CN101577964B - 一种互通网关的寻址方法 - Google Patents

Abstract

一种互通网关的寻址方法，该方法包括：当网元节点通过用户的归属网络互通网关H-IWF向HSS发起用户注册时，所述网元节点、或所述网元节点与H-IWF之间的用户的拜访网络互通网关V-IWF将携带所述网元节点的节点标识和设备编号的注册请求消息通过H-IWF发送给HSS；HSS记录接收到的所述节点标识和设备编号的关联关系；HSS需要通过H-IWF向所述网元节点发送请求消息时，根据所述节点标识获取所述设备编号，并将携带所述设备编号的请求消息发送给H-IWF，H-IWF使用所述设备编号对所述网元节点进行路由寻址，并向所述网元节点转发HSS发送的请求消息。

Description

一种互通网关的寻址方法

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种互通网关的寻址方法。

背景技术

随着新技术的不断涌现，3GPP(3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划)在未来移动通信领域系统架构演进中需要考虑通过从无线接口到核心网络的持续演进和增强，以在未来十年内保持自己在移动通信领域的技术先发优势，为运营商和用户不断增长的需求提供满意的支持。面向全IP(Internet Protocol，因特网协议)的分组域核心网的演进项目(SystemArchitecture Evolution，SAE)，现在更名为EPS(Evolved Packet System)正是在这样的背景下启动的。SAE的目标是“制定一个具有高数据率、低延迟、数据分组化、支持多种无线接入技术为特征的具有可移植性的3GPP系统框架结构”。

SAE网络具有支持端到端的QoS(Quality of Service，服务质量)保证、全面分组化、支持多接入技术、增加对实时业务的支持、网络层次扁平化等特点。SAE网络进一步实现了控制面与用户面数据的分离，MME(MobilityManagement Entity，移动性管理实体)新增网元作为承接控制面用户数据的网络功能体，具有支持漫游、鉴权、承载管理等功能。MME与HSS(HomeSubscriber Server，归属用户服务器)之间的S6a接口，提供了用户数据、鉴权数据的下载等功能。与此同时，新增了HSS与具有S4接口的SGSN(ServiceGSN，服务GPRS支持节点，即服务通用无线分组业务支持节点)之间的接口，并命名为S6d接口。S6d接口可以复用S6a接口，均采用Diameter(戴尔米特)协议。具有S4接口的SGSN在本文中简写为S4SGSN，具有传统Gn/Gp接口的SGSN在本文中简写为Gn/Gp SGSN。

传统7号信令网络中的HLR(Home Location Register，归属位置寄存器)仅支持面向MAP(Mobile Application Part，移动应用部分)的接口协议，其功能类似于HSS，用于提供用户数据、鉴权数据的下载等功能。为了考虑MME或S4 SGSN与HLR网元之间的互通问题，标准组织引入了IWF(InterworkingFunction，互通功能，也称为互通网关)以解决Diameter协议与MAP协议之间的映射。

图1是与传统网络互通的几个可能的应用场景，其中MME或S4 SGSN与HSS或IWF之间采用基于Diameter协议的S6a接口，Gn/Gp SGSN或HLR与IWF之间采用基于MAP协议的Gr接口。图1A描述了MME或S4 SGSN与HLR经过1个IWF互通的应用场景，其中IWF部署在拜访网络。图1B描述了MME或S4 SGSN与HSS经过2个IWF互通的应用场景，这种场景一般应用在新部署EPS网络的两个运营商之间签署的漫游协议不支持Diameter接口协议的情况下。图1C描述了另外一种可能的应用场景，即部署在EPS网络中的用户欲从传统拜访网络中的Gn/Gp SGSN中接入网络，该应用场景目前在版本8中不支持，并不排除在后续版本中实现。图1D描述了MME或S4 SGSN与HLR经过1个IWF互通的应用场景，其中IWF部署在归属网络。

在面向全IP的EPS网络中，主机名用于唯一标识IP网络中的某一个节点，域名标识了某一领域中的任意一个可用节点。节点的主机名或域名可以解析为对应的IP地址，IP地址用于IP路由，也可以标识一个节点。因此，在EPS网络中消息路由基于IP地址，主机名在标识节点的同时可以解析为IP地址用于消息路由。在传统的7号信令(Signaling System #7，简称SS7)网络中，消息路由基于信令点路由，设备编号用于唯一标识网络中的某一个节点，同时可以用于消息路由。

由此可见，不同的接口协议之间采用不同的路由寻址方式，例如S6a接口基于IP地址路由，Gr接口基于SS7信令点路由，如何解决HSS或HLR后续请求消息的路由寻址是一个需要解决的问题。

在当前的应用场景中，如图1A，IWF为每一个连接的网元节点(例如MME或S4 SGSN)分配一个设备编号用于7号信令网络路由，同时将该设备编号与MME或S4 SGSN的节点标识进行绑定。HLR在注册请求消息中接收到网元节点的设备编号和IP地址并进行保存，对于HLR发送的后续请求消息，IWF基于接收到的请求消息中目的节点的设备编号映射出目的节点的节点标识(用于唯一标识IP网络中的实体)，并基于该节点标识进行下一跳的路由寻址。

但是，对于如图1B所示的包含2个IWF的漫游场景，上述方法则存在一定的弊端。如果HSS仅保存网元节点的节点标识，那么无论IWF位于拜访网络或归属网络，势必要求IWF绑定节点标识和设备编号之间的映射关系。对于位于拜访网络中的IWF，IWF可以配置同一运营商内的全局映射表，而对于位于归属网络的IWF，要求其配置全球运营商的映射表就变得非常不现实，只能采用动态绑定的方法；采用动态绑定的方法一方面会造成映射表过大，另一方面也很难保证映射表信息在同一运营商所部署的IWF之间的一致性。上述问题同样也存在于图1C和图1D所示的IWF部署在归属网络的应用场景中。

