CN101388901A - 长期演进系统中支持用户静态ip地址寻址的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种长期演进系统中支持用户静态IP地址寻址的方法及系统，该方法包括步骤：A.在用户进行网络注册时，HSS将包括用户静态IP地址及对应的APN信息的用户签约数据下载到MME；B.MME通过创建默认承载请求消息将用户静态IP地址及对应的APN信息发送到S－GW；C.S－GW将用户静态IP地址及服务该用户的S－GW地址发送到APN对应的P－GW；D.P－GW根据用户静态IP地址及服务该用户的S－GW地址发起建立相应的专用承载，并通过所述专用承载转发目标地址为所述静态IP地址的下行分组数据。本发明以较为简单的方式解决了用户静态IP地址的分组数据寻址的问题，其流程简单易用，具有很好的适用性。

Description

长期演进系统中支持用户静态IP地址寻址的方法及系统
技术领域
本发明涉及通信领域，特别是涉及一种长期演进系统中支持用户静态IP地址寻址的方法及系统。
背景技术
第三代合作伙伴组织(3GPP)的通用分组无线业务(GPRS)系统提供了对用户静态IP地址的分组寻址支持，采用的方案是：如果用户终端(MS)与网关GPRS支持节点(GGSN)之间已经建立了分组数据协议上下文(PDPContext)承载连接，则使用该承载连接；如果不存在PDP Context承载连接，则需要建立这样的承载连接。在建立承载之前，GGSN通过归属位置寄存器(HLR)获取服务该用户的服务GPRS支持节点(SGSN)地址信息，然后通过网络请求的PDP Context激活过程来建立MS与GGSN或者外部分组数据网(PDN)之间的IP连接，从而进行应用层的通信。
图1 为3GPP GPRS网络架构图，图2为3GPP GPRS网络请求PDP context激活过程示意图。参照图1、2描述其信令交互过程如下：
1、PDP分组数据单元(PDU)到达GGSN；
2、GGSN向HLR发送查询GPRS路由信息消息(Send Routeing Info forGPRS)，HLR回送该消息的响应(Send Routeing Info for GPRS Ack)；
3、HLR向SGSN发送PDU通知请求消息(PDU Notification Request)，SGSN回送该消息的响应(PDU Notification Response)；
4、SGSN向MS发送PDP上下文激活请求消息(Request PDP ContextActivation)；
5、MS发起PDP上下文激活过程(PDP Context Activation procedure)。
上述信令过程中最为关键的是：GGSN通过Gc接口或者通过Gn接口-SGSN-Gr接口向HLR获取用户的国际移动用户标识(IMSI)、服务用户的SGSN地址以及用户的可达性信息。这里，GGSN是选择Gc接口还是选择Gn-Gr接口与HLR通信，取决于GGSN是否支持SS7信令。
根据3GPP长期演进/系统体系架构演进(LTE/SAE)系统演进需求规范的要求，该通信系统需要支持用户使用静态IP地址时进行正常的业务功能，特别是支持用户与专用分组数据网(PDN)之间进行IP承载连接时的数据交互。
但是，3GPP LTE/SAE的系统架构与GPRS系统有很大的不同(请参照图3，为3GPP LTE/SAE系统的网络架构图)，其中的分组数据网关(P-GW，相当于GPRS系统中的GGSN)与存储用户签约数据的用户签约服务器(HSS，相当于GPRS系统中的HLR)之间没有直接接口或者间接的信令交互过程，而且由于其中的移动性管理实体(MME)与服务网关(S-GW)的分离，MME与P-GW之间也没有接口。
这样，由于网络架构的不同性，导致3GPP GPRS网络中的用户静态IP地址寻址方案不能应用于3GPP LTE/SAE系统中，目前也没有公开的其他解决方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种长期演进系统中支持用户静态IP地址寻址的方法及系统。
为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：
一种长期演进系统中支持用户静态IP地址寻址的方法，包括如下步骤：
A、在用户进行网络注册时，HSS将包括用户静态IP地址及对应的接入点名称(APN)信息的用户签约数据下载到MME；
B、MME通过创建默认承载请求消息将用户静态IP地址及对应的APN信息发送到S-GW；
C、S-GW将用户静态IP地址及服务该用户的S-GW地址发送到APN对应的P-GW；
