CN101577674B - 用户终端接入归属网pdn和拜访网pdn的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种UE接入归属网PDN和拜访网PDN的方法，包括以下步骤：UE向拜访网发起初始的网络附着和承载建立过程，其中，HSS指示拜访网使UE接入到归属网PDN和拜访网PDN中的一个作为缺省PDN，并利用缺省PDN为UE建立第一IP承载；UE向归属网IMS域发起注册的过程，在注册过程中或注册后，归属网指示UE接入到拜访网PDN和归属网PDN中的另一个作为第二PDN；UE接入第二PDN，并利用第二PDN建立第二IP承载。本发明可以在UE漫游情况下，实现Local Breakout下的双IP模式，以满足归属网根据用户业务配置、业务类型等动态决策UE所使用的媒体路由模式的要求。

Description

用户终端接入归属网PDN和拜访网PDN的方法

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种UE接入归属网PDN(Public Data Network，公用数据网)和拜访网PDN的方法。

背景技术

IP多媒体子系统(IP Multimedia Core Network Subsystem，简称IMS)是新一代通讯网络的核心，它的显著特点是采用了会话发起协议(Session Initiation Protocol，简称SIP)体系，使得通讯与接入无关，具备多种媒体业务控制功能与承载能力分离，呼叫与会话分离，应用与服务分离，业务与网络分离，以及移动网与英特网业务融合等多种能力，IMS的提出顺应了通讯网融合发展的趋势。

随着网络架构扁平化的发展，以及多种高速宽带移动接入方式的出现促使移动通信网络提出了LTE/SAE(Long term Evolution/System Architecture Evolution，长期演进/系统结构演进)的下一代架构理念，包括使得演进的无线通信系统能够提供更高的传输速率，更短的传输延时，更低的成本，同时支持3GPP(3rd Generationpartnership project，第三代移动通讯伙伴计划)内部接入系统之间的移动性，以及3GPP接入系统和非3GPP接入系统之间的移动性等等。同时，LTE/SAE也将作为IMS域的一种接入手段，促使IMS架构得以演进和发展。

在对SAE的研究过程中，漫游是一个重要的应用场景。随着漫游使用的越来越普遍，提高漫游场景下网络的利用效率，降低不必要的媒体路由的迂回，成为SAE研究的一个重要课题。

为了解决漫游情况下信令的不连续性问题，3GPP组织提出了采用移动IP技术实现从归属网到拜访网的不间断信令连接。但是由于移动IP技术的引入，产生了拜访地的媒体流必须迂回到归属网的三角路由问题，导致媒体传输的效率很大地降低。

于是，为了解决由于引入移动IP技术带来的三角路由问题，3GPP组织又提出了媒体路由的本地转出模式(Local Breakout，简称LBO)。在LBO模式下，媒体进出拜访网均无需迂回到归属网。相对于LBO模式的是媒体路由的归属网路由模式(Home Routed，简称HR)，即媒体流必须迂回到归属网。

为了实现LBO模式，3GPP组织提出了若干种具体的应用模式，其中一种称之为：双IP模式。即，当UE漫游在拜访网时，拜访网和归属网均为UE建立IP承载，拜访网的IP承载用来进行媒体路由，归属网的IP承载用来进行信令控制，即信令采用移动IP技术经过归属网，而媒体从拜访网本地转出。在该模式下，归属网、拜访网均为UE分配了一个IP地址，归属网为UE所分配的IP地址是移动IP地址。这种模式既能在漫游情况下实现信令控制的连续性，又可以解决媒体路由迂回到归属网的低效率问题。在该模式下，要求为UE分配归属网的P-CSCF(Proxy-Call Session Control Function，代理呼叫会话控制功能)、S-CSCF(Serving-Call Session ControlFunction，服务呼叫会话控制功能)。

图2示出了在SAE研究背景下实现LBO模式的一种主要架构：双IP架构。UE通过SAE接入网接入到IMS业务提供网。其中， SAE网络位于拜访网络中，提供底层接入服务，IMS服务网络位于归属网络中，提供业务服务。

在图2中，SAE网络的相应网元有：

E-UTRAN(Evolved-Universal Terrestrial Radio Access Network，演进的全球陆地无线接入网络)：是下一代的无线接入网，可以提供更高的上下行速率，更低的传输延迟和更加可靠的无线传输。其中E-UTRAN的主要网络实体是eNodeB。

MME(Mobility Management Entity，控制面功能实体)：负责管理和存储UE上下文(比如UE/用户标识，移动性管理状态，用户安全参数等)，为用户分配临时标识，当UE驻扎在该跟踪区域或者该网络时负责对该用户进行鉴权。

SAE GW：用户面功能实体，用户面数据路由处理，分为ServingGW和PDN GW两种。Serving GW(简称S-GW)是SAE系统与传统3GPP系统间的移动锚点以及E-UTRAN之间的移动锚点。PDNGW(公用数据网接入网关)：终结处于闲置状态的UE的下行数据，当发往UE的下行数据到达时，发起寻呼。管理和存储UE的上下文，比如IP承载业务参数和网络内部路由信息等。

