CN101790146B - 分配地址信息的方法、网络设备和网络系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分配地址信息的方法、网络设备和网络系统。该方法包括归属地认证授权计费服务器HAAA获取与终端对应的触发信息，所述触发信息用于指示所述HAAA为所述终端分配运营级网络地址转换实体CGN地址；所述HAAA根据所述触发信息，为所述终端分配CGN地址；所述HAAA将所述CGN地址发送给所述终端或轻量级双栈代理器。通过本发明实施例可以使终端或轻量级双栈代理器获取到CGN地址，以便顺利建立IPv4overIPv6隧道，实现终端在没有IPv4地址的情况下仍可以获取IPv4服务。

Description

分配地址信息的方法、网络设备和网络系统

技术领域

本发明涉及移动通信技术，特别涉及一种分配地址信息的方法、网络设备和网络系统。

背景技术

目前的网络技术中存在第四版本互联网协议(Internet Protocol version 4，IPv4)和第六版本互联网协议(Internet Protocol version 6，IPv6)。轻量级双栈(Dual-stack lite，DS-lite)技术是一种针对IPv4-IPv6共存中IPv4地址短缺的解决方案。DS-lite技术包括终端DS-lite技术和代理DS-lite技术两种方式，DS-lite技术通过在网络侧部署运营级网络地址转换实体(Carrier GradeNetwork Address Translation，CGN)，在终端/代理和CGN之间建立IPv4overIPv6隧道，上行数据隧道外层源地址为终端的公有IPv6地址，而内层源地址为不具有路由意义的所有终端可共享的IPv4地址，CGN在剥去外层IPv6隧道后，将内层共享的IPv4地址转换为可路由的IPv4地址，实现终端IPv4数据的正常路由，使DS-lite终端在只具有公有IPv6地址的情况下获得IPv4服务。

发明人在实现本发明的过程中发现现有技术至少存在如下问题：不论是采用终端DS-lite技术，还是采用代理DS-lite技术，都需要分配CGN地址给终端或代理以建立隧道。而现有技术中并没有具体的CGN地址的分配方案。

发明内容

本发明提供一种分配地址信息的方法、网络设备和网络系统，解决CGN地址的分配问题。

本发明实施例提供了一种分配地址信息的方法，包括：

归属地认证授权计费服务器HAAA获取与终端对应的触发信息，所述触发信息用于指示所述HAAA为所述终端分配运营级网络地址转换实体CGN地址；

所述HAAA根据所述触发信息，为所述终端分配CGN地址；

所述HAAA将所述CGN地址发送给所述终端或轻量级双栈代理器。

本发明实施例还提供了一种分配地址信息的方法，包括：

接收运营级网络地址转换实体CGN地址请求信息和终端的网络接入标识NAI；

根据所述CGN地址请求信息和所述NAI，为所述终端分配CGN地址；

发送所述CGN地址给终端或轻量级双栈代理器。

本发明实施例提供了一种认证授权计费服务器，包括：

获取模块，用于获取与终端对应的触发信息，所述触发信息用于指示所述HAAA为所述终端分配运营级网络地址转换实体CGN地址；

地址分配模块，用于根据所述获取模块获取的所述触发信息，为所述终端分配CGN地址；

发送模块，用于将所述地址分配模块为所述终端分配的所述CGN地址发送给所述终端或轻量级双栈代理器。

本发明实施例提供了一种网络设备，包括：

接收模块，用于接收CGN地址请求信息和终端的NAI；

分配模块，用于根据所述接收模块接收的所述CGN地址请求信息和NAI，为所述终端分配CGN地址；

传输模块，用于将所述分配模块分配的所述CGN地址发送给所述终端或轻量级双栈代理器。

本发明实施例提供了一种网络系统，包括：

HA，用于向HAAA发送BU消息，该BU消息中携带终端的NAI；

HAAA，用于根据所述NAI获取所述终端的签约信息，该签约信息指示需要下发CGN地址，或者，所述BU消息中还携带CGN地址请求信息；

所述HAAA获取到所述签约信息或CGN地址请求信息后，根据所述NAI或随机为所述终端分配CGN地址，并将所述CGN地址通过所述HA发送给所述终端。

本发明实施例还提供了一种网络系统，包括：

LMA，用于向HAAA发送PBU消息，该PBU消息中携带终端的NAI；

HAAA，用于根据所述NAI获取所述终端的签约信息，该签约信息指示需要下发CGN地址，或者，所述PBU消息中还携带CGN地址请求信息；

所述HAAA获取到所述签约信息或CGN地址请求信息后，根据所述NAI或随机为所述终端分配CGN地址，并将所述CGN地址通过所述LMA发送给接入网中的MAG，由所述MAG将所述CGN地址发送给终端或轻量级双栈代理器。

本发明实施例还提供了一种网络系统，包括：

认证器，所述认证器与连接网中的HAAA通信；

所述认证器用于向所述HAAA发送携带终端NAI的接入请求信息，以使所述HAAA根据所述NAI获取指示需要下发CGN地址的签约信息；或者，所述接入请求信息中还携带CGN地址请求信息；

所述HAAA用于获取所述签约信息或所述CGN地址请求信息后，根据所述NAI获取与所述终端对应的CGN地址，并发送给所述认证器；

所述认证器还用于在确定系统采用轻量级双栈终端方式时，将所述CGN地址通过动态主机配置协议DHCP代理器/中继器发送给终端；或者，所述认证器还用于在确定系统采用轻量级双栈代理方式时，将所述CGN地址发送给轻量级双栈代理器。

由上述技术方案可知，本发明实施例通过使用为终端分配CGN地址的触发信息，触发具有CGN地址分配能力的网元，为所述终端分配CGN地址，并发送所述CGN地址给终端或者轻量级双栈代理器，可以使终端或轻量级双栈代理器获取CGN地址，以便顺利建立IPv4overIPv6隧道。

