CN100346615C - 目的用户设备接收外部网络数据的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无线局域网和第三代合作伙伴计划(WLAN-3GPP)网络互通情况下目的用户设备接收外部网络数据的方法，包括以下步骤：外部网络通过已有业务连接向用户设备发送请求接收消息；目的用户设备向其所属鉴权服务器发送业务授权请求；该鉴权服务器判断当前用户设备是否具有该业务接入权限，如果有，则鉴权服务器给用户设备分配相应的分组数据网关，向当前用户设备发送接入允许消息，用户设备与分组数据网关之间建立数据传输隧道，外部网络将数据通过所建立的隧道将数据发送至用户设备，否则，结束数据接收流程。本发明巧妙利用了现有互通网络业务，实现对外部网络下发数据的接收。

Description

目的用户设备接收外部网络数据的方法
技术领域
本发明涉及无线局域网和第三代合作伙伴计划(WLAN-3GPP)网络互通技术，特别是指一种WLAN-3GPP网络互通情况下目的用户设备接收外部网络数据的方法。
背景技术
随着WLAN技术的兴起和发展，WLAN与无线移动通信网，包括全球移动通信系统(GSM)、码分多址(CDMA)、宽带码分多址(WCDMA)、时分同步码分多址(TD-SCDMA)和CDMA 2000等网络的融合正成为当前研究的重点。其中，GSM、CDMA、WCDMA、TD-SCDMA已纳入到3GPP，CDMA 2000属于3GPP2。
3GPP TS23.234对于WLAN-3GPP互通场景3的规定为：当UE通过3GPP归属网络的业务授权后，UE与PDG之间进行隧道建立过程，此时在PDG中存储有UE的签约信息、隧道信息和其它相关信息，此过程为移动台发起(MO)过程。对于互通场景3的非漫游情况和漫游情况描述如下：
参见图1所示，在WLAN与3GPP网络互通场景3的非漫游情况下的简化网络结构示意图。WLAN接入网102与外部互联网(internet)或内联网(intranet)104直接连接，并且，用户设备(UE)101通过WLAN接入网102分别与3GPP归属网络(3GPP Home Network)的3GPP认证授权计费服务器(AS，3GPP AAA Server)103和分组数据网关(PDG，Packet DataGateway)105连接，PDG 105通过Wi接口连接至属于外部网络部分的分组数据网络(PDN，Packet Data Network)。通常情况下，当UE 101希望通过WLAN接入网102直接接入Internet/Intranet 104时，可向3GPP归属网络申请互通场景2的业务。如果UE 101还希望接入3GPP分组交换(PS)域业务，通过WLAN-3GPP网络接入到PDN，可进一步向3GPP归属网络申请互通场景3的业务。即UE 101向3GPP归属网络的AS 103发起互通场景3的业务授权过程请求，3GPP归属网络的AS 103对业务请求进行业务鉴权和授权，如果成功，则AS 103给用户发送接入允许消息，AS 103给UE 101分配相应的PDG 105，UE 101与分配的PDG 105之间建立隧道。并且，计费网关(CGw)107a/计费信息收集系统(CCF)107a/在线计费系统(OCS)107b根据UE 101的网络使用情况记录计费信息。对于非漫游情况所建立的隧道是UE-WLAN-PDG。这时，UE 101就可以接入3GPP PS域业务，UE 101可通过与PDG 105的隧道与属于外部网络的PDN之间进行互访，PDN包括Internet、Intranet等移动网以外的所有分组数据网络。
WLAN接入网与3GPP互通场景3中的漫游情况与非漫游情况相似，其简化网络结构参见图2所示。在漫游情况下，WLAN接入网102通过3GPP访问网络(3GPP Visited Network)与3GPP归属网络相连。WLAN接入网102与UE 101、3GPP AAA服务器代理(AS Proxy)201、Internet/Intranet 104和无线接入网关(WAG)202相连。UE 101可通过3GPP访问网络向3GPP归属网络申请互通场景2业务接入到Internet/Intranet 104。如果UE 101还希望申请互通场景3业务，接入到3GPP PS域业务，UE 101需要通过3GPP访问网络向3GPP归属网络发起业务授权过程，该过程同样在UE 101和3GPP归属网络的AS 103之间进行，当授权成功后，AS 103给UE 101分配相应的归属PDG 105，UE 101通过3GPP访问网络中的WAG 202与分配的PDG 105之间建立隧道。对于漫游情况，所建立的隧道是UE-WLAN-WAG-PDG。这时，UE 101可以接入归属网络的3GPP PS域业务。
上述两种情况下，UE与PDG之间的隧道建立之后，UE可以通过PDG接入3GPP的PS域业务。UE发出的数据经隧道到达PDG后，PDG对数据进行解封装，然后将数据通过Wi接口发送到外部网络。但是，现有标准未规定移动台终止(MT)的流程，也就是UE处于WLAN-3GPP互通场景2，并且UE已与本地公用陆地移动网络(HPLMN)签署接入到3GPP PS域业务的合约，但UE尚未与PDG之间建立外网通信隧道情况下，目的UE通过WLAN-3GPP互通网络接收外部网络业务数据的方法。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种WLAN-3GPP网络互通情况下目的用户设备接收外部网络数据的方法，实现目的UE通过WLAN-3GPP互通网络接收外部网络发送的数据。
