CN102006581A - Ip地址强制续约的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种IP地址强制续约的方法及装置，在该方法中终端从全球微波接入互操作WiMAX接入网下切到无线保真技术WiFi接入网，其中包括以下步骤：认证授权计费AAA服务器通过WiFi接入网将强制更新指示转发给终端；终端在与WiFi接入网完成关联和握手后，根据强制更新指示触发IP地址续约。本发明实现了当终端切换到WiFi接入网后立即触发IP地址续约，有效保证了IP地址续约的实时性，避免了切换完成后的业务时延与业务中断，进而改善了用户体验。本发明解决了相关技术中终端切换完成后，无法实时进行IP地址续约的问题。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种用于WiMAX与WiFi互通网络构架中的IP地址强制续约的方法及装置。
背景技术
WiMAX(World Interoperability for Microwave Access，全球微波接入互操作)是基于IEEE 802.16标准的宽带无线接入技术，能够有效地利用有限的无线频谱资源而获得较大的空口带宽(最高70Mbps的数据传输能力)和更广的传输覆盖范围(无线信号传输距离最远可达60公里)。WiFi(Wireless Fidelity，无线保真技术)网络也是能够提供较高带宽的无线网络，目前已经在办公室、家庭和宾馆等场所大量部署。但是WiFi作为一种短距离无线技术，其网络覆盖范围较小(约100米左右)，一般只能作为其它无线技术组网的补充。不过WiFi网络具有建网费用低、易部署等优点，而WiMAX如果建成覆盖全国的网络，其投资成本将非常高，因此WiFi和WiMAX网络将在相当长时期内共存。考虑到WiMAX作为一种无线城域网技术，它可以将Wi-Fi热点连接到互联网。WiMAX与WiFi两种网络的互通将有助于两个网络的优势互补，并扩大覆盖范围，让移动用户在不同的无线接入网络环境中，更广泛的地理范围内既能利用两个网络各自不同的特性，又能获得一致的业务访问。
WiMAX系统与WiFi系统之间的网络互通有助于两个网络的优势互补，扩大网络的覆盖范围，让移动用户设备在不同的无线接入网络环境中，利用两个网络各自不同的特性，获得一致的业务访问。图1示出了MS/STA(Mobile Station/STAtion，终端设备)处于非漫游情况下通过WiMAX无线接入网以及通过WiFi接入网接入WiMAX核心网的结构框图，包含下列网元：
AAA(Authentication、Authorisation and Accounting，认证授权计费)服务器：负责终端的接入鉴权、授权以及计费，记录并维护一个WiFi网络与WiMAX网络有协议关系的漫游协议方列表(Roaming Agreement Party List，简称RAPL)以及WiFi网络选择策略；
IWK(Interworking Function，互通功能)节点：负责终端通过WiFi网络初始接入WiMAX网络和协调终端从WiMAX接入网到WiFi接入网之间的切换；
WiFi SFF(WiFi Signal Forward Function，WiFi信令转发功能)实体：负责终端在WiMAX接入网向WiFi接入网切换时，通过WiMAX网络建立到其的IP隧道，以及转发终端通过IP隧道发送的WiFi接入的预注册信令；
WiMAX SFF(WiMAX Signal Forward Function，WiMAX信令转发功能)实体：负责终端通过WiFi网络进行WiMAX接入的预注册过程，以及终端执行切换到WiMAX网络的模拟源BS功能；
AP(Access Point，无线访问节点)：位于WiFi接入网，是一个具备无线信号发射功能的集线器，它可为多台无线上网设备提供对话汇接。相当于有线网络中的集线器或交换机；
AC(Access Controller，接入控制器)：位于WiFi接入网，在WiFi与Internet之间起到网关功能，将来自不同AP的数据进行汇聚、接入Internet。AC作为客户端可以通过网络标志来为用户完成接入鉴权和认证等功能；
系统还包括DHCP服务器(Dynamic Host Configuration ProtocolServer，动态主机配置协议服务器)和HA/LMA(Home Agent/LocalMobility Anchor，归属代理/区域移动锚点)。
在图1的网络架构中，若SR(Single Radio，单无线发射)终端要完成从WiMAX网络到WiFi网络的切换，首先需要执行从WiMAX网络到WiFi网络的预鉴权过程，然后终端接入到WiFi接入网并完成关联，四次握手后，网络开放802.11端口。在端口开放之后，终端首先发起IP地址申请，若申请成功，终端获得一个网络侧配置给该终端的一个IP地址，进一步地，为了保持业务长期有效，IP地址申请成功后，终端还需要进行IP地址续约。
