網關錨點分配方法、網絡側設備及用戶終端的制作方法

文檔序號：7663224閱讀：234來源：國知局

專利名稱：網關錨點分配方法、網絡側設備及用戶終端的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信技術領域，具體涉及一種網關錨點分配方法、網絡側設備及用戶終端。
背景技術：
第三代合作伙伴計劃3GPP ( The 3rd Generation Partnership Project)網絡由無線接入網和核心網組成。其中，核心網主要包括3GPP接入網關和業(yè)務網關，接入網關負責用戶終端UE的移動性管理，為用戶終端分配用戶臨時身份標識、實現(xiàn)安全功能等；業(yè)務網關作為連接外部網絡的網關，用于實現(xiàn)基于策略的管理，基于用戶的數據包過濾、計費、監(jiān)測和為用戶分配IP地址等功能。為了實現(xiàn)網絡融合，用戶可以通過非3GPP接入系統(tǒng)(例如無線局域網 WLAN ( Wireless Local Access Network),孩i波存耳又全J求互通WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access )等)才妄入3GPP網纟備,當通過WLAN接入3GPP核心網時，3GPP核心網中的分組數據網關用于和 WLAN接入的UE之間建立IPsec隧道，為用戶分配業(yè)務IP地址訪問3GPP 分組數據網絡PDN (Packet Data Network)業(yè)務。
請參閱圖1,是現(xiàn)有技術通過3GPP接入系統(tǒng)接入網絡的業(yè)務激活流程圖，包括步驟
步驟IOI、 UE向接入網關發(fā)送激活分組數據協(xié)議上下文請求消息，消息中攜帶UE期望訪問的PDN信息(其中包括接入點名稱APN (Access Point Name));
步驟102、接入網關根據PDN信息并通過DNS ( Domain Name Server, 域名服務器)查詢過程查找業(yè)務網關地址，并根據業(yè)務網關地址向業(yè)務網關發(fā)送創(chuàng)建分組數據協(xié)議上下文請求消息；
步驟103、業(yè)務網關收到所述消息后，根據PDN信息從對應的地址池中取出一個IP地址分配給UE作為業(yè)務IP地址，并攜帶在創(chuàng)建的分組數據協(xié)議上下文響應消息中發(fā)送給接入網關；
步驟104、接入網關收到所述消息后向UE發(fā)送激活分組數據協(xié)議上下文響應消息，消息中攜帶業(yè)務網關分配給UE的業(yè)務IP地址。
UE根據得到的業(yè)務IP地址訪問3GPP PDN業(yè)務。
請參閱圖2,是現(xiàn)有技術通過非3GPP接入系統(tǒng)接入網絡的業(yè)務激活流程圖，包括步驟
步驟201 、 UE獲得本地WLAN接入網絡分配的本地IP地址；
可選的，該步驟中UE可以和WLAN接入網、認證授權計費服務器AAA (Authority, Authentication, Accounting) Server之間^U亍才妄入^人"i正4受4又過禾呈, 也可以在后續(xù)步驟再執(zhí)行認證和授權過程。
步驟202、 UE發(fā)起DNS查詢，獲得與要訪問的分組數據網絡PDN對應的分組數據網關地址；
步驟203、 UE和分組數據網關之間執(zhí)行網絡密鑰交換協(xié)議IKE (Internet Key Exchange )初始化流程；
步驟204、 UE發(fā)送IKE認證請求消息給分組數據網關，消息中攜帶期望訪問的PDN信息，要求獲取一個分組數據網關分配的業(yè)務IP地址；
步驟205、 UE和分組數據網關之間執(zhí)行IPsec隧道建立流程，其中需要和3GPP AAA Server之間執(zhí)行對UE的認證和授權；
步驟206、分組數據網關給UE分配業(yè)務IP地址，并通過IKE認證響應消息返回給UE。
UE根據得到的業(yè)務IP地址訪問3GPP PDN業(yè)務。
上述兩個流程是現(xiàn)有技術分別通過3GPP接入系統(tǒng)和非3GPP接入系統(tǒng)接入網絡的業(yè)務激活流程。目前已經出現(xiàn)一種用于支持異構接入系統(tǒng)之間移動性管理的網絡架構。
請參閱圖3，是現(xiàn)有技術用于支持異構接入系統(tǒng)之間移動性管理的網絡架構示意圖。圖3中包括3GPP無線接入網絡和非3GPP無線接入網絡、3GPP 核心網絡、PDN網絡。其中，非3GPP無線接入網絡包括非3GPP接入網關； 3GPP核心網絡包括接入網關、業(yè)務網關、分組數據網關和網關錨點。網關錨點作為不同接入系統(tǒng)的用戶面錨點，具有家鄉(xiāng)代理的功能，網關錨點和用戶終端之間建立移動IP隧道，用于將用戶終端和PDN網絡進行連接，實現(xiàn)用戶終端訪問PDN網絡。對于支持不同接入系統(tǒng)下移動業(yè)務而言，最終用于訪問外部PDN網絡的業(yè)務IP地址由網關錨點分配。如果異構接入系統(tǒng)之間切換，需要保證切換前后使用的網關錨點不變。UE在完成創(chuàng)建分組數據協(xié)議上下文過程或完成IPsec隧道建立后，再發(fā)起向網關錨點的移動IP協(xié)議MIP ( Mobile Internet Protocol)注冊，這樣就在UE和網關錨點之間建立了 MIP隧道。如果使用MIPv6協(xié)議建立MIP隧道，該架構下，業(yè)務網關和分組數據網關分配給 UE的業(yè)務IP地址不再用于進行業(yè)務，而作為轉交地址攜帶在MIP注冊消息中發(fā)給網關錨點(家鄉(xiāng)代理)，網關錨點再為UE分配一個業(yè)務IP地址，并建立一個該業(yè)務IP地址和之前的轉交地址之間的綁定關聯(lián)，對下行數據包進行封裝。
