CN101321384A - 一种触发路由优化的方法、装置及代理移动ip系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种触发路由优化的方法，该方法包括，移动接入网关MAG获得路由优化策略或路由优化策略触发消息，其中，路由优化策略和路由优化策略触发消息用于对移动节点MN的路由进行优化，MAG根据路由优化策略或路由优化策略的触发消息，对MN的路由进行路由优化。与现有技术比较，本发明方案可以实现更为灵活地路由触发方式，以满足实际业务的需要。

Description

一种触发路由优化的方法、装置及代理移动IP系统

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，特别涉及一种触发路由优化的方法、装置及代理移动IP系统。

背景技术

代理移动IP(Proxy Mobile IP，PMIP)是一种网络侧移动管理协议，无需移动节点(Mobile Node，MN)参与移动性管理，就可实现IP会话连续性。不管主机是否支持移动IP(Mobile IP，MIP)，都可以通过PMIP实现移动性管理，并可以减少信令开销和空口资源。

PMIP的系统架构如图1所示。在PMIP系统中，引入移动接入网关(Mobile Access Gateway，MAG)这个新的功能实体。MAG其是代表MN执行移动性相关的信令的实体。当MN接入MAG链路上后，作为接入认证过程的一部分，MN将以网络接入标识符(Network Access Identifier，NAI)的形式通知其身份至网络。成功认证后，MAG从策略存储实体(如接入授权认证(Authentication Authorization Account，AAA)中获取MN的家乡前缀(profile)。MAG开始周期性发送路由器通告(Router Advertisement，RA)，通告所述MN的家乡前缀，在接入链路上模仿MN的家乡网络。

MN收到RA后，基于链路上允许的配置方式，将使用有状态或者无状态配置接口地址，从而获得MN家乡地址。

MAG发送一个代理绑定更新(Proxy Binding Update，PBU)消息至MN的本地移动锚点(Local Mobility Anchor，LMA)；LMA收到PBU后，建立LMA至MAG的隧道。LMA通过隧道，创建至MN家乡网络前缀的路由，发送代理绑定通知(Proxy Binding Acknowledgement，PBA)至MAG。MAG收到PBA后将创建至LMA的隧道。之后所有来自于MN的业务，将经过此隧道转发至LMA。

以上所述PMIP的通信过程，MN之间的通信报文都要经过LMA，一定程度上导致了路由复杂，因此需要应用路由优化(Route Optimization，RO)过程来简化路由。

根据MN以及对端通信节点(Correspond Node，CN)的拓扑关系的不同，可以分为如下四种情况：

情况1：MN、CN属于相同的MAG和LMA；

情况2：MN、CN属于相同的MAG，但属于不同的LMA；

情况3：MN、CN属于不同的MAG，但属于相同的LMA；

情况4：MN、CN属于不同的MAG，但属于不同的LMA。

其中，情况1和情况2不需要MAG间任何的信令，分组就可以进行路由。由于MN和CN都属于相同的MAG，MAG将代表它们执行注册过程和维护绑定缓存列表。当MAG收到来自于CN的报文，MAG应该查询绑定更新列表以确认报文目的地址是否作为家乡地址出现在其中，如果是，意味着MAG已经代表该报文的目的节点注册至LMA，MAG应该直接转发报文至MN，而不是再通过双向隧道转发报文至LMA，从而实现路由优化。

情况3和情况4中，理想的路径是在两个MAG之间建立双向隧道用于路由优化。MN的MAG1需要知道CN的MAG2的IP地址，用于初始化路由优化信令过程。

但是，现有方案中触发路由优化地方案不够灵活，要么不能为MN实现RO，要么为MN的所有数据流进行RO，无法实现对不同的业务实施不同的RO策略，不能满足实际业务的需要。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提出一种触发路由优化的方法，能够更为灵活地实施路由优化策略。该方法包括：

移动接入网关MAG获得路由优化策略或路由优化策略触发消息，其中，路由优化策略和路由优化策略触发消息用于对移动节点MN的路由进行优化，MAG根据路由优化策略或路由优化策略的触发消息，对MN的路由进行路由优化；