相关技术中提供了用于WiMAX与WiFi互通网络构架中的IP地址强制续约的方法，如图2～4所示，其中图2～3中IP地址续约由终端上DHCP客户端触发；图4中IP地址续约由DHCP服务器触发。
图2和图3中，终端上的DHCP客户端在向DHCP服务器请求IP地址配置后，DHCP服务器在DHCP确认消息中返回重新更新定时器T1的时长和重新绑定定时器T2的时长。一般T1为0.5倍的租约期限，T2为0.875倍的租约期限(如实际应用中租约期限一般是8天，则T1时长为4天，T2时长为7天)。当到达T1定义的时长期限(即T1超时)时，终端上的DHCP客户端进入绑定更新状态，并向提供租约的原DHCP服务器发起DHCP请求消息以请求对IP地址租约进行更新(步骤209)，如果DHCP服务器接受DCHP客户端的租约更新请求，则回复DHCP ACK消息，其中包含更新后的租约期限(步骤211)；如果DHCP服务器不接受DCHP客户端的租约更新请求(例如此IP已经从作用域中去除)，则向DHCP客户端回复DHCP NACK消息，此时DHCP客户端重新进入初始状态，并立即发起DHCP DISCOVER(发现)消息以获取新的IP地址(相当于返回到步骤201)；如果DHCP客户端没有从DHCP服务器得到任何回复，则继续使用此IP地址直到到达T2定义的时长限制(如图3所示)。当到达T2定义的时长限制(即T2超时)时，DHCP客户端进入重新绑定状态，并向网络上的所有的服务器广播DHCP请求消息以更新现有的地址租约(步骤311)，如果收到来自DHCP服务器的响应(步骤314a和步骤314b)，则DHCP客户端更新租约。如果租约期满，客户端仍未收到服务器的响应，客户端将无法继续使用现在的地址。
图2中由终端上DHCP客户端重新更新地址租约，该方法包括以下步骤：
步骤201，终端上的DHCP客户端以广播的方式发送DHCP发现消息请求IP地址配置；
步骤202a(b)，DHCP中继转发DHCP发现消息到DHCP服务器1和DHCP服务器2；
步骤203a(b)，DHCP服务器1和DHCP服务器2各自返回DHCP提供消息，其中分别包含提供的IP地址1和IP地址2；
步骤204a(b)，DHCP中继转发DHCP服务器1和DHCP服务器2返回的DHCP提供消息到终端上的DHCP客户端；
步骤205，终端上的DHCP客户端以广播的方式发送DHCP请求消息以确认其选择的DHCP服务器，并请求配置参数。本流程中假定终端选择了DHCP服务器1，并向其请求配置参数；
步骤206a(b)，DHCP中继转发DHCP请求消息到DHCP服务器1和DHCP服务器2，未被选择的DHCP服务器2将收到的DHCP请求消息作为终端拒绝该DHCP服务器请求的通知；
步骤207，DHCP服务器1发送DHCP确认消息，其中包含终端请求的配置信息，如IP地址1，IP地址租期时长，重新更新定时器T1时长和重新绑定定时器T2时长等信息；
步骤208，DHCP中继转发DHCP确认消息到终端上的DHCP客户端。终端收到DHCP确认后，进行IP地址配置并启动T1和T2定时器；
步骤209，如果重新更新定时器T1超时，则DHCP客户端直接向提供IP地址的DHCP服务器1发送请求DHCP请求消息，要求更新现有的地址租约，延长租期；
步骤210，DHCP中继转发DHCP请求消息到DHCP服务器1；
步骤211，DHCP服务器1返回DHCP确认消息，其中包含新的IP地址租期时长，新的重新更新定时器T1时长和新的重新绑定定时器T2时长等信息；
步骤212，DHCP中继转发DHCP确认消息到终端上的DHCP客户端，终端收到DHCP确认消息后，重新设置T1和T2定时器的时长，并重启T1和T2定时器以重新开始计时。
图3中由终端上DHCP客户端重新绑定地址租约，该方法包括以下步骤：
步骤301～308，同步骤201～208；
步骤309，如果T1超时，则DHCP客户端直接向提供租约的DHCP服务器1发送请求DHCP请求消息，要求更新现有的地址租约，延长租期；
步骤310，DHCP中继转发DHCP请求消息到DHCP服务器1；
步骤311，如果DHCP客户端没有从DHCP服务器1得到任何响应，则继续使用此IP地址直到重新绑定定时器T2超时，此时DHCP客户端进入重新绑定状态，并向网络上的所有的DHCP服务器广播DHCP请求消息以更新现有的地址租约；
步骤312a(b)，DHCP中继转发DHCP请求消息到各个DHCP服务器(图3中仅示出了DHCP服务器1和DHCP服务器2)；
步骤313a(b)，DHCP服务器1和DHCP服务器2向DHCP客户端返回DHCP确认消息，其中包含新的IP地址租期时长，新的重新更新定时器T1时长和新的重新绑定定时器T2时长等信息；
步骤314a，DHCP客户端首先收到DHCP服务器2返回的包含地址租约的DHCP确认消息，则重新设置T1和T2定时器的时长，并重启T1和T2定时器以重新开始计时；
步骤314b，DHCP客户端收到后续DHCP服务器1返回的DHCP确认消息，则丢弃处理。
图4中，DHCP服务器向终端上的DHCP客户端发送DHCP强制更新消息(步骤409)，即使此时终端上的DHCP客户端中运行的租约更新定时器T1没有超时，也会被强制进入重新更新状态，并立即发送DHCP请求消息以更新DHCP租约期限(步骤411)。
