CN101631354B

CN101631354B - 一种分组数据网络选择的方法、装置与系统

Info

Publication number: CN101631354B
Application number: CN2008101819541A
Authority: CN
Inventors: 顾亮; 李宏; 何贤会
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2008-07-18
Filing date: 2008-11-29
Publication date: 2011-12-28
Anticipated expiration: 2028-11-29
Also published as: CN101631354A

Abstract

本发明实施例公开了一种分组数据网络选择的方法、装置与系统，以实现终端在初始接入过程中参与PDN的选择。所述方法包括：接收来自终端的分组数据网络PDN选择信息；接收来自家乡用户服务器HSS/鉴权授权计费服务器AAA的PDN订阅信息；根据所述PDN选择信息和所述PDN订阅信息为终端选择分组数据网络网关PDN GW。所述装置包括：第一接收模块、第二接收模块、分组数据网络PDN选择功能模块。所述系统包括鉴权器Authenticator和与之以可通信方式连接的认证、授权和计费AAA服务器。

Description

一种分组数据网络选择的方法、装置与系统

技术领域

本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种分组数据网络选择的方法、装置与系统。

背景技术

3GPP(3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划)和3GPP2(3rd Generation Partnership Project2，第三代移动通信标准化伙伴项目二)、WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access，全球接入微波互操作性)等都是现有的第三代通信技术的主流标准。几种标准网络之间的互通和业务共享一直是技术发展不可或缺的分支。

在从non-3GPP(non-3rd Generation Partnership Project，非第三代合作伙伴计划)接入系统接入到EPC(Evolved Packet Core，演进分组系统核心网)的过程中，MS(Mobile Station，移动终端)/UE(User Equipment，用户设备)需要与网络建立PDN(Packet Date Network，分组数据网络)连接。PDN对应不同的业务提供网络，MS/UE通过EPC可以接入不同的PDN从而享受不同的业务。在现有技术中，所述MS/UE与网络建立PDN连接的流程为；在初始接入过程中，HSS(Home Subscriber Server，家乡用户服务器)将用户订阅的PDN信息提供给MME(Mobile Management Entity，移动管理实体)，其中对每一个用户订阅的PDN对应一组PDN订阅上下文信息，每组PDN订阅上下文信息主要包括：PDN GW(PDN Gate Way，PDN网关)标识和一个APN(Access Point Name，接入点名称)，或一个APN和一个和该APN对应的指示，所述指示标明PDN GW地址应该由拜访地的PLMN(Public Land MobileNetwork，通用陆地移动网络)分配还是由家乡的PLMN分配；APN包含两部分，网络标识和运营商标识，APN是网络为MS/UE分配PDN GW的重要参数；同时HSS在提供给MME的PDN订阅上下文信息中会指明哪个PDN订阅上下文是默认的订阅上下文。现有技术的接入过程中，在接入认证完成后，MME根据HSS提供的PDN订阅信息直接选择被指明默认的PDN上下文为MS/UE分配PDN GW，并建立和默认PDN之间的连接。

发明人发现，现有技术中没有定义流程或消息支持终端在初始接入过程中可以向网络侧指示自己所请求的APN，而网络代替终端所选的默认PDN可能并不总是终端希望连接的PDN，那么终端则需要在网络接入成功完成后，重新发起additional PDN(新增PDN)的建立，造成网络资源的浪费。

发明内容

本发明实施例公开了一种分组数据网络选择的方法、装置与系统，以实现终端对初始分组数据网络的选择。

一种分组数据网络选择的方法，其特征在于，该方法包括：

接收来自终端的分组数据网络PDN选择信息；

接收来自家乡用户服务器HSS/鉴权授权计费服务器AAA的PDN订阅信息；

根据所述PDN选择信息和PDN订阅信息为终端选择分组数据网络网关PDN GW。

一种分组数据网络选择的方法，包括：

接收来自终端的网络接入标识NAI，所述NAI中包含分组数据网络PDN选择信息；

向认证、授权和计费AAA服务器发送接入请求，所述接入请求中封装有所述NAI，以使所述AAA服务器根据所述NAI中的PDN选择信息为所述终端选择分组数据网络网关PDN GW或家乡代理HA。

一种分组数据网络选择的装置，包括：

第一接收模块：用于接收来自终端的分组数据网络PDN选择信息；

第二接收模块：用于接收来自家乡用户服务器HSS/鉴权授权计费服务器AAA的PDN订阅信息；

分组数据网络PDN选择功能模块：用于根据来自所述第一接收模块的所述PDN选择信息和来自所述第二接收模块的所述PDN订阅信息为终端选择分组数据网络网关PDN GW。

一种分组数据网络选择的辅助装置，包括：

第一接收模块：用于接收来自终端的网络接入标识NAI，所述NAI中包含分组数据网络PDN选择信息；

第一发送模块：用于向认证、授权和计费AAA服务器发送接入请求，所述接入请求中封装有所述NAI。

一种分组数据网络选择的装置，包括：

接收模块：用于接收来自鉴权器的接入请求，所述接入请求中携带有终端的网络接入标识NAI，所述NAI中包含分组数据网络PDN选择信息；

分组数据网络PDN选择功能模块：用于根据来自所述接收模块的所述PDN选择信息为所述终端选择分组数据网络网关PDN GW或家乡代理HA。

一种分组数据网络选择的系统，包括鉴权器Authenticator和与之以可通信方式连接的认证、授权和计费AAA服务器，其中，

所述鉴权器用于接收来自终端的网络接入标识NAI，所述NAI中包含分组数据网络PDN选择信息，向所述AAA服务器发送接入请求，所述接入请求中封装有所述NAI；

所述AAA服务器用于根据所述NAI中的PDN选择信息为所述终端选择分组数据网络网关PDN GW或家乡代理HA。

通过应用本发明实施例公开的方法、装置与系统，终端在初始接入的过程中可以向网络侧报告自身请求建立连接的PDN选择信息，由PDN选择功能实体根据所述PDN选择信息和/或HSS/AAA下发的PDN订阅信息为终端选择PDN GW，使终端实现在初始接入过程中参与PDN的选择。