D、P-GW根据用户静态IP地址及服务该用户的S-GW地址发起建立相应的专用承载，并通过所述专用承载转发目标地址为所述静态IP地址的下行分组数据。
步骤B中，在用户进行网络注册时，MME负责用户与默认APN对应的P-GW之间的默认承载建立过程。
MME向S-GW发送的创建默认承载建立请求消息中包含有默认APN信息；S-GW根据默认APN信息查询域名解析服务器(DNS)，解析成相应的P-GW地址。
步骤C中，当所述对应的APN与默认APN相同时，S-GW将用户静态IP地址及对应的APN信息通过创建默认承载请求消息发送到对应的P-GW。
步骤C中，当所述对应的APN与默认APN不同时，S-GW根据所述对应的APN信息查询DNS，解析成相应的P-GW地址，将用户静态IP地址及对应的APN信息通过通知专用上下文请求消息发送到对应的P-GW。
步骤C中，静态IP地址相应APN对应的P-GW接收到用户静态IP地址及服务该用户的S-GW地址后，创建该用户上下文条目，该条目包含有用户静态IP地址及服务该用户的S-GW地址。
步骤D进一步包括：在目标地址为所述静态IP地址的下行分组数据到达时，P-GW判断相应的专用承载是否已经建立，若是，则通过所述专用承载转发所述下行分组数据；否则，根据用户静态IP地址及服务该用户的S-GW地址发起建立相应的专用承载，并通过所述专用承载转发所述下行分组数据。
所述方法还包括：在用户进行网络去注册时，MME判断用户静态IP地址对应的专用承载是否已经建立，若是，通过删除承载请求消息将该静态IP地址发送到S-GW，S-GW通过删除承载请求消息将该静态IP地址发送到P-GW，并由P-GW删除与该静态IP地址相关的上下文；否则，通过通知专用上下文请求消息给P-GW删除所述静态IP地址相关的上下文。
所述方法还包括：在用户进行跟踪区更新时，MME在发起创建默认承载的过程中，将用户静态IP地址及对应的APN信息通知给S-GW。
所述方法还包括：在用户进行S-GW重定位时，MME在发起创建默认承载的过程中，将用户静态IP地址及对应的APN信息通知给S-GW。
S-GW接收到创建默认承载请求消息后，如果静态IP地址对应的APN与默认APN相同，则与P-GW进行更新承载请求过程，更新P-GW中保存的上下文信息。
S-GW接收到创建默认承载请求消息后，如果静态IP地址对应的APN与默认APN不同，则与P-GW进行通知专用上下文请求过程，更新P-GW中保存的上下文信息。
一种长期演进系统中支持用户静态IP地址寻址的系统，包括：
用户签约服务器，用于在用户进行网络注册时，将包括用户静态IP地址及对应的接入点名称信息的用户签约数据下载到移动性管理实体；
移动性管理实体，用于通过创建默认承载请求消息将用户静态IP地址及对应的接入点名称信息发送到服务网关；
服务网关，用于将用户静态IP地址及服务该用户的服务网关地址发送到接入点名称对应的分组数据网关；
分组数据网关，用于根据用户静态IP地址及服务该用户的服务网关地址发起建立相应的专用承载，并通过所述专用承载转发目标地址为所述静态IP地址的下行分组数据。
所述移动性管理实体进一步用于，在用户进行网络注册时，建立用户与默认接入点名称对应的分组数据网关之间的默认承载。
所述移动性管理实体进一步用于，向服务网关发送包含有默认接入点名称信息的创建默认承载建立请求消息；所述服务网关进一步用于，根据默认接入点名称信息查询域名解析服务器，解析成相应的分组数据网关地址。
所述服务网关进一步用于，当所述对应的接入点名称与默认接入点名称相同时，将用户静态IP地址及对应的接入点名称信息通过创建默认承载请求消息发送到对应的分组数据网关。
所述服务网关进一步用于，当所述对应的接入点名称与默认接入点名称不同时，根据所述对应的接入点名称信息查询域名解析服务器，解析成相应的分组数据网关地址，将用户静态IP地址及对应的接入点名称信息通过通知专用上下文请求消息发送到对应的分组数据网关。
所述分组数据网关进一步用于，在目标地址为所述静态IP地址的下行分组数据到达时，判断相应的专用承载是否已经建立，若是，则通过所述专用承载转发所述下行分组数据；否则，根据用户静态IP地址及服务该用户的服务网关地址发起建立相应的专用承载，并通过所述专用承载转发所述下行分组数据。
本发明利用目前3GPP LTE/SAE系统的网络架构特点，以较为简单的方式解决了用户静态IP地址的分组数据寻址的问题，其流程简单易用，具有很好的适用性。
附图说明
图1为3GPP GPRS网络架构图；
图2为3GPP GPRS网络请求PDP context激活过程示意图；
图3为3GPP LTE/SAE系统的网络架构图；
