专利名称：一种收集接入路由器信息的方法及其系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通信技术领域，特别是一种收集接入路由器(AR)信息的方法及其系统。
背景技术：
近年来，随着数据通信和无线通信技术的迅速发展和大量可移动终端的出现，越来越多的用户希望不受地点限制而能够高效灵活地接入因特网(Internet)。因此，Internet不仅要提供已有的数据业务、多媒体音视频业务，还需要实现移动Internet的功能，为用户的移动设备提供无线的Internet接入业务。移动因特网协议(IP)正是适应这种需求而产生的支持移动设备和Internet互联的热点技术，它能够使用户主机在移动中保持与Internet通信而不被中断。
随着各种移动设备，例如笔记本电脑、移动电话等接入Internet，加快了因特网协议版本四(IPv4)地址的耗尽。然而，因特网协议版本六(IPv6)将以巨大的地址空间、支持移动IP、服务质量(QoS)保证机制、安全性和地址自动配置等优越性满足移动Internet的需求，是提供各种新业务的关键。
因特网工程任务组(IETF)制定了基于IPv6的移动IPv6协议(MIPv6)，移动IP技术的基本原理是使移动节点在移动过程中始终可以用初始的IP地址进行IP通信，从而保证IP网络层承载的上层应用在移动中保持不中断和可接续性。在请求注解(RFC)3775描述的标准移动IPv6协议中，移动节点切换操作涉及到移动检测、IP地址配置和位置更新等步骤，这些操作的时延综合起来已经影响到了上层的应用，尤其是影响到对时延敏感的一些实时应用。为此，IETF又制定了快速移动IPv6协议(FMIPv6)，即RFC4068，FMIPv6提供了一种减少切换时延的方法。
FMIPv6的原理如图1所示，大致包括以下过程1)移动节点检测到附近有一个或一个以上接入点(Access Point，AP)后，发送路由器请求代理通告(RtSolPr)消息到先前的接入路由器(PAR)解析接入路由器的接入点标识信息。在RtSolPr消息中包含一个或一个以上接入点标识(AP-ID)，并且可以使用通配符请求所有可用的信息。
2)PAR根据保存的与PAR在同一位置的相邻AR的AR信息([AP-ID，AR-Info])，发送代理路由器通告(PrRtAdy)消息应答给移动节点。其中AR信息主要包括AP标识(AP-ID)以及AR的二层地址、IP地址、前缀信息等。
3)移动节点根据接收到的PrRtAdv消息生成新的转交地址(NCoA)，并在PAR的链路上发送快速绑定更新(FBU)消息到PAR，消息中包含所生成的NCoA。
4)PAR接收到FBU消息后，发送切换初始化(HI)消息到新的接入路由器(NAR)，消息中包含旧的转交地址(PCoA)、链路层地址和FBU中携带的NCoA。
5)如果HI消息中的NCoA不被NAR接受，NAR需要为移动节点指定新的NCoA，并包含到切换确认(Hack)消息中，并发送Hack到PAR。如果HI消息中的NCoA被NAR接受，则无需指定新的NCoA，直接发送Hack到PAR。
6)PAR创建PCoA和NCoA之间的绑定，向移动节点发送快速绑定确认(FBack)消息，如果NAR分配了新的NCoA，则应包含在FBack消息中提供给移动节点，移动节点应当使用这个NCoA。
7)FBU和FBack消息处理完成后，PAR开始将移动节点的报文使用隧道转发到NCoA。
8)当移动节点与NAR建立连接后，移动节点应发送快速邻居通告(FNA)消息到NAR，由新的接入点(NAP)转发缓存的报文。
在FMIPv6中，一个关键的问题是在AR上必须保存有同一位置相邻的其他AR的AR信息，以便在移动节点请求时提供给移动节点。如果移动节点无法得到相邻AR的AR信息，则无法使用FMIPv6。在RFC4068中没有规定AR如何获取相邻AR的信息。
现有技术通常采用通过手工在AR上配置需要的[AP-ID，AR-Info]信息。这种手工配置的方案具有如下缺点当增加/删除AR时，需要更改与该AR相邻的所有AR的配置，工作量大，导致该方案的可扩展性差；当网络的IP地址需要重新部署时，所有AR上的配置均需要人工更改，工作量极大，导致其可维护性差；并且，该方案不能适应网络拓扑的动态调整，例如当一个AR死机后，与其相邻的AR无法及时地修改配置。