附图说明

图1为本发明第一实施例的应用DS-lite技术的网络结构示意图；

图2为本发明第二实施例的网络结构示意图；

图3为本发明第三实施例的方法流程示意图；

图4为本发明第四实施例的方法流程示意图；

图5为本发明第五实施例的方法流程示意图；

图6为本发明第六实施例的方法流程示意图；

图7为本发明第七实施例的方法流程示意图；

图8为本发明第八实施例的方法流程示意图；

图9为本发明第九实施例的方法流程示意图；

图10为本发明第十实施例的方法流程示意图；

图11为本发明第十一实施例的方法流程示意图；

图12为本发明第十二实施例的认证授权计费服务器的结构示意图；

图13为本发明第十三实施例的网络设备的结构示意图；

图14为本发明第十四实施例的网络系统的结构示意图；

图15为本发明第十五实施例的网络系统的结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

图1为本发明第一实施例的应用DS-lite技术的网络结构示意图。参见图1，DS-lite应用于无线通信系统，可以分为终端和代理两种方式。如果终端，以移动台(Mobile Subscribe Station，MS)11为例，本身具有DS-lite能力，即MS可以自身实现IPv4overIPv6隧道的封装，当MS有IPv4业务需求时，MS将IPv4数据用自身的IPv6地址封装后通过IPv4overIPv6隧道(粗实线所示)，经由网络接入提供商(Network Access Provider，NAP)12发送给网络服务提供商(Network Service Provider，NSP)13中的CGN132。NAP12中通常包括基站(Base Station，BS)121和接入服务网络网关(Access ServiceNetwork Gateway，ASN-GW)122。如果MS11自身不具有DS-lite能力，则需要在NAP12中部署轻量级双栈代理器(DS-lite Proxy)123，MS11发送的IPv4数据流(点线所示)到达轻量级双栈代理器123后，由轻量级双栈代理器123将IPv4数据用自身的IPv6地址进行封装后通过IPv4overIPv6隧道(粗实线所示)发送给网络侧的CGN132。通常网络中还存在IPv6数据流(细实线所示)，通过NSP13中的归属代理(Home Agent，HA)131与IPv6网络15通信。CGN132接收到封装的数据后，可以剥去外层IPv6地址，将内层共享的IPv4地址转换为可路由的IPv4地址，与IPv4网络14通信，实现终端IPv4数据的正常路由，使MS在只具有公有IPv6地址的情况下获得IPv4服务。

从图1可以看出，不论采用哪种DS-lite方式，IPv4overIPv6隧道的另一端均是CGN，因此MS或轻量级双栈代理器需要获知CGN的地址以作为IPv4overIPv6隧道的外层目的地址。

图2为本发明第二实施例的网络结构示意图。本实施例以全球接入微波互操作性(Worldwide Interoperability for Microwave Access，WiMAX)系统为例。包括MS21、接入服务网(Access Service Network，ASN)22和连接服务网(Connectivity Service Network，CSN)，其中，CSN可以分为访问地CSN(Visited CSN，VCSN)23和归属地CSN(Home CSN，HCSN)24。MS21和ASN22的接口为R1接口，ASN22和VCSN23或HCSN24之间的接口为R3接口，MS21和VCSN23或HCSN24之间的接口为R2接口，VCSN23和HCSN24之间的接口为R5接口。其中，CSN中包括认证授权计费服务器(Authentication，Authorization and Accounting Server，AAA服务器)、HA、本地移动锚点(Local Mobility Anchor，LMA)，HA和LMA在MIP注册过程中用于与AAA服务器进行信令交互。ASN中包括一些功能实体，例如认证代理器(Authenticator)、动态主机配置协议(Dynamic Host ConfigurationProtocol，DHCP)代理器(proxy)或DHCP中继器(relay)、移动接入网关(Mobile Access Gateway，MAG)；认证代理器用于与AAA服务器进行信令交互，DHCP代理器/中继器用于传输地址信息，MAG用于发起PMIP注册过程。在DS-lite proxy方式下，轻量级双栈代理器设置在ASN-GW中。

为使MS或轻量级双栈代理器获知CGN的地址，以建立IPv4overIPv6隧道，本发明实施例提供一种CGN地址的分配方法。

图3为本发明第三实施例的方法流程示意图，包括：

步骤301：归属地认证授权计费服务器(Home AAA，HAAA)获取与终端对应的触发信息，所述触发信息用于指示所述HAAA为所述终端分配CGN地址。所述触发信息可以是来自终端的请求，也可以存在于所述HAAA与所述终端的签约信息中。若所述触发信息来自终端，则可以将所述触发信息作为一个信元，扩展在R1口消息中发送到BS，之后通过BS与HAAA的交互，将所述触发信息发送到所述HAAA。若所述触发信息存在于所述HAAA与所述终端的签约信息中，则所述HAAA可以在查看所述签约信息时，获取所述触发信息。所述实现方式的具体实施例，将在后文分别举例说明。

步骤302：HAAA根据所述触发信息，为所述终端分配CGN地址。所述CGN地址列表预先配置在所述HAAA上。所述HAAA获取所述触发信息后，即按照所述触发信息的触发，为所述终端分配CGN地址。具体的分配方法可以是按照终端的标识分配，也可以是随机的分配。

步骤303：HAAA将所述CGN地址发送给所述终端或轻量级双栈代理器。所述HAAA为所述终端分配CGN地址后，发送所述CGN地址给终端或轻量级双栈代理器。具体的发送到终端还是轻量级双栈代理器，是根据网络的部署情况决定的。若网络部署为终端具有DS-lite功能，则发送给所述终端；若网络部署为轻量级双栈代理器具有DS-lite功能，则发送给所述轻量级双栈代理器。所述终端或者轻量级双栈代理器获得所述CGN地址后，可以按照DS-lite技术的现有协议的定义，建立IPv4overIPv6隧道。

本实施例通过触发信息触发HAAA为所述终端分配CGN地址，并将所述CGN地址发送给所述终端或者轻量级双栈代理器，可以使终端或轻量级双栈代理器获取CGN地址，以便顺利建立IPv4overIPv6隧道。