此外，考虑到IWF会为每一个连接的网元节点分配设备编号或节点标识(分配的设备编号用于7号信令网络路由，分配的节点标识用于IP网络的路由)，那么对于如图1B所示的设置有2个IWF的漫游场景，应当由哪一个IWF进行设备编号或节点标识的分配是需要考虑的问题。如果两个IWF都进行分配，例如位于拜访网络中的IWF为MME或S4 SGSN分配设备编号，同时将基于Diameter协议的S6a接口转换为基于MAP协议的Gr接口；此时如果位于归属网络中的IWF为MME或S4 SGSN再次分配设备编号，就会造成MME或S4 SGSN可能具有两个不同的Diameter标识。如果仅由1个IWF进行分配，例如由位于拜访网络的IWF分配，由于现有的Gr接口无法传送节点标识，因此位于归属网络的IWF仅知道MME或S4 SGSN的设备编号，但却无法将MME或S4 SGSN的设备编号与对应的节点标识进行绑定。

综上所述，现有技术存在以下问题：

(1)在漫游场景下，部署在用户归属网络中的IWF无法有效地为与其连接的HSS或HLR进行请求消息的路由寻址；并且，如果HSS或HLR发送的请求消息还需要通过部署在拜访网络的IWF发送给网元节点，并且该拜访网络的IWF没有保存该网元节点的设备编号和节点标识的绑定关系(或称为关联关系)，拜访网络的IWF也无法正确地进行路由寻址。

(2)对于设置有2个IWF的应用场景，在其中一个IWF负责分配设备编号时，无法将设备编号与对应的节点标识的绑定关系信息发送给另一个IWF。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种在漫游场景下，使部署在用户归属网络中的IWF可以有效地对拜访网络的网元节点进行路由寻址，或进行拜访网络的网元节点的设备编号和节点标识的映射绑定以进行路由寻址的方法。

为了解决上述问题，本发明提供一种互通网关的寻址方法，该方法包括：

当网元节点通过用户的归属网络互通网关H-IWF向用户的归属用户服务器HSS发起用户注册时，所述网元节点、或所述网元节点与H-IWF之间的用户的拜访网络互通网关V-IWF将携带所述网元节点的节点标识和设备编号的注册请求消息通过H-IWF发送给HSS；HSS记录接收到的所述节点标识和设备编号的关联关系；

HSS需要通过H-IWF向所述网元节点发送请求消息时，根据所述节点标识获取所述设备编号，并将携带所述设备编号的请求消息发送给H-IWF，H-IWF使用所述设备编号对所述网元节点进行路由寻址，并向所述网元节点转发HSS发送的请求消息。

此外，所述网元节点采用如下方法将携带所述网元节点的节点标识和设备编号的注册请求消息通过H-IWF发送给HSS：

所述网元节点将携带所述网元节点的节点标识和设备编号的注册请求消息发送给V-IWF；

V-IWF将携带所述网元节点的节点标识和设备编号的注册请求消息发送给H-IWF；

H-IWF将携带所述网元节点的节点标识和设备编号的注册请求消息发送给HSS。

此外，当所述网元节点向V-IWF发送携带所述节点标识的注册请求后，V-IWF为所述节点标识分配所述设备编号，并将携带所述网元节点的节点标识和设备编号的注册请求消息通过H-IWF发送给HSS。

此外，V-IWF接收到所述网元节点发送的注册请求消息后，存储所述节点标识和设备编号的关联关系。

此外，H-IWF使用所述设备编号对所述网元节点进行路由寻址后，通过V-IWF向所述网元节点转发HSS发送的请求消息，在该请求消息中携带所述节点标识；

V-IWF接收到H-IWF发送的请求消息后，根据其中携带的所述节点标识进行路由寻址，并向所述网元节点转发HSS发送的请求消息。

此外，所述网元节点为：移动性管理实体MME，或服务通用无线分组业务支持节点、即服务GPRS支持节点；

如果所述网元节点为MME或支持S4接口的服务GPRS支持节点，则所述网元节点与V-IWF之间基于戴尔米特Diameter协议发送注册请求消息，该注册请求消息为更新位置请求消息；

如果所述网元节点为支持Gn/Gp接口的服务GPRS支持节点，则所述网元节点与H-IWF之间基于移动应用部分MAP协议发送注册请求消息，该注册请求消息为更新GPRS位置请求消息；

V-IWF与H-IWF之间基于MAP协议发送注册请求消息，该注册请求消息为更新GPRS位置请求消息；

H-IWF与HSS之间基于Diameter协议发送注册请求消息，该注册请求消息为更新位置请求消息。

此外，所述节点标识为：主机名和/或IP地址。

本发明还提供一种互通网关的寻址方法，该方法包括：

当网元节点通过用户的归属网络互通网关H-IWF向用户的HLR发起用户注册时，所述网元节点或H-IWF将携带所述网元节点的节点标识和设备编号的注册请求消息发送给HLR；HLR记录接收到的所述节点标识和设备编号的关联关系；

HLR需要通过H-IWF向所述网元节点发送请求消息时，根据所述设备编号获取所述节点标识，并将携带所述节点标识的请求消息发送给H-IWF，H-IWF使用所述节点标识对所述网元节点进行路由寻址，并向所述网元节点转发HLR发送的请求消息。

此外，H-IWF接收到所述网元节点发送的注册请求消息、并为该消息中携带的所述网元节点的节点标识分配设备编号后，将携带所述节点标识和设备编号的注册请求消息发送给HLR。

