CN101064937A - 一种漫游用户的归属地的接入方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种漫游用户的归属地的接入方法及系统，所述方法包括：在漫游用户网络接入的过程中，网关GPRS支持节点GGSN对需要回到签约归属地的用户根据用户标识信息找到对应的归属地GGSN，并作为代理网关将来自业务GPRS支持节点SGSN的报文转发至所述归属地GGSN，由该GGSN进行处理。通过本发明，不仅实现了漫游GPRS用户回签约归属地进行GPRS业务的需求，可以使各地移动运营商灵活的开展当地的增值业务，并能保证GPRS向预付费用户的开放，实现数据业务的实时扣费。

Description

一种漫游用户的归属地的接入方法及系统

技术领域

本发明涉及移动通信技术，具体的讲，涉及一种漫游用户的归属地的接入方法及系统。

背景技术

网关GPRS支持节点(GGSN)和业务GPRS支持节点(SGSN)是GPRS/WCDMA分组域核心网中的两个基本设备，SGSN的主要功能是提供无线接入网(UTRAN)/基站子系统(BBS)的接入功能，GGSN的主要功能是作为GPRS/WCDMA系统与外部分组数据网(PDN)间的网关。SGSN与GGSN设备在GPRS/WCDMA网络中的位置如图1所示。

移动分组数据用户发起的数据业务经SGSN设备接入，发往GGSN，最后经由GGSN发往外部分组数据网。用户发起接入请求的时候，要指定一个接入点名(APN)。接入点名APN在GGSN中用于标识一个指定的外部网络和一种服务的因特网业务提供商(ISP)，在SGSN中可根据APN通过DNS域名解析得到与此APN对应的GGSN地址。APN包括两部分：NI(网络标识)和OI(运营商标识)。NI定义了GGSN连接的外部网络。OI定义了GGSN所处的PLMN(公共陆地移动网络)GPRS网。存储在归属位置寄存器(HLR)中的APN只包括APN NI。用户(MS)在激活PDP上下文时提供的APN必需包括NI，OI为可选。SGSN可以根据国际移动用户标识(IMSI)来生成缺省的OI。3GPP TS 23.060附录A(APN and GGSNselection)对APN解析和用户接入流程做了标准详尽的定义。

对某些大移动运营商在建立大规模的GPRS网络时，为便于管理，实现分层的组网，譬如中国联通和中国移动的GPRS网络，都是以省为单位组建GPRS网络，GPRS省网负责向用户提供GPRS业务。即同一个归属(Home)PLMN可以划分成多个签约归属GPRS网络，对应的三种应用场景如下：

1)在归属地PLMN的签约归属地中的分组交换(PS)业务；

2)漫游至非签约归属地但仍属于归属地PLMN的PS业务；

3)漫游至拜访地(Visited)PLMN的PS业务。

与之对应的APN规划原则将APN分成两种：支持全网性接入的通用APN和支持区域性接入的区域APN。

(1)支持全网性接入的通用APN：

全国各GPRS省网都有GGSN能够支持对通用APN的接入，MS在归属省网内使用这个(些)APN请求接入外部数据网时，可通过本省网的GGSN得到接入服务；MS在其他GPRS省网内漫游时，如果使用这个(些)APN请求接入外部数据网，则通过漫游省网的GGSN得到接入服务；这个(些)能够由全国各GPRS省网支持的APN就称作通用APN，它们应在归属地PLMN GPRS网中统一命名分配(如UNINET、UNIWAP、CMNET、CMWAP)。

(2)支持区域性接入的区域APN：

区域性接入服务是指对于某个(些)APN，只有一个或几个GPRS省网有GGSN能够支持对它(们)的接入，MS漫游到其它GPRS省网时，如果使用这个(些)APN请求接入外部数据网，则只能通过其归属省网的GGSN得到接入服务；这些只能由特定省网支持的APN就称作区域性APN，如isp.com.bj。对这类APN，只需在DNS中对其和对应的GGSN地址做配置，即可满足用户的接入需求。

移动运营商为了灵活开展各地的增值业务，并保证GPRS能够向预付费用户的开放，实现数据业务的实时扣费，因此移动运营商提出将GPRS业务采用归属地接入方式，包括在归属地PLMN内漫游到其他非签约归属地的用户，和漫游至其他PLMN网络的用户。针对归属地PLMN内的漫游，本发明不做陈述。对漫游至其他PLMN网络的GPRS用户，如果使用通用APN，目前的处理都是直接在关口局的GGSN上直接激活进行处理，不能回到本地签约网的归属GGSN。

