CN101277233B - 一种代理移动互联网协议的接入方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种代理互联网协议PMIP的接入方法，该方法包括：移动节点MN向网络接入服务器NAS发起接入认证；NAS作为MN的代理移动互联网协议代理PMA，使用承载移动互联网协议第6版MIPv6注册消息的Diameter协议消息，通过AAA架构与家乡代理HA交互，PMA根据HA对MN的MIPv6注册结果为MN模拟家乡网络，将家乡地址提供给MN。本发明还公开了一种PMIP的接入系统。应用本发明，可以针对IPv6将Diameter协议与PMIP机制结合应用。

Description

一种代理移动互联网协议的接入方法及系统

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种代理移动互联网协议(Proxy MobileIP，PMIP)的接入方法及系统。

背景技术

在通信系统中，对于有线固定的网络，互联网协议(Internet Protocol，IP)层的通信基于通信双方的IP地址，当通信设备处于移动状态即通信设备接入网络的接入点可变时，就会造成通信设备的IP地址需要随着位置的移动而不断改变，这样通信设备需要不断配置新的IP地址，基于IP地址的通信业务将不具有连续性。移动互联网协议(Mobile IP，MIP)就是为了改变这种状况而提出的解决方案，其基本原理为：移动节点(Mobile Node，MN)拥有一个始终不变的IP地址，称其为家乡地址，还拥有一个跟随网络接入点而改变的IP地址，称其为转交地址。将一个和MN家乡地址的网络前缀匹配的网络称为家乡网络。家乡网络中的一台服务器作为移动节点离开家乡网络时的代理，称其为家乡代理(Home Agent，HA)。当MN离开家乡网络而处于拜访网络中时，通过注册机制告知HA其在拜访网络中的转交地址，HA会在家乡网络中将所有发往MN的报文截获并转发到该转交地址。通过MIP机制，MN可以只配置一个固定的家乡地址，在拜访网络中通过转交地址获取HA转发的报文。上述应用中，关键的一个步骤是通过注册机制告知HA在拜访网络中MN的转交地址，称为MIP的注册。

为了区分互联网协议第6版(IPv6)和互联网协议第4版(IPv4)中的MIP注册过程，将IPv6中的MIP注册称为MIPv6注册，而将IPv4中的MIP注册称为MIPv4注册。目前MIPv6的注册以MN所在拜访网络的网络接入服务器(Network Access Server，NAS)基于认证、授权与计费(Authentication，Authorization and Accounting，AAA)机制的方式完成，即NAS代理MN完成MIPv6注册，其中MN通过无线接入网(Radio Access Network，RAN)与NAS通信。因此在MIPv6的注册中也把MN对应的NAS称为代理MIPv6代理(Proxy Mobile Agent，PMA)，将PMA完成MIPv6的注册并为MN模拟其家乡网络的过程称为代理MIPv6(Proxy Mobile IP，PMIP)接入过程。PMIP的优势在于能够为MN模拟其家乡网络，使MN处于拜访网络中时，仍感觉在家乡网络中一样，即MN对移动状态不可见。

图1示出了现有技术中针对IPv6的PMIP接入过程，该接入过程中应用的消息为协议draft-sgundave-mip6-proxymip6-00中规定的消息，其中，步骤1)-2)MN向NAS发起接入认证，NAS向AAA架构发送对MN的接入认证请求消息；步骤3)AAA架构对MN进行接入认证；步骤4)-6)AAA架构向NAS发送接入认证响应消息，NAS在获得MN家乡网络的策略信息后向MN发送接入许可应答。经过步骤1)-6)对MN的接入认证过程结束。步骤7)NAS作为MN的PMA向HA发送MIPv6注册请求消息，该消息为draft-sgundave-mip6-proxymip6-00协议规定的MIPv6注册专用消息MIPv6-Binding Update，包括MN的转交地址、家乡地址等相关信息，本步骤中还包括HA再次向AAA架构发起对MN的接入认证请求；步骤8)-9)HA在AAA架构对MN认证成功后完成对MN的MIPv6注册；步骤10)HA向PMA返回MIPv6注册响应消息，该消息为draft-sgundave-mip6-proxymip6-00协议规定的MIPv6注册专用响应消息MIPv6-Binding Ack，用于携带HA对MIPv6的注册结果，在本步骤中HA建立到PMA的隧道，PMA成功接收HA发送的注册响应消息后建立与HA的隧道；步骤11)-12)PMA模拟家乡网络，将家乡地址提供给MN。经过步骤1)-12)，draft-sgundave-mip6-proxymip6-00协议规定的针对IPv6的PMIP接入过程结束。按照该流程，PMA必须先获得MN家乡网络的策略信息，才能与HA交互进行MIPv6注册，并且HA必须先向AAA架构发起对MN的接入认证，在认证通过后才能开始MIPv6注册，实现步骤较为繁琐。

Diameter协议为远程访问拨号用户服务(Remote Access Dial up UserService，Radius)协议的升级版本，能够实现传输层更安全可靠的传输，定义了AAA架构在移动IP注册应用中的操作标准，并且能够承载服务质量(QoS)请求和策略控制等信息，但目前Diameter协议应用于移动IP注册的情况时，只有针对MIPv4的应用方案。

图2示出了现有技术中协议RFC4004规定使用Diameter协议的基于AAA认证的MIPv4注册流程。

拜访网络代理(Foreign Agent，FA)作为MN在MIPv4注册中的代理，通过拜访网络AAA设备和家乡网络AAA Server，与HA按照Diameter协议的规定交互，在交互中请求对MIPv4注册，并接收HA返回的注册结果。可以看出，由于Diameter协议中具体定义了AAA架构在移动IP注册中的操作标准，注册过程为FA通过家乡网络的AAA Server与HA交互实现，FA无需为了直接与HA交互而预先获取MN家乡网络的策略信息，HA无需在注册前再向家乡网络的AAA Server请求对MN的接入认证，过程比较简单。