此外，所述网元节点为MME，或支持S4接口的服务GPRS支持节点；所述网元节点与H-IWF之间基于Diameter协议发送注册请求消息，该注册请求消息为更新位置请求消息；

H-IWF与HLR之间基于MAP协议发送注册请求消息，该注册请求消息为更新GPRS位置请求消息。

此外，所述节点标识为：主机名和/或IP地址。

本发明还提供一种互通网关的寻址方法，该方法包括：

当IWF接收到网元节点发送的用户的注册请求消息时：

如果该注册请求消息中未携带所述网元节点的设备编号，则IWF为该注册请求消息中携带的节点标识分配设备编号，保存所述节点标识和设备编号的关联关系，并向该注册请求消息的后续节点转发经过协议转换且携带所述节点标识和设备编号的注册请求消息；

如果该注册请求消息中携带所述网元节点的设备编号和节点标识，则IWF保存所述节点标识和设备编号的关联关系。

此外，所述网元节点为MME，或支持S4接口的服务GPRS支持节点；

所述网元节点与用户的拜访网络的IWF之间基于Diameter协议发送注册请求消息，该注册请求消息为更新位置请求消息。

此外，所述节点标识为：主机名和/或IP地址。

综上所述，采用本发明的方法，H-IWF可以根据HSS或HLR发送的请求消息中携带的设备编号或节点标识进行网元节点的路由寻址、或H-IWF通过记录I-IWF发送的注册请求消息中携带的设备编号和节点标识的绑定关系信息进行网元节点的路由寻址。

附图说明

图1A是MME或S4 SGSN与HLR经过1个IWF互通的场景示意图，其中IWF部署在拜访网络；

图1B是MME或S4 SGSN与HSS经过2个IWF互通的场景示意图；

图1C是Gn/Gp SGSN与HSS经过1个IWF互通的场景示意图；

图1D是MME或S4 SGSN与HLR经过1个IWF互通的场景示意图，其中IWF部署在归属网络；

图2A是本发明第一实施例基于如图1B所示的场景实现MME与HSS间互通的方法流程图；

图2B是本发明第二实施例基于如图1B所示的场景实现MME与HSS间互通的另一种方法流程图；

图3是本发明第三实施例基于如图1C所示的场景实现Gn/Gp SGSN与HSS间互通的方法流程图；

图4A是本发明第四实施例基于如图1D所示的场景实现MME与HLR间互通的一种方法流程图；

图4B是本发明第五实施例基于如图1D所示的场景实现MME与HLR间互通的另一种方法流程图；

图5是本发明第六实施例基于如图1B所示的场景实现MME与HSS间互通的方法流程图。

具体实施方式

本发明的基本思想是，HSS或HLR记录请求节点的节点标识和设备编号的绑定关系后，需要通过H-IWF向该请求节点发送消息时，在该消息中携带节点标识或设备编号；H-IWF使用该消息中携带的节点标识或设备编号进行路由寻址。

下面将结合附图和实施例对本发明进行详细描述。

图2A是本发明第一实施例基于如图1B所示的场景实现MME与HSS间互通的方法流程图，包括如下步骤：

步骤A201，归属于IP网络的用户在EPS网络中通过E-UTRAN(EvolvedUTRAN，演进的通用陆地无线接入网)接入，向拜访域网络发起用户附着请求；

步骤A202，MME接收到用户附着请求后，检测到该用户是初次附着到网络，因此需要向用户归属网络进行用户注册；MME根据用户标识(如IMSI(International Mobile Subscriber Identifier，国际移动用户识别码))和漫游协议，解析出用户注册请求的目的域，即拜访域网络中的IWF(记作V-IWF)，因此向V-IWF发起基于Diameter协议的更新位置请求(Update LocationRequest，简称ULR)消息(简称Diameter-更新位置请求消息)；

上述更新位置请求消息中同时携带MME的设备编号(简称MME编号)和MME的节点标识(简称MME标识)，MME标识可以是MME主机名和/或MME的IP地址。

其中，MME位于EPS核心网络，基于Diameter协议，路由方式基于IP网络的路由；由于双边的漫游协议(即拜访域网络和归属域网络的运营商之间的漫游协议)支持MAP协议，因此拜访域网络和归属域网络的IWF之间基于MAP协议，路由方式基于7号信令网络的路由。

本实施例中MME编号可以通过静态配置等方式由MME自行分配。

需要注意的是，根据Diameter协议，上述Diameter-更新位置请求消息、以及下文中的其它基于Diameter协议的消息中需要携带节点标识(本实施例为MME标识)。

上述Diameter-更新位置请求消息用于用户注册，可以称为基于Diameter协议的注册请求消息。

步骤A203，V-IWF接收到来自MME的更新位置请求后，执行协议转换，将Diameter协议转换为MAP协议，即将更新位置请求消息转换为MAP-更新GPRS位置请求(MAP_UPDATE_GPRS_LOCATION Request)消息；V-IWF根据用户标识和漫游协议翻译出下一跳网元的地址(本实施例中为用户归属网络的IWF(记为H-IWF)的地址)，并向H-IWF发送上述MAP-更新GPRS位置请求消息；

本实施例中，MAP-更新GPRS请求消息中同时包含MME编号和MME标识。

需要注意的是，根据MAP协议，上述MAP-更新GPRS位置请求消息、以及下文中基于MAP协议的其它消息中需要携带设备编号(本实施例为MME编号)。

上述MAP-更新GPRS请求消息用于用户注册，可以称为基于MAP协议的注册请求消息。

步骤A204，H-IWF接收到MAP-更新GPRS位置请求消息后，执行协议转换，将MAP协议转换为Diameter协议，即将MAP-更新GPRS位置请求消息转换为Diameter-更新位置请求消息；H-IWF根据用户标识(例如IMSI)解析出目的域，即用户归属网络的HSS，并向用户归属网络的HSS发送Diameter-更新位置请求消息；