目前，在手机、HLR、GGSN上都设置带有地名后缀的APN，即取消通用APN的配置，可以解决用户漫游时回归属地GGSN的问题。但现有技术的缺点在于：

1)由一个通用APN衍生为多个区域性APN，增加了APN的管理。

2)用户看到的是本地签约网的APN，不利于移动运营商集团公司建立自己统一的GPRS品牌，不利于统一的业务发展策略。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种漫游用户的归属地的接入方法及系统，以解决使用通用APN的漫游用户不能回到本地签约网的归属地GGSN的问题，并可以减少APN的数量，简化APN的管理，并有利于移动运营商集团公司的统一业务发展战略。

为了实现所述的目的，本发明的技术方案为：

一种漫游用户的归属地的接入方法，包括：

在漫游用户网络接入的过程中，网关GPRS支持节点GGSN对需要回到签约归属地的用户根据用户标识信息找到对应的归属地GGSN，并作为代理网关将来自业务GPRS支持节点SGSN的报文转发至所述归属地GGSN，由该GGSN进行处理。

所述用户标识信息为包括移动台国际ISDN号码MSISDN或者IMSI在内的唯一标识用户的信息。

所述方法具体包括如下步骤：

a.漫游用户发起携带用户标识信息的上下文激活请求至拜访业务GPRS支持节点SGSN；

b.SGSN接收所述的上下文激活请求，根据用户的签约信息进行APN选择后，通过对APN进行域名服务器DNS解析获得对应的GGSN地址，并发送上下文建立请求消息至该GGSN；

c.所述GGSN对接收到的消息的报文进行解析，并根据APN和用户标识信息判断是本地激活还是归属地激活；如果是归属地激活，所述GGSN将来自SGSN的上下文建立请求消息的目的IP地址修改为归属地GGSN的IP地址，并转发至该归属地GGSN，由该归属地GGSN处理激活。

所述方法还包括：

d.归属地GGSN收到所述上下文建立请求信息后，向拜访SGSN返回上下文建立响应消息；

e.如果上下文建立成功，SGSN建立与归属地GGSN的GPRS隧道协议GTP隧道，并向漫游用户发送上下文激活响应。

步骤c还包括：

所述GGSN首先判断是否启动了其代理功能，如果未启动，则直接在本GGSN上进行上下文的激活流程处理；

如果启动了其代理功能，则进一步判断APN类型；如果所述APN类型不是通用APN，则直接在本GGSN进行上下文的激活处理。

步骤c还包括：

所述GGSN首先判断APN类型，如果不是通用APN，则直接在本GGSN进行上下文的激活流程处理；

如果是通用APN，则进一步判断是否开启了其代理功能；如果未开启，则开启其代理功能。

步骤c还包括：

所述GGSN首先判断APN类型，如果不是通用APN，则直接在本GGSN进行上下文的激活处理；

如果是通用APN，则进一步判断是否开启了其代理功能；如果未开启，则直接在本GGSN内作激活流程处理。

如果是通用APN并且打开了GGSN代理功能，所述GGSN根据解析报文得到的用户标识信息进行签约归属地GGSN的查找。

如果找不到归属地GGSN地址，则在本GGSN进行激活消息处理；

如果找到的归属地GGSN地址为本GGSN的地址，则在本GGSN进行激活消息处理；

如果找到了归属地GGSN的地址，并且不是本GGSN的地址，则所述GGSN将来自SGSN的上下文建立请求消息的目的IP地址修改为归属地GGSN的IP地址，并转发至该归属地GGSN。

一种漫游用户的归属地的接入系统，其包括用户、拜访地业务GPRS支持节点SGSN以及归属地网关GPRS支持节点GGSN，所述GGSN内设置有一GGSN代理模块，用于对来自GGSN的上下文建立请求消息的报文进行解析，根据解析获得的用户标识信息找到对应的归属地GGSN，并将所述请求消息转发至所述归属地GGSN。

