CN101541055B - 发送、删除和更新分组数据网网关地址的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种插入用户数据过程中发送分组数据网网关PDN GW地址信息的方法：家乡用户服务器发送插入用户数据消息给用户移动性管理控制实体，在所述插入用户数据消息中增加用户设备正在使用的PDN GW地址信息；用户移动性管理控制实体接收所述地址信息并返回插入用户数据确认消息给家乡用户服务器。本发明还同时公开了删除和更新分组数据网网关地址的方法。本发明这种发送、删除和更新PDN GW地址信息的方法，通过增加MME/SGSN与HSS之间的PDN GW地址信息的同步过程，使得UE在接入系统切换时能够获得所需的PDN GW地址信息，或在不需要PDNGW地址时能够及时从HSS中清除，从而保证UE实现Non-3GPP与3GPP接入系统之间的正常切换，以及UE业务的连续性。

Description

发送、删除和更新分组数据网网关地址的方法 

技术领域

本发明涉及移动通信技术，具体涉及发送、删除和更新分组数据网网关地址的方法。 

背景技术

目前，随着通信技术的发展，第三代移动通信技术已经日趋成熟。通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunications System，UTMS)是采用宽带码分多址接入(Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA)空中接口技术的第三代移动通信系统，该系统采用了与第二代移动通信系统类似的结构。但是，考虑到未来网络的竞争力，3GPP提出了一种更新的演进网络架构以满足未来十年或更长时间内移动网络的应用需求，且该演进网络能够保证3G网络可以从类似第二代移动通信系统的结构平滑过渡到演进网络架构。 

演进分组网络(Evolved Packet System，EPS)中一般主要包括： 

分组数据网网关(Packet Data Network Gateway，PDN GW)，PDN GW是用户面的锚点，在用户的会话时间段内保持不变。 

家乡用户服务器(Home Subscriber Server，HSS)，用于支持用户注册并存放用户身份、位置数据和用户签约信息等，以及对于用户进行网络接入的认证和授权控制信息的管理。 

移动性管理实体(Mobility Management Entity，MME)，用于保存UE的移动性管理上下文(Mobility Management Context，MMC)，如用户的标识、移动性状态、跟踪区(Tracking Area，TA)信息等，并对用户进行认证。 

服务通用分组无线业务(General Packet Radio Service，GPRS)支撑节 点(Serving GPRS Support Node，SGSN)相连的2G/3G用户可以通过演进通用陆地无线接入网络(Evolved Universal Terrestrial Access Network，E-UTRAN)/GSM/EDGE无线接入网络(GSM/EDGE Radio Access Network，GERAN；GSM：Global system for mobile communications，全球移动通信系统；EDGE：Enhanced data rates for GSM evolution，GSM演进的增强型数据速率)接入SGSN。所述MME与SGSN通常也被统称为用户移动性管理控制实体。 

上述演进网络的架构能够实现对2G/3G的兼容，因此能够实现由网络架构的平滑升级。可见，在UMTS向演进网络架构过渡的过程中，基于这两种架构的网络会同时存在相当长的一段时间，在这段时间内，必然存在由于终端在3GPP接入系统和非3GPP(Non-3GPP)接入系统间移动所带来的不同网络间的切换问题。 

UE初始连接到Non-3GPP接入系统时，UE会接入到一个或多个PDNGW，所述PDN GW的地址将由目标认证授权及计费服务器(AAA Server)保存到HSS上。当UE从Non-3GPP接入系统切换到3GPP接入系统时，现有标准中的处理流程如图1所示，其中包括： 

步骤101：HSS发送插入用户数据消息(Insert Subscriber Data)给3GPP接入系统中的MME。 

所述插入用户数据消息中包含该UE的国际移动用户标识(InternationalMobile SubscriberIdentity，IMSI)及签约数据，而不包含该UE正在使用的PDN GW地址信息等动态数据。 

