專利名稱：：一種PMIPv4中移動終端的路由配置方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種代理移動IPv4(ProxyMobileIPv4,PMIPv4)中移動終端MN(MobileNode)的路由配置方法，屬于網(wǎng)絡(luò)
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：MobileIP協(xié)議(移動IP協(xié)議)為移動終端MN提供無縫切換的移動性管理，但它需要移動終端MN支持移動IP功能，若移動終端不支持此功能，此時就要求網(wǎng)絡(luò)端提供移動性支持。參考文獻(xiàn)l[K.Leung，GDommety,P.Yegani,K.Chowdhury，"WiMAXForum/3GPP2ProxyMobileIPv4",draft-leung-mip4-proxy-mode-07，workinprogress,IETFdraft,2008.2]提出了——禾中基于網(wǎng)絡(luò)的代理移動IPv4方案，引入了代理移動管理端(ProxyMobileAgent,縮寫為PMA)，擴(kuò)展移動IP中外地代理(ForeignAgent,縮寫為FA)的功能，代替移動終端MN與家鄉(xiāng)代理(HomeAgent，縮寫為HA)間進(jìn)行移動注冊。這樣的改變使得移動終端MN不再參與移動注冊過程。事實上移動終端MN不知道它在移動，接入網(wǎng)"欺騙"移動終端MN—直在家鄉(xiāng)網(wǎng)絡(luò)中，即移動終端MN始終使用家鄉(xiāng)地址進(jìn)行通信。移動終端MN不再需要移動檢測和代理請求，家鄉(xiāng)代理也不再需要發(fā)送代理通告。由于移動終端MN接入新子網(wǎng)后不用進(jìn)行任何與移動性相關(guān)的操作，移動終端MN的路由就需要其他軟件或機(jī)制配置。對于這一點，代理移動IPv4方案中提出的一種方式是采用DHCP，將移動終端MN的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)設(shè)置為代理移動管理端PMA，由此實現(xiàn)移動終端MN與網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)。不過上述方式帶來的一個結(jié)果就是每當(dāng)移動終端MN移動到新的代理移動管理端PMA下時，都需要再觸發(fā)一次DHCP過程，在移動終端MN更新路由默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，這無疑增加了移動終端MN的復(fù)雜度及接入時延。目前定義的代理移動IPv4的接入機(jī)制如圖1所示la、移動終端MN建立與外地代理的鏈路層連接，并且開始與代理移動管理端PMA的接入認(rèn)證。lb、代理移動管理端PMA上的AAA客戶端與AAA服務(wù)器交換AAA信息。AAA是驗i正、授權(quán)和i己賬(Authentication、Authorization、Accounting)三個英文單詞的簡稱，其主要目的是管理哪些用戶可以訪問網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，具有訪問權(quán)的用戶可以得到哪些服務(wù)，如何對正在使用網(wǎng)絡(luò)資源的用戶進(jìn)行記賬。目前AAA體系采用客戶端/服務(wù)器模式，客戶端的任務(wù)是把用戶信息(用戶名，口令等)傳遞給指定的服務(wù)器，并負(fù)責(zé)執(zhí)行返回的響應(yīng)；服務(wù)器負(fù)責(zé)接收用戶的連接請求，對用戶身份進(jìn)行認(rèn)證，并為客戶端返回所有為用戶提供服務(wù)所必須的配置信息。在這個過程中，AAA服務(wù)器可以得到移動終端MN的相關(guān)細(xì)節(jié)信息，如移動終端MN家鄉(xiāng)代理的IP地址及其他相關(guān)信息，并發(fā)送給AAA客戶端。2、移動終端MN通過DHCP(DynamicHostConfigureProtocol,動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議)向代理移動管理端PMA請求IP地址。移動終端MN執(zhí)行DHCP客戶端功能，發(fā)送DHCP發(fā)現(xiàn)消息給DHCP服務(wù)器(一般位于PMA上)。DHCP服務(wù)器會在代理移動IPv4信令交互完成后發(fā)送DHCP應(yīng)答消息。3、被第2步觸發(fā)，代理移動管理端PMA發(fā)送代理注冊請求給家鄉(xiāng)代理HA，家鄉(xiāng)代理HA的IP地址是通過AAA服務(wù)器在lb步時獲得的。