專利名稱：通信網(wǎng)絡中終端IPv6地址的生成及解析方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種通信網(wǎng)絡中終端IPv6地址的生成及解析方法，尤其是一種在IPv6地址的后64位中配置終端的標識號碼的IPv6地址的生成方法，以及基于該生成方法的IPv6地址的解析方法。
背景技術：
在移動通信網(wǎng)絡中，當用戶終端(UE)要訪問IP網(wǎng)絡時，需要網(wǎng)絡側的節(jié)點向UE分配IP地址，UE獲得IP地址后才能訪問IP網(wǎng)絡。在目前使用的移動通信網(wǎng)絡中，向UE分配IP地址是由GGSN(Gateway GPRS SupportingNode，網(wǎng)關GPRS支持節(jié)點)負責的，對于IPv4網(wǎng)絡，當UE在要訪問IP網(wǎng)絡時，向GGSN發(fā)起請求，GGSN在返回的確認消息中攜帶為該UE分配的IPv4地址。為了避免UE地址重疊，GGSN向不同的UE分配不同的IPv4地址。
隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展，IETF提出了IPv6地址，IPv6地址是128位的二進制數(shù)，理論上可以支持2128個終端。IPv6前64位為地址前綴，用來標識終端所在的子網(wǎng)；后64位用于在子網(wǎng)內(nèi)終端標識。不同的子網(wǎng)具有不同的地址前綴；相同子網(wǎng)內(nèi)不同終端具有不同的子網(wǎng)內(nèi)標識。這樣，不同的終端要么具有不同的地址前綴(處于不同子網(wǎng))，要么具有不同的子網(wǎng)內(nèi)標識(處于相同子網(wǎng))，因此不同終端具有不同的IPv6地址。目前IETF和3GPP建議在移動通信網(wǎng)絡中由GGSN完成IPv6路由器的功能，向不同的UE分配不同的IPv6地址前綴(IPv6地址的前64位)，以保證UE的IPv6地址都互不相同。由于不同UE具有不同的IPv6地址前綴，因此IPv6地址的后64位(子網(wǎng)內(nèi)標識)并沒有實際的作用，理論上UE可以隨意配置。
3GPP給出的UE獲取IPv6地址的流程如下GGSN在接收到UE的請求時，向UE回復帶有IPv6地址前綴(Prefix)的確認消息，UE根據(jù)該消息中的IPv6地址前綴加上任意的64位二進制數(shù)可以生成IPv6地址。GGSN應確保向不同的UE發(fā)送不同的IPv6地址前綴，以確保不同的UE生成的IPv6地址互不相同。
另外，在移動通信網(wǎng)絡中，對用戶進行鑒權、認證、計費都是基于UE的號碼(手機號(MSISDN)或者國際移動用戶識別號(IMSI))，因此在UE訪問IP網(wǎng)絡時，IP網(wǎng)絡節(jié)點也需要獲得UE的號碼。這具有一定的難度，因為在UE訪問IP網(wǎng)絡時，IP報文中并不會攜帶MSISDN或者IMSI。目前采用的獲取UE的號碼的方法為GGSN在向UE回復IPv6地址前綴或IPv4地址之前，先向Radius服務器報告MSISDN或IMSI與IPv6地址前綴或IPv4地址之間的對應關系，而Radius服務器會進一步向WAP網(wǎng)關(WAP GW)報告這種對應關系。WAP網(wǎng)關記錄下這種對應關系以后向Radius服務器回復確認，Radius服務器向GGSN回復確認。此時，GGSN才向UE發(fā)送含有IPv6地址前綴或IPv4地址的回復消息，使UE能夠生成IPv6地址或者配置IPv4地址。在UE訪問IP網(wǎng)絡時，WAP網(wǎng)關在收到的IP報文中插入移動終端的MSISDN或IMSI，以使各種網(wǎng)絡節(jié)點能夠從IP報文中提取移動終端的MSISDN或IMSI進行鑒權、認證、計費等操作。
上述現(xiàn)有技術存在著如下不足1、UE獲得IPv6地址前綴或者IPv4地址的時延較大。由于需要GGSN與Radius服務器、WAP網(wǎng)關的信息交互，并且GGSN、Radius服務器、WAP網(wǎng)關可能具有較大的空間距離(可能是不同省份的機房)，UE需要等待較長時間才能獲得IPv6地址前綴或者IPv4地址。