进一步，在IETF的MIPv6信令与漫游优化工作组(MIPSHOP)中有篇草案提出了一种动态构建[AP-ID，AR-Info]信息的方法。该方案的思想是在AP的二层信道的信标消息中广播AR子网的前缀，移动节点接收到这个消息后，将子网前缀放到RtSolPr消息中发送到PAR；PAR接收到这个消息后，如果没有对应的[AP-ID，AR-Info]信息，则发送请求消息到该子网前缀的NAR任播地址，NAR接收到这个消息后给出应答消息；PAR接收到应答消息后，将NAR的信息保存在本地，并回复给移动节点。
该方案存在着以下的缺点由于AR信息的构建必须由移动节点来触发，无法事先构建完成，当移动节点发送RtSolPr消息申请AR信息时，由于PAR需要发送消息查询NAR的信息，因此会导致切换的时延增加；非常容易遭受移动节点的攻击，例如移动节点发送大量承载无效前缀信息的RtSolPr消息，这使得网络的安全性较差；该方案需要对二层的协议做更改以便承载AR的前缀信息，这样一方面占用了宝贵的无线带宽，另一方面需要对现有的大量二层设备进行升级，给网络部署带来巨大的困难。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种收集AR信息的方法，其目的在于，不依赖于人工配置和移动节点触发来自动收集AR信息。本发明的另一个目的是，提出一种收集AR信息的系统。
根据上述目的，本发明提供了一种收集AR信息的方法，该方法在接入网络中设置AR-ICR，并进一步包括A.AR向AR-ICR发送包括一个或一个以上AR信息的更新消息；B.AR-ICR将所述AR信息发送给与所述AR在同一位置的相邻AR。
在上述技术方案中，AR在满足触发条件后执行步骤A，所述触发条件包含AR检查到自身的生存周期即将超时；或者AR检查到自身AR信息的生存周期即将超时；或者AR发生新增或删除接入点AP；或者到达定期或不定期的发送时间。
步骤A之前进一步包括A11.AR向AR-ICR发送至少包括AR标识、位置信息的注册消息；A12.AR-ICR至少保存注册消息中的AR标识、位置信息，并向AR发送确认消息。AR收到所述确认消息后执行步骤A。
步骤A12中进一步包括AR-ICR将与所述AR在同一位置的相邻AR的AR信息下发给所述AR。
步骤A11之前进一步包括AR与AR-ICR之间执行认证的步骤，并且在认证成功后执行步骤A11。或者，步骤A12之前进一步包括AR与AR-ICR之间执行认证的步骤，并且在认证成功后执行步骤A12。或者，步骤A之前进一步包括AR与AR-ICR之间执行认证的步骤，并且在认证成功后执行步骤A。
步骤B中进一步包括AR-ICR根据预先保存的AR的位置信息得到与所述AR在同一位置的相邻AR。
步骤B之后进一步包括C.与所述AR在同一位置的相邻AR保存所收到的AR信息。
所述AR信息至少包括AP标识以及AR的二层地址、IP地址、前缀信息。
本发明还提供了一种收集AR信息的系统，该系统包括AR-ICR以及至少两个AR，所述AR-ICR用于接收并保存来自AR的AR信息，以及将所述AR信息发送给与所述AR在同一位置的相邻AR；所述AR用于向AR-ICR发送自身的AR信息，以及接收并保存所述AR-ICR发送来的相邻AR的AR信息。
所述AR-ICR包括AR-ICR存储模块和AR-ICR控制模块，其中AR-ICR存储模块用于存储所述AR的AR信息；AR-ICR控制模块用于接收来自AR的AR信息，并将所述AR信息保存在AR-ICR存储单元中以及发送给与所述AR在同一位置的相邻AR。所述AR包括AR存储模块和AR控制模块，其中AR存储模块用于存储自身的AR信息以及相邻AR的AR信息；AR控制模块用于向AR-ICR发送自身的AR信息，以及接收所述AR-ICR发送来的相邻AR的AR信息并保存在AR存储模块中。
所述AR进一步包括注册模块，用于向AR-ICR发送至少包括AR标识、位置信息的注册消息。所述AR-ICR控制模块进一步用于将注册消息中的AR标识、位置信息保存在AR-ICR存储模块中，并将与所述AR在同一位置的相邻AR的AR信息下发给所述AR。
通过上述方案，本发明包含以下有益效果由于本发明设置了AR-ICR，各AR将自身的[AP-ID，AR-Info]发送给AR-ICR，然后由AR-ICR发布给位于同一位置的相邻AR，这样通过本发明的实施，可以不依赖于人工配置也不需要移动节点的触发来自动收集AR信息。并且，由于不依赖于人工配置，避免了可扩展性差、可维护性差等缺点，以及由于不由移动节点来触发，避免了遭受移动节点恶意攻击的缺点。本发明进一步可以在认证成功后进行AR信息的收集，从而提高了网络的安全性。另外，本发明也不需要修改二层协议，便于在现有网络中部署实施。
图1为FMIPv6基本原理示意图；图2为本发明实施例中网络模型的示意图；
