CN101873721A - 一种释放用户设备UE的IPv4地址及其资源的方法及装置 - Google Patents

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习建德
赵国胜
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Abstract

本发明提出了一种释放用户设备UE的IPv4地址及其资源的方法,包括以下步骤:分组数据网络网关PDN GW接收删除IPv4类型归属地址HoA的触发;所述PDN GW向用户设备UE发送绑定撤销指示消息;所述PDN GW接收所述UE发送的绑定撤销应答消息;并发起释放与该IPv4地址相关联的网络资源。本发明还提出了一种PDN GW设备。根据本发明提出的技术方案,解决系统中PDN GW无法主动单独释放IPv4HoA地址的问题,从而使得网络侧PDN GW能根据需要主动发起单独删除IPv4HoA的命令。此外,本发明提出的技术方案,对现有系统的改动很小,不会影响系统的兼容性,而且实现简单、高效。

Description

一种释放用户设备UE的IPv4地址及其资源的方法及装置
技术领域
本发明涉及移动通信领域,具体而言,本发明涉及一种释放用户设备UE的IPv4地址及其资源的方法及装置。
背景技术
现代移动通信已经步入第三代移动通信,移动通信新技术的广泛应用,使移动通信数据传输速率越来越快,功能越来越多,业务更加丰富多彩。由于IPv6标准在地址空间、安全性和移动性上,相比于IPv4,更有利于开展多种业务,因此从某种角度说,IPv6具有开展业务的优势。IPv6替代IPv4已经成为必然趋势,而IPv6的发展也随着第三代移动通信的完善得到促进,两者互相促进、互相作用。从发展的观点来看,对于同一个运营商,网络承载最终也是要向IPv6承载过渡的,这是必然的趋势。所以,使用IPv4承载的网络,如分组域等,也存在着向IPv6演进的问题,最终所有的承载都归于IPv6。IPv4、IPv6混合状态下的互联互通,以及当前IPv4网络向IPv6网络过渡的顺利与否,是与运营商的利益密切相关的。例如,对于同时存在IPv4、IPv6混合状态的网络中,non-3GPP系统中使用双栈移动IP协议DSMIPv6来解决网络互联互通的问题。
目前在LTE/SAE(Long Term Evolution/System Architecture Evolution,长期演进/系统结构演进)的技术演进过程中要求non-3GPP系统支持DSMIPv6协议,这一协议要求分配给UE(User Equipment,用户设备)的IP HoA(Home Address,归属地址)类型可以是IPv6或者IPv4v6。在IPv4v6地址类型中会存在IPv4HoA与IPv6HoA租期或其它管理原因导致两者不同时释放的情形。对此,目前协议中已确定的释放IPv4HoA的方法有:UE主动发起的单独释放IPv4HoA过程;UE侧或网络侧发起的去附着过程,同时将IPv4HoA与IPv6HoA同时释放。
即,在标准协议中适用的释放IPv4HoA的方法有如下三种:
(1)UE主动发起的IPv4地址单独释放过程
该过程的适用条件是UE所获得IPv4地址租期已经超期或者其它原因导致需要单独释放在PDN GW上登记注册的该IPv4HoA。该过程是UE主动向PDN GW发送绑定更新消息,该消息包涵有IPv4HoA需要单独释放的显式(explicit)指示。如附图1所示,为3GPP TS23.402协议中所规定的UE发起的释放IPv4HoA的流程图。步骤1,UE发送绑定更新消息给PDN GW,其消息携带有IPv6HoA、IPv4HoA、生命期限设置为0、仅删除IPv4地址指示信息,该消息指示PDN GW从绑定存储实体中仅将IPv4HoA删除。步骤2,PDN GW修改当前的绑定存储实体中的绑定条目,并释放相关IPv4HoA资源,然后发送绑定应答消息给UE,其消息中指示生命期限为0和仅IPv4指示信息。步骤3到步骤6为与IPv4HoA相关的资源释放过程。
(2)网络侧主动发起的去附着过程