上述流程中，关于FA通过家乡网络的AAA Server与HA交互中所使用的注册相关消息，均为MIPv4 Diameter标准消息，其中包括移动IP认证注册请求消息(AA Mobile Request，AMR)、移动IP认证注册响应消息(AAMobile Answer，AMA)、家乡代理移动IP代理请求(Home Agent Request，HAR)和家乡代理移动IP代理响应消息(Home Agent Answer，HAA)。上述消息均用于携带MIPv4注册的相关信息，但这些消息无法应用于MIPv6注册中。

由于现行IPv4的地址危机和移动通信设备的日益增多，针对MIPv6注册的技术研究已经越来越紧迫，而由于PMIP机制在MIPv6技术中应用的优势，也将得到越来越多的关注。但是，现有技术中还没有给出针对IPv6情况时，PMIP机制与Diameter协议结合应用的技术方案，导致按照现有技术实现针对IPv6的PMIP接入过程时，步骤较为繁琐。

发明内容

本发明实施例提供一种PMIP接入的方法，该方法能针对IPv6将PMIP机制与Diameter协议结合应用。

本发明实施例提供一种PMIP接入的系统，该系统能针对IPv6将PMIP机制与Diameter协议结合应用。

本发明实施例提供一种代理移动互联网协议的接入方法，该方法包括：

移动节点MN向网络接入服务器NAS发起接入认证；

NAS作为MN的代理移动互联网协议代理PMA，使用承载移动互联网协议第6版MIPv6注册消息的Diameter协议消息，通过AAA架构与家乡代理HA交互，PMA根据HA对MN的MIPv6注册结果为MN模拟家乡网络，将家乡地址提供给MN；

所述AAA架构包括MN所在拜访网络的AAA设备和MN所属家乡网络的AAA Server；

所述PMA使用承载MIPv6注册消息的Diameter协议消息与AAA架构交互为：PMA通过MN所在拜访网络的AAA设备，向MN家乡网络的AAA Server请求对MN的接入认证和MIPv6注册，接收MN家乡网络的AAA Server发送的对MN的接入认证响应、MIPv6注册响应；

所述AAA架构使用承载MIPv6注册消息的Diameter协议消息与HA交互为：MN家乡网络的AAA Server为MN分配HA，将承载MIPv6注册请求消息的Diameter协议家乡代理注册认证请求消息发送到分配的HA；HA解析家乡代理注册认证请求消息中的MIPv6注册请求消息完成MIPv6绑定，向MN家乡网络的AAA Server发送承载MIPv6注册响应消息的Diameter协议家乡代理注册认证响应消息；

所述AAA架构与NAS/PMA交互时使用的承载MIPv6注册消息的Diameter协议消息中，进一步承载服务质量QoS请求和策略控制请求；

所述HA，进一步用于在完成绑定之后、向MN家乡网络的AAA Server发送Diameter协议家乡代理注册认证响应消息之前，处理QoS请求和策略控制请求，并将处理结果作为家乡代理注册认证响应消息的一部分

本发明实施例提供一种代理移动互联网协议的接入系统，该系统包括：NAS/PMA、AAA架构和HA；

所述NAS/PMA，用于通过AAA架构以承载MIPv6注册消息的Diameter协议消息与HA交互，根据AAA架构传输的HA得出的MIPv6注册结果为用户模拟家乡网络，将家乡地址提供给用户；

所述AAA架构，用于通过分别与NAS/PMA和HA按照承载MIPv6注册消息的Diameter协议消息交互，实现NAS/PMA与HA的交互；

所述HA，用于通过AAA架构按照承载MIPv6注册消息的Diameter协议消息与NAS/PMA交互；完成MIPv6注册后，将注册结果通过AAA架构提供给NAS/PMA；

所述AAA架构包括用户所在拜访网络的AAA设备和用户所属家乡网络的AAA Server；

所述拜访网络中的AAA设备，用于分别为AAA Server和NAS/PMA转发交互中的承载MIPv6注册消息的Diameter协议消息；

所述用户所属家乡网络中的AAA Server，用于通过拜访网络中的AAA设备，与NAS/PMA按照承载MIPv6注册消息的Diameter协议消息交互，同时为MN分配HA，将承载MIPv6注册请求消息的Diameter协议家乡代理注册认证请求消息发送到分配的HA；HA解析家乡代理注册认证请求消息中的MIPv6注册请求消息完成MIPv6绑定，向MN家乡网络的AAA Server发送承载MIPv6注册响应消息的Diameter协议家乡代理注册认证响应消息；对用户进行接入认证；

所述NAS/PMA与AAA架构交互时使用的承载MIPv6注册消息的Diameter协议消息中，进一步承载服务质量QoS请求和策略控制请求；

所述HA完成绑定之后、向MN家乡网络的AAA Server发送Diameter协议家乡代理注册认证响应消息之前进一步包括：HA处理QoS请求和策略控制请求，并将处理结果作为家乡代理注册认证响应消息的一部分。

从上述方案可以看出，本发明实施例通过在Diameter协议消息中承载MIPv6的注册消息，将Diameter协议与针对IPv6的PMIP机制结合起来应用，由于Diameter协议的规定，使针对IPv6的PMIP接入过程实现过程简单化。

附图说明

图1为现有技术中针对IPv6的PMIP接入流程图；

图2为现有技术中使用Diameter协议的MIPv4注册流程图；

图3为本发明实施例PMIP的接入方法流程图；

图4为本发明实施例PMIP的接入方法第一种较佳实施方式流程图；

图5为本发明实施例PMIP的接入方法第二种较佳实施方式流程图；

图6为本发明实施例PMIP的接入方法第三种较佳实施方式流程图；

图7为本发明实施例PMIP的接入系统结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图，对本发明实施例作进一步详细说明。