上述Diameter-更新位置请求消息中同时包含MME编号和MME标识。

步骤A205，HSS接收到Diameter-更新位置请求消息后，验证用户的合法性，验证通过后向H-IWF返回基于Diameter协议的更新位置应答(UpdateLocation Ack，简称ULA)消息(简称Diameter-更新位置应答消息)，并保存MME标识和MME编号；

上述Diameter-更新位置应答消息用于用户注册响应，可以称为基于Diameter协议的注册响应消息。

步骤A206，接收到Diameter-更新位置应答消息后，如果该消息中携带用户数据，则H-IWF需要向V-IWF下载用户数据(为了突出本发明的重点内容，省略了用户数据下载的流程)；用户数据下载成功后，H-IWF向V-IWF返回基于MAP协议的更新GPRS位置响应(MAP_UPDATE_GPRS_LOCATION Response)消息(简称MAP-更新GPRS位置响应消息)；

上述MAP-更新GPRS位置响应消息用于用户注册响应，可以称为基于MAP协议的注册响应消息。

步骤A207，V-IWF接收到MAP-更新GPRS位置响应消息后，执行网络协议转换，将MAP-更新GPRS位置响应消息转换为基于Diameter协议的更新位置应答消息(简称Diameter-更新位置应答消息)。

步骤A208～A213描述了当用户归属网络有发往MME的后续请求消息时的处理流程，包括如下步骤：

步骤A208，接收到来自用户归属网络、需要发往MME的后续请求消息后，HSS根据用户注册时保存的MME标识翻译出下一跳网元的地址(本实施例中HSS翻译出的下一跳网元的节点为位于归属域网络中的H-IWF)，并在该后续请求消息中添加用于在7号信令网络中进行寻址的MME编号后，将基于Diameter协议的该后续请求消息(简称为Diameter-请求消息)发送至H-IWF；

上述需要发往MME的后续请求消息包括但不限于：基于Diameter协议的位置注销(Cancel Location Request，简称CLR)消息、基于Diameter协议的插入/删除用户数据(Insert Subscriber Data或Delete Subscriber Data，简称IDR或DSR)消息、基于Diameter协议的复位(Reset Request，简称RSR)消息等。

步骤A209，H-IWF接收到上述Diameter-请求消息后，将该消息中携带的MME编号翻译为下一跳网元V-IWF的地址，并执行网络协议转换，将Diameter-请求消息转换为基于MAP协议的请求消息(简称MAP-请求消息)，并在MAP-请求消息中添加MME标识后，将该MAP-请求消息发送给V-IWF；

步骤A210，V-IWF接收到上述MAP-请求消息后，执行网络协议转换，将MAP-请求消息转换为Diameter-请求消息，同时根据MAP-请求消息中携带的MME标识寻址到MME，并向MME发送该Diameter-请求消息；

步骤A211，MME向V-IWF返回Diameter-应答消息；

步骤A212，V-IWF执行网络协议转换，将Diameter-应答消息转换为MAP-响应消息后将其发送给H-IWF；

步骤A213，H-IWF执行网络协议转换，将MAP-响应消息转换为Diameter-应答消息，并转发给HSS。

图2A所示的上述网元间互通的方法同样适用于基于Diameter协议的具有S4接口的SGSN网元与HSS网元之间经过2个IWF互通的场景。

图2B是本发明第二实施例基于如图1B所示的场景实现MME与HSS间互通的另一种方法流程图，包括如下步骤：

步骤B201，归属于IP网络的用户在EPS网络中通过E-UTRAN接入，向拜访域网络发起用户附着请求；

步骤B202，MME接收到用户附着请求后，检测到该用户是初次附着到网络，因此需要向用户归属网络进行用户注册；MME根据用户标识(如IMSI)和漫游协议，解析出用户注册请求的目的域为V-IWF，因此向V-IWF发起基于Diameter协议的更新位置请求消息；

上述更新位置请求消息中仅携带MME标识。

其中，MME位于EPS核心网络，基于Diameter协议，路由方式基于IP网络的路由；由于双边的漫游协议(即拜访域网络和归属域网络的运营商之间的漫游协议)支持MAP协议，因此拜访域网络和归属域网络的IWF之间基于MAP协议，路由方式基于7号信令网络的路由。

步骤B203，由于上述更新位置请求消息中仅携带MME标识，不包含MME编号，因此V-IWF根据本地策略为MME标识映射(分配)一个唯一的MME编号，并将MME标识和MME编号的绑定关系信息保存(记录)在V-IWF中；V-IWF执行协议转换，将Diameter协议转换为MAP协议，即将Diameter-更新位置请求消息转换为MAP-更新GPRS位置请求消息；V-IWF根据用户标识和漫游协议翻译出下一跳网元的地址(本实施例中为H-IWF的地址)，并向H-IWF发送上述MAP-更新GPRS位置请求消息；

上述MAP-更新GPRS请求消息中同时包含MME编号和MME标识，MME标识可以是：MME主机名和/或MME的IP地址。

步骤B204，H-IWF接收到MAP-更新GPRS位置请求消息后，执行协议转换，将MAP协议转换为Diameter协议，即将MAP-更新GPRS位置请求消息转换为Diameter-更新位置请求消息；H-IWF根据用户标识(例如IMSI)解析出目的域，即用户归属网络的HSS，并向用户归属网络的HSS发送Diameter-更新位置请求消息；

上述Diameter-更新位置请求消息中同时包含MME编号和MME标识。

步骤B205，HSS接收到Diameter-更新位置请求消息后，验证用户的合法性，验证通过后向H-IWF返回Diameter-更新位置应答消息，并保存MME标识和MME编号；