附图说明

图1为本发明实施例公开的分组数据网络选择的方法流程图；

图2为本发明实施例公开的分组数据网络选择的方法流程图；

图3为本发明实施例公开的分组数据网络选择的方法流程图；

图4为本发明实施例公开的分组数据网络选择的方法流程图；

图5为本发明实施例公开的分组数据网络选择的装置结构示意图；

图6为本发明实施例公开的分组数据网络选择的辅助装置结构示意图；

图7为本发明实施例公开的分组数据网络选择的装置结构示意图；

图8为本发明实施例公开的分组数据网络选择的系统结构示意图。

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具体实施例作进一步的详细描述。

本实施例公开了一种分组数据网络选择的方法。

本实施例通过以WiMAX接入网接入EPC的场景为例，来说明终端参与初始分组数据网络选择的方法。所述方法如图1所示，具体步骤如下：

步骤101、MS/UE和BS之间的测距(ranging)完成之后，MS与ASN之间通过SBC(Subscriber station Basic Capability，订阅台基本能力)交互过程完成PKM(Privacy Key Management，私密密钥管理)版本、PKMv2安全能力、授权策略等信息的协商。具体可参见标准IEEE802.16e初始网络接入过程部分的描述，此处不再赘述。

步骤102、位于ASN GW(Access Service Network Gate Way，接入业务网网关)的Authenticator(鉴权器)向MS/UE发送EAP Request/Identity消息查询用户的身份，所述Identity表明所述EAP Request消息的目的，所述消息及其格式都是现有技术，此处不再赘述。

步骤103、MS/UE构造NAI(Network Access Identifier，网络接入标识)，并将所述NAI携带在向authenticator回复的EAP Response/Identity消息中，通过对NAI进行扩展，所述NAI中携带有终端请求的PDN选择信息。

在接入认证过程中，WiMAX接入网使用EAP(Extensible AuthenticationProtocol，可扩展认证协议)方法作为接入认证方式，在authenticator向MS/UE发起身份请求时，MS/UE需要将NAI作为自己的身份回应给authenticator，在WiMAX系统中对NAI的定义如下：

[RoutingRealml！RoutingRealm2！...！]{WiMAX-decoration}usernamerealm，其中，RoutingRealm为域名项，是一个可选项，当MS/UE处于漫游状态时，构造拜访地域名信息，用于协助路由选择；{WiMAX-decoration}是一个可选项，用于标明MS/UE的能力或意图等，该项是可以扩展的，WiMAX-decoration项采用“avp＝xxx”的方式，其中“xxx”代表具体的属性值；目前在WiMAX协议中尚未有明确的“avp”定义；Username是用来在用户的家乡网络标识用户的身份。

在本实施例中，MS/UE扩展NAI，即在NAI的{WiMAX-decoration}项设置请求的PDN选择信息，所述PDN选择信息可以是APN或PDN域名，或者含有APN或PDN域名的指示信息，或者应用业务信息。以设置的PDN选择信息为APN为例，即可以将NAI的{WiMAX-decoration}项设置为“apn＝XXX”。所述“apn＝XXX”不一定需要使用“apn”字符，只需要能将请求的PDN选择信息设置于所述{WiMAX-decoration}项即可。

Authenticator在收到NAI之后，获取NAI中的用户请求的PDN选择信息并保存，并将所述PDN选择信息提供给PDN选择功能实体。所述PDN选择功能实体位于Authenticator，或单独存在但能够与Authenticator以可交互的方式连接。

或者，MS/UE在NAI的域名项Realm中加入PDN选择信息，这里的PDN选择信息可以是APN、或PDN域名、或应用业务信息。例如，构造Realm项时，将APN、或PDN域名、或应用业务信息加到Realm的前面，具体方法可以是，假设MS/UE的构造的用户名为username，MS请求的签约应用业务信息为App1，网络域名为NSP.com，则MS构造的NAI为usernameApp.NSP.com；或者，MS请求的APN为APN1，则NAI为usernameAPN1.NSP.com；或者MS请求的PDN域名为PDN1，则NAI为PDN1.NSP.com。

此处提到的应用业务信息是指网络运营商或外部运营商提供的应用业务的信息。例如，Emergency(紧急业务)、LBS(定位业务)、IMS(IP多媒体业务)、USI(通用业务接口)、MBMS(多播广播业务)等，或者是APN中的业务域部分，但不限于以上举例。下文提到的应用业务信息含义相同，不再赘述。

可选的，Authenticator收到NAI之后可以将NAI中的{apn＝XXX}项去掉，在随后的EAP认证和授权过程中使用不含有{apn＝XXX}项的NAI作为用户的标识。

步骤104、Authenticator发起MS/UE与HSS/AAA(AuthenticationAuthorization Accounting，鉴权授权计费)服务器之间的EAP认证和授权过程，在所述认证和授权过程中，HSS/AAA保存来自Authenticator的NAI信息。所述NAI信息可能为包含PDN选择信息扩展项的NAI，也可能是不包含所述PDN选择信息扩展项的NAI。具体是否包含取决于Authenticator收到NAI之后是否将NAI中的{apn＝XXX}项去掉了。