步骤102：MME根据所述签约数据，更新MME中已存储的签约数据，并回应插入用户数据确认消息(Insert Subscriber Data Ack)给HSS。 

当UE从Non-3GPP接入系统切换到3GPP接入系统时，MME需要向HSS作位置更新请求(Update Location Request)，然后HSS发送InsertSubscriber Data消息给MME，由上述过程可见，由于所述Insert SubscriberData消息中的签约数据不包含PDN GW地址信息，因此MME就不能建立 相应的EPS承载(Bearer)，从而使得UE从Non-3GPP接入系统切换到3GPP接入系统时无法保证其业务的连续性。 

此外，现有标准中还规定了UE发起承载资源的释放的流程，如图2所示，其中包括： 

步骤201：UE发送承载资源释放请求(Request Bearer Resource Release)消息给MME，通过该消息中携带的接入点名称指示(APN Indication)请求删除某个PDN连接及此PDN连接下的所有EPS Bearer，所述的APNIndication可以是此PDN连接的APN名称，也可以是此PDN连接的缺省承载(Default Bearer)的承载标识(Bearer ID)。 

步骤202：MME根据UE的请求，向服务网关(S-GW)转发所述包含APN Indication的Request Bearer Resource Release消息，请求删除APNIndication所指示的PDN连接及此PDN连接下的所有EPS Bearer。 

步骤203：S-GW根据APN Indication得到PDN GW的地址信息，然后向所述目标PDN GW发送Request Bearer Resource Release消息，请求删除APN Indication所指示的PDN连接及其此PDN连接下的所有的EPS Bearer。 

步骤204：判断网络中是否部署了策略控制和计费控制功能实体(PolicyControl and Charging Rules Function，PCRF)，若是，则PDN GW与PCRF进行交互，通知PCRF该PDN连接及其所有EPS Bearer已被释放；否则，直接执行步骤205。 

步骤205：PDN GW执行EPS Bearer的释放。 

可见，上述流程中虽然所述PDN连接已被删除，承载资源也得到释放，但是在HSS中并不知晓该变化，如果UE进行网络切换后再次分配使用该PDN连接进行承载业务，就会出现错误从而导致业务失败。 

上述图1、图2中的现有技术存在的相通的问题在于，现有技术下HSS只保存UE的静态数据，而对于业务流程中的动态数据(例如UE正在使用的PDN GW地址信息等)无法进行及时地与MME保持同步更新，从而会对诸如系统切换等业务产生影响，造成业务的连续性无法得到保证。 