本发明的一种WLAN-3GPP网络互通情况下目的用户设备接收外部网络数据的方法，包括以下步骤：
a)外部网络通过已有业务连接向用户设备发送请求接收消息；
b)用户设备收到该请求消息后，向其所属鉴权服务器发送业务接入鉴权请求；
c)该鉴权服务器判断当前用户设备是否具有业务接入权限，如果有，则鉴权服务器给该用户设备分配相应的分组数据网关，向当前用户设备发送接入允许消息，进入步骤d)，否则，结束数据接收流程；
d)用户设备与步骤c)分配的分组数据网关之间建立数据传输隧道；
e)外部网络将数据通过所建立的隧道发送至所述用户设备。
该方法所述已有业务连接是短消息业务。
该方法所述已有业务连接是电子邮件业务。
该方法所述已有业务连接是非结构化补充业务数据USSD业务。
该方法所述已有业务连接是语音业务。
该方法所述已有业务连接是多媒体子系统IMS业务。
该方法所述鉴权服务器是3GPP认证授权计费服务器。
该方法步骤a)所述外部网络通过已有业务连接向用户设备发送请求接收消息的过程包括：外部网络从归属签约用户服务设备获取用户设备所属服务通用分组无线系统支持节点SGSN或移动交换中心MSC的路由信息；根据获取的路由信息，将所述请求接收消息发送给用户设备所属SGSN或MSC，该SGSN或MSC再将所述请求接收消息发送至用户设备；
所述归属签约用户服务设备是归属位置寄存器HLR或归属签约用户服务器HSS。
该方法步骤c)所述鉴权服务器给该用户设备分配相应的分组数据网关，具体包括：鉴权服务器向该用户设备发送包含有分配给该用户设备IP地址和接入该指定业务所对应的分组数据网关地址信息的业务接收消息。
该方法步骤c)所述鉴权服务器给该用户设备分配相应的分组数据网关，具体包括：鉴权服务器向指定业务所对应的分组数据网关发送准许用户接入的消息，然后由该分组数据网关给用户设备发送包含有分配给该用户设备IP地址和接入该指定业务所对应的分组数据网关地址信息的业务接收消息。
从上述方案可以看出，本发明通过外部网络向目的UE通过已有业务连接发送接收数据消息，由目的UE发起并建立通信隧道，来实现对外部网络下发数据的接收。该方法巧妙利用了现有互通网络业务，实现简单、技术可靠。
附图说明
图1为WLAN与3GPP网络互通场景3非漫游情况的结构示意图；
图2为WLAN与3GPP网络互通场景3漫游情况的结构示意图；
图3为本发明较佳实施例的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。
当外部网络需要给UE下发数据时，外部网络首先通过已有业务连接向目的UE发送请求接收数据的消息，请求消息中除了目的UE的地址信息还可进一步包括外部网络的IP地址、业务类型和接入码等信息。目的UE接收到该请求消息后通过MO过程进行UE与PDG之间的隧道建立，隧道建立成功后，外部网络通过建立的隧道向目的UE发送业务数据。
其中，所述的已有业务连接，可以是短消息(SMS)、电子邮件(email)、USSD、语音、IMS等目前3GPP网络已开通的业务。上述所指3GPP网络可以是3GPP分组域或电路域网络连接，分组域与电路域的组合。
参见图3所示，以采用短消息业务为例，说明本发明较佳的实施方案：
步骤301，外部网络以UE的移动用户ISDN号码(MSISDN)为目的地址，向UE下发请求接收数据的短消息。
短消息中可包含该外部网络的IP地址和接入码等外部网络的地址信息内容，但也可将外部网络的地址信息事先在UE中进行存储，这样在短消息中可不包括这部分内容。另外，短消息中还可包含外部网络所要发送该UE数据的业务类型，比如：多媒体呼叫业务、彩信业务或数据业务等，但同样如果目的UE与外部网络之间事先对业务传输类型进行过约定，则短消息中也可不包含业务类型这项内容。
外部网络向UE发送短消息的过程具体为：
a)外部网络将包含目的UE MSISDN的短消息发送至3GPP网络的短消息中心(SC)。
b)SC将短消息发送至该3GPP网络的短消息-移动交换中心网关(SMS-GMSC)，SMS-GMSC向HSS或HLR等归属签约用户服务设备发送含有该目的UE MSISDN的路由查询请求。
c)归属签约用户服务设备根据事先与UE MSISDN建立的绑定关系，查找UE所属服务通用分组无线系统支持节点(SGSN)或移动交换中心(MSC)的地址，如果找到，则将找到SGSN或MSC的地址返回至SMS-GMSC。
d)SMS-GMSC根据返回的路由信息将该短消息发送至UE所属SGSN或MSC。
e)SGSN或MSC根据UE的MSISDN将短消息发送至目的UE。
其中，这里可在所述归属签约用户服务设备中，事先建立UE的MSISDN、用户标识(IMSI)和UE所属SGSN或MSC的绑定关系。
UE接收到该请求接收数据的短消息后，可进一步向外部网络返回确认短消息。
步骤302，UE发起与该外部网络连接的PDG之间的建立隧道的鉴权过程。
具体过程可描述为：
a)UE向与其相连的PDG发送包含有UE无线局域网接入点名(W-APN)的业务接收请求消息。
b)PDG接收到该消息后，将该消息转发至UE所属AS。
c)AS根据W-APN判断是否允许该UE使用该项业务，即是否具有业务接入权限，如果是，则向指定业务所对应的PDG返回业务允许消息，否则，向指定业务所对应的PDG返回业务拒绝消息。