如附图2所示,为网络侧主动发起的去附着过程的流程图。步骤1中,如果HSS/AAA实体想要立即终止属于一个指定UE的指定PDN的S2c会话,即UE与PDN GW的DSMIPv6连接,其发送会话终止消息给PDN GW。如果是漫游情形,则该信令消息经过拜访网络VPLMN的3GPP AAA代理实体路由。步骤2中,显式去附着过程中,PDN GW发送去附着消息给UE,即绑定撤销指示消息Binding Revocation Indication给UE。如果是隐式去附着过程,该步骤省略。该消息中包括去附着触发原因。步骤3中,如果是显式去附着过程中,UE应答该去附着请求给PDN GW,即以绑定撤销确认消息Binding Revocation Acknowledge给PDN GW。如果是隐式去附着过程,该步骤省略。其它步骤为PDN GW发起的与IPv4v6HoA或IPv6HoA相关的资源释放过程。
(3)UE侧主动发起的去附着过程
如附图3所示,为网络侧主动发起的去附着过程的流程图。步骤1中,UE要终止指定PDN的S2c会话,其发送绑定更新消息,并指示所分配的IPv4HoA和IPv6HoA或IPv6HoA,地址的生命期限设置为0。在步骤4中,PDN GW向UE发送绑定应答,删除相应的绑定存储条目。其它步骤为PDN GW发起的与IPv4v6HoA或IPv6HoA相关的资源释放过程。
然而,其它已有的PDN GW主动发起释放IPv4地址过程和non-3GPP接入网主动发起的释放IPv4地址过程目前仅适用于PMIPv6协议,PMIPv6协议包括IPv4HoA和IPv6HoA,还没有适用DSMIPv6协议的PDN GW主动发起的单独释放IPv4HoA的相关过程。例如,现有的标准还不能解决下面两种情形:
(1)DSMIPv6IPv4v6HoA因为IPv4HoA租期过期而IPv6HoA仍然有效时,网络侧PDN GW不能单独释放IPv4HoA;
(2)UE通过DHCPv4过程要求PDN GW释放IPv4HoA,网络侧PDNGW不能单独释放IPv4HoA。
在上述的两个场景下,均需要PDN GW拥有单独释放IPv4HoA的能力和相关过程。因此有必要提出一种技术方案,解决系统中PDN GW无法单独释放IPv4HoA的问题。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一,特别是解决系统中PDN GW无法单独释放IPv4HoA的问题,从而使得网络侧PDN GW能根据需要主动发起单独删除IPv4HoA的命令,有助于提升网络性能。
为了达到上述目的,本发明一方面提出了一种释放用户设备UE的IPv4地址及其资源的方法,包括以下步骤:分组数据网络网关PDN GW接收删除IPv4类型归属地址HoA的触发;所述PDN GW向用户设备UE发送绑定撤销指示消息,并接收所述UE发送的绑定撤销应答消息;所述PDN GW发起释放与IPv4类型HoA相关联的网络资源。
根据本发明的实施例,所述删除IPv4HoA的触发的产生包括以下任意一种方式或其组合:
UE发送DHCPv4地址释放消息;
UE的IPv4HoA租期超期;
网络管理系统指示释放IPv4HoA。
根据本发明的实施例,所述绑定撤销指示消息包括:所要删除的IPv4HoA、仅删除IPv4HoA的指示、与所述IPv4HoA相关联的IPv6HoA。
根据本发明的实施例,当存在多个转交地址CoA绑定时,所述绑定撤销指示消息还包括所述转交地址CoA与所述IPv4HoA相关联的信息。
根据本发明的实施例,所述绑定撤销应答消息包括绑定撤销确认消息和绑定撤销拒绝消息;
所述UE接收到所述绑定撤销指示消息后,判断所指示的IPv4HoA是否属于UE绑定存储条目所包含的地址,当所述IPv4HoA属于UE绑定存储条目所包含的地址时,所述UE向所述PDN GW发送绑定撤销确认消息,指示成功删除所述IPv4HoA,否则所述UE向所述PDN GW发送绑定撤销拒绝消息。
根据本发明的实施例,当所述PDN GW接收到所述UE发送的所述绑定撤销确认消息之后,所述PDN GW向策略控制计费规则功能实体PCRF发起IP-CAN会话修改过程,所述IP-CAN会话修改过程包括所欲释放IPv4HoA相关联的PCC规则标识符、所述PDN GW向所述PCRF发送的移动性协议隧道头更新信息,所述移动性协议隧道头更新信息包括IPv4HoA与non-3GPP接入网关所使用的转交地址CoA之间的关联信息。
根据本发明的实施例,当由于所述IPv4HoA的删除导致QoS规则改变时,所述PCRF向non-3GPP接入网网关发起网关控制与QoS规则定制过程通知授信的non-3GPP接入网网关更新相应的QoS规则和相应的移动性协议隧道信息。
根据本发明的实施例,所述授信的non-3GPP接入网网关通知所述PCRF QoS规则修改的结果以及移动性协议隧道头更新的结果。
本发明另一方面还提出了一种分组数据网络网关PDN GW,包括:
