专利名称：发起网际协议地址租约期更新过程的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在微波接入全球互通(WiMAX )系统中分配网际协议(IP ) 地址的技术，特别涉及一种发起IP地址租约期更新过程的方法及装置。
背景技术：
制定WiMAX网络规范的工作组(NWG)负责制定端到端的网络规范， 其目标是建立端到端的网络参考模型，满足WiMAX论坛运营商工作组提 出的需求，即制定端到端的网络规范，定义网络中的功能实体和网络接口， 为WiMAX系统的互通认证奠定基础。
NWG阶段1为需求阶段，已经于05年第二个季度完成；NWG阶^史2 描述WiMAX系统网络架构，计划在06年第二个季度完成，图1为NWG 阶段2提出的WiMAX系统网络架构示意图，包括签约台(SS )/移动台(MS )、 接入服务网络(ASN)、互联服务网络(CSN)和应用提供服务商网络或英 特网(ASP Network OR Internet)。其中，SS/MS通过ASN接入CSN, CSN 可以分为SS/MS签约网络服务运营商(NSP)所管辖的CSN，即HomeNSP 所管辖的CSN,和为SS/MS当前访问NSP所管辖的CSN,即Visited NSP 所管辖的CSN。网络接入运营商管辖(NAP)的ASN还可以与其他ASN通 过R4接口相连接。CSN之间通过R5接口相连接。CSN还可以与ASP Network OR Internet相连接。
目前，在ASN中包括基站(BS )和ASN网关(GW ) ， BS和ASN GW 之间的接口为R6接口， SS/MS通过空口接入BS后，再经过ASN GW与 CSN或其他ASN之间进行通信，不同ASN中的ASN GW之间接口为R4 接口。在本发明以下描述中，将ASNGW简称为GW。
目前，NGW规定使用动态主机配置协议(DHCP)机制为SS/MS动态 进行IP地址的分配，为SS/MS分配的IP地址的租约期在DHCP交互过程 中由DHCP服务器(DHCP Server )根据当前网络配置策略确定。其中，DHCP Server设置在CSN中，SS/MS通过ASN访问DHCP Server,即通过空口接 入ASN中的BS后，再经GW访问到CSN中的DHCP Server。
图2为现有技术为SS/MS分配IP地址的方法流程图，其具体步骤为 步骤200、 SS/MS进入WiMAX系统网络，且处于激活(Active)模式。 步骤201、 SS/MS向GW发送DHCP发现请求(DHCP Discover)消息。 步骤202、 GW将该消息透传给DHCP Server。
步骤203~204、 DHCP Server通过GW透传DHCP提供(DHCP offer ) 消息给SS/MS。
步骤205 ~ 206、接收到DHCP offer消息的SS/MS通过GW透传DHCP 请求(DHCP Request)消息给DHCP Server,请求分配IP地址和使用该IP 地址的租约期。
步骤207 ~ 208、 DHCP Server给发送DHCP Request消息的SS/MS分配 IP地址和使用该IP地址的租约期后，将所分配的IP地址和使用该IP地址 的租约期携带在DHCP确认(DHCP Ack)消息中通过GW透传给SS/MS。
步骤209、 SS/MS接收到DHCP Ack消息，保存该IP地址和该IP地址 的租约期后，下网通知DHCP释放IP地址。
作为DHCP客户端的SS/MS当所分配的IP地址租约期即将到期时，可 以通过DHCP更新(Renewal)过程对所分配的IP地址租约期进行续租。图 3为SS/MS续租所分配的IP地址租约期而进行的DHCP Renewal过程流程 图，其具体步骤为
步骤300、 SS/MS当前处于激活(Active)模式并已经获得IP地址。 步骤301 、 SS/MS向DHCP Server发送DHCP Renewal消息。 步骤302、 DHCP Server根据当前网络配置策略确定进行对分配给 SS/MS的IP地址的租约期进行续租，将所续租的租约期通过DHCP确认
(DHCP ACK )消息发送SS/MS, SS/MS存储接收到该DHCP ACK消息所 携带的所续租的租约期。
MS作为DHCP客户端发起DHCP更新流程，通过DHCP Renewal过程 维护MS的IP地址租约期。在图3所述的过程中，不需要GW功能实体， MS直接将DHCP Renewal消息发送给DHCP Server。