d)如果该指定业务所对应的PDG接收到业务允许消息，则给UE分配接入外部网络的IP地址和该指定业务所对应的PDG地址信息，并将该信息通过业务接收消息发送至UE，进入下一步；如果PDG接收到AS返回的业务拒绝消息，则通知UE业务被拒绝，结束该隧道建立过程。
其中，所述指定业务所对应的PDG是一个与请求发送数据的外部网络相连的PDG，该PDG由AS分配给UE，该PDG的地址信息是指PDG的IP地址或PDG标识。上述过程只是一种实现方式，另外，还可以采用由AS直接将包括UE的IP地址和该指定业务所对应的PDG地址信息的业务接收消息返回给UE的方式来通知UE。
步骤303，UE根据接收到的参数，即UE的IP地址和该指定业务所对应的PDG地址信息与指定的PDG建立隧道。
其中，步骤302和步骤303是标准的MO过程，这一过程中UE发起隧道建立过程的前提是UE处于WLAN-3GPP互通场景2情况下，即UE已通过AS的验证。UE已与3GPP归属网络签署接入到3GPP PS域业务的合约，即UE可以接入到3GPP PS域业务。
隧道建立成功以后，UE可通过该隧道向请求的外部网络发送确认消息，以通知外部网络隧道建立成功。
步骤304，外部网络将所要发送的业务数据通过该隧道发送至目的UE。
如果外部网络在一定时间内没有接收到目的UE发送的确认消息，或步骤a)中所述的确认短消息，则该外部网络可重新向目的UE发送请求短消息，直至隧道建立成功，或达到指定重试次数。其中，所述的一定时间间隔和指定重试次数可根据实际情况进行规定。
对于采用Email传送请求接收数据消息的方法，其过程基本相同，只是需要目的UE必须具有接收Email的功能，UE有Email地址，该Email通过3GPP网络送达用户。
对于USSD方法，UE用MSISDN寻址，通知信息通过3GPP网络到达用户。
对于采用语音业务方法，可在通话过程中，通过网络中的语音提示设备告知用户有数据到达。
当用户存在IMS连接时，还可通过IMS信令通道或数据通道通知用户有数据到达。
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，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1、一种无线局域网和第三代合作伙伴计划WLAN-3GPP网络互通情况下目的用户设备接收外部网络数据的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)外部网络通过已有业务连接向用户设备发送请求接收消息；
b)用户设备收到该请求消息后，向其所属鉴权服务器发送业务接入鉴权请求；
c)该鉴权服务器判断当前用户设备是否具有业务接入权限，如果有，则鉴权服务器给该用户设备分配相应的分组数据网关，向当前用户设备发送接入允许消息，进入步骤d)，否则，结束数据接收流程；
d)用户设备与步骤c)分配的分组数据网关之间建立数据传输隧道；
e)外部网络将数据通过所建立的隧道发送至所述用户设备。
2、根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述已有业务连接是短消息业务。
3、根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述已有业务连接是电子邮件业务。
4、根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述已有业务连接是非结构化补充业务数据USSD业务。
5、根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述已有业务连接是语音业务。
6、根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述已有业务连接是多媒体子系统IMS业务。
7、根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述鉴权服务器是3GPP认证授权计费服务器AS。
8、根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤a)所述外部网络通过已有业务连接向用户设备发送请求接收消息的过程包括：外部网络从归属签约用户服务设备获取用户设备所属服务通用分组无线系统支持节点SGSN或移动交换中心MSC的路由信息；
根据获取的路由信息，将所述请求接收消息发送给用户设备所属SGSN或MSC，该SGSN或MSC再将所述请求接收消息发送至用户设备；
所述归属签约用户服务设备是归属位置寄存器HLR或归属签约用户服务器HSS。
9、根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤c)所述鉴权服务器给该用户设备分配相应的分组数据网关，具体包括：鉴权服务器向该用户设备发送包含有分配给该用户设备IP地址和接入该指定业务所对应的分组数据网关地址信息的业务接收消息。
10、根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤c)所述鉴权服务器给该用户设备分配相应的分组数据网关，具体包括：鉴权服务器向指定业务所对应的分组数据网关发送准许用户接入的消息，然后由该分组数据网关给用户设备发送包含有分配给该用户设备IP地址和接入该指定业务所对应的分组数据网关地址信息的业务接收消息。
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