專利名稱：實(shí)現(xiàn)移動(dòng)IPv6的系統(tǒng)及其用戶連接建立方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種實(shí)現(xiàn)移動(dòng)IPv6的系統(tǒng)及其用戶連接建立方法。
背景技術(shù)：
BWA(Broadband wireless access，寬帶無(wú)線接入)設(shè)備可以為用戶提供方便的寬帶接入方式。目前有基于私有協(xié)議的寬帶無(wú)線接入設(shè)備，也有基于標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的寬帶無(wú)線接入設(shè)備。IEEE(電子電氣工程師協(xié)會(huì))802.16標(biāo)準(zhǔn)定義的寬帶無(wú)線接入設(shè)備，是寬帶無(wú)線接入技術(shù)的系列標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)子集。BWA設(shè)備中包括WIMAX(全球互動(dòng)微波接入)設(shè)備。
WiMAX論壇定義的基于G-RS(網(wǎng)關(guān)中轉(zhuǎn)站)/G-MS(網(wǎng)關(guān)移動(dòng)站)的Multiple Hosts(多主機(jī))架構(gòu)如圖1所示。G-RS/G-MS通過(guò)第一接口連接到多個(gè)G-Host，通過(guò)第二接口連接到ASN(接入服務(wù)網(wǎng)絡(luò))。其中，第一接口為G-interface接口，G-interface采用802.3或802.11二層傳送技術(shù)；第二接口為R1接口，R1采用802.16e無(wú)線二層傳送技術(shù)。ASN和CSN(連接服務(wù)網(wǎng)絡(luò))間通過(guò)R3參考點(diǎn)連接，NAP+V-NSP(網(wǎng)絡(luò)接入提供商和拜訪地網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商)的CSN與H-NSP(歸屬地網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商)的CSN間通過(guò)R5參考點(diǎn)連接。
在WIMAX IPv6網(wǎng)絡(luò)中，目前采用CMIPv6(IP客戶移動(dòng)IPv6)標(biāo)準(zhǔn)的MIPv6(IP客戶移動(dòng)IPv6)，參見(jiàn)RFC 3775。MIPv6涉及三個(gè)功能實(shí)體HA(家鄉(xiāng)代理)、MN(移動(dòng)節(jié)點(diǎn))和CN(對(duì)等通信節(jié)點(diǎn))。CMIPv6的客戶端位于MS/G-Host。在R3的移動(dòng)過(guò)程中，MS/G-Host執(zhí)行(全狀態(tài)或無(wú)狀態(tài))地址自動(dòng)配置，并把這個(gè)新形成的地址作為它的CoA(轉(zhuǎn)交地址)。
MS/G-Host進(jìn)行HoA的登記注冊(cè)，并向其家鄉(xiāng)鏈路上的HA登記其CoA，MS/G-Host向其HA發(fā)送包含有“綁定更新”目的選項(xiàng)的數(shù)據(jù)包，HA登記該綁定并且向MS/G-Host返回一個(gè)包含有“綁定確認(rèn)”目的選項(xiàng)的數(shù)據(jù)包。HA截取所有地址為該MS/G-Host的家鄉(xiāng)地址的數(shù)據(jù)包，每個(gè)截獲的數(shù)據(jù)包都使用IPv6封裝并采用隧道技術(shù)發(fā)送到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)所登記的轉(zhuǎn)交地址。
現(xiàn)有技術(shù)一種上述WIMAX IPv6網(wǎng)絡(luò)中的通信節(jié)點(diǎn)間通信的方法為如果一個(gè)通信節(jié)點(diǎn)要與另一個(gè)離開(kāi)家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)的MS/G-Host通信，數(shù)據(jù)包的選路過(guò)程是從該通信節(jié)點(diǎn)到HA，從HA到MS/G-Host，再?gòu)腗S/G-Host到另一個(gè)離開(kāi)家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)的通信節(jié)點(diǎn)。這種路由方式通常稱為三角路由。為了避免三角路由問(wèn)題，MS/G-Host可以發(fā)送攜帶當(dāng)前的CoA的綁定更新給任意一個(gè)通信節(jié)點(diǎn)，該通信節(jié)點(diǎn)將上述綁定更新上攜帶的當(dāng)前的CoA緩存起來(lái)并直接發(fā)送數(shù)據(jù)包給MS/G-Host。
上述方法的缺點(diǎn)為1、該方法要求MS必須實(shí)現(xiàn)Mobile IPv6，不能采用僅支持Simple IPv6(簡(jiǎn)單IPv6)的MS，導(dǎo)致MS功能復(fù)雜；2、該方法需浪費(fèi)空口資源進(jìn)行CoA登記；3、由于3G網(wǎng)絡(luò)(如WCDMA)不支持CMIPv6，根據(jù)該方法進(jìn)行通信使WiMAX和3G網(wǎng)絡(luò)(如WCDMA)的互連成為問(wèn)題；4、由于通常G-Host和G-MS/G-RS為設(shè)置在火車、汽車或輪船上的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，G-Host往往是相對(duì)于G-MS/G-RS固定的乘客所使用的終端，一般不能實(shí)現(xiàn)Mobile IPv6功能，從而使該方法無(wú)法在現(xiàn)有的WiMAX移動(dòng)Multihost網(wǎng)絡(luò)中使用。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種實(shí)現(xiàn)移動(dòng)IPv6的系統(tǒng)及其用戶連接建立方法，從而可以實(shí)現(xiàn)MS僅支持Simple IPv6的MS，無(wú)須實(shí)現(xiàn)Mobile IPv6。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種實(shí)現(xiàn)移動(dòng)IPv6的系統(tǒng)，包括家鄉(xiāng)代理，還包括IP代理移動(dòng)IP版本6客戶PMIPv6 Client設(shè)置于接入服務(wù)網(wǎng)絡(luò)ASN或移動(dòng)網(wǎng)關(guān)或移動(dòng)網(wǎng)橋，通過(guò)和所述家鄉(xiāng)代理進(jìn)行信息交互代理移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN執(zhí)行移動(dòng)IPv6功能。
所述的PMIPv6 Client包括PMIPv6客戶控制面PMIPv6 Client CP代理MN執(zhí)行移動(dòng)IPv6的控制面功能；PMIPv6客戶數(shù)據(jù)面PMIPv6 Client DP設(shè)置于MN和家鄉(xiāng)代理HA之間的數(shù)據(jù)通路上，代理MN執(zhí)行移動(dòng)IPv6的數(shù)據(jù)面功能。
所述的PMIPv6 Client CP代理MN執(zhí)行移動(dòng)檢測(cè)、轉(zhuǎn)交地址CoA生成和返回歸屬地；所述的PMIPv6 Client CP代理MN執(zhí)行對(duì)移動(dòng)頭Mobility Headers的處理；所述的PMIPv6 Client CP代理MN執(zhí)行綁定更新Binding Updates消息的發(fā)送；所述的PMIPv6 Client CP代理MN執(zhí)行綁定確認(rèn)BindingAcknowledgements消息的接收和處理；所述的PMIPv6 Client CP代理MN執(zhí)行綁定刷新請(qǐng)求Binding RefreshRequest消息的接收，并發(fā)送綁定更新Binding Update消息作為應(yīng)答；所述的PMIPv6 Client CP代理MN執(zhí)行移動(dòng)前綴廣告Mobile PrefixAdvertisements消息的接收，并在發(fā)送給MN的路由廣告RouterAdvertisement消息中包含移動(dòng)前綴廣告消息中的前綴信息；所述的PMIPv6 Client CP代理MN執(zhí)行對(duì)綁定錯(cuò)誤消息的接收；和/或，所述的PMIPv6 Client CP代理MN執(zhí)行對(duì)因特網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議ICMP錯(cuò)誤消息的接收；和/或，所述的PMIPv6 Client CP代理MN執(zhí)行返回路由能力程序return routabilityprocedure；和/或所述的PMIPv6 Client CP代理MN執(zhí)行動(dòng)態(tài)家鄉(xiāng)地址HA地址的發(fā)現(xiàn)。
所述的PMIPv6 Client CP代理MN執(zhí)行移動(dòng)檢測(cè)具體包括對(duì)于全球互動(dòng)微波接入WiMAX網(wǎng)絡(luò)，移動(dòng)檢測(cè)可由無(wú)線資源管理模塊或切換控制模塊協(xié)助支持。
還包括認(rèn)證器和驗(yàn)證、授權(quán)、計(jì)費(fèi)AAA服務(wù)器，所述的PMIPv6 Client CP和認(rèn)證器放置在一起，所述的PMIPv6 Client CP和HA通過(guò)認(rèn)證器和AAA服務(wù)器得到PMIPv6所需的密鑰。