所述GGSN代理模块能够配置为使能或不使能。

所述GGSN代理模块还用于将接收的报文的IP包的目的IP地址修改为用户归属地的GGSN地址。

所述GGSN代理模块配置有用户标识信息与对应GGDN的对应关系表；或者通过外挂设备查询用户标识信息对应的GGSN地址。

所述标识信息为移动台国际ISDN号码MSISDN或者IMSI。

本发明的有益效果在于，通过本发明，不仅实现了漫游GPRS用户回签约归属地进行GPRS业务的需求，可以使各地移动运营商灵活的开展当地的增值业务，并能保证GPRS向预付费用户的开放，实现数据业务的实时扣费。并且本发明还具有以下优点：(1)对于每一类公共业务，只有一个APN，可以减少APN的数量，简化APN的管理；(2)有利于移动运营商集团公司的统一业务发展战略，很容易新增一个通用APN，支持Inter-PLMN的漫游用户回归属地接入的方式。(3)对SGSN、GGSN、DNS等设备透明，改动完全是在原有的GGSN设备上，通过软件升级到支持GGSN代理功能或者在其内设置一GGSN代理功能单元。(4)不用更改网络结构，支持GPRS用户漫游到其他PLMN，仍然可以回到签约归属地的GGSN进行业务处理。(5)可以灵活配置需要回到签约归属地的通用APN，只对配置为需要回到签约归属地的通用APN才根据MSISDN或者IMSI或者其他可以唯一标识用户的信息查找对应的GGSN地址。(6)不需要修改现网的DNS数据配置。(7)只针对通用APN进行归属地的解析，可以简化信令流程处理，提高设备的性能和处理能力。

附图说明

图1为现有的GPRS/WCDMA的网络结构图；

图2为现有的大规模GPRS网络的组建结构图；

图3为本发明的漫游用户的归属地的接入方法流程图；

图4为本发明的GGSN/GGSN代理功能体的GGSN接入地址判断流程。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。

为了实现漫游到其他PLMN的GPRS用户归属地的接入，本发明将关口局的GGSN升级到支持GGSN代理，从而实现GGSN/GGSN代理功能合一。关口局GGSN支持GGSN代理功能后，对漫游地的SGSN没有影响，其仍然按照3GPP相关标准进行APN的判定及接入点选择，只不过在SGSN向GGSN代理发起PDP上下文建立请求后，GGSN要判断是在本GGSN和SGSN建立GTP隧道，还是要将PDP上下文建立请求报文转发到MSISDN对应的归属地GGSN，从而协助拜访地SGSN和归属地GGSN建立数据连接，实现PLMN间漫游出访用户归属地接入要求。

图3为本发明的通过GGSN/GGSN代理实现漫游用户的归属地的接入方法流程图。如图3所示，本发明的方法包括如下步骤：

1)GPRS用户在拜访PLMN发送上下文激活请求消息给拜访PLMN的SGSN，激活请求消息中包含用户标识信息，该用户标识信息可以为MSISDN、IMSI或者其他可以唯一标识用户的信息。所述激活请求消息中也可以包括接入点名称APN。

2)拜访PLMN的SGSN收到请求后，根据用户的签约信息进行APN选择，并判定是否允许用户接入；如果结果为允许用户接入，则SGSN向DNS服务器发送DNS请求，请求中包括完整的APN信息(包括APN-NI和APN-OI)。

3)DNS服务器返回APN对应的GGSN地址，是关口局GGSN地址。

4)拜访PLMN的SGSN向GGSN发送上下文建立请求消息。

5)GGSN收到上下文建立请求消息后对报文进行解析，根据得到的APN和用户标识信息(MSISDN、IMSI或者其他可以唯一标识用户的信息)，判断是在本地GGSN激活处理，还是需要将上下文建立请求转发到用户签约归属地的GGSN。

该步骤的判断流程图如4所示，GGSN/GGSN代理功能体的对用户接入GGSN地址的判断流程如下：

a.GGSN首先判断是否打开了GGSN代理功能，如果没有打开，那么就只是普通GGSN，则直接在本GGSN进行上下文激活处理。如果GGSN代理功能打开，则进行以下处理。

b.判断APN类型，APN是否是通用APN。GGSN/GGSN代理支持对通用APN的配置。如果不是通用APN，则说明该用户不应该被代理，则直接在本GGSN进行上下文激活相关处理。如果是通用APN，则进入步骤c。

c.根据解析得到的MSISDN(或者IMSI等用户标识信息)进行签约归属地GGSN的地址查找。GGSN上支持用户标识信息与归属地GGSN地址对应关系的配置，或者通过外挂的其他设备(如譬如数据库，或者域名服务器DNS)进行查找得到对应的GGSN地址。

