CN102769911A

CN102769911A - 一种路由通告消息发送方法及装置

Info

Publication number: CN102769911A
Application number: CN2012102546834A
Authority: CN
Inventors: 张帆; 裴玉
Original assignee: Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Current assignee: Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Priority date: 2012-07-20
Filing date: 2012-07-20
Publication date: 2012-11-07
Anticipated expiration: 2032-07-20
Also published as: CN102769911B

Abstract

本发明公开了一种路由通告消息发送方法及装置，该方法包括：确定终端附着到网络时，在设定时长内周期性主动向终端发送路由通告消息，超过设定时长后，停止主动向终端发送路由通告消息；收到终端发送的路由请求消息时，向终端发送设定次数次路由通告消息。本发明既可有效减少系统带宽浪费和系统资源消耗，又可以提高终端接收路由通告消息获取地址前缀的效率。

Description

一种路由通告消息发送方法及装置

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种路由通告消息发送方法及装置。

背景技术

LTE（Long Term Evolution，长期演进）网络中，核心网要在终端每次附着后给其分配一个IPv6（version6，第六版IP）协议类型的地址前缀，此IPv6协议类型的地址前缀是通过路由通告消息（RouterAdvertisement，RA）发送出去的。终端通过接收路由通告消息，将协议类型的IPv6地址前缀存储起来，再根据自身硬件的MAC（Media Access Control，媒体接入控制）地址，构造出后64位的完整地址。成功获得完整地址的终端，就可以通过网络的许可，进行网络访问以及一系列通信了。

触发路由通告消息的发送有两种场景：

1）核心网中的PGW（Protocol Gateway，协议网关）自动周期性发送，发送周期可以设定；

2）终端发送路由请求RS消息，PGW一旦接收到该消息就要周期发送路由通告消息作为回应。

对于终端侧来说，由于目前支持IPv6协议的LTE终端厂家实现不同，终端获取IPV6协议类型的地址前缀的方式也不同。主要分为两类：终端在发送路由请求消息之前不处理核心网发送的RA消息；终端在发送路由请求消息之前处理核心网发送的RA消息。但是作为网络，需要兼容考虑。

如图1所示，终端获取IPv6协议类型的地址前缀的主要流程为：

步骤101，终端附着到网络；

步骤102，EPC（Evolved Packet Core，演进型分组核心网）的PGW检测到终端附着到网络后，自动周期性发送RA消息；

步骤103，对于发送路由请求消息之前不处理核心网发送的RA消息的终端，执行步骤104，对于发送路由请求消息之前处理核心网发送的RA消息的终端，执行步骤106；

步骤104，终端发送RS消息；

如终端在自己拨号时触发RS消息的发送。

步骤105，EPC的PGW一旦检测到终端发送的RS消息，周期性发送RA消息作为回应，并执行步骤106；

步骤106，终端通过核心网发送的RA消息来获取自己的IPv6协议类型的地址前缀，根据自身硬件的MAC地址，构造出后64位的完整地址；

步骤107，终端启动重复地址检测DAD机制，判断是否该完整地址在网络中被其他节点占用，即判断构成的完整地址在是否是唯一的，如是唯一的，执行步骤108，否则返回执行步骤104；

步骤108，将该完整地址配置为本机地址。

对于发送路由请求消息之前处理核心网发送的RA消息的终端，可以设置定时器，在定时器超时之前接收到RA消息，就能够读取处理并且存储下来；当定时器超时后，才会主动发送路RS消息。

协议中规定的周期性发送路由通告消息机制，在实际场景中并不适用：

消息发送周期过长会影响终端获取地址前缀的效率，从而影响客户上网的接入体验；如果消息发送周期过短，会很大程度上增加网络开销，占用系统的带宽资源，在网络负荷高的情况下，甚至会造成网络的拥塞；同时周期过短，大量的消息也会造成拥塞，增加操作系统的处理负担。

