專利名稱：接入演進分組系統(tǒng)的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種通過可信任非第三代合作伙伴計劃(3GPP，3rdGenerationPartnership Project)網(wǎng)絡接入到演進分組系統(tǒng)(EPS, Evolved Packet Core)的技術(shù)，尤其涉及一種用戶設備(UE,User Equipment)通過可信任非3GPP網(wǎng)絡如無線局域網(wǎng)(WLAN, Wireless Local Area Network)等接入演進分組系統(tǒng)的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
PP的EPS由演進的通用地面無線接入網(wǎng)(E-UTRAN，EvolvedUniversalTerrestrial Radio Access Network)、移動管理單兀(MME, MobilityManagementEntity)、服務網(wǎng)關(guān)(S-Gff, Serving Gateway)、分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡網(wǎng)關(guān)(P-Gff,PacketData Network Gateway)和歸屬用戶服務器(HSS,Home Subscriber Server)組成。EPS支持與非3GPP系統(tǒng)的互通，圖I為UE通過可信任的非3GPP網(wǎng)絡接入移動核心網(wǎng)絡的架構(gòu)圖，如圖I所示。其中，與非3GPP系統(tǒng)的互通通過S2a/S2b/S2c接口實現(xiàn)，P-Gff作為3GPP與非3GPP系統(tǒng)間的錨點。在EPS的系統(tǒng)架構(gòu)圖中，非3GPP系統(tǒng)接入被分為不可信任非3GPP接入和可信任非3GPP接入；其中，不可信任非3GPP接入需經(jīng)過演進的分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)(eFOG,EvolvedPacket Data Gateway)與 P-GW 相連，ePDG 與 P-GW 間的接口為S2b ;可信任非3GPP接入可直接通過S2a接口與P-GW連接，S2a接口采用PMIP/GTP進行信息交互；另外，S2c接口提供了 UE與P-GW之間的用戶面相關(guān)的控制和移動性支持，其支持的移動性管理協(xié)議為支持雙棧的移動IPv6 (DSMIPv6，Mobile IPv6 Support for DualStack Hosts and Routers),其可用于不可信任非3GPP和可信任非3GPP接入。無線局域網(wǎng)絡(WLAN, Wireless Local Area Network)可以作為可信任非3GPP接入EPS。因為WLAN網(wǎng)絡本身有兩種組網(wǎng)模式，分別為家庭網(wǎng)關(guān)(RG，Residential Gateway)為橋接模式和RG為路由模式，所以，在WLAN與EPS互通時，需要分別考慮不同組網(wǎng)模式與EPS互通的技術(shù)要求。其中，RG為橋接模式時，寬帶網(wǎng)絡網(wǎng)關(guān)(BNG,Broadband Network Gateway) /寬帶網(wǎng)遠程接入服務器(BRAS, Broadband Remote Access Server)需要支持代理移動IP (PMIP,Proxy Mobile IP)/GPRS 隧道協(xié)議(GTP，GPRS TunnelingProtocol)，并能夠?qū)⒁苿泳W(wǎng)絡為UE分配的地址返回給UE，在此場景下，UE如何通過固網(wǎng)作為可信任的非3GPP接入網(wǎng)接入到演進分組系統(tǒng)(EPS, EvolvedPacket System)EPC,目前已經(jīng)實現(xiàn)。圖2為UE通過固網(wǎng)接入到移動核心網(wǎng)絡的架構(gòu)圖，如圖2所示，RG為路由模式時，UE訪問固網(wǎng)業(yè)務時，流程的具體步驟是首先，BNG/BRAS為RG分配固網(wǎng)的IP地址，即用戶端設備(CPE, Customer Premise Equipment)地址，然后RG作為動態(tài)主機配置協(xié)議(DHCP,Dynamic Host Configuration Protocol) Server,通過 DHCP 消息，為 UE 分配一個 IP 地址(一般為私有地址)，UE獲取該IP地址之后，即可以通過BNG/BRAS訪問固網(wǎng)業(yè)務，其中，RG起到了網(wǎng)絡地址轉(zhuǎn)換(NAT, Network Address Translation)功能。但是，如果UE通過WLAN接入移動核心網(wǎng)絡的話，路由模式的現(xiàn)有消息機制無法觸發(fā)BNG/BRAS通過S2a接口向移動核心網(wǎng)絡發(fā)送PMIP/GTP消息，是以后續(xù)的操作從移動核心網(wǎng)絡獲取其為UE分配的IP地址、采用該IP地址訪問移動運營商提供的業(yè)務都無法完成。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種接入演進分組系統(tǒng)的方法及系統(tǒng)，能使UE通過固網(wǎng)等網(wǎng)絡接入到EPS中，實現(xiàn)了 UE到外部網(wǎng)絡及EPS的靈活快捷接入。為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種接入演進分組系統(tǒng)的方法，包括UE以非3GPP接入網(wǎng)關(guān)及非3GPP接入網(wǎng)AAA服務器作為認證的代理網(wǎng)元，以本地網(wǎng)關(guān)作為認證方向EPS統(tǒng)發(fā)起基于3GPP的用戶接入的認證；