现有2G/3G移动网络包含：

无线包含2G的GERAN(GSM EDGE Radio Access Network)和3G的UTRAN，核心网包含电路域(CS)网元MSC(Mobile SwitchCenter，移动交换中心)和分组域网元服务GPRS支持节点(ServingGPRS Support Node，简称SGSN)，其中MSC提供电路语音业务、电路数据业务和短消息业务，SGSN与LTE/SAE中的SAE GW相连，提供分组域业务。

IMS业务网络包括：

归属用户服务器(Home Subscriber Server，简称HSS)管理CS域、分组域(PS)和IMS域的数据。呼叫会话控制功能(Call SessionContol Function，简称CSCF)是控制会话过程的核心网元，包括：代理呼叫会话控制功能(Proxy-CSCF，简称P-CSCF)、查询呼叫会话控制功能(Interrogating-CSCF，简称I-CSCF)、服务呼叫会话控制功能(Serving-CSCF，简称S-CSCF)。策略和计费规则功能(Policyand Charging Rules Function，简称PCRF)为控制媒体连通、媒体流量、执行计费等的功能点，属于PCC(Policy and Charging Control)功能架构的一部分。

UE既能通过LTE/SAE接入IMS域，也可以通过2G和3G的PS网络(即图中GERAN/UTRAN和SGSN部分)接入IMS网络，享受IMS的业务，同时还能接入2G和3G的CS网络，提供语音业务等CS业务。

在图1所示的架构中，P-CSCF作为IMS网络的入口点，UE所有的控制信令均需要经过P-CSCF到达IMS网络中负责业务控制的功能实体S-CSCF。PDN GW是分组数据网的接入网关，负责给UE分配IP地址、媒体路由控制等。当PDN GW位于拜访网络时，媒体路由可采用本地转出模式。当PDN GW位于归属网络时，媒体路由可采用归属网路由模式。如果某个PDN GW连接着P-CSCF，则UE的SIP信令将经过该PDN GW。

特别地，图1中描述了双IP的应用模式：在拜访网存在一个PDN GW，用于媒体路由，在归属网存在一个PDN GW，用于信令控制。P-CSCF位于归属网，通过PCRF和归属网的PDN GW相连接。

当UE已经接入到PDN，并建立了IP承载后，UE可以利用该IP承载向归属网IMS域发起IMS注册，执行IMS注册成功后，UE可以发起呼叫或享受IMS域所提供的丰富的业务。

采用双IP承载的方式来实现媒体路由的Local Breakout，具有许多优点：首先，由于要求UE使用归属网所分配的IP(即移动IP)注册到IMS域，即能保证UE在漫游时不会发生控制信令中断而要求UE重新注册到IMS域，也就是说能保证漫游情况下信令控制面的连续性。其次，要求UE发起会话时候使用的媒体地址是拜访网分配的IP(即本地IP)，可以使用媒体路由的LBO模式(本地转出)，有效避免媒体流迂回到归属网而导致的低效率问题。

采用双IP承载来实现的LBO模式，具有如上所说的种种优点，但是采用该模式也要求网络参与程度比正常的单IP承载模式要高。因为，在双IP承载下，UE发起IMS注册有可能采用归属网IP，也有可能采用拜访网IP，此时归属网IMS域需要根据网络策略来决定是否限制UE使用拜访网IP执行IMS注册。另外，当UE发起呼叫时，归属网IMS域需要根据网络策略、业务要求等因素，决定是要求UE使用媒体路由的LBO模式(本地转出模式)，或是使用HR模式(归属网路由模式)。典型地，如果归属网需要执行媒体监听，则需要UE发起呼叫时采用HR模式(归属网路由模式)，而如果归属网为了降低不必要的网络流量，则会要求UE发起呼叫时采用LBO模式(本地转出模式)。

当归属网高度参与上述决策时，归属网IMS域会要求UE在执行会话前，甚至是执行IMS注册前，必须接入到归属网PDN、拜访网PDN，并各自建立相应的IP承载。

但是，现有技术下，图1架构所要求的双IP模式，其建立过程存在一定的缺陷，在某些情况下将导致该架构的双IP承载不能在要 求的时间内建立。典型地，可以考虑一种普遍的情况：漫游情况下，UE在拜访网开机并接入到归属网IMS域。

现有技术下，当UE漫游在拜访网络开机后，需要首先附着到SAE网络，然后请求拜访网为其建立IP承载，拜访网通过和归属网交互以决定为UE建立拜访网IP承载还是归属网IP承载，这个承载可以视为UE的缺省IP承载。在拜访网和归属网交互过程中，归属网向拜访网发送用户数据，其中包含仅指示拜访网为UE建立一个IP承载的信息。在以后的过程中，由于拜访网已经获得了用户数据，将不会继续向归属网请求用户数据，故归属网不会再次指示拜访网建立另外的IP承载。

当UE已经建立了缺省IP承载后，可以注册到归属网IMS域，注册以后，可以享用IMS域所提供的丰富的业务功能。但是，当UE发起业务时，如果归属网根据网络配置、本次策略、和/或用户的业务配置等判断该UE应该建立建立Local Breakout的双IP模式，并根据业务特性灵活决定UE应该使用媒体路由的LBO模式(本地转出模式)或者HR模式(归属网路由模式)，则按照现有技术所要求的Local Breakout的双IP模式将不能成功建立。