当SS/MS与ASN之间没有数据流量时，SS/MS或ASN中的BS都可以 触发SS/MS进入空闲(Idle)模式。当SS/MS进入Idle模式后，SS/MS保 留所分配的IP地址，删除经R6接口与DHCP Server的业务通道；当SS/MS 在Idle才莫式时发生移动需要上报位置更新或要进行DHCP Renewal过程时需 要进入Active模式，重新建立经R6接口与DHCP Server之间的业务通道， 发起位置更新或DHCP Renewal过程。
这种为SS/MS续租所分配的IP地址租约期进行的DHCP Renewal过程 存在着缺点缺点一，当SS/MS进入Idle模式后，在所分配的IP地址租约 期即将到期时，SS/MS必须退出Idle模式，而重新进入Active模式发起DHCP Renewal过程。这样，当SS/MS每次发起DHCP Renewal过程时就需要退出 Idle模式，进入Active模式且建立业务通道，浪费了与BS之间的空口资源； 缺点二，由于SS/MS需要将DHCP Renewal消息发送给DHCP Server,当 DHCP Server出现故障时，SS/MS会频繁发送DHCP Renewal消息，浪费了 空口资源。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种发起网际协议地址租约期更 新过程的方法，该方法能够不通过SS/MS发起DHCP Renewal过程，从而 使MS进入Idle模式后，无需为发起DHCP Renewal过程而退出Idle模式再 进入Active模式，且节省了 SS/MS和BS之间的空口资源。
本发明还提供一种发起网际协议地址租约期更新过程的装置，该装置能 够不通过SS/MS发起DHCP Renewal过程，从而使MS进入Idle模式后，
无需为发起DHCP Renewal过程而退出Idle模式再进入Active模式，且节省 了 SS/MS和BS之间的空口资源。
根据上述目的，本发明的技术方案是这样实现的
一种发起网际协议IP地址租约期更新过程的方法，在签约台/移动台SS/MS 的接入服务网络网关ASN GW存储针对SS/MS所分配的IP地址的租约期，该 方法还包括
议更新DHCP Renewal过程的时间，如果是，则执行步骤B;否则，返回步骤 A继续判断；
B、 ASN GW向动态主机配置协议服务器DHCP Server发送携带SS/MS的 IP地址的租约期更新消息，DHCP Server给具有租约期更新消息所携带IP地址 的SS/MS续租租约期，将续租租约期通过该消息的确认消息发送给ASNGW。
'请IP地
址消息，DHCP Server将所分配的IP地址和该IP地址的租约期携带在该消息的 确^人消息中发送给ASN GW;
ASN GW将该确认消息携带的租约期更改为无限期后，将更改后的该确认 消息通过BS发送给SS/MS,且针对SS/MS存储所携带的该IP地址的租约期。
在步骤B之前，该方法还包括
ASN GW判断SS/MS当前是否接入在ASN中，如果是，则执行步骤B; 如果否，结束本流程。
在步骤B之后，该方法还包括
ASN GW针对SS/MS采用接收到该确认消息携带的租约期更新所存储的 针对SS/MS所分配的IP地址的租约期，转入步骤A继续判断。 当SS/MS跨ASN GW切换时，该方法还包括
SS/MS的源GW将针对SS/MS所分配的IP地址的租约期信息发送给SS/MS 的目标GW进行存储后，SS/MS的目标GW转入步骤A判断。所述的租约期信息包括SS/MS的源GW存储针对SS/MS所分配的IP地址 的租约期和/或当前SS/MS的源GW为SS/MS已经计时的时间值。
所述SS/MS发生跨ASN GW切换为发送跨R3的ASN GW切换。 所述的ASN GW具有DHCP替代功能。
一种IP地址租约期更新过程的装置，该装置设置在DHCP Server与SS/MS 所属的BS之间，该装置保存有针对SS/MS所分配的IP地址的租约期，
到达SS/MS发起DHCP Renewal过程的时间时，该装置向DHCPServer发 送携带SS/MS的IP地址的租约期更新消息，DHCP Server给具有租约期更新消 息所携带IP地址的SS/MS续租租约期，将续租租约期通过该消息的确认消息 发送给该装置。
发的申请IP地址消息的确认消息中获取到的，该确认消息携带有SS/MS所分 配的IP ;也址和所分配IP i也址的考且约期。