发明内容

本发明实施例提供一种插入用户数据过程中发送PDN GW地址信息的方法，能够保证UE进行系统业务的连续性。 

本发明实施例提供一种承载资源释放过程中删除PDN GW地址信息的方法，能够保证UE进行系统业务的连续性。 

本发明实施例提供一种删除及建立PDN连接过程中更新PDN GW地址信息的方法，能够保证UE进行系统业务的连续性。 

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的： 

一种插入用户数据过程中发送分组数据网网关PDN GW地址信息的方法，该方法包括： 

家乡用户服务器HSS发送插入用户数据消息给用户移动性管理控制实体，在所述插入用户数据消息中增加用户设备正在使用的PDN GW地址信息； 

用户移动性管理控制实体接收所述地址信息并返回插入用户数据确认消息给HSS。 

一种承载资源释放过程中删除分组数据网网关地址信息的方法，当MME确认待删除PDN连接及其演进分组网络承载EPS Bearer连接被释放后，该方法还包括： 

MME向HSS发送位置更新请求消息，请求HSS将存储的用户设备正在使用的PDN GW地址信息删除； 

HSS根据所述请求消息删除此PDN GW地址信息，回应位置更新响应消息给MME。 

一种删除PDN连接过程中更新分组数据网网关地址信息的方法，当SGSN确认此PDN连接及其所有的PDP Context被释放后，该方法还包括： 

SGSN向HSS发送位置更新请求消息，请求HSS将存储的用户设备正在使用的PDN GW地址信息删除； 

HSS根据所述请求消息删除此PDN GW地址信息后，回应位置更新响应消息给SGSN。 

由上述的技术方案可见，本发明实施例的这种发送、删除和更新PDNGW地址信息的方法，通过增加MME/SGSN与HSS之间的PDN GW地址信息的同步过程，使得UE在切换时MME/SGSN能够获得所需的PDN GW地址信息，或在不需要PDN GW地址时MME/SGSN能够及时从HSS中清除，从而保证UE实现Non-3GPP与3GPP接入系统之间的正常切换，以及保证UE业务的连续性。 

附图说明

图1为现有技术中插入用户数据过程的流程示意图。 

图2为现有技术中释放承载过程的示意图。 

图3为本发明实施例中插入用户数据过程中MME与HSS间交互PDNGW地址信息的方法的流程示意图。 

图4为本发明实施例中插入用户数据过程中SGSN与HSS间交互PDNGW地址信息的方法的流程示意图。 

图5为本发明实施例中承载资源释放过程中删除PDN GW地址信息的方法的流程示意图。 

图6为本发明实施例中删除PDN连接过程中更新PDN GW地址信息的方法的流程示意图。 

图7为本发明实施例中建立新的PDN连接过程中更新PDN GW地址信息的方法的流程示意图。 

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。 

本发明实施例提供一种发送PDN GW地址的方法，在HSS发送给MME 的Insert Subscriber Data消息中增加UE正在使用的PDN GW地址信息，流程如图3所示，其中包括： 

步骤301：HSS发送Insert Subscriber Data消息给MME，在所述消息中增加了该UE当前正在使用的PDN GW的地址信息，且所述地址信息包括此UE正在使用的所有的APN及其对应的PDN GW的IPv4，IPv6地址。 

步骤302：MME更新并存储签约数据，回应Insert Subscriber Data Ack消息给HSS。 

需要说明的是，在位置区域更新的过程中，新的MME也可以通过InsertSubscriber Data过程得到PDN GW的地址。但由于在此过程中，新的MME利用上下文请求过程可以从旧的MME或旧的SGSN得到UE正在使用的PDN GW的地址信息，此时新的MME通常没有必要使用HSS所提供的PDNGW地址信息。因此，在从Non-3GPP接入系统能够切换到3GPP接入系统的切换过程中，MME才会使用所述Insert subscriber Data过程中HSS所提供的PDN GW地址信息来进行PDN GW的选择并激活相应的EPS Bearer，从而保证UE从Non-3GPP接入系统能够切换到3GPP接入系统。 

本发明实施例还提供一种发送PDN GW地址的方法，增加HSS与SGSN之间的Insert Subscriber Data过程，在HS S发送给SGSN的Insert SubscriberData消息中增加UE正在使用的PDN GW地址信息，流程如图4所示，该流程与图3所述流程相同，唯一区别在于图3是MME与HSS之间的交互，而图4则是SGSN与HSS之间的交互，除此之外，通信的顺序、消息和消息中包含的内容都相同，因此不再赘述。 

需要说明的是，在路由区域更新的过程中，新的SGSN也可以通过InsertSubscriber Data过程得到PDN GW的地址。但由于在此过程中，新的SGSN利用上下文请求过程可以从旧的MME或旧的SGSN得到UE正在使用的PDN GW的地址信息，此时新的SGSN通常没有必要使用HSS所提供的PDNGW地址信息。因此，在从Non-3GPP接入系统能够切换到3GPP接入系统的切换过程中，SGSN才会使用所述Insert subscriber Data过程中HSS所提 供的PDN GW地址信息来进行PDN GW的选择并激活相应的EPS Bearer或分组数据协议上下文(Packet Data Protocol Context，PDP Context)，从而保证UE从Non-3GPP接入系统能够切换到3GPP接入系统。 