具体的EAP认证和授权过程取决于所使用的EAP认证方法，所述认证方法均为现有技术，此处不再赘述。

步骤105、所述EAP认证成功后，HSS/AAA向Authenticator发送Access-Accept消息，所述Access-Accept消息中携带接入认证成功指示，同时还携带PDN订阅信息。所述PDN订阅信息包含如下信息中至少一项内容：用户允许接入的APN信息列表、默认APN指示、每个允许接入的APN所对应的QoS Profile(包括QCI(QoS Class Identifier，Qos等级标识)，ARP(Allocation andRetention Priority，分配和预留优先级)，GBR(Guaranteed Bit Rate，保证比特率)，MBR(Maximum Bit Rate，最大比特率)等)。

步骤106、PDN选择功能实体根据步骤105中HSS/AAA下发的PDN订阅信息和/或步骤103中Authenticator提供的PDN选择信息为MS/UE选择PDN和PDN GW。

在EAP接入认证成功之后，网络侧会向终端发送EAP接入认证成功消息。可选的，Authenticator可以在所述EAP接入认证成功消息中将最终选择的PDN和/或PDN GW信息告知MS/UE。具体为，Authenticator向BS发送AR_EAP_Transfer消息，所述消息携带所述PDN和/或PDN GW信息，BS向MS/UE发送EAP-Transfer/PKM-RSP消息，所述消息携带所述PDN和/或PDNGW信息。

步骤107、位于ASN GW的(SFA(Service Flow Authorization服务流授权功能实体))触发预置业务流创建过程(Service Flow Creation)和MS/UE与ASN GW之间的数据通路建立过程(Data Path Establishment)。所述数据通路创建和预置业务流创建过程都是现有技术，此处不再赘述。

需要说明的是，为了使采用不同格式定义的QoS参数能够在WiMAX网络和EPS网络之间实现传递，在所述预置创建业务流之前ASN GW上的策略执行功能(PCEF(Policy Charging Enforcement Function策略计费执行功能实体)、SFA)需要进行QoS映射，将经EPS定义的QoS参数集映射到WiMAX系统的QoS参数集。

需要说明的是，本步骤的预置业务流创建过程和数据通路建立过程与步骤105至步骤106没有时序关系，只需要在步骤104和步骤108之间执行本步骤即可。

步骤108、位于MS/UE或ASN GW的MIP Client(MIP客户端)发起MIP注册，注册到上述PDN选择功能实体为其选择的PDN GW上。具体的注册流程依据CMIPv4/6、PMIPv4/6注册方式的不同而不同，所述注册方式都是现有技术，此处不再赘述。

通过应用本发明实施例公开的方法，终端通过扩展NAI，在初始接入的过程中可以向网络侧报告自身请求建立连接的PDN选择信息，由位于Authenticator上或以可通信方式与Authenticator连接的PDN选择功能实体根据所述PDN选择信息和/或HSS/AAA下发的PDN订阅信息为终端选择PDN和PDN GW，使终端实现在初始接入过程中参与PDN的选择。

本实施例公开了一种分组数据网络选择的方法。

本实施例公开的方法是以WiMAX接入网接入EPC的场景为例，说明终端参与初始分组数据网络选择的另一种方法。所述方法如图2所示，具体步骤如下：

步骤201、MS/UE和BS(Base station，基站)间进行上下行链路同步以及初始接入过程中的测距等操作，所述操作为现有技术，此处不再赘述。

步骤202、MS/UE向BS发送SBC-REQ消息，所述消息中携带PDN选择信息，或者携带NAI参数，通过扩展NAI，在NAI的{WiMAX-decoration}项中包含所述PDN选择信息。所述PDN选择信息可以是APN或PDN域名，或者含有APN或PDN域名的指示信息，或者是应用业务信息。所述APN用于指示MS/UE请求连接的PDN。在接入认证过程中，WiMAX接入网使用EAP方法作为接入认证方式，在authenticator向MS/UE发起身份请求时，MS/UE需要将NAI作为自己的身份回应给authenticator，在WiMAX系统中对NAI的定义如下：

[RoutingRealm1！RoutingRealm2！...！]{WiMAX-decoration}usernamerealm，其中，RoutingRealm为域名项，是一个可选项，当MS/UE处于漫游状态时，构造拜访地域名信息，用于协助路由选择；{WiMAX-decoration}是一个可选项，用于标明MS/UE的能力或意图等，该项是可以扩展的，WiMAX-decoration项采用“avp＝xxx”的方式，其中“xxx”代表具体的属性值；目前在WiMAX协议中尚未有明确的“avp”定义；Username是用来在用户的家乡网络标识用户的身份。

在实施例中，MS/UE扩展NAI，即在NAI的{WiMAX-decoration}项设置请求的PDN选择信息，所述PDN选择信息可以是APN或PDN域名或者应用业务信息，或者含有APN或PDN域名的指示信息。以设置的PDN选择信息为APN为例，即可以将NAI的{WiMAX-decoration}项设置为“apn＝XXX”。所述“apn＝XXX”不一定需要使用“apn”字符，只需要能将请求的PDN选择信息设置于所述{WiMAX-decoration}项即可。

或者，MS/UE在NAI的域名项Realm中加入PDN选择信息，这里的PDN选择信息可以是APN、或PDN域名、或应用业务信息。例如，构造Realm项时，将APN、或PDN域名、或应用业务信息加到Realm的前面，具体方法可以是，假设MS/UE的构造的用户名为username，MS请求的签约应用业务信息为Appl，网络域名为NSP.com，则MS构造的NAI为usernameApp.NSP.com；或者，MS请求的APN为APN1，则NAI为usernameAPN1.NSP.com；或者MS请求的PDN域名为PDN1，则NAI为PDN1.NSP.com。