图4中由DHCP服务器强制DHCP客户端更新地址租约，该方法包括以下步骤：
步骤401～408，同步骤201～208；
步骤409，如果DHCP服务器需要DHCP客户端更新地址续约等配置参数，则可以主动发送DHCP强制更新消息；
步骤410，DHCP中继转发DHCP强制更新消息到DHCP客户端；
步骤411，如果DHCP客户端支持强制地址更新，则DHCP客户端直接向提供IP地址的服务器发送请求DHCP请求消息，要求更新现有的地址租约，延长租期；
步骤412，DHCP中继转发DHCP请求消息到DHCP服务器；
步骤413，DHCP服务器返回DHCP确认消息，其中包含新的IP地址租期时长，新的重新更新定时器T1时长和新的重新绑定定时器T2时长等信息；
步骤414，DHCP中继转发DHCP确认消息到终端上的DHCP客户端。DHCP客户端收到DHCP确认后，重新设置T1和T2定时器的时长，并重启T1和T2定时器以重新开始计时。
综上所述，图2～3所示的方法中IP地址续约由终端在其定时器超时时触发，图4所示的方法中IP地址续约由DHCP服务器在其需要DHCP客户端更新地址续约等配置参数时触发。
发明人发现相关技术中的用于WiMAX与WiFi互通网络构架中的IP地址强制续约的方法由于需等待终端的定时器超时，或者DHCP服务器无法获取WiFi接入网开放802.11端口的时刻而无法指示终端强制更新租约，故造成当终端切换到WiFi接入网后，无法立即触发DCHP过程以触发IP地址续约，即IP地址续约的实时性较差，产生切换完成后的业务时延，对时延敏感的业务甚至会发生中断，从而导致用户体验较差。
发明内容
本发明旨在提供一种IP地址强制续约的方法及装置，以解决现有WiMAX与WiFi互通网络构架中无法实时续约IP地址的问题。在现有架构中终端在切换完成后，IP地址续约定时器不会立即超时，而且DHCP服务器无法获取WiFi接入网开放802.11端口的时刻而无法指示终端强制更新租约，故造成当终端切换到WiFi接入网后，无法立即触发DCHP过程以进行IP地址续约，即无法实时进行IP地址续约，产生业务时延，对时延敏感的业务甚至会发生中断，从而导致用户体验较差的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种IP地址强制续约的方法，终端从全球微波接入互操作WiMAX接入网下切到无线保真技术WiFi接入网，其中包括以下步骤：认证授权计费AAA服务器通过WiFi接入网将强制更新指示转发给终端；终端在与WiFi接入网完成关联和握手后，根据强制更新指示触发IP地址续约。
优选地，在上述方法中，AAA服务器通过WiFi接入网将强制更新指示转发给终端具体包括：AAA服务器向WiFi接入网发送远程用户拨号认证服务RADIUS(Remote Authentication Dial In UserService)协议接入接受消息，接入接受消息中的运营商规定信息参数包括强制更新指示；WiFi接入网接收接入接受消息；WiFi接入网将强制更新指示转发给终端。
优选地，在上述方法中，AAA服务器通过WiFi接入网将强制更新指示转发给终端具体包括：AAA服务器在收到终端要求切换到WiFi接入网的扩展认证协议EAP(Extensible AuthenticationProtocol)接入预鉴权之后，判断终端在WiMAX接入网是否存在会话；若存在会话，AAA服务器向WiFi接入网发送RADIUS协议接入接受消息，接入接受消息中的运营商规定信息参数包括强制更新指示；WiFi接入网接收接入接受消息；WiFi接入网将强制更新指示转发给终端。
优选地，在上述方法中，WiFi接入网将强制更新指示转发给终端具体包括：WiFi接入网将强制更新指示设置到终端进行的关联过程的运营商规定信息元参数中。
优选地，在上述方法中，终端在与WiFi接入网完成关联和握手后，根据强制更新指示触发IP地址续约具体包括：终端从关联过程的运营商规定信息元参数中获取强制更新指示；在完成握手后，终端向网络侧发送动态主机配置协议DHCP请求消息以触发IP地址续约。
优选地，在上述方法中，终端在与WiFi接入网完成关联和握手后，根据强制更新指示触发IP地址续约具体包括：终端从关联过程的运营商规定信息元参数中获取强制更新指示；在完成握手后，终端根据本地策略判断是否立即触发IP地址续约；若判断结果为立即触发，则终端向网络侧发送动态主机配置协议DHCP请求消息以触发IP地址续约。
优选地，在上述方法中，终端向网络侧发送DHCP请求消息以触发IP地址续约具体包括：终端向网络侧发送DHCP请求消息，DHCP请求消息包括待续约的IP地址；网络侧向终端返回DHCP确认消息，DHCP确认消息包括新的续约信息；终端根据新的续约信息进行配置，完成IP地址续约。
