：
列表接收模块，用于接收用户驻地设备根据MAC地址列表上报周期上报的MAC地址列表；
定时器重置模块，用于根据所述列表接收模块接收的MAC地址列表重置所述用户驻地设备服务的终端的MAC地址老化定时器。
13.如权利要求12所述接入网网关，其特征在于，所述定时器重置模块包括：
地址获取子模块，用于获取所述MAC地址列表中的MAC地址；
重置子模块，用于当学习过所述地址获取子模块获取的MAC地址时，重置所述用户驻地设备服务的终端的MAC地址老化定时器。
14.如权利要求12所述接入网网关，其特征在于，还包括：
上报周期设置模块，用于设置所述MAC地址列表上报周期；
发送模块，用于通过附着响应消息将所述上报周期设置模块设置的MAC地址列表上报周期发送给所述用户驻地设备。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110921 Termination date: 20171219 |