代理注冊請求包含代理移動管理端PMA的轉(zhuǎn)交地址CoA(Care-ofAddress),即PMA上某一網(wǎng)絡(luò)接口的地址，作為隧道的一個端點。家鄉(xiāng)地址域設(shè)置成全O或者DHCP請求中定義的地址。4、家鄉(xiāng)代理在分配完IP地址或者認(rèn)證完請求的家鄉(xiāng)地址之后建立移動設(shè)備的移動綁定條目。家鄉(xiāng)代理在代理注冊應(yīng)答中返回家鄉(xiāng)地址給代理移動管理端PMA。在代理移動管理端PMA處理完代理注冊回復(fù)之后，介于代理移動管理端PMA和家鄉(xiāng)代理HA之間的轉(zhuǎn)發(fā)路徑便建立好了。至此，代理移動IP(PMIP)網(wǎng)絡(luò)連接初始化的通信過程完成。5、在PMIPv4注冊信息交換之后，通過第2步，代理移動管理端PMA將家鄉(xiāng)IP地址和網(wǎng)關(guān)(代理移動管理端PMA地址)返回給移動終端MN。6、移動終端MN的IP協(xié)議棧配置一個IP地址，并且可以通過代理移動管理端PMA轉(zhuǎn)發(fā)。并且，主機(jī)配置DNS服務(wù)也是在這一步。既然IPCP或者DHCP已經(jīng)完成，移動設(shè)備便已經(jīng)可以接收和發(fā)送IP包。如果使用DHCP，DHCP客戶端會通過直接發(fā)送DHCP請求到DHCP服務(wù)器重置IP地址，并配置默認(rèn)網(wǎng)關(guān)為代理移動管理端PMA的路由。至此，移動終端MN完成了一次切換過程。由上述步驟可以看到當(dāng)前方案存在如下不足當(dāng)移動終端MN每切換到不同的代理移動管理端PMA下時，都需要通過DHCP協(xié)議配置新的路由(默認(rèn)網(wǎng)關(guān)為代理移動管理端PMA)，這無疑會增加移動終端MN的復(fù)雜度和切換時延。為此，本發(fā)明提供了一種PMIPv4移動終端路由配置方法，采用代理ARP簡化移動終端的復(fù)雜度。代理ARP(proxyARP)就是通過使用一個路由器來作為指定的設(shè)備對另一設(shè)備做出ARP請求的應(yīng)答。例如圖2所示，若子網(wǎng)A中的主機(jī)A10.12.0.1要發(fā)送數(shù)據(jù)包到子網(wǎng)B中的主機(jī)B10.13.0.1，主機(jī)A就將ARP請求發(fā)送給主機(jī)B為了能夠達(dá)到主機(jī)B，就需要知道主機(jī)B的MAC地址。因此，主機(jī)A在它位于的那個子網(wǎng)A上廣播ARP請求，內(nèi)容為表l所示表l<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>路由器的eth0口也接收到該廣播，但是路由器默認(rèn)不會轉(zhuǎn)發(fā)廣播，所以該ARP請求仍然到達(dá)不了主機(jī)B。但是路由器卻知道主機(jī)B位于另外一個子網(wǎng)B。于是，路由器應(yīng)答自己的MAC地址給主機(jī)A，內(nèi)容為表2所示表2<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>注意表2，源IP地址為主機(jī)B的IP地址，但是源MAC地址是路由器eth0口的MAC地址。這就是發(fā)送給主機(jī)A的代理ARP應(yīng)答。這樣的代理ARP應(yīng)答一般是作為單播發(fā)送給請求者(主機(jī)A)的。主機(jī)A收到這個代理ARP應(yīng)答以后，開始更新自己的ARP表，內(nèi)容為表3所示表3<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)的不足，本發(fā)明提出了一種PMIPv4中移動終端MN的路由配置方法，在移動終端MN配置一條下一跳為家鄉(xiāng)代理HA的新路由，并在代理移動管理端PMA發(fā)送代理ARP消息，旨在降低移動終端MN的復(fù)雜度，減少切換時延。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案一種代理移動IPv4中移動終端MN的路由配置方法，包含如下步驟步驟l、移動終端MN建立與外地代理的鏈路層建立連接，并且開始與代理移動管理端PMA的接入認(rèn)證。接入認(rèn)證可以采用現(xiàn)有的各種方案。在認(rèn)證過程中，代理移動管理端PMA可獲得移動終端MN的相關(guān)細(xì)節(jié)信息如移動終端MN家鄉(xiāng)代理地址及其他相關(guān)信息，然后進(jìn)入步驟2。