CN101873582B

CN101873582B - 一种ip地址分配方法及系统

Info

Publication number: CN101873582B
Application number: CN 200910082642
Authority: CN
Inventors: 熊春山; 艾明
Original assignee: China Academy of Telecommunications Technology CATT
Current assignee: China Academy of Telecommunications Technology CATT; Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Priority date: 2009-04-23
Filing date: 2009-04-23
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2029-04-23
Also published as: WO2010121495A1; CN101873582A

Abstract

本发明公开了一种IP地址分配方法及系统，用以在没有核心网中的PDNGW和GGSN的本地网络中，通过用户移动控制管理实体确定本地网络为UE分配的IP地址的类型，并为UE分配该类型的IP地址。本发明提供的一种IP地址分配方法包括：用户移动控制管理实体根据用户设备UE请求接入的本地网络的信息，指示家庭基站通过为该UE建立本地网络的无线承载，将该UE接入本地网络；所述用户移动控制管理实体确定本地网络为UE分配的IP地址的类型，并指示所述UE从家庭基站获取该类型的IP地址；家庭基站根据UE发送的请求分配IP地址的消息，为该UE分配IP地址。

Description

一种IP地址分配方法及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种因特网协议(IP，Internet Protocol)地址分配方法及系统。

背景技术

在演进分组系统(EPS，Evolved Packet System)中，支持版本4的因特网协议(IPv4)和版本6的因特网协议(IPv6)。

现有技术中用户设备(UE)获取IP地址的方案包括：

UE发起SGi接口或Gi接口的PDN连接的建立；

UE向网络侧发送请求分配的IP地址的类型信息，即UE请求网络侧分配的是IPv4地址和/或IPv6地址。

网络侧的用户移动控制管理实体在接收到UE请求分配的IP地址的类型信息后，有可能进一步根据UE的签约数据及网络的配置，修改UE请求分配的IP地址的类型信息。

核心网中的分组数据网网关(PDN GW，Packet Data Network Gateway)，或者网关通用分组无线业务(GPRS，General Packet Radio Service)支撑节点(GGSN，Gateway GPRS Support Node)，根据修改后的UE请求分配的IP地址的类型信息，以及根据自身的能力为UE分配相应类型的IP地址。

其中，UE请求分配的IP地址的类型，分为三种：IPv4、IPv6、版本4和版本6的因特网协议(IPv4v6)。

当UE请求分配的IP地址的类型为IPv4v6时，由于PDN GW或GGSN可能不支持IPv4v6，可能只分配IPv4或IPv6地址给UE，同时指明UE可以再次申请另一版本的IP地址。

当分配给UE的IP地址为IPv4v6类型的IP地址时，说明承载既和一个IPv4地址关联又与一个IPv6地址关联。

当分配给UE的IP地址为IPv4地址时，说明承载只能和一个IPv4地址关联。

当分配给UE的IP地址的类型信息为IPv6地址时，说明承载只能和一个IPv6地址关联。

如果UE具有IPv4和IPv6的能力，那么将请求分配的IP地址的类型信息设为IPv4v6；

如果UE只有IPv4能力，那么将请求分配的IP地址的类型信息设为IPv4；

如果UE只有IPv6能力，那么将请求分配的IP地址的类型信息设为IPv6。

然而，现有技术中UE建立的承载都是要使用SGi或Gi接口，因为最终只能由PDN GW或GGSN确定为UE分配的IP地址的类型，并为UE分配该类型的IP地址。

目前的3GPP规范在TS22.220标准中对版本9(R9)的家庭基站(HomeeNodeB或Home NodeB)提出了新的需求，指出具有IP能力的UE，应该可以通过家庭基站与家庭中支持IP能力的设备相互连接，而在家庭网络中，不会采用核心网中的PDN GW或GGSN，因此无法为UE分配IP地址。

发明内容

本发明实施例提供了一种IP地址分配方法及系统，用以在没有核心网中的PDN GW和GGSN的本地网络中，通过用户移动控制管理实体确定本地网络为UE分配的IP地址的类型，并为UE分配该类型的IP地址。

本发明实施例提供的一种IP地址分配方法包括：

用户移动控制管理实体根据用户设备UE请求接入的本地网络的信息，指示家庭基站通过为该UE建立本地网络的无线承载，将该UE接入本地网络；

所述用户移动控制管理实体确定本地网络为UE分配的IP地址的类型，并指示所述UE从家庭基站获取该类型的IP地址；

家庭基站根据UE发送的请求分配IP地址的消息，为该UE分配IP地址。

本发明实施例提供的一种控制因特网协议IP地址分配的装置包括：

接入本地网络指示单元，用于根据用户设备UE请求接入的本地网络的信息，指示家庭基站通过为该UE建立本地网络的无线承载，将该UE接入本地网络；

IP地址类型确定单元，用于确定本地网络为UE分配的IP地址的类型；

IP地址获取指示单元，用于指示UE从家庭基站获取所述IP地址类型确定单元为该UE确定的类型的IP地址。

本发明实施例提供的一种家庭基站包括：

承载建立单元，用于根据用户移动控制管理实体发送的为用户设备UE建立本地网络的承载的指示，为该UE建立本地网络的无线承载；

接收请求单元，用于接收UE发送的请求分配因特网协议IP地址的消息；

IP地址分配单元，用于根据UE发送的请求分配IP地址的消息，为该UE分配IP地址。

本发明实施例提供的一种通信系统包括：

用户移动控制管理实体，用于根据用户设备UE请求接入的本地网络的信息，指示家庭基站通过为该UE建立本地网络的无线承载，将该UE接入本地网络；确定本地网络为UE分配的因特网协议IP地址的类型，并指示所述UE从家庭基站获取该类型的IP地址；

家庭基站，用于根据所述用户移动控制管理实体发送的为UE建立本地网络的承载的指示，为该UE建立本地网络的无线承载，并根据该UE发送的请求分配IP地址的消息，为该UE分配IP地址。

本发明实施例提供的一种用户设备包括：

请求接入本地网络单元，用于将所述用户设备请求接入的本地网络的信息发送给家庭基站，并通过所述家庭基站为所述用户设备建立的本地网络的无线承载，接入本地网络；

IP地址类型获取单元，用于接收用户移动控制管理实体的指示，并从中获取所述用户移动控制管理实体确定的本地网络为所述用户设备分配的因特网协议IP地址的类型；

IP地址获取单元，用于从家庭基站获取所述类型的IP地址。

本发明实施例用户移动控制管理实体根据用户设备UE请求接入的本地网络的信息，指示家庭基站通过为该UE建立本地网络的无线承载，将该UE接入本地网络；所述用户移动控制管理实体确定本地网络为UE分配的IP地址的类型，并指示所述UE从家庭基站获取该类型的IP地址；家庭基站根据UE发送的请求分配IP地址的消息，为该UE分配IP地址，从而在本地网络中没有核心网中的PDN GW或GGSN的情况下，通过家庭基站也可以实现为UE分配IP地址。

附图说明

图1为本发明实施例提供的UE通过家庭基站接入移动运营商网络和本地网络的示意图；

图2为本发明实施例提供的IP地址分配方法的总体流程示意图；

图3为本发明实施例提供的UE Requested PDN Connectivity过程的示意图；

图4为本发明实施例提供的Attach过程的示意图；

图5为本发明实施例提供的Activate PDP Context过程的示意图；

图6为本发明实施例提供的一种通信系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种IP地址分配方法及系统，用以在不采用PDN GW或GGSN的本地网络中，通过用户移动控制管理实体确定本地网络为UE分配的IP地址的类型，并为UE分配该类型的IP地址。

本发明实施例中所述的用户移动控制管理实体，为MME或SGSN。

现有技术中，具有IP能力的UE可以通过家庭基站可以接入到移动运营商网络(Mobile Operators Core network)，本发明实施例中具有IP能力的UE还可以通过家庭基站与家庭中支持IP能力的设备相互连接，即接入本地网络。但是，由于本地网络没有核心网中的PDN GW或GGSN，所以如果UE通过家庭基站接入本地网络，则UE无法通过核心网中的PDN GW或GGSN获取IP地址，因此本发明实施例提出在这种情况下，用户移动控制管理实体指示UE采用互联网工程任务组(IETF，Internet Engineering Task Force)的方式为从家庭基站获取相应类型的IP地址，即通过版本4的动态主机配置协议(DHCPv4)，和/或通过IPv6无状态地址自配置方式，为UE分配IP地址。

较佳地，本发明实施例提出的通过用户移动控制管理实体为UE分配IP地址的方案，适用于UE通过家庭基站接入本地网络的情况下，但是，对于其他不采用核心网中的PDN GW或GGSN分配IP地址的情况，同样也可以适用。

本发明实施例所述的本地网络，是指与家庭基站相连的家庭网络或本地因特网(Internet)。

所谓家庭网络，是指与家庭基站连接的家庭网络设备，例如：一台或多台家庭计算机、网络打印机、网络视频设备、网络相机等等，通过这些家庭网络设备组成的本地局域网络即为家庭网络。