本发明的实施例还提供了一种移动接入网关，包括，

路由优化策略接收模块，用于接收路由优化策略，并将所接收的路由优化策略发送至路由优化模块；

路由优化模块，用于根据路由优化策略，对用于转发MN数据的路由进行优化；

本发明的实施例还提供了一种触发路由优化的代理移动IP系统，包括MAG，还包括策略服务器，用于存储路由优化策略，并能够发送存储的路由优化策略；

进一步的，MAG包括：路由优化策略接收模块，用于接收路由优化策略，并将路由优化策略发送至路由优化模块；

路由优化模块，用于接收所述路由优化策略接收模块发送的路由优化策略，根据路由优化策略，对MN的路由进行路由优化；

从以上技术方案可以看出，在网络侧设置策略服务器来存储和收集路由优化策略，并将该路由优化策略下发至MAG，则MAG可以根据所收到的路由优化策略执行相应的路由优化操作，从而可以实现根据MN业务的实际需要进行路由优化。

附图说明

图1为现有技术中PMIP系统架构示意图；

图2为本发明实施例实现路由优化的系统示意图；

图3为本发明第一实施例触发路由优化的流程图；

图4为本发明第二实施例触发路由优化的流程图；

图5为本发明第三实施例触发路由优化的流程图。

具体实施方式

MIP中的路由优化是端到端的操作。但在PMIP中，MAG和LMA只是中间路由器，不能判断报文是否需要路由优化，因此只能固定地对所有报文进行路由优化或者不进行路由优化。本发明实施例提供一种机制，允许MN直接或间接通知MAG或者LMA对路由进行优化，其中，路由优化可以是与特定CN通信进行路由优化，或让MAG或者LMA对MN与每一个与之通信的CN间的路由进行优化。

在PMIP系统中，本发明的实施例提供了一种路由优化的方法，是通过MAG或者LMA获得路由优化策略，触发MAG来进行，下面列举了三种具体实现过程：

1)AAA在接收到MAG或者LMA的认证请求之后，向策略服务器请求获得MN的路由优化策略，并将获得的路由优化策略发送给MAG或者LMA。当路由优化策略发送给MAG时，由MAG根据路由优化策略进行路由优化；当路由优化策略发送给LMA时，LMA将路由优化策略转发至MAG，并由MAG进行路由优化。

2)AAA在接收到MAG或者LMA的认证请求之后，请求策略服务器发送MN的路由优化策略给MAG或LMA，策略服务器根据MAG或LMA的地址，发送路由优化策略至MAG或LMA。当路由优化策略发送给MAG时，由MAG根据路由优化策略进行路由优化；当路由优化策略发送给LMA时，LMA将路由优化策略转发至MAG，并由MAG进行路由优化。

3)MN在登录网络后，通过应用层控制协议在策略服务器上配置路由优化策略，并触发策略服务器发送MN的路由优化策略至MAG或者LMA。当路由优化策略发送给MAG时，由MAG根据路由优化策略进行路由优化；当路由优化策略发送给LMA时，LMA将路由优化策略转发至MAG，并由MAG进行路由优化。但与上面1)、2)提供的方法不同之处在于，1)、2)方法中获得的路由优化策略是静态配置路由优化策略；而通过应用层控制协议触发获得的路由优化策略可能是静态配置路由优化策略，可能是动态路由优化策略，也可能是静态动配置路由优化策略和动态路由优化策略。

此外，除了上述的MAG获得路由优化策略后进行路由优化方案之外，还可以在上述步骤中，当路由优化策略发送到LMA时，LMA还可以根据路由优化策略决定是否发送路由优化策略触发消息触发MAG进行路由优化，而不是把路由优化策略发送给MAG，这里路由优化触发消息里面包含MAG对MN的路由进行优化所需的相关信息，例如，MN的端口、数据源地址、数据目的地址或数据所采用的协议。此时，LMA可以不将路由优化策略转发给MAG，仍然可以完成路由优化的触发