首先介绍本发明实施例提供的PMIP的接入方法，图3示出了本发明实施例提供的PMIP接入方法流程，该流程包括：

步骤301：MN向NAS发起接入认证。

步骤302：NAS作为MN的PMA，使用承载MIPv6注册消息的Diameter协议消息，通过AAA架构与家乡代理HA交互。

本步骤中，所述AAA架构可以包括MN所在拜访网络的AAA设备和MN所属家乡网络的AAA Server，交互中使用的为承载MIPv6注册消息的Diameter协议消息，MN家乡网络的AAA Server可以做出为MN分配HA等与MIPv6注册相关的抉择。上述消息可以通过设置实现，除承载MIPv6注册消息外，还可以根据实际需要扩展出其他IPv6的相关承载，例如MN的IPv6家乡地址、MN的HA地址、MN的接口ID、QoS请求和策略控制请求等，可以选择上述所列举的可扩展项中的一项或是几项的组合进行扩展，也可以根据需要加入不同于上述列举的其他扩展项。其中，如果扩展MN的HA地址，则MN家乡网络中的AAA Server可以为MN分配该地址指定的HA，而没有扩展MN的HA地址时，AAA Server可以自行为MN指定一个HA；如果扩展IPv6家乡地址，HA可以直接将该家乡地址与MN的转交地址进行绑定，如果没有扩展IPv6家乡地址，HA可以自行为MN分配一个家乡地址；如果扩展QoS请求和策略控制请求，则HA还需在完成注册的过程出处理QoS请求和策略控制请求；如果扩展MN的接口ID，则HA可以在无状态地址配置模式下，利用该接口ID为MN分配家乡地址。可见根据扩展项的不同，MN家乡网络的AAA Server和HA所执行的操作也会有所不同。

步骤303：PMA根据HA对MN的MIPv6注册结果为MN模拟家乡网络，将家乡地址提供给MN。

本步骤中，PMA根据与AAA架构的交互中获得的HA对MN的MIPv6注册结果，在注册成功时为MN模拟其家乡网络的网段，将家乡地址提供给MN。

经过步骤301～步骤303，本发明实施例提供的PMIP的接入方法流程结束。这种方法将MIPv6的注册消息承载在Diameter协议消息中，使PMIP机制与Diameter协议能够结合起来使用。在这种结合中，由于利用了Diameter协议，使PMIP接入过程中的MIPv6注册通过AAA架构完成，PMA可以不预先获得MN家乡网络的信息，而且HA无需在注册前先发起对MN的接入认证，使实现过程更简单；另外，PMIP除继承本身的优势外，可以进一步承载QoS、策略控制等信息。

以上针对所有步骤的描述中，可以在PMA通过AAA架构与HA交互中，PMA与AAA架构、AAA架构与HA分别交互，实现PMA通过AAA架构与HA交互，并且交互中可以进一步包括：AAA架构对MN进行接入认证，可以有几种不同的实施方式。第一种实施方式，PMA与AAA架构交互中，可以先对MN进行接入认证，在认证通过后进行MIPv6的注册。第二种实施方式，PMA与AAA架构交互中，对MN的接入认证和MIPv6注册同时进行。针对Diameter协议消息，也有两种不同的情况，第一种为按照Diameter协议重新构造能够承载MIPv6注册消息的Diameter协议消息，第二种为在现有针对MIPv4的Diameter协议消息的基础上，扩展增加MIPv6注册消息。

在详细介绍依据上述不同情况的本发明实施例PMIP的接入方法的较佳实施方式之前，首先介绍本发明实施例中承载MIPv6注册消息的Diameter协议消息的设置方式。现有的Diameter协议消息的分为两部分，即消息头部和消息内容，其中消息头部指明Diameter消息的基本信息和命令代码，消息内容指明消息中具体包含的所有具体数据。在Diameter协议消息中，所有的消息内容以属性值对(Attribute Value Pairs，AVP)的形式存在，而且AVP可以按照应用需要进行修改和扩展。

本发明实施例中，第一种承载MIPv6注册消息的Diameter协议消息设置方式，为按照Diameter协议重新构造承载MIPv6注册消息的Diameter协议消息。

针对PMA发送给MN家乡网络的AAA Server的注册请求消息，按照Diameter协议的规定和格式，设置携带用于MIPv6的注册请求的MIP6-Binding Update AVP、携带用于标识IPv6家乡地址的IPv6HomeAddress AVP、携带用于HA分配的IPv6Home Agent AVP，以及相关的QoS请求AVP和策略控制请求AVP等，将上述设置的PMA发送给AAA Server的注册请求消息称为移动IPv6注册认证请求消息(AA Mobile NodeRequest6，AMR6)。

针对MN家乡网络的AAA Server发送给HA的注册请求消息，按照Diameter协议的规定和格式，设置携带用于MIPv6的注册请求的MIP6-Binding Update AVP，携带用于标识IPv6家乡地址的IPv6HomeAddress AVP，以及相关的QoS请求AVP和策略控制请求AVP等，将上述设置的AAA Server发送给HA的注册请求消息称为移动IPv6家乡代理注册认证请求消息(Home Agent MIP6Request，HAR6)。

针对HA发送给MN家乡网络的AAA Server的注册响应消息，按照Diameter协议的规定和格式，设置携带用于MIPv6的注册响应的MIP6-Binding Ack AVP、家乡地址AVP、家乡代理AVP、QoS参数和策略控制参数AVP等，将上述设置的HA发送给AAA Server的注册响应消息称为移动IPv6家乡代理注册认证响应消息(Home-Agent-MIP6-Answer，HAA6)。

针对MN家乡网络的AAA Server发送给PMA的注册响应消息，按照Diameter协议的规定和格式，设置携带用于MIPv6的注册响应的MIP6-Binding Ack AVP、家乡地址AVP、家乡代理AVP、QoS参数和策略控制参数AVP等，将上述设置的AAA Server发送给PMA的注册响应消息称为移动节点移动IPv6注册认证响应消息(AA Mobile Node Answer6，AMA6)。