在對現(xiàn)有技術的研究和實踐過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術存在以下問題 UE在訪問PDN網絡時需要獲取網關錨點的地址，目前標準中沒有給出上述架構下的網關錨點分配方法，即沒有給出如何獲取網關錨點地址的具體方式。

發(fā)明內容
本發(fā)明實施例要解決的技術問題是提供一種網關錨點分配方法、網絡側設備及用戶終端，能夠解決支持異構接入系統(tǒng)之間移動性管理的網絡架構中的網關錨點分配問題。
為解決上述技術問題，本發(fā)明所提供的實施例是通過以下技術方案實現(xiàn)
的
本發(fā)明實施例提供一種網關錨點分配方法，包括網絡側設備接收用戶終端發(fā)送的含有請求網關錨點地址的消息；在接收所述消息后獲取網關錨點地址；向所述用戶終端返回含有所述獲取的網關錨點地址的消息。
本發(fā)明實施例提供一種網絡側設備，包括接收單元，用于接收用戶終端發(fā)送的含有請求網關錨點地址的消息；處理單元，用于在所述接收單元接
收所述消息后獲取網關錨點地址；發(fā)送單元，用于向所述用戶終端返回含有所述獲取的網關錨點地址的消息。
本發(fā)明實施例提供一種用戶終端，包括接收單元，用于接收網絡側設備發(fā)送的含有網關錨點地址、業(yè)務IP地址和網絡掩碼的消息；訪問單元，用于根據接收單元接收的消息中的所述業(yè)務IP地址和網絡掩碼判斷所述業(yè)務IP 地址和網關錨點地址屬于同一子網時，通過所述業(yè)務IP地址訪問分組!故據網絡。
上述技術方案可以看出，本發(fā)明實施例的技術方案是網絡側設備接收用戶終端發(fā)送的含有請求網關錨點地址的消息后，在接收所述消息后獲取網關錨點地址；向所述用戶終端返回含有所述獲取的網關錨點地址的消息，從而利用原有的業(yè)務激活流程就能獲取網關錨點地址，解決了支持異構接入系統(tǒng) 之間移動性管理的網絡架構中的網關錨點分配問題。

圖1是現(xiàn)有技術通過3GPP接入系統(tǒng)接入網絡的業(yè)務激活流程圖2是現(xiàn)有技術通過非3GPP接入系統(tǒng)接入網絡的業(yè)務激活流程圖3是現(xiàn)有技術用于支持異構接入系統(tǒng)之間移動性管理的網絡架構示意
圖4是現(xiàn)有技術協(xié)議配置選項信元格式示意圖；圖5是現(xiàn)有技術配置選項信元格式示意圖6是本發(fā)明實施例一通過3GPP接入系統(tǒng)接入時在業(yè)務激活過程中由業(yè) 務網關分配網關錨點地址的流程圖7是本發(fā)明實施例二通過非3GPP接入系統(tǒng)接入時在業(yè)務激活過程中由分組數據網關分配網關錨點地址的流程圖8是本發(fā)明實施例三通過3GPP接入系統(tǒng)接入時并且網關錨點和業(yè)務網關合一設置時在業(yè)務激活過程中由業(yè)務網關分配網關錨點地址的流程圖9是本發(fā)明實施例四通過非3GPP接入系統(tǒng)接入時并且網關錨點和分組數據網關合一設置時在業(yè)務激活過程中由分組數據網關分配網關錨點地址的流程圖10是本發(fā)明實施例五通過3GPP接入系統(tǒng)接入時，在業(yè)務激活過程中由接入網關分配網關錨點地址的流程圖11是本發(fā)明實施例六通過3GPP接入系統(tǒng)接入時，在業(yè)務激活過程中由3GPP AAA Server分配網關錨點地址的流程圖12是本發(fā)明實施例網絡側設備結構示意圖13是本發(fā)明實施例用戶終端結構示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明實施例提供了一種網關錨點分配方法，用于解決支持異構接入系統(tǒng)之間移動性管理的網絡架構中的網關錨點分配問題。
以下結合附圖詳細介紹本發(fā)明實施例網關錨點分配方法。
請參閱圖6,是本發(fā)明實施例一通過3GPP 4妄入系統(tǒng)接入時在業(yè)務激活過程中由業(yè)務網關分配網關錨點地址的流程圖。
該實施例中，業(yè)務網關獲取網關錨點地址包括兩種方式，一是業(yè)務網關
上預先配置網關錨點地址；二是業(yè)務網關通過DNS查詢過程獲取網關錨點地址，例如通過擴展PDN信息進行DNS查詢。而對于UE請求網關錨點地址及該網關錨點地址的傳遞，也可以有兩種方式，一是新增信元，二是對原有的協(xié)議配置選項PCO ( Protocol Configuration Options)信元進行擴展。
步驟601、 UE向接入網關發(fā)送激活分組數據協(xié)議上下文請求消息，消息中攜帶UE期望訪問的PDN信息(其中包括接入點名稱APN)和獲取網關錨點地址的請求；
該步驟中涉及對現(xiàn)有消息信元的擴展。圖1現(xiàn)有技術通過3GPP接入系統(tǒng) 接入網絡的業(yè)務激活流程中，UE可以在消息中攜帶一個協(xié)議配置選項PCO (Protocol Configuration Options )信元向業(yè)務網關請求一個與分組數據協(xié)i義上下文無關的參數，業(yè)務網關在該信元中填上UE請求的參數并傳遞給UE。請參閱圖4,是現(xiàn)有技術協(xié)議配置選項信元格式示意圖。其中，包括信元類型Type、寸言元長度Length禾口十辦i義配置Protocol Configuration十辦i義配置Protocol Configuration部分包括多個容器Container,每個Container由一個Container ID 進行標識，用于表示請求一個特定的信息。例如，Container ID為3表示請求分配一個域名服務器地址。
本發(fā)明實施例中UE在激活分組數據協(xié)議上下文請求消息中攜帶協(xié)議配置選項(Protocol Configuration Options )寸言元，在該4言元的十辦i義酉己置Protocol Configuration部分增力口一個容器Container及Container ID ， Container ID只十應請求網關錨點地址。
如果是新增信元方式，則直接在消息中攜帶一個新增信元用于表示請求網關4苗點i也址。