为便于表述，以下将与MN直接相连的MAG称为MN-MAG，将与CN直接相连的MAG称为CN-MAG。

本发明实施例的实现路由优化的系统如图2所示，其中虚线表示未进行路由优化的数据流，粗实线表示路由优化后的数据流。

当为上述1)方法时，

AAA用于接收到MAG或LMA的认证请求后，从策略服务器获得MN的路由优化策略，并将获得的路由优化策略发送给MAG或者LMA；

策略服务器用于存储和响应MN静态配置路由优化策略或动态路由优化策略；

LMA用于当AAA将获得的路由优化策略发送给LMA时，把接收到路由优化策略发送给MAG。

当为上述2)方法时，

AAA用于接收到MAG的认证请求后，请求策略服务器发送MN的路由优化策略给MAG或LMA；

策略服务器用于根据MAG或LMA的地址，发送路由优化策略至MAG或LMA；

LMA用于当策略服务器将路由优化策略发送给LMA时，把接收到路由优化策略发送给MAG。

当为上述3)方法时，

MN用于请求策略服务器发送MN的路由优化策略至MAG或LMA；

策略服务器用于根据MAG或LMA的地址，发送路由优化策略至MAG或LMA；

LMA用于当策略服务器将路由优化策略发送给LMA时，把接收到路由优化策略发送给MAG。

策略服务器作为一个逻辑功能实体，并不限定其具体的承载实体。所述策略服务器中存储了MN的路由优化策略信息以及用于标识路由优化策略信息的RO标识(RO Flag)。例如：

RO Flag＝0，所对应的路由优化策略为对MN的所有数据流不进行任何形式的路由优化；

RO Flag＝1，所对应的路由优化策略为对MN的所有数据流进行路由优化；

RO Flag＝2，所对应的路由优化策略为对MN的特定数据流进行路由优化。

若RO Flag＝0或1，下发的路由优化策略可以仅包括RO Flag；RO Flag＝2时，下发的路由优化策略可以包括RO Flag以及数据流的特征信息。所述特征信息包括但不限于MN的端口、数据流源地址、数据流目的地址、数据流所采用的协议等。当应用RO Flag＝2路由优化策略时，即将该路由优化策略下发到MN-MAG后，MN-MAG检查MN的业务数据流的特征信息是否符合路由优化策略中的数据流特征信息，若是，则触发对该数据流执行路由优化

MN还可以通过MAG或LMA、AAA的转接，连接策略服务器，对策略服务器中的路由优化策略进行创建、删除或修改。所述修改可以是修改RO Flag的数值和/或路由优化策略中的数据流特征信息。

上述Flag类型值仅用于说明本发明实施例具体的处理过程，实际应用中并不局限于此种形式。

结合图2进一步说明本发明实施例系统的路由优化过程具体包括：

MN-MAG向CN-MAG注册MN的家乡地址和MN-MAG的代理转交地址(Proxy-CoA)的绑定关系；CN发给MN的数据报文在CN-MAG处直接转发给MN-MAG；

CN-MAG同时也向MN-MAG注册CN的家乡地址和CN-MAG的Proxy-CoA的绑定关系；MN发给CN的数据报文在MN-MAG处直接转发给CN-MAG。

在本发明实施例中，根据路由优化标志位设置不同，MAG或对所有数据流进行路由优化，或需要MN通知其决定如何进行路由优化。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下通过实施例对本发明方案进行详细阐述。

在PMIP系统中，当MN接入网络后，网络需要对MN进行认证，该认证过程由MAG代替MN来进行。图3所示为本发明第一实施例触发路由优化的流程，结合图2的系统图对步骤进行说明：

步骤301：MN-MAG代表MN向AAA发送认证请求(其中包含MN的NAI)；

步骤302：AAA向策略服务器请求关于MN的预置的路由优化策略；所述预置路由优化策略中包含RO标识，或者RO标识和数据流特征信息；

步骤303：策略服务器向AAA返回包含MN的预置路由优化策略的认证应答；

步骤304：AAA收到来自于认证服务器的预置路由优化策略信息后，返回包含所述预置路由优化策略的认证响应至MN-MAG；当策略下发至LMA时，LMA再转发策略至MAG，触发MAG进行路由优化。