优选地，在上述方法中，终端向网络侧发送DHCP请求消息以触发IP地址续约具体包括：终端发送DHCP请求消息，DHCP请求消息包括待续约IP的地址；互通功能节点IWK接收DHCP请求消息，并发送代理绑定更新消息；归属代理/区域移动锚点HA/LMA接收代理绑定更新消息，并发送代理绑定更新消息，代理绑定更新消息包括终端进行WiMAX接入时申请的IP地址；IWK向终端发送DHCP确认消息，DHCP确认消息包括新的IP地址的租期时长、新的重新更新定时器时长T1以及新的重新绑定定时器时长T2；终端将其重新更新定时器的时长更新为T1，将其重新绑定定时器的时长更新为T2，并重启重新更新定时器及重新绑定定时器。
为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，还提供了一种IP地址强制续约的装置，用于终端从全球微波接入互操作WiMAX接入网下切到无线保真技术WiFi接入网，其中包括：指示模块，用于认证授权计费AAA服务器通过WiFi接入网将强制更新指示转发给终端；触发模块，用于终端在与WiFi接入网完成关联和握手后，根据强制更新指示触发IP地址续约。
优选地，在上述装置中，指示模块具体包括：接入接受消息发送单元，用于AAA服务器向WiFi接入网发送远程用户拨号认证服务RADIUS协议接入接受消息，接入接受消息中的运营商规定信息参数包括强制更新指示；接入接受消息接收单元，用于WiFi接入网接收接入接受消息；强制更新指示转发单元，用于WiFi接入网将强制更新指示转发给终端。
优选地，在上述装置中，触发模块具体包括：指示获取模块，用于终端从关联过程的运营商规定信息元参数中获取强制更新指示；动态主机配置协议DHCP单元，用于终端向网络侧发送DHCP请求消息以触发IP地址续约。
优选地，在上述装置中，DHCP单元具体包括：DHCP请求消息子单元，用于终端向网络侧发送DHCP请求消息，DHCP请求消息包括待续约的IP地址；DHCP确认消息子单元，用于网络侧向终端返回DHCP确认消息，DHCP确认消息包括续约信息；配置子单元，用于终端根据续约信息进行配置，完成IP地址续约。
上述实施例利用终端从WiMAX接入网下切到WiFi接入网的信息交互过程，由AAA服务器将强制更新指示携带在消息中通过WiFi接入网转发给终端，该强制更新指示使得终端在完成与WiFi接入网的关联和握手后立即触发IP地址续约，故实现了当终端切换到WiFi接入网后立即触发IP地址续约，有效保证了IP地址续约的实时性，避免了业务时延与业务中断，进而改善了用户体验，所以解决了现有WiMAX与WiFi互通网络构架中无法实时续约IP地址续约的问题，在现有架构中终端在切换完成后，IP地址续约定时器不会立即超时，而且DHCP服务器无法获取WiFi接入网开放802.11端口的时刻而无法指示终端强制更新租约，故造成当终端切换到WiFi接入网后，无法立即触发DCHP过程以进行IP地址续约，即无法实时进行IP地址续约，产生业务时延，对时延敏感的业务甚至会发生中断，从而导致用户体验较差的问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了MS/STA处于非漫游情况下通过WiMAX接入网以及通过WiFi接入网接入WiMAX核心网的结构框图；
图2示出了相关技术中终端上DHCP客户端重新更新地址租约的流程图；
图3示出了相关技术中终端上DHCP客户端重新绑定地址租约的流程图；
图4示出了相关技术中DHCP服务器强制DHCP客户端更新地址租约的流程图；
图5示出了根据本发明第一实施例的IP地址强制续约方法的流程图；
图6示出了根据本发明第二实施例的IP地址强制续约方法的流程图；
图7示出了根据本发明第三实施例的IP地址强制续约装置的结构图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
图5示出了根据本发明第一实施例的IP地址强制续约方法的流程图，该方法中终端从全球微波接入互操作WiMAX接入网下切到无线保真技术WiFi接入网，其中包括以下步骤：
步骤501，认证授权计费AAA服务器通过WiFi接入网将强制更新指示(Force Renewal Indicator)转发给终端；
步骤502，终端在与WiFi接入网完成关联和握手后，根据强制更新指示触发IP地址续约。
本实施例利用终端从WiMAX接入网下切到WiFi接入网的信息交互过程，由AAA服务器将强制更新指示携带在消息中通过WiFi接入网转发给终端，该强制更新指示使得终端在完成与WiFi接入网的关联和握手后立即触发IP地址续约，故实现了当终端切换到WiFi接入网后立即触发IP地址续约，有效保证了IP地址续约的实时性，避免了业务时延与业务中断，进而改善了用户体验，所以解决了现有WiMAX与WiFi互通网络构架中无法实时续约IP地址续约的问题，在现有架构中终端在切换完成后，IP地址续约定时器不会立即超时，而且DHCP服务器无法获取WiFi接入网开放802.11端口的时刻而无法指示终端强制更新租约，故造成当终端切换到WiFi接入网后，无法立即触发DCHP过程以进行IP地址续约，即无法实时进行IP地址续约，产生业务时延，对时延敏感的业务甚至会发生中断，从而导致用户体验较差的问题。