步骤B206，接收到Diameter-更新位置应答消息后，如果该消息中携带用户数据，则H-IWF需要向V-IWF下载用户数据(为了突出本发明的重点内容，省略了用户数据下载的流程)；用户数据下载成功后，H-IWF向V-IWF返回MAP-更新GPRS位置响应消息；

步骤B207，V-IWF接收到MAP-更新GPRS位置响应消息后，执行网络协议转换，将MAP-更新GPRS位置响应消息转换为Diameter-更新位置应答消息。

步骤B208～B213描述了当用户归属网络有发往MME的后续请求消息时的处理流程，包括如下步骤：

步骤B208，接收到来自用户归属网络、需要发往MME的后续请求消息后，HSS根据用户注册时保存的MME标识翻译出下一跳网元的地址(本实施例中HSS翻译出的下一跳网元的节点为位于归属域网络中的H-IWF)，并在请求消息中添加用于在7号信令网络中进行寻址的MME编号后，将基于Diameter协议的该后续请求消息(简称为Diameter-请求消息)发送至H-IWF；

上述需要发往MME的后续请求消息包括但不限于：基于Diameter协议的位置注销消息、基于Diameter协议的插入/删除用户数据消息、基于Diameter协议的复位消息等。

步骤B209，H-IWF接收到上述Diameter-请求消息后，将该消息中携带的MME编号翻译为下一跳网元V-IWF的地址，并执行网络协议转换，将基于Diameter协议的请求消息转换为基于MAP协议的请求消息(简称MAP-请求消息)，并将该MAP-请求消息发送给V-IWF；

步骤B210，V-IWF接收到上述MAP-请求消息后，执行网络协议转换，将MAP-请求消息转换为Diameter-请求消息，同时根据MAP-请求消息中的MME编号及本地保存的MME标识和MME编号的绑定信息映射(查找)出MME标识，并进一步寻址到MME后，向MME发送该Diameter-请求消息；

步骤B211，MME向V-IWF返回Diameter-应答消息；

步骤B212，V-IWF执行网络协议转换，将Diameter-应答消息转换为MAP-响应消息后将其发送给H-IWF；

步骤B213，H-IWF执行网络协议转换，将MAP-响应消息转换为Diameter-应答消息，并转发给HSS。

图2B所示的上述网元间互通的方法同样适用于基于Diameter协议的具有S4接口的SGSN网元与HSS网元之间经过2个IWF互通的场景。

图3是本发明第三实施例基于如图1C所示的场景实现Gn/Gp SGSN与HSS间互通的方法流程图，包括如下步骤：

步骤301，归属于EPS网络的用户在GPRS接入，向拜访域网络发起用户附着请求；

步骤302，具有Gn/Gp接口的SGSN接收到用户附着请求后，检测到该用户是初次附着到网络，因此需要向用户归属网络进行用户注册；SGSN根据用户标识(如IMSI)解析出目的域(本实施例中SGSN解析出的目的域为用户归属域网络中的H-IWF)，向H-IWF发起基于MAP协议的MAP-更新GPRS位置请求消息，该请求消息中包含SGSN编号和SGSN标识，其中SGSN标识为SGSN的IP地址；

本实施例中SGSN编号可以通过静态配置等方式由具有Gn/Gp接口的SGSN自行分配。

步骤303，H-IWF接收到MAP-更新GPRS位置请求消息后，执行协议转换，将MAP协议转换为Diameter协议，即将MAP-更新GPRS位置请求消息转换为Diameter-更新位置请求消息；H-IWF根据用户标识解析出目的域，即用户归属网络的HSS，并向用户归属网络的HSS发送Diameter-更新位置请求消息；

上述Diameter-更新位置请求消息中同时包含SGSN编号和SGSN标识。

步骤304，HSS接收到Diameter-更新位置请求消息后，验证用户的合法性，验证通过后向H-IWF返回Diameter-更新位置应答消息，并保存SGSN编号和SGSN标识；

步骤305，接收到Diameter-更新位置应答消息后，如果消息中携带用户数据，则H-IWF需要向SGSN下载用户数据(为了突出本发明的重点内容，省略了用户数据下载的流程)，用户数据下载成功后，H-IWF向SGSN返回MAP-更新GPRS位置响应消息。

步骤306～309描述了当用户归属网络有发往SGSN的后续请求消息时的处理流程，包括如下步骤：

步骤306，接收到来自用户归属网络、需要发往SGSN的后续请求消息后，HSS根据用户注册时保存的SGSN标识(即SGSN的IP地址)寻址到下一跳网元的地址(本实施例中HSS根据SGSN的IP地址寻址出的下一跳网元的节点为位于归属域网络中的H-IWF)，并在请求消息中携带用于在7号信令网络中进行寻址的SGSN编号后，将基于Diameter协议的该后续请求消息(简称为Diameter-请求消息)发送至H-IWF；

上述需要发往MME的后续请求消息包括但不限于：基于Diameter协议的位置注销消息、基于Diameter协议的插入/删除用户数据消息、基于Diameter协议的复位消息等。

步骤307，H-IWF接收到上述Diameter-请求消息后，执行网络协议转换，将Diameter-请求消息转换为基于MAP协议的请求消息(简称MAP-请求消息)，并根据Diameter-请求消息中携带的SGSN编号翻译出目的SGSN的IP地址，将MAP-请求消息发送至SGSN；