所谓本地Internet网络，是指与家庭基站连接的可以接入到Internet的网络。

如图1所示，本发明实施例中的UE不仅可以通过家庭基站连接到移动运营商网络，还可以通过家庭基站连接到家庭网络或本地Internet网络，并且，当UE连接到家庭网络或本地Internet网络时，还可以通过MME或SGSN获取IP地址。

本发明实施例中所述的家庭基站，包括普通的家庭基站(HNB，HomeNodeB)或演进的家庭基站(HeNB，Home eNodeB)，其中，与MME相连的为HeNB，与SGSN相连的为HNB。

参见图2，本发明实施例提供的一种IP地址分配方法，总体包括步骤：

S101、用户移动控制管理实体根据UE请求接入的本地网络的信息，指示家庭基站通过为该UE建立本地网络的无线承载，将该UE接入本地网络。

S102、用户移动控制管理实体确定本地网络为UE分配的IP地址的类型，并指示UE以IETF所定义的IP地址分配方式从家庭基站获取该类型的IP地址。

S103、家庭基站根据UE发送的请求分配IP地址的消息，为该UE分配IP地址。

较佳地，用户移动控制管理实体确定本地网络为UE分配的IP地址的类型的步骤包括：

用户移动控制管理实体根据自身的配置信息，以及UE请求分配的IP地址的类型和该UE的签约数据，确定本地网络为UE分配的IP地址的类型，可以选择这三个参数中都包含的IP地址类型，作为本地网络为UE分配的IP地址的类型。因此，用户移动控制管理实体有可能改变UE请求分配的IP地址的类型。

例如，UE通过自身请求的PDN连接(UE Requested PDN Connectivity)过程或附着过程，利用MME获取IP地址时：

UE通过PDN连接请求(PDN Connectivity Request)消息或附着请求(AttachRequest)消息请求的IP地址类型是IPv4v6、UE的签约数据的IP地址类型是IPv4v6，MME的配置中IP地址类型只允许使用单一IP地址，则MME可以设置激活缺省演进分组系统(EPS)承载上下文请求(Activate default EPS bearercontext request)消息或PDN连接接受(PDN Connectivity Accept)消息或者附着接受(Attach Accept)消息中PDN Type为IPv4(当然也可以为IPv6)，同时在该消息中设置一个原因(cause)值，该原因值表示“仅单一地址承载(singleaddress bearers only)”，即承载只能与UE的一个IP地址关联。然后，UE可以再次发起通过PDN连接请求(PDN Connectivity Request)消息，以获取另一类型的IP地址，即IPv6地址，此时，MME可以设置Activate default EPS bearercontext request消息或PDN Connectivity Accept消息中PDN Type为IPv6。

UE通过PDN连接请求(PDN Connectivity Request)消息或附着请求(AttachRequest)消息请求的IP地址类型是IPv4v6、UE的签约数据中的IP地址类型是IPv4v6，MME的配置允许使用IPv4v6地址，则MME设置Activate defaultEPS bearer context request消息或PDN Connectivity Accept消息或者附着接受Attach Accept消息中PDN Type为IPv4v6。

再例如，UE通过发起的激活分组数据协议上下文过程，利用SGSN获取IP地址时：

UE通过激活分组数据协议上下文请求(Activate PDP Context Request)消息请求的IP地址类型是IPv4v6、UE的签约数据中的IP地址类型是IPv4v6，SGSN的配置只允许PDP Context使用单一IP地址，则SGSN设置激活PDP上下文接受(Activate PDP Context Accept)消息中PDP Address Type为IPv4(当然也可以先设置为IPv6)，同时设置一个cause值，指示PDP Address Type为IPv4的原因为single address bearers only。此后，UE可以再次发送Activate PDPContext Request消息，此时UE请求的IP地址类型为IPv6，此时，SGSN设置Activate PDP Context Request消息中PDP Address Type为IPv6。

如果UE通过激活分组数据协议上下文请求(Activate PDP ContextRequest)消息请求的IP地址类型是IPv4v6、UE的签约数据中的IP地址类型是IPv4v6，SGSN的配置允许PDP Context使用IPv4v6地址，则SGSN设置Activate PDP Context Request消息中PDP Address Type为IPv4v6。

较佳地，当用户移动控制管理实体为MME时，MME指示UE以IETF所定义的IP地址分配方式从家庭基站获取IP地址的步骤包括：

MME通过Activate default EPS bearer context request消息，或PDNConnectivity Accept消息或者附着接受(Attach Accept)消息指示UE以IETF所定义的IP地址分配方式从家庭基站获取IP地址。

较佳地，MME通过Activate default EPS bearer context request消息或PDNConnectivity Accept消息或者Attach Accept消息中的，分组数据网类型(PDNType)和分组数据网地址(PDN Address)，指示UE以IETF所定义的IP地址分配方式从家庭基站获取IP地址；其中，

当MME确定本地网络为UE分配的IP地址为版本4的因特网协议(IPv4)地址时，MME设置PDN Type为仅IPv4(IPv4 Only)，并设置PDN Address为零(即0.0.0.0)；

当MME确定本地网络为UE分配的IP地址为版本6的因特网协议(IPv6)地址时，MME设置PDN Type为仅IPv6(IPv6 Only)，并为该UE分配IPv6接口标识(Interface Identity)，将该IPv6 Interface Identity设置在PDN Address中，同时将IPv6地址中需要包含的地址前缀(IPv6 Prefix)设置为全零；当MME确定本地网络为UE分配的IP地址为版本4和版本6的因特网协议(IPv4v6)地址时，MME设置PDN Type为IPv4v6，并设置PDN Address中的IPv4地址为零(即0.0.0.0)，为该UE分配IPv6 Interface Identity，将该IPv6Interface Identity设置在PDN Address的IPv6地址中，同时将IPv6地址中需要包含的地址前缀(IPv6 Prefix)设置为全零。

较佳地，当用户移动控制管理实体为SGSN时，SGSN指示UE以IETF所定义的IP地址分配方式从家庭基站获取IP地址的步骤包括：

SGSN通过激活分组数据协议上下文接受(Activate PDP Context Accept)消息，指示UE以IETF所定义的IP地址分配方式从家庭基站获取IP地址。

较佳地，SGSN通过Activate PDP Context Accept消息中的分组数据协议地址类型(PDP Address Type)和分组数据协议地址(PDP Address)，指示UE以IETF所定义的IP地址分配方式从家庭基站获取IP地址；其中，

当SGSN确定本地网络为UE分配的IP地址为IPv4地址时，SGSN设置PDP Address Type为仅IPv4，并设置PDP Address为零(即0.0.0.0)；

当SGSN确定本地网络为UE分配的IP地址为IPv6地址时，SGSN设置PDP Address Type为仅IPv6，并为该UE分配IPv6 Interface Identity，将该IPv6Interface Identity设置在PDP Address中；

当SGSN确定本地网络为UE分配的IP地址为IPv4v6地址时，SGSN设置PDP Address Type为IPv4v6，并设置PDP Address中的IPv4地址为零(即0.0.0.0)，为该UE分配IPv6 Interface Identity，将该IPv6 Interface Identity设置在PDPA ddress的IPv6地址中。

较佳地，步骤S103包括：

家庭基站根据UE发送的请求分配IP地址的消息，通过版本4的动态主机配置协议(DHCPv4)，和/或通过IPv6无状态地址自配置(IPv6 Stateless AddressAutoconfiguration)方式，为该UE分配IP地址。

其中，通过DHCPv4为UE分配的IP地址为IPv4地址，通过IPv6无状态地址自配置方式为UE分配的IP地址为IPv6地址。

例如：

对于HeNB，当MME确定本地网络为UE分配IPv4地址时，MME设置Activate default EPS bearer context request消息或PDN Connectivity Accept消息或Attach Accept消息中PDN Type为IPv4 Only，且设置PDN Address为零(即0.0.0.0)。UE通过PDN Type和PDN Address这两个标识就可以确定需要通过DHCPv4来获取IPv4地址，从而在完成UE到本地网络的PDN连接后，UE可以使用DHCPv4从家庭基站获取IPv4地址。

在实际的编码的过程中，是将PDN Type与PDN Address定义在一起的，如下面的表1所示，其中八位字节3中的PDN Type值(Value)是定义的PDNType，而字节4到字节15携带的是真正的PDN Address信息。

表1

特别地，当PDN Type为IPv4v6时，字节4到字节11携带的是IPv6的接口标识，而字节12到字节15携带的则是IPv4地址。

UE使用DHCPv4从家庭基站获取IPv4地址的步骤包括：

步骤1：UE通过广播的方式发送动态主机配置协议发现(DHCP Discovery)消息给动态主机配置协议服务器(DHCP Server)，即家庭基站。

步骤2：DHCP Server回应UE，发送动态主机配置协议提供(DHCP Offer)消息(在一个网络中有可能存在着多个DHCP Server，因此同一UE有可能接收到多个DHCP Offer的响应)，此消息在客户端的IP域已包含了分配给UE的IP地址，并且在服务器端的IP域中包含了DHCP Server的IP地址。