图3为本发明实施例中AR信息收集过程的流程示意图；图4为本发明实施例中注册过程的流程示意图；图5为本发明实施例中注销过程的流程示意图；图6为本发明实施例中老化过程的流程示意图；图7为本发明实施例中AR-ICR和AR的结构示意图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明进一步详细说明。
图2为本发明实施例的在FMIPv6中收集AR信息的网络模型示意图。参照图2，本实施例在接入网络中设置一台AR信息收集路由器(AR-ICR)，该AR-ICR接收各AR的AR信息，并把各AR的AR信息发送给与该AR在同一位置相邻的其它AR。在图2中，AR-ICR与接入网络中的各AR相连，例如AR1、AR2、AR3；各AR拥有与其相连的AP，例如AR1与AP11、AP12相连，AR2与AP21相连，AR3与AP31、AP32相连。这里不妨假设AR1与AR2是在同一位置相邻的AR，而AR3是与两者都不相邻的AR。
下面描述在FMIPv6中收集AR信息的流程。参照图3，该流程包括以下步骤步骤101，AR向AR-ICR发送包括一个或一个以上[AP-ID，AR-Info]的更新消息。所述[AP-ID，AR-Info]与现有技术中一样，主要包括AP-ID以及AR的二层地址、IP地址、前缀信息等。更新消息中还可以进一步包括各[AP-ID，AR-Info]的生存周期。
AR可以是在满足触发条件后执行步骤101，所述触发条件例如该AR发生增加/删除AP、到达定期或不定期的发送时间、AR检查到自身的生存周期即将超时、或者AR检查到自身[AP-ID，AR-Info]的生存周期即将超时等等。
步骤102，AR-ICR收到AR的更新消息后，根据预先保存的各AR的位置信息得到与所述AR在同一位置的相邻AR，将所述[AP-ID，AR-Info]发送给与该AR在同一位置的相邻AR。
步骤103，与所述AR在同一位置的相邻AR接收到来自AR-ICR的通知后，保存所收到的[AP-ID，AR-Info]。
为了保证接入网络的安全性，可以在步骤101之前，例如在AR启动时进行AR在AR-ICR上的注册过程，并且只有通过注册的AR才能向AR-ICR发送更新消息。参见图4，该注册过程如下步骤201，AR向AR-ICR发送至少包括AR标识(AR-ID)、位置信息的注册消息。在该注册消息中还可以进一步包括该AR的生存周期。在本实施例中以注册消息包括生存周期为例说明。
步骤202，AR-ICR收到AR的注册消息之后，保存注册消息中的AR-ID、位置信息和生存周期，并向AR发送确认消息。在本步骤中，AR-ICR还可以将本地所保存的与所述AR在同一位置的相邻AR的[AP-ID，AR-Info]下发给所述AR。进一步，为了减少消息的数目，可以通过确认消息将相邻AR的[AP-ID，AR-Info]下发给所述AR。
AR接收到确认消息后，表明注册成功，可以执行前面所述的步骤101。
另外，还可以在注册之前、注册之后或者在注册消息与确认消息之间进一步包括认证过程，例如AR和AR-ICR之间采用现有的认证授权计费(AAA)协议进行认证，所述AAA协议可以为远程认证拔号用户服务(RADIUS)协议、RADIUS协议的升级版本Diameter协议或者可扩展认证协议(EAP)等。
在步骤103之后，当AR退出FMIPv6协议时，可以执行如图5所示的注销过程。参照图5，该过程包括以下步骤步骤301，AR向AR-ICR发送至少包括AR-ID的注销消息，并删除本地保存的所有AR信息，例如自身及其它AR的AR-ID、位置信息、生存周期以及对应的[AP-ID，AR-Info]和生存周期等。
步骤302，AR-ICR接收到所述AR的注销消息后，删除本地保存的所述AR的AR-ID、位置信息、生存周期及对应的[AP-ID，AR-Info]和生存周期，并通知与所述AR在同一位置的相邻AR删除这些信息。
步骤303，与所述AR在同一位置的相邻AR收到AR-ICR的通知后，删除本地保存的所述AR的AR-ID、位置信息、生存周期及对应的[AP-ID，AR-Info]和生存周期。
另外，在步骤103之后，如果某个AR死机，则执行AR信息的老化过程。参照图6，该过程包括以下步骤步骤401，AR-ICR定期检查每个AR的生存周期以及各[AP-ID，AR-Info]的生存周期，如果检查到某AR的生存周期结束，或者检查到某[AP-ID，AR-Info]的生存周期结束，则执行步骤402。