从上述方案可以看出，本发明提出了由GW替代SS/MS发起DHCP Renewal 过程的方法，该方法由GW发送DHCP Renewal消息，而不是由SS/MS发送 DHCP Renewal消息，所以可以不考虑SS/MS当前工作模式，即时MS进入Idle 模式后，也无需为发起DHCP Renewal过程而退出Idle模式而进入Active模式， 从而节省SS/MS和BS之间的空口资源。更进一步地，即时DHCP Server出现 故障时由于MS不需发起DHCP Renewal过程，而是由GW替代SS/MS发起 DHCP Renewal过程，从而节省SS/MS和BS之间的空口资源。
图1为现有技术NWG阶段2提出的WiMAX系统网络架构示意图； 图2为现有技术为SS/MS分配IP地址的方法流程图； 图3为SS/MS续租所分配的IP地址租约期而进行的DHCP Renewal过 程流程图4为本发明SS/MS申请IP地址的过程流程图5为本发明GW发起DHCP Renewal过程的流程图； 图6为本发明SS/MS发生跨GW切换时，SS/MS的源GW将针对SS/MS 存4诸的所分配IP地址的租约期信息发送给SS/MS的目标GW的方法流程图； 图7为MS铆钉点没有发生切换的网络示意图； 图8为和MS铆钉点发生切换的网络示意图； 图9为本发明发起IP地址租约期更新过程的装置示意图。
具体实施例方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举具体实施 例并参照附图，对本发明进行进一步详细的说明。
为了当SS/MS所分配的IP地址租约期即将到期时，不通过SS/MS发起 DHCP Renewal过程，本发明在GW中设置DHCP替代功能，用于替代 SS/MS发起DHCP Renewal过程。
本发明为了用GW替代SS/MS发起DHCP Renewal过程，需要对现有 的SS/MS申请IP地址的过程进行改进，图4为本发明SS/MS申请IP地址 的过程流程图，其具体步骤为
步骤400、 SS/MS通过空口向BS发送申请IP地址(DHCP Request)消
台
步骤401 、 BS向GW发送该DHCP Request消息。
步骤402、 GW将该DHCP R叫uest消息透传给CSN中的DHCP Server。 步骤403、 DHCP Server根据当前网络配置策略确定给SS/MS分配IP 地址和所分配的IP地址的租约期，将所分配的IP地址和该IP地址的租约期 携带在该DHCP R叫uest消息的确认消息(DHCP R叫uest ACK )消息中发送 给GW。
步骤400 ~步骤403的过程与现有技术相同。
步骤404、设置有DHCP替代功能的GW接收到DHCP R叫uest ACK消 息，将所携带的该IP地址的租约期对应SS/MS存储后，更改为无限期，将
更改后的DHCP Request ACK发送给BS。
在现有技术中，租约期包括租约持续时间(IP Address Lease Time )和 发起DHCP Renewal过程的时间(Renewal ( Tl ) Time )等。如果IP Address Lease Time设置为无限期时，也可以将Renewal ( Tl ) Time设置为无限期。
步骤405、 BS将接收到的更改后的DHCP R叫uest ACK通过空口发送 给SS/MS， SS/MS根据接收到的DHCP R叫uest ACK所携带的所分配的IP 地址确定当前使用的IP地址，根据所携带的无限期的该IP地址租约期确定 不再发起DHCP Renewal过程。
这样，SS/MS就不会发起DHCP Renewal过程，而是由GW根据存储的
程的时间，如果是，则向DHCP Server发起DHCP Renewal过程；如果否，
则继续进行4全测。
图5为本发明GW发起DHCP Renewal过程的流程图，其具体步骤为
步骤500、 GW根据存储的SS/MS的IP地址的租约期检测是否到达该 SS/MS发起DHCP Renewal过程的时间，如果是，则执行步骤501;否则， 则返回步骤500继续检测。
步骤501、 GW向DHCP Server发送DHCP Renewal消息，该消息携带 SS/MS的IP地址。