可见，通过上述方法，当UE进行切换时，MME或SGSN根据InsertSubscriber Data消息中的PDN GW地址信息来进行PDN GW的选择，并建立相应的EPS Bearer或PDP Context，从而保证UE能够从Non-3GPP接入系统切换到3GPP接入系统。 

本发明实施例中提供一种删除PDN GW地址信息的方法，在更新UE发起的承载资源的释放过程，当UE请求删除一个PDN连接时，MME通知HSS将此新的PDN GW地址信息从HSS中删除，流程如图5所示，其中包括： 

步骤501～505：与步骤201～205相同。 

步骤506：MME确认此PDN连接及其EPS Bearer连接均被释放后，MME向HSS发送Update Location Request消息，请求HSS将存储的此UE正在使用的PDN GW地址信息删除。 

步骤507：HSS删除此PDN GW地址信息后，回应位置更新响应(UpdateLocation Response)消息给MME。 

现有技术中只定义了由MME发起的删除PDN连接的过程，本发明实施例则进一步提出了在UTRAN及GERAN接入系统下UE发起一个新的PDN连接或删除一个PDN连接的过程。 

其中，所述删除一个PDN连接的流程如图6所示，其中包括： 

步骤601：UE发送PDP Context删除请求消息给SGSN，请求删除某PDN连接及此PDN连接下的所有的PDP Context，所述请求消息中包含APNIndication，用于标识所述的PDN连接，其中APN Indication可以有多种实现方法，如使用此PDN连接的APN名字，或是此PDN连接下最后的一个PDP Context所对应的NSAPI。 

步骤602：PDN连接及此连接下的所有PDP Context被释放，具体的过 程可参见3GPP标准中的TS23.060。 

步骤603：SGSN发送PDP Context删除接受消息给UE，确认所有的PDPContext被删除。 

步骤604：UE与SGSN之间的无线接入承载(Radio Access Bearer，RAB)被释放。 

需要说明的是，步骤601～604在3GPP标准中的TS23.060中已经作了定义。 

步骤605：当SGSN确认此PDN连接及其所有的PDP Context被释放后，SGSN向HSS发送Update Location Request消息，请求HSS将存储的此UE正在使用的PDN GW地址信息删除。 

步骤606：当HSS删除此PDN GW地址信息后，回应Update LocationResponse消息给SGSN。 

可见，通过图5、图6所述的方法，本发明实施例能够将不再使用的PDNGW地址信息从HSS中删除，避免在HSS中堆积过多的无用动态信息，从而影响网络的接入和切换。 

相应地，所述建立一个PDN连接的流程如图7所示，其中包括： 

步骤701：UE发送激活PDP Context请求消息给SGSN，请求建立一个新的PDN连接及一个新的PDP Context。 

步骤702：新PDN连接及一个PDP Context被创建，具体的过程可以参见TS23.060。 

步骤703：SGSN发送激活PDP Context接受消息给UE，确认所有的PDPContext连接被建立。 

需要说明的是，在3GPP标准中的TS23.060中已定义了步骤701到703。 

步骤704：当SGSN确认此PDN连接及其所有的PDP Context被建立后，SGSN向HSS发送Update Location Request消息，请求HSS存储此UE正在使用的PDN GW地址信息。 

步骤705：当HSS存储APN及对应的PDN GW地址后，回应Update Location Response消息给SGSN。 

由上述可见，本发明实施例提供的发送、删除和更新PDN GW地址信息的方法，通过增加MME/SGSN与HSS之间的PDN GW地址信息的同步过程，能够保证UE实现Non-3GPP与3GPP接入系统之间的正常切换，保证UE业务的连续性。 