图4为单PDN情形下用户静态IP地址使用示意图；
图5为多PDN情形下用户静态IP地址使用示意图；
图6为本发明较佳实施例的方法流程图；
图7为本发明较佳实施例的方法中由P-GW发起的专用承载建立过程示意图；
图8为本发明较佳实施例的方法中用户网络注册过程示意图；
图9为本发明较佳实施例的方法中MME发起的删除承载信息的过程示意图；
图10为本发明较佳实施例的方法中TA更新过程示意图。
具体实施方式
本发明的关键在于：根据3GPP LTE/SAE网络架构的特点，在用户进行网络注册的过程中，在MME与HSS进行用户认证之后，将用户签约数据下载到MME，所述用户签约数据中包含用户静态IP地址和对应的APN信息；MME在发起创建默认承载(Default Bearer)的过程中，在发送给S-GW的创建默认承载请求消息中携带用户静态IP地址及对应的APN信息；S-GW判断静态IP地址对应的APN与默认APN是否相同，若是，在发送给默认APN对应的P-GW(即默认P-GW)的创建默认承载请求消息中携带用户静态IP地址及服务该用户的S-GW地址信息，否则，通过通知专用上下文(Notification PrivateContext)消息向该APN(静态IP地址对应的APN)对应的P-GW发送用户静态IP地址及服务该用户的S-GW地址信息。
这样，在使用静态IP地址的下行分组数据到达P-GW时，就能够进行正常寻址并触发网络发起的专用承载建立过程。在进行用户跟踪区更新(TAU)和S-GW重定位时，还进一步进行上述用户静态IP地址、对应的APN及服务该用户的S-GW地址信息的通知过程。
下面将以终端用户通过3GPP E-UTRAN接入系统进行网络注册为实施例进行描述，其中的静态IP地址寻址原理也适用于终端用户通过非3GPP(non-3GPP)接入系统接入到3GPPEPS核心网时的寻址。
其中，non-3GPP接入系统指CDMA2000及后续演进系统、Wimax接入系统、下一代网络(NGN)系统、无线局域网(WLAN)接入系统等；3GPP接入系统指GERAN接入系统、UTRAN接入系统、E-UTRAN接入系统。Non-3GPP接入系统通过其A-GW接入到P-GW，该A-GW对于CDMA2000系统指的是分组数据支持节点(PDSN)，对于Wimax系统指的是ASNA-GW，对于WLAN指的是演进分组数据网关(ePDG)。
在3GPP LTE/SAE系统中，用户静态IP地址的分配有两种情形：一种情形是在用户与归属公共陆地移动网(HPLMN)运营商签约的时候就分配给用户固定使用；另外一种情形是PDN运营商从其PDN地址空间分配给用户的专用静态IP地址，这样的PDN一般是专用(private)网络。这两种情形下的用户静态IP地址都保存在HSS和用户终端(UE的SIM/USIM卡)中。对于一个用户IMSI来说，每种IP类型可能有零个、一个或者多个静态IP地址。用户静态IP地址可能应用于以下场景：获取静态IP地址的终端用户之间有特定通信需求(若每次激活后IP地址发生变化，则无法进行通信)；获取静态IP地址的终端用户代表某个特定信息(某IP地址发出的数据反映定点采集信息，如大气采集)。
本发明技术方案的重点在于P-GW如何进行用户静态IP地址的分组数据寻址问题。包括两种情况：一种是具有单PDN连接能力的UE网络注册后没有建立用于静态IP地址的IP承载连接(请参照图4，为单PDN情形下用户静态IP地址使用情形)；另一种是具有多PDN连接能力的UE网络注册后没有建立用于静态IP地址的IP承载连接(请参照图5，为多PDN情形下用户静态IP地址使用情形)。
请参照图6，为本发明较佳实施例的方法流程图，所述方法包括如下步骤：
S61、在用户进行网络注册时，HSS将包括用户静态IP地址及对应的APN信息的用户签约数据下载到MME；
在3GPP LTE/SAE系统中，用户(UE)进行网络注册时，负责用户移动性管理的MME与HSS进行用户身份的交互认证过程，认证成功之后，HSS将用户的签约数据下载到MME中，MME将其进行保存以便于后续建立承载处理。在本发明中，网络注册过程对于下载到MME的用户签约数据包括IMSI、默认APN信息，还进一步包括用户签约的静态IP地址(或者静态IP地址列表)和与静态IP地址相对应的APN。多个静态IP地址可能会使用相同的APN，这说明这些静态IP地址都是通过同一个APN连接到相应的PDN网络的；如果多个静态IP地址对应不同的APN，这说明这些静态IP地址是通过不同的APN连接到相应PDN网络的。APN意味着P-GW地址，因为根据APN值可以由域名服务器(DNS)解析后得到P-GW地址。