根据现有技术，当UE已经建立了缺省IP承载后，如果UE想要接入到第二个PDN，则需要使用一个和该PDN对应的接入点名称(Access Point Name，简称APN)主动发起一个承载建立请求，网络根据该APN为UE建立相应的IP承载。

这也就意为着，根据现有技术，UE不可能在归属网要求的时机内接入到拜访网PDN、归属网PDN，并各自建立相应的IP承载，即实现Local Breakout的双IP模式。

图2是现有技术下，漫游情况下，UE接入到SAE网络，执行网络附着、IP承载建立的过程。在该过程中，MME需要根据HSS的指示明确地建立，并且仅能建立归属网IP承载或拜访网IP承载，即一次该过程只能分配归属网PDN GW或拜访网PDN GW中的一种。

S201，UE为了接入到SAE网络，向eNodeB发起网络附着请求，在其中携带了UE的标识、UE的网络接入能力、请求分配IP的指示等信息；

S202，eNodeB为UE选择一个为之服务的MME，并将附着请求转发到该MME，同时将UE的标识等重要信息也携带给该MME；

S203，MME向归属网的HSS发送位置更新请求，消息中携带MME的标识、UE的标识，以告知UE当前所接入的区域；

S204，HSS根据UE的标识查找出UE的用户数据，发送给MME。在UE的该部分用户数据中，主要包含：是否允许接入到该拜访网、缺省接入点名称(Access Point Name，简称APN)、带宽大小等信息，如果HSS决定UE使用归属网的PDN GW，则同时包含该归属网PDN GW的地址信息；

在该返回消息中，针对PDN GW的分配，HSS采用两种方式来指示MME如何获取PDN GW的地址：

(1)方式1：指定一个APN名称和一个PDN GW的具体的地址；

(2)方式2：指定一个APN名称，以及一个指示用于指示MME是选择归属网还是拜访网的PDN GW。

如果采用方式1，则MME根据HSS所指示的PDN GW的地址，明确地获得归属网的PDN GW，即HSS代替MME做了选择。

如果采用方式2，则HSS指示由MME来选择PDN GW。MME选择PDN GW的机制基于：MME将APN扩展成一个形如：“APN.MNC.MCC.XXYY”这样的一个域名形式，然后请求DNS服务器将该域名解析成一个具体的PDN GW的地址。其中，MNC是移动网号(Mobile Network Code，简称MNC)，用于标识一个具体的移动网络，拜访网和归属网具有不同的移动网号。MCC是移动国家号(Mobile Country Code，简称MCC)，用于标识移动网属于那个国家。XXYY是一个服务类型名称，比如“GPRS”表示是该APN是一个GPRS服务的具体服务类型。

对于采用了方式2，并且HSS指示MME需要分配归属网的PDNGW，则HSS需要提供一个APN的移动运营商标识(APN OperatorIdentifier，简称APN-OI)，该APN-OI就是一个形如“APN.MNC.MCC”的字串。如果MME接收到HSS的该指示，则MME将由APN所扩展的域名“APN.MNC.MCC.XXYY”中的相应部分用该APN-OI代替，然后根据该域名即可以请求到归属网的DNS服务器解析归属网的PDN GW地址。

对于采用了方式2，而HSS指示MME分配拜访网PDN GW的情况，则由MME根据自身移动网号生成形如“APN.MNC.MCC.XXYY”的域名，根据该域名请求本地网的DNS服务器解析本地网的PDN GW地址。

S205，MME接收到用户数据，检查UE是否被允许接入到网络，向HSS返回接收用户响应；

在该步骤中，MME根据上述步骤中HSS返回的如何选择PDNGW的指示，以确定是选择归属网PDN GW，还是拜访网PDN GW。在一个具体的流程中，仅能选择一个PDN GW，不能同时选择归属网和拜访网的PDN GW。

S206，HSS向MME发送确认位置更新响应；

S207，MME为UE选择一个S-GW，并向其发送建立默认承载的请求。在该请求中，MME告知S-GW必要的信息：UE的标识、MME的标识、为UE分配IP地址的指示、缺省带宽信息、PDN GW地址等；

S208，S-GW向PDN GW发送建立默认承载的请求。在该请求中，S-GW告知PDN GW必要的信息：S-GW的地址、缺省带宽信息、为UE分配IP地址的指示等；

S209，如有必要，PDN GW向PCRF请求为该UE所配置的策略和计费规则、决策信息；

S210，PDN GW根据PCRF返回的策略和计费决策信息，建立缺省承载，并向S-GW返回承载建立响应；

S211，S-GW向MME发送默认承载建立的响应；

S212，MME向eNodeB发送附着响应，表明UE的附着到网络的请求已被接收；

S213，eNodeB向UE发送语音承载建立请求，要求UE保存承载建立的重要信息，并开放相应的端口。在消息中，携带了：承载网络ID、PDN GW地址、分配给UE的IP地址、带宽信息等；

