CN1980255A - 家乡代理地址的获取方法及接入业务网网关、用户终端 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种家乡代理地址的获取方法，包括在基于MIPv6的WiMAX网络系统中，由归属AAA服务器将家乡代理地址下发到用户终端当前所在外地网络中的接入业务网网关，并由所述接入业务网网关将所述归属AAA服务器下发的家乡代理地址转发给用户终端。相应的，本发明还公开了一种接入业务网网关和用户终端。本发明可以优化用户终端获取家乡代理地址的处理过程，提高用户终端与家乡代理进行BU/BA处理的速度。
Description
技术领域
本发明涉及在WiMAX网络系统中应用移动IPv6的技术领域，尤其是涉及一种家乡代理地址的获取方法及其对应的接入业务网网关和用户终端。
背景技术
尽管以因特网协议第4版(IPv4，IP version 4)为核心技术的因特网通信技术获得了巨大的成功，然而由于IPv4地址资源的紧张问题而直接限制了IP技术应用的进一步发展。由于目前移动通信技术和宽带技术的飞速发展导致对IP地址的需求急剧增长，为了解决IP地址资源的紧张问题，现有技术也相应提出了如无类的域间路由(CIDR，Classless Inter Domain Routing)、网络地址转换(NAT，Network Address Translation)、混合地址等技术，但这些技术从某种程度上而言只能暂时缓解IPv4地址资源的紧张问题。
基于上述原因，Internet工程任务组(IETF，Internet Engineering Task Force)在20世纪90年代中提出了下一代互联网协议-IPv6，目前IPv6已经被公认为是IPv4的未来升级版本。其中IPv6技术最为本质的改进就是将原来的IPv4地址长度由32位增加到了128位，从而带来了几乎无限的地址空间。除此之外，IPv6技术还采用了分级地址模式、高效的IP包头、服务质量、主机地址自动配置及其认证和加密等许多技术。
其中，为了实现移动节点在移动状态下仍能顺利地与外界进行通信，现有采用了移动IP技术(MIP，Mobile IP)，其基本工作原理是移动节点除了拥有一个固定的IP地址(即家乡地址HoA，Home Address)之外，而且在最近移动到的外地网络中还要拥有另外一个临时的IP地址(即转接地址CoA，Care-ofAddress)，然后通过网络配置机制建立起HoA地址与CoA地址之间的对应关系，以及家乡网络与外地网络之间的路由关系，从而达到使移动节点在其所在的网络发生变更时，能够与位于其他网络中的通信对端(CN，CorrespondingNode)之间的通信不中断的目的。而移动IP协议版本6(MIPv6，Mobile IPversion 6)是基于IPv6协议的移动IP技术，其实现过程无需外代理，支持路由优化(Route Optimization)处理进而避免了迂回路由问题，并充分利用了邻居发现功能和IPv6扩展头，因此MIPv6的移动性能相对于MIPv4的移动性能有了相当大的改进。
下述为MIPv6的简要工作过程：
1)移动节点根据IPv6路由器发出的发现报文来确定当前所在位置；
2)移动节点使用IPv6地址自动配置机制(或者其他机制)获取外地网络链路配置的CoA地址；
3)移动节点登陆本地代理，并向本地代理通知它的CoA地址；
4)移动节点也要向某些CN通知它的CoA地址；
5)不知道移动节点CoA地址的通信主机可以无视移动节点的CoA地址，而像移动IPv4一样，将数据包发往移动节点的本地网络，由本地代理通过隧道将数据包进而转发到移动节点的CoA地址；
6)知道移动节点CoA地址的通信主机可以使用IPv6路由扩展头标志来直接将数据包发给移动节点。
7)移动节点向其他CN发送数据时，使用CoA地址作为发送数据包的源地址。
全球微波接入互操作性(WiMAX，World Interoperability for MicrowaveAccess)是一项新兴的无线通信技术，能提供面向互联网的高速连接，如图1所示，该图是现有WiMAX网络系统的具体组成结构示意图，其中WiMAX网络系统主要包括：
用户终端(SS，Subscriber Station)/移动用户终端(MSS，Mobile SubscriberStation)：用户使用该终端设备接入到WiMAX网络中。
接入业务网(ASN，Access Service Network)：为WiMAX终端提供无线接入服务的网络功能集合，其中ASN具体包含了基站BS和接入业务网网关ASN-GW两个网元；其中BS网元的主要功能为：提供BS和MSS的L2(二层)连接、无线资源管理等功能；ASN-GW网元的主要功能为：为MSS认证、授权和计费提供客户端功能，为MSS提供L3(三层)信息的中继(Relay)功能(如IP地址分配)、ASN内切换功能等。
连接业务网(CSN，Connect Service Network)：为WiMAX终端提供IP连接服务，CSN所提供的主要功能为：MSS的IP地址分配、Internet接入、AAAproxy或者server以及基于用户的授权控制等功能。