步骤203、BS向其默认的Authenticator发送MS_Pre-Attachment_Req消息，所述消息中携带步骤202中所述的PDN选择信息。

步骤204、Authenticator在收到NAI之后，获取NAI中的用户请求的PDN选择信息并保存，并将所述PDN选择信息提供给PDN选择功能实体。

Authenticator向MS发送MS_Pre-Attachment_Rsp消息。

所述PDN选择功能实体位于Authenticator，或单独存在但能够与Authenticator以可交互的方式连接。

步骤205、BS向MS/UE回应SBC-RSP消息。

步骤206、BS向Authenticator发送MS_PreAttachment_Ack消息，确认SBC-RSP消息已经发送给UE。

步骤207、Authenticator向BS发送EAP Request/Identity消息，发起EAP认证过程，所述Identity表明所述EAP Request消息的目的，所述消息及其格式都是现有技术，此处不再赘述。

需要说明的是，本实施例中所述的Authenticator为功能实体，其可以位于BS上，或以独立物理实体形式存在。当其位于BS上时，Authenticator与BS间的交互步骤可忽略。

步骤208、BS将所述EAP Request/Identity消息转发给MS/UE。

步骤209、MS/UE构造NAI，并将所述NAI携带在向authenticator回复的EAP Response/Identity消息中。所述的NAI为传统的NAI，不做扩展。

步骤210、BS向authenticator发送EAP Response/Identity消息，所述消息中携带步骤209中的NAI。

步骤211、authenticator发起MS/UE与AAA(Authentication AuthorizationAccounting，鉴权授权计费)服务器/HSS之间的EAP认证和授权过程。在所述认证和授权过程中，HSS/AAA保存来自Authenticator的NAI信息。具体的EAP认证和授权过程取决于所使用的EAP认证方法，所述认证方法均为现有技术，此处不再赘述。

步骤212、所述EAP认证成功后，HSS/AAA向Authenticator发送Access-Accept消息，所述Access-Accept消息中携带接入认证成功指示，还携带PDN订阅信息，所述PDN订阅信息至少包含以下一项内容：用户允许接入的APN信息列表、默认APN指示、每个允许接入的APN所对应的QoSProfile(QCI，ARP，GBR，MBR等)。

步骤213、PDN选择功能实体根据步骤211中HSS/AAA下发的PDN订阅信息和/或步骤204中Authenticator提供的PDN选择信息为MS/UE选择PDN和PDN GW。

步骤214、位于ASN GW的(SFA(Service Flow Authorization服务流授权功能实体))触发预置业务流创建过程(Service Flow Creation)和MS/UE与ASN GW之间的数据通路建立过程(Data Path Establishment)。所述数据通路创建和预置业务流创建过程都是现有技术，此处不再赘述。

需要说明的是，本步骤的预置业务流创建过程和数据通路建立过程与步骤212至步骤213没有时序关系，只需要在步骤104和步骤108之间执行本步骤即可。

步骤215、位于MS/UE或ASN GW的MIP Client(MIP客户端)发起MIP注册，注册到上述PDN选择功能实体为其选择的PDN GW上。具体的注册流程依据CMIPv4/6、PMIPv4/6注册方式的不同而不同，所述注册方式都是现有技术，此处不再赘述。

通过应用本发明实施例公开的方法，终端通过扩展SBC-REQ消息，在初始接入的过程中可以向网络侧报告自身请求建立连接的PDN选择信息，由位于Authenticator上或以可通信方式与Authenticator连接的PDN选择功能实体根据所述PDN选择信息和/或HSS/AAA下发的PDN订阅信息为终端选择PDN和PDN GW，使终端实现在初始接入过程中参与PDN的选择。

本实施例公开了一种分组数据网络选择的方法。

本实施例公开的方法是以在EPS(Evolved Packet System，演进分组系统)中，MS/UE通过E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio AccessNetwork，演进的全球陆地无线接入网)接入EPC的场景为例，说明终端参与初始分组数据网络选择的方法。所述方法如图3所示，具体步骤如下：

步骤301、MS/UE向eNodeB发送Attach Request消息，请求网络接入。可选的，MS/UE可以在Attach Request消息中携带PDN选择信息，所述PDN选择信息可以是APN或PDN域名，或者含有APN或PDN域名的指示信息。所述APN信息用于指示MS/UE希望在初始接入过程中希望建立连接的PDN。

步骤302、eNodeB转发所述Attach Request消息到MME。

需要说明的是，本实施例中所述的MME为功能实体，其可以位于eNodeB或Serving GW(服务网关)中，或以独立物理实体形式存在。当其位于eNodeB上时，MME与eNodeB间的交互步骤可忽略。

步骤303、MME向MS/UE发送EAP Request/Identity消息，发起EAP认证请求，所述Identity表明所述EAP Request消息的目的，所述消息及其格式都是现有技术，此处不再赘述。

步骤304、MS/UE向MME回复EAP Response/Identity消息，消息中携带用户的NAI标识。可选的，MS/UE可以扩展EAP Response/Identity消息携带PDN选择信息，也可以在NAI中携带PDN选择信息。

NAI是终端用户的标识，IETF(The Internet Engineering Task Force，互联网工程任务组)定义的NAI格式为“[Realm1！...RealmN！]usernameRealm”，其中username为用户名项，Realm为域名项，中括号[]中的内容为可选的。通常无线通信网络中使用的NAI都符合IETF的定义。