S214，UE向eNodeB发送语音承载建立响应；

S215，eNodeB通知MME附着过程完成；

S216，MME向S-GW发送更新承载请求，通知为UE服务的eNodeB的标识、地址；

S217，S-GW向MME发送更新承载响应；

S218，如果PDN GW不是HSS指定的，则MME向HSS发送位置更新请求，通知给HSS为UE所服务的PDN GW的地址信息，HSS更新该信息。

当图2所示的附着、IP承载建立过程完成后，UE即附着到拜访地的SAE网络，接入到一个PDN并建立了一条IP承载(可能是归属网的IP承载，也可能是拜访网的IP承载)，在其后，UE可以使用该IP承载向归属网发起IMS注册过程。UE为了使用IMS域所提供的丰富的业务，必须首先执行IMS注册，注册过程用于对UE进行身份认证，分配必须的IMS资源等。

图3描述了现有技术中，IMS用户的初始注册流程，包括以下步骤：

S301，UE向P-CSCF发送注册请求；

S302，P-CSCF收到注册请求后，通过DNS(Domain NameSystem，域名系统)查询或者通过其它方法找到用户归属网络接入点的I-CSCF，并将注册请求转发到该I-CSCF；

S303，I-CSCF向HSS发送S-CSCF分配请求消息，请求为该UE分配S-CSCF；

S304，HSS向I-CSCF返回分配的S-CSCF名称或S-CSCF的能力；

S305，I-CSCF将注册请求消息发送到选定的S-CSCF；

S306～S316，如果S-CSCF需要对用户进行认证鉴权，那么需要向HSS获取用户认证向量，并根据用户认证响应消息中返回的认证向量，构造挑战请求(401Unauthorized(未授权)消息)，该挑战请求转发到UE后，UE构造挑战响应，S-CSCF收到挑战响应后，判断用户的合法性，完成对用户的认证、鉴权；

如果不需要认证鉴权，可直接执行S317；

S317，S-CSCF向HSS发送用户数据请求；

S318，HSS存储S-CSCF信息，并将用户的签约数据、计费地址信息包含在用户数据响应消息中返回给S-CSCF；

S319，S-CSCF向AS发起第三方注册；

S320，AS执行第三方注册成功，返回成功响应；

S321～S323，S-CSCF构建注册成功响应，并将其通过I-CSCF和P-CSCF转发到UE。

如果UE已经接入到一个PDN，这个被接入的PDN可以视作一个缺省的PDN。当UE已经接入到缺省PDN后，仍然可以接入到其他的PDN，如果没有特别指明，网络并不会限制UE接入到多个PDN。在现有技术中，UE接入到额外的PDN的行为，是UE主动发起的。

UE主动接入额外的PDN的情况，典型的有：用户希望享受一个特定的PDN所提供的业务。一般地，用户通过功能菜单或按键的触发，希望应用一个特定的业务，这个特定的业务由一个特定的PDN(非缺省的PDN)所提供，此时需要UE接入到该PDN。UE接入到该PDN的触发条件是用户启用了该业务，接入方法是由UE主动发起到该PDN的连接请求。UE主动发起到该特定PDN连接的请求中，UE主动提供一个对应于该PDN的APN，这个APN通常是和该业务配置在一起的。

这种由UE主动发起的接入到额外的PDN的情况，通常是和业务相关的，即UE额外接入到一个能提供所需执行业务的PDN。这种概念和网络要求UE必须接入到拜访网PDN、归属网PDN的概念具有一定的差别，但是UE接入到额外的PDN所使用的技术和网络要求UE必须接入到拜访网PDN、归属网PDN的技术是相似的。

图4描述了UE使用APN信息接入到一个指定的PDN的过程，该过程可以描述UE接入到额外的PDN的流程，主要包括如下步骤：

S401，UE发起一个PDN连接请求，携带APN信息，并要求分配IP地址；

在该步骤中，UE主动携带一个APN信息，这个APN通常是一个指明的APN字符串，用于标识特定的PDN。

S402，MME选择PDN GW，并发送缺省承载建立请求给S-GW；

在此过程中，MME根据UE发送的APN参数，使用标准PDNGW发现过程来选择PDN GW。也即，MME构造用于发现PDN GW的全域名FQDN，使用DNS机制来发现PDN GW。

S403，S-GW发送创建默认承载请求给PDN GW；

S404，PDN GW和PCRF交互，以获取相应的策略和计费规则信息；

S405，PDN GW为UE创建IP承载、分配IP地址，向S-GW返回创建默认承载响应；

S406，S-GW向MME返回创建默认承载响应，携带为UE分配的IP地址等信息；

S407，MME向eNodeB发送PDN连接接收响应，在其中携带为UE分配的IP地址等信息。这个消息被包含在MME和eNodeB间的承载设置请求消息中；

S408，eNodeB发送连接重配置请求给UE，其中包含为UE所建立的承载的连接参数，如：承载ID、IP地址信息、协议配置信息等。

S409，UE接收并设置相应参数，向eNodeB发送连接配置完成消息；

S410，eNodeB向MME发送承载设置响应给MME；

S411～S413，MME向S-GW发送更新承载请求，S-GW接收信息并返回响应。如果需要MME需要向HSS发送位置更新请求。

从图2、3、4所示的流程可以发现，现有技术下，UE在附着到网络时，可以接入到缺省的PDN，并建立相应的IP承载。但是如果需要UE接入到其他的PDN，则需要由用户通过执行业务来触发UE接入到该PDN。而用户必须首先执行IMS注册，注册到归属网的IMS域，才能应用业务。