步骤3：UE选定一个DHCP Server(如果有多个DHCP Server的话)，向此DHCP Server发送动态主机配置协议请求(DHCP Request)消息，请求DHCPServer分配一个IPv4地址。在此请求消息中包含客户端硬件地址(Clienthardware Address)、客户端标识(Client Identifier)等参数。其中Client hardwareAddress用于标识此UE，为了防止Client hardware Address出现冲突，UE还可以携带Client Identifier参数来唯一地标识自己。

步骤4：DHCP Server分配一个IPv4地址给此UE，并发送动态主机配置协议确认(DHCP Ack)消息给该UE。此消息中包含的“Your(client)IP address”是分配给UE的IPv4地址，还包含有：IP地址的更新时间值(Renewal TimeValue)，IP地址的重绑定时间值(Rebinding Time Value)，IP地址租用时间(IPAddress Lease Time)，IP地址的子网掩码(Subnet Mask)，域名(Domain Name)，域名服务器等其它参数。

其中，步骤1和2是DHCP Server的发现过程；步骤3和4是真正的IPv4地址动态分配过程。

对于HeNB，当MME确定本地网络为UE分配IPv6地址时，MME设置Activate default EPS bearer context request消息或PDN Connectivity Accept消息或Attach Accept消息中PDN Type为IPv6 Only，且为UE分配IPv6 InterfaceIdentity，将该IPv6 Interface Identity设置在PDN Address中。由于要求UE总是通过IPv6无状态地址自配置方式来获取IPv6地址，因此UE通过PDN Type和PDN Address这两个标识就可以确定需要使用IPv6无状态地址自配置方式来获取IPv6地址，从而在完成UE到本地网络的PDN连接后，可以使用IPv6无状态地址自配置方式从家庭基站获取IPv6地址。

UE使用IPv6无状态地址自配置方式从家庭基站获取IPv6地址的步骤包括：

IPv6路由器通过路由器通告消息(Router Advertisement Message)周期性地多播(Multicast)一个IPv6 Prefix，UE得到这个IPv6 Prefix后，就可以利用IPv6 Prefix以及IPv6接口标识自动产生一个IPv6地址，即IPv6地址＝IPv6Prefix+IPv6 Interface Identity。

由于IPv6路由器是通过一定的时间间隔周期性地多播RouterAdvertisement Message消息的，为了加快地址分配过程，UE可以通过主动发送一个多播路由器请求消息(Router Solicitation Message)，请求IPv6路由器提供一个IPv6 Prefix，IPv6路由器接收到这个路由器请求消息后，立即向UE发送Router Advertisement Message消息，为UE提供一个IPv6 Prefix。

对于接入本地网络时的IPv6无状态地址自配置方式，上面所述的IPv6路由器，就是家庭基站。也就是说，当本地网络采用IPv6无状态地址自配置方式为UE分配IP地址时，家庭基站具有IPv6路由器的功能。

UE的IPv6地址是由IPv6地址前缀(IPv6 Prefix)和IPv6 Interface Identity构成的，由于UE的IPv6地址与IPv6 Prefix是一一对应的，因此IPv6 InterfaceIdentity可以对不同的UE取相同的值，MME为UE分配的IPv6 Interface Identity与MME自己的IPv6 Interface Identity不同。

对于HeNB，当MME确定本地网络为UE分配IPv4v6地址时，MME设置Activate default EPS bearer context request消息或PDN Connectivity Accept消息或Attach Accept消息中PDN Type为IPv4v6，并且设置PDN Address中的IPv4地址部分为全零(即0.0.0.0)，在PDN Address中的IPv6地址部分设置一个8个字节的长度的IPv6 Interface Identity，此IPv6 Interface Identity是由MME分配的。UE通过PDN Type和PDN Address这两个标识就可以确定需要通过DHCPv4来获取IPv4地址，且通过IPv6无状态地址自配置方式来获取IPv6地址。从而在完成UE到本地网络的PDN连接后，UE可以使用DHCPv4从家庭基站获取IPv4地址，并可以使用IPv6无状态地址自配置方式从家庭基站获取IPv6地址。

对于HNB，当SGSN确定本地网络为UE分配的IP地址为IPv4地址时，SGSN设置Activate PDP Context Accept消息中PDP Address Type为IPv4 Only，且设置PDP Address为零(即0.0.0.0)。UE通过PDP Address Type和PDP Address这两个标识就可以确定需要通过DHCPv4来获取IPv4地址，从而在完成UE到本地网络的PDN连接后，UE可以使用DHCPv4从家庭基站获取IPv4地址。并且同理，如同表1，在实际的编码的过程中，是将PDP Address Type和PDPAddress定义在一起的。

对于HNB，当SGSN确定本地网络为UE分配的IP地址为IPv6地址时，SGSN设置Activate PDP Context Accept消息中PDP Address Type为IPv6 Only，且为UE分配IPv6 Interface Identity，将该IPv6 Interface Identity设置在PDPAddress中。UE通过PDP Address Type和PDP Address这两个标识就可以确定需要使用IPv6无状态地址自配置方式获取IPv6地址，从而在完成UE到本地网络的PDN连接后，可以使用IPv6无状态地址自配置方式从家庭基站获取IPv6地址。

对于HNB，当SGSN确定本地网络为UE分配的IP地址为IPv4v6地址时，SGSN设置Activate PDP Context Accept消息中PDP Address Type为IPv4v6，并且设置PDP Address中的IPv4地址部分为全零(即0.0.0.0)，在PDP Address中的IPv6地址部分设置一个8个字节的长度的IPv6 Interface Identity。UE通过PDP Address Type和PDP Address这两个标识就可以确定需要通过DHCPv4来获取IPv4地址，且通过IPv6无状态地址自配置方式获取IPv6地址。从而在完成UE到本地网络的PDN连接后，UE可以使用DHCPv4从家庭基站获取IPv4地址，并可以使用IPv6无状态地址自配置方式从家庭基站获取IPv6地址。

上述IPv6 Interface Identity，是由MME或SGSN采用随机算法根据UE的标识随机计算得到的。由于在现有技术中MME或SGSN要服务于大量的用户，一个MME或SGSN服务的UE数量可以达到100万，通过一种随机算法计算得到的IPv6 Interface Identity很容易与PDN GW或GGSN的IPv6 InterfaceIdentity相同，所以在现有规范中不通过MME或SGSN分配UE的IPv6 InterfaceIdentity。然而，本发明实施例提出，对于家庭网络或本地Internet网络，由于其服务的用户的数量较小，几乎不会超过100，因此MME或SGSN即使通过计算得到8个字节长度的IPv6 Interface Identity，也不会出现与家庭基站的IPv6Interface Identity相同的情况(在家庭网络或本地Internet网络中，是由家庭基站来进行UE的IP地址分配的，因此MME或SGSN计算出的IPv6 InterfaceIdentity不能与家庭基站的IPv6 Interface Identity相同)。

另外，由于可能有多个UE同时接入到家庭网络或本地Internet网络中，而家庭网络或本地Internet网络有可能不是给每个UE分配不同的IPv6 Prefix，因此MME或SGSN计算出的各个IPv6 Interface Identity尽量不重复出现。同时，要求UE使用MME或SGSN所提供的IPv6 Interface Identity，而尽量不使用UE自己的Interface Identity。

例如，MME或SGSN采用的随机算法是：

f(n)＝f(n-1)+1，其中，n为大于或等于0的整数。

f(0)是任何的一个8字节长的数据，当MME或SGSN每次将F(n)递增1后的值作为IPv6 Interface Identity分配给UE。显然这种算法可以保证分配给UE的IPv6 Interface Identity不会在一个家庭网络或本地Internet网络中重复出现。

较佳地，在MME或SGSN确定本地网络为UE分配的IP地址的类型的过程中，MME/SGSN进一步还可以结合本地网络所能支持的IP地址类型，确定本地网络为UE分配的IP地址的类型，即MME或SGSN所确定的本地网络为UE分配的IP地址的类型，需要是本地网络所能支持的IP地址类型。

MME/SGSN获知本地网络所能支持的IP地址类型的方法有很多，例如：

一种方法是通过OAM(Operations，Administration and Maintenance，操作、管理和维护)或其它的方式，将本地网络所能支持的IP地址类型信息预先配置到MME/SGSN上。

另一种方法是家庭基站主动上报与自身连接的本地网络所能支持的IP地址类型信息给MME或SGSN；或者，家庭基站根据MME或SGSN的请求，上报与自身连接的本地网络所能支持的IP地址类型信息。