图4为本发明第四实施例的方法流程示意图，本实施例以通过CGN地址请求信息在入网授权过程中触发HAAA分配及发送CGN地址为例，来说明地址分配的方法。本实施例包括：

步骤401：MS初始入网时，向ASN内的基站(Base Station，BS)发送基本能力协商(SBC)请求消息，该基本能力协商请求消息中携带CGN地址请求信息，BS将该CGN地址请求信息携带在MS预配置请求(MS_PreAttachment_Req)消息中发送给位于ASN-GW内的认证器。在初始入网后需要进行授权认证过程。

步骤402：MS向ASN中的认证器发送授权认证请求，以发起入网授权认证过程。该授权认证请求中携带MS的网络接入标识(Network AccessIdentifier，NAI)。

步骤403：认证器接收到MS的授权认证请求，向HAAA发送AAA接入请求消息，该AAA接入请求消息中携带所述NAI及所述CGN地址请求信息。

步骤404：HAAA接收到AAA接入请求消息后，解析出其中携带的所述CGN地址请求信息和所述NAI，然后，HAAA服务器可以根据MS的所述NAI查找到可以分配给MS的CGN地址。其中，本实施例中的CGN地址请求信息用于触发CGN地址的分配及发送。另外，本实施例中是根据NAI获取匹配的CGN地址，可替代的是也可以综合考虑MS和ASN的各项信息或随机为MS分配CGN地址。

步骤405：HAAA将所述CGN地址携带在AAA接入接受消息(AAAAccess Accept)中发送给ASN中的所述认证器。

步骤406：ASN中的所述认证器向MS发送授权认证响应，指示授权认证过程结束。

步骤407：MS继续入网过程，MS向ASN中所述BS发送注册请求(REG)消息，而所述BS则将注册请求上下文携带在MS配置请求(MS_Attachment_Req)消息中发送给位于ASN-GW内的所述认证器。本步骤中注册请求消息和MS配置请求消息中可以携带CGN地址请求信息，也就是本步骤中REG和MS_Attachment_Req是否携带CGN地址请求信息是可选的。

步骤408：MS向DHCP代理器/中继器发送DHCP请求消息(DHCPv6Request)，该请求消息中可能携带CGN地址请求信息，也就是本步骤中DHCP是否携带CGN地址请求信息是可选的。

步骤409：认证器判断是采用DS-lite终端方式，还是采用DS-lite代理方式，若采用DS-lite终端方式，则执行步骤410，若采用DS-lite代理方式，则执行步骤412。其中，可以根据步骤407、步骤408中是否携带CGN地址请求信息进行判断，即若步骤407、步骤408中至少有一个携带CGN地址请求信息，则表示采用DS-lite终端方式，如果两个都没有携带CGN地址请求信息，则表示采用DS-lite代理方式。或者，还可以根据轻量级双栈的协商结果进行判断，轻量级双栈的协商过程与本实施例的CGN地址的发送过程较为独立，具体的不在本发明的讨论之内。例如，可以自定义一种轻量级双栈协商过程，该协商过程可能与步骤407、步骤408中是否携带CGN地址请求信息并无关系，但同样可以判断出是采用DS-lite终端方式，还是采用DS-lite代理方式，此种情况下，步骤407、408、409的顺序也可以为步骤407、409、408。

步骤410：认证器将CGN地址发送给同一个ASN-GW中的DHCP代理器/中继器。本步骤可以所述ASN-GW的内部协议实现，或者采用数据共享方式实现。之后执行步骤411。

步骤411：所述DHCP代理器/中继器将从HAAA获取的CGN地址携带在DHCP响应消息(DHCPv6 Response)中发送给MS。流程结束。

步骤412：所述认证器将CGN地址下发给位于同一ASN-GW中的轻量级双栈代理器(DS-lite Proxy)。

至此，MS或者DS-lite Proxy获取了CGN地址，之后，可以建立IPv4overIPv6隧道，在终端只具有IPv6地址时获取IPv4服务。

本实施例在入网授权过程中，通过CGN地址请求信息触发CGN地址的分配及发送，实现MS或轻量级双栈代理器经过认证器从HAAA获取CGN地址。

图5为本发明第五实施例的方法流程示意图，本实施例以MS在入网授权过程中通过签约信息指示分配及发送CGN地址为例。本实施例包括：

步骤501：MS初始入网时，向ASN内的BS发送基本能力协商(SBC)请求消息，BS发送MS预配置请求(MS_PreAttachment_Req)消息给位于ASN-GW内的认证器。在初始入网后需要进行授权认证过程。

步骤502：MS向ASN中的认证器发送授权认证请求，以发起入网授权认证过程。该授权认证请求中携带MS的NAI。

步骤503：认证器接收到MS的授权认证请求，向HAAA发送AAA接入请求消息，该AAA接入请求消息中携带NAI。

步骤504：HAAA接收到AAA接入请求消息后，根据NAI查看MS的签约信息，该签约信息指示需要为MS下发CGN地址，则HAAA服务器根据MS的NAI查找到可以分配给MS的CGN地址。其中，本实施例中的签约信息用于触发CGN地址的分配及发送。另外，本实施例中是根据NAI获取匹配的CGN地址，可替代的是也可以综合考虑MS和ASN的各项信息或随机为MS分配CGN地址。

步骤505-512：与第四实施例中的步骤405-412对应相同，不再赘述。

至此，MS或者DS-lite Proxy获取了CGN地址，之后，可以建立IPv4overIPv6隧道，在终端只具有IPv6地址时获取IPv4服务。

本实施例在入网授权过程中，通过签约信息触发CGN地址的分配及发送，实现MS或轻量级双栈代理器经过认证器从HAAA获取CGN地址。

上述示出了入网授权认证过程中分配CGN地址的流程，本发明实施例分配CGN地址还可以在移动IP(Mobile IP，MIP)注册过程中。MIP用于在终端移动时保持正常通信，分为客户端移动IP(Client Mobile IP，CMIP)和代理移动IP(Proxy Mobile IP，PMIP)。CMIP是MS直接向CSN发起MIP注册过程，PMIP通常是ASN发起MIP注册过程。