所述的PMIPv6 Client DP代理MN執(zhí)行IPv6隧道封裝和解封裝；所述的PMIPv6 Client DP代理MN執(zhí)行路由優(yōu)化的開(kāi)啟和關(guān)閉；所述的PMIPv6 Client DP代理MN執(zhí)行含家鄉(xiāng)地址HoA選項(xiàng)的包發(fā)送，IP安全協(xié)議IPsec的交互；和/或，所述的PMIPv6 Client DP代理MN執(zhí)行多播組成員協(xié)議的組播地址聽(tīng)眾，接收來(lái)自HA的隧道多播包；和/或，所述的PMIPv6 Client DP代理MN執(zhí)行2類路由頭routing header處理；
和/或，所述的PMIPv6 Client DP建立和維護(hù)所代理的MN的地址池；和/或，對(duì)于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，所述的PMIPv6 Client DP支持Proxy DAD，代替MN執(zhí)行DAD功能。
所述的PMIPv6 Client CP和PMIPv6 Client DP置于同一個(gè)AR，或分別置于不同的AR。
所述的MN包括移動(dòng)站和主機(jī)設(shè)備。
所述的移動(dòng)IPv6的系統(tǒng)適用于WIMAX系統(tǒng)的多主機(jī)Multiple Hosts架構(gòu)，所述WIMAX系統(tǒng)包括主機(jī)設(shè)備、移動(dòng)網(wǎng)關(guān)或移動(dòng)網(wǎng)橋，以及相互連接的接入服務(wù)網(wǎng)絡(luò)ASN和連接服務(wù)網(wǎng)絡(luò)CSN，移動(dòng)網(wǎng)關(guān)或移動(dòng)網(wǎng)橋，通過(guò)第一接口與每一主機(jī)設(shè)備相連，并通過(guò)第二接口與ASN相連。
所述的移動(dòng)網(wǎng)關(guān)包括網(wǎng)關(guān)移動(dòng)站G-MS或網(wǎng)關(guān)中轉(zhuǎn)站G-RS，所述的移動(dòng)網(wǎng)橋包括網(wǎng)橋移動(dòng)站或網(wǎng)橋中轉(zhuǎn)站。
一種PMIPv6用戶連接建立方法，包括步驟A、對(duì)MN進(jìn)行接入認(rèn)證；B、MN自動(dòng)配置鏈路-局部地址LLA，對(duì)該LLA進(jìn)行DAD；C、PMIPv6 Client生成MN的CoA，完成MIPv6注冊(cè)。
所述的步驟A具體包括PMIPv6 Client通過(guò)同MN的歸屬地H-AAA服務(wù)器進(jìn)行AAA接入認(rèn)證消息交互獲得AAA密鑰、HA地址和HoA或DHCP server地址。
所述的步驟B具體包括MN到PMIPv6 Client之間數(shù)據(jù)通路一旦建立，MN開(kāi)始進(jìn)行LLA自動(dòng)配置；MN進(jìn)行LLA自動(dòng)配置后，發(fā)起Neighbor Solicitation消息，對(duì)LLA進(jìn)行DAD，Neighbor Solicitation消息包含實(shí)驗(yàn)性tentativeLLA；
PMIPv6 Client建立和維護(hù)所代理的MN IP Address Cache；將所述LLA和Address Cache中的地址進(jìn)行比較，如果存在匹配，則代替匹配地址擁有者發(fā)送Proxy Neighbor Advertisements消息；否則，將該LLA加入AddressCache。
所述的步驟C具體包括C1、當(dāng)在接入過(guò)程中，認(rèn)證器得到DHCP server地址，則DHCPProxy/Relay從認(rèn)證器下載DHCP server地址和MN標(biāo)識(shí)；或者，靜態(tài)配置DHCP server地址；C2、MN利用DHCPv6進(jìn)行MN HoA分配和IP主機(jī)配置；C3、PMIPv6 Client從DHCP Proxy/Relay取得MN的HoA；C4、PMIPv6 Client從所述LLA中獲取接口標(biāo)識(shí)，將其附加在所在AR廣播給CMIPv6節(jié)點(diǎn)的前綴之后生成MN的CoA；或者，PMIPv6 Client將所在AR的IP地址作為MN的CoA；C5、PMIPv6 Client發(fā)送包含MN的HoA、CoA和安全資料的MIPv6注冊(cè)消息，HA回應(yīng)綁定確認(rèn)消息給PMIPv6 Client。
所述的步驟C2具體包括MN發(fā)送DHCPv6 Solicit消息；DHCP Proxy/Relay將收到的該DHCPv6Solicit消息中轉(zhuǎn)給DHCP server，將DHCP server回應(yīng)的DHCPv6 Advertise消息中轉(zhuǎn)給MN；MN選擇需要的DHCP server，通過(guò)DHCP Proxy/Relay回應(yīng)DHCPv6 Request消息給選擇的DHCP Server，該DHCP Server發(fā)送包含HoA和IP主機(jī)配置選項(xiàng)的DHCPv6 Reply消息給DHCP Proxy/Relay；或者，MN發(fā)送DHCPv6 Solicit消息；DHCP Proxy/Relay回應(yīng)DHCPv6Advertise消息給MN；MN回應(yīng)DHCPv6 Request消息給DHCP Proxy/Relay。
所述的步驟C3具體包括
在DHCP Proxy/Relay以DHCPv6方法取得MN的HoA后，HoA通過(guò)HoA Address源語(yǔ)被發(fā)送到PMIPv6 Client，該HoA Address源語(yǔ)中包含MN標(biāo)識(shí)。
所述的步驟C具體包括C7、當(dāng)在接入過(guò)程中，PMIPv6 Client獲得MN的HoA后，PMIPv6 Client從所述LLA中獲取接口標(biāo)識(shí)，將其附加在所在AR廣播給CMIPv6節(jié)點(diǎn)的前綴之后生成MN的CoA；或者，PMIPv6 Client將所在AR的IP地址作為MN的CoA；C8、PMIPv6 Client發(fā)送包含MN的HoA、CoA和安全資料的MIPv6注冊(cè)消息給HA，HA回應(yīng)綁定確認(rèn)消息給PMIPv6 Client。
所述的步驟C5、步驟C8還包括在完成MIPv6注冊(cè)后，發(fā)送DHCP_Gating.Release消息，用于釋放DHCP門控功能，DHCP門控功能用于避免MN在端到端數(shù)據(jù)通路建立之前發(fā)起IP通信；在R3會(huì)話建立后，DHCP Proxy/Relay發(fā)送DHCPv6 Reply消息給MN。
所述的步驟C還包括當(dāng)ASN/G-MS/G-RS支持PMIPv6和CMIPv6雙模時(shí)，DHCP Proxy/Relay通過(guò)R3_Mobility_Context消息通知ASN Fn所采用的MIP模式。
所述的步驟C還包括在初始連接建立時(shí)，在PMIPv6 Client發(fā)送MIPv6注冊(cè)消息給HA之后，在HA回應(yīng)綁定確認(rèn)消息給PMIPv6 Client之前，HA通過(guò)和H-AAA進(jìn)行交互獲取MN-HA密鑰和PMIPv6 Client-HA密鑰。
所述的方法適用于HA在拜訪地網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商V-NSP場(chǎng)景或者歸屬地網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商H-NSP場(chǎng)景。
一種PMIPv6用戶連接建立方法，包括步驟D、對(duì)MN進(jìn)行接入認(rèn)證；
E、MN自動(dòng)配置鏈路-局部地址LLA，對(duì)該LLA進(jìn)行DAD；F、PMIPv6 Client生成MN的CoA，完成MIPv6注冊(cè)，代理DAD；G、MN通過(guò)路由器發(fā)現(xiàn)來(lái)自動(dòng)配置HoA。
所述的步驟D具體包括PMIPv6 Client通過(guò)同MN的H-AAA服務(wù)器進(jìn)行AAA接入認(rèn)證消息交互獲得AAA密鑰、HA地址、HL前綴。
所述的步驟D還包括PMIPv6 Client通過(guò)同MN的H-AAA服務(wù)器進(jìn)行AAA接入認(rèn)證消息交互獲得MN的HoA。
所述的步驟E具體包括MN到PMIPv6 Client之間數(shù)據(jù)通路一旦建立，MN開(kāi)始進(jìn)行LLA自動(dòng)配置；MN進(jìn)行LLA自動(dòng)配置后，發(fā)起Neighbor Solicitation消息，對(duì)LLA進(jìn)行DAD，Neighbor Solicitation消息包含tentative LLA；PMIPv6 Client建立和維護(hù)所代理的MN IP Address Cache；將所述LLA和Address Cache中的地址進(jìn)行比較，如果存在匹配，則代替匹配地址擁有者發(fā)送Proxy Neighbor Advertisements消息；否則，將該LLA加入AddressCache。
所述的步驟F具體包括F1、當(dāng)在接入過(guò)程中，認(rèn)證器獲得了MN的HoA，則PMIPv6 Client直接從認(rèn)證器獲得該HoA；否則，PMIPv6 Client從所述LLA中抽取接口標(biāo)識(shí)，將其附加在HL前綴之后生成MN的HoA；PMIPv6 Client將所述接口標(biāo)識(shí)附加在所在AR廣播給CMI Pv6節(jié)點(diǎn)的前綴之后生成MN的CoA，或者，將所在AR的IP地址作為MN的CoA；F2、PMIPv6 Client發(fā)送包含MN的HoA、CoA和安全資料的MIPv6注冊(cè)消息；HA代替MN完成DAD后，回應(yīng)綁定確認(rèn)消息給PMIPv6 Client。