当UE在发起业务前已经接入到拜访网PDN、归属网PDN，并各自建立了相应的IP承载，即实现了LBO的双IP模式后，如果UE发起呼叫、执行业务时，网络(尤其是归属网)可以根据网络决策、业务特性，要求UE具体发起呼叫和执行业务所使用的媒体面的IP(即媒体路由是采用本地转出模式还是归属网路由模式)。

上述方法中，由于缺少触发条件，UE无法自行接入到除附着到网络时接入的缺省PDN外的第二个PDN，使得归属网要求UE建立LBO的双IP模式存在一定的技术缺陷，导致该模式不能正常建立。

发明内容

本发明旨在提供一种UE接入归属网PDN和拜访网PDN的方法，以解决现有技术中，UE无法自行接入到缺省PDN外的第二个PDN的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种UE接入归属网PDN和拜访网PDN的方法，包括以下步骤：UE向拜访网发起初始的网络附着和承载建立过程，其中，HSS指示拜访网使UE接入到归属网PDN和拜访网PDN中的一个作为缺省PDN，并利用缺省PDN为UE建立第一IP承载；UE向归属网IMS域发起注册的过程，在注册过程中或注册后，归属网指示UE接入到拜访网PDN和归属网PDN中的另一个作为第二PDN；UE接入第二PDN，并利用第二PDN建立第二IP承载。

优选的，归属网指示UE接入到拜访网PDN和归属网PDN中的另一个作为第二PDN具体包括：在UE向归属网IMS域发起注册的过程中，归属网构造200OK的消息，该200OK的消息携带关 于归属网PDN或拜访网PDN的信息；归属网向UE发送200OK的消息。

优选的，归属网指示UE接入到拜访网PDN和归属网PDN中的另一个作为第二PDN具体包括：在UE向归属网IMS域发起注册，当成功注册后，归属网构造通知消息，其中携带关于归属网PDN或拜访网PDN的信息；归属网向UE发送通知消息。

优选的，HSS指示拜访网使UE接入到归属网PDN作为缺省PDN；归属网指示UE接入到拜访网PDN作为第二PDN。

优选的，归属网指示UE接入到拜访网PDN作为第二PDN具体包括：HSS向S-CSCF下载用户数据；HSS根据网络策略和/或用户业务配置在用户数据中指示UE接入到拜访网PDN作为第二PDN。

优选的，UE接入第二PDN具体包括：UE发起接入到拜访网PDN的接入请求中，使用的是一个指示接入到拜访网PDN的指示。

优选的，HSS指示拜访网使UE接入到拜访网PDN作为缺省PDN；归属网指示UE接入到归属网PDN作为第二PDN。

优选的，归属网指示UE接入到归属网PDN作为第二PDN具体包括：同时发出一个指示UE接入到归属网PDN的指示，和一个APN；UE接入第二PDN具体包括：UE同时收到指示和APN；UE使用指示和APN向MME发起PDN接入请求；MME通过指示和APN生成用于发现归属网PDN所对应PDN GW的域名。

优选的，归属网指示UE接入到归属网PDN作为第二PDN具体包括：仅发出一个APN，APN携带归属网PDN的网络ID信息；UE接入第二PDN具体包括：UE仅收到APN，APN包含归属网的 网络号；UE使用APN向MME发起PDN接入请求；MME凭借APN发现归属网PDN所对应PDN GW的域名。

优选的，归属网指示UE接入到归属网PDN作为第二PDN具体包括：仅发出一个指示UE接入到归属网PDN的指示，UE接入第二PDN具体包括：UE仅收到指示；UE使用指示向MME发起PDN接入请求；MME根据指示查找归属网PDN的网络号和APN，以构造一个用于发现归属网PDN所对应PDN GW的域名。

上述实施例的UE接入归属网PDN和拜访网PDN的方法，因为将IMS注册作为触发条件，所以解决了现有技术中UE无法自行接入到缺省PDN外的第二个PDN的问题，从而可以在UE漫游情况下，实现Local Breakout下的双IP模式，以满足归属网根据用户业务配置、业务类型等动态决策UE所使用的媒体路由模式的要求。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了现有漫游场景下通过SAE接入网络接入到归属网IMS域的架构示意图；

图2示出了现有技术下，UE在接入到SAE网络的网络附着和承载建立的过程；

图3示出了现有技术下，UE接入PDN并建立IP承载后，执行IMS注册的过程；

图4示出了现有技术下，UE使用APN信息接入到一个指定的PDN网络，并建立相应的IP承载的过程；

图5示出了根据本发明实施例的UE接入归属网PDN和拜访网PDN的方法的流程图；

图6示出了根据本发明优选实施例的UE接入归属网PDN和拜访网PDN的方法的流程图；

图7示出了根据本发明优选实施例的UE接入归属网PDN和拜访网PDN的方法的流程图；

图8示出了根据本发明又一优选实施例的UE接入归属网PDN和拜访网PDN的方法的流程图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