步骤308，SGSN向H-IWF返回MAP-响应消息；

步骤309，接收到MAP-响应消息后，H-IWF执行网络协议转换，将MAP-响应消息转换为Diameter-应答消息，并转发给用户归属网络的HSS。

图4A是本发明第四实施例基于如图1D所示的场景实现MME与HLR间互通的一种方法流程图，其中IWF部署在归属网络，包括如下步骤：

步骤A401，归属于传统7号信令网络的用户在EPS网络中通过E-UTRAN接入，向拜访域网络发起用户附着请求；

步骤A402，MME接收到用户附着请求后，检测到该用户是初次附着到网络，因此需要向用户归属网络进行用户注册；MME根据用户标识(如IMSI)和漫游协议，解析出用户注册请求的目的域为用户归属网络中的H-IWF，因此向H-IWF发起基于Diameter协议的更新位置请求消息；

上述更新位置请求消息中同时携带MME编号和MME标识，MME标识可以是MME主机名和/或MME的IP地址。

步骤A403，H-IWF接收到来自MME的更新位置请求消息后，执行协议转换，将Diameter协议转换为MAP协议，即将更新位置请求消息转换为MAP-更新GPRS位置请求消息；并根据用户标识翻译出下一跳网元地址(本实施例中为HLR)，将MAP-更新GPRS位置请求消息发送到HLR；

上述MAP-更新GPRS位置请求消息中同时包含MME编号和MME标识。

步骤A404，HLR接收到MAP-更新GPRS位置请求消息后，验证用户的合法性，验证通过后向H-IWF下载用户数据(为了突出本发明的重点内容，省略了用户数据下载的流程)；用户数据下载成功后，HLR向H-IWF返回MAP-更新GPRS位置响应消息，并保存MME编号和MME标识。

步骤A405，H-IWF接收到MAP-更新GPRS位置响应消息后，执行网络协议转换，将MAP-更新GPRS位置响应消息转换为Diameter-更新位置应答消息，并将其发送至MME。

步骤A406～A409描述了当用户归属网络有发往MME的后续请求消息时的处理流程，包括如下步骤：

步骤A406，接收到来自用户归属网络、需要发往MME的后续请求消息后，HLR根据用户注册时保存的MME编号翻译出下一跳网元的地址(本实施例中HLR翻译出的下一跳网元的节点为位于归属域网络中的H-IWF)，并在请求消息中添加用于在EPS网络中进行寻址的MME标识后，将基于MAP协议的该后续请求消息(简称为MAP-请求消息)发送至H-IWF；

上述后续请求消息包括但不限于：

基于MAP协议的位置注销(MAP_CANCEL_LOCATION)消息；基于MAP协议的插入/删除用户数据(MAP_INSERT_SUBSCRIBER_DATA或MAP_DELETE_SUBSCRIBER_DATA)消息、基于MAP协议的复位(MAP_RESET)消息等。

步骤A407，H-IWF接收到来自HLR的MAP-请求消息后，执行网络协议转换，将MAP-请求消息转换为基于Diameter协议的请求消息(简称为Diameter-请求消息)，同时根据MAP-请求消息中携带的MME标识寻址到MME，并向MME发送Diameter-请求消息。

步骤A408，MME向H-IWF返回Diameter-应答消息；

步骤A409，H-IWF执行网络协议转换，将Diameter-应答消息转换为MAP-响应消息，并转发给HLR。

图4A所示的上述网元间互通的方法同样适用于基于Diameter协议的具有S4接口的SGSN网元与HLR网元之间经过1个IWF互通的场景，其中IWF部署在归属网络。

图4B是本发明第五实施例基于如图1D所示的场景实现MME与HLR间互通的另一种方法流程图，其中IWF部署在归属网络，包括如下步骤：

步骤B401，归属于传统7号信令网络的用户在EPS网络中通过E-UTRAN接入，向拜访域网络发起用户附着请求；

步骤B402，MME接收到用户附着请求后，检测到该用户是初次附着到网络，因此需要向用户归属网络进行用户注册；MME根据用户标识(如IMSI)和漫游协议，解析出用户注册请求的目的域为用户归属网络中的H-IWF，因此向H-IWF发起基于Diameter协议的更新位置请求消息；

上述更新位置请求消息中携带MME标识，MME标识可以是MME主机名和/或MME的IP地址。

步骤B403，接收到来自MME的更新位置请求消息后，由于其中仅携带MME标识，因此H-IWF根据本地策略为该MME标识映射(分配)一个唯一的MME编号；H-IWF根据用户标识翻译出下一跳网元地址，即用户HLR，并执行协议转换，将Diameter协议转换为MAP协议，即将更新位置请求消息转换为MAP-更新GPRS位置请求消息，将MAP-更新GPRS位置请求消息发送到HLR；

上述MAP-更新GPRS位置请求消息中同时携带MME编号和MME标识；MME标识可以是：MME主机名和/或MME的IP地址。

步骤B404，HLR接收到MAP-更新GPRS位置请求消息后，验证用户的合法性，验证通过后向H-IWF下载用户数据(为了突出本发明的重点内容，省略了用户数据下载的流程)；用户数据下载成功后，HLR向H-IWF返回MAP-更新GPRS位置响应消息，并保存MME编号和MME标识。

步骤B405，H-IWF接收到MAP-更新GPRS位置响应消息后，执行网络协议转换，将MAP-更新GPRS位置响应消息转换为Diameter-更新位置应答消息，并将其发送至MME。

步骤B406～B409描述了当用户归属网络有发往MME的后续请求消息时的处理流程，包括如下步骤：

步骤B406，接收到来自用户归属网络、需要发往MME的后续请求消息后，HLR根据用户注册时保存的MME编号翻译出下一跳网元的地址(本实施例中HLR翻译出的下一跳网元的节点为位于归属域网络中的H-IWF)，并在该后续请求消息中添加用于在EPS网络中进行寻址的MME标识后，将基于MAP协议的该后续请求消息(简称为MAP-请求消息)发送至H-IWF；