然而协议中没有规定路由通告发送周期时长，固定的周期无法在终端高效的获取IPV6地址前缀及降低网络开销之间找到一个较好的平衡点。

发明内容

本发明提供一种路由通告消息发送方法及装置，用以在保证用户高效获取IPV6地址前缀的同时降低网络开销。

本发明提供一种路由通告消息发送方法，包括：

确定终端附着到网络时，在设定时长内周期性主动向终端发送路由通告消息，超过设定时长后，停止主动向终端发送路由通告消息；

收到终端发送的路由请求消息时，向终端发送设定次数次路由通告消息。

优选地，收到终端发送的路由请求消息时，向终端发送一次路由通告消息。

优选地，设定时长内周期性发送的路由通告消息总数不超过设定总数。

优选地，所述设定总数为10。

优选地，周期性发送路由通告消息的周期为2s。

优选地，该方法应用于长期演进LTE系统。

本发明还提供一种路由通告消息发送装置，包括：

主动发送单元，用于确定终端附着到网络时，在设定时长内周期性主动向终端发送路由通告消息，超过设定时长后，停止主动向终端发送路由通告消息；

被动发送单元，用于收到终端发送的路由请求消息时，向终端发送设定次数次路由通告消息。

优选地，所述被动发送单元，收到终端发送的路由请求消息时，向终端发送一次路由通告消息。

优选地，所述路由通告消息发送装置为协议网关PGW。

利用本发明提供的路由通告消息发送方法及装置具有以下有益效果：

附图说明

图1为现有发送路由通告消息及终端获取IPv6协议类型的地址前缀流程图；

图2为本发明提供的由通告消息发送方法流程图；

图3为本发明实施例发送路由通告消息及终端获取IPv6协议类型的地址前缀流程图；

图4为本发明提供的由通告消息发送装置结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明提供的由通告消息发送方法及装置进行更详细地说明。

IPv6中邻居发现协议的五条ICMP（Inernal Control Message Protocol，内部控制信息协议）消息中，只有一条路由通告消息是被要求周期性的发出的，但是协议中并没有具体要求发送该消息的周期为多少，若发送周期为一恒定值，周期过长会使系统传播IPv6地址头效率低下，周期过短会浪费很多带宽资源，影响传输的效率。测试中发现，路由通告消息在系统中起到关键作用的时间点，此时间点为终端附着后的几十秒内或是终端进行拨号时发出的路由请求之后。因此需要处理好这两个关键时间点，保证效率时间内的路由通告消息的发送和接收，优化此消息的发送机制以及提高系统效率。

本发明实施例提供一种路由通告消息发送方法，如图2所示，包括：

步骤201，确定终端附着到网络时，在设定时长内周期性主动向终端发送路由通告消息，超过设定时长后，停止主动向终端发送路由通告消息；

网络侧可以根据与终端的信令交互确定终端是否成功附着到网络，若确定终端成功附着到网络，则开始周期性发送路由通告消息，但发送时长不会超过设定时长，即时发送的周期比较短，发送的路由通告消息是总数控制在一定范围内，从而节省了信令开销。

终端在附着后，如果在发送路由请求消息之前支持处理核心网发送的RA消息，网络侧采用短期内密集型发送路由通告消息的形式，可以让此类终端迅速获得地址前缀，能达到路由通告的目的。

具体的设定时长及发送路由通告消息的周期可以根据需要灵活设定。

步骤202，收到终端发送的路由请求消息时，向终端发送设定次数次路由通告消息。

本发明实施例中，步骤201和步骤202之间是独立的，步骤201是网络侧主动发送路由通告消息，触发条件为终端附着到网络，步骤202是网络侧被动发送路由通告消息，触发条件为接收到终端发送的路由请求消息。主动发送和被动发送也互不影响。

本发明实施例中网络侧发送的路由通告消息中携带为终端分配的IPv6协议类型的地址前缀，从而使终端获得自己的完整地址。

路由通告消息在系统中是作为多播消息发送的，发送的目的地址为多播地址FF02::1。如果在某一网络中有大量用户在线，在附着流程完毕阶段，往往是终端并没有获取地址前缀的时期，若核心网通过周期发送RA消息，能够使终端获取地址前缀（前提是终端实现先处理此消息的机制）。在之后的过程，假设所有终端都已经成功获取地址头，网络下有M个终端，如果遵循协议上的规定，针对每个终端发送路由通告消息的周期为N秒，即发送频率为1/N，在一秒钟内，EPC发出的RA消息为M/N，加大了系统资源的消耗和产生拥塞的可能，历史上也曾因此发生过RA风暴事件；在实际通信系统中发现，一旦终端获取了地址前缀之后，周期性发送的路由请求消息就不再有意义，所以说这每秒钟发送的M/N条消息，完全是无用的冗余消息。

本发明实施例对于两个关键时间点，通过取消网络周期性发送的路由通告消息，既可有效减少系统带宽浪费和系统资源消耗，又可以达到终端接收到传播路由通告消息以此来获取地址前缀的效果。