S62、MME通过创建默认承载请求消息将用户静态IP地址及对应的APN信息发送到S-GW；
在用户签约数据下载到MME后，MME发起建立默认承载(Default Bearer)过程，将用户静态IP地址及对应的APN信息附在创建默认承载请求(CreateDefault Bearer Request)消息中发送给S-GW，S-GW在该UE的SAE承载上下文中保存该静态IP地址及对应的APN信息。
S63、S-GW将用户静态IP地址及服务该用户的S-GW地址发送到APN对应的P-GW；
S-GW对用户静态IP地址和APN的对应状况进行比较分析，如果静态IP地址对应的APN与默认APN相同，则通过Create Default Bearer Request消息将用户静态IP地址及服务该用户的S-GW地址发送到APN对应的P-GW，P-GW保存该静态IP地址及S-GW地址，以便于建立专用承载使用。此时，默认承载不与静态IP地址相对应，因为对应于静态IP地址的承载需要使用专用承载。
如果静态IP地址对应的APN与默认的APN不相同，S-GW通过通知专用上下文请求(Notification Private Context Request)消息将用户静态IP地址及服务该用户的S-GW地址发送到APN对应的P-GW，P-GW保存该静态IP地址及S-GW地址，以便于建立专用承载使用。
S64、P-GW根据用户静态IP地址及服务该用户的S-GW地址发起建立相应的专用承载，并通过所述专用承载转发目标地址为所述静态IP地址的下行分组数据。
P-GW进行下行分组数据的寻址时，首先检查该静态IP地址对应的专用承载是否建立。如果先前已经建立，则将下行分组数据转发到该专用承载上进行传输；如果没有查找到相应的专用承载，则由P-GW发起专用承载的建立过程。该专用承载建立过程使用3GPP TS23.401规范中已经确定的承载建立过程(参见后文对应于图7的描述)。
以上所述是本发明所述方法的正常流程。进一步，本发明在去注册过程、S-GW重定位过程以及包含有S-GW改变的跟踪区更新(TAU)过程也有不同的处理。
在用户去注册过程中，MME判断静态IP地址对应的专用承载是否建立，根据静态IP地址对应的专用承载建立状况，MME决定是否在删除承载请求消息中携带静态IP地址给S-GW。具体地，如果专用承载己建立，则不需要携带该静态IP地址，并直接通过删除承载请求消息给S-GW、P-GW删除该专用承载；否则，需要将该静态IP地址通知给相应的S-GW和P-GW，P-GW收到后，删除与该静态IP地址相关的上下文。
在S-GW重定位过程和包含有S-GW改变的TAU过程中，S-GW向静态IP地址对应的P-GW触发通知专用上下文(Notification Private Context)更新过程，通知P-GW服务UE的S-GW地址已经发生改变。P-GW将其进行保存，以便于使用静态IP地址后续的下行分组数据寻址。
以下给出上述方法中相关过程的具体流程。
图7为本发明较佳实施例的方法中由P-GW发起的专用承载建立过程，具体描述如下：
1、策略计费功能单元(PCRF)为P-GW进行策略计费规则配置(PCCDecision Provision)；
2、下行分组数据单元(DL PDU)到达，P-GW向S-GW发送创建专用承载请求(Create Dedicated Bearer Request)消息；
3、S-GW向MME发送Create Dedicated Bearer Request消息；
4、MME向eNodeB发送承载建立请求(Bearer Setup Request)消息；
5、eNodeB向UE发送无线承载建立请求(Radio Bearer Setup Request)消息；
6、UE向eNodeB发送无线承载建立响应(Radio Bearer Setup Response)消息；
7、eNodeB向MME发送承载建立响应(Bearer Setup Response)消息；
8、MME向S-GW发送创建专用承载响应(Create Dedicated BearerResponse)消息；
9、S-GW向P-GW发送Create Dedicated Bearer Response消息；
10、P-GW向PCRF发送策略计费规则配置响应(PCC Provision ACK)消息。
图8为本发明较佳实施例的方法中用户网络注册过程，针对的是不同P-GW服务不同PDN的多PDN连接情形。P-GW(default)是针对默认承载(Default Bearer)使用的P-GW，而P-GW(private)是针对非默认承载使用的P-GW。这里，假定LTE/SAE系统中每一个UE只有一个默认承载，并且用户静态IP地址对应的是专用承载。
