CN102984295A - 一种移动终端及其地址分配方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种移动终端地址分配方法，所述方法包括：移动终端在IPv6地址协商过程中，首先启用无状态自动分配功能使主机自动生成全局IPv6地址，并通过主机侧软件从移动终端获取到DNS地址设置给主机，主机侧软件发送Ping包到DNS服务器用以确认主机分配的IPv6地址是否正确，如果Ping包响应正常则IPv6地址分配完成,若Ping包响应失败，则删除主机已配置的IPv6地址，从移动终端板侧重新获取网络分配的IPv6地址后分配给主机，并重发送Ping包进行验证。采用本发明所述的方法和移动终端，保证了移动终端在两种IPv6网络下均能够正常进行数据传输，提高了移动终端对不同IPv6地址分配机制网络的兼容性。

Description

一种移动终端及其地址分配方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种移动终端及其地址自动分配方法。

背景技术

IPv6地址是由前缀和接口标识组成，其中高64位是地址前缀，低64位为接口标识。在3GPP规范中，接口标识和地址前缀都是由网络分两个阶段完成分配的，第一个阶段数据卡从GGSN（网关GPRS支持节点）获得其接口标识，这一阶段通过PDP（分组数据协议）上下文激活的过程来完成。第二个信令阶段，数据卡通过使用路由请求(RS)和路由通告(RA)的消息来从GGSN获取全球IPv6地址所需的地址前缀。主机的IPv6地址有两种，一种是链路本地地址，它是由链路本地地址前缀1111111010和接口标识生成的一个链路本地单播地址，用于局域网范围主机通信，带有链路本地地址的IPv6数据包不会被路由器转发到外部网络。另一种是全球单播地址，移动终端只能使用全球IPv6地址和外部数据网中的其他主机进行通信。全球单播地址有两种自动配置方式，一种是无状态自动配置（SLAAC）方式，另一种是有状态的DHCPv6配置方式。由于采用DHCPv6的有状态地址自动配置，需要无线数据卡支持DHCPv6 Server功能，因此目前支持IPv6的无线数据卡均采用无状态自动配置的方式进行IPv6地址分配。

采用无状态地址自动分配时，网络有两种IPv6地址分配方式，一种是分配唯一的网络前缀地址（Prefix Address），另一种是分配唯一的网络接口标识（IID Address）。当网络分配的是前缀地址时，表明网络接收任何包含该前缀地址的IPv6地址，即主机可以使用任何包含该前缀地址的IPv6地址进行数据传输。在IPv6地址协商时，主机只需通过路由器通告消息从数据卡侧获取到前缀地址后，再随机生成接口标识组成128位的IPv6地址即可。但如果网络分配的是接口标识地址时，表明网络只接收包含该接口标识和通过路由器通告消息获取的前缀地址组成的IPv6地址，该地址是一个全局唯一地址，主机只能使用该IPv6地址进行数据传输，而不能使用随机生成的接口标识组成的IPv6地址。这种IPv6地址分配方式对于以太网链路方式的IPv6拨号，主机通过无状态自动配置生成的IPv6地址无法正常访问，因为主机只能通过路由器通告消息从数据卡获取到网络前缀地址，无法获取到分配的接口标识地址，因此主机使用无状态自动配置的方式生成的IPv6地址中使用的是随机生成的接口标识，而该IPv6地址与网络分配的全局唯一地址不一致，网络侧无法正常路由主机使用该IPv6地址发送的数据包，导致IPv6连接无法正常进行数据传输。因此对于分配接口标识的IPv6网络，数据卡需要通过其他方式将网络下发的IPv6地址配置给主机。

在IPv6地址分配完成后，数据卡需要获取IPv6 DNS地址并将其分配给主机。3GPP定义了Protocol Configuration Options Information Element (PCO-IE) 方法，使用这种方法，IPv6 DNS地址可以从PDP context activation中获得。这种方法对于手机IPv6拨号来说获取IPv6 DNS没有问题，但是对于采用无状态自动配置的数据卡来说则会存在问题。因为数据卡在获取DNS之后，无法通过无状态自动配置的路由器通告消息自动将DNS地址分配给主机。RFC4339中介绍了三种DNS自动发现技术来实现IPv6 DNS的自动配置功能。这三种技术分别是：路由通告选项机制（RA Option）、无状态DHCPv6和公共任播地址（Well-known Anycast Addresses for recursive DNS servers）。其中路由通告方式实现最适用于3G网络，但是，ND协议大多是在操作系统内实现，由于ND缓冲之间的同步在内核空间中，而DNS配置文件在用户空间中，因此IPv6和DNS地址的自动配置是急需解决的技术问题。