图6为本发明第六实施例的方法流程示意图，本实施例以CMIP注册过程中，由CGN地址请求信息触发分配CGN地址为例。本实施例包括：

步骤601：MS向CSN中的HA发送绑定更新(Binding Update，BU)消息，该BU消息中携带MS的NAI，并携带CGN地址请求信息。

步骤602：HA将NAI和CGN地址请求信息携带在AAA接入请求消息(AAA Access Request)发送给归属地AAA服务器(HAAA)。

步骤603：HAAA根据CGN地址请求信息获知需要下发CGN地址，并根据NAI确定与MS对应的CGN地址，将该CGN地址携带在AAA接入接受消息(AAA Access Accept)中发送给HA。其中，本实施例中的CGN地址请求信息用于触发CGN地址的分配及发送。另外，本实施例中是根据NAI获取匹配的CGN地址，可替代的是也可以综合考虑MS和ASN的各项信息或随机为MS分配CGN地址。

步骤604：HA将CGN地址携带在绑定确认(Binding Acknowledge，BA)消息中发送给MS。

至此，MS获取了CGN地址，之后，可以建立IPv4overIPv6隧道，在终端只具有IPv6地址时获取IPv4服务。

本实施例在CMIP注册过程中，通过CGN地址请求信息触发CGN地址的分配及发送，实现MS从HAAA获取CGN地址。

图7为本发明第七实施例的方法流程示意图，包括：

步骤701：MS向HA发送BU消息，该BU消息中携带MS的NAI。

步骤702：HA将该NAI携带在AAA接入请求消息(AAA Access Request)中发送给HAAA。

步骤703：HAAA根据NAI查看MS的签约信息，签约信息指示需要为MS下发CGN地址。或者，MS在授权认证过程中向HAAA传递了CGN地址请求信息，MS在授权认证过程中向HAAA传递CGN地址请求信息与第四实施例相同，不再赘述。之后，HAAA根据签约信息和该MS在授权认证过程中上传的CGN地址请求信息中的至少一个触发CGN地址的分配及发送，HAAA可以根据NAI查找到匹配的CGN地址，可替代的是也可以综合考虑MS和ASN的各项信息或随机为MS分配CGN地址。

步骤704：HAAA将CGN地址携带在AAA接入接受消息(AAA AccessAccept)中发送给HA。

步骤705：HA将CGN地址携带在绑定确认(Binding Acknowledge，BA)消息中发送给MS。

至此，MS获取了CGN地址，之后，可以建立IPv4overIPv6隧道，在终端只具有IPv6地址时获取IPv4服务。

本实施例在CMIP注册过程中，通过签约信息触发CGN地址的发送，实现MS从HAAA获取CGN地址。

第六实施例和第七实施例在CMIP注册过程中，MS经过HA从HAAA获取CGN地址，实现终端获取CGN地址。

图8为本发明第八实施例的方法流程示意图，本实施例以PMIP注册过程中CGN地址请求信息触发分配及发送CGN地址为例。本实施例包括：

步骤801：MS初始入网时，向ASN内的BS发送基本能力协商(SBC)请求消息，该SBC消息中携带该MS的NAI，还可能携带CGN地址请求信息，之后，BS将该NAI(如果SBC中携带了CGN地址请求信息，则BS同时也会将CGN地址请求信息)携带在MS预配置请求(MS_PreAttachment_Req)消息中发送给位于ASN-GW内的认证器。

步骤802：当MS发起PMIP注册过程时，MS向ASN中的MAG发送路由请求(Router Solicit)，该路由请求中可以携带CGN地址请求信息。当ASN直接发起PMIP注册过程时，该步骤可以没有。

步骤803：该MAG将该CGN地址请求信息和步骤801中得到的NAI携带在代理绑定更新(Proxy Binding Update，PBU)消息中发送给CSN中的LMA。其中，若步骤801、步骤802中的至少一个携带了CGN地址请求信息，则该MAG可以将从步骤801或步骤802中得到的CGN地址请求信息携带在PBU中；若步骤801、步骤802都没有携带CGN地址请求信息，该MAG可以主动获知需要携带CGN地址请求信息，之后，MAG主动将CGN地址请求信息携带在PBU中。具体的，MAG可以通过查看轻量级双栈协商结果，如第四实施例中所述，该轻量级双栈协商过程可以是一种自定义的协商过程没，不仅可以得到是采用DS-lite终端方式，还是采用DS-lite代理方式，还可以指示需要MAG主动添加CGN地址请求信息。如果MAG不具有主动添加CGN地址请求信息的能力，则步骤801、步骤802中需要至少有一个携带CGN地址请求信息。

步骤804：LMA将所述CGN地址请求信息和NAI携带在AAA接入请求消息(AAA Access Request)中发送给HAAA。

步骤805：HAAA根据CGN地址请求信息获知需要下发CGN地址，HAAA可以根据该NAI确定与MS对应的CGN地址，将该CGN地址携带在AAA接入接受消息(AAA Access Accept)中发送给LMA。本实施例CGN地址请求信息用于触发CGN地址的发送。HAAA根据NAI获取匹配的CGN地址，可替代的是也可以综合考虑MS和ASN的各项信息或随机为MS分配CGN地址。

步骤806：LMA将CGN地址携带在代理绑定确认(Proxy BindingAcknowledge，PBA)消息中发送给MAG。

步骤807：MAG进行后续处理。具体地，MAG可以根据步骤801、802是否携带CGN地址确定是采用DS-lite终端方式还是采用DS-lite代理方式，或者，MAG也可以通过查看轻量级双栈协商结果确定是采用DS-lite终端方式还是DS-lite代理方式。若所述MAG在步骤803已经获知是采用DS-lite终端方式还是采用DS-lite代理方式，则不需要再次确定。对于DS-lite终端方式，MAG将CGN地址携带在路由广播消息(Router Advertisement)中发送给MS，或者MAG将CGN地址发给DHCP代理器/中继器(Proxy/Relay)，由后者经由DHCP响应消息发送给MS。对于DS-lite proxy方式，MAG直接将CGN地址发送给与MAG位于同一个ASN-GW中的轻量级双栈代理器。