用户网络注册(附着)过程具体描述如下：
1、UE向eNodeB发送附着请求(Attach Request)消息，启动附着过程，消息中包含IMSI或演进临时移动台标识(S-TMSI)、旧跟踪区标识(TAI)、UE网络能力、PDN地址分配信息以及网络指示；
2、eNodeB从S-TMSI和网络指示中获取MME后，转发Attach Request消息给MME；
3、如果UE是S-TMSI，而MME已经改变，则新MME需要向旧MME发送标识请求(Identification Request)消息请求IMSI；旧MME使用标识响应(Identification Response)消息应答；
4、如果UE在旧MME和新MME都不能识别，则新MME发送标识请求(Identity Request)消息给UE请求IMSI，UE以标识响应(Identity Response)消息应答；
5、如果网络中没有UE上下文，则进行用户身份认证(Authentication)，否则，本步骤可跳过；
6、如果新MME中有激活的承载上下文，则通知相关网关删除该上下文，具体通过删除承载请求(Delete Bearer Request)消息和删除承载响应(DeleteBearer Response)消息的交互完成；
7、如果MME自从上次去附着(detach)之后发生了改变，或者是第一次附着，MME发送更新定位(Update Location)消息给HSS，消息中携带MME标识和IMSI；
8、HSS发送删除定位(Cancel Location)消息通知旧MME删除MME上下文和承载上下文，旧MME以删除定位响应(Cancel Location Ack)消息应答HSS；
9、如果旧MME中有激活承载上下文，则旧MME通知相关网关删除承载上下文，具体通过Delete Bearer Request消息和Delete Bearer Response消息的交互完成；
10、HSS向新MME发送插入签约数据(Insert Subscriber Data)消息，消息中包含有IMSI和签约数据，该签约数据中包含有默认APN信息、静态IP地址列表及对应的APN信息，新MME验证UE在新跟踪区(TA)中的存在情况，如果所有验证成功，则新MME构造UE上下文，并返回插入签约数据响应(Insert Subscriber Data Ack)消息给HSS；
11、HSS应答更新定位响应(Update Location Ack)消息给新MME；
12、新MME选择S-GW后，向S-GW发送创建默认承载请求(Create DefaultBearer Request)消息，消息中包含IMSI、MME上下文标识、无线接入技术类型(RAT type)、默认承载服务质量(QoS)、PDN地址信息，还包含用户静态IP地址及其对应的APN信息；
S-GW对静态IP地址列表及对应的APN列表进行分析，如果该APN列表对应的P-GW与默认的P-GW相同，则只执行第13、15步，第13a、15a步跳过；如果该APN列表对应的P-GW或者P-GW列表与默认的P-GW不相同，则还需执行第13a、15a步；
13、S-GW在演进的分组系统承载(EPS bearer)表格中创建新条目，保存上面的信息(IMSI、MME上下文标识、RAT类型、默认承载QoS、PDN地址信息、用户静态IP地址及其对应的APN信息)，并向默认P-GW发送CreateDefault Bearer Request消息，消息中包含用户面S-GW地址、用户面S-GW隧道标识(TEID)、控制面S-GW TEID、RAT类型、默认承载QoS、以及PDN地址信息，还包含静态IP地址列表及对应的APN信息；
13a、S-GW向静态IP地址对应的APN(P-GW(private))发送通知专用上下文请求(Notification Private Context Request)消息，消息中包含静态IP地址、S-GW地址信息；
14、如果PCRF采用，P-GW与PCRF交互(PCRF Interaction)获取默认策略计费规则(PCC rules)；
15、P-GW(default)返回创建默认承载响应(Create Default BearerResponse)消息给S-GW，消息中包含有用户面P-GW地址、用户面P-GW TEID、控制面P-GW TEID，以及PDN地址信息；
15a、P-GW(private)向S-GW发送通知专用上下文响应(Notification PrivateContextAck)消息，消息中包含有P-GW地址信息，S-GW将该P-GW地址保存在UE上下文中；