步驟602、接入網關根據PDN信息并通過DNS查詢過程查找業(yè)務網關地址，并根據業(yè)務網關地址向業(yè)務網關發(fā)送創(chuàng)建分組數據協(xié)議上下文請求消息；
該創(chuàng)建分組數據協(xié)議上下文請求消息中含有UE獲取網關錨點地址的請求，即攜帶有增加Container及Container ID后的協(xié)議配置選項信元，或者是攜帶上述步驟新增的表示請求網關錨點地址的新增信元。
步驟603、業(yè)務網關收到請求消息后，為UE分配網關錨點地址和IP地址(轉交地址)；
該步驟中，業(yè)務網關為UE分配網關錨點地址，該網關錨點地址可以是業(yè) 務網關預先配置，也可以是通過DNS查詢過程從域名服務器上獲取。
如果業(yè)務網關預先配置接入點名稱APN和網關錨點的對應關系，則業(yè)務網關含有網關錨點地址，可以直接為UE分配對應的網關錨點地址。
如果業(yè)務網關沒有預配置網關錨點地址，可以在APN后添加網關錨點的描迷(如APN.HA等，通過添加標識表示對應網關錨點地址)，向域名服務器發(fā)起DNS請求，請求獲取網關錨點地址。此時，添加的網關錨點的描述是和域名服務器預先約定。域名服務器根據該描述，則可以知道需要下發(fā)的是網關錨點地址而不是業(yè)務網關地址，從而避免了因為使用相同的APN,域名服務器返回相同結果(業(yè)務網關地址)。
步驟604、業(yè)務網關將網關錨點地址和IP地址通過創(chuàng)建的分組數據協(xié)議上下文響應消息發(fā)送給接入網關；業(yè)務網關為UE分配網關錨點地址后，在響應消息中攜帶協(xié)議配置選項
(Protocol Configuration Options ) 4言元,在該4言元的十辦i義酉己置Protocol Configuration部分增加一個Container及Container ID ,用于返回網關錨點地址。如果是新增信元方式，則直接在消息中攜帶一個新增信元用于返回網關錨點地址。
步驟605、接入網關收到所述消息后向UE發(fā)送激活分組數據協(xié)議上下文響應消息，消息中攜帶業(yè)務網關分配給UE的IP地址(轉交地址)和網關錨點地址。
當UE獲得網關錨點地址后，就可以向指定的網關錨點發(fā)起MIP注冊過程，并在注冊后根據網關錨點分配的業(yè)務IP地址訪問PDN網絡。
請參閱圖7,是本發(fā)明實施例二通過非3GPP接入系統(tǒng)接入時在業(yè)務激活過程中由分組數據網關分配網關錨點地址的流程圖。
該實施例中，分組數據網關獲取網關錨點地址包括兩種方式，一是分組
數據網關上預先配置網關錨點地址；二是分組數據網關通過DNS查詢過程獲取網關錨點地址，例如通過擴展PDN信息進行DNS查詢。而對于UE請求網關錨點地址及該網關錨點地址的傳遞，也可以有兩種方式，一是新增信元，二是對原有的配置選項CP ( Configuration Payload)信元進行擴展。
步驟701 、 UE獲得本地WLAN接入網絡分配的本地IP地址；
可選的，該步驟中UE可以和WLAN接入網，3GPP AAA Server之間執(zhí) 行接入認證授權過程，也可以在后續(xù)步驟再執(zhí)行認證和授權過程。
步驟702、 UE發(fā)起DNS查詢(W-APN),獲得與要訪問的PDN網絡對應的分組數據網關地址；
步驟703、 UE和分組數據網關之間執(zhí)行IKE初始化流程；
步驟704、 UE發(fā)送IKE認證請求消息給分組數據網關，消息中攜帶期望訪問的PDN信息，請求獲取一個分組數據網關分配的業(yè)務IP地址和請求網關錨點地址；
該步驟中涉及對現(xiàn)有消息信元的擴展。圖2現(xiàn)有技術通過非3GPP接入系統(tǒng)接入網絡的業(yè)務激活流程中，在第二版網絡密鑰交換協(xié)議IKEv2的請求、響應消息中，可以攜帶配置選項CP ( Configuration Payload)信元，用于為用戶終端配置一些基本網絡的信息，例如內部IP地址、動態(tài)主機配置協(xié)議DHCP
(Dynamic Host Configuration Protocol)服務器地址、域名服務器地址等等。配置方式可以是響應/請求、設置/應答模式，用配置操作類型CFGType表示。請參閱圖5，是現(xiàn)有技術配置選項信元格式示意圖。其中主要含有下一個選項類型NextPayload、選項長度Payload Length、配置操作類型CFG Type (值為l表示"請求(CFG_REQUEST)",值為2表示"響應(CFG_REPLY)", 值為3表示"設置(CFG_SET)，，，值為4表示"應答(CFG_ACK )，，)、配置屬性Configuration Attributes (用于攜帶各個配置的具體數據)。配置屬性 Configuration Attributes中包括配置數據類型Attribute Type、配置數據長度 Length、配置數據值Value。對于Attribute Type,例如，值為1表示"內部IPv4 地址(INTERNAL—IP4—ADDRESS)";值為6表示"IPv4 DHCP服務器地址
(INTERNAL—IP4_DHCP )，，等。
本發(fā)明實施例中，UE在IKE認證請求消息中攜帶配置選項(Configuration Payload)信元，在該信元增加一個配置屬性(Configuration Attributes ),其中的配置數據類型Attribute Type為網關錨點地址Anchor Address,用于表示請求網關錨點地址。
如果是新增信元方式，則直接在消息中攜帶一個新增信元用于表示請求網關錨點地址。
步驟705、 UE和分組數據網關之間執(zhí)行IPsec隧道建立流程，其中需要和3 GPP AAA Server之間執(zhí)行對UE的認證和授權；
步驟706、分組數據網關為UE分配業(yè)務IP地址的同時分配網關錨點地
址；
