实现增加终端可用端口的方法、接入服务路由器及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及移动通信领域，尤指一种实现动态增加终端可用端口的方法、接入服务路由器(ASR)及系统。
【背景技术】
[0002]众所周知，在互联网应用中，终端需要有效的网络(IP)地址才可以进行网络访问。一个有效的IP地址表示着用户的身份及所处的网络拓扑位置。一个有效的IP地址往往代表终端只可以在相应的网络拓扑位置上使用。对于固定终端固然没有问题，但是，对于移动终端，当设备移出网络拓扑位置时，IP地址会失效，尽管可以通过重新获得IP以继续网络访问，但是一些需要连续进行的网络访问会被中断，例如IP电话，这样影响了终端通信。
[0003]为了解决终端的移动性管理问题，移动IP、代理移动IP、通用隧道封装协议等做出了相应的设计。通过引入固定锚点来实现对移动节点的移动性管理。采用固定锚点的方法虽然可以解决IP失效问题，但是存在即使通信终端与对端距离很近，在终端与锚点的距离较远时，终端与对端之间的收发数据报文仍然需要绕至固定锚点，才能实现与通信对端的通信。因此，存在路由迂回问题。
[0004]为了解决路由迂回问题，在终端的移动性管理上采用了基于用户身份和位置分离的技术。图1为现有的基于用户身份和位置分离的网络架构示意图，如图1所示，将网络在拓扑上被划分为没有重叠的接入网和骨干网；接入网位于骨干网的边缘，负责所有终端的接入；骨干网负责接入的终端间数据报文的路由和转发。终端用户的身份标识使用不因网络的接入位置和位置移动而改变的接入标识(AID)表示。在骨干网使用的位置标识通过网络分配的路由标识(RID)表示。可见，该方法仍需要将一部分IP地址分配给终端用户作为身份标识使用。而在地址短缺的IPv4环境中，采用该方法加剧了地址短缺的问题。基于此，将接入服务路由器(ASR)分配IP地址叠加端口号作为AID的方法被提出。如果以ASR的一个IP地址及该IP地址下的1000个端口号作为用户新的AID。每个IP地址包含65536个端口，则原有的AID的取值域会至少扩大了 40倍(一些端口为固定应用的端口，如80端口，不便于用作标识用户)。终端接入到接入服务路由器(ASR)后，首先，从ASR获取ASR域下的私网IP地址(例如，10.1.1.1)。ASR通过适当的鉴权流程从部署在网络中的身份服务器获取该终端的AID，此时获得的AID为IP地址加端口号的形式(例，202.1.2.3i (2000-2999)，标识地址202.1.2.3从端口 2000-2999为该终端的AID)。当终端访问网络中的对端节点时，终端使用其私网IP地址作为源地址，随机端口作为目的地址(例如，10.1.1.1034567)，向对端发数据包。当报文发送到ASR后，ASR将其映射到202.1.2.3的2000-2999号端口之内(通常使用NAT方法)，如202.1.2.302100，将报文发送出去。通过这种方法，使得终端实际上可以使用自己的AID作为通信的源地址进而与对端节点进行通信。
[0005]采用这种分配AID的方法，当分配给终端的端口号越少时，AID的取值空间越大。但在终端进行应用访问时，采用AID的方法存在应用可用端口可能不足的问题，分配给终端的端口号代表终端进行应用访问可以使用的端口数量。终端的应用均基于传输控制协议/用户数据报协议(TCP/UPD)协议，均需要占用终端上的可用端口，当终端上可用端口被全部占用时，终端将无法发起新的业务。而目前应用较广泛的P2P应用，往往占用上千个端口，对于只分配给较少的端口号作为其AID的终端时，此类业务往往很难开展，可用端口不足的现象更加明显。无法获得可用端口代表终端的应用不能访问网络，这严重影响了移动终端的用户体验，也不利于运营商业务的开展。
[0006]综上所述，采用AID的方法可以实现终端的移动性管理。但是，存在终端可用端口不足的问题，随着P2P等端口占用较大的应用的增加，可用端口不足的情况更加严重。影响了用户对应用的使用和运营商业务的开展。
【发明内容】
[0007]为了解决上述技术问题，本发明公开了实现增加终端可用端口的方法、接入服务路由器及系统。能够在终端AID的端口无法满足应用的业务访问报文需求时，获得所需的额外的端口。
[0008]为了达到本申请的目的，本发明提供一种实现增加终端可用端口的方法，包括:
[0009]接入服务路由器ASR检测出终端接入标识AID的端口不能满足应用的业务需求时，从分配AID的服务器获得分配给终端的额外的端口 ；
[0010]直至ASR检测出终端获得额外的端口后，终端的端口能够满足应用的业务需求时，将分配的额外的端口对应的AID信息发送到身份位置寄存器ILR，更新AID与路由标识RID的关联信息。
[0011]进一步地，从分配AID的服务器获得分配给终端的额外的端口包括:
[0012]ASR向分配AID的服务器发送端口请求信息；分配AID的服务器根据端口请求信息额外分配给终端网络中未被使用的AID，以获得分配给所述终端的额外的端口。
[0013]进一步地，分配AID的服务器为:身份服务器、或，AAA服务器、或，归属位置寄存器HLR。
[0014]进一步地，当ASR检测到终端的应用完成业务时，该方法还包括:通过ASR释放分配的额外的端口，并将释放端口的AID信息发送到ILR，以更新AID与RID的关联信息。
[0015]进一步地，分配AID的服务器为ILR，该方法还包括:
[0016]ASR向ILR发送端口请求信息；根据端口请求信息ILR记录并额外分配给终端网络中未被使用的AID，以获得额外的端口 ；
[0017]直至ASR检测出获得额外的端口后，终端的端口能够满足应用的业务需求时，ILR根据记录的额外分配的AID信息、更新AID与RID的关联信息。
[0018]进一步地，在ASR上设置需要监管的应用业务为高级业务，其他业务设置为普通业务；该方法还包括:
[0019]预留部分AID的端口给高级业务使用；
[0020]通过ASR识别终端的应用业务为高级业务时，分配给应用预留部分的端口 ；否则，分配给应用预留部分以外的端口。
[0021]进一步地，当预留部分AID的端口无法满足高级业务的端口需求时，该方法还包括:
[0022]ASR检测普通业务的可用端口是否能满足高级业务需求；如果能满足，则分配给高级业务所需端口 ；否则，通过ASR释放普通业务的连接。
[0023]另一方面，本申请还提供一种实现增加终端可用端口的接入服务路由器ASR，包括:第一检测单元、端口请求单元、关联信息发送单元；其中，
[0024]第一检测单元，用于检测终端接入标识AID的端口是否满足应用的业务需求；持续检测终端获得额外端口后，终端的端口是否能满足应用的业务需求；
[0025]端口请求单元，用于在第一检测单元检测出AID的端口不满足应用的业务需求时，从分配AID的服务器获得分配给终端的额外的端口 ；
[0026]关联信息发送单元，用于当第一检测单元检测出获得额外的端口后，终端的端口满足应用的业务需求时，将分配给终端的额外的端口对应的AID信息发送到身份位置寄存器ILR，以更新终端AID与路由标识RID信息的关联关系。
[0027]进一步地，从分配AID的服务器获得分配给终端的额外的端口包括:
[0028]端口请求单元向所述分配AID的服务器发送端口请求信息；分配AID的服务器根据端口请求信息给终端额外分配网络中未被使用的AID，以获得分配给所述终端的额外的端口。
[0029]进一步地，第一检测单元，还用于检测终端应用是否结束应用业务；
[0030]该ASR还包括:端口释放单元，用于当第一检测单元检测到终端的应用完成应用业务时，释放分配的额外的端口，并将释放的端口的AID信息发送到关联信息发送单元，以更新终端AID与RID的关联信息。
[0031]进一步地，第一检测单元，还用于检测终端的应用业务；
[0032]该ASR还包括:业务等级设置单元、预留端口分配单元；其中，
[0033]业务等级设置单元，用于根据第一检测单元识别出终端的应用业务，设置需要监管的业务为高级业务，其他业务设置为普通业务；
[0034]预留端口分配单元，用于预留部分AID的端口 ；根据业务等级设置单元的设置在第一检测单元识别出终端的应用业务为高级业务时，分配给应用业务预留部分AID的端口 ；否则，分配给应用业务预留部分以外的端口。
[0035]进一步地，该ASR还包括，第二检测单元和释放业务连接单元；其中，
[0036]第二检测单元，用于检测到预留部分AID的端口无法满足高级应用的端口需求时，检测普通业务的端口是否能满足高级业务需求；如果能满足，分配给高级业务所需端口 ；否则，发送高级业务端口不足信息到释放业务连接单元；
[0037]释放业务连接单元