所述非3GPP接入網(wǎng)關(guān)受到認證觸發(fā)后向EPS的P-GW建立綁定關(guān)系；所述P-GW將為所述為UE分配的IP地址通知所述可信任非3GPP網(wǎng)關(guān)，所述可信任非3GPP網(wǎng)關(guān)通過認證消息將所述P-GW分配的IP地址發(fā)送給所述本地網(wǎng)關(guān)；所述本地網(wǎng)關(guān)將所述P-GW分配的IP地址通知所述UE，或者，所述本地網(wǎng)關(guān)為所述UE分配本地IP地址,并將所述本地IP地址通知所述UE。優(yōu)選地，所述方法還包括所述UE通過所述P-GW分配的IP地址和/或所述本地IP地址進行業(yè)務訪問。優(yōu)選地，所述UE和所述本地網(wǎng)關(guān)之間基于點到點協(xié)議PPP建立連接。優(yōu)選地，所述本地網(wǎng)關(guān)為所述UE分配本地IP地址時，所述方法還包括所述本地網(wǎng)關(guān)設定所述本地IP地址與所述P-GW分配的IP地址的映射關(guān)系并存儲。優(yōu)選地,所述UE通過所述P-GW分配的IP地址和/或所述本地IP地址進行業(yè)務訪問具體為所述UE將所述P-GW分配的IP地址作為訪問業(yè)務的地址時，數(shù)據(jù)包經(jīng)過EPS發(fā)送到外部網(wǎng)絡；或者，所述本地網(wǎng)關(guān)接收到所述UE以所述P-GW分配的IP地址為源地址的數(shù)據(jù)包后，根據(jù)本地策略將所述P-GW分配的IP地址更換為CPE地址后由非3GPP接入網(wǎng)發(fā)送到外部網(wǎng)絡；或者，所述本地網(wǎng)關(guān)接收到所述UE以所述本地IP地址為源地址的數(shù)據(jù)包后，根據(jù)本地策略由非3GPP接入網(wǎng)發(fā)送到外部網(wǎng)絡，或者將所述數(shù)據(jù)包中的源地址更換為所述P-Gff分配的IP地址并經(jīng)過所述EPS發(fā)送至外部網(wǎng)絡。優(yōu)選地，所述本地網(wǎng)關(guān)為家庭網(wǎng)關(guān)RG，所述的非3GPP接入網(wǎng)關(guān)為寬帶網(wǎng)絡網(wǎng)關(guān)BNG/寬帶網(wǎng)遠程接入服務器BRAS。優(yōu)選地，所述BNG/BRAS受到認證成功消息的觸發(fā)后，發(fā)起策略會話建立；所述策略會話包括所述BNG/BRAS和BPCF之間的固網(wǎng)策略會話，以及，所述BPCF和所述PCRF之間的S9*會話。優(yōu)選地，所述綁定關(guān)系為所述BNG/BRAS與所述P-GW之間基于PMIP連接時，所述BNG/BRAS通過向所述P-GW發(fā)送PBU消息發(fā)起建立PMIP隧道綁定；
所述BNG/BRAS與所述P-GW之間基于GTP連接時，所述BNG/BRAS向所述P-GW發(fā)送創(chuàng)建會話請求消息發(fā)起建立GTP隧道綁定。一種接入演進分組系統(tǒng)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括UE、非3GPP接入網(wǎng)、EPS，非3GPP接入網(wǎng)包括本地網(wǎng)關(guān)、AAA服務器和非3GPP接入網(wǎng)關(guān)；EPS包括P-GW ;非3GPP接入網(wǎng)通過非3GPP接入網(wǎng)關(guān)與EPS連接；其中，UE，用于以非第三代合作伙伴計劃3GPP接入網(wǎng)關(guān)及非3GPP接入網(wǎng)AAA服務器作為認證的代理網(wǎng)元，以本地網(wǎng)關(guān)作為認證方向演進分組系統(tǒng)EPS統(tǒng)發(fā)起基于3GPP的用戶接入的認證；所述非3GPP接入網(wǎng)關(guān)，用于在受到認證觸發(fā)后向EPS的P_GW建立綁定關(guān)系；以及，在接收到P-GW為UE分配的IP地址后，通過認證消息將所述P-GW分配的IP地址發(fā)送給所述本地網(wǎng)關(guān)；所述P-GW，用于將為所述為UE分配的IP地址通知所述可信任非3GPP網(wǎng)關(guān)；