該步驟中，分組數據網關為UE分配網關錨點地址，該網關錨點地址可以是分組數據網關預先配置，也可以是通過DNS查詢過程從域名服務器上獲取。
如果分組數據網關預先配置接入點名稱APN和網關錨點的對應關系，則分組數據網關含有網關錨點地址，可以直接為UE分配對應的網關錨點地址。
如果分組數據網關沒有預配置網關錨點地址，可以在APN后添加網關錨點的描述(如APN.HA等，通過添加標識表示對應網關錨點地址)，向域名服務器發(fā)起DNS請求，請求獲取網關錨點地址。此時，添加的網關錨點的描述是和域名服務器預先約定。域名服務器根據該描述，則可以知道需要下發(fā)的是網關錨點地址而不是分組數據網關地址，從而避免了因為使用相同的APN, 域名服務器返回相同結果(分組數據網關地址)。
步驟707、分組數據網關在IKE認證響應消息中攜帶業(yè)務IP地址和網關錨點地址返回給UE。
分組數據網關為UE分配網關錨點地址后，在響應消息中攜帶配置選項 (Configuration Payload )信元，在該信元增力卩一個配置屬性(Configuration Attributes),其中的配置數據類型Attribute Type為網關錨點地址Anchor Address,用于返回網關錨點地址。如果是新增信元方式，則直接在消息中攜帶一個新增信元用于返回網關錨點地址。
當UE獲得網關錨點地址后，就可以向指定的網關錨點發(fā)起MIP注冊過程，并在注冊后根據網關錨點分配的業(yè)務IP地址訪問PDN網絡。
請參閱圖8，是本發(fā)明實施例三通過3GPP接入系統(tǒng)接入時并且網關錨點和業(yè)務網關合一設置時在業(yè)務激活過程中由業(yè)務網關分配網關錨點地址的流程圖。
該實施例中，因為網關錨點和業(yè)務網關合一設置，所以網關錨點地址也就是業(yè)務網關地址，業(yè)務網關可以直接為UE分配網關錨點地址。而對于UE 請求網關錨點地址及該網關錨點地址的傳遞，也可以有兩種方式，一是新增信元，二是對原有的協(xié)議配置選項(Protocol Configuration Options )信元進行擴展。
步驟801、 UE向接入網關發(fā)送激活分組數據協(xié)議上下文請求消息，消息中攜帶UE期望訪問的PDN信息(其中包括接入點名稱APN)和獲取網關錨點地址的請求；
該步驟中涉及對現(xiàn)有消息信元的擴展，對現(xiàn)有消息信元的描述可參閱前面實施例一的描述。
UE在該消息中攜帶協(xié)議配置選項(Protocol Configuration Options )信元，在該信元的協(xié)議配置Protocol Configuration部分增加一個容器Container及Container ID , Container ID對應請求網關錨點地址。
如果是新增信元方式，則直接在消息中攜帶一個新增信元用于表示請求網關錨點地址。
步驟802、接入網關根據PDN信息并通過DNS查詢過程查找業(yè)務網關地址，并根據業(yè)務網關地址向業(yè)務網關發(fā)送創(chuàng)建分組數據協(xié)議上下文請求消息；
該請求消息中含有獲取錨網關地址的請求，即攜帶有增加Container及 Container ID后的協(xié)議配置選項信元，或者是攜帶上述步驟新增的表示請求網關錨點地址的新增信元。
步驟803、業(yè)務網關收到請求消息后，為UE分配業(yè)務IP地址和網關錨點地址，并通過創(chuàng)建的分組數據協(xié)議上下文響應消息攜帶業(yè)務IP地址和網絡掩碼以及網關錨點地址發(fā)送給接入網關；
因為該業(yè)務網關和網關錨點合一設置，網關錨點地址也就是業(yè)務網關地址。業(yè)務網關從該PDN信息對應的地址池中取出一個業(yè)務IP地址分配給UE, 并創(chuàng)建分組數據協(xié)議上下文響應消息，在該消息攜帶業(yè)務IP地址和網絡掩碼，并攜帶網關錨點地址(即業(yè)務網關的地址)發(fā)送給接入網關；
業(yè)務網關為UE分配網關錨點地址后，在響應消息中攜帶協(xié)議配置選項 (Protocol Configuration Options ) 4言元,在該4言元的十辦i義酉己置Protocol Configuration部分增加一個Container及Container ID ，用于返回網關錨點地址。如果是新增信元方式，則直接在消息中攜帶一個新增信元用于返回網關錨點地址。
步驟804、接入網關收到所述消息后向UE發(fā)送激活分組數據協(xié)議上下文響應消息，消息中攜帶業(yè)務網關分配給UE的業(yè)務IP地址、網絡掩碼、網關錨點地址。
步驟805、 UE收到后，通過將業(yè)務IP地址和網絡掩碼進行運算，判斷出該業(yè)務IP地址和網關錨點地址屬于同一子網，不需再向網關錨點發(fā)起MIP注冊過程。
UE通過將業(yè)務IP地址和網絡掩碼進行運算，可以得到主機所屬的網絡前綴信息，從而判斷若干主機是否在一個子網。通過這種機制，用戶終端可以發(fā)現(xiàn)由于該業(yè)務IP地址和網關錨點地址屬于同一子網，因而判斷自己就在家鄉(xiāng)網絡，不需要再向網關錨點發(fā)起MIP注冊過程，并可以通過該業(yè)務IP地
址訪問PDN網絡。
請參閱圖9,是本發(fā)明實施例四通過非3GPP接入系統(tǒng)接入時并且網關錨點和分組數據網關合一設置時在業(yè)務激活過程中由分組數據網關分配網關錨點地址的流程圖。
該實施例中，因為網關錨點和分組數據網關合一設置，所以網關錨點地址也就是分組數據網關地址，分組數據網關可以直接為UE分配網關錨點地址。而對于UE請求網關錨點地址及該網關錨點地址的傳遞，也可以有兩種方式，一是新增信元，二是對原有的配置選項(Configuration Payload)信元進行擴展。
步驟901 、 UE獲得本地WLAN接入網絡分配的本地IP地址；
可選的，該步驟中UE可以和WLAN接入網，3GPP AAA Server之間執(zhí) 行接入認證授權過程，也可以在后續(xù)步驟再執(zhí)行認證和授權過程。