其中，家庭基站自动上报本地网络所能支持的IP地址类型信息的触发条件也可以有多种，可以是在家庭基站启动时，或在家庭基站的本地网络发生改变时，例如家庭基站原来没有连接本地网络，当家庭基站与一个本地网络连接了或本地网络功能启动了，则家庭基站自动向MME/SGSN上报该家庭基站所连接的本地网络所支持的IP地址类型。

另外，在UE接入本地网络的情况下，UE通过DHCPv4来获取IPv4地址，和/或通过IPv6无状态地址自配置方式来获取的IPv6地址，是由家庭基站分配的。当家庭基站支持家庭网络或本地Internet网络时，家庭基站具有采用DHCPv4分配IPv4地址，以及采用IPv6无状态地址自配置方式分配IPv6地址的功能。

从UE的角度来看，UE的IP地址是由家庭基站所提供，也就是由家庭基站来分配的。这时存在着两种情形：一种情形是家庭基站拥有一个IP地址池，分配给UE的IP地址是来自于此IP地址池的；另一种情形是家庭基站没有一个IP地址池，家庭基站分配给UE的IP地址实际上是由家庭网络或本地Internet网络中的某个设备所提供的，家庭基站可采用3GPP规范中所定义的Diameter协议、或拨号用户业务远程认证(Radius，Remote Authentication Dial In UserService)协议、或DHCP从家庭网络或本地Internet网络的设备中获取IP地址，然后将此IP地址分配给UE，并发送给UE。

下面给出本发明实施例提供的三个实现UE接入本地网络的具体实施例。

实施例1：

参见图3，本发明实施例提供的UE请求的PDN连接(UE Requested PDNConnectivity)过程，具体包括步骤：

1、UE若需要发起一个PDN连接，则UE发送PDN连接请求(PDNConnectivity Request)消息给HeNB，并且HeNB将该PDN Connectivity Request消息转发给移动性管理实体(MME)。

PDN Connectivity Request消息中包括：接入点名称(APN)，PDN Type，协议配置选项(Protocol Configuration Options)和请求类型(Request Type)。

在PDN Connectivity Request中携带的APN和Request Type都可以用于指示UE请求接入的本地网络的类型信息，但是在允许UE接入同一类型的多个本地网络的情况下，如果要明确UE请求接入的是哪一个具体的本地网络，则需要APN来指示。

若UE新建的PDN连接是到家庭网络的，则UE可设置PDN ConnectivityRequest消息中的Request Type为家庭请求(Home Request)。

若UE新建的PDN连接是到本地Internet网络的，则UE可设置PDNConnectivity Request消息中的Request Type为Internet请求(Internet Request)。

也就是说，当Request Type为Home Request时，UE请求接入家庭网络；当所述Request Type为Internet Request时，UE请求接入本地因特网。

2、MME接收到PDN Connectivity Request消息后，发送PDN连接接受(PDN Connectivity Accept)消息给HeNB

需要说明的是，该步骤2中MME发送给HeNB的消息，对于TS23.401协议来说是PDN Connectivity Accept，而对于TS24.301协议来说则是激活缺省EPS承载上下文请求(Activate default EPS bearer context request)消息。但实际上这两个消息是相同的消息，而在不同的协议中使用了不同的名称。

PDN Connectivity Accept(或其等价消息Activate default EPS bearer contextrequest)消息中包括：APN，PDN Type，PDN地址(PDN Address)，EPS承载标识(EPS Bearer Id)，和协议配置选项(Protocol Configuration Options)。

MME根据接收到的PDN连接请求(PDN Connectivity Request)消息中APN和/或Request Type确定UE请求接入到本地网络。然后，MME根据PDN连接请求(PDN Connectivity Request)消息中PDN Type的IP地址类型、UE的签约数据，MME的配置中的IP地址类型确定PDN Connectivity Accept(或其等价消息Activate default EPS bearer context request)消息中的PDN Type。

当MME确定本地网络为UE分配的IP地址为IPv4地址时，MME设置PDN Type为IPv4 Only，并设置PDN Address为零(即0.0.0.0)；当MME确定本地网络为UE分配的IP地址为IPv6地址时，MME设置PDN Type为IPv6Only，并为该UE分配IPv6 Interface Identity，将该IPv6 Interface Identity设置在PDN Address中，同时将IPv6地址中IPv6 Prefix设置为全零；当MME确定本地网络为UE分配的IP地址为IPv4v6地址时，MME设置PDN Type为IPv4v6，并设置PDN Address中的IPv4地址为零(即0.0.0.0)，为该UE分配IPv6 Interface Identity，将该IPv6 Interface Identity设置在PDN Address的IPv6地址中，同时将IPv6地址中IPv6 Prefix设置为全零。

PDN Connectivity Accept(或其等价消息Activate default EPS bearercontext request)消息是包含在一个S1-MME接口控制消息(S1-MME controlmessage)中的，即包含在承载建立请求(Bearer Setup Request)消息中。其中，S1-MME接口是指HeNB与MME之间的控制平面接口。

Bearer Setup Request消息中包括：EPS承载服务质量(EPS Bearer QoS)，用户聚合最大比特速率(UE-AMBR，UE Aggregated Maximum Bit Rate)，PDNConnectivity Accept(或其等价消息Activate default EPS bearer context request)，S1用户平面接口(即HeNB与Serving GW之间的接口)的隧道端点标识(S1-TEID，S1 Tunnel End Point Identifier)。

此Bearer Setup Request消息包含有EPS承载标识(EPS Bearer Identity，即EPS Bearer Id)及服务网关(Serving GW)为此EPS Bearer Identity标识的EPS承载(EPS Bearer)所分配的HeNB与服务网关(Serving GW)之间的用户平面接口(S1-U接口)的上行IP地址及隧道端点标识(TEID，Tunnel End PointIdentifier)。

MME需要通知HeNB为UE建立的承载是为本地网络使用的，因为当HeNB收到UE发送给本地网络的数据时，HeNB不能将此数据向前转给核心网中的服务网关(Serving GW)，而要前转给本地网络。如果不需要转给本地网络，则HeNB收到UE发送给移动运营商网络的数据时，是要前转给核心网中的Serving GW。

因此，新的MME可以通过承载建立请求(Bearer Setup Request)消息将UE请求接入的本地网络的信息通知给HeNB，以指示HeNB为该UE建立本地网络的承载。

由于本地网络有可能是家庭网络，也可能是本地Internet网络。另外，对于家庭网络还有可能是一个或多个家庭网络，因此本地网络还需要将UE接入到哪个具体的本地网络的信息通知给HeNB。

一个网络(包括本地网络)可以由一个APN来标识，因此，MME通知HeNB所建立的承载是为一个特定的本地网络使用的方式可以包括：

方式1：MME在承载建立请求(Bearer Setup Request)消息中设置一个APN来指示具体的本地网络信息。

方式2：如果HeNB最多只能连接到一个家庭网络或者一个本地Internet网络，则MME在承载建立请求(Bearer Setup Request)消息中可以设置一个指示信息，用以指示连接的是家庭网络还是本地Internet网络，例如，用0表示家庭网络，用1标识本地Internet网络。

3、HeNB接收到PDN Connectivity Accept(或其等价消息Activate defaultEPS bearer context request)消息后，发送无线资源控制连接重配置(RRCConnection Reconfiguration)消息给UE。

RRC Connection Reconfiguration消息中包含：EPS无线承载标识(EPSRadio Bearer Identity)，并且PDN Connectivity Accept(或其等价消息Activatedefault EPS bearer context request)消息也被包含在此RRC消息中传送给UE。

4、UE接收到RRC Connection Reconfiguration消息后，发送无线资源控制连接重配置完成(RRC Connection Reconfiguration Complete)消息给HeNB。

至此，通过步骤3与步骤4，完成了HeNB与UE之间的接入本地网络的无线承载的建立。

5、HeNB接收到RRC Connection Reconfiguration Complete消息后，发送承载建立响应(Bearer Setup Response)消息给MME。

通过步骤2到步骤5，UE与本地网络之间的承载完成了建立。由于UE与本地网络之间的承载不包含核心网部分的承载，因此UE与本地网络之间的承载实际上就是UE与HeNB之间的无线承载。

UE从RRC Connection Reconfiguration Complete消息中解析出PDNConnectivity Accept(或其等价消息Activate default EPS bearer context request)消息后：

若PDN Type为仅IPv4(IPv4 Only)，且PDN Address为零(即0.0.0.0)，则在步骤6之后使用DHCPv4的方式来获取一个IPv4地址；

若PDN Type为仅IPv6(IPv6Only)，则获取存储在PDN Address中的IPv6Interface Identity，并在步骤6之后使用IPv6无状态地址自配置方式来获取一个IPv6 Prefix，然后根据IPv6 Interface Identity与IPv6 Prefix生成一个IPv6地址；