上述后续请求消息包括但不限于：

基于MAP协议的位置注销消息；基于MAP协议的插入/删除用户数据消息、基于MAP协议的复位消息等。

步骤B407，H-IWF接收到来自HLR的MAP-请求消息后，执行网络协议转换，将MAP-请求消息转换为基于Diameter协议的请求消息(简称为Diameter-请求消息)，并根据MAP-请求消息中携带的MME标识寻址到MME，并向MME发送Diameter-请求消息。

步骤B408，MME向H-IWF返回Diameter-应答消息；

步骤B409，H-IWF执行网络协议转换，将Diameter-应答消息转换为MAP-响应消息，并转发给HLR。

图4B所示的上述网元间互通的方法同样适用于基于Diameter协议的具有S4接口的SGSN网元与HLR网元之间经过1个IWF互通的场景，其中IWF部署在归属网络。

图5是本发明第六实施例基于如图1B所示的场景实现MME与HSS间互通的方法流程图；本实施例的基本原理为：当用户的拜访网络互通网关V-IWF接收到网元节点发送的用户的注册请求消息时，为该注册请求消息中携带的所述网元节点的节点标识分配设备编号；V-IWF记录所述节点标识和设备编号的关联关系，并将携带所述节点标识和设备编号的注册请求消息发送给归属网络互通网关H-IWF；H-IWF接收到V-IWF发送的注册请求消息后，记录所述节点标识和设备编号的关联关系。

如图5所示，该方法包括如下步骤：

步骤501，归属于IP网络的用户在EPS网络中通过E-UTRAN接入，向访域网络发起用户附着请求；

步骤502，MME接收到用户附着请求后，检测到该用户是初次附着到网络，因此需要向用户归属网络进行用户注册；MME根据用户标识(如IMSI)和漫游协议，解析出用户注册请求的目的域(本实施例中为V-IWF)，因此向V-IWF发起基于Diameter协议的更新位置请求消息(简称Diameter-更新位置请求消息)；

上述更新位置请求消息中仅携带MME标识，MME标识可以是MME主机名和/或MME的IP地址；

其中，MME位于EPS核心网络，基于Diameter协议，路由方式基于IP网络的路由；由于双边的漫游协议(即拜访域网络和归属域网络的运营商之间的漫游协议)支持MAP协议，因此拜访域网络和归属域网络的IWF之间基于MAP协议，路由方式基于7号信令网络的路由。

步骤503，由于上述更新位置请求消息中仅携带MME标识，不包含MME编号，因此V-IWF根据本地策略为MME标识映射(分配)一个唯一的MME编号，并将MME标识和MME编号的绑定关系信息保存在V-IWF中；

V-IWF执行协议转换，将Diameter协议转换为MAP协议，即将Diameter-更新位置请求消息转换为MAP-更新GPRS位置请求消息；V-IWF根据用户标识和漫游协议翻译出下一跳网元的地址(本实施例中为H-IWF的地址)，并向H-IWF发送上述MAP-更新GPRS位置请求消息；

上述MAP-更新GPRS请求消息中同时包含MME编号和MME标识，MME标识可以是：MME主机名和/或MME的IP地址。

步骤504，H-IWF接收到MAP-更新GPRS位置请求消息，将该消息中携带的MME标识和MME编号进行绑定，同时将绑定关系信息保存在H-IWF中；H-IWF执行协议转换，将MAP协议转换为Diameter协议，即将MAP-更新GPRS位置请求消息转换为Diameter-更新位置请求消息；

H-IWF根据用户标识(例如IMSI)解析出目的域，即用户归属网络的HSS，并向用户归属网络的HSS发送Diameter-更新位置请求消息。

步骤505，HSS接收到Diameter-更新位置请求消息后，验证用户的合法性，验证通过后向H-IWF返回Diameter-更新位置应答消息，并保存MME标识。

步骤506，接收到Diameter-更新位置应答消息后，如果该消息中携带用户数据，则H-IWF需要向V-IWF下载用户数据(为了突出本发明的重点内容，省略了用户数据下载的流程)；用户数据下载成功后，H-IWF向V-IWF返回MAP-更新GPRS位置响应消息；

步骤507，V-IWF接收到MAP-更新GPRS位置响应消息后，执行网络协议转换，将MAP-更新GPRS位置响应消息转换为Diameter-更新位置应答消息。

步骤508～513描述了当用户归属网络有发往MME的后续请求消息时的处理流程，包括如下步骤：

步骤508，接收到来自用户归属网络、需要发往MME的后续请求消息后，HSS根据用户注册时保存的MME标识翻译出下一跳网元的地址(本实施例中HSS翻译出的下一跳网元的节点为位于归属域网络中的H-IWF)，将基于Diameter协议的该后续请求消息(简称为Diameter-请求消息)发送至H-IWF；

上述需要发往MME的后续请求消息包括但不限于：基于Diameter协议的位置注销消息、基于Diameter协议的插入/删除用户数据消息、基于Diameter协议的复位消息等。

步骤509，H-IWF接收到上述Diameter-请求消息后，执行网络协议转换，将基于Diameter协议的请求消息转换为基于MAP协议的请求消息(简称MAP-请求消息)，并根据本地保存的MME标识和MME编号的绑定关系信息将MME标识映射为MME编号，并进一步将MME编号翻译为下一跳网元V-IWF的地址，将该MAP-请求消息发送给V-IWF。

步骤510，V-IWF接收到上述MAP-请求消息后，执行网络协议转换，将MAP-请求消息转换为Diameter-请求消息，同时根据MAP-请求消息中的MME编号及本地保存的MME标识和MME编号的绑定关系信息映射(查找)出MME标识，并进一步寻址到MME后，向MME发送该Diameter-请求消息；