为了解决UE漫游到拜访地，归属网络无法要求UE在业务执行之前必须接入到拜访网、归属网的PDN，并建立各自相应的IP承载，以满足Local Breakout的双IP模式的问题，本发明提供了一种UE接入归属网PDN和拜访网PDN的方法。

如图5所示，为根据本发明实施例的UE接入归属网PDN和拜访网PDN的方法的流程图，包括如下步骤：

步骤S10，UE向拜访网发起初始的网络附着和承载建立过程，其中，HSS指示拜访网使UE接入到归属网PDN和拜访网PDN中的一个作为缺省PDN，并利用缺省PDN为UE建立第一IP承载；

步骤S20，UE向归属网IMS域发起注册的过程，在注册过程中或注册后，归属网指示UE接入到拜访网PDN和归属网PDN中的另一个作为第二PDN；

步骤S30，UE接入第二PDN，并利用第二PDN建立第二IP承载。

上述方法中因为将IMS注册作为触发条件，所以解决了现有技术中UE无法自行接入到缺省PDN外的第二个PDN的问题，从而可以在UE漫游情况下，实现Local Breakout下的双IP模式，以满足归属网根据用户业务配置、业务类型等动态决策UE所使用的媒体路由模式的要求。

优选的，步骤S20中归属网指示UE接入到拜访网PDN和归属网PDN中的另一个作为第二PDN具体包括：在UE向归属网IMS域发起注册的过程中，归属网构造200OK的消息，其中携带关于归属网PDN或拜访网PDN的信息；归属网向UE发送200OK的消息。

优选的，步骤S20归属网指示UE接入到拜访网PDN和归属网PDN中的另一个作为第二PDN具体还包括：在UE向归属网IMS域发起注册的过程中或注册后，当成功注册后，归属网构造通知消息，其中携带关于归属网PDN或拜访网PDN的信息；归属网向UE发送通知消息。

优选的，HSS指示拜访网使UE接入到归属网PDN作为缺省PDN；归属网指示UE接入到拜访网PDN作为第二PDN。

优选的，归属网指示UE接入到拜访网PDN作为第二PDN具体包括：HSS向S-CSCF下载用户数据；HSS根据网络策略和/或用户业务配置在用户数据中指示UE接入到拜访网PDN作为第二PDN。

优选的，UE接入第二PDN具体包括：UE发起接入到拜访网PDN的接入请求中，使用的是一个指示接入到拜访网PDN的指示。

优选的，HSS指示拜访网使UE接入到拜访网PDN作为缺省PDN；归属网指示UE接入到归属网PDN作为第二PDN。

优选的，归属网指示UE接入到归属网PDN作为第二PDN具体包括：同时发出一个指示UE接入到归属网PDN的指示，和一个APN；UE接入第二PDN具体包括：UE同时收到指示和APN；UE使用指示和APN向MME发起PDN接入请求；MME通过指示和APN生成用于发现归属网PDN所对应PDN GW的域名。

优选的，归属网指示UE接入到归属网PDN作为第二PDN具体还包括：仅发出一个APN，APN携带归属网PDN的网络ID信息；UE接入第二PDN具体包括：UE仅收到APN，APN包含归属网的网络号；UE使用APN向MME发起PDN接入请求；MME凭借APN信息发现归属网PDN所对应PDN GW的域名。

优选的，归属网指示UE接入到归属网PDN作为第二PDN具体还包括：仅发出一个指示UE接入到归属网PDN的指示，UE接入第二PDN具体包括：UE仅收到指示；UE使用指示向MME发起PDN接入请求；MME根据指示查找归属网PDN的网络号和APN信息，以构造一个用于发现归属网PDN所对应PDN GW的域名。

由上述实施例可以看出，UE通过初始的网络附着和承载建立过程，HSS指示UE接入到归属网PDN或拜访网PDN中的一个。该被指定的PDN可以认为是UE需要接入的缺省PDN。

当UE接入到缺省PDN，并建立IP承载后，UE执行IMS注册，通过IMS注册的触发，归属网指示UE需要接入到除缺省PDN外的第二个PDN(如果缺省PDN是归属网PDN，则第二个PDN是拜访网PDN。反之第二个PDN是归属网PDN)；或者，归属网在IMS注册结束后，主动通过消息通知UE接入到第二个PDN。

UE利用接受到的第二个PDN的信息，发起PDN接入请求，接入到该PDN，并建立相应的IP承载。

图6示出了根据本发明优选实施例的UE接入归属网PDN和拜访网PDN的方法的流程图，

此优选实施例中，用于描述漫游场景下，网络指示UE接入到归属网、拜访网双PDN的过程。在该过程中，HSS首先要求UE接入到归属网PDN，并使用归属网所分配的IP承载注册到归属网IMS域，通过注册过程归属网要求UE进一步接入到拜访网PDN并建立相应的IP承载，UE根据该指示和信息接入到拜访网PDN并建立相应的IP承载。