步驟2、根據(jù)移動終端MN的地址狀態(tài)進(jìn)行判斷，分為兩種情況A、移動終端MN未配置IP地址或已配置的IP地址過期，則觸發(fā)地址請求，請求移動終端MN的家鄉(xiāng)IP地址；然后進(jìn)入步驟3;B、移動終端MN已配置IP地址，然后進(jìn)入步驟3;歩驟3、接入網(wǎng)的代理移動管理端PMA根據(jù)步驟1獲得的移動終端MN相關(guān)細(xì)節(jié)信息，發(fā)起代理移動IPv4注冊過程，然后進(jìn)入步驟4。步驟4、家鄉(xiāng)代理HA在分配完IP地址或者認(rèn)證完請求的家鄉(xiāng)地址之后建立移動設(shè)備的移動綁定條目。家鄉(xiāng)代理HA在代理注冊應(yīng)答中返回家鄉(xiāng)地址給代理移動管理端PMA。在代理移動管理端PMA處理完代理注冊應(yīng)答之后，則建立起代理移動管理端PMA和家鄉(xiāng)代理HA之間的轉(zhuǎn)發(fā)路徑。至此，代理移動IPv4網(wǎng)絡(luò)連接初始化的通信過程完成，然后進(jìn)入步驟5。步驟5、代理移動IPv4注冊過程完成之后，代理移動管理端PMA對地址解析協(xié)議ARP做一定修改，具體包括針對移動終端MN可能發(fā)出的對家鄉(xiāng)代理IP地址的ARP請求，向移動終端MN發(fā)送代理ARP應(yīng)答，然后進(jìn)入步驟6。如果步驟2中屬于情況A，在代理移動IPv4的注冊過程完成之后，代理移動管理端PMA將家鄉(xiāng)地址和網(wǎng)關(guān)(家鄉(xiāng)代理HA地址)返回給移動終端MN，然后進(jìn)入步驟6。步驟6、情況A下，移動終端MN獲得地址，并配置一條新的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)為家鄉(xiāng)代理HA的路由，即可通信；情況B下，移動終端MN不需做任何處理，即可通信。本發(fā)明提供了一種在網(wǎng)絡(luò)端采用代理ARP實現(xiàn)移動終端徹底不參與代理移動IPv4切換過程的方案。該方案不用調(diào)整現(xiàn)有的無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)布局，不用對現(xiàn)有移動終端做任何更改及配置，只需要對網(wǎng)絡(luò)端的代理移動管理端PMA進(jìn)行適當(dāng)更改，即可降低移動終端的復(fù)雜度及切換時延，真正實現(xiàn)移動終端對移動的透明性(即移動終端MN在移動過程中地址不變，并且路由不變)。為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的原理及特性，以下結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1為現(xiàn)有PMIPv4協(xié)議消息流程示意圖；圖2為本發(fā)明ARP請求的應(yīng)答示意圖3為本發(fā)明移動終端MN在移動切換過程的路由配置過程示意圖。具體實施例方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的具體實施方式。圖3表示按照本發(fā)明一個實施方式的移動終端麗在移動切換過程的路由配置過程示意圖。接入認(rèn)證技術(shù)采用具有身份認(rèn)證的網(wǎng)絡(luò)接入?yún)f(xié)議PANA為例，引入AAA體系結(jié)構(gòu)，移動終端MN采用DHCP請求地址。整體步驟步驟la、移動終端MN通過PANA協(xié)議建立與外地代理的鏈路層連接，并且開始與代理移動管理端PMA的接入認(rèn)證；步驟lb、代理移動管理端PMA上的AAA客戶端(記為AAAc)進(jìn)程管理模塊與AAA服務(wù)器(記為AAAs)進(jìn)程管理模塊交換AAA信息。在這個過程中，AAA服務(wù)器可以得到移動終端MN的相關(guān)細(xì)節(jié)信息，如移動終端MN家鄉(xiāng)代理的IP地址及其他相關(guān)信息，并發(fā)送給AAA客戶端進(jìn)程管理模塊；步驟2、分為兩種情況情況A:移動終端MN未配置IP地址或已配置的IP地址過期，則觸發(fā)DHCP請求，向代理移動管理端PMA的DHCP服務(wù)器請求地址。具體過程為移動終端MN上的DHCP進(jìn)程管理模塊作為DHCP客戶端，向網(wǎng)絡(luò)廣播DHCPdiscover消息，用以發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的DHCP服務(wù)器；代理移動管理端PMA上的DHCP進(jìn)程管理模塊作為DHCP服務(wù)器，收到DHCPdiscover消息后回復(fù)移動終端MN一個DHCPoffer消息，用以告訴移動終端MNDHCP服務(wù)器所在位置；移動終端MN收到DHCPoffer消息后，確認(rèn)DHCP服務(wù)器地址，向DHCP服務(wù)器發(fā)送DHCP請求，請求移動終端MN的IP地址。