发明内容

本发明目的是提供一种移动终端地址分配方法及该种移动终端：

本发明提出一种移动终端地址分配方法，其特征在于，所述方法包括：移动终端在IPv6地址协商过程中，首先启用无状态自动分配功能使主机自动生成全局IPv6地址，并通过主机侧软件从移动终端获取到DNS地址设置给主机，主机侧软件发送Ping包到DNS服务器用以确认主机分配的IPv6地址是否正确，如果Ping包响应正常则IPv6地址分配完成,若Ping包响应失败，则删除主机已配置的IPv6地址，从移动终端板侧重新获取网络分配的IPv6地址后分配给主机，并重发送Ping包进行验证。

进一步地，所述主机使用无状态自动配置功能从移动终端获取到网络前缀地址后自动生成全局IPv6地址，主机侧软件再通过控制指令从移动终端获取到DNS地址后静态设置给主机。

进一步地，所述设置完成后，主机侧软件发送Ping包到DNS服务器判断当前链路是否正常，如果Ping包正常响应，则表明IPv6及DNS地址分配正常；如果Ping包超时，则认为主机通过无状态自动配置功能生成的IPv6地址为无效地址，主机侧软件将删除当前主机配置的IPv6地址，之后下发控制指令到移动终端获取网络分配给移动终端的IPv6地址并将该地址静态设置给主机。

进一步地，所述设置完成后，主机通过主机侧软件重发Ping包到DNS，如果Ping包正常响应，则表明当前静态配置的IPv6地址可正常访问网络，如果Ping包超时，则表明当前IPv6连接异常，网络分配给移动终端的IPv6及DNS地址无法正常访问网络。

进一步地，所述移动终端是移动终端，所述主机是PC。

另外，本发明还提出一种移动终端，用于和主机连接进行通信，其特征在于，所述移动终端包括控制指令模块、IPv6地址协商模块和拨号模块；

所述拨号模块用于移动终端拨号发起网络连接；

所述IPv6地址协商模块接收主机发送的无状态地址自动配置功能发送路由器通告请求，并返回路由器通告响应消息，在消息中携带网络前缀地址给主机，主机可获取到网络前缀地址后随机生成接口标识地址组成128的全局IPv6地址；

所述控制指令处理模块接收IPv6地址协商模块从PDP激活消息中取出的DNS地址，所述控制指令模块将IPv6 DNS地址返回给主机侧。

进一步地，如果通过上述无状态自动配置获取的IPv6地址无法正常访问网络，主机侧将删除主机侧已配置的IPv6地址，发送控制指令到移动终端获取网络分配的IPv6地址；所述IPv6地址协商模块从网络返回的PDP激活响应消息中取出IPv6地址后通过控制指令模块上报给主机侧软件，主机侧软件通过调用操作系统接口将IPv6地址设置给主机。

进一步地，所述主机使用无状态自动配置功能从移动终端获取到网络前缀地址后自动生成全局IPv6地址，主机侧软件再通过控制指令从移动终端获取到DNS地址后静态设置给主机

进一步地，所述设置完成后，主机侧软件发送Ping包到DNS服务器判断当前链路是否正常，如果Ping包正常响应，则表明IPv6及DNS地址分配正常；如果Ping包超时，则认为主机通过无状态自动配置功能生成的IPv6地址为无效地址，主机侧软件将删除当前主机配置的IPv6地址，之后下发控制指令到移动终端获取网络分配给移动终端的IPv6地址并将该地址静态设置给主机。

进一步地，所述移动终端是移动终端，所述主机是PC。

综上所述，采用本发明具有如下有益效果：

与现有技术相比，采用本发明所述的方法和移动终端，保证了移动终端在两种IPv6网络下均能够正常进行数据传输，提高了移动终端对不同IPv6地址分配机制网络的兼容性，且对于采用无状态自动配置功能的IPv6移动终端，能够兼容不同IPv6地址分配策略的网络，无论网络分配的是网络前缀还是接口标识，主机均能够自动的获取到正确的IPv6地址。

附图说明

图1是本发明实施例移动终端组成示意图；

图2是本发明实施例移动终端地址分配方法流程示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种移动终端，特别是无线数据卡IPv6及DNS地址的自动分配方法。