2、UE獲得IPv6地址前綴或者IPv4地址的故障點較多。如果Radius服務器和WAP網(wǎng)關其中之一發(fā)生故障，UE將無法獲得IPv6地址前綴或者IPv4地址。
3、WAP網(wǎng)關需要維護MSISDN或者IMSI與IPv6地址前綴或者IPv4地址之間的對應關系；并且需要對UE訪問IP網(wǎng)絡的IP報文進行解封裝，插入正確的手機號MSISDN再重新封裝后發(fā)送給IP網(wǎng)絡中的服務器。一方面WAP網(wǎng)關會成為UE訪問IP網(wǎng)絡性能的瓶頸，另一方面也增加了UE訪問IP網(wǎng)絡的時延和故障點。
4、網(wǎng)絡節(jié)點需要能夠從WAP網(wǎng)關封裝的IP報文中讀取手機號MSISDN，對網(wǎng)絡節(jié)點的功能和性能都有很高的要求。
5、UE訪問IP網(wǎng)絡的IP報文都必須經(jīng)過WAP網(wǎng)關，這限制了業(yè)務的組網(wǎng)。隨著越來越多不再基于WAP協(xié)議、與WAP網(wǎng)關沒有任何關系的業(yè)務出現(xiàn)，這種限制變得越來越不合情理。這種限制也使得WAP網(wǎng)關成為網(wǎng)絡業(yè)務拓展的瓶頸。
6、對于現(xiàn)有技術中的IPv6地址的生成方式，IPv6地址的后64位沒有被充分的利用，造成了IPv6地址自身資源的巨大浪費。
7、在現(xiàn)有技術中，GGSN需要對不同的移動終端分配不同的IPv6地址前綴，每個移動終端將消耗掉264的地址空間，地址資源浪費十分嚴重。雖然IPv6地址空間巨大，但是目前移動通信運營商仍然難以從地址分配機構獲得較大的IPv6地址空間，滿足目前的移動終端地址需求已經(jīng)相當困難，隨著未來機器到機器通信、車載終端、傳感器網(wǎng)絡等新技術的發(fā)展和商用，地址不足仍然會成為困擾移動通信運營商的一個重要問題。
8、GGSN需要記錄哪些地址前綴已經(jīng)分配以確保對不同的移動終端分配不同的IPv6地址前綴，對GGSN有一定的性能和容量要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種通信網(wǎng)絡中終端IPv6地址的生成方法，通過該方法將IPv6地址的后64位中填入UE的號碼，充分利用IPv6地址的資源，由于減少了網(wǎng)絡節(jié)點間的信息交互，從而縮短了UE獲取IP地址的時間，同時也減少了由于網(wǎng)絡節(jié)點的故障造成的UE訪問IP網(wǎng)絡失敗的可能。
本發(fā)明的另一目的是針對上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種通信網(wǎng)絡中終端IPv6地址的生成及解析方法，通過該方法使得IPv6地址中包含了UE號碼信息，使UE在訪問IP網(wǎng)絡時，網(wǎng)絡節(jié)點可以直接從IPv6地址中的獲取到UE的號碼，從而方便網(wǎng)絡節(jié)點對UE進行鑒權、認證、計費等操作。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種通信網(wǎng)絡中終端IPv6地址的生成方法，包括如下步驟步驟11、用于分配IPv6地址的網(wǎng)絡節(jié)點向用戶終端發(fā)送包含IPv6地址前綴的消息；步驟12、所述用戶終端收到消息后，將能唯一確定所述用戶終端身份的標識號碼配置在IPv6地址的后64位中。
由于MSISDN和IMSI都是16位的十進制數(shù)字，可以用64位二進制數(shù)來表示。因此在所述步驟12中，所述用戶終端可以將手機號碼或國際移動用戶識別號配置IPv6地址的后64位中。
本發(fā)明還提供了一種通信網(wǎng)絡中終端IPv6地址的解析方法，包括如下步驟步驟21、網(wǎng)絡節(jié)點在收到用戶終端的報文后，獲取報文中的IPv6地址；步驟22、網(wǎng)絡節(jié)點提取所述IPv6地址的后64位作為唯一確定其用戶終端的標識號碼。
