CN101018395A - 恢复用户设备占用的ip地址与网络资源的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种恢复用户设备占用的IP地址与网络资源的方法，所述方法包括：在用户设备UE作网络附着时，网络检查是否已经给该UE分配了IP地址及网络资源；当检查到网络已经给该UE分配了IP地址及网络资源，则释放该UE的所有IP地址和这些网络资源。利用本发明，可以使网络有效地释放此UE非正常关机或Detach时或其他过程所引起的未被释放的IP地址及网络资源，避免IP地址与网络资源被无效占用或挂起。

Description

恢复用户设备占用的IP地址与网络资源的方法
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，具体涉及一种恢复用户设备占用的IP地址与网络资源的方法。
背景技术
在移动通信系统中，当UE(用户设备)使用一个或多个IP地址后，在UEDetach(去附着)或关机后，其使用的所有IP地址及网络资源都应当被释放，如果不被正确释放，则网络中的IP地址及网络资源可能很快被用完，导致此网络不能再接受新的用户接入。但UE在工作中可能会出现各种非正常的关机或Detach过程，比如：手机突然掉电；UE移动到一个没有无线信号覆盖或无线信号特别弱或干扰非常严重的地方后用户关机；SIM/USIM(用户标识模块/用户服务标识模块)卡突然被抽出等。此时，由于是非正常的关机或Detach过程，UE与网络没有完整的Detach交互过程，使得网络分配给UE的一个或多个IP地址及其网络资源与路由路径不能正常释放，造成部分IP地址与网络资源被无效占用或挂起。
在传统的3GPP(第三代伙伴组织计划)系统中，当用户激活一个或多个PDP(分组数据包)上下丈后，用户UE将获得与PDP上下文数量相同的IP地址。当用户UE激活的PDP上下文被去活或被删除时，由此PDP上下文所分配给UE的IP地址被释放。UE的IP地址的释放过程是一个隐性的过程，在删除PDP上下文的同时将删除此PDP上下文所使用的网络资源与隧道资源及相关的无线接口资源等。
若用户UE出现非正常关机或Detach过程，则用户UE与SGSN(服务通用分组无线业务支持节点)的信令将被释放。当UE与SGSN的信令释放后，其激活的除了流类PDP或会话类的PDP外的所有PDP上下文都将自动进入保存状态，这些处于保存状态的PDP上下文仍然是激活的状态，但其使用的RAB(无线接入承载)资源被释放，但这时网络并不释放这些PDP上下文所占用的网络资源及分配给用户IP地址。因此在传统的3GPP系统中，网络释放非正常关机或Detach的UE的网络资源的方式是删除此用户UE所有的PDP上下文。但是，只有当SGSN检测到UE在附着时或SGSN收到HLR(归属位置寄存器)或HSS(归属用户服务器)发送过来的取消位置消息时才可以删除UE的PDP上下文。
在3GPP的演进系统中，UE在网络附着完成后将具有缺省IP接入服务的IP地址，也就是说，UE开机并附着网络后，网络将给此UE分配一个IP地址。而且，在3GPP的演进系统中，UE目前所在的MME/UPE(移动性管理实体/用户平面实体)与UE的IP地址分配者可能不在同一个位置域中，当UE所在的MME/UPE发起激活业务与去活业务时不需要与UE的IP地址分配者进行消息交互，释放用户的IP地址的发起方可能是MME/UPE，也可能是存放此UE签约数据的HSS；但释放网络资源(如隧道)的过程则由MME/UPE发起。因此，在这种移动通信系统中，通过去活或删除类似于PDP上下文的过程不能释放用户的IP地址。也就是说，只要UE非正常关机或Detach时，总是有IP地址或网络资源未被释放，从而被无效占用或被挂起。