对于支持IPv6功能的无线数据卡，采用无状态地址自动分配时，网络有两种IPv6地址分配方式，一种是分配唯一的网络前缀地址（PrefixAddress），另一种是分配唯一的网络接口标识（IID Address）。对于以太网链路方式的拨号，当数据卡分配到IPv6地址之后，数据卡和主机之间会使用无状态自动配置（SLAAC）进行IPv6地址协商，主机通过路由器通告消息从数据卡获取到网络前缀地址后会动态生成全局唯一的IPv6地址。这种方式在分配前缀地址的网络下，主机能够使用自动生成的全局IPv6地址正常的访问IPv6网络。而在分配接口标识的网络下，主机发送的数据包会被核心网服务器拒绝，原因是主机生成的IPv6地址与网络分配的IPv6地址不一致，从而导致无法进行IPv6的数据传输。在IPv6地址分配完成后，主机还需要获取到正确的DNS地址才能正常访问网络，而无状态自动分配过程只能为主机分配IPv6地址，无法分配DNS地址。

本发明技术方案通过修改数据卡的IPv6地址分配机制，在IPv6地址协商过程中，首先启用无状态自动分配功能使主机自动生成全局IPv6地址，并通过PC侧软件从数据卡获取到DNS地址设置给主机，之后PC侧软件发送Ping包到DNS服务器用以确认主机分配的IPv6地址是否正确，如果Ping包响应正常则IPv6地址分配完成。若Ping包响应失败，则删除主机已配置的IPv6地址，从板侧重新获取网络分配的IPv6地址后分配给主机，并重发送Ping包进行验证。该方法保证了数据卡在两种IPv6网络下均能够正常进行数据传输，提高了数据卡对不同IPv6地址分配机制网络的兼容性。

本发明技术方案核心思想包括：IPv6连接建立之后，主机使用无状态自动配置功能从数据卡获取到网络前缀地址后自动生成全局IPv6地址，PC侧软件再通过控制指令从数据卡获取到DNS地址后静态设置给主机，IPv6及DNS地址自动配置完成。配置完成后， PC侧软件发送Ping包到DNS服务器判断当前链路是否正常。如果Ping包正常响应，则表明IPv6及DNS地址分配正常。如果Ping包超时，则认为主机通过无状态自动配置功能生成的IPv6地址为无效地址，PC侧软件将删除当前主机配置的IPv6地址，之后下发控制指令到数据卡获取网络分配给数据卡的IPv6地址并将该地址静态设置给主机。设置完成后，主机通过PC侧软件重发Ping包到DNS，如果Ping包正常响应，则表明当前静态配置的IPv6地址可正常访问网络。如果Ping包超时，则表明当前IPv6连接异常，网络分配给数据卡的IPv6及DNS地址无法正常访问网络。

上述方案中，主机在联网成功后通过路由器通告请求从网络侧获取到网络前缀地址后，通过无状态自动配置功能随机生成接口标识地址组成128的全局IPv6地址，再通过控制指令从数据卡获取到DNS地址，调用操作系统接口将DNS地址设置给主机。上述配置完成后，PC侧软件使用主机无状态自动配置生成的IPv6地址作为源地址，将DNS地址作为目的地址发送Ping包到DNS服务器。正常情况下，Ping包正常响应，表明当前的网络采用的是分配网络前缀的IPv6地址分配策略，主机无状态配置生成的IPv6地址正确。如果Ping包超时，则表明当前网络分配的是接口标识地址，主机需要使用网络分配给数据卡的IPv6地址才能够正常访问网络。此时PC侧软件监测到Ping包超时后，调用操作系统接口删除主机侧已配置的IPv6地址，之后通过控制指令从数据卡获取到网络下发的IPv6地址静态设置给主机。配置完成后，PC侧软件使用静态配置的IPv6地址作为源地址重发Ping包，如果Ping包正常响应，则表明主机分配到正确的IPv6地址；如果Ping包超时，则表明当前的连接异常。

该方案中为了避免网络环境和无线链路质量造成的Ping包超时，在判断Ping包时可采用多次重发的判断机制。同时PC侧软件可以通过一条控制指令在获取DNS地址的同时获取网络下发的IPv6地址，当无状态自动配置的地址失效时可直接将该IPv6地址设置给主机，无需再同数据卡进行交互。

该方案简单易行，对于采用无状态自动配置功能的IPv6数据卡，能够兼容不同IPv6地址分配策略的网络，无论网络分配的是网络前缀还是接口标识，主机均能够自动的获取到正确的IPv6地址。