优选地，在上述方法中，步骤501具体包括：AAA服务器向WiFi接入网发送RADIUS协议接入接受(Access-Accept)消息，接入接受消息中的运营商规定(Vendor-Specific)信息参数包括强制更新指示；WiFi接入网接收接入接受消息；WiFi接入网将强制更新指示转发给终端。
本实施例中AAA服务器将强制更新指示携带于RADIUS协议接入接受消息中的运营商规定信息参数中，WiFi接入网该接收接入接受消息后，缓存该强制更新指示，并将该强制更新指示转发给终端。由于在终端从WiMAX接入网下切到WiFi接入网过程中，AAA服务器原本就会发送接入接受消息，故将强制更新指示携带于该消息中发送，充分利用了现有的消息交互流程，降低了IP地址续约的资源占用率。
优选地，在上述方法中，步骤501具体包括：AAA服务器在收到终端要求切换到WiFi接入网的扩展认证协议EAP接入预鉴权之后，判断终端在WiMAX接入网是否存在会话；若存在会话，AAA服务器向WiFi接入网发送RADIUS协议接入接受消息，接入接受消息中的运营商规定信息参数包括强制更新指示；WiFi接入网接收接入接受消息；WiFi接入网将强制更新指示转发给终端。
本实施例中AAA服务器首先接收到终端要求切换到WiFi接入网的EAP接入预鉴权，即AAA服务器得知当前是WiFi接入的EAP接入预鉴权过程，再判断要求IP地址续约的终端在WiMAX接入网中是否存在活动的会话，只有在存在活动会话的情况下，才将包括有强制更新指示的运营商规定信息参数携带在RADIUS协议接入接受消息进行发送；若不存在活动会话，则发送的RADIUS协议接入接受消息中不携带强制更新指示。由于在终端从WiMAX接入网下切到WiFi接入网过程中，AAA服务器原本就会发送接入接受消息，故将强制更新指示携带于该消息中发送，充分利用了现有的消息交互流程，降低了IP地址续约的资源占用率；此外，在WiMAX接入网中不存在活动会话的情况下，认为此时终端对IP地址续约的实时性要求较低，即终端进行IP地址续约的优先级较低，无需通过AAA服务器强制指示终端立即触发IP地址续约，故此时发送的消息中不携带强制更新指示，这样做，使得多个终端可根据优先级的高低进行IP地址续约，优先级较高的终端可首先获得IP地址续约的强制更新指示。
优选地，在上述方法中，WiFi接入网将强制更新指示转发给终端具体包括：WiFi接入网将强制更新指示设置到终端进行的关联的运营商规定信息元(Vendor Specific information element)参数中。
本实施例中，WiFi接入网将之前缓存的强制更新指示设置于用于关联过程中的运营商规定信息元参数中，以传递给终端。由于在终端从WiMAX接入网下切到WiFi接入网过程中，WiFi接入网原本就会与终端进行关联，故将强制更新指示携带于关联过程中的运营商规定信息元参数中传递给终端，充分利用了现有的信息交互流程，降低了IP地址续约的资源占用率。
优选地，在上述方法中，步骤502具体包括：终端从关联过程的运营商规定信息元参数中获取强制更新指示；在完成握手后，终端向网络侧发送DHCP请求消息以触发IP地址续约。
本实施例中，终端首先获取强制更新指示，在完成与WiFi接入网的关联和四次握手之后，再向网络侧发送DHCP请求消息以触发IP地址续约。这样做，使得终端在完成关联与四次握手后，立即重新续约IP地址配置，提高了终端进行IP地址续约的实时性。
优选地，在上述方法中，步骤502具体包括：终端从关联过程的运营商规定信息元参数中获取强制更新指示；在完成握手后，终端根据本地策略判断是否立即触发IP地址续约；若判断结果为立即触发，则终端向网络侧发送DHCP请求消息以触发IP地址续约。
本实施例中，终端在获取强制更新指示，并完成与WiFi接入网的关联和四次握手之后，首先会根据终端的本地策略判断是否立即触发IP地址续约，其中终端的本地策略即终端具备判断当前是否为从WiMAX到WiFi网络切换的能力，只有当判断结果为立即触发时，终端才向网络侧发送DHCP请求消息以触发IP地址续约。这样做，使得终端在完成关联与四次握手后，立即重新续约IP地址配置，提高了终端进行IP地址续约的实时性；此外，还使得终端除了根据强制更新指示来立即触发IP地址续约之外，也可根据终端的本地策略来决定是否立即触发IP地址续约，提高了网络侧强制终端进行IP地址续约的灵活性。
优选地，在上述方法中，终端向网络侧发送DHCP请求消息以触发IP地址续约具体包括：终端向网络侧发送DHCP请求消息，DHCP请求消息包括待续约的IP地址；网络侧向终端返回DHCP确认消息，DHCP确认消息包括新的续约信息；终端根据新的续约信息进行配置，完成IP地址续约。
本实施例中终端向网络侧发送包括有待续约的IP地址的DHCP请求消息，以发起IP地址续约，网络侧根据该DHCP请求消息返回包括续约信息的DHCP确认消息，最后终端根据该续约信息完成IP地址续约。这样做，充分利用了现有的消息交互流程，降低了IP地址续约的资源占用率。