通過本發(fā)明提供的IPv6地址的生成方法，將IPv6地址的后64位中填入UE的號碼，充分利用了IPv6地址的資源，由于減少了網(wǎng)絡節(jié)點間的信息交互，從而縮短了UE獲取IP地址的時間，同時也減少了由于網(wǎng)絡節(jié)點的故障造成的UE訪問IP網(wǎng)絡失敗的可能，進而通過本發(fā)明提供的通信網(wǎng)絡中終端IPv6地址的解析方法，使得網(wǎng)絡節(jié)點可以直接從IPv6地址中獲取到UE的號碼信息，方便網(wǎng)絡節(jié)點對UE進行鑒權、認證、計費等操作。
下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。


圖1為本發(fā)明的通信網(wǎng)絡中終端IPv6地址的生成方法具體實施例的流程圖；
圖2為本發(fā)明的通信網(wǎng)絡中終端IPv6地址的解析方法具體實施例的流程圖。
具體實施例方式
參見圖1、其為本發(fā)明的通信網(wǎng)絡中終端IPv6地址的生成方法具體實施例的流程圖，包括如下步驟步驟101、GGSN收到UE訪問IP網(wǎng)絡的請求后向UE發(fā)送包含IPv6地址前綴的確認消息；步驟102、所述UE收到確認消息后，將MSISDN或IMSI配置在IPv6地址的后64位中。
MSISDN和IMSI都是可以唯一確定用戶終端身份的號碼，3GPP關于MSISDN和IMSI的定義如下IMSI∷＝TBCD-STRING(SIZE(3..8))--digits of MCC，MNC，MSIN are concatenated in this order.
TBCD-STRING∷＝OCTET STRING--This type(Telephony Binary Coded Decimal String)is used to--represent several digits from 0 through 9，*，#，a，b，c，two--digits per octet，each digit encoded 0000 to 1001(0 to 9)，--1010(*)，1011(#)，1100(a)，1101(b)or 1110(c)；1111 used--as filler when there is an odd number of digits.
--bits 8765 of octet n encoding digit 2n--bits 4321 of octet n encoding digit 2(n-1)+1ISDN-AddressString∷＝AddressString(SIZE(1..maxISDN-AddressLength))--This type is used to represent ISDN numbers.
maxISDN-AddressLength INTEGER∷＝9AddressString∷＝OCTET STRING(SIZE(1..maxAddressLength))--This type is used to represent a number for addressing--purposes.It is composed of--a)one octet for nature of address，and numbering plan
--indicator.
--b)digits of an address encoded as TBCD-String.
--a)The first octet includes a one bit extension indicator，a--3bits nature of address indicator and a 4bits numbering--plan indicator，encoded as follows--bit 8:1(no extension)--bits 765nature of address indicator--000 unknown--001 international number--010 national significant number--011 network specific number--100 subscriber number--101 reserved--110 abbreviated number--111 reserved for extension--all other values are reserved.