16、S-GW返回Create Default Bearer Response消息给新MME，消息中包含有PDN地址信息、用户面S-GW地址、用户面S-GW TEID、以及S-GW上下文标识ID信息，还包括静态IP地址对应APN的P-GW地址；
17、新MME发送附着接受(Attach Accept)消息给eNodeB，其包含有S-TMSI、PDN地址信息、TA列表、静态IP地址列表和对应的APN列表，这样做的目的使UE能够再次确认静态IP地址；
18、eNodeB发送无线承载建立请求(Radio Bearer Establishment Request)消息给UE，其包含有Attach Accept消息；
19、UE发送无线承载建立响应(Radio Bearer Establishment Response)消息给eNodeB，其包含有附着完成(Attach Complete)消息；
20、eNodeB转发Attach Complete消息给新MME，其包含在S1-MME接口的控制消息：初始上下文建立完成(Initial Context Setup Complete)消息中，其还包含eNodeB TEID和eNodeB地址，用于下行分组数据的发送；
21、新MME发送更新承载请求(Update Bearer Request)消息给S-GW，其包含有eNodeB地址和eNodeB TEID。
22、S-GW通过发送更新承载响应(Update Bearer Response)应答新MME，使得S-GW能够发送缓冲的下行数据；
23、在新MME接收Update Bearer Response消息之后，如果EPS承载建立，MME发送更新定位请求(Update Location Request)消息给HSS，其包含用于与non-3GPP接入移动性相关的P-GW地址；
24、HSS存储P-GW地址，发送更新定位响应(Update Location Response)消息给新MME。
同样地，在用户的网络去注册过程中存在通知相应P-GW释放UE上下文信息的交互过程。请参照图9，为本发明较佳实施例的方法中MME发起的删除承载信息的过程，其中包含有UE去注册过程中MME向S-GW、P-GW发送的释放UE上下文过程，该过程与3GPP TS23.401中流程相同，本发明的不同之处在于各步骤中消息的内容，具体描述如下：
1、由于各种触发因素，MME向S-GW发送删除承载请求(Delete BearerRequest)消息，消息中不仅包含承载对应的隧道标识(TEID)或TEID列表，还可能包含用户的静态IP地址，该静态IP地址对应的承载可能建立也可能没有建立，如果已建立，消息中包含TEID即可(MME中保存有该承载对应的TEID标识信息)，如果没有建立，消息中包含静态IP地址；
2、S-GW接收到删除承载请求消息后，根据TEID标识查找本地保存的UE上下文信息，并发送Delete Bearer Request消息给P-GW，消息中包含有TEID标识，P-GW删除UE上下文信息，如果S-GW接收到的删除承载请求信息中包含静态IP地址信息，则根据其保存的UE上下文中静态IP地址对应的P-GW地址，继续利用Delete Bearer Request消息给该P-GW指示其删除UE上下文；
3、P-GW成功删除UE上下文后，发送删除承载响应(Delete BearerResponse)消息给S-GW；
4、S-GW接收到所有相关P-GW的删除成功响应消息后，向MME发送Delete Bearer Response消息，指示其删除成功。
图10为本发明较佳实施例的方法中TA更新过程，其中包含有对静态IP地址的相关处理过程，具体描述如下：
1、用户(UE)探测到进入到一个新的TA区；
2、UE向新MME发起跟踪区更新请求(TAU request)消息，消息中包含有演进的临时移动台标识符(S-TMSI)，旧跟踪区标识(old TAI)和激活标记(active flag)；
3、新MME向旧MME发起上下文请求/响应(Context Request/Response)过程，从旧的MME获取该UE的MME上下文，该MME上下文中包含：IMSI、认证向量、承载上下文、服务S-GW信令地址和TEID、签约数据等内容，其中，静态IP地址和对应的APN属于签约数据内容，P-GW地址是属于承上下文内容；
4、UE、MME与HSS之间的认证过程(Authentication)；
5、新MME发送上下文应答(ContextACK)消息给旧MME；