步驟902、 UE發(fā)起DNS查詢(W-APN )，獲得與要訪問的PDN網絡對應的分組數據網關地址；
步驟903 、 UE和分組數據網關之間執(zhí)行IKE初始化流程；
步驟904、 UE發(fā)送IKE認證請求消息給分組數據網關，消息中攜帶期望訪問的PDN信息，請求獲取一個分組數據網關分配的業(yè)務IP地址和網關錨點地址；
該步驟中涉及對現(xiàn)有消息信元的擴展，對現(xiàn)有消息信元的描述可參閱前面實施例二的描述。
UE在該IKE消息中攜帶配置選項(Configuration Payload)信元，在該信元增加一個配置屬性(Configuration Attributes),其中的配置數據類型Attribute Type為錨網關地址Anchor Address,用于表示請求網關錨點地址。
如果是新增信元方式，則直接在消息中攜帶一個新增信元用于表示請求網關錨點地址。
步驟905、 UE和分組數據網關之間執(zhí)行IPsec隧道建立流程，其中需要和3GPP AAA Server之間執(zhí)行對UE的認證和授權；
步驟906、分組數據網關收到請求消息后，為UE分配業(yè)務IP地址和網關錨點地址，并通過創(chuàng)建的分組數據協(xié)議上下文響應消息攜帶業(yè)務IP地址和網絡掩碼以及網關錨點地址發(fā)送給UE;
因為該分組數據網關和網關錨點合一設置，網關錨點地址也就是分組數據網關地址。分組數據網關為UE分配網關錨點地址后，在響應消息中攜帶配置選項(Configuration Payload )信元，在該信元增加一個配置屬性 (Configuration Attributes ),其中的配置數據類型Attribute Type為錨網關地址 Anchor Address,用于返回網關錨點地址。如果是新增信元方式，則直接在消息中攜帶一個新增信元用于返回網關錨點地址。
分組數據網關從該PDN信息對應的地址池中取出一個業(yè)務IP地址分配給 UE,并在IKE認證響應消息中攜帶該業(yè)務IP地址和網絡掩碼，并攜帶網關錨點地址(即分組數據網關的地址)發(fā)送給UE;
步驟907、 UE收到后，通過將業(yè)務IP地址和網絡掩碼進行運算，判斷出該業(yè)務IP地址和網關錨點地址屬于同一子網，不需再向網關錨點發(fā)起MIP注冊過程。
UE通過將業(yè)務IP地址和網絡掩碼進行運算，可以得到主機所屬的網絡前綴信息，從而判斷若干主機是否在一個子網。通過這種機制，用戶終端可以發(fā)現(xiàn)由于該業(yè)務IP地址和網關錨點地址屬于同一子網，因而判斷自己就在家鄉(xiāng)網絡，不需要再向網關錨點發(fā)起MIP注冊過程，并可以通過該業(yè)務IP地址訪問PDN網絡。
請參閱圖10，是本發(fā)明實施例五通過3GPP接入系統(tǒng)接入時，在業(yè)務激活過程中由接入網關分配網關錨點地址的流程圖。
該實施例中，接入網關獲取網關錨點地址包括兩種方式，一是接入網關上預先配置網關錨點地址；二是接入網關通過特殊DNS查詢過程獲取網關錨點地址，例如通過擴展PDN信息進行DNS查詢。而對于UE請求網關錨點地址及該網關錨點地址的傳遞，也可以有兩種方式，一是新增信元，二是對原有的協(xié)議配置選項(Protocol Configuration Options )信元進行擴展。步驟1001、 UE向接入網關發(fā)送激活分組數據協(xié)議上下文請求消息，消息
中攜帶UE期望訪問的PDN信息(其中包括接入點名稱APN)和獲取網關錨點地址的請求；
該步驟中涉及對現(xiàn)有消息信元的擴展，對現(xiàn)有消息信元的描述可參閱前面實施例一的描述。
UE在該消息中攜帶協(xié)議配置選項(Protocol Configuration Options )信元，在該信元的協(xié)議配置Protocol Configuration部分增加一個容器Container及 Container ID , Container ID對應請求網關錨點地址。
如果是新增信元方式，則直接在消息中攜帶一個新增信元用于表示請求網關錨點地址。
步驟1002、接入網關根據PDN信息并通過DNS查詢過程查找業(yè)務網關
地址，并根據業(yè)務網關地址向業(yè)務網關發(fā)送創(chuàng)建分組數據協(xié)議上下文請求消自.
步驟1003、業(yè)務網關收到請求消息后，為UE分配業(yè)務IP地址(轉交地址)，并創(chuàng)建分組數據協(xié)議上下文響應消息攜帶業(yè)務IP地址發(fā)送給接入網關；
步驟1004、接入網關根據UE發(fā)送的激活分組數據協(xié)議上下文請求消息為UE分配網關錨點地址；
該步驟中，接入網關為UE分配網關錨點地址，該網關錨點地址可以是接入網關預先配置，也可以是通過擴展PDN信息(APN)進行DNS查詢過程從域名服務器上獲取。
如果接入網關預先配置接入點名稱APN和網關錨點的對應關系，則接入網關含有網關錨點地址，可以直接為UE分配對應的網關錨點地址。
如果接入網關沒有預配置網關錨點地址，可以在APN后添加網關錨點的描述(如APN.HA等，通過添加標識表示對應網關錨點地址)，向域名服務器發(fā)起DNS請求，請求獲取網關錨點地址。此時，添加的網關錨點的描述是和域名服務器預先約定。域名服務器根據該描述，則可以知道需要下發(fā)的是網關錨點地址而不是業(yè)務網關地址，從而避免了因為使用相同的APN,域名服務器返回相同結果(業(yè)務網關地址)。
需要說明的是，步驟1004與步驟1002、 1003沒有必然的順序關系。步驟1005、接入網關收到業(yè)務網關發(fā)送的分組數據協(xié)議上下文響應消息
后，向UE發(fā)送激活分組數據協(xié)議上下文響應消息，消息中攜帶接入網關分配的網關錨點地址和業(yè)務網關分配的業(yè)務IP地址(轉交地址)；