若PDN Type为IPv4v6，且PDN Address中IPv4部分为零(即0.0.0.0)，则获取存储在PDN Address中的IPv6 Interface Identity，并在步骤6之后使用DHCPv4的方式来获取一个IPv4地址，并使用IPv6无状态地址自配置方式来获取一个IPv6 Prefix，然后根据IPv6 Interface Identity与IPv6 Prefix生成一个IPv6地址。

6、UE发送直接传输(Direct Transfer)消息给HeNB。

Direct Transfer消息包含PDN连接完成(PDN Connectivity Complete)消息。

需要说明的是，该步骤6中UE发送给HeNB的消息，对于TS23.401协议是PDN Connectivity Complete消息，而对于TS24.301协议是激活缺省EPS承载上下文响应(Activate default EPS bearer context Response)消息，但实际上这两个消息是相同的消息，只不过在不同的协议中使用了不同的名称。

该PDN Connectivity Complete消息(或其等价消息Activate default EPSbearer context Response)中包含EPS Bearer Identity。

7、HeNB收到Direct Transfer消息后，在上行链路非接入层(NAS，Non-Access Stratum)传输(Uplink NAS Transport)消息中前转PDN ConnectivityComplete消息(或其等价消息Activate default EPS bearer context Response)给MME，该PDN Connectivity Complete消息(或其等价消息Activate default EPSbearer context Response)中包含EPS Bearer Identity。

上述UE Request PDN Connectivity过程完成后，UE通过DHCPv4和/或IPv6无状态地址自配置方式获取IP地址，并可以通过HeNB连接到本地网络，并通过HeNB与本地网络中的设备进行通信。

实施例2：

参见图4，本发明实施例提供的Attach过程具体包括步骤：

1、UE发起附着过程，发送附着请求(Attach Request)消息给HeNB。

Attach Request消息中包括：国际移动用户标识(IMSI)或旧的全球唯一(用户)临时标识(GUTI，Globally Unique Temporary Identity)，最近访问的跟踪区标识(last visited TAI)(如果可用)，UE的核心网能力(UE Core NetworkCapability)，UE的特殊非连续接收(DRX，Discontinuous Reception)参数，PDN类型(PDN Type)，协议配置选项(Protocol Configuration Options)，加密传输选择标记(Ciphered Options Transfer Flag)，附着类型(Attach Type)，密钥标识(KSIASME)，非接入层(NAS，Non-Access Stratum)序列号(NAS sequencenumber)，非接入层消息认证码(NAS-MAC，Message Authentication Code)，附加的GUTI(additional GUTI)。

若UE是初始接入到EPS系统，则UE通过下面的方法将UE请求接入本地网络的信息通知给网络：

若UE请求接入的本地网络的类型是家庭网络，则UE可设置AttachRequest消息中的附着类型(Attach Type)为家庭附着(Home Attach)。

若UE请求接入的本地网络的类型是本地Internet网络，则UE可设置Attach Request消息中的Attach Type为因特网附着(Internet Attach)。

由于TS24.301标准和TS23.401标准定义的Attach过程不一样，因此，本发明实施例提出：按照TS24.301标准的定义，本发明实施例提出的Attach过程包括UE请求分组数据网连接(UE Request PDN Connectivity)过程，并且在该过程中，UE在发送给MME的分组数据网连接请求(PDN ConnectivityRequest)消息中，可将请求类型(Request Type)设置为家庭请求(Home Request)或因特网请求(Internet Request)，用以将UE请求接入本地网络的信息通知给网络侧。即当Request Type为Home Request时，UE请求接入本地网络的信息为UE请求接入家庭网络；当Request Type为Internet Request时，UE请求接入本地网络的信息为UE请求接入本地因特网。

需要说明的是，本发明实施例给出的“Home Attach”、“Internet Attach”、“Home Request”和“Internet Request”只是一种用来表示UE请求接入本地网络的信息的特定名称，当然也可以采用其它的特定名称来表示UE请求接入本地网络的信息。

2、HeNB发送S1-MME接口控制消息(S1-MME control message)，即HeNB将初始UE消息(Initial UE message)发送到新的MME(new MME)，此消息中包含有Attach Request消息。

TS24.301标准指出Attach Request消息中包含有PDN Connectivity Request消息，MME根据Attach Request消息中的Attach Type和/或PDN ConnectivityRequest中的Request Type可以获知UE是要接入到哪一个类型的本地网络中。因此，当HeNB所连接的同一类型的本地网络只允许有一个网络让用户接入时，附着请求(Attach Request)消息和/或分组数据网连接请求(PDNConnectivity Request)消息只指示本地网络的类型，网络侧就可以获知UE请求接入的是哪一个本地网络。

3、新的MME向旧的MME或SGSN(old MME/SGSN)发送标识请求(Identification Request)消息，旧的MME或SGSN接收到Identification Request消息后，向新的MME回复标识响应(Identification Response)消息，其中含有UE的IMSI。

4、若新的MME及旧的MME或SGSN均不知道此UE，则新的MME发送身份请求(Identity Request)消息给UE，请求UE提供其IMSI，UE收到IdentityRequest消息后，回复身份响应(Identity Response)消息给新的MME，其中含有UE的IMSI。

5a、根据条件，新的MME执行认证与/或安全过程(Authentication/Security)。

5b、新的MME获取UE的移动终端标识(ME Identity)，并向设备标识寄存器(EIR，Equipment Identity Register)发送移动终端标识核实请求(ME IdentityCheck Request)消息，其中包含UE的ME Identity和IMSI，EIR收到该MEIdentity Check Request消息后，向新的MME回复移动终端标识核实确认(MEIdentity Check Ack)消息，其中含有核实结果(Result)。

6、如果UE在Attach request消息中携带了加密选择转移标记(CipheredOptions Transfer Flag)，则在网络激活加密后，新的MME通过发送加密选择请求(Ciphered Options Request)消息(TS23.401标准中定义)，即ESM InformationRequest(演进的会话管理信息请求)消息(该消息是在TS24.301标准中定义的，等价于TS23.401标准中定义的Ciphered Options Request消息)，向UE请求获取协议配置选项(PCO，protocol Configuration Options)信息和/或接入点名称(APN)信息。UE收到Ciphered Options Request消息后，回复加密选择响应(Ciphered Options Response)消息(TS23.401中定义)，即ESM InformationResponse(演进的会话管理信息响应)消息(该消息是在TS24.301标准中定义的，等价于Ciphered Options Response消息)给新的MME，以提供PCO和/或APN。

7、若新的MME发现此UE有激活的承载上下文(active bearer contexts)，则新的MME发送删除承载请求(Delete Bearer Request)消息给相关的网关(GW)，其中含有删除承载的原因(Cause)和隧道端点标识(TEID，Tunnel EndPoint Identifier)，用以删除这些承载上下文，相关的网关(GWs)回复删除承载响应(Delete Bearer Response)消息给新的MME，其中含有隧道端点标识(TEIDs)。若策略与计费规则功能(PCRF，Policy and Charging Rules Function)被部署了，则分组数据网网关(PDN GW)执行IP连接网会话结束(IP-CANSession Termination)过程。

可见，步骤7的作用是当新的MME与旧的MME是同一个MME时，新的MME清除在UE附着之前网络中还未删除的EPS承载。

8、新的MME向归属签约用户服务器(HSS，Home Subscriber Server)发送更新位置请求(Update Location Request)消息。

Update Location Request消息中含有：MME标识(MME Identity)，IMSI，ME Identity，MME能力(MME Capabilities)，更新类型(Update Type)。

9、HSS向旧的MME和旧的SGSN发送取消位置(Cancel Location)消息，其中包括：IMSI和取消类型(Cancellation Type)。旧的MME和旧的SGSN收到Cancel Location消息后，向HSS回复取消位置确认(Cancel Location Ack)消息。

10、若旧的MME/SGSN发现此UE有激活的承载上下文(active bearercontexts)，则旧的MME/SGSN发送删除承载请求(Delete Bearer Request)消息给相关的GW，用以请求删除这些承载上下文，其中包括删除原因(Cause)和TEID。相关的GW收到该Delete Bearer Request消息之后，回复删除承载响应(Delete Bearer Response)消息给旧的MME/SGSN，其中包含TEID。若PCRF被部署了，则PDN GW执行IP-CAN Session Termination过程。

11、HSS向新的MME发送更新位置确认(Update Location Ack)消息，其中包含IMSI和UE的签约数据(Subscription data)，所述的Subscription Data中包含有一个或多个分组数据网(PDN，Packet Data Network)签约上下文(PDNsubscription context)，每个PDN subscription context包含一个EPS subscribedQoS profile(EPS签约QoS档案)和the subscribed APN-AMBR(签约的APN(Access Point Name，接入点名)聚合最大比特速率(AMBR，AggregatedMaximum Bit Rate))。

综上，步骤8-11为位置信息更新过程，即HSS删除所存储的旧的MME标识信息，并添加新的MME标识信息，即新的MME注册到HSS中作为当前为UE服务的移动控制管理实体节点。