本发明在执行步骤501之前，即发送DHCP Renewal消息之前，GW还 可以判断SS/MS当前是否还接入在ASN中，如果是，则执行步骤501;如 果否，则说明SS艇S已经不需要ASN提供网络接入服务，结束本流程。
步骤502、 DHCP Server根据当前网络配置策略确定给具有DHCP Renewal消息所携带IP地址的SS/MS续租所分配IP地址的租约期，将续租 的所分配IP地址的租约期通过DHCP ACK消息发送给GW。
步骤503 、 GW针对SS/MS采用接收到DHCP ACK消息携带的租约期 更新所存储的所分配IP地址的租约期，转入步骤500继续检测。
这样，本发明就实现了当SS/MS所分配的IP地址租约期即将到时时，
用GW替代SS/MS发起DHCP Renewal过程，而不是由SS/MS发起，由于 GW发起DHCP Renewal过程不需要经过SS/MS与ASN中的BS之间的空
口，所以可以节省空口资源。采用图5提供的方法，可以不管SS/MS当前 的工作模式是idle模式还是Active模式，从而也不需要在Idle模式下的 SS/MS为了发起DHCP Renewal过程而通过空口退出Idle模式，进入Active 模式且建立业务通道，节省了空口资源。
在本发明中，SS/MS可能在不同GW管辖的区域进行移动，从而发生 跨GW切换，这时，SS/MS的源GW可以将针对SS/MS存储的所分配IP地 址的租约期信息发送给SS/MS的目标GW，从而使SS/MS的目标GW根据 图5所述的过程发起DHCP Renewal过程。
图6为本发明SS/MS发生跨GW切换时，SS/MS的源GW将针对SS/MS 存储的所分配IP地址的租约期信息发送给SS/MS的目标GW的方法流程图， 其具体步骤为
步骤600、 GW按照现有技术检测到SS/MS发生跨GW切换，通过与 SS/MS的目标GW之间的R4接口向SS/MS的目标GW发送携带针对SS/MS 存储的所分配IP地址的租约期信息的消息。
该租约期信息除了包括所分配IP地址的IP Address Lease Time和 Renewal ( Tl ) Time等租约期外，还包括当前为SS/MS已经计时的时间值 (就是从上一次更新了租约期后开始为SS/MS计时的时间值)。
步骤601、 SS/MS的目标GW接收到该消息后，针对SS/MS存储该消 息所携带的所分配IP地址的租约期信息。
步骤602、 SS/MS的目标GW按照图5所述的过程为SS/MS发起DHCP Renewal过程。
在检测是否到达该SS/MS发起DHCP Renewal过程的时间时，SS/MS 的目标GW还可以4巴租约期信息中的在SS/MS的源GW所计时的时间值考 虑进去。
当然，并不是MS发生跨GW时就一定会执行图6所述的方法。只有在
MS发生R3切换时，即MS铆钉点发生切换时，从当前MS铆钉点的GW 切换到目标GW，执行图6所述的方法。
图7和图8分别为MS铆钉点没有发生切换的网络示意图和MS铆钉点 发生切换的网络示意图。
在图7中，当SS/MS从GW1切换到GW2时，GW2与CSN没有建立 R3通道，租约期信息仍然存储在GW1上，即不执行图6所述的方法，仍然 由GW1发起DHCP Renewal过程。
在图8中，当SS/MS从GW1切换到GW2时，GW2与CSN建立了 R3 通道，租约期信息需要从GW1转发到GW2上，即执行图6所述的方法后， 由GW2发起DHCP Renewal过程。
本发明还提供一种发起IP地址租约期更新过程的装置，该装置就是GW。 如图9所示该装置设置在DHCP Server与SS/MS所属的BS之间，该装置保 存有针对SS/MS所分配的IP地址的租约期，当到达SS/MS发起DHCP Renewal 过程的时间时，该装置向DHCP Server发送携带SS/MS的IP地址的租约期更 新消息，DHCP Server给具有租约期更新消息所携带IP地址的SS/MS续租租约 期，将续租租约期通过该消息的确认消息发送给该装置。
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做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在 本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种发起网际协议IP地址租约期更新过程的方法，其特征在于，在签约台/移动台SS/MS的接入服务网络网关ASN GW存储针对SS/MS所分配的IP地址的租约期，该方法还包括A、ASN GW根据存储的租约期判断是否到达SS/MS发起动态主机配置协议更新DHCP Renewal过程的时间，如果是，则执行步骤B；否则，返回步骤A继续判断；B、ASN GW向动态主机配置协议服务器DHCP Server发送携带SS/MS的IP地址的租约期更新消息，DHCP Server给具有租约期更新消息所携带IP地址的SS/MS续租租约期，将续租租约期通过该消息的确认消息发送给ASN GW。