6、新MME为该UE构造MME上下文，并决定是否进行S-GW重定位过程，如果需要进行S-GW重定位，则该MME向新S-GW发送创建承载请求(Create Bearer Request)消息，消息中携带有：IMSI、承载上下文、MME上下文标识、签约的静态IP地址列表及对应的APN信息；
新S-GW对静态IP地址列表和对应的APN列表进行分析，如果该APN列表对应的P-GW与默认承载对应的P-GW相同，则执行第7、8步，第9、10步跳过；如果该APN列表对应的P-GW或者P-GW列表与默认承载对应的P-GW不相同，则还需要执行第9、10步；
7、新S-GW向默认P-GW发送更新承载请求(Update Bearer Request)消息，消息中包含S-GW地址、S-GWTEID、以及静态IP地址(或者静态IP地址列表)信息；
8、默认P-GW保存静态IP地址信息列表，并更新承载上下文信息，然后返回更新承载响应(Update Bearer Response)消息，消息中包含有P-GW地址和TEID信息；
9、新S-GW向静态IP地址列表对应的APN(P-GW)发送通知专用上下文请求(Notification Private Context request)消息，消息中包含有服务UE的S-GW地址、用户静态IP地址列表信息；
10、P-GW更新存储后，向新S-GW应答通知专用上下文响应(NotificationPrivate Context Ack)消息，消息中包含有P-GW地址；
11、新S-GW更新承载上下文，记录静态IP地址列表对应的P-GW地址，这样能够路由来自eNodeB的承载分组数据单元到达P-GW(该P-GW是已经建立承载的)，并发送创建承载响应信息(Create Bearer Response)到新MME；
12、新MME与HSS之间的更新定位/响应/完成(Update Location/Ack/Complete)过程，其中包含HSS通知旧MME删除位置信息的过程；
13、新MME接收到有效更新的签约数据之后，验证UE在新TA中的存在情况，在所有的验证成功之后，新MME发送跟踪区更新接受(TAU Accept)消息到UE，消息中包含有S-TMSI、TA列表，如果Active flag被设置，用户面建立过程被激活；
14、如果S-TMSI改变，UE通过跟踪区完成(TAU Complete)消息应答MME，表明已经接收到S-TMSI；
15、旧MME与旧S-GW之间删除承载资源(Delete Bearer)。
最后应当说明的是，本发明还可应用在LTE/SAE系统中用户通过non-3GPP接入系统注册时的静态IP地址寻址。在此种情形下，用户签约信息通过3GPP鉴权服务器(AAA Server)下载到non-3GPP系统的A-GW，由A-GW根据签约信息中的静态IP地址及对应的APN信息向相应的P-GW发起IP承载建立过程，或者通知P-GW保存相关信息，便于后续发起专用IP承载的建立。

Claims (18)

1.一种长期演进系统中支持用户静态IP地址寻址的方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、在用户进行网络注册时，用户签约服务器HSS将包括用户静态IP地址及对应的接入点名称APN信息的用户签约数据下载到移动性管理实体MME；
B、MME通过创建默认承载请求消息将用户静态IP地址及对应的APN信息发送到服务网关S-GW；
C、S-GW将用户静态IP地址及服务该用户的S-GW地址发送到APN对应的分组数据网关P-GW；
D、P-GW根据用户静态IP地址及服务该用户的S-GW地址发起建立相应的专用承载，并通过所述专用承载转发目标地址为所述静态IP地址的下行分组数据。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
步骤B中，在用户进行网络注册时，MME负责用户与默认APN对应的P-GW之间的默认承载建立过程。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：
MME向S-GW发送的创建默认承载建立请求消息中包含有默认APN信息；
S-GW根据默认APN信息查询域名解析服务器DNS，解析成相应的P-GW地址。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
步骤C中，当所述对应的APN与默认APN相同时，S-GW将用户静态IP地址及对应的APN信息通过创建默认承载请求消息发送到对应的P-GW。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