下面结合附图对本发明所公开的技术方案作进一步详细的说明。

如图1所示，为本发明公开的一种无线数据卡IPv6及DNS地址自动分配模块图，具体过程如下：

IPv6拨号建立之后，移动终端使用无状态地址自动配置功能使主机发送路由器通告请求到数据卡IPv6地址协商模块，IPv6地址协商模块返回路由器通告响应消息，在消息中携带网络前缀地址给主机，主机获取到网络前缀地址后随机生成接口标识地址组成128的全局IPv6地址。IPv6地址协商完成后，PC侧软件下发控制指令到数据卡获取IPv6 DNS地址，IPv6地址协商模块从PDP激活消息中取出DNS地址并提供给控制指令处理模块，控制指令模块将IPv6 DNS地址返回给PC侧软件。PC侧软件获取到IPv6 DNS地址之后，通过调用操作系统接口将IPv6 DNS地址设置给主机，IPv6地址自动配置完成。

如果通过上述无状态自动配置获取的IPv6地址无法正常访问网络，PC侧软件将删除主机侧已配置的IPv6地址，之后发送控制指令到数据卡获取网络分配的IPv6地址。IPv6地址协商模块从网络返回的PDP激活响应消息中取出IPv6地址后通过控制指令模块上报给PC侧软件，PC侧软件通过调用操作系统接口将IPv6地址设置给主机，IPv6地址静态配置完成。

如图2所示，以数据卡为例对本发明移动终端地址自动分配方法做详细说明，请参考图2所示，为本发明实施例一种无线数据卡IPv6及DNS地址自动分配方法流程示意图，其包括如下步骤：

步骤201：数据卡完成PDP激活；

数据卡收到IPv6拨号的指令后，拨号模块在空口上发起PDP激活过程。将向SGSN发送激活PDP上下文（PDP Context）的请求信息。GGSN收到请求后，通过本地/DHCP/RADIUS对移动终端进行签权并分配IPv6地址或者地址前缀，以及其他参数，如QoS参数等， IPv6 DNS服务器地址，并将鉴权结果以及各项参数信息封装在激活PDP上下文接受消息里，发回给数据卡，PDP激活过程完成。

步骤202：IPv6无状态自动配置；

主机检测到以太网设备端口UP后，就会启动地址冲突检测。主机发送邻居请求消息到数据卡尝试验证其接口标识是否唯一，如果数据卡发现PC请求的接口标识地址与一个正在使用的存在冲突，那么数据卡就会给PC发送邻居通告指示重复地址检测失败，此时PC会自己生成一个新的接口标识重新发送邻居请求消息。如果地址冲突检测正常，主机会发送路由器请求（RS）消息到数据卡；数据卡将GGSN分配的IPv6前缀通过路由通告消息进行响应。获取到网络前缀地址之后，主机通过无状态自动配置随机生成接口标识地址组成全球IPv6地址，IPv6地址无状态自动配置完成。

步骤203：主机获取DNS地址；

IPv6地址无状态自动配置完成之后，PC侧软件（UI或者驱动）向数据卡下发控制指令以获取网络分配的IPv6 DNS地址，数据卡IPv6地址协商模块从PDP激活响应消息中取出IPv6 DNS地址并通过控制指令模块上报给PC侧软件，PC侧软件获取到IPv6 DNS地址之后，通过调用操作系统提供的netsh命令接口或者修改操作系统注册表中IPv6 DNS信息的方式将IPv6 DNS地址设置给主机，IPv6 DNS地址分配完成。

步骤204：主机发送Ping包到DNS服务器，并判断是否超时，如果超时则转入步骤205，如果没超时则转入步骤209；

IPv6及DNS地址分配完成之后，PC侧软件使用主机无状态自动配置生成的IPv6地址作为源地址，DNS地址作为目的地址发送Ping包到DNS服务器。

步骤205：主机删除已配置的IPv6地址；

如果PC侧软件监测到发送的Ping包超时，则重发Ping包直到定时器超时，此时表明主机无状态自动配置生成的IPv6地址无法正常访问IPv6网络，PC侧软件将调用操作系统接口删除掉当前主机已分配的IPv6地址。

步骤206：主机静态配置IPv6地址；

PC侧软件下发控制指令到数据卡获取网络分配的IPv6地址，IPv6地址协商模块从PDP激活响应中取出网络分配的IPv6地址后通过控制指令模块上报给PC侧软件，PC侧软件通过调用操作系统接口将该IPv6地址静态设置给PC。