I.如果找不到归属地GGSN地址，则表示该用户直接在本GGSN上按照正常的激活消息处理。

II.如果找到了归属地GGSN地址，与本GGSN地址列表作比较，如果是本GGSN的地址，则直接在本GGSN激活处理。

III.如果找到了归属地GGSN地址，与本GGSN地址列表作比较，不是本GGSN的地址，则将SGSN发送过来的上下文建立请求消息数据包的IP头的目的IP地址修改成归属地GGSN的IP地址，然后通过IP路由协议转发到归属地GGSN。

上述的步骤a、b还可以通过其它的判断方式代替，如：

a.GGSN首先判断APN类型，如果不是通用APN，则直接在本GGSN进行上下文的激活处理；

b.如果是通用APN，则进一步判断是否开启了其代理功能；如果未开启，那么就只是普通GGSN，则直接在本GGSN进行激活流程处理；如果启动了GGSN代理功能，则进入步骤c。

步骤b也可以在判断未开启时，开启GGSN代理功能，并进入步骤c，即只要是通用APN，都利用其代理功能判断是否需要在归属地GGSN接入，并在需要是进行相应的处理。

6)如果步骤5)的判断结果是在本GGSN上做下文激活处理，GGSN遵循3GPP规定流程激活上下文，向SGSN发送上下文建立响应消息。

7)SGSN向用户返回上下文激活响应消息。

8)至此，用户向GGSN/GGSN proxy合一节点发送业务数据报文。

9)如果步骤5)的判断结果是要回归属地激活，则GGSN代理将SGSN发送过来的上下文建立请求消息数据修改目的IP地址后，转发给归属地的GGSN。

10)归属地GGSN收到上下文建立请求消息后，按照正常上下文激活流程处理，直接向拜访PLMN SGSN返回上下文建立响应消息。如果上下文建立成功，则SGSN根据响应消息中的GGSN地址，建立与归属GGSN的GTP隧道。

11)SGSN向用户发送上下文激活响应消息。

12)至此，用户向归属地的GGSN发送业务数据报文。

综上所述，本发明在GPRS/WCDMA原有GGSN的基础上，通过在原有的漫游用户接入系统的GGSN节点上整合一GGSN代理功能体或代理模块，实现了GGSN/GGSN代理功能合一节点。并且所述GGSN/GGSN代理功能合一节点，既可以作为独立的GGSN，为GPRS/WCDMA系统与外部分组数据网(PDN)间的网关；又可以提供GGSN代理功能，对需要采用归属地接入的GPRS业务将收到PDP数据包转发给归属地GGSN。GGSN/GGSN代理功能合一节点的代理功能可以配置为使能(enable)或者不使能(disable)。如果不使能代理功能，GGSN/GGSN代理功能合一节点这时只是普通的GGSN设备。GGSN/GGSN代理使能代理功能后，能区分出不需要代理的GPRS业务和需要代理的GPRS业务。GGSN/GGSN代理可以区分通用APN和区域APN，GGSN代理只对通用APN才进行归属地解析处理。

通过如上所述的本发明，不仅实现了漫游GPRS用户回签约归属地进行GPRS业务的需求，可以使各地移动运营商灵活的开展当地的增值业务，并能保证GPRS向预付费用户的开放，实现数据业务的实时扣费。并且该方案有以下优点：

1)对于每一类公共业务，只有一个APN，可以减少APN的数量，简化APN的管理；

2)有利于移动运营商集团公司的统一业务发展战略，很容易新增一个通用APN，支持Inter-PLMN的漫游用户回归属地接入的方式；

3)对SGSN、GGSN、DNS等设备透明，改动完全是在原有的GGSN设备上，通过软件升级到支持GGSN代理功能或者在其内设置一GGSN代理功能单元实现GGSN/GGSN代理功能合一。