需要特别指出的是，本发明实施例提供的发送、删除和更新PDN GW地址信息的方法，不仅可以分别单独实施，还可以在符合实际应用顺序的情况下组合起来实施： 

例如：当UE从Non-3GPP接入系统切换到3GPP接入系统时，通过在HSS发送给MME的Insert Subscriber Data消息中增加了该UE当前正在使用的PDN GW的地址信息，MME才能够使用所述Insert subscriber Data过程中HSS所提供的PDN GW地址信息来进行PDN GW的选择并激活相应的EPS Bearer，而如果业务结束后UE或MME发起删除PDN连接的请求，则此时需要根据本发明实施例所提供的方法将HSS中保存的该PDN GW地址信息删除，避免在HSS中堆积过多的无用动态信息。 

或者，UE接入3GPP接入系统时，首先建立一个PDN连接，在业务结束后再由UE或MME发起删除PDN连接的请求，则此时需要根据本发明实施例所提供的方法将HSS中保存的该PDN GW地址信息删除，避免在HSS中堆积过多的无用动态信息。 

可见，本发明实施例提供的各种同步PDN GW地址信息的方法既可以单独应用，也可以在一个业务流程的各个阶段组合使用，从而保证HSS与MME/SGSN之间PDN GW地址信息的同步。 

因此，容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用于限定本发明的精神和保护范围，任何熟悉本领域的技术人员所做出的等同变化或替换，都应视为涵盖在本发明的保护范围之内。 

Claims (9)

1.一种插入用户数据过程中发送分组数据网网关PDN GW地址信息的方法，其特征在于，该方法包括：

家乡用户服务器HSS发送插入用户数据消息给用户移动性管理控制实体，在所述插入用户数据消息中增加用户设备正在使用的PDN GW地址信息；

用户移动性管理控制实体接收所述地址信息并返回插入用户数据确认消息给HSS。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PDN GW地址信息包括：UE使用的APN及对应的PDN GW的IP地址。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述用户移动性管理控制实体包括：服务通用分组无线业务支撑节点SGSN或移动性管理实体MME。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述用户移动性管理控制实体为MME，所述返回插入用户数据确认消息给HSS之后还进一步包括：

UE向MME发起承载资源的释放的请求，当MME确认待删除PDN连接及其演进分组网络承载EPS Bearer连接被释放后，MME向HSS发送位置更新请求消息，请求HSS将存储的此UE正在使用的PDN GW地址信息删除；

HSS根据所述请求消息删除此PDN GW地址信息，回应位置更新响应消息给MME。

5.一种承载资源释放过程中删除分组数据网网关地址信息的方法，当MME确认待删除PDN连接及其演进分组网络承载EPS Bearer连接被释放后，其特征在于，该方法还包括：

MME向HSS发送位置更新请求消息，请求HSS将存储的用户设备正在使用的PDN GW地址信息删除；

HSS根据所述请求消息删除此PDN GW地址信息，回应位置更新响应消息给MME。

6.一种删除PDN连接过程中更新分组数据网网关地址信息的方法，当SGSN确认此PDN连接及其所有的PDP Context被释放后，其特征在于，该方法还包括：

SGSN向HSS发送位置更新请求消息，请求HSS将存储的用户设备正在使用的PDN GW地址信息删除；

HSS根据所述请求消息删除此PDN GW地址信息后，回应位置更新响应消息给SGSN。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述PDN GW地址信息包括：UE使用的APN及对应的PDN GW的IP地址。

8.一种建立新的PDN连接过程中更新分组数据网网关地址信息的方法，当SGSN确认此PDN连接及其所有的PDP Context被建立后，其特征在于，该方法还包括：

SGSN向HSS发送位置更新请求消息，请求HSS存储用户设备正在使用的PDN GW地址信息；

HSS根据所述请求存储该PDN GW地址，回应位置更新响应消息给SGSN。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述回应位置更新响应消息给SGSN之后还进一步包括：

UE发送PDP Context删除请求消息给SGSN，当SGSN确认此PDN连接及其所有的PDP Context被释放后，SGSN向HSS发送位置更新请求消息，请求HSS将存储的此UE正在使用的PDN GW地址信息删除；

HSS根据所述请求消息删除此PDN GW地址信息后，回应位置更新响应消息给SGSN。

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