情況B:移動終端MN已配置IP地址，則跳過這一步；步驟3、被步驟lb觸發(fā)，即代理移動管理端PMA的AAA客戶端進(jìn)程管理模塊收到AAA服務(wù)器返回的移動終端MN相關(guān)細(xì)節(jié)信息(如移動終端MN家鄉(xiāng)代理HA地址等)后發(fā)起代理移動IP注冊過程。代理移動管理端PMA上的PMIP進(jìn)程管理模塊向家鄉(xiāng)代理HA上的PMIP進(jìn)程管理模塊發(fā)送代理注冊請求消息。步驟4、家鄉(xiāng)代理HA上PMIP進(jìn)程管理模塊的在分配完IP地址或者認(rèn)證完請求的家鄉(xiāng)地址之后建立移動設(shè)備的移動綁定條目。家鄉(xiāng)代理HA在代理注冊應(yīng)答中返回家鄉(xiāng)地址給代理移動管理端PMA。在代理移動管理端PMA的PMIP進(jìn)程管理^1t塊處理完代理注冊應(yīng)答之后，介于代理移動管理端PMA和家鄉(xiāng)代理HA之間的轉(zhuǎn)發(fā)路徑便建立好了，至此，代理移動IP網(wǎng)絡(luò)連接初始化的通信過程完成。步驟5、在情況A下，在PMIPv4注冊信息交換之后，代理移動管理端PMA的DHCP進(jìn)程管理模塊作為DHCP服務(wù)器，將移動終端MN的家鄉(xiāng)IP地址和網(wǎng)關(guān)(家鄉(xiāng)代理HA地址)返回給移動終端MN，并為家鄉(xiāng)代理HA發(fā)送代理ARP消息(具體流程參見第6步)；在情況B下，在PMIP注冊信息交換之后，代理移動管理端PMA只為家鄉(xiāng)代理HA發(fā)送代理ARP消息。步驟6、情況A下，移動終端MN通過DHCP進(jìn)程管理模塊獲得IP地址，并配置一條新的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)為家鄉(xiāng)代理HA的路由，即可通信；情況B下，移動終端MN不需做任何處理，即可通信。按照本發(fā)明的一個實施方式，移動終端MN的具體通信過程是(1)移動終端MN廣播對家鄉(xiāng)代理HA地址解析的ARP請求；(2)代理移動管理端PMA收到此廣播請求進(jìn)行解析，并且發(fā)送代理ARP應(yīng)答給移動終端MN，其中源IP地址為家鄉(xiāng)代理HA的地址，源MAC地址為代理移動管理端PMA的MAC地址；(3)移動終端MN將家鄉(xiāng)代理HA的IP地址和代理移動管理端PMA的MAC地址進(jìn)行綁定，添加到移動終端MN的ARP緩存表中。以后由移動終端MN發(fā)出的數(shù)據(jù)包根據(jù)新配置的路由會首先發(fā)往家鄉(xiāng)代理HA的IP地址，但實際上被代理移動管理端PMA攔截，并通過代理移動管理端PMA的路由發(fā)往家鄉(xiāng)代理HA，然后繼續(xù)路由到目的地。雖然以上描述了本發(fā)明的具體實施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些具體實施方式僅是舉例說明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和實質(zhì)的情況下，可以對上述方法和系統(tǒng)的細(xì)節(jié)進(jìn)行各種省略、替換和改變。例如以合并上述方法步驟的方式，按照實質(zhì)相同的方法執(zhí)行實質(zhì)相同的功能以實現(xiàn)實質(zhì)相同的結(jié)果則屬于本發(fā)明的范圍。因此，本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求書限定?？s略語和關(guān)鍵術(shù)語定義AAA:Authentication,Authorization,Accounting,認(rèn)證授權(quán)計費AAAs:AAAserver,AAA服務(wù)器AAAc:AAAclient,AAA客戶端ARP:AddressResolutionProtocol,i也址解析助、議DHCP:DynamicHostConfigureProtocol,動態(tài)主機(jī)配置協(xié)議FA:ForeignAgent,外地代理HA:HomeAgent,家鄉(xiāng)代理IPCP:InternetProtocolControlProtocol,IP控制協(xié)議MN:MobileDevice,移動終端NAS:NetworkAuthenticationServer,網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證服務(wù)器PANA:ProtocolforCarryingAuthenticationforNetworkAccess，具有身份認(rèn)證的網(wǎng)絡(luò)接入?yún)f(xié)議PMA:ProxyMobilityAgent，代理移動管理端PMIP:ProxyMobileIP代理移動IPPMIPv4:ProxyMobileIPv4,代理移動IPv權(quán)利要求1.