所述本地網(wǎng)關(guān)，用于將所述P-GW分配的IP地址通知所述UE，或者，，用于為所述UE分配本地IP地址,并將所述本地IP地址通知所述UE。優(yōu)選地,所述UE還用于通過所述P-GW分配的IP地址和/或所述本地IP地址進行業(yè)務訪問；所述UE和所述本地網(wǎng)關(guān)之間基于PPP建立連接。優(yōu)選地，所述本地網(wǎng)關(guān)為所述UE分配本地IP地址時，所述本地網(wǎng)關(guān)還用于設定所述本地IP地址與所述P-GW分配的IP地址的映射關(guān)系并存儲。優(yōu)選地，所述UE將所述P-GW分配的IP地址作為訪問業(yè)務的地址時，數(shù)據(jù)包經(jīng)過EPS發(fā)送到外部網(wǎng)絡；或者，所述本地網(wǎng)關(guān)接收到所述UE以所述P-GW分配的IP地址為源地址的數(shù)據(jù)包后，根據(jù)本地策略將所述P-GW分配的IP地址更換為CPE地址后由非3GPP接入網(wǎng)發(fā)送到外部網(wǎng)絡；或者，所述本地網(wǎng)關(guān)接收到所述UE以所述本地IP地址為源地址的數(shù)據(jù)包后，根據(jù)本地策略由非3GPP接入網(wǎng)發(fā)送到外部網(wǎng)絡，或者將所述數(shù)據(jù)包中的源地址更換為所述P-Gff分配的IP地址并經(jīng)過所述EPS發(fā)送至外部網(wǎng)絡。。優(yōu)選地，所述本地網(wǎng)關(guān)為家庭網(wǎng)關(guān)RG，所述的非3GPP接入網(wǎng)關(guān)為BNG/BRAS。本發(fā)明中，由UE通過WLAN等固網(wǎng)實現(xiàn)接入到EPS時，首先通過固網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)到EPS的HSS/AAA進行認證，認證通過后，EPS會為UE分配一個可以接入到EPS的IP地址。UE在發(fā)起接入時，固網(wǎng)網(wǎng)關(guān)會根據(jù)UE的業(yè)務中的源地址信息作出接入判決，將當前的業(yè)務直接接入到外部網(wǎng)絡或通過EPS接入到外部網(wǎng)絡，其中，當UE的業(yè)務接入請求中攜帶有EPS為UE分配的IP地址時，固網(wǎng)網(wǎng)關(guān)一般會將UE接入到EPS，而攜帶固網(wǎng)為UE分配的本地IP地址時，會將UE接入到外網(wǎng)。本發(fā)明實現(xiàn)了通過固網(wǎng)接入到EPS，對UE而言提供了可選的接入網(wǎng)絡，方便UE用戶通過固網(wǎng)等局域網(wǎng)絡也能實現(xiàn)接入到EPS而實現(xiàn)與移動網(wǎng)絡用戶進行通話等業(yè)務。本發(fā)明的技術(shù)方案很好地實現(xiàn)了固網(wǎng)與EPS的融合，拓展了 UE的接入能力，為UE用戶提供了多種接入方式。


圖1為UE通過可信任的非3GPP網(wǎng)絡接入移動核心網(wǎng)絡的架構(gòu)圖；圖2為UE通過固網(wǎng)接入到移動核心網(wǎng)絡的架構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明接入演進分組系統(tǒng)的方法的流程圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下舉實施例并參照附圖，對本發(fā)明作進ー步詳細說明。在本發(fā)明中，RG稱作本地網(wǎng)關(guān)，BNG/BRAS稱作非3GPP接入網(wǎng)關(guān)。圖3為本發(fā)明接入演進分組系統(tǒng)的方法的流程圖，如圖3所示，本本發(fā)明接入演進分組系統(tǒng)的方法是RG為路由模式下，WLAN作為可信任的non 3GPP網(wǎng)絡，移動UE通過S2a接ロ接入移動核心網(wǎng)(EPC)的場景，其中S2a接ロ采用PMIP接ロ或者GTP接ロ。其中，固定網(wǎng)絡和移動網(wǎng)絡(EPS)分別為UE分配ー個IP地址，或者僅僅由移動網(wǎng)絡(EPS為UE分配IP地址。在UE中保存兩個或者ー個IP地址。RG和BNG/BRAS之間可選的采用DHCP協(xié)議。本發(fā)明接入演進分組系統(tǒng)的方法具體包括以下步驟步驟S301，RG 和 BNG/BRAS 之間進行點到點協(xié)議(PPP，Point-to-PointProtocol)協(xié)商和認證過程，在PPP協(xié)商過程中，BNG/BRAS為RG分配本地IP地址，即用戶端設備(CPE，Customer Premises EquipmentノIP。步驟S302，UE和RG之間進行DHCP協(xié)商過程，在DHCP協(xié)商過程中，RG為UE分配ー個IP地址，一般為私網(wǎng)IP，本發(fā)明中稱為IP2。以上兩步都是現(xiàn)有網(wǎng)絡中就已經(jīng)支持的操作，因此無需對網(wǎng)絡進行增強(升級等)。在本發(fā)明中，如果UE沒有從WLAN旁路分流的需求，該步驟S302可以省略，不執(zhí)行。如果UE僅通過固網(wǎng)如WLAN等實現(xiàn)到EPS的接入，則無需執(zhí)行步驟S302，即不需要通過固網(wǎng)訪問外部網(wǎng)絡時，不必執(zhí)行步驟S302。步驟S303，UE與RG之間進行PPP LCP協(xié)商，并選定認證方式。因為3GPP規(guī)定接入EPC的非3GPP接入網(wǎng)需要采用EAP認證，在此LCP協(xié)商中選定的認證方式為EAP認證。