另外，在3GPP的演进系统中，对于缺省IP接入服务的IP接入服务，即使UE位于空闲状态，如果UE没有激活任何PDP上下文，在MME/UPE与Anchor(锚点)之间仍然有网络资源分配给该UE，如隧道。网络释放UE以前非正常关机或Detach时未被释放的IP地址及网络资源时，也要释放此UE的缺省IP接入服务所使用的IP地址及网络资源。而传统3GPP系统由于没有缺省IP接入服务的IP连接的特性，因此也就没有此功能的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种恢复用户设备占用的IP地址与网络资源的方法，以在UE具有缺省IP接入服务的IP地址连接的系统中，网络能够有效地释放此UE非正常关机或Detach时或其他过程所引起的未被释放的IP地址及网络资源，避免IP地址与网络资源被无效占用或挂起。
为此，本发明提供如下的技术方案：
一种恢复用户设备占用的IP地址与网络资源的方法，所述方法包括：
A、在用户设备UE作网络附着时，网络检查是否已经给该UE分配了IP地址及网络资源；
B、当检查到网络已经给该UE分配了IP地址及网络资源，则释放该UE的所有IP地址和网络资源。
当UE附着到以前非正常去附着或非正常关机时所在的移动性管理实体和/或用户平面实体时，由UE向该移动性管理实体和/或用户平面实体发送的附着请求消息触发该移动性管理实体和/或用户平面实体检查网络是否已经给该UE分配了IP地址及网络资源。
所述步骤B包括：
当所述移动性管理实体和/或用户平面实体检查到网络已经给该UE分配了一个或多个IP地址时，则由所述移动性管理实体和/或用户平面实体或由存放该UE的签约数据的归属用户服务器HSS向各IP地址分配者发起请求释放该IP地址分配者分配给该UE的所有IP地址的过程；
各IP地址分配者收回为该UE分配的所有IP地址；
当所述移动性管理实体和/或用户平面实体检查到网络已经给该UE分配了网络资源，则释放这些网络资源。
当UE附着到新的移动性管理实体和/或用户平面实体时，由HSS向UE原来所在的移动性管理实体和/或用户平面实体发送删除UE注册信息消息，触发该UE原来所在的移动性管理实体和/或用户平面实体检查网络是否已经给该UE分配了IP地址及网络资源。
所述步骤B包括：
当所述UE原来所在的移动性管理实体和/或用户平面实体检查到网络已经给该UE分配了一个或多个IP地址时，则由该移动性管理实体和/或用户平面实体或由存放该UE的签约数据的HSS向各IP地址分配者发起请求释放该IP地址分配者分配给该UE的所有IP地址的过程；
各IP地址分配者收回为该UE分配的所有IP地址；
当所述UE原来所在的移动性管理实体和/或用户平面实体检查到网络已经给该UE分配了网络资源，则释放这些网络资源。
移动性管理实体和/或用户平面实体通过向IP地址分配者发送IP地址去附着请求发起释放该UE所有IP地址的过程。
当UE有多个IP地址需要释放时，移动性管理实体和/或用户平面实体分别向每个IP地址分配者发送IP地址去附着请求，发起释放该UE所有IP地址的过程。
存放该UE的签约数据的HSS通过向IP地址分配者发送IP地址去附着请求发起释放该UE所有IP地址的过程。
当UE有多个IP地址需要释放时，存放该UE的签约数据的HSS分别向每个IP地址分配者发送IP地址去附着请求，发起释放该UE所有IP地址的过程。
UE的所有IP地址包括：
IPv4、IPv6类型的IP地址，IP永远在线或缺省IP接入服务所对应的IP地址，家乡IP地址与同机转交地址中的任何类型的IP地址。
由以上本发明提供的技术方案可以看出，本发明通过在UE作网络附着时，由网络侧的MME/UPE(UE当前所在的MME/UPE或UE原来所在的MME/UPE)检查网络是否已经给该UE分配了IP地址及网络资源；当检查到网络已经给该UE分配了一个或多个IP地址时，则发起释放该UE所有IP地址的过程，释放该UE的所有IP地址；当检查到网络已经给该UE分配了网络资源，则发起释放所有这些网络资源的过程，释放这些网络资源。利用本发明，可以在UE具有缺省IP接入服务的IP地址连接的系统中，有效地避免IP地址与网络资源被无效占用或挂起。
附图说明
图1是本发明方法的实现流程图；
图2是UE附着到原MME/UPE时信令交互流程；