所述的步驟F還包括在初始連接建立時(shí)，在PMIPv6 Client發(fā)送MIPv6注冊(cè)消息給HA之后，在HA回應(yīng)綁定確認(rèn)消息給PMIPv6 Client之前，HA通過(guò)和H-AAA進(jìn)行交互獲取MN-HA密鑰和PMIPv6 Client-HA密鑰。
所述的步驟G具體包括MN發(fā)送路由器請(qǐng)求消息，PMIPv6 Client所在AR在MIPv6注冊(cè)成功后，向MN回應(yīng)攜帶HL前綴的路由器廣告消息，MN根據(jù)該路由器廣告消息學(xué)習(xí)到HL前綴，根據(jù)該HL前綴自動(dòng)配置HoA，或者，PMIPv6 Client所在AR在完成MIPv6注冊(cè)后，主動(dòng)向MN發(fā)送攜帶HL前綴的路由器廣告消息，MN根據(jù)該路由器廣告消息學(xué)習(xí)到HL前綴，根據(jù)該HL前綴自動(dòng)配置HoA。
所述的步驟G還包括MN發(fā)起無(wú)狀態(tài)DHCPv6獲得IP主機(jī)配置信息。
還包括所述的方法適用于WIMAX系統(tǒng)的Multiple Hosts架構(gòu)，所述WIMAX系統(tǒng)包括主機(jī)設(shè)備、移動(dòng)網(wǎng)關(guān)或移動(dòng)網(wǎng)橋，以及相互連接的ASN和CSN，移動(dòng)網(wǎng)關(guān)或移動(dòng)網(wǎng)橋，通過(guò)第一接口與每一主機(jī)設(shè)備相連，并通過(guò)第二接口與ASN相連，所述移動(dòng)網(wǎng)關(guān)或移動(dòng)網(wǎng)橋?qū)χ鳈C(jī)設(shè)備與ASN之間的消息進(jìn)行中轉(zhuǎn)。
所述的主機(jī)設(shè)備與ASN之間的消息包括鄰節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求消息IPv6 NeighborSolicitation、鄰節(jié)點(diǎn)廣播消息Neighbor Advertisement、路由器請(qǐng)求消息Router Solicitation或路由器廣播消息Router Advertisement。
所述的步驟E具體包括MN到PMIPv6 Client DP之間數(shù)據(jù)通路一旦建立，MN開(kāi)始進(jìn)行LLA自動(dòng)配置；MN進(jìn)行LLA自動(dòng)配置后，發(fā)起Neighbor Solicitation消息，對(duì)LLA進(jìn)行DAD，Neighbor Solicitation消息包含tentative LLA；PMIPv6 Client DP支持LLA的代理DAD，建立和維護(hù)所代理的MN IPAddress Cache，PMIPv6 Client DP從MN的Neighbor Solicitation消息學(xué)習(xí)MN的LLA；PMIPv6 Client DP將tentative LLA和Address Cache中的地址進(jìn)行比較；如果存在匹配，則代替匹配地址擁有者發(fā)送Proxy NeighborAdvertisements消息；如果不存在匹配，則僅將tentative LLA加入AddressCache。
所述的步驟F具體包括F3、PMIPv6 Client DP從所述LLA中獲取接口標(biāo)識(shí)，將該接口標(biāo)識(shí)附加在所在AR廣播給CMIPv6節(jié)點(diǎn)的前綴之后生成MN的CoA，或者，將所在AR的IP地址作為MN的CoA；F4、PMIPv6 Client DP發(fā)送包含MN的CoA或LLA的注冊(cè)啟動(dòng)消息給PMIPv6 Client CP，啟動(dòng)MIPv6注冊(cè)過(guò)程；F5、如果PMIPv6 Client DP獲得了MN的HoA，則PMIPv6 Client DP直接使用該HoA；否則，PMIPv6 Client DP從所述LLA或者CoA中獲取接口標(biāo)識(shí)，將該接口標(biāo)識(shí)附加在HL前綴之后生成MN的HoA；F6、PMIPv6 Client CP發(fā)送包含MN的HoA、CoA和安全資料的MIPv6注冊(cè)消息，HA代替MN完成DAD后，回應(yīng)綁定確認(rèn)消息給PMIPv6 Client CP；PMIPv6 Client CP向PMIPv6 Client DP發(fā)送注冊(cè)成功消息。
所述的步驟G具體包括MN發(fā)送路由器請(qǐng)求消息，PMIPv6 Client DP所在AR在MIPv6注冊(cè)成功后，向MN回應(yīng)攜帶HL前綴的路由器廣告消息，MN根據(jù)該路由器廣告消息學(xué)習(xí)到HL前綴，根據(jù)該HL前綴自動(dòng)配置HoA，或者，PMIPv6 Client DP所在AR在完成MIPv6注冊(cè)后，主動(dòng)向MN發(fā)送攜帶HL前綴的路由器廣告消息，MN根據(jù)該路由器廣告消息學(xué)習(xí)到HL前綴，根據(jù)該HL前綴自動(dòng)配置HoA，MN發(fā)起無(wú)狀態(tài)DHCPv6獲得IP主機(jī)配置信息。
還包括所述的方法適用于WIMAX系統(tǒng)的Multiple Hosts架構(gòu)，所述WIMAX系統(tǒng)包括主機(jī)設(shè)備、移動(dòng)網(wǎng)關(guān)或移動(dòng)網(wǎng)橋，以及相互連接的ASN和CSN，移動(dòng)網(wǎng)關(guān)或移動(dòng)網(wǎng)橋，通過(guò)第一接口與每一主機(jī)設(shè)備相連，并通過(guò)第二接口與ASN相連，所述移動(dòng)網(wǎng)關(guān)或移動(dòng)網(wǎng)橋?qū)χ鳈C(jī)設(shè)備與ASN之間的消息進(jìn)行中轉(zhuǎn)。
所述的主機(jī)設(shè)備與ASN之間的消息包括IPv6 Neighbor Solicitation、Neighbor Advertisement、Router Solicitation或Router Advertisement。
由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明通過(guò)提出Proxy MIPv6的機(jī)制，在ASN或G-MS/G-RS增加新的功能實(shí)體PMIPv6 Client(PMIPv6客戶)，具有如下優(yōu)點(diǎn)1、可使用僅支持Simple IPv6的MS，MS無(wú)須實(shí)現(xiàn)Mobile IPv6，從而使MS功能簡(jiǎn)單；2、PMIPv6 Client(PMIPv6客戶)可以設(shè)置于網(wǎng)絡(luò)側(cè)，CoA登記無(wú)需浪費(fèi)空口資源；3、由于可以使用僅支持Simple IPv6的MS，能解決WiMAX和3G網(wǎng)絡(luò)(如WCDMA)互連時(shí)的MIP問(wèn)題；4、由于可以使用僅支持Simple IPv6的G-Host，解決了WiMAX移動(dòng)Multihost的限制。


圖1為基于G-RS/G-MS的Multiple Hosts架構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明所述PMIPv6 Client的功能框圖；
圖3為本發(fā)明所述PMIPv6數(shù)據(jù)面的協(xié)議棧示意圖；圖4為WiMAX網(wǎng)絡(luò)PMIPv6數(shù)據(jù)面協(xié)議棧示意圖；圖5為基于802.16中轉(zhuǎn)的Multihost網(wǎng)絡(luò)PMIPv6數(shù)據(jù)面協(xié)議棧示意圖；圖6為Multihost網(wǎng)絡(luò)PMIPv6數(shù)據(jù)面協(xié)議棧示意圖；圖7為本發(fā)明所述一種基于DHCPv6的PMIPv6用戶連接建立過(guò)程的流程圖；圖8為本發(fā)明所述一種基于自動(dòng)配置的PMIPv6用戶建立連接的過(guò)程的流程圖；圖9為本發(fā)明所述一種基于自動(dòng)配置的PMIPv6用戶建立連接的過(guò)程的流程圖；圖10為本發(fā)明所述一種基于自動(dòng)配置的PMIPv6用戶建立連接的過(guò)程的流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供了一種實(shí)現(xiàn)移動(dòng)IPv6的系統(tǒng)及其用戶連接建立方法，本發(fā)明的核心為在ASN或移動(dòng)網(wǎng)關(guān)或移動(dòng)網(wǎng)橋中增加新的功能實(shí)體PMIPv6 Client(PMIPv6客戶)，通過(guò)和認(rèn)證器、家鄉(xiāng)代理進(jìn)行信息交互代理MN執(zhí)行移動(dòng)IPv6功能。
下面首先詳細(xì)描述本發(fā)明所述系統(tǒng)，本發(fā)明所述系統(tǒng)基于MIPv6，其主要發(fā)明點(diǎn)是在ASN或移動(dòng)網(wǎng)關(guān)或移動(dòng)網(wǎng)橋增加新的功能實(shí)體PMIPv6 Client，用于代理MN執(zhí)行移動(dòng)IPv6功能，而MN只需支持簡(jiǎn)單Simple IPv6功能，無(wú)需支持移動(dòng)IPv6功能。
上述的移動(dòng)網(wǎng)橋包括網(wǎng)橋移動(dòng)站或網(wǎng)橋中轉(zhuǎn)站。在WiMAX網(wǎng)絡(luò)中，所述的移動(dòng)網(wǎng)關(guān)包括G-MS或G-RS，MN可以是MS或G-Host，CoA更新所帶來(lái)的移動(dòng)對(duì)MN來(lái)說(shuō)是透明的。