步骤402，如果是某AR的生存周期结束，则在本步骤中AR-ICR删除该AR的AR-ID、位置信息、生存周期和对应的[AP-ID，AR-Info]及其生存周期，并向与该AR在同一位置的相邻AR发送通知，通知其删除上述AR的AR-ID、位置信息、生存周期和对应的[AP-ID，AR-Info]及其生存周期。
如果是某[AP-ID，AR-Info]的生存周期结束，则在本步骤中AR-ICR删除该[AP-ID，AR-Info]及其生存周期，并向与该AR在同一位置的相邻AR发送通知，通知其删除上述[AP-ID，AR-Info]及其生存周期。
步骤303，相邻的AR收到通知后，删除相应的所述信息。
下面描述本实施例的系统，如图2所示，该系统包括AR-ICR以及一个或一个以上AR，其中所述AR-ICR以及AR的结构如图7所示。参见图7，所述AR-ICR包括AR-ICR控制模块和AR-ICR存储模块，还可以进一步包括AR-ICR老化模块；而AR包括AR控制模块和AR存储模块，还可以进一步包括注册模块、注销模块和AR老化模块。
其中，AR-ICR存储模块中存储各AR的AR-ID、位置信息、生存周期以及对应的[AP-ID，AR-Info]及其生存周期等。AR存储模块中存储自身的AR-ID、位置信息、生存周期以及自身的[AP-ID，AR-Info]及其生存周期等，还存储相邻AR的AR-ID、位置信息、生存周期以及相邻AR的[AP-ID，AR-Info]及其生存周期等。
在AR信息收集过程中，AR控制模块在满足触发条件后，从AR存储模块中读取自身的一个或一个以上[AP-ID，AR-Info]，并向AR-ICR控制模块发送包括所述一个或一个以上[AP-ID，AR-Info]的更新消息。AR-ICR控制模块收到AR的更新消息后，将所述[AP-ID，AR-Info]存储在AR-ICR存储模块中，并根据在AR-ICR存储模块中预先保存的各AR的位置信息，将所述[AP-ID，AR-Info]发送给与该AR在同一位置的相邻的AR。所述在同一位置的相邻AR，具有与图7中AR相同的结构，因此未在图7中示出。相邻AR的AR控制模块在接收到来自AR-ICR的通知后，在其AR存储模块中保存所收到的[AP-ID，AR-Info]。
在注册过程中，AR的注册模块从AR存储模块中读取自身的AR-ID、位置信息及生存周期，向AR-ICR控制模块发送包括这些信息的注册消息。AR-ICR控制模块收到AR的注册消息之后，在AR-ICR存储模块中保存注册消息中的AR-ID、位置信息和生存周期，并通过确认消息将与所述AR在同一位置的相邻AR的AR信息下发给所述AR。AR注册模块接收到确认消息后，表明注册成功。
在注销过程中，AR的注销模块向AR-ICR发送至少包括AR-ID的注销消息，并删除AR存储模块中所保存的所有AR信息，例如自身及其它AR的AR-ID、位置信息、生存周期以及对应的[AP-ID，AR-Info]及其生存周期。AR-ICR控制模块接收到所述AR的注册消息后，删除AR-ICR存储模块保存的所述AR的AR-ID、位置信息、生存周期及对应的[AP-ID，AR-Info]和生存周期，并通知与所述AR在同一位置相邻的AR删除这些信息。与所述AR在同一位置的相邻AR的AR控制模块收到AR-ICR的通知后，删除本地AR存储模块中保存的所述AR的AR-ID、位置信息、生存周期及对应的[AP-ID，AR-Info]和生存周期。
在老化过程中，AR-ICR老化模块定期检查AR-ICR存储模块每个AR的生存周期以及各[AP-ID，AR-Info]的生存周期，如果检查到某AR的生存周期结束，或者检查到某[AP-ID，AR-Info]的生存周期结束，则执行删除相应的AR信息，并向与该AR在同一位置的相邻AR的AR控制模块发送通知，通知其删除上述AR信息。相邻AR的AR控制模块收到通知后，删除AR存储模块中的所述AR信息。
另外，AR老化模块也定期检查AR存储模块相邻AR的生存周期以及各[AP-ID，AR-Info]的生存周期，如果检查到某AR的生存周期结束，或者检查到某[AP-ID，AR-Info]的生存周期结束，则执行删除相应的AR信息，例如检查到某相邻AR的生存周期结束，则删除所述AR的AR-ID、生存周期和[AP-ID，AR-Info]和生存周期；检查到某相邻AR的[AP-ID，AR-Info]的生存周期结束，则删除该[AP-ID，AR-Info]和生存周期。