上述WiMAX网络系统中的三个组成逻辑实体之间通过从R1到R6的接口来进行通信(注：由于WiMAX网络系统中各网元所涉及的功能较多，上面仅对与下述本发明技术方案有关的功能进行了简单的阐述)。
目前有提议提出将MIPv6技术运用到WiMAX网络系统中，以达到当MSS位于外地网络中时，保证其与CN之间的通信保持不中断的目的。请参照图2，该图是现有WiMAX网络系统中应用移动IPv6技术的处理过程示意图，图中虚线处理部分表示可能需要特殊处理，但其处理方法并不涉及下述本发明技术方案所阐述的相关内容，因此这里不作详细阐述。从图2中可以看出在应用了MIPv6的WiMAX网络系统中，移动用户终端(MSS，Mobile Subscriber Station)在与CN进行通信之前，需要先与家乡代理(HA，Home Agent)进行绑定更新(BU，Binding Update)/绑定确认(BA，Binding Acknowledgement)处理，这样才能建立起HoA地址与CoA地址之间的对应关系以及家乡网络与外地网络之间的路由关系，使得后续MSS与CN之间的数据交互得以实现。而为了实现与Home Agent进行BU/BA，则MSS必须首先知道Home Agent的地址，因此使得MSS对Home Agent地址的获取过程成为了后续在WiMAX网络系统中实施MIPv6技术的前提保证。
请参照图3，该图是在现有WiMAX“050915_NWG_STAGE2.doc”文档中记载的MSS获取Home Agent地址的处理过程示意图，其主要处理过程如下：
MSS在开始进行接入鉴权处理时，通过当前所处外地网络中的接入业务网网关(ASN-GW)向归属网络认证、授权、计费服务器(H-AAA，Home AAAServer)发送Access-Request消息；
H-AAA响应接收到的Access-Request消息，为MSS分配家乡代理地址(HA_Addr，Home Agent Address)和家乡链路前缀(HL，Home Link Prefix)，并将为MSS分配的HA_Addr和HL承载在Access-Accept消息中下发到ASN-GW；
ASN-GW将接收到的Access-Accept消息中承载的HA_Addr和HL缓存；
后续，MSS通过向存储有HA_Addr的当前所在外地网络中的ASN-GW发送DHCPv6 Information Request消息，以请求其下发HA_Addr；
ASN-GW响应接收到的DHCPv6 Information Request消息，通过将缓存的HA_Addr承载在DHCPv6 Reply消息中下发给MSS，MSS在接收到的DHCPv6Reply消息中获取为其提供服务的Home Agent的地址。
但是在上述MSS获取Home Agent地址的处理过程中，H-AAA是在对MSS进行鉴权处理时，将HA_Addr下发给MSS当前所在外地网络中的ASN-GW的，后续MSS再通过向存储有HA_Addr的当前所在外地网络中的ASN-GW请求HA_Addr，从而得到当前所在外地网络中的ASN-GW下发的HA_Addr。这样每次当MSS移动到外地网络中时，都需要在鉴权处理完成之后，到当前所在外地网络中的ASN-GW请求其下发HA_Addr，才能根据ASN-GW下发的HA_Addr执行后续与Home Agent进行BU/BA处理，由此可见这种处理方式存在着MSS获取HA_Addr过程过于繁琐的问题，由此可能将直接影响到MSS与Home Agent进行BU/BA处理的处理速度。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提出一种家乡代理地址的获取方法，以优化用户终端获取家乡代理地址的处理过程，提高用户终端与家乡代理进行BU/BA处理的速度。
相应的，本发明还提出了一种接入业务网网关和用户终端。
为解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：
一种家乡代理地址的获取方法，包括步骤：
A.在基于MIPv6的WiMAX网络系统中，由归属AAA服务器将家乡代理地址下发到用户终端当前所在外地网络中的接入业务网网关；并
B.由所述接入业务网网关将所述归属AAA服务器下发的家乡代理地址转发给用户终端。
较佳地，所述步骤A之前还包括步骤：
用户终端在移动到外地网络中开始进行接入鉴权处理时，通过当前所在外地网络中的接入业务网网关向归属AAA服务器发送Access-Request消息；
所述归属AAA服务器响应接收到的Access-Request消息，对用户终端进行鉴权处理；并
在对用户终端进行鉴权通过后执行步骤A。
较佳地，所述步骤A中归属AAA服务器将家乡代理地址承载在Access-Accept消息中下发到用户终端当前所在外地网络中的接入业务网网关。
较佳地，所述步骤B中接入业务网网关通过向用户终端通知接入鉴权完成的过程中，将所述归属AAA服务器下发的Access-Accept消息中承载的家乡代理地址下发给用户终端。
