[发明专利]轻量级双栈协商处理方法与装置、通信设备与通信系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术，尤其是一种轻量级双栈协商处理方法与装置、通信设备与通信系统。

背景技术

全球接入微波互操作性(Worldwide Interoperability for Microwave Access，以下简称：WiMAX)是一项基于IEEE 802.16标准的无线城域网技术，其具有数据传输速率更高、部署更灵活、配置伸缩性更强更安全、覆盖面积更广等优点。如图1所示，为WiMAX系统的一个网络架构示意图。参见图1，WiMAX系统主要由用户终端(Mobile Subscribe Station，以下简称：MS)、接入服务网(Access Service Network，以下简称：ASN)和连接服务网(Connectivity Service Network，以下简称：CSN)三部分组成。其中，ASN包括基站(Base Station，以下简称：BS)和接入服务网关(ASN Gateway，以下简称：ASN GW)；CSN主要包括预付费服务器(Prepaid Server，以下简称：PPS)和认证授权计费服务器(Authentication，Authorization and Accounting Server，以下简称：AAA)等逻辑实体。

近年来，网络技术中存在第四版本互联网协议(Internet Protocol version 4，以下简称：IPv4)和第六版本互联网协议(Internet Protocol version 6，以下简称：IPv6)，后者是前者的升级版本。在IPv4向IPv6过渡的过程中，由于IPv4地址短缺，如何实现为网络中用户提供IPv4服务而不必为其分配公有IPv4地址，同时保证到IPv6的向后兼容性，成为目前WiMAX研究中的一项重要议题。

轻量级双栈(Dual-stack lite，以下简称：DS-lite)是由IETF提出的一种针对IPv4与IPv6共存问题中IPv4地址短缺的解决方案。DS-lite基于由IPv6协议承载IPv4数据(IPv4over IPv6)隧道和IPv4网络地址转换(Network Address Translation，以下简称：NAT)技术，能为用户提供IPv4服务而不必为其分配公有IPv4地址。具体地，在网络侧部署运营商级别的NAT设备，即：运营级网络地址转换(carrier grade NAT，以下简称：CGN)，在DS-lite客户端和CGN之间建立IPv4over IPv6隧道，上行数据的隧道外层源地址为DS-lite客户端的公有IPv6地址，内层源地址是不具有路由意义的众所周知的(well know)IPv4地址，所有DS-lite客户端均可共享该IPv4地址。CGN在剥去外层IPv6隧道后，将内层众所周知的IPv4地址转换为可路由的IPv4地址，从而实现DS-lite客户端IPv4数据的正常路由，使得DS-lite客户端在只具有公有IPv6地址的情况下获得IPv4服务。

DS-lite在WiMAX网络中的应用，包括客户端(Client)和代理(Proxy)两种工作模式。如图2所示，为应用DS-lite的WiMAX系统的一个网络架构示意图。如果MS本身具有DS-lite能力，可以采用客户端模式，由MS自己负责IPv4over IPv6隧道的封装，当MS有IPv4业务需求时，将IPv4数据用自己的IPv6地址封装后通过ASN发送到网络侧。如果MS本身不具有DS-lite能力，则可以采用DS-lite代理模式，即在ASN内部署逻辑功能实体DS-lite代理，MS的IPv4数据到达ASN后，由位于ASN GW中的DS-lite代理进行IPv4over IPv6隧道的封装后发送出去，MS不必感知到DS-lite技术。在Proxy模式下，MS可以是双栈节点，也可以是IPv4单栈(IPv4-only)节点。