本发明实施例中，第二种承载MIPv6注册消息的Diameter协议消息设置方式，为在现有Diameter协议消息中，添加承载MIPv6注册消息的AVP实现。

针对PMA发送给MN家乡网络的AAA Server的注册请求消息，在现有Diameter协议AMR消息中，扩展添加携带用于MIPv6的注册请求的MIP6-Binding Update AVP、携带用于标识IPv6家乡地址的IPv6HomeAddress AVP、携带用于HA分配的IPv6Home Agent AVP，以及相关的QoS请求AVP和策略控制请求AVP等，将上述扩展后的PMA发送给AAA Server的注册请求消息称为AMR+消息。

针对MN家乡网络的AAA Server发送给HA的注册请求消息，在现有Diameter协议的HAR消息中，扩展添加携带用于MIPv6的注册请求的MIP6-Binding Update AVP，携带用于标识IPv6家乡地址的IPv6HomeAddress AVP，以及相关的QoS请求AVP和策略控制请求AVP等，将上述扩展后的HAR消息称为HAR+消息。

针对HA发送给MN家乡网络的AAA Server的注册响应消息，在现有Diameter协议的HAA消息中，扩展添加携带用于MIPv6的注册响应的MIP6-Binding Ack AVP、家乡地址AVP、家乡代理AVP、QoS参数和策略控制参数AVP等，将上述扩展后的HAA消息称为HAA+消息。

针对MN家乡网络的AAA Server发送给PMA的注册响应消息，在现有Diameter协议的AMA消息中，扩展添加携带用于MIPv6的注册响应的MIP6-Binding Ack AVP、家乡地址AVP、家乡代理AVP、QoS参数和策略控制参数AVP等，将上述扩展后的AMA消息称为AMA+消息。

以上介绍的两种承载MIPv6注册消息的Diameter协议消息设置方式中，关键是使MIPv6注册请求阶段的各个Diameter协议消息包括MIP6-Bindingupdate AVP，使MIPv6注册响应阶段的各个Diameter协议消息包括MIP6-Binding Ack AVP，而IPv6Home Address AVP、IPv6Home Agent AVP、相关的QoS请求AVP和策略控制请求AVP等为各阶段Diameter协议消息的可选择扩展项，另外根据实际的应用需要，还可以按照Diameter协议扩展消息中用于携带其他参数的AVP，例如用于携带PMA标识的MIP-PMA-Host AVP、用于携带MN接口标识(ID)的AVP。具体进行扩展时，可以选择上述可扩展项中的一项或几项的组合进行扩展，也可以根据需要加入不在上述列举中的项进行扩展。

下面详细介绍本发明实施例PMIP接入方法的几种较佳实施方式。

图4示出了本发明实施例PMIP的接入方法第一种较佳实施方式的流程图，该流程按照先进行MN的接入认证，完成后再进行MIPv6注册的执行顺序，假设根据组网情况，AAA架构包括MN所在拜访网络的AAA代理和MN所属家乡网络的AAA Server，NAS和PMA与MN家乡网络的AAAServer的交互，均通过拜访网络的AAA代理实现，该流程包括：

步骤401：MN向NAS发送接入初始化请求。

步骤402：NAS通过拜访网络中的AAA代理向MN家乡网络中的AAAServer发送认证请求，本发明实施例中该认证请求采用现有Diameter协议中的认证请求消息(AA-Request Message，AA Req)作为一种较佳实施方式，也可以采用Diameter协议中的其他接入认证请求消息，甚至可以采用其他AAA认证协议中的接入认证请求消息。

步骤403：MN家乡网络中的AAA Server对MN接入认证通过后，向NAS返回认证响应消息，该认证响应中可以包括MN所属家乡网络的策略信息，如静态还是动态家乡地址、无状态还是有状态地址配置模式、是否路由到家乡网络等。本发明实施例中AAA Server向NAS返回的认证响应消息采用Diameter协议中的认证响应消息(AA-Answer Message，AA Answer)作为一种较佳实施方式，也可以采用Diameter协议中的其他接入认证请求消息，甚至可以采用其他AAA认证协议中的认证请求消息。MN家乡网络的AAA Server对MN进行接入认证的具体方法为本领域技术人员公知的内容，这里不再赘述。

步骤404：NAS向MN返回接入许可应答，告知MN认证通过。

经过步骤401～步骤404，对MN的接入认证过程结束。

步骤405：NAS作为MN的PMA，填写AMR6消息中的各AVP字段，将填写后的AMR6消息发送给家乡网络AAA Server。PMA对AMR6中MIPv6相关AVP字段的填写，例如IPv6Home Address AVP、IPv6HomeAgent AVP或其他扩展项如用于携带MN接口ID的AVP，依据在步骤403中从AAA Server获得的MIPv6策略信息。如果AMR6中预先已扩展出如IPv6 Home Address AVP、IPv6 Home Agent AVP或其他扩展项如携带MN接口ID的AVP等，则PMA可以根据获得的MIPv6策略信息决定如何填写这些已扩展字段。例如，如果获得的策略信息中包括无状态的地址配置模式，则PMA需要提供MN的接口ID，提供的方法可以是填写用于携带MN接口ID的AVP，或者在MIP6-Binding update AVP中扩展填写MN接口ID，从而使后续步骤中HA利用MN的接口ID为MN分配家乡地址；如果获得的策略信息中包括MN家乡地址和HA地址，则PMA可以填写IPv6HomeAgent AVP和IPv6 Home Agent AVP。PMA也可以不从AAA Server处获得MN家乡网络的策略信息，从而不填写MIPv6相关AVP字段，而将部分AVP字段缺省的AMR6消息发送给AAA Server，这样也不会影响后续流程，具体的执行方法在后续步骤中详细介绍。如果AMR6中预先并没有扩展出如IPv6 Home Address AVP、IPv6Home Agent AVP或其他扩展项如用于携带MN接口ID的AVP，PMA就无需进行填写这些扩展AVP字段的操作。

步骤406：MN家乡网络的AAA Server接收到AMR6消息后，为MN分配HA，并向分配的HA发送HAR6消息。所述AAA Server为MN分配HA，当AMR6中IPv6 Home Agent AVP字段不为空时，AAA Server为MN分配该AVP字段中指定的HA，当AMR6中IPv6 Home Agent AVP字段为空、或是AMR6中没有IPv6 Home Agent AVP时，AAA Server自行为MN指定一个HA。