2、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述ASNGW存储针对SS/MS 所分配的IP地址的租约期的过程为址消息，DHCP Server将所分配的IP地址和该IP地址的租约期携带在该消息的 确认消息中发送给ASN GW;ASN GW将该确认消息携带的租约期更改为无限期后，将更改后的该确认 消息通过BS发送给SS/MS,且针对SS/MS存储所携带的该IP地址的租约期。
3、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤B之前，该方法还包括ASN GW判断SS/MS当前是否接入在ASN中，如果是，则执行步骤B; 如果否，结束本流程。
4、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤B之后，该方法还包括ASN GW针对SS/MS采用接收到该确认消息携带的租约期更新所存储的 针对SS/MS所分配的IP地址的租约期，转入步骤A继续判断。
5、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，当SS/MS跨ASN GW切换时， 该方法还包括SS/MS的源GW将针对SS/MS所分配的IP地址的租约期信息发送给SS/MS 的目标GW进行存储后，SS/MS的目标GW转入步骤A判断。
6、 如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的租约期信息包括SS/MS 的源GW存储针对SS/MS所分配的IP地址的租约期和/或当前SS/MS的源GW 为SS/MS已经计时的时间值。
7、 如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述SS/MS发生跨ASN GW 切换为发送跨R3的ASN GW切换。
8、 如权利要求1至7中任意一项所述的方法，其特征在于，所述的ASNGW 具有DHCP替代功能。
9、 一种IP地址租约期更新过程的装置，其特征在于，该装置设置在DHCP Server与SS/MS所属的BS之间，该装置保存有针对SS/MS所分配的IP地址 的租约期，到达SS/MS发起DHCP Renewal过程的时间时，该装置向DHCP Server发 送携带SS/MS的IP地址的租约期更新消息，DHCP Server给具有租约期更新消 息所携带IP地址的SS/MS续租租约期，将续租租约期通过该消息的确认消息 发送给该装置。
10、 如权利要求9所述的装置，其特征在于，该装置所保存的针对SS/MS 所分配的IP地址的租约期是从给SS/MS所转发的申请IP地址消息的确认消息 中获取到的，该确认消息携带有SS/MS所分配的IP地址和所分配IP地址的租 约期。
全文摘要
一种发起IP地址租约期更新过程的方法及装置，在SS/MS的ASN GW存储针对SS/MS所分配的IP地址的租约期，该方法还包括A.ASN GW根据存储的租约期判断是否到达SS/MS发起DHCP Renewal过程的时间，如果是，则执行步骤B；否则，返回步骤A继续判断；B.ASN GW向DHCP Server发送携带SS/MS的IP地址的租约期更新消息，DHCP Server给具有租约期更新消息所携带IP地址的SS/MS续租租约期，将续租租约期通过该消息的确认消息发送给ASN GW。该方法不通过SS/MS发起DHCP Renewal过程，从而即使MS进入Idle模式后，也无需为发起DHCP Renewal过程而退出Idle模式再进入Active模式，且节省了SS/MS和BS之间的空口资源。
文档编号H04L29/10GK101098346SQ20061010356
公开日2008年1月2日 申请日期2006年7月25日 优先权日2006年6月28日
发明者晔 刘, 赵先军 申请人:华为技术有限公司