本实施例所述的扩展NAI具体为：在username前增加PDN选择信息项，所述PDN选择信息可以是APN或PDN域名，或者含有APN或PDN域名的指示信息。本实施例具体以在NAI中扩展APN为例予以说明，设置NAI格式为：“[Realm1！...RealmN！]{apn＝XXX}usernameRealm”，其中{apn＝XXX}中的XXX即为APN值。所述“apn＝XXX”不一定需要使用“apn”字符，只需要能将请求的PDN选择信息扩展于所述NAI中即可。

或者，MS/UE在NAI的域名项Realm中加入PDN选择信息，这里的PDN选择信息可以是APN、或PDN域名、或应用业务信息。例如，构造Realm项时，将APN或应用业务信息加到Realm的前面，具体方法可以是，假设MS/UE的构造的用户名为username，MS请求的签约业务为Appl，网络域名为NSP.com，则MS构造的NAI为usernameApp.NSP.com；或者，MS请求的APN为APN1，则NAI为usernameAPN1.NSP.com；或者MS请求的PDN域名为PDN1，则NAI为PDN1.NSP.com。

需要说明的是，为了实现本发明的目的，本实施例中提供了3种MS/UE向网络侧报告自身请求连接的PDN选择信息的方法，即步骤301中的方式和本步骤中的2种方式。MS/UE可以通过其中任意一种方式向网络侧报告自身请求连接的PDN选择信息。

步骤305、MME发起MS/UE与AAA(Authentication AuthorizationAccounting，鉴权授权计费)服务器/HSS之间的EAP认证和授权过程，具体的EAP认证和授权过程取决于所使用的EAP认证方法，所述认证方法均为现有技术，此处不再赘述。

步骤306、所述EAP认证成功之后，HSS/AAA向MME发送Insert SubscriberData消息，将用户的订阅数据信息发送到MME。其中携带用户的PDN订阅信息。所述PDN订阅信息包含如下内容中至少一项：用户允许接入的APN信息列表、默认APN指示、每个允许接入的APN所对应的QoS Profile(包括QCI、ARP、GBR、MBR等)。

步骤307、MME向HSS/AAA回复Insert Subscriber Data ACK消息。

步骤308、MME将MS/UE在步骤301或步骤304中报告的APN信息传送给PDN选择功能实体，所述PDN选择功能实体根据所述PDN选择信息和/或步骤306中HSS/AAA下发的PDN订阅信息为MS/UE选择PDN和PDN GW；所述PDN选择功能实体位于MME，或与MME以可实交互的方式连接。

步骤309、MME发起RRC连接建立默认承载。位于终端或Serving GW的MIP Client发起MIP注册过程，MIP注册过程因具体的MIP协议类型不同而有所区别。所述过程都为现有技术，此处不再赘述。

通过应用本发明实施例公开的方法，终端通过扩展Attach Request消息，或者扩展EAP Response/Identity消息，或者扩展NAI，在初始接入的过程中可以向网络侧报告自身请求建立连接的PDN选择信息，由位于MME上或与MME以可通信方式连接的PDN选择功能实体根据所述PDN选择信息和或HSS/AAA下发的PDN订阅信息为终端选择PDN和PDN GW，使终端实现在初始接入过程中参与PDN的选择。

本实施例公开了一种分组数据网络选择的方法。

本实施例公开的方法是以在WiMAX的网络为例，说明终端参与分组数据网络选择的方法。需要说明的是，本发明实施例的网络结构中接入网部分采用WiMAX的ASN，核心网部分可以采用WiMAX的CSN，也可以采用3GPP的核心网。采用不同的核心网在实现本发明实施例时会有所不同，下述叙述中会分别予以说明。所述方法如图4所示，具体步骤如下：

步骤401、MS/UE和网络侧进行空口链路建立过程和SBC(SubscriberStation Basic capability，用户设备基本能力)协商过程。

步骤402、ASN的Authenticator向MS/UE发送EAP Request/Identity消息查询用户的身份。

步骤403、MS/UE构造NAI，并将所述NAI携带在向ASN回复的EAPResponse/Identity消息中。MS/UE在NAI的域名项Realm中加入PDN选择信息，这里的PDN选择信息可以是APN、或PDN域名、或应用业务信息。例如，构造Realm项时，将PDN选择信息加到Realm的前面，具体方法可以是，假设MS/UE的构造的用户名为username，MS请求的签约应用业务信息为Appl，网络域名为NSP.com，则MS构造的NAI为usernameApp.NSP.com；或者，MS请求的APN为APN1，则NAI为usernameAPN1.NSP.com；或者MS请求的PDN域名为PDN1，则NAI为PDN1.NSP.com。

步骤404、ASN的Authenticator向AAA服务器发送Access-Requst消息，所述Access-Requst消息中封装有步骤403中的EAP Response/Identity消息，所述EAP Response/Identity消息携带有所述NAI，以触发EAP鉴权。如果网络的核心网部分采用WiMAX的CSN，则所述AAA服务器位于所述CSN，如果网络的核心网部分采用3GPP的核心网，则所述AAA服务器位于所述3GPP网络的核心网中。无论网络采用何种核心网结构，本领域技术人员都可以在本发明实施例的指导下，采用现有技术手段实现本发明实施例中涉及的AAA服务器与其他网元的消息交互，而无需创造性劳动。