步骤C中，当所述对应的APN与默认APN不同时，S-GW根据所述对应的APN信息查询DNS，解析成相应的P-GW地址，将用户静态IP地址及对应的APN信息通过通知专用上下文请求消息发送到对应的P-GW。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
步骤C中，静态IP地址相应APN对应的P-GW接收到用户静态IP地址及服务该用户的S-GW地址后，创建该用户上下文条目，该条目包含有用户静态IP地址及服务该用户的S-GW地址。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤D进一步包括：
在目标地址为所述静态IP地址的下行分组数据到达时，P-GW判断相应的专用承载是否已经建立，若是，则通过所述专用承载转发所述下行分组数据；否则，根据用户静态IP地址及服务该用户的S-GW地址发起建立相应的专用承载，并通过所述专用承载转发所述下行分组数据。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
在用户进行网络去注册时，MME判断用户静态IP地址对应的专用承载是否已经建立，若是，通过删除承载请求消息将该静态IP地址发送到S-GW，S-GW通过删除承载请求消息将该静态IP地址发送到P-GW，并由P-GW删除与该静态IP地址相关的上下文；否则，通过通知专用上下文请求消息给P-GW删除所述静态IP地址相关的上下文。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
在用户进行跟踪区更新时，MME在发起创建默认承载的过程中，将用户静态IP地址及对应的APN信息通知给S-GW。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
在用户进行S-GW重定位时，MME在发起创建默认承载的过程中，将用户静态IP地址及对应的APN信息通知给S-GW。
11.如权利要求9或10所述的方法，其特征在于：
S-GW接收到创建默认承载请求消息后，如果静态IP地址对应的APN与默认APN相同，则与P-GW进行更新承载请求过程，更新P-GW中保存的上下文信息。
12.如权利要求9或10所述的方法，其特征在于：
S-GW接收到创建默认承载请求消息后，如果静态IP地址对应的APN与默认APN不同，则与P-GW进行通知专用上下文请求过程，更新P-GW中保存的上下文信息。
13.一种长期演进系统中支持用户静态IP地址寻址的系统，其特征在于，包括：
用户签约服务器，用于在用户进行网络注册时，将包括用户静态IP地址及对应的接入点名称信息的用户签约数据下载到移动性管理实体；
移动性管理实体，用于通过创建默认承载请求消息将用户静态IP地址及对应的接入点名称信息发送到服务网关；
服务网关，用于将用户静态IP地址及服务该用户的服务网关地址发送到接入点名称对应的分组数据网关；
分组数据网关，用于根据用户静态IP地址及服务该用户的服务网关地址发起建立相应的专用承载，并通过所述专用承载转发目标地址为所述静态IP地址的下行分组数据。
14.如权利要求13所述的系统，其特征在于：
所述移动性管理实体进一步用于，在用户进行网络注册时，建立用户与默认接入点名称对应的分组数据网关之间的默认承载。
15.如权利要求14所述的系统，其特征在于：
所述移动性管理实体进一步用于，向服务网关发送包含有默认接入点名称信息的创建默认承载建立请求消息；
所述服务网关进一步用于，根据默认接入点名称信息查询域名解析服务器，解析成相应的分组数据网关地址。
16.如权利要求13所述的系统，其特征在于：
所述服务网关进一步用于，当所述对应的接入点名称与默认接入点名称相同时，将用户静态IP地址及对应的接入点名称信息通过创建默认承载请求消息发送到对应的分组数据网关。
17.如权利要求13所述的系统，其特征在于：
所述服务网关进一步用于，当所述对应的接入点名称与默认接入点名称不同时，根据所述对应的接入点名称信息查询域名解析服务器，解析成相应的分组数据网关地址，将用户静态IP地址及对应的接入点名称信息通过通知专用上下文请求消息发送到对应的分组数据网关。
18.如权利要求13所述的系统，其特征在于：
所述分组数据网关进一步用于，在目标地址为所述静态IP地址的下行分组数据到达时，判断相应的专用承载是否已经建立，若是，则通过所述专用承载转发所述下行分组数据；否则，根据用户静态IP地址及服务该用户的服务网关地址发起建立相应的专用承载，并通过所述专用承载转发所述下行分组数据。
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