--b)The following octets representing digits of an address--encoded as a TBCD-STRING.
maxAddressLength INTEGER∷＝20SubscriberIdentity∷＝CHOICE{imsi
IMSI，msisdn [1]ISDN-AddressString}其中手機號(MSISDN)是最長16位的十進制數(shù)字(包括國家代碼和國內(nèi)手機號在內(nèi))，其格式為ISDN-AddressString，即最大長度為9的AddressString；AddressString的第一個字節(jié)為類型標識，后面是TBCD-STRING；TBCD-STRING的每個字節(jié)可以表示兩個數(shù)字(用四位二進制數(shù)表示一個數(shù)字)；因此，MSISDN可以用64位二進制數(shù)來表示。國際移動用戶識別號(IMSI)也是最長16位的十進制數(shù)字，其格式為IMSI(上述3GPP關于MSISDN和IMSI的定義的代碼中的第一行所述)，即最大長度為8的TBCD-STRING，TBCD-STRING的每個字節(jié)可以表示兩個數(shù)字(用四位二進制數(shù)表示一個數(shù)字)；因此IMSI也可以用64位二進制數(shù)來表示。因此，MSISDN或IMSI都可以配置在IPv6地址的后64為中。
由于MSISDN或IMSI都有唯一標識UE身份的特性，所以GGSN給UE分配的IPv6地址前綴可以重復，通過IPv6地址的后64位來區(qū)分不同的UE。GGSN向UE分配IPv6地址前綴的具體方式可以為，當UE需要訪問IP網(wǎng)絡時，便向GGSN發(fā)送訪問IP網(wǎng)絡的請求，GGSN收到請求后，向UE返回帶有IPv6地址前綴的確認消息。如果GGSN要對其覆蓋的范圍內(nèi)的UE配置完全相同的IPv6地址前綴，則可以采用廣播的方式向其覆蓋的范圍內(nèi)的UE發(fā)送包含IPv6地址前綴的宣告消息，這樣做可以使UE更加容易的獲取IPv6地址前綴。同時也節(jié)約地址空間。由于可以向不同移動終端發(fā)送相同的IPv6地址前綴，每個終端占用的IPv6前綴的地址空間為1，大大節(jié)約了地址空間。并且GGSN無須記錄IPv6地址前綴的使用情況。
為了靈活的配置IPv6地址的后64位，可以在IPv6地址的前綴中設定一個標識字段，用于標識UE需要配置的IPv6地址的后64位的內(nèi)容，UE在獲取到IPv6地址的前綴后，根據(jù)標識字段的信息來確定向后64位中填入的相應的內(nèi)容。例如，可以將IPv6地址的前綴中的最后兩位設定為標識字段，如果希望移動終端填寫MSISDN，則GGSN應確保所向UE宣告的IPv6地址前綴的最后兩位應為01；如果希望UE填寫IMSI號，則GGSN應確保所宣告的IPv6地址前綴的最后兩位應為10；而IPv6地址前62位則可以考慮向不同的UE宣告相同的IPv6地址前62位(當然也可以考慮向不同的UE宣告不同的IPv6地址前62位，不過沒有必要向所有UE宣告的IPv6地址前62位都互不相同)。這樣UE無須進行IPv6地址是否重復的檢測，可以減少移動終端獲取IPv6地址的時延。因為ID＝01或10的IPv6地址前綴，后64位必須填寫MSISDN或IMSI，雖然GGSN向不同終端發(fā)送的IPv6地址前綴可能相同，但是不同終端的MSISDN或IMSI是互不相同的，因此根據(jù)本方案生成的IPv6地址具有唯一性。
為了和現(xiàn)有的技術方案兼容，也可以允許UE隨意配置其后64位，如果希望移動終端隨意配置后64位，則應確保所宣告的IPv6地址前綴的最后兩位應為00，并且在后兩位為00的情況下，要求GGSN向不同UE宣告的IPv6地址前綴的前62位不能重復。