步骤405、用户鉴权过程，即EAP过程。所述EAP过程为现有技术，此处不再赘述。

步骤406、若用户鉴权成功，则AAA服务器根据所述NAI中携带的PDN选择信息和其自身维护的PDN订阅信息为MS/UE分配PDN GW，在WiMMAX系统中，所述AAA服务器也可以为所述MS/UE分配HA(Home Agent，家乡代理)。并将所述PDN GW地址或HA地址携带在接入允许Access-Accept消息中发给ASN的Authenticator。进一步的，所述AAA服务器还可以根据所述PDNGW地址或者HA地址为所述MS/UE分配应用服务器地址，并将所述应用服务器地址也携带在所述接入允许Access-Accept消息中。所述应用服务器地址用于后续MS/UE使用业务时的连接建立。所述MS/UE使用业务时的连接建立使用现有技术，此处不再赘述。

步骤407、ASN中的Authenticator将携带有所述PDN GW地址或所述HA地址的EAP success(EAP成功)消息发给MS/UE。

本实施例的后续步骤是网络侧为MS/UE分配IP地址，并将所述IP地址与所述NAI绑定的过程。根据场景不同有4种方法：方法A适用于CMIPv6或DSMIP(Dual Stack MIP，双栈MIP)场景，方法B适用于CMIP4场景，方法A和方法B都可以适用于网络采用CSN或者3GPP核心网的场景；方法C适用于PMIP6或PMIP4场景，其中PMIPv6可以适用于网络采用CSN或者3GPP核心网的场景，PMIPv4仅适用于网络采用CSN的场景；方法D适用于DHCP(DynamicHost Configuration Protocol，动态主机配置协议)获取终端IP地址的场景，此时网络应采用CSN作为核心网。具体步骤说明如下：

方法A：

步骤408a、MS/UE根据所述PDN GW地址向对应的PDN GW或根据所述HA地址向对应的HA发送带有所述NAI的BU(Binding Update，绑定更新)消息。所述BU消息是经过透传到达所述HA的。

步骤409a、HA/PDN GW为终端分配IP地址，在本实施例场景下，也称为HoA，并将所述IP地址与所述NAI绑定。可选的，在此过程中，HA/PDN GW可以与AAA服务器交互获取安全相关信息。

步骤410a、HA/PDN GW向MS/UE发送BA(Binding Acknowledge，绑定应答)消息，消息中携带所述IP地址。所述BU消息经过透传到达所述MS/UE。

方法B：

步骤408b、MS/UE向ASN的FA(Foreign Agent，外部代理)发送带有所述NAI的MIP Registration Request(RRQ，MIP注册请求)消息，所述RRQ消息由所述FA根据所述PDN GW地址向对应的PDN GW或根据所述HA地址向对应的HA转发。

步骤409b、HA/PDN GW为终端分配IP地址，在本实施例场景下，也称为HoA(Home of Address，家乡地址)，并将所述IP地址与所述NAI绑定。可选的，在此过程中，HA/PDN GW可以与AAA服务器交互获取安全相关信息。

步骤410b、HA/PDN GW向所述FA发送MIP Registration Response(RRP，注册响应)消息，所述RRP消息中携带所述IP地址，由所述FA将所述携带IP地址的RRP消息转发给MS/UE。

方法C：

步骤408c、DHCP过程或业务流建立过程。该步骤是现有技术，不再赘述。

步骤409c、ASN中的FA或AR(Access Router，接入路由器)根据步骤408c的触发，向HA/PDN GW发起MIP注册。若所述MIP注册采用PMIPv6模式，则所述AR根据所述PDN GW地址向对应的PDN GW或根据所述HA地址向对应的HA发送携带有所述NAI的PBU(Proxy Binding Update，代理绑定更新)消息。或者，若网络采用WiMAX的CSN作为核心网，则所述MIP注册还可以采用PMIPv4模式，则由ASN中的所述FA根据所述HA地址向对应的HA携带有所述NAI的RRQ消息。

步骤410c、HA/PDN GW为终端分配IP地址，在本实施例场景下，也称为HoA(Home of Address，家乡地址)，并将所述IP地址与所述NAI绑定。可选的，在此过程中，HA/PDN GW可以与AAA服务器交互获取安全相关信息。

步骤411c、若所述MIP注册采用PMIPv6模式，则所述HA/PDN GW向所述AR发送携带有所述IP地址的PBA(Proxy Binding Acknowledge，代理绑定应答)消息。或者，若所述MIP注册采用PMIPv4模式，则所述HA向所述FA发送携带有所述IP地址的MIP Registration Response(RRP，注册响应)消息。

方法D：

本方法只有在网络采用WiMAX的CSN作为核心网的场景下才可以实现。

步骤408d、MS/UE向ASN内的DHCP Relay(DHCP中继)/或DHCP Proxy(DHCP中继/代理服务器)发送DHCP discover(DHCP发现)消息，用于请求IP地址。如果是系统中部署的是DHCP Relay方式，则所述DHCP Relay将所述DHCP discover消息转发给DHCP Server(DHCP服务器)，DHCP服务器为MS/UE分配IP地址。如果系统中部署的是DHCP Proxy，则DHCP Proxy为MS/UE分配IP地址。

步骤409d、如果是系统中配置的是DHCP Relay方式，则DHCP服务器将其在步骤408d中分配的分配的IP地址包含携带在DHCP offer(DHCP提供)消息中发给所述DHCP Relay，所述DHCP Relay将该所述携带有IP地址的DHCPoffer消息转发给MS/UE。如果系统中部署的是DHCP Proxy方式，则DHCPProxy将在步骤408d中分配的IP地址包含在DHCP offer(DHCP提供)消息发给MS/UE。