步驟S304，RG、BNG/BRAS作為EAP認證的代理(proxy)，BBF AAA也作為EAP認證的代理，UE以移動網(wǎng)(EPS中的用戶)身份通過固網(wǎng)接入，并完成到3GPP HSS/AAA的認證授權(quán)，認證方式為ΕΑΡ。步驟S305，HSS/AAA向BPCF發(fā)送EAP認證成功的響應消息，BPCF向BNG/BRAS轉(zhuǎn)發(fā)該認證成功消息。步驟S306，BNG/BRAS受到認證成功消息的觸發(fā)，發(fā)起策略會話建立。其中策略會話包括BNG/BRAS和BPCF之間的固網(wǎng)策略會話，BPCF和PCRF之間的S9*會話。該步驟在不同的場景可以執(zhí)行或者省略。具體需要依BNG/BRAS和P-GW之間基于PMIP連接還是基于GTP連接而確定是否省略該步驟，如果BNG/BRAS和P-GW之間基于PMIP連接，則該步驟為必選步驟；如果BNG/BRAS和P-GW之間基于GTP連接，該步驟可以省略。步驟S307，BNG/BRAS受到認證成功消息的觸發(fā)，向P_GW請求隧道綁定。如果BNG/BRAS和P-GW之間的S2a接ロ是基于PMIP的接ロ，則BNG/BRAS向P-GW發(fā)送PBU消息；如果BNG/BRAS和P-GW之間的S2a接ロ是基于GTP的接ロ，則BNG/BRAS向P-Gff發(fā)送創(chuàng)建會話請求消息。
其中上述的隧道綁定請求消息中包括接入點名稱(APN, Access PointName),國際移動用戶識別碼(IMSI, International Mobile Subscriber Identity)等信息，以向P-Gff請求IP地址分配。步驟S308，P-Gff接收到PBU消息或創(chuàng)建會話請求消息之后，會與PCRF之間進行IP-CAN會話的建立。 步驟S309，P-Gff向HSS進行P-GW標識的更新。步驟S310，P-GW向BNG/BRAS回復PBA或GTP的創(chuàng)建會話響應消息，該消息中攜帶P-Gff為UE分配的IP地址，稱為IPl。步驟S311，BNG/BRAS接收到PBA/創(chuàng)建會話響應消息之后，從消息中獲取IPl之后，通過EAP認證成功消息發(fā)送給RG。RG向UE發(fā)送認證成功消息，其中該認證成功消息中可以攜帶地址IP1，也可以不攜帶地址IPl。這里，如果RG向UE發(fā)送認證成功消息中不攜帶IPl，則會在RG存儲該IPl信息，并會向UE分配私網(wǎng)的IP地址，在此稱作IP3，并設置IP3與IPl之間的映射關(guān)系。當然，上述操作也可以在BNG/BRAS中進行，即BNG/BRAS為UE分配私網(wǎng)的IP3，并設置IP3與IPl之間的映射(Mapping)關(guān)系，將該IP3信息通過RG發(fā)送給UE。其實現(xiàn)方式與RG存儲IPl并設置IP3與IPl之間的映射關(guān)系基本相同。本領域技術(shù)人員應當理解，上述僅是作為對本發(fā)明技術(shù)方案實現(xiàn)進行的補充，并非用于限定本發(fā)明。步驟S312至步驟S313，RG獲取IPl地址。并通過PPP IPCP協(xié)商將IPl地址發(fā)送給UE，或者，將與IPl對應的IP3地址發(fā)送給UE。其中，RG獲取地址IPl后，可以先存儲該地址，等UE請求IPCP協(xié)商后再將該地址IPl發(fā)送給UE ;或者RG存儲該地址，并在UE請求IPCP協(xié)商后，為UE分配一個私網(wǎng)的IP3，在RG上維護IPl和IP3的映射關(guān)系，并通過IPCP消息將IP3地址發(fā)送給UE。在步驟S311中已進行相應說明。步驟S314，如果有需要更新的策略，則PCRF會觸發(fā)自身與BPCF、BNG/BRAS和BPCF之間會進行策略更新操作。步驟S315，UE可以根據(jù)從網(wǎng)絡側(cè)/本地配置獲取的分流策略，進行數(shù)據(jù)傳輸，具體如下a)分流數(shù)據(jù)(具體參見步驟S315):如果UE獲取了 IP2地址，UE可以選擇用IP2地址與外部通信，這樣數(shù)據(jù)會通過BNG/BRAS直接與外網(wǎng)互通。也就是說，如果UE選擇IP2地址作為源地址進行業(yè)務訪問，則固網(wǎng)網(wǎng)關(guān)將使UE通過BNG/BRAS直接與外網(wǎng)互通，即實現(xiàn)固網(wǎng)的普通業(yè)務接入。b)從移動網(wǎng)絡(EPS)訪問的數(shù)據(jù)(具體參見步驟S316):當UE判斷該業(yè)務數(shù)據(jù)需要通過移動網(wǎng)絡訪問的話，則UE會將該業(yè)務報文的IP源地址填為IP1，目的地址為報文的真正目的地址；RG、BNG/BRAS以及移動網(wǎng)絡的設備均對數(shù)據(jù)進行路由轉(zhuǎn)發(fā)即可。也就是說，UE需要直接通過固網(wǎng)訪問外部網(wǎng)絡時，一般選擇IP2地址作為業(yè)務的源地址，這樣就如現(xiàn)有的固網(wǎng)所實現(xiàn)的功能直接接入到外部網(wǎng)絡；而當UE需要訪問EPS時，選擇IPl作為業(yè)務的源地址，這樣，固網(wǎng)網(wǎng)關(guān)在確定業(yè)務的源地址為IPl時，將會將UE接入到EPS。如果UE獲取的是IP3，則UE會將該業(yè)務的IP源地址填為IP3，目的地址為報文的真正目的地址；RG在接收到該報文之后，根據(jù)本地保存的IPl和IP3的映射表，修改報文的IP源地址為IP1，然后進行路由轉(zhuǎn)發(fā)。也就是說，當UE僅獲取了 IP3地址時，此時可以僅實現(xiàn)到EPS的接入。步驟316:將本發(fā)明中，如果UE在步驟S302沒有獲取IP2地址，而在步驟S313僅僅獲取了 IP3地址，也可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)分流。