步骤407：HA接收到HAR6后，如果HAR6中用于携带IPv6家乡地址的AVP字段内容为空、或HAR6中没有携带IPv6家乡地址的AVP，则首先自行为MN分配一个家乡地址，如果使用无状态地址配置模式，HA需要使用PMA提供的MN接口ID来为MN分配家乡地址，或者如果使用有状态地址配置模式，HA直接为MN指定一个家乡地址，分配家乡地址后HA解析HAR6中携带的MIP6-Binding Update AVP，即解析MIPv6注册请求信息，将分配的家乡地址与解析出的转交地址绑定。如果HAR6中用于携带IPv6家乡地址的AVP字段不为空，HA直接将该字段中指定的家乡地址，与从MIPv6注册请求信息中解析出的转交地址绑定。绑定完成后，HA生成注册响应信息MIP6-Binding Ack，并填写到HAA6消息的MIP6-Binding Ack AVP字段中。如果HAR6中包括相关的QoS请求AVP和策略控制请求AVP等且字段的内容不为空，则HA还要进一步完成对QoS请求、策略控制请求等的处理，生成对应的参数，并填写到HAA6消息的对应AVP字段中。HA也可以从其他策略控制服务器请求策略控制信息，然后映射到IP的策略控制与QoS上，将对应的参数填写到HAA6消息的对应AVP字段中。

步骤408：HA向MN家乡网络的AAA Server发送HAA6消息。

步骤409：MN家乡网络的AAA Server根据HA发送的HAA6消息，填写AMA6消息中的各AVP字段，将填写后的AMA6消息通过拜访网络中的AAA代理发送给PMA，AMA6中携带的MIP6-Binding Ack AVP来向PMA提供MIPv6的注册结果。

通过步骤406～步骤409，对MIPv6的注册过程结束，PMA与HA之间的MIPv6隧道建立。

步骤410：PMA根据收到的AMA6消息，模拟MN家乡网络的网段，即为MN仿真其家乡网络，并将家乡地址提供给MN。

通过步骤401～步骤410，本发明实施例PMIP的接入方法第一种较佳实施方式结束。在本较佳实施方式中，针对IPv6将PMIP机制与Diameter结合起来应用，在建立MIPv6连通性的同时，通过Diameter协议消息中的AVP承载QoS请求、策略控制请求等功能，更好的为上层业务服务；PMA可以在接入认证阶段不获取MN家乡网络的策略信息，HA在注册前也无需发起对用户的接入认证，使实现过程更简单；而且在MIPv6注册阶段，在AAA架构中根据MN信息寻找存储MN签约数据的家乡网络中的AAA Server，使PMIP的实现更简单并管理维护。

在本较佳实施方式中，MN的上行数据报文由PMA截获并通过MIPv6隧道经过AAA Server转发到HA，HA接收到报文后解外层隧道封装后再接着进行家乡网络内的普通转发。MN的下行数据报文由HA截获并通过MIPv6隧道经过AAA Server转发到PMA，PMA解外层隧道封装后，根据内层的家乡地址在仿真的家乡网络中发给MN，这样就使MN感觉仍处在家乡网络中进行通信一样。

图5示出了本发明实施例PMIP的接入方法第二种较佳实施方式的流程图，该流程针对先进行MN的接入认证，完成后再进行MIPv6和MIPv4注册的执行顺序，即针对包括IPv4和IPv6的双栈处理流程，假设根据组网情况，AAA架构包括MN所在拜访网络的AAA代理和MN所属家乡网络的AAA Server，NAS和PMA与MN家乡网络的AAA Server的交互，均通过拜访网络的AAA代理实现，该流程包括：

步骤501～步骤504与步骤401～步骤404相同，完成对MN的接入认证过程。

步骤505：NAS作为MN的PMA，填写AMR+消息中的各AVP字段，将填写后的AMR+消息通过拜访网络中的AAA代理发送给MN家乡网络的AAA Server。上述PMA对AMR+中MIPv6相关各AVP字段的填写，例如IPv6Home Address AVP、IPv6 Home Agent AVP或其他扩展项如用于携带MN接口ID的AVP，依据在步骤503中从MN家乡网络的AAA Server获得的策略信息。如果AMR6中预先已扩展出如IPv6 Home Address AVP、IPv6Home Agent AVP或其他扩展项如用于携带MN接口ID的AVP，则PMA可以根据获得的MIPv6策略信息决定如何填写这些已扩展字段，具体描述与步骤405中的描述相同。PMA也可以不从AAA Server处获得MN家乡网络的策略信息，从而不填写上述AVP字段，而将部分AVP字段缺省的AMR+消息发送给MN家乡网络的AAA Server，这样也不会影响后续流程，具体的执行方法在后续步骤中详细介绍。如果AMR6中预先没有扩展出如IPv6Home Address AVP、IPv6 Home Agent AVP或其他扩展项如用于携带MN接口ID的AVP，则PMA无需进行填写这些扩展AVP的操作。

步骤506：MN家乡网络的AAA Server接收到AMR+消息后，为MN分配HA，并向分配的HA发送HAR+消息。所述AAA Server为MN分配HA，当AMR+中IPv6 Home Agent AVP字段不为空时，AAA Server为MN分配该字段中指定的针对IPv4和IPv6的双栈HA，当AMR+中IPv6HomeAgent AVP字段为空、或AMR+中不包括IPv6 Home Agent AVP时，AAAServer自行为MN分配针对IPv4和IPv6的双栈HA。