本發(fā)明提供的在ASN或G-MS/G-RS增加新的功能實(shí)體PMIPv6 Client的功能框圖如圖2所示。PMIPv6 Client包括PMIPv6 Client CP和PMIPv6 ClientDP兩個(gè)子功能實(shí)體。
PMIPv6 Client CP代理MN執(zhí)行移動(dòng)IPv6的控制面功能，如注冊(cè)的支持，PMIPv6 Client CP和Authenticator(認(rèn)證者)放置在一起。PMIPv6 ClientCP和HA通過(guò)Authenticator和AAA得到PMIPv6所需的密鑰；在認(rèn)證過(guò)程中PMIPv6 Client CP和HA通過(guò)AAA信息交互檢索得到MIP注冊(cè)所需的相關(guān)信息。
PMIPv6 Client CP代理MN執(zhí)行移動(dòng)IPv6的如下控制面功能1、支持對(duì)Binding Error message(綁定錯(cuò)誤消息)的接收；2、支持對(duì)ICMP錯(cuò)誤消息的接收；3、支持移動(dòng)檢測(cè)、CoA生成和返回歸屬地；4、支持對(duì)Mobility Headers(移動(dòng)頭)的處理；5、支持return routability procedure(返回路由能力程序)；6、支持Binding Updates(綁定更新)消息的發(fā)送；7、支持對(duì)Binding Acknowledgements(綁定確認(rèn))消息的接收和處理；8、支持對(duì)Binding Refresh Request(綁定刷新請(qǐng)求)消息的接收，并以Binding Update(綁定更新)消息應(yīng)答；9、支持對(duì)Mobile Prefix Advertisements(移動(dòng)前綴廣告)消息的接收，在發(fā)送給MN的Router Advertisement(路由廣告)消息中應(yīng)包含移動(dòng)前綴廣告消息中的前綴信息；10、支持動(dòng)態(tài)HA地址發(fā)現(xiàn)機(jī)制；11、對(duì)于WiMAX網(wǎng)絡(luò)，支持Proxy DAD(代理重復(fù)地址探測(cè))。
PMIPv6 Client DP代理MN執(zhí)行移動(dòng)IPv6的數(shù)據(jù)面功能，如隧道的支持，PMIPv6 Client DP總是置于MN和HA之間的數(shù)據(jù)通路上。
PMIPv6 Client DP應(yīng)該支持如下功能1、支持含HoA選項(xiàng)的包發(fā)送，支持Ipsec(IP Security一種IP安全協(xié)議)交互；2、支持IPv6隧道封裝和解封裝；3、支持2類routing header(路由頭)處理；4、支持路由優(yōu)化的開(kāi)啟和關(guān)閉；5、可以支持多播組成員協(xié)議的組播地址聽(tīng)眾，當(dāng)支持該組播地址聽(tīng)眾時(shí)，應(yīng)能接收來(lái)自HA的隧道多播包；6、支持建立和維護(hù)所代理的MN IP Address Cache(地址池)，對(duì)于WiMAX網(wǎng)絡(luò)，支持Proxy DAD，代替MN完成DAD功能。
上述PMIPv6 Client CP和PMIPv6 Client DP可以置于同一個(gè)AR，或分別置于不同的AR，該不同的AR都支持MN對(duì)其IPv6鄰節(jié)點(diǎn)搜索和路由器發(fā)現(xiàn)功能，該不同的AR與MN屬于同一個(gè)Link(連接)。
圖2中的HA和AAA位于CSN(連接服務(wù)網(wǎng)絡(luò))，HA和AAA的功能同現(xiàn)有技術(shù)。
上述PMIPv6數(shù)據(jù)面的協(xié)議棧如圖3所示，PMIPv6支持路由優(yōu)化。其中，HA和CN MIP數(shù)據(jù)面處理同現(xiàn)有技術(shù)。
在下行(CN-＞MN)方向，PMIPv6 Client DP作為MIPv6隧道的終點(diǎn)，當(dāng)PMIPv6 Client DP接收到來(lái)自HA或CN的IP包，進(jìn)行如下處理1、檢查隧道外層IP目的地址，判定是否為其代理的MN的CoA，如果是，則將該IP包接收下來(lái)，進(jìn)行后續(xù)處理；否則，將IP包丟棄。
2、對(duì)接收下來(lái)的IP包做解隧道封裝處理。
3、檢查解隧道封裝后的IPv6包的隧道的內(nèi)層IP目的地址，判定該地址是否為其代理的MN的HoA(家鄉(xiāng)地址)，如果是，則將該解隧道封裝后的IPv6包發(fā)給MN；否則，將IP包丟棄。
在上行(MN-＞CN)方向，當(dāng)PMIPv6不支持反向隧道功能時(shí)，對(duì)所有來(lái)訪的MN發(fā)出的IPv6包來(lái)說(shuō)，PMIPv6 Client DP完成路由器的功能；當(dāng)PMIPv6支持反向隧道功能時(shí)，PMIPv6 Client DP作為MIPv6反向隧道的起點(diǎn)，對(duì)所有來(lái)訪的MN發(fā)出的IPv6包進(jìn)行如下處理1、檢查該IPv6包的IP源地址，判定是否為其代理的MN的HoA，如果不是，則對(duì)接收下來(lái)的IP包直接做路由處理發(fā)送出去；如果是，則對(duì)接收下來(lái)的IP包做隧道封裝處理，添加以MN的CoA為源地址、HA或CN的IPv6地址為目的地址的外層IP頭，進(jìn)行后續(xù)處理；2、對(duì)隧道封裝處理后的IP包，按外層IP頭做路由，發(fā)送出去。
上述PMIPv6數(shù)據(jù)面的協(xié)議棧在WiMAX網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)施例如圖4-6所示。圖4為WiMAX網(wǎng)絡(luò)PMIPv6數(shù)據(jù)面協(xié)議棧示意圖，圖5為基于802.16中轉(zhuǎn)的Multihost網(wǎng)絡(luò)PMIPv6數(shù)據(jù)面協(xié)議棧示意圖，圖6為Multihost網(wǎng)絡(luò)PMIPv6數(shù)據(jù)面協(xié)議棧示意圖。
在圖4中，PMIPv6 Client DP位于ASN，MS與PMIPv6 Client DP之間通過(guò)802.16R1連接、BS和PMIPv6 Client DP間的隧道(DP)構(gòu)成IPv6的邏輯Link。
在圖5中，PMIPv6 Client DP位于ASN，支持基于802.16中轉(zhuǎn)的MultipleHosts功能，MS與PMIPv6 Client DP之間通過(guò)802.16G-Interface連接、R1連接、BS和PMIPv6 Client DP間的隧道(DP)構(gòu)成IPv6的邏輯Link。
在圖6中，PMIPv6 Client DP位于G-MS/G-RS，支持基于G-MS/G-RS的Multiple Hosts功能。
下面結(jié)合附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明所述方法。
在PMIPv6信令面處理方面，一種基于DHCPv6(動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議IPv6)的PMIPv6用戶連接建立過(guò)程的流程如圖7所示，其中HA在V-NSP(拜訪地網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商)，對(duì)于HA在H-NSP(歸屬地網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商)場(chǎng)景，只需將圖7中的V-AAA去掉即可。
圖7所示的PMIPv6用戶連接建立過(guò)程的流程包括如下步驟步驟71、接入認(rèn)證。
在接入認(rèn)證過(guò)程中，決定網(wǎng)絡(luò)是否給MN分配HoA；PMIPv6 Client通過(guò)同MN(包括MS或G-Host)的H-AAA進(jìn)行AAA接入認(rèn)證消息交互獲得AAA密鑰、HA地址、以及HoA或DHCP server地址。
步驟72、自動(dòng)配置LLA(鏈路-局部地址)和DAD(重復(fù)地址探測(cè))。
MN到PMIPv6 Client之間數(shù)據(jù)通路一旦建立，MN開(kāi)始進(jìn)行LLA自動(dòng)配置；MN進(jìn)行LLA自動(dòng)配置后，發(fā)起Neighbor Solicitation消息，對(duì)LLA進(jìn)行DAD，Neighbor Solicitation消息中包含tentative(實(shí)驗(yàn)性)LLA。
PMIPv6 Client支持LLA的Proxy DAD(代理DAD)，建立和維護(hù)所代理的MN IP Address Cache，PMIPv6 Client可以從MN的Neighbor Solicitation消息學(xué)習(xí)MN的LLA；PMIPv6 Client將tentative LLA和Address Cache中的地址進(jìn)行比較；如果存在匹配，則代替匹配地址擁有者發(fā)送Proxy NeighborAdvertisements消息；如果不存在匹配，則僅將tentative LLA加入AddressCache。
步驟73、DHCP server配置。
如果Authenticator在上述步驟71中得到了DHCP server地址，則DHCPProxy/Relay可從Authenticator下載DHCP server地址和MN標(biāo)識(shí)(MAC地址)；DHCP Proxy/Relay也可以靜態(tài)配置DHCP server地址，執(zhí)行步驟74-步驟77；否則，執(zhí)行步驟78-步驟79。步驟74-步驟77、IP地址分配和IP主機(jī)配置。