图3是UE附着到新的MME/UPE时信令互流程。
具体实施方式
本发明的核心在于在UE作网络附着时，由网络侧的MME/UPE检查网络是否已经给该UE分配了IP地址及网络资源，当检查到网络已经给该UE分配了IP地址及网络资源，则释放该UE的所有IP地址和这些网络资源。具体地，当UE附着到以前非正常去附着或非正常关机时所在的MME/UPE(移动性管理实体和/或用户平面实体)时，由该MME/UPE检查网络是否已经给该UE分配了IP地址及网络资源，如果有，则发起释放这些网络资源及UE的所有IP地址的过程；当UE附着到新的MME/UPE时，由UE原来所在的MME/UPE检查网络是否已经给该UE分配了IP地址及网络资源，如果有，则发起释放UE的所有IP地址及这些网络资源的过程。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
参照图1，图1示出了本发明方法的实现流程，包括以下步骤：
步骤101：在UE作网络附着时，网络检查是否已经给该UE分配了IP地址及网络资源。
当UE非正常关机或非正常Detach(去附着)后重新作附着时，UE可能仍处于原来的网络中，也可以已经移动到其他网络中。因此，UE可能附着到非正常关机或非正常Detach时所在的MME/UPE(移动性管理实体和/或用户平面实体)，也可能附着到新的MME/UPE。
UE在作网络附着时，向MME/UPE发送附着请求消息。如果该MME/UPE是UE非正常关机或非正常Detach时的MME/UPE，则该MME/UPE收到该附着请求消息后，根据该UE的信息检查网络是否已经给该UE分配了IP地址及网络资源。如果该MME/UPE是新的MME/UPE，则该MME/UPE收到该附着请求消息后，需要向存放该UE的签约数据的HSS(归属用户服务器)发送注册消息；HSS收到该注册消息后，向UE原来所在的MME/UPE发送删除UE注册信息的消息；UE原来所在的MME/UPE收到该消息后，根据该UE的信息检查网络是否已经给该UE分配了IP地址及网络资源。
步骤102：当检查到网络已经给该UE分配了IP地址及网络资源，则释放该UE的所有IP地址和这些网络资源。
当UE附着到以前非正常去附着或非正常关机时所在的MME/UPE时，如果该MME/UPE检查到网络已经给该UE分配了一个或多个IP地址，则由该MME/UPE或由存放该UE的签约数据的HSS向IP地址分配者发起释放该UE所有IP地址的过程，IP地址分配者收回为该UE分配的所有IP地址；如果该MME/UPE检查到网络已经给该UE分配了网络资源，则释放这些网络资源，如可能的Tunnel(隧道)或类似于PDP上下文的网络资源。当UE的IP地址及所有的网络资源被释放后，UE非正常关机或Detach时占用的网络资源恢复正常。
当UE附着到新的MME/UPE时，如果UE原来所在的MME/UPE检查到网络已经给该UE分配了一个或多个IP地址时，则由该MME/UPE或由存放该UE的签约数据的HSS向IP地址分配者发起释放该UE所有IP地址的过程，IP地址分配者收回为该UE分配的所有IP地址；如果UE原来所在的MME/UPE检查到网络已经给该UE分配了网络资源，则释放这些网络资源，如可能的Tunnel(隧道)或类似于PDP上下丈的网络资源。当UE的IP地址及所有的网络资源被释放后，UE非正常关机或Detach时占用的网络资源恢复正常。
在由MME/UPE向IP地址分配者发起释放该UE所有IP地址的过程中，MME/UPE向IP地址分配者发送IP地址去附着请求，触发该过程。
同样，在由存放该UE的签约数据的HSS向IP地址分配者发起释放该UE所有IP地址的过程中，HSS向IP地址分配者发送IP地址去附着请求，触发该过程。
如果UE有多个IP地址需要释放，比如，IPv4、IPv6类型的IP地址，IPAlways-on(IP永远在线)或Default IP Access Service(缺省IP接入服务)所对应的IP地址，Home IP(家乡IP)地址与Co-located care-of-Address(同机转交地址)等，则MME/UPE或HSS需要分别向每个IP地址分配者发送IP地址去附着请求，发起释放该UE所有IP地址的过程。具体可以采用并行或串行的方式向IP地址分配者发送IP地址去附着请求。