在上述實施例中，向UE分配IPv6地址前綴的節(jié)點不限于GGSN，隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展，3GPP開始提出簡化網(wǎng)絡結構的設想，將目前UE與IP網(wǎng)絡之間的四個節(jié)點(GGSN、SGSN(服務GRPS支持節(jié)點)、RNC(無線網(wǎng)絡控制器)和基站)被簡化成兩個節(jié)點(GSN(GRPS服務節(jié)點)和AN(接入節(jié)點))，GSN承擔原來GGSN的功能，AN承擔原來基站的功能，SGSN和RNC的功能由GSN和AN共同承擔，上述實施例中的GGSN可以由GSN取代。
基于本發(fā)明的通信網(wǎng)絡中終端IPv6地址的生成方法，本發(fā)明還提供了一種通信網(wǎng)絡中終端IPv6地址的解析方法，下面通過具體實施例來進一步說明本發(fā)明的IPv6地址的解析方法，參加圖2，其為本發(fā)明的通信網(wǎng)絡中終端IPv6地址的解析方法具體實施例的流程圖，包括如下步驟步驟201、IP網(wǎng)絡中的網(wǎng)絡服務器在收到UE的報文后，獲取報文中的IPv6地址；步驟202、IP網(wǎng)絡中的網(wǎng)絡服務器提取所述IPv6地址的后64位中的內(nèi)容作為該UE的MSISDN或IMSI，網(wǎng)絡服務器獲取到MSISDN或IMSI后，就可以進行鑒權、認證、計費等各種操作。
如果在IPv6地址的生成的過程中，采用的是在IPv6地址前綴中設置標識字段的方法，則相應的解析方法中，在所述步驟201與202之間還包括網(wǎng)絡服務器獲取所述IPv6地址前綴中的標識字段，并分析該標識字段所包含的信息，確定IPv6地址的后64位中的信息內(nèi)容。例如按上述IPv6地址的生成方法的實施例中提到的標識字段的設定，如果IPv6地址前綴中的最后兩位為01，則網(wǎng)絡服務器提取IPv6地址的后64位作為UE的MSISDN。如果IPv6地址前綴中的最后兩位10，則網(wǎng)絡服務器提取所述IPv6地址的后64位作為UE的IMSI。
從上述的實施例可以看出網(wǎng)絡服務器從IPv6地址中解析UE的號碼非常容易，并且IP報文到達或者經(jīng)過的任何網(wǎng)絡節(jié)點都可以非常方便的解析UE的MSISDN或IMSI，只需要解析IPv6報文頭部中的源地址而不必解析IPv6報文的其他部分，因此對網(wǎng)絡節(jié)點的要求不高。同時也去除了IP報文必須經(jīng)過WAP網(wǎng)關的限制，由于IP報文到達或者經(jīng)過的任何網(wǎng)絡節(jié)點都可以解析UE的MSISDN或IMSI以便進行鑒權、認證、計費等操作，避免了對WAP網(wǎng)關的依賴。
最后所應說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的精神和范圍。
權利要求
1.一種通信網(wǎng)絡中終端IPv6地址的生成方法，其特征在于包括如下步驟步驟11、用于分配IPv6地址的網(wǎng)絡節(jié)點向用戶終端發(fā)送包含IPv6地址前綴的消息；步驟12、所述用戶終端收到消息后，將能唯一確定所述用戶終端身份的標識號碼配置在IPv6地址的后64位中。
2.根據(jù)權利要求1所述的通信網(wǎng)絡中終端IPv6地址的生成方法，其特征在于在所述步驟12中，所述用戶終端將手機號碼或國際移動用戶識別號配置IPv6地址的后64位中。
3.根據(jù)權利要求1所述的通信網(wǎng)絡中終端IPv6地址的生成方法，其特征在于在所述步驟11中，所述IPv6地址前綴中包含標識字段，所述標識字段用于標識用戶終端需要配置的IPv6地址的后64位的內(nèi)容。
4.根據(jù)權利要求3所述的通信網(wǎng)絡中終端IPv6地址的生成方法，其特征在于在所述步驟12中，如果所述的標識字段包含的信息為要求所述用戶終端將手機號碼配置在IPv6地址的后64位中的信息，則所述用戶終端將手機號碼配置在IPv6地址的后64位中。