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种收集接入路由器AR信息的方法，其特征在于，在接入网络中设置AR信息收集路由器AR-ICR，该方法进一步包括A.AR向AR-ICR发送包括一个或一个以上AR信息的更新消息；B.AR-ICR将所述AR信息发送给与所述AR在同一位置的相邻AR。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，AR在满足触发条件后执行步骤A，所述触发条件包含AR检查到自身的生存周期即将超时；或者AR检查到自身AR信息的生存周期即将超时；或者AR发生新增或删除接入点AP；或者到达定期或不定期的发送时间。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A之前进一步包括A11.AR向AR-ICR发送至少包括AR标识、位置信息的注册消息；A12.AR-ICR至少保存注册消息中的AR标识、位置信息，并向AR发送确认消息；AR收到所述确认消息后执行步骤A。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤A12中进一步包括AR-ICR将与所述AR在同一位置的相邻AR的AR信息下发给所述AR。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤A11之前进一步包括AR与AR-ICR之间执行认证的步骤，并且在认证成功后执行步骤A11；或者步骤A12之前进一步包括AR与AR-ICR之间执行认证的步骤，并且在认证成功后执行步骤A12；或者步骤A之前进一步包括AR与AR-ICR之间执行认证的步骤，并且在认证成功后执行步骤A。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B中进一步包括AR-ICR根据预先保存的AR的位置信息得到与所述AR在同一位置的相邻AR。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B之后进一步包括C.与所述AR在同一位置的相邻AR保存所收到的AR信息。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的方法，其特征在于，所述AR信息至少包括AP标识以及AR的二层地址、IP地址、前缀信息。
9.一种收集AR信息的系统，其特征在于，该系统包括AR-ICR以及至少两个AR，所述AR-ICR用于接收并保存来自AR的AR信息，以及将所述AR信息发送给与所述AR在同一位置的相邻AR；所述AR用于向AR-ICR发送自身的AR信息，以及接收并保存所述AR-ICR发送来的相邻AR的AR信息。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述AR-ICR包括AR-ICR存储模块和AR-ICR控制模块，其中AR-ICR存储模块用于存储所述AR的AR信息；AR-ICR控制模块用于接收来自AR的AR信息，并将所述AR信息保存在AR-ICR存储单元中以及发送给与所述AR在同一位置的相邻AR；所述AR包括AR存储模块和AR控制模块，其中AR存储模块用于存储自身的AR信息以及相邻AR的AR信息；AR控制模块用于向AR-ICR发送自身的AR信息，以及接收所述AR-ICR发送来的相邻AR的AR信息并保存在AR存储模块中。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述AR进一步包括注册模块，用于向AR-ICR发送至少包括AR标识、位置信息的注册消息；所述AR-ICR控制模块进一步用于将注册消息中的AR标识、位置信息保存在AR-ICR存储模块中，并将与所述AR在同一位置的相邻AR的AR信息下发给所述AR。
全文摘要
本发明公开了一种收集AR信息的方法，该方法在接入网络中设置AR－ICR，并进一步包括以下步骤A.AR向AR－ICR发送包括一个或一个以上AR信息的更新消息；B.AR－ICR将所述AR信息发送给与所述AR在同一位置的相邻AR。本发明还公开了一种收集AR信息的系统，该系统包括AR－ICR以及至少两个AR。通过本发明的实施，可以不依赖于人工配置也不需要移动节点的触发来自动收集AR信息，避免了现有技术中可扩展性差、可维护性差以及容易遭受移动节点恶意攻击的缺点。另外，本发明还具有便于在现有网络中部署实施的优点。
文档编号H04L12/66GK101047674SQ20061008109
公开日2007年10月3日 申请日期2006年5月25日 优先权日2006年5月25日
发明者张健 申请人:华为技术有限公司