接入網關為UE分配網關錨點地址后，在響應消息中攜帶協(xié)議配置選項 (Protocol Configuration Options)寸言元，在該寸言元的十辦i義酉己置Protocol Configuration部分增加一個Container及Container ID ,用于返回網關錨點地址。如果是新增信元方式，則直接在消息中攜帶一個新增信元用于返回網關 4苗點;也址。
當UE獲得網關錨點地址后，就可以向指定的網關錨點發(fā)起MIP注冊過程，并在注冊后#4居網關錨點分配的業(yè)務IP地址訪問PDN網絡。
請參閱圖11,是本發(fā)明實施例六通過3GPP接入系統(tǒng)接入時，在業(yè)務激活過程中由3GPP AAA Server分配網關錨點地址的流程圖。
該實施例中，3GPP AAA Server獲取網關錨點地址包括兩種方式，一是 3GPP AAA Server上預先配置網關錨點地址；二是3GPP AAA Server通過DNS 查詢過程獲取網關錨點地址，例如通過擴展PDN信息進行DNS查詢。而對于UE請求網關錨點地址及該網關錨點地址的傳遞，也可以有兩種方式，一是新增信元，二是對原有的配置選項(Configuration Pay load)信元進行擴展。
步驟1101 、 UE獲得本地WLAN接入網絡分配的本地IP地址；
可選的，該步驟中UE可以和WLAN接入網，3GPP AAA Server之間執(zhí) 行接入認證授權過程，也可以在后續(xù)步驟再執(zhí)行認證和授權過程。
步驟1102、 UE發(fā)起DNS查詢(W-APN )，獲得與要訪問的PDN網絡對應的分組數據網關地址；
步驟1103、 UE和分組數據網關之間執(zhí)行IKE初始化流程；
步驟1104、 UE發(fā)送IKE認證請求消息給分組數據網關，消息中攜帶期望訪問的PDN信息，要求獲取一個分組數據網關分配的業(yè)務IP地址；
步驟1105 、 UE和分組數據網關之間執(zhí)行IPsec隧道建立流程，其中需要和3GPP AAA Server之間執(zhí)行對UE的認證和授權；該過程中由3GPP AAA Server分配一個網關錨點地址并攜帶給分組數據網關；該步驟中涉及對現(xiàn)有消息信元的擴展，對現(xiàn)有消息信元的描述可參閱前面實施例二的描述。
認證時，UE在IKE認證請求消息中攜帶配置選項(Configuration Payload) 信元，在該信元增加一個配置屬性(Configuration Attributes ),其中的配置數據類型Attribute Type為網關錨點地址Anchor Address,用于表示請求網關錨點地址。如果是新增信元方式，則直接在消息中攜帶一個新增信元用于表示請求網關錨點地址。
3GPP AAA Server接收UE發(fā)送的請求后，為UE分配網關錨點地址。該網關錨點地址可以是3GPP AAA Server預先配置，也可以是通過DNS查詢過程從域名服務器上獲取。
如果3GPP AAA Server預先配置接入點名稱APN和網關錨點的對應關系，則3GPP AAA Server含有網關錨點地址，可以直接為UE分配對應的網關錨點地址。
如果3GPP AAA Server沒有預配置網關錨點地址，可以在APN后添加網關錨點的描述(如APN.HA等，通過添加標識表示對應網關錨點地址)，向域名服務器發(fā)起DNS請求，請求獲取網關錨點地址。此時，添加的網關錨點的描述是和域名服務器預先約定。域名服務器根據該描述，則可以知道需要下發(fā)的是網關錨點地址而不是分組數據網關地址，從而避免了因為使用相同的 APN,域名服務器返回相同結果(分組數據網關地址)。
3GPP AAA Server為UE分配網關錨點地址后，在響應消息中攜帶配置選項(Configuration Payload) 4言元，在該4言元i曾力口一個配置屬'l"生(Configuration Attributes),其中的配置數據類型Attribute Type為網關錨點地址Anchor Address,用于返回網關錨點地址。如果是新增信元方式，則直接在消息中攜帶一個新增信元用于返回網關錨點地址。
步驟1106、分組數據網關給UE分配業(yè)務IP地址，在IKE認證響應消息中攜帶業(yè)務IP地址和3GPP AAA Server分配的網關錨點地址返回給UE。
當UE獲得網關錨點地址后，就可以向指定的網關錨點發(fā)起MIP注冊過程，并在注冊后根據網關錨點分配的業(yè)務IP地址訪問PDN網絡。
上述內容詳細介紹了本發(fā)明實施例網關錨點分配的方法，相應的，本發(fā)明實施例提供一種網絡側設備和用戶終端。
請參閱圖12,是本發(fā)明實施例網絡側設備結構示意圖。
如圖12所示，網絡側設備包括接收單元1201、處理單元1202和發(fā)送單元1203。
接收單元1201,用于接收用戶終端發(fā)送的含有請求網關錨點地址的消息。
處理單元1202,用于在所述接收單元1201接收所述消息后獲取網關錨點地址。
發(fā)送單元1203,用于向所述用戶終端返回含有所述獲取的網關錨點地址的消息。
所述處理單元1202包括配置單元12021和查找單元12022。
配置單元12021,用于預先配置接入點名稱和網關錨點地址的對應關系。
查找單元12022,用于查找網關錨點地址；所述接收單元1201接收的消息進一步含有接入點名稱，所述查找單元12022根據所述接收單元1201接收的消息中含有的接入點名稱查找到對應的網關錨點地址。
所述處理單元1202還可以包括查詢單元12023和查詢結果接收單元 12024。
查詢單元12023,用于向域名服務器查詢網關錨點地址；所述接收單元 1201接收的消息進一步含有接入點名稱，所述查詢單元12023根據所述接收單元1201接收的消息中含有的接入點名稱向域名服務器發(fā)送包含接入點名稱和網關錨點地址描述標識的請求消息。
查詢結果接收單元12024,用于接收所述域名服務器返回的網關錨點地址。