這時在RG可以配置相應的分流策略，當UE用IP3與外網(wǎng)通信吋，RG可以根據(jù)策略決定哪些IP流從BNG/BRAS直接接入到外網(wǎng)，將這部分IP流的地址IP3更換為由BNG/BRAS為RG分配的CPE地址(上行流，對于下行流做逆操作)，即典型的NAT操作；對于RG決定需要接入移動核心網(wǎng)(EPS)路由的IP流，將相應數(shù)據(jù)包的IP3地址更換為IPl地址(上行流，對于下行流做逆操作)，即可實現(xiàn)接入到EPS。這里，分流策略可以是根據(jù)業(yè)務的類型確定出應直接接入外網(wǎng)還是接入EPS，如對于設定類型的業(yè)務，只能接入到EPS,而對于該設定類型之外的業(yè)務，接入EPS或外網(wǎng)均可。例如，也可以根據(jù)業(yè)務的目的地址作出相應的接入分流測量，例如，目的地址中的地址信息是設定列表中的地址時，業(yè)務只能接入到EPS，否則，業(yè)務可以接入到EPS或外網(wǎng)。 當然，作為ー種可行的實現(xiàn)方式，上述RG執(zhí)行的動作，也可以由BNG/BRAS替代RG而實現(xiàn)。以下，通過具體的應用例，進ー步闡明本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)。應用例一本實施例中，通過圖3所示的流程，UE獲取了ー個IP地址IPl (不執(zhí)行步驟S302)。在步驟312和步驟313中，RG直接將IPl地址發(fā)送給UE’沒有IP3地址。其余流程均與上述圖示的流程相同，這里不再贅述其細節(jié)。UE獲取了 IPl地址，與外部網(wǎng)絡(通過EPS接入)通信。對于上行數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)包的封裝格式如下表I所示
源IP:IP1 巨的IP I I數(shù)據(jù)報文表I數(shù)據(jù)包經(jīng)過RG、BNG/BRAS時都是這種格式，RG和BNG/BRAS只做一般路由功能。對于下行數(shù)據(jù)流，源地址和目的地址對換。也就是說，如果UE僅獲取了 IPl地址，僅進行EPS的接入。如果RG上制定了相應的分流策略，即雖然UE僅獲取了 IPl地址，但RG上制定了相應的分流策略。這樣，UE封裝數(shù)據(jù)包如上述表I所示，而數(shù)據(jù)包到了 RG之后，RG對數(shù)據(jù)包的源IP地址進行修改或不修改，具體的，修改時，如下表2所示CPE 0的IP 數(shù)據(jù)報文表 2具體的，當RG根據(jù)分流策略，確定當前業(yè)務數(shù)據(jù)包需發(fā)送給外網(wǎng)時，將會將所接收的如表I所示的數(shù)據(jù)包修改為如表2所示的結(jié)構(gòu)。RG根據(jù)分流策略，確定當前業(yè)務數(shù)據(jù)包需發(fā)送給EPS時，將不會對如表I所示的數(shù)據(jù)包進行修改，而是直接發(fā)送給BNG/BRAS。數(shù)據(jù)包到了 BNG/BRAS后，如果BNG/BRAS發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的源地址為CPE地址，則BNG/BRAS直接將該數(shù)據(jù)包路由到外網(wǎng)，如果BNG/BRAS發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的源地址為IPl，則將該數(shù)據(jù)包封入S2a接口的隧道，發(fā)給P-GW。對于下行數(shù)據(jù)流，地址更換做上述的逆操作即可，這里不再贅述其實現(xiàn)細節(jié)，本領域技術(shù)人員應當理解，實現(xiàn)上述逆操作是容易實現(xiàn)的。應用例二本實施例中，通過圖3所示的流程，UE獲取了兩個IP地址IP2和IP3。在本實施例中，上述流程包括步驟S302。步驟S312和步驟S313中，RG將IPl地址映射為IP3后發(fā)送給UE，IPl地址終結(jié)在RG。UE獲取了 IP2地址，與外部網(wǎng)絡進行通信時，對于上行數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)包的封裝格式如表4所示
源IP:IP2 巨的IP I 數(shù)據(jù)報文~
表3數(shù)據(jù)包經(jīng)過RG時，RG執(zhí)行NAT功能，將IP2地址更換為CPE地址，如上表2所示。這種情況下，BNG/BRAS只是執(zhí)行一般路由功能，將數(shù)據(jù)包路由到外網(wǎng)。對于下行數(shù)據(jù)流，地址更換做上述的逆操作即可，這里不再贅述其實現(xiàn)細節(jié)，本領域技術(shù)人員應當理解，實現(xiàn)上述逆操作是容易實現(xiàn)的。UE獲取了 IP3地址，UE用該IP地址通過移動核心網(wǎng)與外網(wǎng)(EPS)通信。UE封裝數(shù)據(jù)包的格式如表4所示