在PMIPv6方案中，MN對(duì)IP移動(dòng)是透明的，MN利用DHCPv6進(jìn)行MNHoA分配和IP主機(jī)配置；MN發(fā)起DHCPv6 Solicit消息，以發(fā)現(xiàn)可用的DHCPserver；在收到DHCPv6 Solicit消息后，DHCP Proxy/Relay將消息中轉(zhuǎn)給DHCP server；任何能夠滿足MN要求的DHCP server都可以回應(yīng)DHCPv6Advertise消息給DHCP Proxy/Relay；DHCP Proxy/Relay中轉(zhuǎn)DHCPv6Advertise消息給MN；MN選擇合適的DHCP server，然后發(fā)送DHCPv6Request消息經(jīng)由DHCP Proxy/Relay給DHCP Server；DHCP Server生成DHCPv6 Reply消息，內(nèi)含HoA和IP主機(jī)配置選項(xiàng)，發(fā)給DHCPProxy/Relay。圖7中的虛框中的步驟為可選步驟。
或者，MN發(fā)送DHCPv6 Solicit消息；DHCP Proxy/Relay回應(yīng)DHCPv6Advertise消息給MN；MN回應(yīng)DHCPv6 Request消息給DHCP Proxy/Relay。
執(zhí)行步驟78-步驟79。
步驟78-步驟79。
對(duì)于ASN/G-MS/G-RS支持PMIPv6和CMIPv6雙模的情況，DHCPProxy/Relay通過(guò)R3_Mobility_Context消息通知ASN Fn所采用的MIP模式；若ASN/G-MS/G-RS只支持PMIPv6，該步驟可省略；步驟710、CoA生成。
PMIPv6 Client從LLA中抽取interface identifier(接口標(biāo)識(shí))，將其附加在所在AR廣播給CMIPv6節(jié)點(diǎn)的前綴之后，生成MN的CoA；PMIPv6 Client也可以用所在AR的IP地址作為MN的CoA，即PMIPv6Client代理的不同MN將使用同一個(gè)CoA，這會(huì)對(duì)HA帶來(lái)額外的要求，要求HA不能支持對(duì)MN進(jìn)行CoA唯一性檢查。
步驟711-步驟712。
DHCP Proxy/Relay在以上述DHCPv6或AAA的方法取得了HoA后，通過(guò)HoA Address primitive(源語(yǔ))將HoA發(fā)送到PMIPv6 Client，HoA_Address源語(yǔ)中包含MN標(biāo)識(shí)(MAC地址)。
步驟713-步驟716、MIPv6注冊(cè)在MN的CoA生成和HoA取得之后，PMIPv6 Client就可以發(fā)起MIPv6 BU(注冊(cè)消息)，MIPv6 BU包括如下信息1、MN的HoA；2、MN的CoA；3、Security credentials(安全資料)，如MN-AAA認(rèn)證移動(dòng)選項(xiàng)。
HA回應(yīng)綁定確認(rèn)消息給PMIPv6 Client；其中，步驟714-步驟715為可選，在初始連接建立時(shí)，在PMIPv6 Client發(fā)送MIPv6注冊(cè)消息給HA之后，在HA回應(yīng)綁定確認(rèn)消息給PMIPv6 Client之前，HA通過(guò)和H-AAA進(jìn)行交互獲取MN-HA密鑰和PMIPv6 Client-HA密鑰。
步驟717-步驟718、DHCP回應(yīng)在成功MIPv6注冊(cè)后，PMIPv6 Client發(fā)送DHCP_Gating.Release消息，然后DHCP Proxy/Relay在R3 session(會(huì)話)建立后，發(fā)送DHCPv6 Reply消息給MN；DHCP Gating(門控)用于避免MN在端到端數(shù)據(jù)通路建立之前發(fā)起IP通信。
本發(fā)明提供的一種基于自動(dòng)配置的PMIPv6用戶建立連接的過(guò)程如圖8所示，其中HA在V-NSP場(chǎng)景，對(duì)于HA在H-NSP場(chǎng)景，只需將圖8中的V-AAA去掉即可。
圖8所示的PMIPv6用戶連接建立過(guò)程的流程包括如下步驟步驟81、接入認(rèn)證。
在接入認(rèn)證過(guò)程中，決定網(wǎng)絡(luò)是否給MN分配HoA；PMIPv6 Client通過(guò)同MN(包括MS或G-Host)的H-AAA進(jìn)行AAA接入認(rèn)證消息交互獲得AAA密鑰、HA地址、HL前綴、以及HoA。上述MN的HoA為可選。
步驟82、自動(dòng)配置LLA和DAD。
MN到PMIPv6 Client之間數(shù)據(jù)通路一旦建立，MN開(kāi)始進(jìn)行LLA自動(dòng)配置；MN進(jìn)行LLA自動(dòng)配置后，發(fā)起Neighbor Solicitation消息，對(duì)LLA進(jìn)行DAD，Neighbor Solicitation消息包含tentative LLA。
PMIPv6 Client支持LLA的Proxy DAD(代理DAD)，建立和維護(hù)所代理的MN IP Address Cache，PMIPv6 Client可以從MN的Neighbor Solicitation消息學(xué)習(xí)MN的LLA；PMIPv6 Client將tentative LLA和Address Cache中的地址進(jìn)行比較；如果存在匹配，則代替匹配地址擁有者發(fā)送Proxy NeighborAdvertisements消息；如果不存在匹配，則僅將tentative LLA加入AddressCache。
步驟83、HoA和CoA生成。
如果在上述步驟81中，認(rèn)證器獲得了MN的HoA，則PMIPv6 Client直接從認(rèn)證器獲得該HoA；否則，PMIPv6 Client從LLA中抽取interfaceidentifier，將其附加在HL前綴之后，生成MN的HoA；PMIPv6 Client從LLA中抽取interface identifier，將其附加在所在AR廣播給CMIPv6節(jié)點(diǎn)的前綴之后，生成MN的CoA；PMIPv6 Client也可以用所在AR的IP地址作為MN的CoA，即PMIPv6Client代理的不同MN將使用同一個(gè)CoA，這會(huì)對(duì)HA帶來(lái)額外的要求，要求HA不能支持對(duì)MN進(jìn)行CoA唯一性檢查。
步驟84-步驟88、MIPv6注冊(cè)和代理DAD。
在獲得了MN的CoA和HoA之后，PMIPv6 Client就可以發(fā)起MIPv6注冊(cè)消息BU；MIPv6BU包括如下信息1、MN的HoA；2、MN的CoA；3、Security credentials，如MN-AAA認(rèn)證移動(dòng)選項(xiàng)。HA需要支持HoA的Proxy DAD(代理DAD)；HA代替MN完成DAD后，回應(yīng)綁定確認(rèn)消息給PMIPv6 Client；步驟85-步驟86、該步驟為可選，在初始連接建立時(shí)，在PMIPv6 Client發(fā)送MIPv6注冊(cè)消息給HA之后，在HA回應(yīng)綁定確認(rèn)消息給PMIPv6 Client之前，HA通過(guò)和H-AAA進(jìn)行交互獲取MN-HA密鑰和PMIPv6 Client-HA密鑰。
步驟89-步驟810、路由器發(fā)現(xiàn)。
MN發(fā)起RS(Router Solicitation)消息，請(qǐng)求PMIPv6 Client所在AR的RA(Router Advertisement)消息回應(yīng)，以學(xué)習(xí)on-link prefix；PMIPv6Client所在AR在MIPv6注冊(cè)成功后(HoA已通過(guò)HA的Proxy DAD)，向MN發(fā)送攜帶HL前綴的RA消息，MN根據(jù)該RA消息學(xué)習(xí)到HL前綴。
或者，PMIPv6 Client所在AR在完成MIPv6注冊(cè)后，主動(dòng)向MN發(fā)送攜帶HL前綴的RA消息，MN根據(jù)該RA消息學(xué)習(xí)到HL前綴。
步驟811、自動(dòng)配置HoA/DHCPv6配置。
MN根據(jù)學(xué)習(xí)到的HL前綴，自動(dòng)配置HoA；MN可以發(fā)起無(wú)狀態(tài)DHCPv6以獲得IP主機(jī)配置信息。
根據(jù)圖8所示的PMIPv6用戶建立連接的過(guò)程，本發(fā)明提供的另一種基于自動(dòng)配置的PMIPv6用戶建立連接的過(guò)程如圖9所示，該用戶建立連接的過(guò)程支持MIMAX系統(tǒng)的Multihosts，其中HA在V-NSP場(chǎng)景，對(duì)于HA在H-NSP場(chǎng)景，只需將圖9中的V-AAA去掉即可。
圖9所示的用戶建立連接的過(guò)程也包括上述圖8所示的PMIPv6用戶建立連接的過(guò)程的步驟81-步驟811，在圖9所示的用戶建立連接的過(guò)程中，G-MS/G-RS對(duì)主機(jī)設(shè)備與ASN之間的消息做中轉(zhuǎn)，比如對(duì)鄰節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求消息IPv6Neighbor Solicitation、鄰節(jié)點(diǎn)廣播消息Neighbor Advertisement、路由器請(qǐng)求消息Router Solicitation或路由器廣播消息Router Advertisement。做中轉(zhuǎn)，保證MN(G-Host)和PMIPv6 Client所在AR之間的IP邏輯Link。
本發(fā)明提供的另一種基于自動(dòng)配置的PMIPv6用戶建立連接的過(guò)程如圖10所示，該過(guò)程支持PMIPv6 Client CP和PMIPv6 Client DP分離的情況。