處理單元1202沒有預先配置接入點名稱和網關錨點地址的對應關系時，查詢單元12023向域名服務器發(fā)送包含接入點名稱和網關錨點地址描述標識的請求消息，具體可以在APN后添加網關錨點的描述(如APN.HA等，通過添加標識表示對應網關錨點地址)，向域名服務器發(fā)起DNS請求，請求獲取網關錨點地址。此時，添加的網關錨點的描述是和域名服務器預先約定。域道需要下發(fā)的是網關錨點地址，并將對應的網關錨點地址返回給查詢結果接收單元12024。
當接收單元1201接收的所述用戶終端發(fā)送的含有請求網關錨點地址的消
息通過新增的信元表示請求網關錨點地址時，所述發(fā)送單元1203向用戶終端
返回含有通過新增的信元攜帶獲取的網關錨點地址的消息。
當接收單元1201接收的所述用戶終端發(fā)送的含有"i會求網關錨點地址的消息通過在原有信元中擴展參數表示請求網關錨點地址時，所述發(fā)送單元1203 向用戶終端返回含有通過在原有信元中擴展參數攜帶獲取的網關錨點地址的消息。例如用戶終端在發(fā)送的消息中攜帶協(xié)議配置選項(Protocol Configuration Options)信元，在該信元的協(xié)議配置Protocol Configuration部分增加一個容器Container及Container ID , Container ID對應請求網關錨點地址。網絡側設備的發(fā)送單元1203在向用戶終端返回的響應消息中攜帶協(xié)議配置選項
(Protocol Configuration Options ) 元，在該 <言元的十辦i義配置Protocol Configuration部分增加一個Container及Container ID ,用于返回網關錨點地址。或者，用戶終端在IKE認證請求消息中攜帶配置選項(Configuration Payload)信元，在該信元增加一個配置屬性(Configuration Attributes )，其中的配置數據類型Attribute Type為網關錨點地址Anchor Address,用于表示請求網關錨點地址。網絡側設備的發(fā)送單元1203在向用戶終端返回的響應消息中攜帶配置選項(Configuration Payload)信元，在該信元增加一個配置屬性
(Configuration Attributes ),其中的配置數據類型Attribute Type為網關錨點地址Anchor Address,用于返回網關錨點地址。
所述網絡側設備可以為業(yè)務網關、分組數據網關、接入網關或認證授權計費AAA服務器。
當所述網絡側設備為業(yè)務網關或分組數據網關時，若網絡側設備和網關錨點合一設置，因為該網絡側設備和網關錨點合一設置，網關錨點地址也就是網絡側設備地址，網絡側設備可以直4妄為用戶終端分配網關錨點地址，并且所述網絡側設備的發(fā)送單元1203向所述用戶終端返回的消息中進一步含有為用戶終端分配的業(yè)務IP地址和網絡掩碼。用戶終端接收返回的消息后，根運算得到網絡前綴信息，根據所述網絡前綴信息判斷所述業(yè)務IP地址和網關錨點地址是否屬于同一子網。如果判斷業(yè)務IP 地址和網關錨點地址屬于同一子網，則表明用戶終端就在家鄉(xiāng)網絡，因此不需要再向網關錨點發(fā)起MIP注冊過程，并可以通過該業(yè)務IP地址訪問PDN 網絡。
請參閱圖13,是本發(fā)明實施例用戶終端結構示意圖。
如圖13所示，用戶終端包括接收單元1301和訪問單元1302。
接收單元1301,用于接收網絡側設備發(fā)送的含有網關錨點地址、業(yè)務IP 地址和網絡掩碼的消息。
訪問單元1302,用于根據接收單元1301接收的消息中的所述業(yè)務IP地址和網絡掩碼判斷所述業(yè)務IP地址和網關錨點地址屬于同一子網時，通過所述業(yè)務IP地址訪問分組數據網絡。具體為訪問單元1302根據接收單元1301 接收6々消息中的所述業(yè)務IP地址和網絡掩碼運算得到網絡前綴信息，根據所述網絡前綴信息判斷所述業(yè)務IP地址和網關錨點地址是否屬于同一子網。如果判斷業(yè)務IP地址和網關錨點地址屬于同一子網，則表明用戶終端就在家鄉(xiāng) 網絡，因此不需要再向網關錨點發(fā)起MIP注冊過程，并可以通過該業(yè)務IP地址訪問分組數據網絡。
綜上所述，本發(fā)明實施例的技術方案是網絡側設備接收用戶終端發(fā)送的含有請求網關錨點地址的消息后，在接收所述消息后獲取網關錨點地址；向所述用戶終端返回含有所述獲取的網關錨點地址的消息，從而利用原有的業(yè) 務激活流程就能獲取網關錨點地址，解決了支持異構接入系統(tǒng)之間移動性管理的網絡架構中的網關錨點分配問題。
進一步的，本發(fā)明實施例技術方案中用戶終端發(fā)送的消息進一步含有接入點名稱，所述根據接收的消息獲取網關錨點地址可以是網絡側設備預先配置接入點名稱和網關錨點地址的對應關系，根據所述用戶終端發(fā)送的消息中含有的接入點名稱查找到對應的網關錨點地址；也可以是網絡側設備根據所述用戶終端發(fā)送的消息中含有的接入點名稱向域名服務器發(fā)送包含接入點名稱和網關錨點地址描述標識的請求消息，接收所述域名服務器返回的網關錨點地址。
進一步的，本發(fā)明實施例技術方案在請求和傳遞網關錨點地址的過程中可以通過新增的信元表示請求網關錨點地址和返回網關錨點地址，也可以通過在原有信元中擴展參數表示請求網關錨點地址和返回網關錨點地址。
更進一步的，所述網絡側設備為業(yè)務網關或分組數據網關時，若網絡側設備和網關錨點合一設置，則向所述用戶終端返回的消息中可以進一步含有
業(yè)務IP地址和網絡掩碼；這樣所述用戶終端接收返回的消息后，根據所述業(yè) 務IP地址和網絡掩碼運算得到網絡前綴信息，根據所述網絡前綴信息判斷所述業(yè)務IP地址和網關錨點地址是屬于同一子網時，就不需要再向網關錨點發(fā) 起MIP注冊過程。
以上對本發(fā)明實施例所提供的一種網關錨點分配方法、網絡側設備及用戶終端進行了詳細介紹，對于本領域的一般技術人員，依據本發(fā)明實施例的思想，在具體實施方式