该过程主要包括如下步骤：

步骤6A，UE附着到拜访网，接入到归属网PDN，并建立IP承载。

6A.1，UE执行初始网络附着过程，并请求建立IP承载。在该过程中，归属网HSS下发给拜访网MME的用户数据中，指示UE接入到归属网PDN。MME使用如图2的过程，接入到归属网PDN，并建立IP承载；

至此，UE已经成功接入到归属网PDN，并建立了IP承载，UE可以发起IMS注册。

步骤6B，UE注册到IMS，归属网指示UE进一步接入到拜访网PDN。

步骤6B.1，UE发起IMS注册，注册请求经由P-CSCF到达归属网的I-CSCF；

步骤6B.2，I-CSCF请求HSS为UE分配S-CSCF，并将注册请求转发给所分配的S-CSCF，S-CSCF向HSS请求鉴权向量，HSS为UE产生鉴权向量；

步骤6B.3，S-CSCF向UE发送鉴权挑战，经由P-CSCF达到UE；

步骤6B.4，UE计算鉴权响应，经由P-CSCF发送给S-CSCF；

步骤6B.5，S-CSCF检验鉴权响应，确认鉴权响应正确后，向HSS发送用户数据请求；

步骤6B.6，HSS向S-CSCF下载用户数据，其中，HSS在用户数据中进一步指示UE需要接入到拜访网PDN；

在步骤6B.6中，HSS根据网络策略和/或用户业务配置，决定要求UE进一步接入到拜访网PDN。

步骤6B.7，S-CSCF经由P-CSCF向UE发送注册成功响应，其中携带指示，要求UE接入到拜访网PDN。该注册成功响应，即200OK消息；

步骤6C，UE主动接入到拜访网PDN。

步骤6C.1，UE通过IMS注册过程，接收到归属网要求UE接入到拜访网PDN的指示，利用该信息，主动发起到拜访网PDN的接入请求，并建立IP承载。

在图6所示的流程中，归属网要求UE先接入到归属网PDN，当然归属网可以要求UE先接入到拜访网PDN，如图7所示的流程。

图7示出了根据本发明优选实施例的UE接入归属网PDN和拜访网PDN的方法的流程图，

UE先接入到拜访网PDN，并使用拜访网所分配的IP承载注册到归属网IMS域，在注册过程归属网要求UE进一步接入到归属网PDN并建立相应的IP承载，UE根据该指示和信息接入到归属网PDN并建立相应的IP承载。

在图7所示的流程中，归属网所提供给UE的指示，具体地表现在步骤7B.6～7B.7中，该步骤可以是：

(1)同时有一个指示UE接入到归属网PDN的指示，和一个APN；或者，

(2)仅有一个APN信息，该APN携带归属网PDN的网络ID信息；或者，

(3)仅只有一个指示，指示UE接入到归属网PDN。

针对在后续UE发起的PDN接入流程中，具体地表现在步骤7C.1中，如果UE：

(1)同时收到一个指示，和一个APN，则UE使用该信息向MME发起PDN接入请求，MME需要通过该指示和该APN生成用于发现归属网PDN所对应PDN GW的域名；或，

(2)仅收到一个APN，但该APN明确描述了所对应的网络ID，即该APN信息包含归属网的网络号，则UE直接使用该APN向MME发起PDN接入请求。而MME无需合成发现PDN GW的域名，凭借该APN信息即可发现PDN GW；或，

(3)仅收到一个指示，则UE使用该指示向MME发起PDN接入请求，则MME需要根据该指示，查找归属网PDN的网络号、APN信息等，以构造一个用于发现归属网PDN GW的域名。

图6、7所示的流程描述了归属网在UE执行IMS注册的过程中将UE需要接入的第二个PDN的信息(该信息可以是接入哪个网络的指示和相关的用于识别该网络的APN等信息)传递给UE，要求UE在其后接入到该第二个PDN并建立相应的IP承载的过程。

特别的，当UE注册到IMS域后，HSS向S-CSCF发送用户数据的时候包含要求UE接入到第二个PDN的相关信息，S-CSCF并不通过注册过程(比如200OK响应)发送给UE，而是通过其后的通知消息(该通知消息可以是注册事件包，或者其它的通知性质的事件或消息)发送给UE，在该通知消息中包含要求UE接入到第二个PDN的相关信息，如图8所示的流程。

图8示出了根据本发明又一优选实施例的UE接入归属网PDN和拜访网PDN的方法的流程图，该流程描述了IMS域通过向UE发送通知消息通知UE接入到第二个PDN的相关信息。

该流程图中，UE先接入到第一个PDN，并使用该PDN所分配的IP承载注册到归属网IMS域，在注册过程后，IMS网发送注册事件包给UE要求UE进一步接入到第二个PDN并建立相应的IP承载，UE根据该指示和信息接入到第二个PDN并建立相应的IP承载。

在步骤8A中，HSS指示了UE接入的第一个PDN，可能是归属网PDN，也可能是拜访网PDN。

在步骤8B.7中，S-CSCF/P-CSCF并没有将要求UE接入到第二个PDN的相关信息发送给UE。

在步骤8C中，S-CSCF/P-CSCF通过通知事件(该通知事件可以是注册事件包或其它通知消息)，将要求UE接入到第二个PDN的相关信息发送给UE。具体地要求UE接入到第二个PDN的相关信息和图6、7所示的流程一致。