优选地，在上述方法中，终端向网络侧发送DHCP请求消息以触发IP地址续约具体包括：终端发送DHCP请求消息，DHCP请求消息包括待续约IP的地址；IWK接收DHCP请求消息，IWK中的MAG(Media Access Gateway，媒体接入网关)触发PMIP(ProxyMobile IP，代理移动网际协议)注册过程，其发送的代理绑定更新消息中携带的NAI(Network Access Identity，网络接入标识)与EAP接入鉴权过程中使用的NAI保持一致；HA/LMA接收代理绑定更新消息，根据用户NAI将WiMAX接入时申请的IP地址分配给终端，向IWK发送代理绑定确认消息，其中包括终端进行WiMAX接入时申请的IP地址，HA/LMA和IWK之间建立起PMIP隧道；IWK通过WiFi接入网向终端返回DHCP确认消息，其中包括新的IP地址的租期时长、新的重新更新定时器时长T1以及新的重新绑定定时器时长T2；终端将其重新更新定时器的时长更新为T1，将其重新绑定定时器的时长更新为T2，并重启重新更新定时器及重新绑定定时器。
本实施例中终端向网络侧网元发送包括有待续约的IP地址的DHCP请求消息，以发起IP地址续约，网络侧网元根据该DHCP请求消息返回包括续约信息的DHCP确认消息，续约信息具体包括新的IP地址的租期时长、新的重新更新定时器时长T1以及新的重新绑定定时器时长T2，最后终端根据该续约信息完成IP地址续约。这样做，充分利用了现有的消息交互流程，降低了IP地址续约的资源占用率。
图6示出了根据本发明第二实施例的IP地址强制续约方法的流程图，其中AAA服务器在接入鉴权过程中下发强制更新指示，要求终端上的DHCP客户端在WiFi接入网接入后立即更新地址租约，具体包括以下步骤：
步骤601，终端附着到WiMAX接入网，终端和WiMAX网络之间通过WiMAX接入网传输数据；
步骤602，终端决定执行到WiFi网络的预注册；
步骤603，终端发现WiFi SFF的IP地址；
步骤604，终端和WiFi SFF之间建立起IP隧道；
步骤605，终端通过与WiFi SFF之间建立的IP隧道发送EAPOL(EAP Over LAN，基于局域网的扩展认证协议)-开始消息，以触发到目标WiFi接入网的EAP预鉴权过程；
步骤606，WiFi接入网发送EAPOL-报文消息，其中包含EAP请求/标识载荷，WiFi SFF通过IP隧道转发给终端；
步骤607，终端通过IP隧道发送EAPOL-报文消息，其中包含EAP响应/标识载荷；
步骤608，WiFi接入网向归属NSP网络中的AAA服务器转发接入请求消息，进行EAP预鉴权过程。其中携带EAP响应/标识载荷；
步骤609，终端和AAA服务器之间协商EAP鉴权算法，例如EAP AKA(Authentication and Key Agreement，认证与密钥分配)和EAP TLS(Transport Layer Security，传输层安全协议)；
步骤610，AAA服务器向WiFi接入网发送接入接受消息，其中携带MSK(Master Session Key，主会话密钥)和EAP载荷中包含EAP成功。如果AAA服务器判断当前是WiFi接入的EAP预鉴权过程，并且终端在WiMAX网络存在一个活动的会话，则还携带运营商规定信息参数，其中包含强制更新指示；
步骤611，WiFi接入网收到AAA服务器的接入接受消息后，如果该消息的运营商规定信息参数中还包含强制更新指示，则缓存该强制更新指示。WiFi接入网通过EAPOL-报文消息转发EAP成功给终端；
步骤612，WiFi接入网与终端之间根据MSK推动出PMK(Pairwise Master Key，成对主密钥)；
步骤613，终端在完成到目标WiFi接入网的预注册后释放IP隧道，但需要继续缓存生成的PMKSA(PMK Security Association，PMK安全联盟)信息；
步骤614，当终端在WiFi接入网的会话建立完成，并且在WiMAX网络的信号强度很弱时，终端决定切换到WiFi接入网；
步骤615，终端与WiFi接入网之间执行关联过程，其中RSN(Robust Security Network，强健安全网络)信息中携带终端与WiFi接入网在预注册过程中建立的PMKSA的PMKID(PMK Identity，PMK标识符)，如果WiFi接入网在步骤611缓存了强制更新指示，则将该指示设置到关联过程的运营商规定信息的强制更新指示中，携带给终端，如果终端在该关联过程中收到了强制更新指示，则缓存该指示；
步骤616，WiFi接入网根据终端指示的PMKID获取到缓存的PMKSA，则跳过EAP鉴权过程，直接与终端执行4次握手，并在4次握手的第一个消息中返回选择的PMKSA的PMKID。终端和WiFi接入网根据PMK导出PTK(Pairwise Transient Key，成对临时密钥)，GTK(Group Transient Key，生成组临时密钥)等；
步骤617，802.1x端口解闭塞；
步骤618，终端根据缓存的强制更新IP地址指示或者本地策略指示决定是否立即触发IP地址续约过程，终端的本地策略即终端具备判断当前是从WiMAX到WiFi网络的切换的能力，则业务需要立即触发IP地址续约；