图9为本发明第九实施例的方法流程示意图，包括：

步骤901：MS初始入网时，向ASN内的BS发送基本能力协商(SBC)请求消息，该SBC消息中携带该MS的NAI，之后，BS将该NAI携带在MS预配置请求(MS_PreAttachment_Req)消息中发送给位于ASN-GW内的认证器。

步骤902：当MS发起PMIP注册过程时，MS可能向ASN中的MAG发送路由请求(Router Solicit)，该路由请求中携带CGN地址请求信息。当ASN直接发起PMIP注册过程时，该步骤可以没有。

步骤903：MAG查看轻量级双栈协商结果。该步骤可选。

步骤904：ASN-GW中的MAG向CSN中的LMA发送PBU消息，该PBU消息中携带MS的NAI。

步骤905：LMA将NAI携带在AAA接入请求消息(AAA Access Request)发送给HAAA。

步骤906：HAAA根据NAI查看MS的签约信息，签约信息指示需要为MS下发CGN地址。或者，MS在授权认证过程中向HAAA传递了CGN地址请求信息，MS在授权认证过程中向HAAA传递CGN地址请求信息与第四实施例相同，不再赘述。之后，HAAA根据签约信息和该MS在授权认证过程中上传的CGN地址请求信息与PMIP注册过程上传的CGN地址请求信息中的至少一个触发CGN地址的分配及发送，HAAA可以根据NAI查找到匹配的CGN地址，可替代的是也可以综合考虑MS和ASN的各项信息或随机为MS分配CGN地址。

步骤907-909：与第八实施例的步骤805-807对应相同。

第八实施例和第九实施例在PMIP注册过程中，使MS或轻量级双栈代理器经过LMA从HAAA获取CGN地址，之后，可以建立IPv4overIPv6隧道，在终端只具有IPv6地址时获取IPv4服务。

上述实施例中，涉及到MIP注册过程时，都是实时从HAAA获取CGN地址。而本实施例中，CGN地址是预先配置在HA或LMA中的，在MIP注册过程中直接从HA或LAM获取CGN地址，而无需再向HAAA获取CGN地址，这样可以简化MIP注册过程中获取CGN地址的信令流程。其中，预先配置可以是网络在部署时预先配置在HA或LMA中的；也可以是在网络部署时部署在HAAA中，在MIP注册之前，HA或LMA在与HAAA的交互过程中获取的，例如，在MIP注册之前，HA或LMA向HAAA发送AAA接入请求，HAAA接收到该AAA接入请求后，将CGN地址发送给HA或LMA，所述CGN地址可以通过AAA接入接受消息发送，也可以采用单独定义的专用消息发送。若采用单独定义的专用消息发送，则可以按照LMA或HA与HAAA之间的接口定义方式定义所述专用消息。

图10为本发明第十实施例的方法流程示意图，本实施例包括：

步骤1001：MS将携带CGN地址请求信息和NAI的BU消息发送给HA；或者ASN将携带CGN地址请求信息和NAI的PBU消息发送给LMA。所述ASN发送给所述LMA的CGN地址请求信息可以是来自所述终端的，其从终端发送到ASN中的MAG的过程可以参考前述实施例的相应部分。MAG是MIP注册过程中LMA的消息交互对端。

步骤1002：HA或LMA根据NAI查找对应的CGN地址，将所述对应的CGN地址携带在BA消息中发送给MS；或者，LMA将CGN地址携带在PBA消息中发送给ASN，由于轻量级双栈代理器位于ASN中，进而可以将CGN地址发送给轻量级双栈代理器。本实施例HA或LMA根据NAI查找到匹配的CGN地址，可替代的是也可以综合考虑MS和ASN的各项信息或随机为MS分配CGN地址。

本实施例在MIP注册过程中直接获取CGN地址，而无需再向HAAA获取CGN地址，这样可以简化MIP注册过程中获取CGN地址的信令流程。

以上在MIP注册过程中，是由HAAA通过HA/LMA发送给MS或轻量级双栈代理器，还可以是HAAA下发CGN地址时，直接将CGN地址携带在AAA接入接受消息中下发给ASN内的认证器，由认证器下发给轻量级双栈代理器；或者，认证器先将CGN地址下发给DHCP代理器/中继器(Proxy/Relay)，由DHCP代理器/中继器下发给MS；或者，认证器先将CGN地址下发给MAG，由MAG下发给MS；或者，认证器先将CGN地址下发给MAG，由MAG下发给DHCP代理器/中继器，再由DHCP代理器/中继器下发给MS。

图6-10的MIP注册过程是以MS处于本地为例的，当MS发生漫游时，CGN、HAAA和MS可能属于不同的网络中，而访问CSN中的访问AAA(Visited AAA，VAAA)也可以为MS分配CGN地址。

图11为本发明第十一实施例的方法流程示意图，本实施例中MS发生移动，漫游到VNSP(访问地NSP)的范围内，此时，位于VNSP内的VAAA，除了要透明转发ASN与HAAA之间、HA与HAAA之间，以及LMA与HAAA之间传递的AAA接入请求/接受消息(这些消息中可能携带有CGN请求)外，还可以在ASN内认证器/HA/LMA上发给HAAA的AAA接入请求消息中携带VAAA所在的VNSP内能下发给MS的CGN地址信息，而HAAA收到VAAA上报的CGN地址信息后，在自己能够下发的和VAAA上报的CGN地址信息中选择一个或多个下发给相应的ASN内认证器/HA/LMA。本实施例包括：