源IP:IP3 巨的IP I 數(shù)據(jù)報文表 4數(shù)據(jù)包到達RG后，RG數(shù)據(jù)包中的源地址IP3地址更換為IP1，如上表I所示。數(shù)據(jù)包到了 BNG/BRAS后，BNG/BRAS發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的源地址為IP1，則將該數(shù)據(jù)包封入S2a接口的隧道，發(fā)給P-GW。對于下行數(shù)據(jù)流，地址更換做上述的逆操作即可，這里不再贅述其實現(xiàn)細節(jié)，本領域技術(shù)人員應當理解，實現(xiàn)上述逆操作是容易實現(xiàn)的。應用例三本實施例中，通過圖3所示的流程，UE獲取了兩個IP地址IP2和IP1。其操作流程參見流程圖3。在本實施例中，上述流程包括步驟S302。在步驟S312和步驟S313中，RG將IPl直接發(fā)送給UE。UE獲取了 IP2地址，與外部網(wǎng)絡進行通信時，由于該部分數(shù)據(jù)屬于分流數(shù)據(jù)(通過固網(wǎng)直接訪問外部網(wǎng)絡)。對于上行數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)包的封裝格式如表3所示。數(shù)據(jù)包經(jīng)過RG時，RG執(zhí)行NAT功能，將IP2地址更換為CPE地址，如表2所示。BNG/BRAS只做一般路由功能，將數(shù)據(jù)包路由到外網(wǎng)。對于下行數(shù)據(jù)流，地址更換作上述的逆操作即可。UE獲取了 IPl地址，如果需要將業(yè)務數(shù)據(jù)包發(fā)送給EPS (接入EPS)，則對于上行數(shù)據(jù)，UE封裝數(shù)據(jù)包的格式如表，數(shù)據(jù)包經(jīng)過RG、BNG/BRAS都是此格式，BNG/BRAS接收到數(shù)據(jù)包后發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的源地址為IP1，則將該數(shù)據(jù)包封入S2a接口的隧道，發(fā)給P-GW。對于下行數(shù)據(jù)流，執(zhí)行逆操作即可。應用例四上述應用例二中，RG做了 IPl地址和IP3地址的映射，作為一種補充實現(xiàn)，該功能也可以由BNG/BRAS實現(xiàn)。即1 1地址由？-61到達8如/8狀5后，8如/8狀5分配一個1 3地址，并將該地址發(fā)供給UE。BNG/BRAS上維護了 IPl和IP3的對應關(guān)系，當上下行的數(shù)據(jù)包經(jīng)過BNG/BRAS時，BNG/BRAS根據(jù)IPl和IP3的對應關(guān)系做數(shù)據(jù)包的封裝做IP地址更換，可以同樣實現(xiàn)上述功能。本發(fā)明還記載了一種接入演進分組系統(tǒng)的系統(tǒng)，包括UE、非3GPP接入網(wǎng)、EPS，非3GPP接入網(wǎng)包括本地網(wǎng)關(guān)、AAA服務器和非3GPP接入網(wǎng)關(guān)；EPS包括P-GW ;非3GPP接入網(wǎng)通過非3GPP接入網(wǎng)關(guān)與EPS連接；其中，UE，用于以非第三代合作伙伴計劃3GPP接入網(wǎng)關(guān)及非3GPP接入網(wǎng)AAA服務器作為認證的代理網(wǎng)元，以本地網(wǎng)關(guān)作為認證方向演進分組系統(tǒng)EPS統(tǒng)發(fā)起基于3GPP的用戶接入的認證；所述非3GP P接入網(wǎng)關(guān)，用于在受到認證觸發(fā)后向EPS的P_GW建立綁定關(guān)系；以及，在接收到P-GW為UE分配的IP地址后，通過認證消息將所述P-GW分配的IP地址發(fā)送給所述本地網(wǎng)關(guān)；所述P-GW，用于將為所述為UE分配的IP地址通知所述可信任非3GPP網(wǎng)關(guān)；所述本地網(wǎng)關(guān)，用于將所述P-GW分配的IP地址通知所述UE，或者，，用于為所述UE分配本地IP地址,并將所述本地IP地址通知所述UE。需要說明的是，本發(fā)明的接入演進分組系統(tǒng)的系統(tǒng)，主要是實現(xiàn)固網(wǎng)與EPS的融合，即如何通過固網(wǎng)實現(xiàn)到EPS的接入。因此，本發(fā)明的接入演進分組系統(tǒng)的系統(tǒng)，網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)以及構(gòu)成上述網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的網(wǎng)元，與現(xiàn)有的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)及現(xiàn)有網(wǎng)元都是相同的，其主要區(qū)別在于，上述各網(wǎng)元所實現(xiàn)的功能與現(xiàn)有的網(wǎng)元有所不同，并且，上述各網(wǎng)元對消息處理的方式也不同。下面，將主要將與現(xiàn)有網(wǎng)元所實現(xiàn)的不同功能進行描述。所述UE將所述P-GW分配的IP地址作為訪問業(yè)務的地址時，數(shù)據(jù)包經(jīng)過EPS發(fā)送到外部網(wǎng)絡；或者，所述本地網(wǎng)關(guān)接收到所述UE以所述P-GW分配的IP地址為源地址的數(shù)據(jù)包后，根據(jù)本地策略將所述P-GW分配的IP地址更換為CPE地址后由非3GPP接入網(wǎng)發(fā)送到外部網(wǎng)絡；或者，所述本地網(wǎng)關(guān)接收到所述UE以所述本地IP地址為源地址的數(shù)據(jù)包后，根據(jù)本地策略由非3GPP接入網(wǎng)發(fā)送到外部網(wǎng)絡，或者將所述數(shù)據(jù)包中的源地址更換為所述P-Gff分配的IP地址并經(jīng)過所述EPS發(fā)送至外部網(wǎng)絡。