圖10所示的PMIPv6用戶連接建立過(guò)程的流程包括如下步驟步驟101、接入認(rèn)證。
在接入認(rèn)證過(guò)程中，決定網(wǎng)絡(luò)是否給MN分配HoA；PMIPv6 Client通過(guò)同MN(包括MS或G-Host)的H-AAA進(jìn)行AAA接入認(rèn)證消息交互獲得AAA密鑰、HA地址、HL前綴、以及HoA。上述MN的HoA為可選。
步驟102、自動(dòng)配置LLA和DAD。
MN到PMIPv6 Client DP之間數(shù)據(jù)通路一旦建立，MN開(kāi)始進(jìn)行LLA自動(dòng)配置；MN進(jìn)行LLA自動(dòng)配置后，發(fā)起Neighbor Solicitation消息，對(duì)LLA進(jìn)行DAD，Neighbor Solicitation消息包含tentative LLA。
PMIPv6 Client DP支持LLA的Proxy DAD(代理DAD)，建立和維護(hù)所代理的MN IP Address Cache，PMIPv6 Client DP可以從MN的NeighborSolicitation消息學(xué)習(xí)MN的LLA；PMIPv6 Client DP將tentative LLA和AddressCache中的地址進(jìn)行比較；如果存在匹配，則代替匹配地址擁有者發(fā)送ProxyNeighbor Advertisements消息；如果不存在匹配，則僅將tentative LLA加入Address Cache。
步驟103、HoA和CoA生成。
PMIPv6 Client DP從LLA中抽取interface identifier，將其附加在所在AR廣播給CMIPv6節(jié)點(diǎn)的前綴之后，生成MN的CoA；PMIPv6 Client DP也可以用所在AR的IP地址作為MN的CoA，即PMIPv6Client DP代理的不同MN將使用同一個(gè)CoA，這會(huì)對(duì)HA帶來(lái)額外的要求，要求HA不能支持對(duì)MN進(jìn)行CoA唯一性檢查。
PMIPv6 Client DP發(fā)送注冊(cè)啟動(dòng)消息給PMIPv6 Client CP，該注冊(cè)啟動(dòng)消息中包含MN的CoA或LLA。
如果HoA已由Authenticator給出，PMIPv6 Client DP直接使用即可；否則，PMIPv6 Client DP從CoA或LLA中抽取interface identifier，將其附加在HL前綴之后，生成MN的HoA。
步驟104-步驟108、MIPv6注冊(cè)和代理DAD。
在MN的CoA生成和HoA取得之后，PMIPv6 Client CP就可以發(fā)起MIPv6注冊(cè)消息BU；MIPv6BU包括如下信息1、MN的HoA；2、MN的CoA；3、Security credentials，如MN-AAA認(rèn)證移動(dòng)選項(xiàng)。
HA需要支持HoA的Proxy DAD(代理DAD)；HA代替MN完成DAD后，回應(yīng)綁定確認(rèn)消息給PMIPv6 Client CP；步驟109、PMIPv6 Client CP向PMIPv6 Client DP發(fā)送注冊(cè)成功消息，通知PMIPv6 Client DP注冊(cè)成功，該注冊(cè)成功消息中包含HL前綴。
步驟1010-步驟1011、路由器發(fā)現(xiàn)。
MN發(fā)起RS(Router Solicitation)消息，請(qǐng)求PMIPv6 Client DP所在AR的RA(Router Advertisement)消息回應(yīng)，以學(xué)習(xí)on-link prefix(在線前綴)；PMIPv6 Client DP所在AR在MIPv6注冊(cè)成功后(HoA已通過(guò)HA的Proxy DAD)，向MN發(fā)送攜帶HL前綴的RA肖息，MN根據(jù)該RA肖息學(xué)習(xí)到HL前綴。
或者，PMIPv6 Client DP所在AR在完成MIPv6注冊(cè)后，主動(dòng)向MN發(fā)送攜帶HL前綴的RA消息，MN根據(jù)該RA消息學(xué)習(xí)到HL前綴。
步驟1012、自動(dòng)配置HoA/DHCPv6配置。
MN根據(jù)學(xué)習(xí)到的HL前綴，自動(dòng)配置HoA；MN可以發(fā)起無(wú)狀態(tài)DHCPv6以獲得IP主機(jī)配置信息。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)現(xiàn)移動(dòng)IPv6的系統(tǒng)，包括家鄉(xiāng)代理，其特征在于，還包括IP代理移動(dòng)IP版本6客戶PMIPv6 Client設(shè)置于接入服務(wù)網(wǎng)絡(luò)ASN或移動(dòng)網(wǎng)關(guān)或移動(dòng)網(wǎng)橋，通過(guò)和所述家鄉(xiāng)代理進(jìn)行信息交互代理移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN執(zhí)行移動(dòng)IPv6功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的PMIPv6 Client包括PMIPv6客戶控制面PMIPv6 Client CP代理MN執(zhí)行移動(dòng)IPv6的控制面功能；PMIPv6客戶數(shù)據(jù)面PMIPv6 Client DP設(shè)置于MN和家鄉(xiāng)代理HA之間的數(shù)據(jù)通路上，代理MN執(zhí)行移動(dòng)IPv6的數(shù)據(jù)面功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于所述的PMIPv6 Client CP代理MN執(zhí)行移動(dòng)檢測(cè)、轉(zhuǎn)交地址CoA生成和返回歸屬地；所述的PMIPv6 Client CP代理MN執(zhí)行對(duì)移動(dòng)頭Mobility Headers的處理；所述的PMIPv6 Client CP代理MN執(zhí)行綁定更新Binding Updates消息的發(fā)送；所述的PMIPv6 Client CP代理MN執(zhí)行綁定確認(rèn)BindingAcknowledgements消息的接收和處理；所述的PMIPv6 Client CP代理MN執(zhí)行綁定刷新請(qǐng)求Binding RefreshRequest消息的接收，并發(fā)送綁定更新Binding Update消息作為應(yīng)答；所述的PMIPv6 Client CP代理MN執(zhí)行移動(dòng)前綴廣告Mobile PrefixAdvertisements消息的接收，并在發(fā)送給MN的路由廣告RouterAdvertisement消息中包含移動(dòng)前綴廣告消息中的前綴信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于所述的PMIPv6 Client CP代理MN執(zhí)行對(duì)綁定錯(cuò)誤消息的接收；和/或，所述的PMIPv6 Client CP代理MN執(zhí)行對(duì)因特網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議ICMP錯(cuò)誤消息的接收；和/或，所述的PMIPv6 Client CP代理MN執(zhí)行返回路由能力程序return routabilityprocedure；和/或所述的PMIPv6 Client CP代理MN執(zhí)行動(dòng)態(tài)家鄉(xiāng)地址HA地址的發(fā)現(xiàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的PMIPv6 Client CP代理MN執(zhí)行移動(dòng)檢測(cè)具體包括對(duì)于全球互動(dòng)微波接入WiMAX網(wǎng)絡(luò)，移動(dòng)檢測(cè)可由無(wú)線資源管理模塊或切換控制模塊協(xié)助支持。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括認(rèn)證器和驗(yàn)證、授權(quán)、計(jì)費(fèi)AAA服務(wù)器，所述的PMIPv6 Client CP和認(rèn)證器放置在一起，所述的PMIPv6 Client CP和HA通過(guò)認(rèn)證器和AAA服務(wù)器得到PMIPv6所需的密鑰。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于所述的PMIPv6 Client DP代理MN執(zhí)行IPv6隧道封裝和解封裝；所述的PMIPv6 Client DP代理MN執(zhí)行路由優(yōu)化的開(kāi)啟和關(guān)閉。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于所述的PMIPv6 Client DP代理MN執(zhí)行含家鄉(xiāng)地址HoA選項(xiàng)的包發(fā)送，IP安全協(xié)議IPsec的交互；和/或，所述的PMIPv6 Client DP代理MN執(zhí)行多播組成員協(xié)議的組播地址聽(tīng)眾，接收來(lái)自HA的隧道多播包；和/或，所述的PMIPv6 Client DP代理MN執(zhí)行2類路由頭routing header處理；和/或，所述的PMIPv6 Client DP建立和維護(hù)所代理的MN的地址池；和/或，對(duì)于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，所述的PMIPv6 Client DP支持Proxy DAD，代替MN執(zhí)行DAD功能。