发送模块,所述发送模块用于向用户设备UE发送绑定撤销指示消息;
接收模块,所述接收模块用于接收删除IPv4归属地址HoA的触发以及接收所述UE发送的绑定撤销应答消息。
根据本发明的实施例,所述接收模块还包括触发检测模块,所述触发检测模块用于检测删除IPv4HoA的触发,所述删除IPv4HoA的触发的产生包括以下任意一种方式或其组合:UE发送DHCPv4地址释放消息,UE的IPv4HoA租期超期,网络管理系统指示释放IPv4HoA。
根据本发明的实施例,所述PDN GW还包括消息解析模块,所述消息解析模块用于解析所述接收模块接收到的绑定撤销应答消息,所述绑定撤销应答消息包括绑定撤销确认消息和绑定撤销拒绝消息。
根据本发明的实施例,当所述消息解析模块解析所述绑定撤销应答消息为绑定撤销确认消息时,所述发送模块还用于向策略控制计费规则功能实体PCRF发起IP-CAN会话修改过程,所述IP-CAN会话修改过程包括所欲释放IPv4HoA相关联的PCC规则标识符、所述PDN GW向所述PCRF发送的移动性协议隧道头更新信息,所述移动性协议隧道头更新信息包括IPv4HoA与non-3GPP接入网关所使用的转交地址CoA之间的关联信息。
根据本发明提出的技术方案,解决系统中PDN GW无法单独释放IPv4HoA的问题,从而使得网络侧PDN GW能根据需要主动发起单独删除IPv4HoA的命令,有助于提升网络性能。此外,本发明提出的技术方案,对现有系统的改动很小,不会影响系统的兼容性,而且实现简单、高效。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为UE发起的IPv4HoA释放的流程图;
图2为网络侧发起的去附着过程的流程图;
图3为UE侧发起的去附着过程的流程图;
图4为PDN GW删除IPv4HoA过程的流程图;
图5为PDN GW的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能解释为对本发明的限制。
本发明提出了一种释放用户设备UE的IPv4地址及其资源的方法,包括以下步骤:分组数据网络网关PDN GW接收删除IPv4类型归属地址HoA的触发;所述PDN GW向用户设备UE发送绑定撤销指示消息;所述PDNGW接收所述UE发送的绑定撤销应答消息。所述PDN GW发起释放与所述IPv4类型HoA相关联的网络资源。
如图4所示,为PDN GW删除IPv4过程的流程图。如图4所示,首先PDN获取删除IPv4HoA的触发。
其中,删除IPv4HoA的触发可以通过多种方式产生,例如,删除IPv4HoA的触发的产生包括以下任意一种方式或其组合:UE发送DHCPv4地址释放消息;UE的IPv4HoA租期超期;网络管理系统指示释放IPv4HoA。
PDN GW收到删除IPv4HoA的触发后,如图4的步骤1所示,PDN GW向UE发送绑定撤销指示消息,其中,绑定撤销指示消息包括以下信息:所要删除的IPv4HoA、仅删除IPv4HoA的指示、与IPv4HoA相关联的IPv6HoA。转交地址CoA为non-3GPP接入网网关分配给UE的地址,在网络通信时,IPv4HoA会与CoA相关联。因此,对于多个转交地址CoA绑定的情况,绑定撤销指示消息还包括转交地址CoA与该IPv4HoA相关联的信息。
当UE收到PDN GW发送的绑定撤销指示消息后,判断所指示的IPv4HoA是否属于UE绑定存储条目所包含的地址,当该IPv4HoA属于UE绑定存储条目所包含的地址时,UE将该IPv4HoA从UE绑定存储条目中删除,如图4的步骤2所示,UE向PDN GW发送绑定撤销确认消息,指示成功删除所述IPv4HoA。当该IPv4HoA不属于UE绑定存储条目所包含的地址时,UE向PDN GW发送绑定撤销拒绝消息。
当所述PDN GW接收到所述UE发送的所述绑定撤销确认消息之后,如图4的步骤3所示,PDN GW向PCRF(Policy control and Charging Rules Function,策略控制计费规则功能实体)发起IP-CAN会话修改过程(PCEF-initiated IP-CAN Session Modification Procedure),该过程按照3GPPTS 23.203规范描述执行。该过程中PDN GW向PCRF发送的IP-CAN会话请求消息中包括所欲释放IPv4HoA相关联的PCC规则标识符、移动性协议隧道头更新信息,PCRF根据所接收到的信息标识出IP-CAN会话。移动性协议隧道头信息中包括IPv4HoA与non-3GPP接入网关所使用的转交地址CoA之间的关联信息。