步骤619，当决定立即出发IP地址续约时，终端发送DHCP请求消息经WiFi接入网转到IWK，其中携带需要续约的IP地址；
步骤620，IWK中的MAG触发代理移动网际协议PMIP注册过程。代理绑定更新消息中携带的NAI要与EAP接入鉴权过程中使用的NAI保持一致；
步骤621，HA/LMA收到代理绑定更新消息后，根据用户NAI将WiMAX接入时申请的IP地址分配给终端，HA/LMA向IWK发送代理绑定确认消息，携带终端WiMAX接入时申请的相同的IP地址，HA/LMA和IWK之间建立起PMIP隧道；
步骤622，IWK通过WiFi接入网向终端返回DHCP确认消息，其中携带续约的租约期限、新的重新更新定时器时长T1和新的重新绑定定时器T2，终端上DHCP客户端收到DHCP确认后，重新设置T1和T2定时器；
步骤623，终端成功切换并连接到WiFi接入网，可以通过WiFi接入网传输上行/下行数据；
步骤624，切换成功后释放WiMAX网络的连接和资源。
图7示出了根据本发明第三实施例的IP地址强制续约装置的结构图，该装置用于终端从全球微波接入互操作WiMAX接入网下切到无线保真技术WiFi接入网，其中包括：
指示模块701，用于认证授权计费AAA服务器通过WiFi接入网将强制更新指示转发给终端；
触发模块702，用于终端在与WiFi接入网完成关联和握手后，根据强制更新指示触发IP地址续约。
本实施例利用终端从WiMAX接入网下切到WiFi接入网的信息交互过程，首先采用指示模块701由AAA服务器将强制更新指示携带在消息中通过WiFi接入网转发给终端，该强制更新指示使得终端采用触发模块702在完成与WiFi接入网的关联和握手后立即触发IP地址续约，故实现了当终端切换到WiFi接入网后立即触发IP地址续约，有效保证了IP地址续约的实时性，避免了切换完成后的业务时延与业务中断，进而改善了用户体验，所以解决了现有WiMAX与WiFi互通网络构架中无法实时续约IP地址续约的问题，在现有架构中终端在切换完成后，IP地址续约定时器不会立即超时，而且DHCP服务器无法获取WiFi接入网开放802.11端口的时刻而无法指示终端强制更新租约，故造成当终端切换到WiFi接入网后，无法立即触发DCHP过程以进行IP地址续约，即无法实时进行IP地址续约，产生业务时延，对时延敏感的业务甚至会发生中断，从而导致用户体验较差的问题。
优选地，在上述装置中，指示模块具体包括：接入接受消息发送单元，用于AAA服务器向WiFi接入网发送远程用户拨号认证服务RADIUS协议接入接受消息，接入接受消息中的运营商规定信息参数包括强制更新指示；接入接受消息接收单元，用于WiFi接入网接收接入接受消息；强制更新指示转发单元，用于WiFi接入网将强制更新指示转发给终端。由于在终端从WiMAX接入网下切到WiFi接入网过程中，AAA服务器原本就会发送接入接受消息，故本实施例将强制更新指示携带于该消息中发送，充分利用了现有的消息交互流程，降低了IP地址续约的资源占用率。
优选地，在上述装置中，触发模块具体包括：指示获取模块，用于终端从关联过程的运营商规定信息元参数中获取强制更新指示；DHCP单元，用于终端向网络侧发送DHCP请求消息以触发IP地址续约。本实施例使得终端在完成关联与四次握手后，立即重新续约IP地址配置，提高了终端进行IP地址续约的实时性。
优选地，在上述装置中，DHCP单元具体包括：DHCP请求消息子单元，用于终端向网络侧发送DHCP请求消息，DHCP请求消息包括待续约的IP地址；DHCP确认消息子单元，用于网络侧向终端返回DHCP确认消息，DHCP确认消息包括续约信息；配置子单元，用于终端根据续约信息进行配置，完成IP地址续约。本实施例充分利用了现有的消息交互流程，降低了IP地址续约的资源占用率。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了当终端切换到WiFi接入网后立即触发IP地址续约，有效保证了IP地址续约的实时性，避免了业务时延与业务中断，进而改善了用户体验。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (12)
1.一种IP地址强制续约的方法，其特征在于，终端从全球微波接入互操作WiMAX接入网下切到无线保真技术WiFi接入网，其中包括以下步骤：
认证授权计费AAA服务器通过所述WiFi接入网将强制更新指示转发给终端；
所述终端在与所述WiFi接入网完成关联和握手后，根据所述强制更新指示触发IP地址续约。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，AAA服务器通过所述WiFi接入网将强制更新指示转发给终端具体包括：
所述AAA服务器向所述WiFi接入网发送远程用户拨号认证服务RADIUS协议接入接受消息，所述接入接受消息中的运营商规定信息参数包括所述强制更新指示；
所述WiFi接入网接收所述接入接受消息；