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的PMIPv6 Client CP和PMIPv6 Client DP置于同一個(gè)AR，或分別置于不同的AR。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的MN包括移動(dòng)站和主機(jī)設(shè)備。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的移動(dòng)IPv6的系統(tǒng)適用于WIMAX系統(tǒng)的多主機(jī)Multiple Hosts架構(gòu)，所述WIMAX系統(tǒng)包括主機(jī)設(shè)備、移動(dòng)網(wǎng)關(guān)或移動(dòng)網(wǎng)橋，以及相互連接的接入服務(wù)網(wǎng)絡(luò)ASN和連接服務(wù)網(wǎng)絡(luò)CSN，移動(dòng)網(wǎng)關(guān)或移動(dòng)網(wǎng)橋，通過(guò)第一接口與每一主機(jī)設(shè)備相連，并通過(guò)第二接口與ASN相連。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的移動(dòng)網(wǎng)關(guān)包括網(wǎng)關(guān)移動(dòng)站G-MS或網(wǎng)關(guān)中轉(zhuǎn)站G-RS，所述的移動(dòng)網(wǎng)橋包括網(wǎng)橋移動(dòng)站或網(wǎng)橋中轉(zhuǎn)站。
13.一種PMIPv6用戶連接建立方法，其特征在于，包括步驟A、對(duì)MN進(jìn)行接入認(rèn)證；B、MN自動(dòng)配置鏈路-局部地址LLA，對(duì)該LLA進(jìn)行DAD；C、PMIPv6 Client生成MN的CoA，完成MIPv6注冊(cè)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述的步驟A具體包括PMIPv6 Client通過(guò)同MN的歸屬地H-AAA服務(wù)器進(jìn)行AAA接入認(rèn)證消息交互獲得AAA密鑰、HA地址和HoA或DHCP server地址。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述的步驟B具體包括MN到PMIPv6 Client之間數(shù)據(jù)通路一旦建立，MN開(kāi)始進(jìn)行LLA自動(dòng)配置；MN進(jìn)行LLA自動(dòng)配置后，發(fā)起Neighbor Solicitation消息，對(duì)LLA進(jìn)行DAD，Neighbor Solicitation消息包含實(shí)驗(yàn)性tentativeLLA；PMIPv6 Client建立和維護(hù)所代理的MN IP Address Cache；將所述LLA和Address Cache中的地址進(jìn)行比較，如果存在匹配，則代替匹配地址擁有者發(fā)送Proxy Neighbor Advertisements消息；否則，將該LLA加入AddressCache。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述的步驟C具體包括C1、當(dāng)在接入過(guò)程中，認(rèn)證器得到DHCP server地址，則DHCPProxy/Relay從認(rèn)證器下載DHCP server地址和MN標(biāo)識(shí)；或者，靜態(tài)配置DHCP server地址；C2、MN利用DHCPv6進(jìn)行MN HoA分配和IP主機(jī)配置；C3、PMIPv6 Client從DHCP Proxy/Relay取得MN的HoA；C4、PMIPv6 Client從所述LLA中獲取接口標(biāo)識(shí)，將其附加在所在AR廣播給CMIPv6節(jié)點(diǎn)的前綴之后生成MN的CoA；或者，PMIPv6 Client將所在AR的IP地址作為MN的CoA；C5、PMIPv6 Client發(fā)送包含MN的HoA、CoA和安全資料的MIPv6注冊(cè)消息，HA回應(yīng)綁定確認(rèn)消息給PMIPv6 Client。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述的步驟C2具體包括MN發(fā)送DHCPv6 Solicit消息；DHCP Proxy/Relay將收到的該DHCPv6Solicit消息中轉(zhuǎn)給DHCP server，將DHCP server回應(yīng)的DHCPv6 Advertise消息中轉(zhuǎn)給MN；MN選擇需要的DHCP server，通過(guò)DHCP Proxy/Relay回應(yīng)DHCPv6 Request消息給選擇的DHCP Server，該DHCP Server發(fā)送包含HoA和IP主機(jī)配置選項(xiàng)的DHCPv6 Reply消息給DHCP Proxy/Relay；或者，MN發(fā)送DHCPv6 Solicit消息；DHCP Proxy/Relay回應(yīng)DHCPv6Advertise消息給MN；MN回應(yīng)DHCPv6 Request消息給DHCP Proxy/Relay。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述的步驟C3具體包括在DHCP Proxy/Relay以DHCPv6方法取得MN的HoA后，HoA通過(guò)HoA Address源語(yǔ)被發(fā)送到PMIPv6 Client，該HoA Address源語(yǔ)中包含MN標(biāo)識(shí)。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述的步驟C具體包括C7、當(dāng)在接入過(guò)程中，PMIPv6 Client獲得MN的HoA后，PMIPv6 Client從所述LLA中獲取接口標(biāo)識(shí)，將其附加在所在AR廣播給CMIPv6節(jié)點(diǎn)的前綴之后生成MN的CoA；或者，PMIPv6 Client將所在AR的IP地址作為MN的CoA；C8、PMIPv6 Client發(fā)送包含MN的HoA、CoA和安全資料的MIPv6注冊(cè)消息給HA，HA回應(yīng)綁定確認(rèn)消息給PMIPv6 Client。
20.根據(jù)權(quán)利要求16或19所述的方法，其特征在于，所述的步驟C5、步驟C8還包括在完成MIPv6注冊(cè)后，發(fā)送DHCP_Gating.Release消息，用于釋放DHCP門控功能，DHCP門控功能用于避免MN在端到端數(shù)據(jù)通路建立之前發(fā)起IP通信；在R3會(huì)話建立后，DHCP Proxy/Relay發(fā)送DHCP v6 Reply消息給MN。
21.根據(jù)權(quán)利要求16、17、18或19所述的方法，其特征在于，所述的步驟C還包括當(dāng)ASN/G-MS/G-RS支持PMIPv6和CMIPv6雙模時(shí)，DHCP Proxy/Relay通過(guò)R3_Mobility_Context消息通知ASN Fn所采用的MIP模式。
22.根據(jù)權(quán)利要求16、17、18或19所述的方法，其特征在于，所述的步驟C還包括在初始連接建立時(shí)，在PMIPv6 Client發(fā)送MIPv6注冊(cè)消息給HA之后，在HA回應(yīng)綁定確認(rèn)消息給PMIPv6 Client之前，HA通過(guò)和H-AAA進(jìn)行交互獲取MN-HA密鑰和PMIPv6 Client-HA密鑰。
23.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述的方法適用于HA在拜訪地網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商V-NSP場(chǎng)景或者歸屬地網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商H-NSP場(chǎng)景。
24.一種PMIPv6用戶連接建立方法，其特征在于，包括步驟D、對(duì)MN進(jìn)行接入認(rèn)證；E、MN自動(dòng)配置鏈路-局部地址LLA，對(duì)該LLA進(jìn)行DAD；F、PMIPv6 Client生成MN的CoA，完成MIPv6注冊(cè)，代理DAD；G、MN通過(guò)路由器發(fā)現(xiàn)來(lái)自動(dòng)配置HoA。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述的步驟D具體包括PMIPv6 Client通過(guò)同MN的H-AAA服務(wù)器進(jìn)行AAA接入認(rèn)證消息交互獲得AAA密鑰、HA地址、HL前綴。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述的步驟D還包括PMIPv6 Client通過(guò)同MN的H-AAA服務(wù)器進(jìn)行AAA接入認(rèn)證消息交互獲得MN的HoA。
27.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述的步驟E具體包括MN到PMIPv6 Client之間數(shù)據(jù)通路一旦建立，MN開(kāi)始進(jìn)行LLA自動(dòng)配置；MN進(jìn)行LLA自動(dòng)配置后，發(fā)起Neighbor Solicitation消息，對(duì)LLA進(jìn)行DAD，Neighbor Solicitation消息包含tentative LLA；PMIPv6 Client建立和維護(hù)所代理的MN IP Address Cache；將所述LLA和Address Cache中的地址進(jìn)行比較，如果存在匹配，則代替匹配地址擁有者發(fā)送Proxy Neighbor Advertisements消息；否則，將該LLA加入AddressCache。