从以上步骤可以看出，在网络对M N的认证过程中，将网络侧的策略服务器中预先存储的路由优化策略发送至M N-MAG。在随后的业务过程中，MAG根据路由优化策略执行相应的路由优化操作：

若RO Flag＝0，则MAG不进行任何路由优化；

若RO Flag＝1，则MAG对MN的所有数据流进行路由优化；

若RO Flag＝2，则MAG分析MN发出的数据流的特征信息，判断所述特征信息是否符合路由优化策略中的数据流特征信息，若是，则对所述数据流进行路由优化，对不符合的数据流则不进行路由优化。

本发明第二实施例触发路由优化的流程如图4所示，结合图2对步骤进行说明：

步骤401：MN-MAG或MN-LMA代表MN向AAA发送认证请求(其中包含MN的NAI)；

步骤402：AAA向策略服务器请求关于MN的预置路由优化策略；所述AAA在向策略服务器发送MN的预置策略的请求消息中，包含了MAG或LMA的地址；

步骤403：AAA返回常规的关于MN的认证响应至MAG或LMA；

步骤404：策略服务器根据MAG或LMA的地址，直接向MAG或LMA返回RO flag和预置路由优化策略。当策略下发至LMA时，由LMA再转发策略至MAG，触发MAG进行路由优化。

上述两个实施例都是MN上线注册时，通过认证过程触发路由优化策略的下发，本发明第三实施例触发路由优化的流程是在MN在线的过程中，MN触发路由优化策略下发，具体如图5所示，包括如下步骤：

步骤501：MN启用应用服务器程序，通过应用层协议(例如超文本传输协议HTTP)向策略服务器传输路由优化策略的动态变化信息。所述动态变化信息可以是对路由优化策略的增加、删除或修改。

步骤502：策略服务器将MN的路由优化策略(静态配置路由优化策略或动态路由优化策略或静态路由优化策略+动态路由优化策略)发送至MAG或LMA，由LMA再转发路由优化策略至MAG，触发MAG进行路由优化。

以上实施例中所述AAA与策略服务器之间的请求响应消息，或者策略服务器与MAG或LMA之间的消息可以采用专门定义的请求相应消息，或者通过修改原有的相关信息，如AAA的属性值对(AVP)属性值来实现。

本发明实施例中的策略服务器包括如下模块：

存储模块，用于存储已配置的路由优化策略。

策略发送模块，用于对外发送存储模块中所存储的路由优化策略；所述对外发送，可以是发送至接入授权认证服务器，也可以是根据MAG或LMA的地址发送到MAG或LMA。

接收模块，用于接收路由优化策略请求消息，并将所述策略请求消息转发至策略发送模块，所述策略请求消息中可能还进一步包括MAG或LMA的地址。所述接收模块还可以进一步用于接收路由优化策略的动态变化消息，并将所述消息转发至管理模块。

管理模块，用于根据所述路由优化策略的动态变化消息，对存储模块中存储的路由优化策略进行增加、修改或删除的操作。

本发明实施例中的MAG包括：

路由优化策略接收模块，用于接收路由优化策略，并将所接收的路由优化策略发送至路由优化模块；

路由优化模块，用于根据所述路由优化策略，对用于转发MN数据的路由进行优化。

所述路由优化模块进一步包括：

标识识别单元，用于识别所述路由优化策略中的路由优化标识，根据对路由优化标识的识别结果通知路由优化单元执行相应的路由优化操作；

数据特征处理单元，用于分析MN的数据的特征信息，判断所述特征信息是否符合路由优化策略中的数据特征信息，若符合则通知所述路由优化单元执行路由优化操作。

路由优化单元，用于根据标识识别单元和/或数据特征处理单元的通知，对转发MN数据的路由进行优化。

本发明实施例的MN包括：

路由优化策略设定模块，用于设定路由优化策略信息；

路由优化策略发送模块，用于向网络侧发送路由优化策略设定模块所设定的路由优化策略信息。

本发明实施例中策略服务器收集和存储路由优化策略，便于与现有系统方便融合，通过AAA认证应答配置初始和静态策略，能够使MAG获取体现MN路由优化意愿的策略配置，从而实现MAG更加灵活以及符合MN需求地进行路由优化。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (22)