当一个IP地址的分配者就是UE所在的MME/UPE时，则该IP地址去附着请求消息转化为MME/UPE的内部消息。
参照图2，图2示出了UE重新附着到原来的MME/UPE时的信令交互流程：
1.UE在演进无线接入网中进行网络发现及接入系统选择过程。
2.网络发现及接入系统选择过程完成后，UE向MME/UPE发送附着请求消息。
3.MME/UPE收到附着请求消息后，进行MME/UPE与存放该UE的签约数据的HSS之间及MME/UPE与UE之间的鉴权过程。
4.鉴权完成后，MME/UPE检查网络是否已经给该UE分配了IP地址及网络资源；如果有，则进行释放用户以前分配的IP地址及相关的路由及网络资源的过程。释放用户以前分配的IP地址的过程可以由MME/UPE发起，也可以由存放该UE的签约数据的HSS发起；释放路由及网络资源由MME/UPE发起。
5.释放过程完成后，MME/UPE向HSS发送注册消息。
6.注册完成后，HSS向MME/UPE回应注册确认消息。
7.如果需要，MME/UPE还要进行选择接入系统锚点网关的过程。
8.MME/UPE和UE之间及MME/UPE和Inter-AS Anchor(不同接入系统锚点)之间进行用户平面配置。
9.配置完成后，MME/UPE向无线接入网发送配置IP承载QoS的消息。
10.MME/UPE向UE发送附着接受消息。
11.UE收到该消息后，向MME/UPE回应附着确认消息。
参照图3，图3示出了UE附着到新的MME/UPE时的信令交互流程：
1.UE在演进无线接入网中进行网络发现及接入系统选择过程。
2.网络发现及接入系统选择过程完成后，UE向MME/UPE发送附着请求消息。
3.MME/UPE收到附着请求消息后，向UE原来所在的MME/UPE发送请求发送用户上下文信息。
4.UE原来所在的MME/UPE收到该注册信息后，向UE当前所在的MME/UPE发送用户上下文信息。
5.UE当前所在的MME/UPE根据收到的用户信息进与HSS之间及与UE之间的鉴权过程。
6.鉴权完成后，UE当前所在的MME/UPE向存放该UE的签约数据的HSS发送注册消息。
7.HSS收到该消息后，向UE原来所在的MME/UPE发送删除UE注册信息的消息。
8.UE原来所在的MME/UPE收到该消息后，检查网络是否已经给该UE分配了IP地址及网络资源；如果有，则进行释放用户以前分配的IP地址及相关的路由及网络资源的过程。释放用户以前分配的IP地址的过程可以由MME/UPE发起，也可以由存放该UE的签约数据的HSS发起；释放路由及网络资源由MME/UPE发起。
9.释放过程完成后，HSS向UE当前所在的MME/UPE发送注册确认消息。
10.如果需要，MME/UPE还要进行选择不同接入系统锚点的过程。
11.MME/UPE和UE之间及MME/UPE和Inter-AS Anchor之间进行用户平面配置。
12.配置完成后，MME/UPE向无线接入网发送配置IP承载QoS的消息。
13.MME/UPE向UE发送附着接受消息。
14.UE收到该消息后，向MME/UPE回应附着确认消息。
特定的，在演进3GPP系统中，对于缺省IP接入服务，即使UE是位于Idle(空闲)状态，如果UE没有激活任何PDP上下文，但是在MME/UPE与Anchor(锚点)之间仍然有网络资源分配给此UE，如Tunnel(隧道)，则网络释放UE以前非正常Detach或关机时未被释放的IP地址及网络资源时，也要释放此UE的缺省IP接入服务所使用的IP地址及网络资源(如Tunnel等)。
由上述流程可见，在本发明中，释放UE的所有IP地址是一个独立的过程，释放分配给UE的路由及网络资源是另一个独立的过程。释放UE的IP地址过程应首先被执行，然后释放分配给UE的路由及网络资源过程。将这两个过程分开，而不是合成为一个过程，可以使系统更好地支持一些高级特性：如路由最优化特性、本地输出特性及支持移动IP技术等。
虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。

Claims (10)

1、一种恢复用户设备占用的IP地址与网络资源的方法，其特征在于，所述方法包括：
A、在用户设备UE作网络附着时，网络检查是否已经给该UE分配了IP地址及网络资源；
B、当检查到网络已经给该UE分配了IP地址及网络资源，则释放该UE的所有IP地址和网络资源。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
当UE附着到以前非正常去附着或非正常关机时所在的移动性管理实体和/或用户平面实体时，由UE向该移动性管理实体和/或用户平面实体发送的附着请求消息触发该移动性管理实体和/或用户平面实体检查网络是否已经给该UE分配了IP地址及网络资源。
3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤B包括：
当所述移动性管理实体和/或用户平面实体检查到网络已经给该UE分配了一个或多个IP地址时，则由所述移动性管理实体和/或用户平面实体或由存放该UE的签约数据的归属用户服务器HSS向各IP地址分配者发起请求释放该IP地址分配者分配给该UE的所有IP地址的过程；
各IP地址分配者收回为该UE分配的所有IP地址；
当所述移动性管理实体和/或用户平面实体检查到网络已经给该UE分配了网络资源，则释放这些网络资源。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
当UE附着到新的移动性管理实体和/或用户平面实体时，由HSS向UE原来所在的移动性管理实体和/或用户平面实体发送删除UE注册信息消息，触发该UE原来所在的移动性管理实体和/或用户平面实体检查网络是否已经给该UE分配了IP地址及网络资源。
5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤B包括：
当所述UE原来所在的移动性管理实体和/或用户平面实体检查到网络已经给该UE分配了一个或多个IP地址时，则由该移动性管理实体和/或用户平面实体或由存放该UE的签约数据的HSS向各IP地址分配者发起请求释放该IP地址分配者分配给该UE的所有IP地址的过程；
各IP地址分配者收回为该UE分配的所有IP地址；
当所述UE原来所在的移动性管理实体和/或用户平面实体检查到网络已经给该UE分配了网络资源，则释放这些网络资源。
6、根据权利要求3或5所述的方法，其特征在于，移动性管理实体和/或用户平面实体通过向IP地址分配者发送IP地址去附着请求发起释放该UE所有IP地址的过程。
7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当UE有多个IP地址需要释放时，移动性管理实体和/或用户平面实体分别向每个IP地址分配者发送IP地址去附着请求，发起释放该UE所有IP地址的过程。
8、根据权利要求3或5所述的方法，其特征在于，存放该UE的签约数据的HSS通过向IP地址分配者发送IP地址去附着请求发起释放该UE所有IP地址的过程。
9、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当UE有多个IP地址需要释放时，存放该UE的签约数据的HSS分别向每个IP地址分配者发送IP地址去附着请求，发起释放该UE所有IP地址的过程。
10、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，UE的所有IP地址包括：
IPv4、IPv6类型的IP地址，IP永远在线或缺省IP接入服务所对应的IP地址，家乡IP地址与同机转交地址中的任何类型的IP地址。
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