上述可信任非3GPP網(wǎng)關(guān)包括RG，以及BNG/BRAS ;所述RG通過所述BNG/BRAS與外部網(wǎng)絡或所述EPS連接。上述UE還用干，通過所述可信任非3GPP網(wǎng)關(guān)基于3GPP的認證方式向所述EPS的HSS/MA進行認證；所述BNG/BRAS還用于，在受到所述EPS的認證成功觸發(fā)后，向所述EPS的分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡網(wǎng)關(guān)P-GW請求隧道綁定；并接收來自所述P-GW的所述EPS分配的IP地址。本領域技術(shù)人員應當理解，上述的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)可參見現(xiàn)有協(xié)議的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)以及圖3所示的各網(wǎng)元之間的交互流程而理解。只要能實現(xiàn)本發(fā)明的上述技術(shù)方案，并不限定具體的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的系統(tǒng)中的各網(wǎng)元所能實現(xiàn)的功能，具體可參見前述圖3所示的各網(wǎng)元之間的交互流程而理解。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種接入演進分組系統(tǒng)的方法，其特征在于，所述方法包括 用戶設備UE以非第三代合作伙伴計劃3GPP接入網(wǎng)關(guān)及非3GPP接入網(wǎng)認證鑒權(quán)計費AAA服務器作為認證的代理網(wǎng)元，以本地網(wǎng)關(guān)作為認證方向演進分組系統(tǒng)EPS統(tǒng)發(fā)起基于3GPP的用戶接入的認證； 所述非3GPP接入網(wǎng)關(guān)受到認證觸發(fā)后向EPS的P-GW建立綁定關(guān)系； 所述P-GW將為所述為UE分配的IP地址通知所述可信任非3GPP網(wǎng)關(guān)，所述可信任非3GPP網(wǎng)關(guān)通過認證消息將所述P-GW分配的IP地址發(fā)送給所述本地網(wǎng)關(guān)； 所述本地網(wǎng)關(guān)將所述P-GW分配的IP地址通知所述UE，或者，所述本地網(wǎng)關(guān)為所述UE分配本地IP地址,并將所述本地IP地址通知所述UE。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述方法還包括 所述UE通過所述P-GW分配的IP地址和/或所述本地IP地址進行業(yè)務訪問。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述UE和所述本地網(wǎng)關(guān)之間基于點到點協(xié)議PPP建立連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述本地網(wǎng)關(guān)為所述UE分配本地IP地址時，所述方法還包括 所述本地網(wǎng)關(guān)設定所述本地IP地址與所述P-GW分配的IP地址的映射關(guān)系并存儲。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述UE通過所述P-GW分配的IP地址和/或所述本地IP地址進行業(yè)務訪問具體為 所述UE將所述P-GW分配的IP地址作為訪問業(yè)務的地址時，數(shù)據(jù)包經(jīng)過EPS發(fā)送到外部網(wǎng)絡； 或者，所述本地網(wǎng)關(guān)接收到所述UE以所述P-GW分配的IP地址為源地址的數(shù)據(jù)包后，根據(jù)本地策略將所述P-GW分配的IP地址更換為CPE地址后由非3GPP接入網(wǎng)發(fā)送到外部網(wǎng)絡； 或者，所述本地網(wǎng)關(guān)接收到所述UE以所述本地IP地址為源地址的數(shù)據(jù)包后，根據(jù)本地策略由非3GPP接入網(wǎng)發(fā)送到外部網(wǎng)絡，或者將所述數(shù)據(jù)包中的源地址更換為所述P-GW分配的IP地址并經(jīng)過所述EPS發(fā)送至外部網(wǎng)絡。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5任一項所述的方法，其特征在于，所述本地網(wǎng)關(guān)為家庭網(wǎng)關(guān)RG，所述的非3GPP接入網(wǎng)關(guān)為寬帶網(wǎng)絡網(wǎng)關(guān)BNG/寬帶網(wǎng)遠程接入服務器BRAS。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述BNG/BRAS受到認證成功消息的觸發(fā)后，發(fā)起策略會話建立；所述策略會話包括所述BNG/BRAS和BPCF之間的固網(wǎng)策略會話，以及，所述BPCF和所述PCRF之間的S9*會話。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述綁定關(guān)系為 所述BNG/BRAS與所述P-GW之間基于PMIP連接時，所述BNG/BRAS通過向所述P-GW發(fā)送PBU消息發(fā)起建立PMIP隧道綁定； 所述BNG/BRAS與所述P-GW之間基于GTP連接時，所述BNG/BRAS向所述P-GW發(fā)送創(chuàng)建會話請求消息發(fā)起建立GTP隧道綁定。