1、一种触发路由优化的方法，其特征在于，该方法包括：

移动接入网关MAG获得路由优化策略或路由优化策略触发消息，所述路由优化策略和所述路由优化策略触发消息用于对移动节点MN的路由进行优化；

MAG根据所述路由优化策略或所述路由优化策略的触发消息，对MN的路由进行路由优化。

2、如权1所述的方法，其特征在于，所述路由优化策略存储于策略服务器，所述移动接入网关MAG获得路由优化策略为，

接入授权认证AAA在接收到移动接入网关MAG的认证请求后，从策略服务器获得移动节点MN的路由优化策略，将所述的路由优化策略发送给所述MAG；或

接入授权认证AAA在接收到本地移动锚点LMA的认证请求后，从策略服务器获得移动节点MN的路由优化策略，将所述的路由优化策略发送给所述LMA，所述LMA将所述的路由优化策略发送给MAG；或

接入授权认证AAA在接收到移动接入网关MAG的认证请求后，向策略服务器发送消息，所述消息用于请求策略服务器发送移动节点MN的路由优化策略给所述MAG，策略服务器收到所述消息后，发送所述路由优化策略给所述MAG；或

接入授权认证AAA在接收到本地移动锚点LMA的认证请求后，向策略服务器发送消息，所述消息用于请求策略服务器发送移动节点MN的路由优化策略给所述LMA，策略服务器收到所述消息后，发送所述路由优化策略给LMA，LMA将所述的路由优化策略发送给MAG。

3、如权2所述的方法，其特征在于，所述路由优化策略为静态配置路由优化策略。

4、如权1所述的方法，其特征在于，所述路由优化策略存储于策略服务器，所述移动接入网关MAG获得路由优化策略为，

移动节点MN登陆网络后，向策略服务器发送消息，所述消息用于请求策略服务器发送MN的路由优化策略到移动接入网关MAG，策略服务器收到所述消息后，发送所述路由优化策略给所述MAG；或

移动节点MN登陆网络后，向策略服务器发送消息，所述消息用于请求策略服务器发送MN的路由优化策略到本地移动锚点LMA策略服务器收到所述消息后，发送所述路由优化策略给所述LMA，所述LMA将所述的路由优化策略发送给MAG。

5、如权4所述的方法，其特征在于，所述路由优化策略为静态配置路由优化策略和动态路由优化策略、动态路由优化策略或静态配置路由优化策略。

6、如权1所述的方法，其特征在于，所述路由优化策略存储于策略服务器，所述移动接入网关MAG获得路由优化策略触发消息为，

接入授权认证AAA在接收到本地移动锚点LMA的认证请求后，从策略服务器获得移动节点MN的路由优化策略，将所述的路由优化策略发送给所述LMA，所述LMA根据所述路由优化策略发送路由优化策略触发消息给MAG；或

接入授权认证AAA在接收到本地移动锚点LMA的认证请求后，向策略服务器发送消息，所述消息用于请求策略服务器发送移动节点MN的路由优化策略给所述LMA，策略服务器收到所述消息后，发送所述路由优化策略给所述LMA，所述LMA根据所述路由优化策略发送路由优化策略触发消息给MAG；或

移动节点MN登陆网络后，向策略服务器发送消息，所述消息用于请求策略服务器发送MN的路由优化策略到本地移动锚点LMA策略服务器收到所述消息后，发送所述路由优化策略给所述LMA，所述LMA根据所述路由优化策略发送路由优化策略触发消息给MAG。

7、如权1所述的方法，其特征在于，所述对MN的路由进行路由优化包括，对MN所有的路由进行路由优化或对MN的特定路由进行路由优化。

8、如权7所述的方法，其特征在于，当对MN的特定路由进行路由优化时，所述路由优化策略包括路由优化标识和数据特征信息，

当所述MAG判断所述MN的特定路由的特征信息符合所述路由优化策略中的所述数据特征信息时，所述MAG对所述MN的特定路由进行路由优化。

9、如权8所述的方法，其特征在于，所述路由优化包括，

MN-MAG向CN-MAG注册MN的家乡地址和MN-MAG的代理转交地址的绑定关系；CN-MAG向MN-MAG注册对端通信节点CN的家乡地址和CN-MAG的代理转交地址的绑定关系。