4)不用更改网络结构，支持GPRS用户漫游到其他PLMN，仍然可以回到签约归属地的GGSN进行业务处理；

5)可以灵活配置需要回到签约归属地的通用APN，只对配置为需要回到签约归属地的通用APN才根据MSISDN或者IMSI或者其他可以唯一标识用户的信息查找对应的GGSN地址；

6)不需要修改现网的DNS数据配置；

7)只针对通用APN进行归属地的解析，可以简化信令流程处理，提高设备的性能和处理能力。

以上具体实施方式仅用于说明本发明，而非用于限定本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种漫游用户的归属地的接入方法，其特征在于：

在漫游用户网络接入的过程中，网关GPRS支持节点GGSN对需要回到签约归属地的用户根据用户标识信息找到对应的归属地GGSN，并作为代理网关将来自业务GPRS支持节点SGSN的报文转发至所述归属地GGSN，由该GGSN进行处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述用户标识信息为包括移动台国际ISDN号码MSISDN或者IMSI在内的唯一标识用户的信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于包括如下步骤：

a.漫游用户发起携带用户标识信息的上下文激活请求至拜访业务GPRS支持节点SGSN；

b.SGSN接收所述的上下文激活请求，根据用户的签约信息进行APN选择后，通过对APN进行域名服务器DNS解析获得对应的GGSN地址，并发送上下文建立请求消息至该GGSN；

c.所述GGSN对接收到的消息的报文进行解析，并根据APN和用户标识信息判断是本地激活还是归属地激活；如果是归属地激活，所述GGSN将来自SGSN的上下文建立请求消息的目的IP地址修改为归属地GGSN的IP地址，并转发至该归属地GGSN，由该归属地GGSN处理激活。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于还包括：

d.归属地GGSN收到所述上下文建立请求信息后，向拜访SGSN返回上下文建立响应消息；

e.如果上下文建立成功，SGSN建立与归属地GGSN的GPRS隧道协议GTP隧道，并向漫游用户发送上下文激活响应。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于步骤c还包括：

所述GGSN首先判断是否启动了其代理功能，如果未启动，则直接在本GGSN上进行上下文的激活流程处理；

如果启动了其代理功能，则进一步判断APN类型；如果所述APN类型不是通用APN，则直接在本GGSN进行上下文的激活处理。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于步骤c还包括：

所述GGSN首先判断APN类型，如果不是通用APN，则直接在本GGSN进行上下文的激活流程处理；

如果是通用APN，则进一步判断是否开启了其代理功能；如果未开启，则开启其代理功能。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于步骤c还包括：

所述GGSN首先判断APN类型，如果不是通用APN，则直接在本GGSN进行上下文的激活处理；

如果是通用APN，则进一步判断是否开启了其代理功能；如果未开启，则直接在本GGSN内作激活流程处理。

8.根据权利要求5-7中任意一项所述的方法，其特征在于：

如果是通用APN并且打开了GGSN代理功能，所述GGSN根据解析报文得到的用户标识信息进行签约归属地GGSN的查找。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：

如果找不到归属地GGSN地址，则在本GGSN进行激活消息处理；

如果找到的归属地GGSN地址为本GGSN的地址，则在本GGSN进行激活消息处理；

如果找到了归属地GGSN的地址，并且不是本GGSN的地址，则所述GGSN将来自SGSN的上下文建立请求消息的目的IP地址修改为归属地GGSN的IP地址，并转发至该归属地GGSN。

10.一种漫游用户的归属地的接入系统，其包括用户、拜访地业务GPRS支持节点SGSN以及归属地网关GPRS支持节点GGSN，其特征在于：

所述GGSN内设置有一GGSN代理模块，用于对来自GGSN的上下文建立请求消息的报文进行解析，根据解析获得的用户标识信息找到对应的归属地GGSN，并将所述请求消息转发至所述归属地GGSN。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于：

所述GGSN代理模块能够配置为使能或不使能。

12.根据权利要求10所述的系统，其特征在于：

所述GGSN代理模块还用于将接收的报文的IP包的目的IP地址修改为用户归属地的GGSN地址。

13.根据权利要求10所述的系统，其特征在于：

所述GGSN代理模块配置有用户标识信息与对应GGDN的对应关系表；或者通过外挂设备查询用户标识信息对应的GGSN地址。

14.根据权利要求10所述的系统，其特征在于：所述标识信息为移动台国际ISDN号码MSISDN或者IMSI。

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