28.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述的步驟F具體包括F1、當(dāng)在接入過(guò)程中，認(rèn)證器獲得了MN的HoA，則PMIPv6 Client直接從認(rèn)證器獲得該HoA；否則，PMIPv6 Client從所述LLA中抽取接口標(biāo)識(shí)，將其附加在HL前綴之后生成MN的HoA；PMIPv6 Client將所述接口標(biāo)識(shí)附加在所在AR廣播給CMIPv6節(jié)點(diǎn)的前綴之后生成MN的CoA，或者，將所在AR的IP地址作為MN的CoA；F2、PMIPv6 Client發(fā)送包含MN的HoA、CoA和安全資料的MIPv6注冊(cè)消息；HA代替MN完成DAD后，回應(yīng)綁定確認(rèn)消息給PMIPv6 Client。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，所述的步驟F還包括在初始連接建立時(shí)，在PMIPv6 Client發(fā)送MIPv6注冊(cè)消息給HA之后，在HA回應(yīng)綁定確認(rèn)消息給PMIPv6 Client之前，HA通過(guò)和H-AAA進(jìn)行交互獲取MN-HA密鑰和PMIPv6 Client-HA密鑰。
30.根據(jù)權(quán)利要求24、25、26、27、28或29所述的方法，其特征在于，所述的步驟G具體包括MN發(fā)送路由器請(qǐng)求消息，PMIPv6 Client所在AR在MIPv6注冊(cè)成功后，向MN回應(yīng)攜帶HL前綴的路由器廣告消息，MN根據(jù)該路由器廣告消息學(xué)習(xí)到HL前綴，根據(jù)該HL前綴自動(dòng)配置HoA；或者，PMIPv6 Client所在AR在完成MIPv6注冊(cè)后，主動(dòng)向MN發(fā)送攜帶HL前綴的路由器廣告消息，MN根據(jù)該路由器廣告消息學(xué)習(xí)到HL前綴，根據(jù)該HL前綴自動(dòng)配置HoA。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，所述的步驟G還包括MN發(fā)起無(wú)狀態(tài)DHCPv6獲得IP主機(jī)配置信息。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其特征在于，還包括所述的方法適用于WIMAX系統(tǒng)的Multiple Hosts架構(gòu)，所述WIMAX系統(tǒng)包括主機(jī)設(shè)備、移動(dòng)網(wǎng)關(guān)或移動(dòng)網(wǎng)橋，以及相互連接的ASN和CSN，移動(dòng)網(wǎng)關(guān)或移動(dòng)網(wǎng)橋，通過(guò)第一接口與每一主機(jī)設(shè)備相連，并通過(guò)第二接口與ASN相連，所述移動(dòng)網(wǎng)關(guān)或移動(dòng)網(wǎng)橋?qū)χ鳈C(jī)設(shè)備與ASN之間的消息進(jìn)行中轉(zhuǎn)。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，所述的主機(jī)設(shè)備與ASN之間的消息包括鄰節(jié)點(diǎn)請(qǐng)求消息IPv6 Neighbor Solicitation、鄰節(jié)點(diǎn)廣播消息Neighbor Advertisement、路由器請(qǐng)求消息Router Solicitation或路由器廣播消息Router Advertisement。
34.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述的步驟E具體包括MN到PMIPv6 Client DP之間數(shù)據(jù)通路一旦建立，MN開(kāi)始進(jìn)行LLA自動(dòng)配置；MN進(jìn)行LLA自動(dòng)配置后，發(fā)起Neighbor Solicitation消息，對(duì)LLA進(jìn)行DAD，Neighbor Solicitation消息包含tentative LLA；PMIPv6 Client DP支持LLA的代理DAD，建立和維護(hù)所代理的MN IPAddress Cache，PMIPv6 Client DP從MN的Neighbor Solicitation消息學(xué)習(xí)MN的LLA；PMIPv6 Client DP將tentative LLA和Address Cache中的地址進(jìn)行比較；如果存在匹配，則代替匹配地址擁有者發(fā)送Proxy NeighborAdvertisements消息；如果不存在匹配，則僅將tentative LLA加入AddressCache。
35.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，所述的步驟F具體包括F3、PMIPv6 Client DP從所述LLA中獲取接口標(biāo)識(shí)，將該接口標(biāo)識(shí)附加在所在AR廣播給CMIPv6節(jié)點(diǎn)的前綴之后生成MN的CoA，或者，將所在AR的IP地址作為MN的CoA；F4、PMIPv6 Client DP發(fā)送包含MN的CoA或LLA的注冊(cè)啟動(dòng)消息給PMIPv6 Client CP，啟動(dòng)MIPv6注冊(cè)過(guò)程；F5、如果PMIPv6 Client DP獲得了MN的HoA，則PMIPv6 Client DP直接使用該HoA；否則，PMIPv6 Client DP從所述LLA或者CoA中獲取接口標(biāo)識(shí)，將該接口標(biāo)識(shí)附加在HL前綴之后生成MN的HoA；F6、PMIPv6 Client CP發(fā)送包含MN的HoA、CoA和安全資料的MIPv6注冊(cè)消息，HA代替MN完成DAD后，回應(yīng)綁定確認(rèn)消息給PMIPv6 Client CP；PMIPv6 Client CP向PMIPv6 Client DP發(fā)送注冊(cè)成功消息。
36.根據(jù)權(quán)利要求24、25、26、34或35所述的方法，其特征在于，所述的步驟G具體包括MN發(fā)送路由器請(qǐng)求消息，PMIPv6 Client DP所在AR在MIPv6注冊(cè)成功后，向MN回應(yīng)攜帶HL前綴的路由器廣告消息，MN根據(jù)該路由器廣告消息學(xué)習(xí)到HL前綴，根據(jù)該HL前綴自動(dòng)配置HoA；或者，PMIPv6 Client DP所在AR在完成MIPv6注冊(cè)后，主動(dòng)向MN發(fā)送攜帶HL前綴的路由器廣告消息，MN根據(jù)該路由器廣告消息學(xué)習(xí)到HL前綴，根據(jù)該HL前綴自動(dòng)配置HoA。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，所述的步驟G還包括MN發(fā)起無(wú)狀態(tài)DHCPv6獲得IP主機(jī)配置信息。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其特征在于，還包括所述的方法適用于WIMAX系統(tǒng)的Multiple Hosts架構(gòu)，所述WIMAX系統(tǒng)包括主機(jī)設(shè)備、移動(dòng)網(wǎng)關(guān)或移動(dòng)網(wǎng)橋，以及相互連接的ASN和CSN，移動(dòng)網(wǎng)關(guān)或移動(dòng)網(wǎng)橋，通過(guò)第一接口與每一主機(jī)設(shè)備相連，并通過(guò)第二接口與ASN相連，所述移動(dòng)網(wǎng)關(guān)或移動(dòng)網(wǎng)橋?qū)χ鳈C(jī)設(shè)備與ASN之間的消息進(jìn)行中轉(zhuǎn)。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于，所述的主機(jī)設(shè)備與ASN之間的消息包括IPv6 Neighbor Solicitation、Neighbor Advertisement、Router Solicitation或Router Advertisement。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種實(shí)現(xiàn)移動(dòng)IPv6的系統(tǒng)及其用戶連接建立方法，該系統(tǒng)主要包括PMIPv6 Client(IP代理移動(dòng)IP版本6客戶)設(shè)置于ASN(接入服務(wù)網(wǎng)絡(luò))或移動(dòng)網(wǎng)關(guān)或移動(dòng)網(wǎng)橋，通過(guò)和家鄉(xiāng)代理進(jìn)行信息交互代理MN(移動(dòng)節(jié)點(diǎn))執(zhí)行移動(dòng)IPv6功能。利用本發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)MS僅支持SimpleIPv6，無(wú)須實(shí)現(xiàn)Mobile IPv6，從而使MS功能簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)H04L29/06GK101064648SQ20061007964
公開(kāi)日2007年10月31日 申請(qǐng)日期2006年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月30日
發(fā)明者鄭若濱 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司