10、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述数据特征信息包括：MN的端口、数据源地址、数据目的地址或数据所采用的协议。

11、一种移动接入网关，其特征在于，所述移动接入网关包括：

路由优化策略接收模块，用于接收路由优化策略，并将所接收的路由优化策略发送至路由优化模块；

路由优化模块，用于根据所述路由优化策略，对用于转发MN数据的路由进行优化。

12、根据权利要求11所述的移动接入网关，其特征在于，所述路由优化模块进一步包括：

标识识别单元，用于识别所述路由优化策略中的路由优化标识，根据对路由优化标识的识别结果通知路由优化单元执行相应的路由优化操作；

路由优化单元，用于根据标识识别单元的通知，对转发MN数据的路由进行优化。

13、根据权利要求11或12所述的移动接入网关，其特征在于，所述路由优化模块进一步包括：

数据特征处理单元，用于分析MN的数据的特征信息，判断所述特征信息是否符合路由优化策略中的数据特征信息，若符合则通知所述路由优化单元执行路由优化操作。

14、一种触发路由优化的代理移动IP系统，包括MAG，其特征在于，该系统包括策略服务器，用于存储路由优化策略，并能够发送存储的路由优化策略；

所述MAG包括：路由优化策略接收模块，用于接收路由优化策略，并将所述路由优化策略发送至路由优化模块；

路由优化模块，用于接收所述路由优化策略接收模块发送的所述路由优化策略，根据所述路由优化策略，对MN的路由进行路由优化。

15、根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述MAG的路由优化模块进一步包括：

数据特征处理单元，用于分析MN的数据的特征信息，判断所述特征信息是否符合所述路由优化策略中的数据特征信息，若符合则通知所述路由优化单元执行路由优化。

16、根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括接入授权认证服务器AAA；

所述策略服务器的发送存储的路由优化策略具体为，发送存储的路由优化策略到AAA；

AAA，用于接收到MAG的认证请求后，从策略服务器获得MN的路由优化策略，并将获得的路由优化策略发送给MAG。

17、根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括接入授权认证服务器AAA和本地移动锚点LMA；

所述策略服务器的发送存储的路由优化策略具体为，发送存储的路由优化策略到AAA；

AAA，用于接收到LMA的认证请求后，从策略服务器获得MN的路由优化策略，并将获得的路由优化策略发送给LMA；

LMA，用于把从AAA接收到的路由优化策略发送给MAG。

18、根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括接入授权认证服务器AAA；

AAA，用于接收到MAG的认证请求后，请求策略服务器发送MN的路由优化策略给MAG；

所述策略服务器的发送存储的路由优化策略具体为，接收到AAA发送的请求消息后，发送存储的路由优化策略到MAG。

19、根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括接入授权认证服务器AAA和本地移动锚点LMA；

AAA，用于接收到MAG的认证请求后，请求策略服务器发送MN的路由优化策略给LMA；

所述策略服务器的发送存储的路由优化策略具体为，接收到AAA发送的请求消息后，发送存储的路由优化策略到LMA。

LMA，用于把从所述策略服务器接收到的路由优化策略发送给MAG。

20、根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括移动节点MN；

MN，用于请求策略服务器发送MN的路由优化策略至MAG；

所述策略服务器的发送存储的路由优化策略具体为，接收到MN发送的请求消息后，发送存储的路由优化策略到MAG。

21、根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述系统进一步包括移动节点MN和本地移动锚点LMA；

MN，用于请求策略服务器发送MN的路由优化策略至LMA；

所述策略服务器的发送存储的路由优化策略具体为，接收到MN发送的请求消息后，发送存储的路由优化策略到LMA。

LMA，用于把从所述策略服务器接收到的路由优化策略发送给MAG。

22、一种触发路由优化的移动节点，其特征在于，所述移动节点包括：

路由优化策略设定模块，用于设定路由优化策略信息；

路由优化策略发送模块，用于向网络侧发送路由优化策略设定模块所设定的路由优化策略信息。

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