步骤1101：ASN内认证器或HA或LMA将CGN地址请求信息和MS的NAI携带在AAA接入请求消息(AAA Access Request)中发送给VAAA。其中MS将自身的NAI发送给认证器或HA或LMA的过程可参见上述实施例。

步骤1102：除了透明转发步骤1101中上报的AAA接入请求消息外，若VAAA也具有分配CGN的能力，则VAAA将自身能够分配的CGN地址携带在该AAA接入请求消息(AAA Access Request)中发送给HAAA。

步骤1103：HAAA在VAAA提供的CGN地址中及HAAA自身可以分配的CGN地址中，根据MS的NAI确定与MS对应的一个或多个CGN地址，也可以综合考虑MS和ASN的各项信息或随机为MS选择一个或多个CGN地址。。

步骤1104-1105：HAAA将选择的一个或多个CGN地址携带在AAA接入接受消息(AAA Access Accept)中通过VAAA发送给ASN内认证器或HA或LMA。

ASN内认证器或HA或LMA获得CGN请求以及将CGN地址下发的过程与之前实施例相同。

另外当HA或LMA与CGN位于同一个物理实体时，CGN的地址与HA或LMA的地址可能相同，因此，此时CGN地址的下发可以通过本发明以上的实施例来完成，也可以根据现有技术HA或LMA地址下发的流程来完成CGN地址的下发。

综上，本发明实施例可以实现CGN地址的分配，使终端或轻量级双栈代理器能够得到IPv4overIPv6隧道封装所需的外层IPv6地址，从而使DS-lite技术能够顺利实施，实现网络无需为用户指定IPv4地址，而该用户可以得到IPv4服务，解决IPv4地址枯竭带来的问题。本发明实施例在入网认证授权过程中或者MIP注册过程中获取CGN地址时，通过现有的信令携带CGN请求信息和CGN地址信息，没有增加额外的信令，没有增加网络的负载。本发明实施例将CGN地址存储在AAA服务器中，由于AAA服务器是网络中必选的设备，因此不会出现机制不能运行的情况。本发明实施例是在入网认证授权过程中或者MIP注册过程中获取CGN地址，不依赖DHCPv6过程，降低DHCPv6服务器的负担，降低DS-lite协商过程的复杂度。本发明实施例给出了多种分配CGN地址的方案，使应用更加灵活，适用于不同的场景。

上述以WiMAX系统为例，但本发明实施例并不限于WiMAX系统。对于其他通信系统，例如第三代移动通信系统(3G)、无线局域网(WirelessLocal Area Network，WLAN)甚至有线通信系统同样适用。例如在3G系统中，可以将CGN地址预先存储在AAA服务器或者家乡签约服务器(Home Subscriber Server，HSS)中，之后，可以在用户入网授权认证过程中下发该CGN地址给接入网的信令面控制实体，由接入网的信令面控制实体转发给终端，或者，由接入网的信令面控制实体直接发送给接入网中的轻量级双栈代理。还可以在MIPv6注册过程中将CGN地址发给终端或轻量级双栈代理。对于有线通信系统，除了可以手动静态配置CGN地址外，也可以采用本发明实施例的方法为用户动态配置CGN地址，实现网络的负载均衡。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

图12为本发明第十二实施例的认证授权计费服务器的结构示意图，包括获取模块1201、地址分配模块1202和发送模块1203。获取模块1201用于获取与终端对应的触发信息，所述触发信息用于指示所述HAAA为所述终端分配运营级网络地址转换实体CGN地址；地址分配模块1202用于根据所述获取模块1201获取的所述触发信息，为所述终端分配CGN地址；发送模块1203用于将所述地址分配模块1202为所述终端分配的所述CGN地址发送给终端或轻量级双栈代理器。其中，所述触发信息可以是签约信息中指示为所述终端分配CGN地址的信息，也可以是来自终端的指示为所述终端分配CGN地址的触发信息。具体的，所述触发信息的类型和获取方式，以及根据所述触发信息为所述终端分配和发送CGN地址的具体实现可参见方法实施例三至九中相应部分的描述。

通过应用本实施例公开的认证授权计费服务器，可以使获取模块1201获取触发信息，触发地址分配模块1202获取终端对应的CGN地址，通过发送模块1203发送所述CGN地址，可以使终端或轻量级双栈代理器获取CGN地址，以便顺利建立IPv4overIPv6隧道。

图13为本发明第十三实施例的网络设备的结构示意图，包括接收模块1301、分配模块1302和传输模块1303。接收模块1301用于接收CGN地址请求信息和终端的NAI；分配模块1302用于根据所述接收模块1301接收的所述CGN地址请求信息和NAI，为所述终端分配CGN地址；传输模块1303用于将所述分配模块1302分配的所述CGN地址发送给终端或轻量级双栈代理器。

具体的，本实施例的网络设备可以为HA，其中的接收模块1301具体用于接收终端发送的携带在BU消息中的所述CGN地址请求信息和NAI，所述传输模块1303具体用于将所述CGN地址携带在绑定确认BA消息中发送给所述终端；或者，

本实施例的网络设备为LMA，其中的接收模块1301具体用于接收接入网ASN发送的携带在PBU消息中的所述CGN地址请求信息和NAI，所述传输模块1303具体用于将所述CGN地址携带在代理绑定确认PBA消息中发送给所述ASN，ASN将所述CGN地址发送给终端或轻量级双栈代理器。所述分配模块1302分配CGN地址的实现方式可以参考方法实施例十一的相应部分的描述。

本实施例公开的网络设备可以通过接收模块1301接收CGN地址请求信息和NAI，用分配模块1302为终端分配CGN地址，再通过传输模块1303发送所述CGN地址，可以使终端或轻量级双栈代理器获取CGN地址，以便顺利建立IPv4overIPv6隧道。