所述WiFi接入网将所述强制更新指示转发给所述终端。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，AAA服务器通过所述WiFi接入网将强制更新指示转发给终端具体包括：
所述AAA服务器在收到所述终端要求切换到所述WiFi接入网的扩展认证协议EAP接入预鉴权之后，判断所述终端在所述WiMAX接入网是否存在会话；
若存在会话，所述AAA服务器向所述WiFi接入网发送RADIUS协议接入接受消息，所述接入接受消息中的运营商规定信息参数包括所述强制更新指示；
所述WiFi接入网接收所述接入接受消息；
所述WiFi接入网将所述强制更新指示转发给所述终端。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述WiFi接入网将所述强制更新指示转发给所述终端具体包括：
所述WiFi接入网将所述强制更新指示设置到所述终端进行的关联过程的运营商规定信息元参数中。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端在与所述WiFi接入网完成关联和握手后，根据所述强制更新指示触发IP地址续约具体包括：
所述终端从关联过程的运营商规定信息元参数中获取所述强制更新指示；
在完成握手后，所述终端向网络侧发送动态主机配置协议DHCP请求消息以触发IP地址续约。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端在与所述WiFi接入网完成关联和握手后，根据所述强制更新指示触发IP地址续约具体包括：
所述终端从关联过程的运营商规定信息元参数中获取所述强制更新指示；
在完成握手后，所述终端根据本地策略判断是否立即触发IP地址续约；
若判断结果为立即触发，则所述终端向网络侧发送动态主机配置协议DHCP请求消息以触发IP地址续约。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述终端向网络侧发送DHCP请求消息以触发IP地址续约具体包括：
所述终端向网络侧发送所述DHCP请求消息，所述DHCP请求消息包括待续约的IP地址；
网络侧向所述终端返回DHCP确认消息，所述DHCP确认消息包括新的续约信息；
所述终端根据所述新的续约信息进行配置，完成IP地址续约。
8.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述终端向网络侧发送DHCP请求消息以触发IP地址续约具体包括：
所述终端发送所述DHCP请求消息，所述DHCP请求消息包括待续约IP的地址；
互通功能节点IWK接收所述DHCP请求消息，并发送代理绑定更新消息；
归属代理/区域移动锚点HA/LMA接收所述代理绑定更新消息，并发送代理绑定确认消息，所述代理确认更新消息包括所述终端进行WiMAX接入时申请的IP地址；
所述IWK向所述终端发送DHCP确认消息，所述DHCP确认消息包括新的IP地址的租期时长、新的重新更新定时器时长T1以及新的重新绑定定时器时长T2；
所述终端将其重新更新定时器的时长更新为T1，将其重新绑定定时器的时长更新为T2，并重启所述重新更新定时器及所述重新绑定定时器。
9.一种IP地址强制续约的装置，其特征在于，用于终端从全球微波接入互操作WiMAX接入网下切到无线保真技术WiFi接入网，其中包括：
指示模块，用于认证授权计费AAA服务器通过所述WiFi接入网将强制更新指示转发给终端；
触发模块，用于所述终端在与所述WiFi接入网完成关联和握手后，根据所述强制更新指示触发IP地址续约。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述指示模块具体包括：
接入接受消息发送单元，用于所述AAA服务器向所述WiFi接入网发送远程用户拨号认证服务RADIUS协议接入接受消息，所述接入接受消息中的运营商规定信息参数包括所述强制更新指示；
接入接受消息接收单元，用于所述WiFi接入网接收所述接入接受消息；
强制更新指示转发单元，用于所述WiFi接入网将所述强制更新指示转发给所述终端。
11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述触发模块具体包括：
指示获取模块，用于所述终端从关联过程的运营商规定信息元参数中获取所述强制更新指示；
动态主机配置协议DHCP单元，用于所述终端向网络侧发送DHCP请求消息以触发IP地址续约。
12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述DHCP单元具体包括：
DHCP请求消息子单元，用于所述终端向网络侧发送所述DHCP请求消息，所述DHCP请求消息包括待续约的IP地址；
DHCP确认消息子单元，用于网络侧向所述终端返回DHCP确认消息，所述DHCP确认消息包括续约信息；
配置子单元，用于所述终端根据所述续约信息进行配置，完成IP地址续约。
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