步骤511，MME向V-IWF返回Diameter-应答消息；

步骤512，V-IWF执行网络协议转换，将Diameter-应答消息转换为MAP-响应消息后将其发送给H-IWF；

步骤513，H-IWF执行网络协议转换，将MAP-响应消息转换为Diameter-应答消息，并转发给HSS。

图5所示的上述网元间互通的方法同样适用于基于Diameter协议的具有S4接口的SGSN网元与HSS网元之间经过2个IWF互通的场景。

根据本发明的基本原理，上述实施例还可以有多种变换方式，例如：

对于图1A所示的实施例，V-IWF也可以在步骤A203保存MME发送的MME编号和MME标识的绑定关系信息；在这种情况下，步骤A209中的MAP-请求消息中可以不携带MME标识。

Claims (11)

1.一种互通网关的寻址方法，其特征在于，该方法包括：

当网元节点通过用户的归属网络互通网关H-IWF向用户的归属用户服务器HSS发起用户注册时，所述网元节点、或所述网元节点与H-IWF之间的用户的拜访网络互通网关V-IWF将携带所述网元节点的节点标识和设备编号的注册请求消息通过H-IWF发送给HSS；HSS记录接收到的所述节点标识和设备编号的关联关系；

HSS需要通过H-IWF向所述网元节点发送请求消息时，根据所述节点标识获取所述设备编号，并将携带所述设备编号的请求消息发送给H-IWF，H-IWF使用所述设备编号对所述网元节点进行路由寻址，并向所述网元节点转发HSS发送的请求消息；

所述网元节点为：移动性管理实体MME，或服务通用无线分组业务支持节点、即服务GPRS支持节点；

如果所述网元节点为MME或支持S4接口的服务GPRS支持节点，则所述网元节点与V-IWF之间基于戴尔米特Diameter协议发送注册请求消息，该注册请求消息为更新位置请求消息；

如果所述网元节点为支持Gn/Gp接口的服务GPRS支持节点，则所述网元节点与H-IWF之间基于移动应用部分MAP协议发送注册请求消息，该注册请求消息为更新GPRS位置请求消息；

V-IWF与H-IWF之间基于MAP协议发送注册请求消息，该注册请求消息为更新GPRS位置请求消息；

H-IWF与HSS之间基于Diameter协议发送注册请求消息，该注册请求消息为更新位置请求消息。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述网元节点采用如下方法将携带所述网元节点的节点标识和设备编号的注册请求消息通过H-IWF发送给HSS：

所述网元节点将携带所述网元节点的节点标识和设备编号的注册请求消息发送给V-IWF；

V-IWF将携带所述网元节点的节点标识和设备编号的注册请求消息发送给H-IWF；

H-IWF将携带所述网元节点的节点标识和设备编号的注册请求消息发送给HSS。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

当所述网元节点向V-IWF发送携带所述节点标识的注册请求后，V-IWF为所述节点标识分配所述设备编号，并将携带所述网元节点的节点标识和设备编号的注册请求消息通过H-IWF发送给HSS。

4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，

V-IWF接收到所述网元节点发送的注册请求消息后，存储所述节点标识和设备编号的关联关系。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

H-IWF使用所述设备编号对所述网元节点进行路由寻址后，通过V-IWF向所述网元节点转发HSS发送的请求消息，在该请求消息中携带所述节点标识；

V-IWF接收到H-IWF发送的请求消息后，根据其中携带的所述节点标识进行路由寻址，并向所述网元节点转发HSS发送的请求消息。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述节点标识为：主机名和/或IP地址。

7.一种互通网关的寻址方法，其特征在于，该方法包括：

当网元节点通过用户的归属网络互通网关H-IWF向用户的HLR发起用户注册时，所述网元节点或H-IWF将携带所述网元节点的节点标识和设备编号的注册请求消息发送给HLR；HLR记录接收到的所述节点标识和设备编号的关联关系；

HLR需要通过H-IWF向所述网元节点发送请求消息时，根据所述设备编号获取所述节点标识，并将携带所述节点标识的请求消息发送给H-IWF，H-IWF使用所述节点标识对所述网元节点进行路由寻址，并向所述网元节点转发HLR发送的请求消息；

所述网元节点为MME，或支持S4接口的服务GPRS支持节点；所述网元节点与H-IWF之间基于Diameter协议发送注册请求消息，该注册请求消息为更新位置请求消息；H-IWF与HLR之间基于MAP协议发送注册请求消息，该注册请求消息为更新GPRS位置请求消息。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，

H-IWF接收到所述网元节点发送的注册请求消息、并为该消息中携带的所述网元节点的节点标识分配设备编号后，将携带所述节点标识和设备编号的注册请求消息发送给HLR。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，

所述节点标识为：主机名和/或IP地址。

10.一种互通网关的寻址方法，其特征在于，该方法包括：

当IWF接收到网元节点发送的用户的注册请求消息时：

如果该注册请求消息中未携带所述网元节点的设备编号，则IWF为该注册请求消息中携带的节点标识分配设备编号，保存所述节点标识和设备编号的关联关系，并向该注册请求消息的后续节点转发经过协议转换且携带所述节点标识和设备编号的注册请求消息；

如果该注册请求消息中携带所述网元节点的设备编号和节点标识，则IWF保存所述节点标识和设备编号的关联关系；

所述网元节点为MME，或支持S4接口的服务GPRS支持节点；

所述网元节点与用户的拜访网络的IWF之间基于Diameter协议发送注册请求消息，该注册请求消息为更新位置请求消息。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，

所述节点标识为：主机名和/或IP地址。

Images