图14为本发明第十四实施例的网络系统的结构示意图，该系统位于CSN中，包括HA1401和HAAA1402。HA1401用于向HAAA发送BU消息，该BU消息中携带终端的NAI；HAAA1402与HA1401连接，用于根据所述NAI获取所述终端的签约信息，该签约信息指示需要下发CGN地址，或者，所述BU消息中携带CGN地址请求信息；所述HAAA获取到所述签约信息或CGN地址请求信息后，根据所述NAI或随机为所述终端分配CGN地址，并将所述CGN地址通过所述HA发送给所述终端。

本实施例中，HAAA通过HA向终端发送CGN地址，可以使终端获取CGN地址，以便顺利建立IPv4overIPv6隧道。

图15为本发明第十五实施例的网络系统的结构示意图，该系统位于CSN中，包括LMA1501和HAAA1502。LMA1501用于向HAAA发送PBU消息，该PBU消息中携带终端的NAI；HAAA1502与LMA1501连接，用于根据所述NAI获取所述终端的签约信息，该签约信息指示需要下发CGN地址，或者，所述PBU消息中携带CGN地址请求信息；所述HAAA获取到所述签约信息或CGN地址请求信息后，根据所述NAI或随机为所述终端分配CGN地址，并将所述CGN地址通过所述LMA发送给接入网中的MAG，由所述MAG将所述CGN地址发送给终端或轻量级双栈代理器。

本实施例中，HAAA通过LMA向终端或轻量级双栈代理器发送CGN地址，可以使终端或轻量级双栈代理器获取CGN地址，以便顺利建立IPv4overIPv6隧道。

本发明实施例还可以提供一种网络系统，该系统位于ASN中，包括认证器。所述认证器与CSN中的HAAA通信；所述认证器用于向所述HAAA发送携带终端NAI的接入请求信息，以使所述HAAA根据所述NAI获取指示需要下发CGN地址的签约信息；或者，所述接入请求信息中还携带CGN地址请求信息；所述HAAA用于获取所述签约信息或所述CGN地址请求信息后，根据所述NAI获取与所述终端对应的CGN地址，并发送给所述认证器。所述认证器还用于在确定系统采用轻量级双栈终端方式时，将所述CGN地址通过动态主机配置协议DHCP代理器/中继器发送给终端；或者，所述认证器还用于在确定系统采用轻量级双栈代理方式时，将所述CGN地址发送给轻量级双栈代理器。

本实施例中，HAAA通过认证器向终端或轻量级双栈代理器发送CGN地址，可以使终端或轻量级双栈代理器获取CGN地址，以便顺利建立IPv4overIPv6隧道。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (20)

1.一种分配地址信息的方法，其特征在于，包括：

归属地认证授权计费服务器HAAA获取与终端对应的触发信息，所述触发信息用于指示所述HAAA为所述终端分配运营级网络地址转换实体CGN地址；

所述HAAA根据所述触发信息，为所述终端分配CGN地址；

所述HAAA将所述CGN地址发送给所述终端或轻量级双栈代理器，所述终端或轻量级双栈代理器具有轻量级双栈DS-lite功能。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述HAAA获取与终端对应的触发信息包括：HAAA接收来自接入网中的认证器，或连接网中的归属代理HA，或连接网中的本地移动锚点LMA的，携带有所述终端的网络接入标识NAI的AAA接入请求消息，根据所述NAI查看签约信息，该签约信息指示需要为所述终端分配CGN地址。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述HAAA获取与终端对应的触发信息包括：HAAA接收接入网中的认证器，或连接网中的归属代理HA，或连接网中的本地移动锚点LMA，发送的CGN地址请求信息，该CGN地址请求信息通过AAA接入请求消息携带。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

若所述HAAA接收的所述CGN地址请求信息来自所述认证器，则该方法之前还包括：所述认证器根据轻量级双栈协商结果确定需要发送CGN地址请求信息；或接收基站BS发送的携带在预配置请求消息中的CGN地址请求信息，此前，所述BS将终端发送的携带在基本能力协商请求消息中的CGN地址请求信息携带在所述预配置请求消息中；或接收BS发送的携带在配置请求消息中的CGN地址请求信息，此前，所述BS将终端发送的携带在注册请求消息中的CGN地址请求信息携带在所述配置请求消息中；或接收终端发送的动态主机配置协议DHCP请求消息中的CGN地址请求信息；

或者，若所述HAAA接收的所述CGN地址请求信息来自所述HA，则该方法之前还包括：所述HA接收终端发送的携带在绑定更新BU消息中的CGN地址请求信息；

或者，若所述HAAA接收的所述CGN地址请求信息来自所述LMA，则该方法之前还包括：所述LMA接收接入网中的移动接入网关MAG发送的携带在代理绑定更新PBU消息中的CGN地址请求信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述MAG发送携带在PBU消息中的CGN地址请求信息包括：

MAG根据轻量级双栈协商结果，在发送的PBU消息中添加CGN地址请求信息；或者，

MAG接收终端发送的携带在路由请求消息中的CGN地址请求信息，将所述终端发送的CGN地址请求信息携带在PBU消息中。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述CGN地址发送给所述终端或轻量级双栈代理器包括：

HAAA将所述CGN地址发送给认证器，认证器通过DHCP代理器/中继器，将所述CGN地址发送给终端；或者，

HAAA将所述CGN地址发送给认证器，认证器将所述CGN地址发送给轻量级双栈代理器；或者

HAAA将所述CGN地址发送给HA，HA将所述CGN地址发送给终端；或者，

HAAA将所述CGN地址发送给LMA，LMA将所述CGN地址发送给MAG，MAG将所述CGN地址发送给终端或轻量级双栈代理器。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述HAAA将所述CGN地址发送给认证器包括：HAAA将所述CGN地址携带在AAA接入接受消息中，发送给认证器。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述HAAA将所述CGN地址发送给HA，HA将所述CGN地址发送给终端包括：HAAA将所述CGN地址携带在AAA接入接受消息中发送给所述HA，所述HA将所述CGN地址携带在绑定确认BA消息中发送给终端。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述HAAA将所述CGN地址发送给LMA，LMA将CGN地址发送给MAG包括：HAAA将所述CGN地址携带在AAA接入接受消息中发送给LMA，所述LMA将所述CGN地址携带在代理绑定确认PBA消息中发送给所述MAG。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述MAG将所述CGN地址发送给终端或轻量级双栈代理器包括：