一種代理移動IPv4中移動終端的路由配置方法，其特征是在于，包括如下步驟步驟1、移動終端建立與外地代理的鏈路層連接，并且開始與代理移動管理端的接入認(rèn)證，獲得移動終端的相關(guān)信息；步驟2、對移動終端的相關(guān)信息中的地址狀態(tài)進(jìn)行判斷，其中，在情況A下，移動終端未配置IP地址或已配置的IP地址過期，則觸發(fā)地址請求，請求移動終端的家鄉(xiāng)IP地址，然后進(jìn)入步驟3；在情況B下，移動終端已配置IP地址，則直接進(jìn)入步驟3；步驟3、代理移動管理端根據(jù)步驟1中獲得的移動終端的相關(guān)信息，發(fā)起代理移動IPv4注冊過程，然后進(jìn)入步驟4；步驟4、家鄉(xiāng)代理在分配完IP地址或者認(rèn)證完請求的家鄉(xiāng)IP地址之后建立移動終端的移動綁定條目；家鄉(xiāng)代理在代理注冊應(yīng)答中將家鄉(xiāng)IP地址返回給代理移動管理端；在代理移動管理端處理完代理注冊應(yīng)答之后，建立起代理移動管理端和家鄉(xiāng)代理之間的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，完成代理移動IPv4網(wǎng)絡(luò)連接初始化通信過程，然后進(jìn)入步驟5；步驟5、在情況A下，在代理移動IPv4注冊過程完成之后，代理移動管理端應(yīng)答移動終端發(fā)出的對家鄉(xiāng)代理IP地址的ARP請求，然后進(jìn)入步驟6；在情況B下，在代理移動IPv4注冊過程完成之后，代理移動管理端只為家鄉(xiāng)代理發(fā)送代理ARP消息；步驟6、在情況A下，移動終端獲得IP地址，并將新的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)配置為家鄉(xiāng)代理的路由，進(jìn)行通信；在情況B下，移動終端直接進(jìn)行通信。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在上述步驟5中，在代理移動IPv4注冊過程完成之后，代理移動管理端針對移動終端可能發(fā)出的對家鄉(xiāng)代理IP地址的ARP請求，向移動終端發(fā)送代理ARP應(yīng)答。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在上述步驟6中，當(dāng)移動終端獲得IP地址后，配置默認(rèn)網(wǎng)關(guān)為家鄉(xiāng)代理的路由。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在步驟6中，移動終端完成路由配置，開始數(shù)據(jù)通信時，首先廣播對家鄉(xiāng)代理IP地址解析的ARP請求，代理移動管理端截獲到所述ARP請求，對其進(jìn)行解析，并將代理ARP應(yīng)答發(fā)送給移動終端，其中源IP地址為家鄉(xiāng)代理地址，源MAC地址為代理移動管理端的MAC地址，移動終端將家鄉(xiāng)代理地址和代理移動管理端的MAC地址進(jìn)行綁定，添加到移動終端的ARP緩存表中。全文摘要本發(fā)明提出了一種PMIPv4中移動終端的路由配置方法，提供了一種在網(wǎng)絡(luò)端采用代理ARP實現(xiàn)移動終端徹底不參與代理移動IP切換過程的方案。該方案不用調(diào)整現(xiàn)有的無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)布局，不用對現(xiàn)有移動終端做任何更改及配置，只需要對網(wǎng)絡(luò)端的代理移動管理端PMA進(jìn)行適當(dāng)更改，即可降低移動終端的復(fù)雜度及切換時延。文檔編號H04W80/04GK101510900SQ200810240360公開日2009年8月19日申請日期2008年12月19日優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日發(fā)明者周華春,張宏科,鑫種,秦雅娟,羅洪斌申請人:北京交通大學(xué)