步骤507：HA接收到HAR+后，如果HAR+中用于携带IPv6家乡地址和IPv4家乡地址的AVP字段内容为空、或HAR+中没有用于携带IPv6家乡地址和IPv4家乡地址的AVP，则首先自行为MN分配针对IPv4和IPv6的家乡地址，这里HA针对无状态地址配置模式和有状态地址配置模式为MN分配家乡地址的方式与步骤407中的描述相同，只是这里HA需同时分配针对IPv4和IPv6的家乡地址，分配家乡地址后HA解析HAR+消息中携带的MIP6-Binding Update AVP和MIP4-Binding Update AVP，即解析MIPv4和MIPv6注册请求信息，将分配的针对IPv4和IPv6的家乡地址分别与解析出的转交地址绑定；如果HAR+中用于携带IPv6家乡地址和IPv4家乡地址的AVP字段内容不为空，HA直接将字段中指定的IPv4和IPv6家乡地址，与MIPv4和MIPv6注册请求信息中解析出的转交地址绑定。绑定完成后，HA生成注册响应信息MIP6-Binding Ack和MIP4-Binding Ack，并填写到HAA+消息的MIP6-Binding Ack AVP和MIP4-Binding Ack AVP字段中。如果HAR+消息中包括相关的QoS请求AVP和策略控制请求AVP等，且这些AVP字段的内容不为空，则HA还要进一步完成对QoS请求、策略控制请求等的处理，生成对应的参数，并填写到HAA+消息的对应AVP字段中。HA也可以从其他策略控制服务器请求策略控制信息，然后映射到IP的策略控制与QoS上，将对应的参数填写到HAA+消息的对应AVP字段中。

步骤508：HA向MN家乡网络的AAA Server发送HAA+消息。

步骤509：MN家乡网络的AAA Server根据HA发送的HAA+消息，填写AMA+消息中的各AVP字段，将填写后的AMA+消息发送给PMA，AMA+中携带的MIP6-Binding Ack AVP和MIP4-Binding Ack AVP来向PMA提供MIPv6和MIPv4的注册结果。

步骤510：PMA根据收到的AMA+消息，模拟MN家乡网络的网段，即为MN仿真其家乡网络，并将家乡地址提供给MN。

通过步骤501～步骤510，本发明实施例PMIP的接入方法第二种较佳实施方式结束。本较佳实施方式中，针对IPv6和IPv4将PMIP机制与Diameter结合起来应用，在建立MIPv6和MIPv4连通性的同时，通过Diameter协议消息中的AVP承载QoS请求、策略控制请求等功能，更好的为上层业务服务；PMA可以在接入认证阶段不获取MN家乡网络的策略信息，HA在注册前也无需发起对用户的接入认证，使实现过程更简单；而且在MIPv6和MIPv4注册阶段，在AAA架构中根据MN信息寻找存储MN签约数据的家乡网络中的AAA Server，使PMIP的实现更简单并管理维护；利用本较佳实施方式，相当于在方法的第一种较佳实施方式基础上，对IPv4和IPv6双栈承载的情况提出了PMIP机制与Diameter结合应用的技术方案。

在本较佳实施方式中处理报文时，依据MN的上行和下行数据报文是针对IPv4还是针对IPv6，分别选择对应的MIPv6或MIPv4隧道进行传输，具体方法与方法第一种较佳实施方式中的描述相同。

图6示出了本发明实施例PMIP的接入方法第三种较佳实施方式的流程图，该流程针对MN的接入认证和MIPv6的注册同时进行的情况，假设根据组网情况，AAA架构包括MN所在拜访网络的AAA代理和MN所属家乡网络的AAA Server，NAS和PMA与MN家乡网络的AAA Server的交互，均通过拜访网络的AAA代理实现，该流程包括：

步骤601与步骤401相同。

步骤602：NAS将MIPv6注册请求消息MIP6-Binding Update携带在向MN家乡网络AAA Server发送的接入认证请求中，通过拜访网络中的AAA代理发送给MN家乡网络的AAA Server，上述接入认证请求可以采用Diameter协议中的AA Req，也可以采用其他Diameter协议中的接入认证请求消息，由于方法的第三种较佳实施方式中接入认证的相关消息中需要承载MIPv6注册消息，所以只采用Diameter协议中的接入认证请求。接入认证请求中还可以根据需要扩展其他MIPv6注册的相关AVP，例如携带用于标识IPv6家乡地址的IPv6 Home Address AVP、携带用于HA分配的IPv6HomeAgent AVP，用于写携带MN接口ID的AVP，以及相关的QoS请求AVP和策略控制请求AVP等。

步骤603：MN家乡网络的AAA Server为MN分配HA，并向分配的HA发送HAR6消息。所述AAA Server为MN分配HA，当接入认证请求中IPv6 Home Agent AVP字段不为空时，AAA Server将该字段中指定的HA分配给MN，当接入认证请求中IPv6 Home Agent AVP字段为空、或接入认证请求中没有IPv6Home Agent AVP时，AAA Server自行为MN分配HA。

步骤604：HA接收到HAR6后，如果HAR6中用于携带IPv6家乡地址的AVP字段内容为空、或HAR6中没有用于携带IPv6家乡地址的AVP，则首先自行为MN分配一个家乡地址，这里HA针对无状态地址配置模式和有状态地址配置模式为MN分配家乡地址的方式与步骤407中的描述相同，分配家乡地址后HA解析HAR6中携带的MIP6-Binding Update AVP，即解析MIPv6注册请求信息，将分配的家乡地址与解析出的转交地址绑定；如果HAR6中用于携带IPv6家乡地址的AVP字段内容不为空，HA直接将该字段中指定的家乡地址，与从MIPv6注册请求信息解析出的转交地址绑定。绑定完成后，HA生成注册响应信息MIP6-Binding Ack，并填写到HAA6消息的MIP6-Binding Ack AVP字段中。如果HAR6中包括相关的QoS请求AVP和策略控制请求AVP等，且这些AVP字段的内容不为空，则HA还要进一步完成对QoS请求、策略控制请求等的处理，生成对应的参数，并填写到HAA6消息的对应AVP字段中。HA也可以从其他策略控制服务器请求策略控制信息，然后映射到IP的策略控制与QoS上，将对应的参数填写到HAA6消息的对应AVP字段中。