优选地，本发明实施例收到终端发送的路由请求消息时，向终端发送一次路由通告消息。

对于密集型发送路由通告的条数和间隔，在发明实施例中没有强制要求，可以根据系统需要适当调整，设定时长内周期性发送的路由通告消息总数不超过设定总数。一般认为，发送10次就完全能满足终端获取地址前缀的需求，节省资源消耗和提高处理效率。

本发明实施例取消EPC周期性发送路由通告消息，只在终端初始附着信令完成后，集中发送几条路由通告消息和作为路由请求RS消息的回应发送一条路由通告消息。比如：RA消息间隔2S，共发送10次，在此之后不再发送路由通告消息，直到终端主动发起路由请求，PGW才会以一条RA消息作为回应。

本发明实施例提供的路由通告消息发送方法应用于长期演进LTE系统。

本发明实施例对IPv6协议中路由通告流程进行了优化，更加合理有效的使用系统内资源，由于LTE要求更高速有效地通信，对于用户面的数据和消息流量是巨大的，所以需要合理分配该资源。密集型发送路由通告消息，更有利于终端获取地址前缀，能够提高用户通信体验。淡化路由通告消息功能的周期性发送功能，进行发送策略的调整，避免资源浪费和系统处理负担。

如图3所示，本发明实施例中发送路由通告消息及终端获取IPv6协议类型的地址前缀的主要流程为：

步骤301，终端附着到网络；

步骤302，EPC的PGW检测到终端附着到网络后，在设定时长内周期性主动向终端发送RA消息；

步骤303，对于发送路由请求消息之前不处理核心网发送的RA消息的终端，执行步骤304，对于发送路由请求消息之前处理核心网发送的RA消息的终端，执行步骤306；

步骤304，终端发送RS消息；

如终端在自己拨号时触发RS消息的发送。

步骤305，EPC的PGW一旦检测到终端发送的RS消息，发送一条RA消息作为回应，并执行步骤306；

如果未超过时长时收到RS消息，发送一条RA消息作为回应后，继续周期性发送RA消息直到达到设定时长，即周期性主动发送不受被动响应的影响。

步骤306，终端通过核心网发送的RA消息来获取自己的IPv6协议类型的地址前缀，根据自身硬件的MAC地址，构造出后64位的完整地址；

对于发送路由请求消息之前不处理核心网发送的RA消息的终端，在发送RS消息后，首先收到的RA消息，可能是PGW在设定时长内主动发送的，也可能是PGW对RS回应的RA消息，不管是哪种RA消息，终端会处理首先收到的RA消息，根据该RA消息构造出64位的完整地址，并会之后接收到的RA消息不予处理。

对于发送路由请求消息之前处理核心网发送的RA消息的终端，未发送RS消息时，对首先收到的RA消息，在发送RS消息后，首先收到的RA消息，可能是PGW在设定时长内主动发送的，也可能是PGW对RS回应的RA消息，不管是哪种RA消息，终端会处理首先收到的RA消息，根据该RA消息构造出64位的完整地址，并会之后接收到的RA消息不予处理。

步骤307，终端启动重复地址检测DAD机制，判断是否该完整地址在网络中被其他节点占用，即判断构成的完整地址在是否是唯一的，如是唯一的，执行步骤308，否则返回执行步骤304；

步骤308，将该完整地址配置为本机地址。

本发明实施例进一步完善了协议中没有涉及到处理方案，修改后的处理对系统内其他处理没有影响；本发明实施例合理分配时间、带宽资源，提高终端注册效率，提高通信感受，降低各个操作系统处理负担。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种路由通告消息发送装置，由于该装置解决问题的原理与一种路由通告消息发送方法相似，因此该装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

本发明实施例提供的路由通告消息发送装置，如图4所示，包括：

主动发送单元401，用于确定终端附着到网络时，在设定时长内周期性主动向终端发送路由通告消息，超过设定时长后，停止主动向终端发送路由通告消息；

被动发送单元402，用于收到终端发送的路由请求消息时，向终端发送设定次数次路由通告消息。

优选地，所述路由通告消息发送装置为协议网关PGW。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种路由通告消息发送方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

收到终端发送的路由请求消息时，向终端发送一次路由通告消息。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，设定时长内周期性发送的路由通告消息总数不超过设定总数。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述设定总数为10。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，周期性发送路由通告消息的周期为2s。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法应用于长期演进LTE系统。

7.一种路由通告消息发送装置，其特征在于，包括：

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述被动发送单元，收到终端发送的路由请求消息时，向终端发送一次路由通告消息。

9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，设定时长内周期性发送的路由通告消息总数不超过设定总数。

10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述路由通告消息发送装置为协议网关PGW。