在步骤8D中，UE使用第二个PDN的信息主动接入到第二个PDN。

在图8所示的流程中，S-CSCF/P-CSCF向UE发送通知消息的时机，可以是初始IMS注册过程完成后立刻进行。当UE接收到该通知消息后，获取其中关于要求UE接入到第二个PDN的相关信息，可以不触发UE发起的重注册过程。

如上述流程执行完成后，UE实现了接入到归属网PDN、拜访网PDN，并注册到IMS。至此，Local Breakout要求的双IP模式已经成功建立，UE可以使用归属网IP发起IMS注册，而在呼叫时让媒体使用拜访网IP，即使用Local Breakout模式。

从以上的描述中可以看出，应用本发明，可以实现UE漫游情况下，归属网要求UE在执行会话、业务前接入到拜访网PDN、归属网PDN，并建立各自的IP承载，实现Local Breakout下的双IP模式，以满足归属网根据用户业务配置、业务类型等动态决策UE所使用的媒体路由模式的要求。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成 电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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)

1.一种用户终端接入归属网公用数据网和拜访网公用数据网的方法，其特征在于，包括以下步骤：

用户终端向拜访网发起初始的网络附着和承载建立过程，其中，归属用户服务器指示拜访网使用户终端接入到归属网公用数据网和拜访网公用数据网中的一个作为缺省公用数据网，并利用所述缺省公用数据网为用户终端建立第一IP承载；

用户终端向归属网IP多媒体子系统域发起注册的过程，在注册过程中或注册后，归属网指示用户终端接入到所述拜访网公用数据网和归属网公用数据网中的另一个作为第二公用数据网；

用户终端接入所述第二公用数据网，并利用所述第二公用数据网建立第二IP承载。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，归属网指示用户终端接入到所述拜访网公用数据网和归属网公用数据网中的另一个作为第二公用数据网具体包括：

在用户终端向归属网IP多媒体子系统域发起注册的过程中，归属网构造200OK的消息，所述200OK的消息携带关于归属网公用数据网或拜访网公用数据网的信息；

归属网向用户终端发送所述200OK的消息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，归属网指示用户终端接入到所述拜访网公用数据网和归属网公用数据网中的另一个作为第二公用数据网具体包括：

在用户终端向归属网IP多媒体子系统域发起注册，当成功注册后，归属网构造通知消息，其中携带关于归属网公用数据网或拜访网公用数据网的信息；

归属网向用户终端发送所述通知消息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

归属用户服务器指示拜访网使用户终端接入到归属网公用数据网作为所述缺省公用数据网；

归属网指示用户终端接入到拜访网公用数据网作为所述第二公用数据网。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，归属网指示用户终端接入到拜访网公用数据网作为所述第二公用数据网具体包括：

归属用户服务器向服务呼叫会话控制功能器发送用户数据；

归属用户服务器根据网络策略和/或用户业务配置在所述用户数据中指示用户终端接入到拜访网公用数据网作为所述第二公用数据网。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，用户终端接入所述第二公用数据网具体包括：

用户终端发起接入到拜访网公用数据网的接入请求中，使用的是一个指示接入到拜访网公用数据网的指示。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

归属用户服务器指示拜访网使用户终端接入到拜访网公用数据网作为所述缺省公用数据网；

归属网指示用户终端接入到归属网公用数据网作为所述第二公用数据网。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

归属网指示用户终端接入到归属网公用数据网作为所述第二公用数据网具体包括：同时发出一个指示用户终端接入到归属网公用数据网的指示，和一个接入点名称；

用户终端接入所述第二公用数据网具体包括：

用户终端同时收到所述指示和所述接入点名称；

用户终端使用所述指示和所述接入点名称向控制面功能实体发起公用数据网接入请求；

控制面功能实体通过所述指示和所述接入点名称生成用于发现归属网公用数据网所对应公用数据网接入网关的域名。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

归属网指示用户终端接入到归属网公用数据网作为所述第二公用数据网具体包括：仅发出一个接入点名称，所述接入点名称携带归属网公用数据网的网络ID信息；

用户终端接入所述第二公用数据网具体包括：

用户终端仅收到所述接入点名称，所述接入点名称包含归属网的网络号；

用户终端使用所述接入点名称向控制面功能实体发起公用数据网接入请求；

控制面功能实体凭借所述接入点名称发现归属网公用数据网所对应公用数据网接入网关的域名。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

归属网指示用户终端接入到归属网公用数据网作为所述第二公用数据网具体包括：仅发出一个指示用户终端接入到归属网公用数据网的指示，

用户终端接入所述第二公用数据网具体包括：

用户终端仅收到所述指示；

用户终端使用所述指示向控制面功能实体发起公用数据网接入请求；

控制面功能实体根据所述指示查找归属网公用数据网的网络号和接入点名称，以构造一个用于发现归属网公用数据网所对应公用数据网接入网关的域名。

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