步骤605：HA向MN家乡网络的AAA Server发送HAA6消息

步骤606：MN家乡网络的AAA Server对MN接入认证通过后，通过拜访网络中的AAA代理向NAS返回接入认证响应，其中接入认证响应中携带MIPv6注册响应消息MIP6-Binding Ack用来向PMA提供注册结果。上述接入认证响应可以采用Diameter协议中的AA Answer，也可以采用其他Diameter协议中的接入认证响应消息。由于方法的第三种较佳实施方式中接入认证的相关消息中需要承载MIPv6注册消息，所以只采用Diameter协议中的接入认证响应。如果前述步骤中包括对QoS请求和策略控制请求等的承载，接入认证响应中还承载有对应的处理参数。

步骤607：NAS向MN返回接入许可应答，告知MN认证通过。

步骤608：NAS作为PMA，模拟MN家乡网络的网段，即为MN仿真其家乡网络，并将家乡地址提供给MN。

通过步骤601～步骤608，本发明实施例PMIP的接入方法第三种较佳实施方式结束。在本较佳实施方式中，针对IPv6将PMIP机制与Diameter结合起来应用，在建立MIPv6连通性的同时，通过Diameter协议消息中的AVP承载QoS请求、策略控制请求等功能，更好的为上层业务服务；PMA可以在接入认证阶段不获取MN家乡网络的策略信息，HA在注册前也无需发起对用户的接入认证，使实现过程更简单；而且在MIPv6注册阶段，在AAA架构中根据MN信息寻找存储MN签约数据的MN家乡网络中的AAAServer，使PMIP的实现更简单并管理维护。

与方法的第二种较佳实施方式相同，本较佳实施方式也可以应用于双栈处理，具体流程顺序与步骤601～步骤608相同，区别在于，步骤602中接入认证请求中进一步携带MIPv4注册请求消息MIP4-Binding Update，步骤606中接入认证响应中进一步携带MIPv4注册响应消息MIP4-Binding Ack。

最后对本发明实施例提供的PMIP接入系统进行详细描述，该系统按照本发明实施例提供的PMIP接入方法设计。图7示出了本发明实施例提供的PMIP接入系统的结构，该系统包括：NAS/PMA、AAA架构和HA。

所述NAS/PMA，用于通过AAA架构与HA以承载MIPv6注册消息的Diameter消息交互，根据HA得出的MIPv6注册结果，当MIPv6注册完成后为用户模拟家乡网络，将家乡地址提供给用户。

所述AAA架构，用于为NAS/PMA与HA的交互做中转，即AAA架构分别与NAS/PMA、HA交互，从而实现NAS/PMA与HA的交互，交互中使用承载MIPv6注册消息的Diameter协议消息。

所述HA，用于与AAA架构按照承载MIPv6注册消息的Diameter协议消息交互，对用户进行MIPv6的注册，得到注册结果。

上述本发明实施例提供的PMIP接入系统，可以按照本发明实施例提供的PMIP接入方法工作，方法中的MN可以标识以上所述的用户。

所述NAS/PMA通过AAA架构与HA交互中使用的承载MIPv6的Diameter消息，均可以使用方法较佳实施方式中所举出的几种情况。

本发明实施例提供的PMIP接入系统，将MIPv6的注册消息承载在Diameter协议消息中，使PMIP机制与Diameter协议能够结合起来使用。在这种结合中，PMIP除继承本身的优势外，还可以在MIPv6注册完成的同时，承载诸如QoS请求和策略控制请求等信息，更好的为上层业务服务；另外这种结合，由于利用了Diameter协议，使PMIP接入过程中的MIPv6注册通过AAA架构完成，PMA可以不预先获得MN家乡网络的信息，而且HA在注册前也无需发起对用户的接入认证，使实现过程更简单；进一步的，当Diameter协议消息中还承载MIPv4注册消息时，该系统还能用于针对IPv4和IPv6的双栈处理。

对于本发明实施例提供的PMIP接入系统中所述的AAA架构，根据实际组网情况，可以包括：用户所在拜访网络的AAA设备和用户所属家乡网络的AAA Server。其中，用户所在拜访网络的AAA设备，可以是拜访网络中的AAA Server或是拜访网络中的AAA代理等，其作用在于转发NAS/PMA与用户家乡网络的AAA Server之间交互的消息；用户所属家乡网络的AAAServer指的是家乡网络中存储用户签约数据的唯一AAA Server，将MIPv6注册相关消息发送给HA都要通过此AAA Server实现，该AAA Server还可以进一步用于对用户的接入认证。各种消息在AAA架构内部转发时，可以通过转发消息中用户的相关信息来寻找存储用户签约数据的家乡网络AAAServer。本发明实施例提供的PMIP接入系统中还可以进一步包括策略控制服务器，当HA需要处理有关策略控制请求或QoS请求时，可以向该策略控制服务器请求策略控制信息，然后将得到的信息映射到IP的策略控制与QoS上，并将其作为注册结果的一部分。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种代理移动互联网协议的接入方法，其特征在于，该方法包括：

移动节点MN向网络接入服务器NAS发起接入认证；

NAS作为MN的代理移动互联网协议代理PMA，使用承载移动互联网协议第6版MIPv6注册消息的Diameter协议消息，通过AAA架构与家乡代理HA交互，PMA根据HA对MN的MIPv6注册结果为MN模拟家乡网络，将家乡地址提供给MN；

所述AAA架构包括MN所在拜访网络的AAA设备和MN所属家乡网络的AAA Server；

所述PMA使用承载MIPv6注册消息的Diameter协议消息与AAA架构交互为：PMA通过MN所在拜访网络的AAA设备，向MN家乡网络的AAA Server请求对MN的接入认证和MIPv6注册，接收MN家乡网络的AAA Server发送的对MN的接入认证响应、MIPv6注册响应；

所述AAA架构使用承载MIPv6注册消息的Diameter协议消息与HA交互为：MN家乡网络的AAA Server为MN分配HA，将承载MIPv6注册请求消息的Diameter协议家乡代理注册认证请求消息发送到分配的HA；HA解析家乡代理注册认证请求消息中的MIPv6注册请求消息完成MIPv6绑定，向MN家乡网络的AAA Server发送承载MIPv6注册响应消息的Diameter协议家乡代理注册认证响应消息；