IPv6地址静态设置完成后，PC侧软件将使用新分配的IPv6地址作为源目的地址重发Ping包。

步骤207：判断主机Ping DNS服务器是否超时，如果超时则转入步骤208，如果正常则转入步骤209；

步骤208：IPv6连接异常；

如果PC侧软件监测到发送的Ping包超时，则重发Ping包直到定时器超时，此时表明当前IPv6连接异常，网络分配给数据卡的IPv6及DNS地址无法正常访问网络。（如果Ping包被DNS服务器正常响应，则表明当前主机静态配置的IPv6地址正确，IPv6地址协商完成。）

步骤209：IPv6地址协商完成。

如果Ping包被DNS服务器正常响应，则表明当前主机无状态自动配置生成的IPv6地址正确，IPv6地址协商完成。

当然，本发明还可有多种实施方式，在不背离本发明精神及其实质的情况，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明做出各种相应的更改或变化，但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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种移动终端地址分配方法，其特征在于，所述方法包括：移动终端在IPv6地址协商过程中，首先启用无状态自动分配功能使主机自动生成全局IPv6地址，并通过主机侧软件从移动终端获取到DNS地址设置给主机，主机侧软件发送Ping包到DNS服务器用以确认主机分配的IPv6地址是否正确，如果Ping包响应正常则IPv6地址分配完成,若Ping包响应失败，则删除主机已配置的IPv6地址，从移动终端板侧重新获取网络分配的IPv6地址后分配给主机，并重发送Ping包进行验证。 

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主机使用无状态自动配置功能从移动终端获取到网络前缀地址后自动生成全局IPv6地址，主机侧软件再通过控制指令从移动终端获取到DNS地址后静态设置给主机。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述设置完成后，主机侧软件发送Ping包到DNS服务器判断当前链路是否正常，如果Ping包正常响应，则表明IPv6及DNS地址分配正常；如果Ping包超时，则认为主机通过无状态自动配置功能生成的IPv6地址为无效地址，主机侧软件将删除当前主机配置的IPv6地址，之后下发控制指令到移动终端获取网络分配给移动终端的IPv6地址并将该地址静态设置给主机。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述设置完成后，主机通过主机侧软件重发Ping包到DNS，如果Ping包正常响应，则表明当前静态配置的IPv6地址可正常访问网络，如果Ping包超时，则表明当前IPv6连接异常，网络分配给移动终端的IPv6及DNS地址无法正常访问网络。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动终端是移动终端，所述主机是PC。 

6.一种移动终端，用于和主机连接进行通信，其特征在于，所述移动终端包括控制指令模块、IPv6地址协商模块和拨号模块；

所述拨号模块用于移动终端拨号发起网络连接；

所述IPv6地址协商模块接收主机发送的无状态地址自动配置功能发送路由器通告请求，并返回路由器通告响应消息，在消息中携带网络前缀地址给主机，主机可获取到网络前缀地址后随机生成接口标识地址组成128的全局IPv6地址；

所述控制指令处理模块接收IPv6地址协商模块从PDP激活消息中取出的DNS地址，所述控制指令模块将IPv6 DNS地址返回给主机侧。

7.如权利要求6所述的移动终端，其特征在于，如果通过上述无状态自动配置获取的IPv6地址无法正常访问网络，主机侧将删除主机侧已配置的IPv6地址，发送控制指令到移动终端获取网络分配的IPv6地址；所述IPv6地址协商模块从网络返回的PDP激活响应消息中取出IPv6地址后通过控制指令模块上报给主机侧软件，主机侧软件通过调用操作系统接口将IPv6地址设置给主机。

8.如权利要求6所述的移动终端，其特征在于,所述主机使用无状态自动配置功能从移动终端获取到网络前缀地址后自动生成全局IPv6地址，主机侧软件再通过控制指令从移动终端获取到DNS地址后静态设置给主机。

9.如权利要求6所述的移动终端，其特征在于，所述设置完成后，主机侧软件发送Ping包到DNS服务器判断当前链路是否正常，如果Ping包正常响应，则表明IPv6及DNS地址分配正常；如果Ping包超时，则认为主机通过无状态自动配置功能生成的IPv6地址为无效地址，主机侧软件将删除当前主机配置的IPv6地址，之后下发控制指令到移动终端获取网络分配给移动终端的IPv6地址并将该地址静态设置给主机。

10.如权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述移动终端是移动 终端，所述主机是PC。 

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