12、新的MME发送附着接受(Attach Accept)消息给HeNB。

Attach Accept消息中包含：APN，GUTI，PDN Type，PDN Address，跟踪区标识(TAI，Tracking Area Identity)列表(TAI List)，EPS承载标识(EPS BearerIdentity)，会话管理请求(Session Management Request)，协议配置选项(Protocol Configuration Options)，密钥标识(KSIASME)，NAS sequencenumber，NAS-MAC。

需要说明的是，在TS24.301协议中指出，Attach Accept消息中的会话管理请求(Session Management Request)消息，实际上就是激活缺省EPS承载上下文请求(Activate default EPS bearer context request)消息，而PDN Type，PDNAddress参数实际上是包含在Activate default EPS bearer context request这个消息中。为了便于说明，TS23.401协议中直接指出Attach Accept消息包含了PDNType，PDN Address参数。

MME根据步骤2中接收到的PDN连接请求(PDN Connectivity Request)消息中的APN和/或Request Type确定UE请求接入到本地网络。然后，MME根据PDN连接请求(PDN Connectivity Request)消息中PDN Type的IP地址类型、UE的签约数据，MME的配置中IP地址类型确定Activate default EPSbearer context request消息中的PDN Type。

Attach Accept消息包含在一个S1_MME control消息(S1-MME接口控制消息)中，即包含在初始上下文建立请求(Initial Context Setup Request)消息中。此S1控制消息包含有EPS Bearer Identity和服务网关(Serving GW)为该EPS Bearer Identity所标识的EPS承载所分配的S1-U接口的上行IP地址及TEID。

MME需要通知HeNB为UE建立的承载是为本地网络使用的，因此与实施例1同理，也可以通过实施例1中的方式1或方式2来通知HeNB为UE建立的承载是为本地网络使用的。

13、HeNB发送无线资源控制连接重配置(RRC Connection Reconfiguration)消息给UE，其中包含EPS无线承载标识(EPS Radio Bearer Identity)，并且Attach Accept消息也被包含在此RRC消息中传送给UE。

14、UE发送无线资源控制连接重配置完成(RRC ConnectionReconfiguration Complete)消息给HeNB。

至此，通过步骤13与步骤14，完成了HeNB与UE之间的接入本地网络无线承载的建立。

UE从RRC Connection Reconfiguration Complete消息中解析出Activatedefault EPS bearer context request消息后：

若PDN Type为仅IPv4(IPv4 Only)，且PDN Address为零(即0.0.0.0)，则在步骤16之后使用DHCPv4的方式来获取一个IPv4地址；或

若PDN Type为仅IPv6(IPv6 Only)，则获取存储在PDN Address中的IPv6Interface Identity，并在步骤16之后使用IPv6无状态地址自配置方式来获取一个IPv6Prefix，然后根据IPv6 Interface Identity与IPv6 Prefix生成一个IPv6地址；或

若PDN Type为IPv4v6，且PDN Address中IPv4部分为零(即0.0.0.0)，则获取存储在PDN Address中的IPv6 Interface Identity，并在步骤16之后使用DHCPv4的方式来获取一个IPv4地址，并使用IPv6无状态地址自配置方式来获取一个IPv6 Prefix，然后根据IPv6 Interface Identity与IPv6 Prefix生成一个IPv6地址。

15、HeNB发送初始上下文设置响应(Initial Context Response)消息给新的MME，其中包含HeNB分配的S1-U接口(即HeNB与服务网关Serving GW之间的用户平面接口)的下行IP地址和TEID。

通过步骤12到步骤15，UE与本地网络之间的无线承载完成了建立。由于UE与本地网络之间的承载不包含核心网部分的承载，因此UE与本地网络之间的承载实际上就是UE与HeNB之间的无线承载。

16、UE发送直接传输(Direct Transfer)消息给HeNB，此消息包含附着完成(Attach Complete)消息。

该Attach Complete消息中包含：EPS Bearer Identity，NAS sequence number，NAS-MAC。

在TS24.301协议中指出，Attach Complete消息还包含了激活缺省EPS承载上下文响应(Activate default EPS bearer context Response)消息。

17、HeNB在上行链路NAS传输(Uplink NAS Transport)消息中前转该Attach Complete消息给新的MME。

上述Attach过程完成后，UE通过DHCPv4和/或IPv6无状态地址自配置方式获取IP地址，并可以通过HeNB连接到本地网络，并通过HeNB与本地网络中的设备进行通信。

实施例3：

参见图5，本发明实施例提供的UE请求的PDN连接(Activate PDP Context)过程具体包括步骤：

1、UE若需要发起一个PDN连接，则UE发送激活分组数据协议上下文请求(Activate PDP Context Request)消息给HNB，并且HNB将该Activate PDPContext Request消息转发给服务通用分组无线业务支持节点(SGSN)。

需要说明的是：在HNB与SGSN之间，可能存在家庭基站网关(HNB GW)。若存在着HNB GW，则此HNB GW是透明地传输UE与SGSN之间的消息，也就是在本过程中，所有的消息对HNB GW都是透明的，即HNB GW不去解读UE与SGSN之间传输的消息，仅仅是在UE与SGSN之间转发消息。

另外，通过激活分组数据协议上下文请求(Activate PDP Context Request)消息，UE建立了此PDN连接下的第一个分组数据协议上下文(PDP Context)，也就是说激活分组数据协议上下文请求(Activate PDP Context Request)消息用于建立一个PDN连接下的第一个PDP Context，随后，若UE在此PDN连接下需要再建立一个PDP Context，则UE需要发起第二次激活分组数据协议上下文过程，此时UE所发送的消息为激活第二分组数据协议上下文请求(ActivateSecondary PDP Context Request)消息。以此类推，若UE在同一PDN连接下需要建立第n个(n为大于1的整数)PDP Context时，UE所发起的过程为第二次激活分组数据协议上下文过程，该过程中UE所使用的消息是激活第二分组数据协议上下文请求(Activate Secondary PDP Context Request)消息。并且，在激活第二分组数据协议上下文请求(Activate Secondary PDP Context Request)消息中不包含APN参数。

Activate PDP Context Request消息中包括：APN，PDN Type，ProtocolConfiguration Options和Request Type。

需要说明的是，APN与Request Type参数都是可选的参数。特别是在版本8之前的规范版本中，Activate PDP Context Request消息中是不包含RequestType这个参数的。

在Activate PDP Context Request中携带的APN和Request Type都可以用于指示UE请求接入的本地网络的类型信息，但是在允许UE接入同一类型的多个本地网络的情况下，如果要明确UE请求接入的是哪一个具体的本地网络，则需要APN来指示。

若UE新建的PDN连接是家庭网络，则UE可设置Activate PDP ContextRequest消息中的Request Type为家庭请求(Home Request)。

若UE新建的PDN连接本地Internet网络，则UE可设置Activate PDPContext Request消息中的Request Type为Internet请求(Internet Request)。

也就是说，当Request Type为Home Request时，UE请求接入的本地网络的信息为UE请求接入的家庭网络的信息；当所述Request Type为InternetRequest时，UE请求接入的本地网络的信息为UE请求接入的本地因特网的信息。

2、SGSN接收到Activate PDP Context Request消息后，发送无线接入承载指派请求(RAB Assignment Request)消息给HNB，请求HNB建立UE到本地网络的接入承载。

无线接入承载指派请求(RAB Assignment Request)消息中包含有无线接入承载标识(RAB ID)，和SGSN为此RAB ID标识的无线接入承载(RAB，Radio Access Bearer)所分配的HNB与SGSN之间的用户平面接口(Iu-PS用户平面接口)的上行IP地址及隧道端点标识(TEID，Tunnel End PointIdentifier)。

SGSN需要通知HNB为UE建立的承载是为本地网络使用的，因此与实施例1同理，SGSN可以通过无线接入承载指派请求(RAB Assignment Request)消息将，采用实施例1中的方式1或方式2来通知HNB为UE建立的承载是为本地网络使用的。

3、HNB接收到RAB Assignment Request消息后，发送无线承载设置(RadioBearer Setup)消息给UE。

Radio Bearer Setup消息中包含：无线承载标识(RB ID，Radio BearerIdentity)，并且RB ID与上述步骤2中的RAB ID相同。

4、UE接收到无线承载设置(Radio Bearer Setup)消息后，发送无线承载设置完成(Radio Bearer Setup Complete)消息给HNB。

至此，通过步骤3与步骤4，完成了HNB与UE之间的接入本地网络的无线承载的建立。

5、HNB接收到Radio Bearer Setup Complete消息后，发送无线接入承载指派响应(RAB Assignment Response)消息给SGSN。

通过步骤2到步骤5，完成了UE与本地网络之间的承载建立。由于UE与本地网络之间的承载不包含核心网部分的承载，因此UE与本地网络之间的承载实际上就是UE与HNB之间的无线承载。

6、SGSN收到RAB Assignment Response消息后，发送激活PDP上下文接受(Activate PDP Context Accept)消息给UE，其中包括PDP Address Type和PDP Address。