步骤410d、MS/UE根据步骤409d中接收的IP地址选择一个IP地址作为请求使用的IP地址，向所述DHCP Relay/或DHCP Proxy发送带有所述NAI和所述请求使用的IP地址的DHCP Request(DHCP请求)消息。如果系统中部署的是DHCP Relay方式，则所述DHCP Relay将所述携带有所述NAI和所述请求使用的IP地址的DHCP Request消息转发给DHCP服务器，DHCP服务器绑定所述NAI和所述请求使用的IP地址。如果系统中部署的是DHCP Proxy方式，则所述DHCP Proxy绑定所述NAI和所述请求使用的IP地址。

步骤411d、如果系统中部署的是DHCP Relay，则DHCP服务器向DHCPRelay发DHCP Ack(DHCP应答)消息，DHCP Relay向MS/UE转发该消息。如果系统中部署的是DHCP Proxy，则DHCP Proxy向MS/UE发送DHCP Ack(DHCP应答)消息。

方法D中的具体消息可能由于DHCP协议的版本不同而不同，因此并不限定于写明的消息名称，只要是协议中作用相同的消息即可。

通过应用本实施例公开的方法，MS/UE可以把PDN选择信息传递给AAA服务器，由AAA服务器根据所述PDN选择信息为所述MS/UE分配PDN GW或HA。进一步的，还可以在后续的IP地址分配过程中，将所述分配的IP地址与所述NAI绑定，从而实现MS/UE的多IP分配。

本发明实施例公开了一种分组数据网络选择的装置。

如图5所示，所述装置包括：

可选的，所述装置还包括

发送模块：用于将所述PDN选择功能模块为终端选择的PDN GW的信息和/或其对应的PDN的信息发送给所述终端。

所述装置可以具体为鉴权器Authenticator或者移动管理实体MME。

通过应用本发明实施例公开的装置，PDN选择功能模块可以根据来自终端的PDN选择信息和来自HSS/AAA的PDN订阅信息为终端选择PDN GW，可选的，还可以将所述PDN GW的信息和/或其对应的PDN信息通知所述终端，实现终端在初始接入过程中参与PDN的选择。

本发明实施例公开了一种分组数据网络选择的辅助装置。

如图6所示，所述装置包括：

第一接收模块：用于接收来自终端的网络接入标识NAI，所述NAI中包含分组数据网络PDN选择信息。具体的，所述NAI携带在可扩展认证协议响应中。

第一发送模块：用于向认证、授权和计费AAA服务器发送接入请求，所述接入请求中封装有来自第一接收模块的所述NAI，以使所述AAA服务器根据所述NAI中的PDN选择信息为所述终端选择分组数据网络网关PDN GW

可选的，所述装置还可以包括：

第二接收模块：用于接收来自所述AAA服务器的接入允许消息，所述接入允许消息中携带所述PDN GW地址或HA地址；

第二发送模块：用于向所述终端发送可扩展认证协议成功消息，所述可扩展认证协议成功消息中携带来自所述第二接收模块的所述PDN GW地址或HA地址。

通过应用本发明实施例公开的装置，可以将来自终端的PDN选择信息传递给AAA服务器，以使所述AAA服务器根据所述NAI中的PDN选择信息为所述终端选择分组数据网络网关PDN GW或HA，实现终端对PDN的选择。进一步的还可以把所述PDN GW地址或HA地址发送给终端。

本发明实施例公开了一种分组数据网络选择的装置。

如图7所示，所述装置包括：

通过应用本发明实施例公开的装置，所述接收模块可以接收来自鉴权器的PDN选择信息，并根据所述PDN选择信息为所述终端选择分组数据网络网关PDN GW或家乡代理HA。

本发明实施例公开了一种分组数据网络选择的系统。

如图8所示，所述系统包括：

鉴权器Authenticator和与之以可通信方式连接的认证、授权和计费AAA服务器，其中，

通过应用本发明实施例公开的系统，可以接收终端的PDN选择信息，并根据所述PDN选择信息为所述终端选择PDN GW或家乡代理HA。

通过应用本发明实施例公开的方法、装置和系统，终端在初始接入的过程中可以向网络侧报告自身请求建立连接的PDN选择信息，由PDN选择功能实体根据所述PDN选择信息和/或HSS/AAA下发的PDN订阅信息为终端选择PDN和PDN GW，使终端实现在初始接入过程中参与PDN的选择。进一步的，在WiMAX场景下，还可以实现将包含有所述PDN选择信息的NAI与网络侧为终端分配的IP地址的绑定。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种分组数据网络选择的方法，其特征在于，该方法包括：

在初始接入的过程中接收来自终端的分组数据网络PDN选择信息；

根据所述PDN选择信息和PDN订阅信息为终端选择分组数据网络网关PDN GW，使终端实现在初始接入过程中参与PDN的选择。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PDN选择信息为接入点名称APN或PDN域名或应用业务信息，或者含有所述APN或PDN域名的指示信息。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收来自终端的分组数据网络PDN选择信息具体为：

接收来自终端的EAP Response/Identity消息或者SBC-REQ消息，所述EAPResponse/Identity消息或者SBC-REQ消息中包括网络接入标识NAI，所述NAI携带PDN选择信息。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收来自终端的PDN选择信息具体为：

接收来自基站的MS_Pre-Attachment_Req消息，所述消息中携带所述PDN选择信息；

此前进一步包括步骤：基站接收来自终端的SBC-REQ消息，所述消息中携带所述PDN选择信息或者携带包含所述PDN选择信息的NAI。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收来自终端的分组数据网络PDN选择信息具体为：