9.一種接入演進分組系統(tǒng)的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括UE、非3GPP接入網(wǎng)、EPS,非3GPP接入網(wǎng)包括本地網(wǎng)關(guān)、AAA服務器和非3GPP接入網(wǎng)關(guān)；EPS包括P-GW ;非3GPP接入網(wǎng)通過非3GPP接入網(wǎng)關(guān)與EPS連接；其中，UE，用于以非第三代合作伙伴計劃3GPP接入網(wǎng)關(guān)及非3GPP接入網(wǎng)AAA服務器作為認證的代理網(wǎng)元，以本地網(wǎng)關(guān)作為認證方向演進分組系統(tǒng)EPS統(tǒng)發(fā)起基于3GPP的用戶接入的認證； 所述非3GPP接入網(wǎng)關(guān)，用于在受到認證觸發(fā)后向EPS的P-GW建立綁定關(guān)系；以及，在接收到P-GW為UE分配的IP地址后，通過認證消息將所述P-GW分配的IP地址發(fā)送給所述本地網(wǎng)關(guān)； 所述P-GW，用于將為所述為UE分配的IP地址通知所述可信任非3GPP網(wǎng)關(guān)； 所述本地網(wǎng)關(guān)，用于將所述P-GW分配的IP地址通知所述UE，或者，，用于為所述UE分配本地IP地址,并將所述本地IP地址通知所述UE。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述UE還用于通過所述P-GW分配的IP地址和/或所述本地IP地址進行業(yè)務訪問； 所述UE和所述本地網(wǎng)關(guān)之間基于PPP建立連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述本地網(wǎng)關(guān)為所述UE分配本地IP地址時，所述本地網(wǎng)關(guān)還用于設定所述本地IP地址與所述P-GW分配的IP地址的映射關(guān)系并存儲。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述UE將所述P-GW分配的IP地址作為訪問業(yè)務的地址時，數(shù)據(jù)包經(jīng)過EPS發(fā)送到外部網(wǎng)絡； 或者，所述本地網(wǎng)關(guān)接收到所述UE以所述P-GW分配的IP地址為源地址的數(shù)據(jù)包后，根據(jù)本地策略將所述P-GW分配的IP地址更換為CPE地址后由非3GPP接入網(wǎng)發(fā)送到外部網(wǎng)絡； 或者，所述本地網(wǎng)關(guān)接收到所述UE以所述本地IP地址為源地址的數(shù)據(jù)包后，根據(jù)本地策略由非3GPP接入網(wǎng)發(fā)送到外部網(wǎng)絡，或者將所述數(shù)據(jù)包中的源地址更換為所述P-GW分配的IP地址并經(jīng)過所述EPS發(fā)送至外部網(wǎng)絡。。
13.根據(jù)權(quán)利要求9至12任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述本地網(wǎng)關(guān)為家庭網(wǎng)關(guān)RG，所述的非3GPP接入網(wǎng)關(guān)為BNG/BRAS。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種接入演進分組系統(tǒng)的方法，包括UE以非3GPP接入網(wǎng)關(guān)及非3GPP接入網(wǎng)AAA服務器作為認證的代理網(wǎng)元，通過本地網(wǎng)關(guān)向非3GPP接入網(wǎng)關(guān)發(fā)送基于3GPP的用戶接入的認證消息；非3GPP接入網(wǎng)關(guān)受到認證消息觸發(fā)后向演進分組系統(tǒng)EPS的P-GW建立綁定關(guān)系；P-GW將為UE分配的IP地址通知可信任非3GPP網(wǎng)關(guān)，可信任非3GPP網(wǎng)關(guān)通過認證消息將P-GW分配的IP地址發(fā)送給本地網(wǎng)關(guān)；本地網(wǎng)關(guān)將P-GW分配的IP地址通知UE，或者，本地網(wǎng)關(guān)為UE分配本地IP地址，并將本地IP地址通知UE。本發(fā)明還公開了一種實現(xiàn)上述方法的接入演進分組系統(tǒng)的系統(tǒng)。本發(fā)明拓展了UE的接入能力，為UE用戶提供了多種接入方式。
文檔編號H04L29/12GK102625305SQ20111003338
公開日2012年8月1日 申請日期2011年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月30日
發(fā)明者劉國燕, 周曉云, 宗在峰, 畢以峰, 霍玉臻 申請人:中興通訊股份有限公司