一种接入业务网网关，包括家乡代理地址转发单元，用于将归属AAA服务器下发的家乡代理地址转发给用户终端。
一种用户终端，包括家乡代理地址接收单元，用于接收用户终端当前所在外地网络中的接入业务网网关转发来的由归属AAA服务器下发的家乡代理地址。
本发明能够达到的有益效果如下：
本发明技术方案主要是通过在基于MIPv6的WiMAX网络系统中，由MSS的H-AAA将为该MSS提供服务的Home Agent的地址信息下发到该MSS当前所在外地网络中的ASN-GW，然后该ASN-GW将该MSS的H-AAA下发的Home Agent地址不执行缓存处理，而是立即直接转发给该MSS，从而避免了ASN-GW对H-AAA下发的Home Agent地址进行缓存处理的时间和后续MSS向ASN-GW请求其下发缓存的Home Agent地址的时间，因此优化了现有WiMAX NWG Stage2文档中记载的MSS在鉴权处理流程中获取H-AAA下发的Home Agent地址的处理流程，从而相应也提高了MSS与Home Agent进行BU/BA处理的速度。
附图说明
图1为现有WiMAX网络系统的具体组成结构示意图；
图2为现有WiMAX网络系统中应用移动IPv6技术的处理过程示意图；
图3为在现有WiMAX“050915 NWG_STAGE2.doc”文档中记载的MSS获取家乡代理地址的处理过程示意图；
图4为本发明家乡代理地址的获取方法的主要设计思想流程图；
图5为应用本发明方法原理进行实施的实施例处理过程示意图。
具体实施方式
下面将结合各个附图对本发明方案的主要实现原理及其具体实施方式进行详细的阐述。
通过对现有WiMAX“050915_NWG_STAGE2.doc”文档中记载的MSS获取Home Agent地址的处理过程进行分析，发现现有MSS获取Home Agent地址的处理过程存在着冗繁的处理步骤，由此本发明技术方案旨在改善及优化在应用了MIPv6的WiMAX网络系统中MSS对Home Agent地址的获取方式，以便提供更为完善、更为优化的Home Agent地址的获取方式，进而提高MSS根据获取到的Home Agent地址与对应的Home Agent进行BU/BA处理的速度。
请参照图4，该图是本发明家乡代理地址的获取方法的主要设计思想流程图，其主要实现过程如下：
步骤S10，在基于MIPv6的WiMAX网络系统中，由用户终端(以下将以MSS为例进行说明)的H-AAA将家乡代理地址下发到MSS当前所在外地网络中的ASN-GW；
其中MSS的H-AAA可以但不限于在如下情况下将家乡代理地址下发到MSS当前所在外地网络中的ASN-GW：
当MSS在移动到外地网络中开始进行接入鉴权处理时，通过当前所在外地网络中的ASN-GW向H-AAA发送Access-Request消息，以请求H-AAA对其进行身份鉴权处理；
该H-AAA响应接收到的Access-Request消息，对MSS进行鉴权处理，并在对该MSS进行鉴权处理通过后，将家乡代理地址承载在Access-Accept消息中下发给MSS当前所在外地网络中的ASN-GW。
步骤S20，由上述的ASN-GW进而将H-AAA下发的家乡代理地址转发给该MSS；如上述举例情况，ASN-GW可以在通过向该MSS通知接入鉴权处理完成的过程中，将H-AAA下发的Access-Accept消息中承载的家乡代理地址下发给该MSS。
后续MSS接收到当前所在外地网络中的ASN-GW直接转发来的家乡代理地址时，可以进而根据获取到的家乡代理地址，与对应的Home Agent进行BU/BA处理。由此可见，本发明所提出的MSS获取Home Agent地址的处理方式中，MSS当前所在外地网络中的ASN-GW接收到MSS的H-AAA下发的Home Agent地址后，将不像现有技术那样将接收到的Home Agent地址缓存(ASN-GW不将H-AAA下发的Home Agent地址进行缓存的两种情况：一种是ASN-GW无法解析Home Agent地址，即不能解析Access Accept消息中承载Home Agent地址；另一种是ASN-GW有意不缓存)，而是立即直接将H-AAA下发的Home Agent地址转发给MSS，从而避免了ASN-GW缓存H-AAA下发的Home Agent地址的时间和MSS后续再向ASN-GW请求Home Agent地址的时间，因此缩减了MSS获取Home Agent地址的时间，达到了对现有技术方案中MSS获取Home Agent地址的处理过程进行优化的目的，进而也提高了MSS根据获取到的Home Agent地址与对应的Home Agent进行BU/BA处理的速度。
下面将以MSS在移动到外地网络中开始进行接入鉴权处理时，应用本发明技术方案来获取相关的家乡代理地址为例，对本发明技术方案的具体实施过程进行更进一步的详细说明。
请参照图5，该图是应用本发明方法原理进行实施的实施例处理过程示意图，其具体的实施过程如下：