接收来自终端的Attach Request消息或EAP Response/Identity消息，所述Attach Request消息或EAP Response/Identity消息中携带所述PDN选择信息。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收来自HSS/AAA的PDN订阅信息具体为：

接收来自HSS/AAA的Access-Accept消息，所述Access-Accept消息中携带所述PDN订阅信息。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PDN订阅信息中包含以下信息中的至少一种：终端允许接入的APN信息列表、默认APN指示、每个允许接入的APN所对应的服务质量签约信息。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括步骤：

将所述为终端选择的PDN GW的信息和/或其对应的PDN信息携带在EAP认证成功消息中发送给终端。

9.一种分组数据网络选择的方法，其特征在于，包括：

在初始接入的过程中接收来自终端的网络接入标识NAI，所述NAI中包含分组数据网络PDN选择信息；

向认证、授权和计费AAA服务器发送接入请求，所述接入请求中封装有所述NAI，以使所述AAA服务器根据所述NAI中的PDN选择信息为所述终端选择分组数据网络网关PDN GW或家乡代理HA，使终端实现在初始接入过程中参与PDN的选择。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述PDN选择信息为接入点名称APN或PDN域名或应用业务信息。

11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，进一步包括步骤：

接收来自所述AAA服务器的接入允许消息，所述接入允许消息中携带所述PDN GW的地址或所述HA的地址；

向所述终端发送所述PDN GW地址或所述HA地址。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述接入允许消息中还携带应用服务器地址，所述应用服务器地址是所述AAA服务器根据所述PDNGW地址或者所述HA地址为所述终端分配的。

13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，进一步包括步骤：

所述PDN GW地址对应的PDN GW或所述HA地址对应的HA接收来自所述终端的绑定更新消息，所述绑定更新消息中携带所述NAI；

为所述终端分配IP地址，并将所述IP地址与所述NAI绑定。

14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，进一步包括步骤：

所述PDN GW地址对应的PDN GW或所述HA地址对应的HA接收来自外部代理FA或接入路由器AR的移动互联网协议MIP注册请求或者代理绑定更新消息，所述MIP注册请求或者代理绑定更新消息中携带所述NAI；

为所述终端分配IP地址，并将所述IP地址与所述NAI绑定。

15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述PDN GW或HA接收来自FA的MIP注册请求或者代理绑定更新消息之前进一步包括步骤：

所述终端向所述FA或所述AR发送MIP注册请求，所述MIP注册请求中携带所述NAI。

16.如权利要求11所述的方法，其特征在于，进一步包括步骤：

所述终端向网络侧发送动态主机配置协议DHCP发现消息，发起DHCP过程，并接收来自网络侧的DHCP提供消息，所述DHCP提供消息中携带网络侧为所述终端分配的IP地址，向DHCP代理发送DHCP请求，所述DHCP请求中携带所述NAI和请求使用的IP地址，以使所述DHCP代理绑定所述NAI和所述请求使用的IP地址；

或者，所述终端向网络侧发送动态主机配置协议DHCP发现消息，发起DHCP过程，并接收来自网络侧的DHCP提供消息，所述DHCP提供消息中携带网络侧为所述终端分配的IP地址，向DHCP中继发送DHCP请求，所述DHCP请求中携带所述NAI和请求使用的IP地址，由所述DHCP中继将所述携带有所述NAI和所述请求使用的IP地址的DHCP请求转发给DHCP服务器，以使所述DHCP服务器绑定所述NAI和所述请求使用的IP地址。

17.一种分组数据网络选择的装置，其特征在于，包括：

第一接收模块：用于在初始接入的过程中接收来自终端的分组数据网络PDN选择信息；

分组数据网络PDN选择功能模块：用于根据来自所述第一接收模块的所述PDN选择信息和来自所述第二接收模块的所述PDN订阅信息为终端选择分组数据网络网关PDN GW，使终端实现在初始接入过程中参与PDN的选择。

18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，还包括：

发送模块：用于将所述PDN选择功能模块为终端选择的PDN GW的信息和/或其对应的PDN信息发送给所述终端。

19.一种分组数据网络选择的辅助装置，其特征在于，包括：

第一接收模块：用于在初始接入的过程中接收来自终端的网络接入标识NAI，所述NAI中包含分组数据网络PDN选择信息；

第一发送模块：用于向认证、授权和计费AAA服务器发送接入请求，所述接入请求中封装有所述NAI，使终端实现在初始接入过程中参与PDN的选择。

20.如权利要求19所述的装置，其特征在于，还包括：

第二接收模块：用于接收来自所述AAA服务器的接入允许消息，所述接入允许消息中携带PDN GW地址或HA地址；

21.一种分组数据网络选择的装置，其特征在于，包括：

接收模块：用于在初始接入的过程中接收来自鉴权器的接入请求，所述接入请求中携带有终端的网络接入标识NAI，所述NAI中包含分组数据网络PDN选择信息；

分组数据网络PDN选择功能模块：用于根据来自所述接收模块的所述PDN选择信息为所述终端选择分组数据网络网关PDN GW或家乡代理HA，使终端实现在初始接入过程中参与PDN的选择。

22.一种分组数据网络选择的系统，包括鉴权器Authenticator和与之以可通信方式连接的认证、授权和计费AAA服务器，其中，

所述鉴权器用于在初始接入的过程中接收来自终端的网络接入标识NAI，所述NAI中包含分组数据网络PDN选择信息，向所述AAA服务器发送接入请求，所述接入请求中封装有所述NAI；

所述AAA服务器用于根据所述NAI中的PDN选择信息为所述终端选择分组数据网络网关PDN GW或家乡代理HA，使终端实现在初始接入过程中参与PDN的选择。