SGSN根据步骤1中接收到的Activate PDP Context Request消息中的APN和/或Request Type确定UE请求接入到本地网络。然后，SGSN根据Activate PDPContext Request消息中PDP Address Type的IP地址类型、UE的签约数据，SGSN的配置中IP地址类型确定Activate PDP Context Response消息中的PDPAddress。

当SGSN确定本地网络为UE分配的IP地址为IPv4地址时，SGSN设置PDP Address Type为IPv4Only，并设置PDP Address为零(即0.0.0.0)；当SGSN确定本地网络为UE分配的IP地址为IPv6地址时，SGSN设置PDP AddressType为IPv6 Only，并为该UE分配IPv6 Intefface Identity，将该IPv6 InterfaceIdentity设置在PDP Address中，同时将IPv6地址中的IPv6 Prefix设置为全零；当SGSN确定本地网络为UE分配的IP地址为IPv4v6地址时，SGSN设置PDPAddress Type为IPv4v6，并设置PDP Address中的IPv4地址为零(即0.0.0.0)，为该UE分配IPv6 Interface Identity，将该IPv6 Interface Identity设置在PDPAddress的IPv6地址中，同时将IPv6地址中地址前缀(IPv6 Prefix)设置为全零。

UE接收到Activate PDP Context Accept消息后：

若PDP Address Type为IPv4 Only，且PDP Address为零(即0.0.0.0)，则使用DHCPv4的方式来获取一个IPv4地址；

若PDP Address Type为IPv6 Only，则获取存储在PDP Address中的IPv6Interface Identity，并使用IPv6无状态地址自配置方式来获取一个IPv6 Prefix，然后根据IPv6 Interface Identity与IPv6 Prefix生成一个IPv6地址；

若PDP Address Type为IPv4v6，且PDP Address中IPv4部分为零(即0.0.0.0)，则获取存储在PDP Address中的IPv6 Interface Identity，并在其后使用DHCPv4的方式来获取一个IPv4地址，并使用IPv6无状态地址自配置方式来获取一个IPv6 Prefix，然后根据IPv6 Interface Identity与IPv6 Prefix生成一个IPv6地址。

上述Activate PDP Context过程完成后，UE便可以通过HNB连接到本地网络，并通过HNB与本地网络中的设备进行通信。

下面说明一下本发明实施例提供的系统。

参见图6，本发明实施例提供的一种通信系统包括：

用户移动控制管理实体11，用于根据用户设备UE 12请求接入的本地网络的信息，指示家庭基站13通过为该UE 12建立本地网络的无线承载，将该UE

12接入本地网络；确定本地网络为UE 12分配的因特网协议IP地址的类型，并指示所述UE 12从家庭基站获取该类型的IP地址。

家庭基站13，用于根据所述用户移动控制管理实体11发送的为UE 12建立本地网络的承载的指示，为该UE 12建立本地网络的无线承载，并根据该UE 12发送的请求分配IP地址的消息，为该UE 12分配IP地址。

本发明实施例中所述的用户移动控制管理实体11，即一种用于控制IP地址分配的装置。

较佳地，所述用户移动控制管理实体11包括：

接入本地网络指示单元111，用于根据UE12请求接入的本地网络的信息，指示家庭基站13通过为该UE 12建立本地网络的无线承载，将该UE 12接入本地网络。

IP地址类型确定单元112，用于根据所述用户移动控制管理实体11的配置信息，以及UE 12请求分配的IP地址的类型和该UE 12的签约数据，确定本地网络为UE 12分配的IP地址的类型。

IP地址获取指示单元113，用于指示UE 12从家庭基站13获取所述IP地址类型确定单元111为该UE 12确定的类型的IP地址。

较佳地，IP地址类型确定单元112，通过家庭基站13的上报，获取本地网络支持的IP地址的类型。

较佳地，当所述用户移动控制管理实体11为MME时，所述IP地址获取指示单元113，通过分组数据网连接接受(PDN Connectivity Accept)消息、或者激活缺省EPS承载上下文请求(Activate default EPS bearer context request)消息、或者附着接受(Attach Accept)消息指示UE 12从家庭基站13获取IP地址。

较佳地，所述IP地址获取指示单元113，通过PDN Connectivity ccept消息或者Activate default EPS bearer context request消息或者Attach Accept消息中的，分组数据网类型PDN Type和分组数据网地址PDN Address，指示UE 12从家庭基站13获取IP地址；其中，

当所述IP地址类型确定单元112确定本地网络为UE 12分配的IP地址为版本4的因特网协议IPv4地址时，所述IP地址获取指示单元113设置PDN Type为仅IPv4，并设置PDN Address为零；

当所述IP地址类型确定单元112确定本地网络为UE 12分配的IP地址为版本6的因特网协议IPv6地址时，所述IP地址获取指示单元112设置PDN Type为仅IPv6，并为该UE 12分配IPv6接口标识Interface Identity，将该IPv6Interface Identity设置在PDN Address中；

当所述IP地址类型确定单元112确定本地网络为UE 12分配的IP地址为版本4和版本6的因特网协议IPv4v6地址时，所述IP地址获取指示单元113设置PDN Type为IPv4v6，并设置PDN Address中的IPv4地址为零，为该UE 12分配IPv6 Interface Identity，将该IPv6 Interface Identity设置在PDN Address的IPv6地址中。

较佳地，当所述用户移动控制管理实体11为SGSN时，所述IP地址获取指示单元113，通过激活分组数据协议上下文接受Activate PDP Context Accept消息，指示UE 12从基站13获取IP地址。

较佳地，所述IP地址获取指示单元113，通过Activate PDP Context Accept消息中的分组数据协议地址类型PDP Address Type和分组数据协议地址PDPAddress，指示UE 12从家庭基站13获取IP地址；其中，

当所述IP地址类型确定单元112确定本地网络为UE 12分配的IP地址为版本4的因特网协议IPv4地址时，所述IP地址获取指示单元113设置PDPAddress Type为仅IPv4，并设置PDP Address为零；

当所述IP地址类型确定单元112确定本地网络为UE 12分配的IP地址为版本6的因特网协议IPv6地址时，所述IP地址获取指示单元113设置PDPAddress Type为仅IPv6，并为该UE 12分配接口标识IPv6 Interface Identity，将该IPv6 Interface Identity设置在PDP Address中；

当所述IP地址类型确定单元112确定本地网络为UE 12分配的IP地址为版本4和版本6的因特网协议IPv4v6地址时，所述IP地址获取指示单元113设置PDP Address Type为IPv4v6，并设置PDP Address中的IPv4地址为零，为该UE 12分配IPv6接口标识Interface Identity，将该IPv6 Interface Identity设置在PDP Address的IPv6地址中。

较佳地，所述家庭基站13包括：

承载建立单元131，用于根据所述用户移动控制管理实体11发送的为UE12建立本地网络的承载的指示，为该UE 12建立本地网络的无线承载。

接收请求单元132，用于接收UE 12发送的请求分配IP地址的消息。

IP地址分配单元133，用于根据UE 12发送的请求分配IP地址的消息，通过版本4的动态主机配置协议DHCPv4，和/或通过IPv6无状态地址自配置方式，为该UE 12分配IP地址。

较佳地，所述UE 12包括：

请求接入本地网络单元121，用于将所述UE 12请求接入的本地网络的信息发送给家庭基站13，并通过所述家庭基站13为所述UE 12建立的本地网络的无线承载，接入本地网络。

IP地址类型获取单元122，用于接收用户移动控制管理实体11的指示，并从中获取所述用户移动控制管理实体11确定的本地网络为所述UE 12分配的因特网协议IP地址的类型。

IP地址获取单元123，用于从家庭基站13获取IP地址。

较佳地，所述IP地址获取单元123，根据所述用户移动控制管理实体11确定的本地网络为所述UE 12分配的IP地址的类型，通过版本4的动态主机配置协议DHCPv4，和/或通过IPv6无状态地址自配置方式，从家庭基站13获取该类型的IP地址。

综上所述，本发明实施例通过用户移动控制管理实体确定本地网络为用户设备UE分配的IP地址的类型，并指示UE以IETF所定义的IP地址分配方式从家庭基站获取该类型的IP地址；基站根据UE发送的请求分配IP地址的消息，为该UE分配IP地址，从而在没有采用核心网中的PDN GW或GGSN的情况下，例如当UE接入本地网络的情况下，通过用户移动控制管理实体(MME或SGSN)也可以实现为UE分配IP地址。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种因特网协议IP地址分配方法，其特征在于，该方法包括：

所述用户移动控制管理实体确定本地网络为UE分配的IP地址的类型，并指示所述UE以互联网工程任务组IETF所定义的IP地址分配方式从家庭基站获取该类型的IP地址；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户移动控制管理实体确定本地网络为UE分配的IP地址的类型的步骤包括：