及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發(fā)明的限制。
權利要求
1、一種網關錨點分配方法，其特征在于，包括網絡側設備接收用戶終端發(fā)送的含有請求網關錨點地址的消息；在接收所述消息后獲取網關錨點地址；向所述用戶終端返回含有所述獲取的網關錨點地址的消息。
2、根據權利要求1所述的網關錨點分配方法，其特征在于所述用戶終端發(fā)送的消息進一步含有接入點名稱；相應的，所述在接收所述消息后獲取網關錨點地址具體為網絡側設備預先配置接入點名稱和網關錨點地址的對應關系，根據所述用戶終端發(fā)送的消息中含有的接入點名稱查找到對應的網關錨點地址。
3、根據權利要求1所述的網關錨點分配方法，其特征在于所述用戶終端發(fā)送的消息進一步含有接入點名稱；相應的，所述在接收所述消息后獲取網關錨點地址具體為網絡側設備根據所述用戶終端發(fā)送的消息中含有的接入點名稱向域名服務器發(fā)送包含接入點名稱和網關錨點地址描述標識的請求消息，接收所述域名服務器返回的網關錨點地址。
4、根據權利要求1至3任一項所述的網關錨點分配方法，其特征在于所述用戶終端發(fā)送的含有請求網關錨點地址的消息通過新增的信元表示請求網關錨點地址，相應的，返回含有所述獲取的網關錨點地址的消息通過新增的信元攜帶網關錨點地址。
5、根據權利要求1至3任一項所述的網關錨點分配方法，其特征在于所述用戶終端發(fā)送的含有請求網關錨點地址的消息通過在原有信元中擴展參數表示請求網關錨點地址，相應的，返回含有所述獲取的網關錨點地址的消息通過在原有信元中擴展參數攜帶網關錨點地址。
6、根據權利要求5所述的網關錨點分配方法，其特征在于所述在原有信元中擴展參數具體為在協(xié)議配置選項信元的協(xié)議配置部分增加容器，容器標識對應網關錨點地址；或者，在配置選項信元增加配置屬性，所述配置屬性中的配置數據類型為網關錨點地址。
7、根據權利要求1所述的網關錨點分配方法，其特征在于所述網絡側設備為業(yè)務網關、分組數據網關、接入網關或認證授權計費 AAA服務器。
8、根據權利要求1所述的網關錨點分配方法，其特征在于所述網絡側設備為業(yè)務網關或分組數據網關時，若網絡側設備和網關錨點合一設置，則向所述用戶終端返回的消息中進一步含有分配給用戶終端的業(yè)務IP地址和網絡掩碼；相應的，所述用戶終端接收返回的消息后，根據所述業(yè)務IP地址和網絡掩碼判斷所述業(yè)務IP地址和網關錨點地址屬于同一子網時完成與分組數據網絡的連接。
9、一種網絡側設備，其特征在于，包括接收單元，用于接收用戶終端發(fā)送的含有請求網關錨點地址的消息；處理單元，用于在所述接收單元接收所述消息后獲取網關錨點地址；發(fā)送單元，用于向所述用戶終端返回含有所述獲取的網關錨點地址的消自
10、根據權利要求9所述的網絡側設備，其特征在于，所述處理單元包括配置單元，用于預先配置接入點名稱和網關錨點地址的對應關系；查找單元，用于查找網關錨點地址；所述接收單元接收的消息進一步含有接入點名稱，所述查找單元根據所述接收單元接收的消息中含有的接入點名稱查找到對應的網關錨點地址。
11、根據權利要求9所述的網絡側設備，其特征在于，所述處理單元包括查詢單元，用于向域名服務器查詢網關錨點地址；所述接收單元接收的消息進一步含有接入點名稱，所述查詢單元根據所述接收單元接收的消息中含有的接入點名稱向域名服務器發(fā)送包含接入點名稱和網關錨點地址描述標識的請求消息；查詢結果接收單元，用于接收所述域名服務器返回的網關錨點地址。
12、根據權利要求9至11任一項所述的網絡側設備，其特征在于當所述接收單元接收的所述用戶終端發(fā)送的含有請求網關錨點地址的消息通過新增的信元表示請求網關錨點地址時，所述發(fā)送單元向用戶終端返回含有通過新增的信元攜帶獲取的網關錨點地址的消息。
13、根據權利要求9至11任一項所述的網絡側設備，其特征在于當所述接收單元接收的所述用戶終端發(fā)送的含有請求網關錨點地址的消息通過在原有信元中擴展參數表示請求網關錨點地址時，所述發(fā)送單元向用戶終端返回含有通過在原有信元中擴展參數攜帶獲取的網關錨點地址的消息。，
14、根據權利要求9所述的網絡側設備，其特征在于所述網絡側設備為業(yè)務網關、分組數據網關、接入網關或認證授權計費AAA服務器。
15、根據權利要求9所述的網絡側設備，其特征在于所述網絡側設備為業(yè)務網關或分組數據網關時，若網絡側設備和網關錨點合一設置，則所述網絡側設備的發(fā)送單元向所述用戶終端返回的消息中進一步含有分配給用戶終端的業(yè)務ip地址和網絡掩碼。
16、一種用戶終端，其特征在于，包括接收單元，用于接收網絡側設備發(fā)送的含有網關錨點地址、業(yè)務IP地址和網絡掩碼的消息；訪問單元，用于根據接收單元接收的消息中的所述業(yè)務IP地址和網絡掩碼判斷所述業(yè)務IP地址和網關錨點地址屬于同一子網時，通過所述業(yè)務IP地址訪問分組數據網絡。
全文摘要
本發(fā)明實施例公開一種網關錨點分配方法，包括網絡側設備接收用戶終端發(fā)送的含有請求網關錨點地址的消息；在接收所述消息后獲取網關錨點地址；向所述用戶終端返回含有所述獲取的網關錨點地址的消息。相應的，本發(fā)明實施例提供一種網絡側設備，包括接收單元，用于接收用戶終端發(fā)送的含有請求網關錨點地址的消息；處理單元，用于在所述接收單元接收所述消息后獲取網關錨點地址；發(fā)送單元，用于向所述用戶終端返回含有所述獲取的網關錨點地址的消息。本發(fā)明實施例還提供一種用戶終端。本發(fā)明實施例技術方案能夠解決支持異構接入系統(tǒng)之間移動性管理的網絡架構中的網關錨點分配問題。
文檔編號H04W88/18GK101420792SQ200710165628
公開日2009年4月29日申請日期2007年10月23日優(yōu)先權日2007年10月23日
發(fā)明者王珊珊, 穎胡申請人:華為技術有限公司

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