MAG将所述CGN地址直接发送给终端；或者

MAG将所述CGN地址，通过DHCP代理器/中继器发送给终端；或者

MAG将所述CGN地址直接发送给轻量级双栈代理器。

11.根据权利要求6或10所述的方法，其特征在于，

所述认证器或MAG将CGN地址通过DHCP代理器/中继器发送给终端包括：认证器或MAG将CGN地址发送给DHCP代理器/中继器，DHCP代理器/中继器将CGN地址携带在DHCP响应消息中发送给终端；或者，

所述MAG将CGN地址直接发送给终端包括：MAG将CGN地址携带在路由广播消息中下发给终端。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为所述终端分配CGN地址包括：HAAA接收终端的NAI，根据所述NAI或随机为所述终端分配CGN地址；或者，

HAAA接收漫游地认证授权计费服务器VAAA发送的携带在AAA接入请求消息中的CGN地址和终端的NAI，HAAA在所述VAAA发送的CGN地址和HAAA自身能够分配的CGN地址中根据所述NAI或随机为所述终端分配一个或多个CGN地址。

13.一种分配地址信息的方法，其特征在于，包括：

接收运营级网络地址转换实体CGN地址请求信息和终端的网络接入标 识NAI；

根据所述CGN地址请求信息和所述NAI，为所述终端分配CGN地址；

发送所述CGN地址给终端或轻量级双栈代理器，所述终端或轻量级双栈代理器具有轻量级双栈DS-lite功能。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，

所述接收CGN地址请求信息和终端的NAI包括：归属代理HA接收终端发送的携带在BU消息中的所述CGN地址请求信息和NAI；所述发送所述CGN地址包括：所述HA将所述CGN地址携带在绑定确认BA消息中发送给所述终端；或者，

所述接收CGN地址请求信息和终端的NAI包括：本地移动锚点LMA接收接入网ASN发送的携带在PBU消息中的所述CGN地址请求信息和NAI；所述发送所述CGN地址包括：所述LMA将所述CGN地址携带在代理绑定确认PBA消息中发送给所述ASN，ASN将所述CGN地址发送给终端或代理器。

15.一种认证授权计费服务器，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取与终端对应的触发信息，所述触发信息用于指示HAAA为所述终端分配运营级网络地址转换实体CGN地址；

地址分配模块，用于根据所述获取模块获取的所述触发信息，为所述终端分配CGN地址；

发送模块，用于将所述地址分配模块为所述终端分配的所述CGN地址发送给所述终端或轻量级双栈代理器，所述终端或轻量级双栈代理器具有轻量级双栈DS-lite功能。

16.一种网络设备，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收CGN地址请求信息和终端的NAI；

分配模块，用于根据所述接收模块接收的所述CGN地址请求信息和NAI，为所述终端分配CGN地址； 

传输模块，用于将所述分配模块分配的所述CGN地址发送给所述终端或轻量级双栈代理器，所述终端或轻量级双栈代理器具有轻量级双栈DS-lite功能。

17.根据权利要求16所述的网络设备，其特征在于，

所述网络设备为HA，所述接收模块具体用于接收终端发送的携带在BU消息中的所述CGN地址请求信息和NAI，所述传输模块具体用于将所述CGN地址携带在绑定确认BA消息中发送给所述终端；或者，

所述网络设备为LMA，所述接收模块具体用于接收接入网ASN发送的携带在PBU消息中的所述CGN地址请求信息和NAI，所述传输模块具体用于将所述CGN地址携带在代理绑定确认PBA消息中发送给所述ASN，ASN将所述CGN地址发送给终端或轻量级双栈代理器。

18.一种网络系统，其特征在于，包括：

HA，用于向HAAA发送BU消息，该BU消息中携带终端的NAI；

HAAA，用于根据所述NAI获取所述终端的签约信息，该签约信息指示需要下发CGN地址，或者，所述BU消息中还携带CGN地址请求信息；

所述HAAA获取到所述签约信息或CGN地址请求信息后，根据所述NAI或随机为所述终端分配CGN地址，并将所述CGN地址通过所述HA发送给所述终端，所述终端具有轻量级双栈DS-lite功能。

19.一种网络系统，其特征在于，包括：

LMA，用于向HAAA发送PBU消息，该PBU消息中携带终端的NAI；

HAAA，用于根据所述NAI获取所述终端的签约信息，该签约信息指示需要下发CGN地址，或者，所述PBU消息中还携带CGN地址请求信息；

所述HAAA获取到所述签约信息或CGN地址请求信息后，根据所述NAI或随机为所述终端分配CGN地址，并将所述CGN地址通过所述LMA发送给接入网中的MAG，由所述MAG将所述CGN地址发送给终端或轻量级双栈代理器，所述终端或轻量级双栈代理器具有轻量级双栈DS-lite功能。 

20.一种网络系统，其特征在于，包括：

认证器，所述认证器与连接网中的HAAA通信；

所述认证器用于向所述HAAA发送携带终端NAI的接入请求信息，以使所述HAAA根据所述NAI获取指示需要下发CGN地址的签约信息；或者，所述接入请求信息中还携带CGN地址请求信息；

所述HAAA用于获取所述签约信息或所述CGN地址请求信息后，根据所述NAI获取与所述终端对应的CGN地址，并发送给所述认证器；

所述认证器还用于在确定系统采用轻量级双栈终端方式时，将所述CGN地址通过动态主机配置协议DHCP代理器/中继器发送给终端；或者，所述认证器还用于在确定系统采用轻量级双栈代理方式时，将所述CGN地址发送给轻量级双栈代理器，所述终端或轻量级双栈代理器具有轻量级双栈DS-lite功能。 

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