所述用户移动控制管理实体，根据自身的配置信息、UE请求分配的IP地址的类型、该UE的签约数据以及所述本地网络支持的IP地址的类型，确定本地网络为UE分配的IP地址的类型。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述本地网络支持的IP地址的类型，是所述用户移动控制管理实体从所述本地网络的家庭基站获取的。

4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述用户移动控制管理实体为移动性管理实体MME；

所述指示UE从家庭基站获取IP地址的步骤包括：

MME通过分组数据网连接接受PDN Connectivity Accept消息、或者激活缺省演进分组系统EPS承载上下文请求Activate default EPS bearer contextrequest消息、或者附着接受Attach Accept消息指示UE从家庭基站获取IP地址。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述MME通过PDNConnectivity Accept消息或者Activate default EPS bearer context request消息或者Attach Accept消息中的，分组数据网类型PDN Type和分组数据网地址PDNAddress，指示UE从家庭基站获取IP地址；其中，

当所述MME确定本地网络为UE分配的IP地址为版本4的因特网协议IPv4地址时，所述MME设置PDN Type为IPv4，并设置PDN Address为零；

当所述MME确定本地网络为UE分配的IP地址为版本6的因特网协议IPv6地址时，所述MME设置PDN Type为IPv6，并为该UE分配IPv6接口标识Interface Identity，将该IPv6 Interface Identity设置在PDN Address中；

当所述MME确定本地网络为UE分配的IP地址为版本4和版本6的因特网协议IPv4v6地址时，所述MME设置PDN Type为IPv4v6，并设置PDNAddress中的IPv4地址为零，为该UE分配IPv6 Interface Identity，将该IPv6Interface Identity设置在PDN Address的IPv6地址中。

6.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述用户移动控制管理实体为服务通用分组无线业务支持节点SGSN；

所述指示UE从家庭基站获取IP地址的步骤包括：

SGSN通过激活分组数据协议上下文接受Activate PDP Context Accept消息，指示UE从家庭基站获取IP地址。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述SGSN通过Activate PDPContext Accept消息中的分组数据协议地址类型PDP Address Type和分组数据协议地址PDP Address，指示UE从家庭基站获取IP地址；其中，

当所述SGSN确定本地网络为UE分配的IP地址为版本4的因特网协议IPv4地址时，所述SGSN设置PDP Address Type为IPv4，并设置PDP Address为零；

当所述SGSN确定本地网络为UE分配的IP地址为版本6的因特网协议IPv6地址时，所述SGSN设置PDP Address Type为IPv6，并为该UE分配IPv6接口标识Interface Identity，将该IPv6 Interface Identity设置在PDP Address中；

当所述SGSN确定本地网络为UE分配的IP地址为版本4和版本6的因特网协议IPv4v6地址时，所述SGSN设置PDP Address Type为IPv4v6，并设置PDP Address中的IPv4地址为零，为该UE分配IPv6 Interface Identity，将该IPv6Interface Identity设置在PDP Address的IPv6地址中。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户移动控制管理实体根据UE请求接入的本地网络的信息，指示家庭基站通过为该UE建立本地网络的无线承载，将该UE接入本地网络的步骤包括：

移动性管理实体MME通过UE发起的附着过程或分组数据网连接过程，获取该UE请求接入本地网络的信息，根据UE请求接入本地网络的信息，指示家庭基站为该UE建立本地网络的无线承载，家庭基站根据MME的指示，通过为该UE建立本地网络的无线承载，实现将该UE接入本地网络；或者，

服务通用分组无线业务支持节点SGSN通过UE发起的激活分组数据协议上下文过程，获取该UE请求接入的本地网络的信息，SGSN根据UE请求接入的本地网络的信息，指示家庭基站为该UE建立本地网络的无线承载，家庭基站根据所述SGSN的指示，通过为该UE建立本地网络的无线承载，实现将该UE接入本地网络。

9.一种控制因特网协议IP地址分配的装置，其特征在于，该装置包括：

IP地址获取指示单元，用于指示UE以互联网工程任务组IETF所定义的IP地址分配方式从家庭基站获取所述IP地址类型确定单元为该UE确定的类型的IP地址。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述IP地址类型确定单元，根据所述用户移动控制管理实体的配置信息，所述本地网络支持的IP地址的类型，以及UE请求分配的IP地址的类型和该UE的签约数据，确定本地网络为UE分配的IP地址的类型。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述IP地址类型确定单元，从所述家庭基站获取本地网络支持的IP地址的类型。

12.根据权利要求9、10或11所述的装置，其特征在于，该装置为移动性管理实体MME；

所述IP地址获取指示单元，通过分组数据网连接接受PDN ConnectivityAccept消息、或者激活缺省演进分组系统EPS承载上下文请求Activate defaultEPS bearer context request消息、或者附着接受Attach Accept消息指示UE从家庭基站获取IP地址。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述IP地址获取指示单元，通过PDN Connectivity Accept消息或者Activate default EPS bearer contextrequest消息或者Attach Accept消息中的，分组数据网类型PDN Type和分组数据网地址PDN Address，指示UE从家庭基站获取IP地址；其中，

当所述IP地址类型确定单元确定本地网络为UE分配的IP地址为版本4的因特网协议IPv4地址时，所述IP地址获取指示单元设置PDN Type为IPv4，并设置PDN Address为零；

当所述IP地址类型确定单元确定本地网络为UE分配的IP地址为版本6的因特网协议IPv6地址时，所述IP地址获取指示单元设置PDN Type为IPv6，并为该UE分配IPv6接口标识Interface Identity，将该IPv6 Interface Identity设置在PDN Address中；

当所述IP地址类型确定单元确定本地网络为UE分配的IP地址为版本4和版本6的因特网协议IPv4v6地址时，所述IP地址获取指示单元设置PDNType为IPv4v6，并设置PDN Address中的IPv4地址为零，为该UE分配IPv6Interface Identity，将该IPv6 Interface Identity设置在PDN Address的IPv6地址中。

14.根据权利要求9、10或11所述的装置，其特征在于，该装置为服务通用分组无线业务支持节点SGSN；

所述IP地址获取指示单元，通过激活分组数据协议上下文接受ActivatePDP Context Accept消息，指示UE从家庭基站获取IP地址。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述IP地址获取指示单元，通过Activate PDP Context Accept消息中的分组数据协议地址类型PDPAddress Type和分组数据协议地址PDP Address，指示UE从家庭基站获取IP地址；其中，

当所述IP地址类型确定单元确定本地网络为UE分配的IP地址为版本4的因特网协议IPv4地址时，所述IP地址获取指示单元设置PDP Address Type为IPv4，并设置PDP Address为零；

当所述IP地址类型确定单元确定本地网络为UE分配的IP地址为版本6的因特网协议IPv6地址时，所述IP地址获取指示单元设置PDP Address Type为IPv6，并为该UE分配IPv6接口标识Interface Identity，将该IPv6 InterfaceIdentity设置在PDP Address中；

当所述IP地址类型确定单元确定本地网络为UE分配的IP地址为版本4和版本6的因特网协议IPv4v6地址时，所述IP地址获取指示单元设置PDPAddress Type为IPv4v6，并设置PDP Address中的IPv4地址为零，为该UE分配IPv6 Interface Identity，将该IPv6 Interface Identity设置在PDP Address的IPv6地址中。

16.一种家庭基站，其特征在于，所述家庭基站包括：

接收请求单元，用于接收UE发送的请求以互联网工程任务组IETF所定义的IP地址分配方式分配因特网协议IP地址的消息；

17.根据权利要求16所述的家庭基站，其特征在于，所述IP地址分配单元，根据UE发送的请求分配IP地址的消息，通过版本4的动态主机配置协议DHCPv4，和/或通过IPv6无状态地址自配置方式，为该UE分配IP地址。

18.一种通信系统，其特征在于，该系统包括：

用户移动控制管理实体，用于根据用户设备UE请求接入的本地网络的信息，指示家庭基站通过为该UE建立本地网络的无线承载，将该UE接入本地网络；确定本地网络为UE分配的因特网协议IP地址的类型，并指示所述UE以互联网工程任务组IETF所定义的IP地址分配方式从家庭基站获取该类型的IP地址；

19.一种用户设备，其特征在于，所述用户设备包括：

IP地址类型获取单元，用于接收用户移动控制管理实体的指示，并从中获取所述用户移动控制管理实体确定的本地网络为所述用户设备分配的因特网协议IP地址的类型，以及以互联网工程任务组IETF所定义的IP地址分配方式从家庭基站获取该类型的IP地址的指示；

IP地址获取单元，用于从家庭基站获取所述类型的IP地址。

20.根据权利要求19所述的用户设备，其特征在于，所述IP地址获取单元，根据所述用户移动控制管理实体确定的本地网络为所述用户设备分配的IP地址的类型，通过版本4的动态主机配置协议DHCPv4，和/或通过IPv6无状态地址自配置方式，从家庭基站获取所述类型的IP地址。