所述PMA与AAA架构交互时使用的承载MIPv6注册消息的Diameter协议消息中，进一步承载服务质量QoS请求和策略控制请求；

所述HA完成绑定之后、向MN家乡网络的AAA Server发送Diameter协议家乡代理注册认证响应消息之前进一步包括：HA处理QoS请求和策略控制请求，并将处理结果作为家乡代理注册认证响应消息的一部分。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PMA与AAA架构交互时使用的承载MIPv6注册消息的Diameter协议消息中，进一步承载MIPv4注册消息；

所述Diameter协议家乡代理注册认证请求消息中进一步承载MIPv4注册请求消息；

所述HA在解析家乡代理注册认证请求消息时进一步包括：解析其中的MIPv4注册请求消息完成MIPv4绑定，所述Diameter协议家乡代理注册认证响应消息中进一步承载MIPv4注册响应消息。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PMA与AAA架构交互时使用的承载MIPv6注册消息的Diameter协议消息中，进一步承载MN的HA地址；

所述MN家乡网络的AAA Server为MN分配HA为：根据所述Diameter协议消息中承载的MN的HA地址，为MN分配HA。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PMA与AAA架构交互时使用的承载MIPv6注册消息的Diameter协议消息中，进一步承载MN的IPv6家乡地址；

所述HA完成绑定为：HA将Diameter协议消息中承载的MN的IPv6家乡地址，与从MIPv6注册请求消息中解析出的转交地址绑定。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PMA与AAA架构交互时使用的承载MIPv6注册消息的Diameter协议消息中，进一步承载MN的接口标识ID；

所述HA完成绑定前进一步包括：HA在无状态地址配置模式下根据MN的接口ID，为MN分配IPv6家乡地址；

所述HA完成绑定为：HA将为MN分配的IPv6家乡地址，与从MIPv6注册请求消息中解析出的转交地址绑定。

6.如权利要求1至5任意一项所述的方法，其特征在于，所述PMA向MN家乡网络的AAA Server请求对MN的接入认证、MN家乡网络的AAAServer发送对MN的接入认证响应，在请求MIPv6注册之前进行；

所述PMA向MN家乡网络的AAA Server请求对MN的接入认证为：PMA使用Diameter协议接入认证请求消息，请求对MN的接入认证；

所述PMA向MN家乡网络的AAA Server请求对MN的MIPv6注册为：使用承载MIPv6注册请求消息的Diameter协议注册认证请求消息，请求对MN的MIPv6注册；

所述MN家乡网络的AAA Server发送的对MN的接入认证响应为：MN家乡网络的AAA Server使用Diameter协议接入认证响应消息，发送对MN的接入认证响应；

所述MN家乡网络的AAA Server发送的对MN的MIPv6注册响应为：使用承载MIPv6注册响应消息的Diameter协议注册认证响应消息，发送对MN的MIPv6注册响应。

7.如权利要求1至5任意一项所述的方法，其特征在于，所述PMA向MN家乡网络的AAA Server请求对MN的接入认证和请求MIPv6的注册同时进行，MN家乡网络的AAA Server发送对MN的接入认证响应和MIPv6注册响应同时进行；

所述PMA向MN家乡网络的AAA Server请求对MN的接入认证和MIPv6注册为：PMA使用承载MIPv6注册请求消息的Diameter协议接入认证请求消息，同时请求对MN的接入认证和MIPv6注册；

所述MN家乡网络的AAA Server发送的对MN的接入认证响应、MIPv6注册响应为：MN家乡网络的AAA Server使用承载MIPv6注册响应消息的Diameter协议接入认证响应消息，同时发送对MN的接入认证响应和MIPv6注册响应。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，承载MIPv6注册消息的Diameter协议消息的设置方法为：

按照Diameter协议的规定，设置包括携带MIPv6注册消息的属性值对AVP的Diameter协议消息。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，承载MIPv6注册消息的Diameter协议消息的构造方法为：

在Diameter协议消息中，添加携带MIPv6注册消息的AVP。

10.一种代理移动互联网协议的接入系统，其特征在于，该系统包括：NAS/PMA、AAA架构和HA；

所述NAS/PMA，用于通过AAA架构以承载MIPv6注册消息的Diameter协议消息与HA交互，根据AAA架构传输的HA得出的MIPv6注册结果为用户模拟家乡网络，将家乡地址提供给用户；

所述AAA架构，用于通过分别与NAS/PMA和HA按照承载MIPv6注册消息的Diameter协议消息交互，实现NAS/PMA与HA的交互；

所述HA，用于通过AAA架构按照承载MIPv6注册消息的Diameter协议消息与NAS/PMA交互；完成MIPv6注册后，将注册结果通过AAA架构提供给NAS/PMA；

所述AAA架构包括用户所在拜访网络的AAA设备和用户所属家乡网络的AAA Server；

所述拜访网络中的AAA设备，用于分别为AAA Server和NAS/PMA转发交互中的承载MIPv6注册消息的Diameter协议消息；

所述用户所属家乡网络中的AAA Server，用于通过拜访网络中的AAA设备，与NAS/PMA按照承载MIPv6注册消息的Diameter协议消息交互，同时为MN分配HA，将承载MIPv6注册请求消息的Diameter协议家乡代理注册认证请求消息发送到分配的HA；HA解析家乡代理注册认证请求消息中的MIPv6注册请求消息完成MIPv6绑定，向MN家乡网络的AAA Server发送承载MIPv6注册响应消息的Diameter协议家乡代理注册认证响应消息；对用户进行接入认证；

所述AAA架构与NAS/PMA交互时使用的承载MIPv6注册消息的Diameter协议消息中，进一步承载服务质量QoS请求和策略控制请求；

所述HA，进一步用于在完成绑定之后、向MN家乡网络的AAA Server发送Diameter协议家乡代理注册认证响应消息之前，处理QoS请求和策略控制请求，并将处理结果作为家乡代理注册认证响应消息的一部分。

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