5.根據(jù)權利要求3所述的通信網(wǎng)絡中終端IPv6地址的生成方法，其特征在于在所述步驟12中，如果所述的標識字段包含的信息為要求所述用戶終端將國際移動用戶識別號配置在IPv6地址的后64位中的信息，則所述用戶終端將國際移動用戶識別號配置在IPv6地址的后64位中。
6.根據(jù)權利要求3所述的通信網(wǎng)絡中終端IPv6地址的生成方法，其特征在于在所述步驟12中，如果所述的標識字段包含的信息為要求所述用戶終端隨意配置IPv6地址的后64位的信息，則所述用戶終端隨意配置IPv6地址的后64位。
7.根據(jù)權利要求1所述的通信網(wǎng)絡中終端IPv6地址的生成方法，其特征在于在所述步驟11中，所述用于分配IPv6地址的網(wǎng)絡節(jié)點收到用戶終端發(fā)送的訪問IP網(wǎng)絡的請求后，向所述用戶終端返回帶有IPv6地址前綴的確認消息。
8.根據(jù)權利要求1所述的通信網(wǎng)絡中終端IPv6地址的生成方法，其特征在于在所述步驟11中，所述用于分配IPv6地址的網(wǎng)絡節(jié)點以廣播的方式向其覆蓋的范圍內(nèi)的用戶終端發(fā)送包含IPV6地址前綴的宣告消息。
9.一種通信網(wǎng)絡中終端IPv6地址的解析方法，其特征在于包括如下步驟步驟21、網(wǎng)絡節(jié)點在收到用戶終端的報文后，獲取報文中的IPv6地址；步驟22、網(wǎng)絡節(jié)點提取所述IPv6地址的后64位作為唯一確定其用戶終端的標識號碼。
10.根據(jù)權利要求9所述的通信網(wǎng)絡中終端IPv6地址的解析方法其特征在于在所述步驟21與22之間還包括獲取所述IPv6地址前綴中的標識字段，并分析該標識字段所包含的信息，確定IPv6地址的后64位中的信息內(nèi)容。
11.根據(jù)權利要求10所述的通信網(wǎng)絡中終端IPv6地址的解析方法其特征在于在所述步驟22中，如果所述標識字段所包含的信息為用戶終端將手機號碼配置在IPv6地址的后64位中的信息，則網(wǎng)絡節(jié)點提取所述IPv6地址的后64位作為用戶終端的手機號碼。
12.根據(jù)權利要求10所述的通信網(wǎng)絡中終端IPv6地址的解析方法其特征在于在所述步驟22中，如果所述標識字段所包含的信息為用戶終端將國際移動用戶識別號配置在IPv6地址的后64位中的信息，則網(wǎng)絡節(jié)點提取所述IPv6地址的后64位作為用戶終端的國際移動用戶識別號。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通信網(wǎng)絡中終端IPv6地址的生成及解析方法，生成方法包括用于分配IPv6地址的網(wǎng)絡節(jié)點向用戶終端發(fā)送包含IPv6地址前綴的消息；用戶終端收到消息后，將能唯一確定所述用戶終端身份的標識號碼配置在IPv6地址的后64位中。解析方法包括網(wǎng)絡節(jié)點在收到用戶終端的報文后，獲取報文中的IPv6地址；網(wǎng)絡節(jié)點提取IPv6地址的后64位作為唯一確定其用戶終端的標識號碼。通過本發(fā)明提供的方法，充分利用了IPv6地址的資源，減少了獲取IP地址的時延和由于網(wǎng)絡節(jié)點的故障造成的用戶終端訪問IP網(wǎng)絡失敗的可能，并且網(wǎng)絡節(jié)點可以直接從IPv6地址中獲得終端的號碼信息，方便網(wǎng)絡節(jié)點進行鑒權、認證、計費等。
文檔編號H04L12/56GK1809076SQ20061000303
公開日2006年7月26日 申請日期2006年1月26日 優(yōu)先權日2006年1月26日
發(fā)明者劉鴻, 黃宇紅 申請人:中國移動通信集團公司