①～③：当MSS移动到外地网络中时，在开始进行接入鉴权处理过程中通过当前所在外地网络中的ASN-GW向H-AAA发送H-AAAAccess-Request消息，以请求H-AAA对其进行接入鉴权处理，H-AAA接收到由MSS所在外地网络中的ASN-GW转发来的Access-Request消息后，对MSS进行鉴权处理通过后，为MSS分配诸如：HoA、家乡链路前缀HL等信息(这里将这些分配给MSS的信息统一定义为other options信息)，并同时为MSS分配为其提供服务的Home Agent的地址信息，这里将Home Agent地址信息记为HA_Addr信息。
④～⑤：H-AAA将为MSS分配的other options信息以及HA_Addr信息承载在Access-Accept消息中下发给MSS当前所在外地网络中的ASN-GW；该ASN-GW接收到H-AAA下发的Access-Accept消息后，将其中承载的otheroptions信息加以储存。
⑥：MSS所在外地网络中的ASN-GW在通知MSS接入鉴权处理过程完成的过程中，将接收到的Access-Accept消息中承载的HA_Addr信息立即直接转发给MSS。
这样当MSS完成接入鉴权处理过程之后，便可以立即根据接收到的HA_Addr信息获知了为其提供服务的Home Agent地址，进而可以根据HomeAgent地址与对应的Home Agent进行BU/BA处理，而不需要在接入鉴权处理过程完成之后，再次去当前所在外地网络中的ASN-GW请求其下发HomeAgent地址，从而节约了MSS获取Home Agent地址的时间。
综上可见，本发明方法提出的MSS获取Home Agent地址的处理方式确实是优化了现有WiMAX NWG Stage2文档中记载的MSS在鉴权处理流程中获取H-AAA下发的Home Agent地址的处理流程，从而相应也提高了MSS与HomeAgent进行BU/BA处理的速度。
相应的，本发明对应于上述提出的家乡代理地址的获取方法，这里还进而提出了一种接入业务网网关和对应的用户终端。
其中本发明提出的接入业务网网关包括有家乡代理地址转发单元，主要用于接入业务网网关将用户终端的归属AAA服务器下发的家乡代理地址直接转发给用户终端。
本发明提出的用户终端包括有家乡代理地址接收单元，主要用于接收用户终端当前所在外地网络中的接入业务网网关转发来的、由其归属AAA服务器下发的家乡代理地址信息。
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 (6)
1、一种家乡代理地址的获取方法，其特征在于，包括步骤：
A.在基于MIPv6的WiMAX网络系统中，由归属AAA服务器将家乡代理地址下发到用户终端当前所在外地网络中的接入业务网网关；并
B.由所述接入业务网网关将所述归属AAA服务器下发的家乡代理地址转发给用户终端。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A之前还包括步骤：
用户终端在移动到外地网络中开始进行接入鉴权处理时，通过当前所在外地网络中的接入业务网网关向归属AAA服务器发送Access-Request消息；
所述归属AAA服务器响应接收到的Access-Request消息，对用户终端进行鉴权处理；并
在对用户终端进行鉴权通过后执行步骤A。
3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤A中归属AAA服务器将家乡代理地址承载在Access-Accept消息中下发到用户终端当前所在外地网络中的接入业务网网关。
4、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤B中接入业务网网关通过向用户终端通知接入鉴权完成的过程中，将所述归属AAA服务器下发的Access-Accept消息中承载的家乡代理地址下发给用户终端。
5、一种接入业务网网关，其特征在于，包括家乡代理地址转发单元，用于将归属AAA服务器下发的家乡代理地址转发给用户终端。
6、一种用户终端，其特征在于，包括家乡代理地址接收单元，用于接收用户终端当前所在外地网络中的接入业务网网关转发来的由归属AAA服务器下发的家乡代理地址。
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| CN 200510130425 CN1980255A (zh) | 2005-12-09 | 2005-12-09 | 家乡代理地址的获取方法及接入业务网网关、用户终端 |
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| CN 200510130425 CN1980255A (zh) | 2005-12-09 | 2005-12-09 | 家乡代理地址的获取方法及接入业务网网关、用户终端 |
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2005
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