当由于所述IPv4HoA的删除导致QoS规则改变时,例如改变业务数据流过滤器,该过滤器中包括所述IPv4HoA,如图4的步骤4所示,PCRF向non-3GPP接入网网关发起网关控制与QoS规则定制过程(GW Control and QoS rules provision procedure),通知授信的non-3GPP接入网网关更新相应的QOS规则和相应的移动性协议隧道信息。该过程详见3GPPTS23.203规范。
如图4的步骤5所示,授信的non-3GPP接入网网关发起non-3GPP接入网特定的承载上下文修改过程。不同类型的non-3GPP接入网其具体相应的过程是有所不同的。
如图4的步骤6所示,授信的non-3GPP接入网网关通知PCRF所指示的QoS规则修改的结果以及移动性协议隧道头更新的结果。其过程是按照3GPP TS23.203规范规定的网关控制与QoS规则定制过程进行。
根据本发明提出的上述方法,解决了系统中PDN GW无法单独释放IPv4HoA的问题,从而使得网络侧PDN GW能根据需要主动发起单独删除IPv4HoA的命令,有助于提升网络性能。此外,本发明提出的上述方法,对现有系统的改动很小,不会影响系统的兼容性,而且实现简单、高效。
如图5所示,本发明另一方面还提出了一种分组数据网络网关PDNGW,包括:发送模块520和接收模块510。
其中,发送模块520用于向用户设备UE发送绑定撤销指示消息;接收模块510用于接收删除IPv4归属地址HoA的触发以及接收UE发送的绑定撤销应答消息。
作为上述设备的实施例,接收模块510还包括触发检测模块511,触发检测模块511用于检测删除IPv4HoA的触发,删除IPv4HoA的触发的产生包括以下任意一种方式或其组合:UE发送DHCPv4地址释放消息,UE的IPv4HoA租期超期,网络管理系统指示释放IPv4HoA。
作为上述设备的实施例,PDN GW还包括消息解析模块530,消息解析模块530用于解析接收模块510接收到的绑定撤销应答消息,绑定撤销应答消息包括绑定撤销确认消息和绑定撤销拒绝消息。
作为上述设备的实施例,当消息解析模块530解析绑定撤销应答消息为绑定撤销确认消息时,发送模块520还用于向策略控制计费规则功能实体PCRF发起IP-CAN会话修改过程,IP-CAN会话修改过程包括所欲释放IPv4HoA相关联的PCC规则标识符、PDN GW向PCRF发送的移动性协议隧道头更新信息,移动性协议隧道头更新信息包括IPv4HoA与non-3GPP接入网关所使用的转交地址CoA之间的关联信息。
根据本发明提出的上述设备,解决了系统中PDN GW无法单独释放IPv4HoA的问题,从而使得网络侧PDN GW能根据需要主动发起单独删除IPv4HoA的命令,有助于提升网络性能。此外,本发明提出的上述设备,对现有系统的改动很小,不会影响系统的兼容性,而且实现简单、高效。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种释放用户设备UE的IPv4地址及其资源的方法,其特征在于,包括以下步骤:
分组数据网络网关PDN GW接收删除IPv4类型归属地址HoA的触发;
所述PDN GW向用户设备UE发送绑定撤销指示消息,并接收所述UE发送的绑定撤销应答消息;
所述PDN GW发起释放与IPv4类型HoA相关联的网络资源。
2.如权利要求1所述的释放用户设备UE的IPv4地址及其资源的方法,其特征在于,所述删除IPv4HoA的触发的产生包括以下任意一种方式或其组合:
UE发送DHCPv4地址释放消息;
UE的IPv4HoA租期超期;
网络管理系统指示释放IPv4HoA。
3.如权利要求1所述的释放用户设备UE的IPv4地址及其资源的方法,其特征在于,所述绑定撤销指示消息包括:所要删除的IPv4HoA、仅删除IPv4HoA的指示、与所述IPv4HoA相关联的IPv6HoA。
4.如权利要求1所述的释放用户设备UE的IPv4地址及其资源的方法,其特征在于,当存在多个转交地址CoA绑定时,所述绑定撤销指示消息还包括所述转交地址CoA与所述IPv4HoA相关联的信息。
5.如权利要求1所述的释放用户设备UE的IPv4地址及其资源的方法,其特征在于,所述绑定撤销应答消息包括绑定撤销确认消息和绑定撤销拒绝消息;
所述UE接收到所述绑定撤销指示消息后,判断所指示的IPv4HoA是否属于UE绑定存储条目所包含的地址,当所述IPv4HoA属于UE绑定存储条目所包含的地址时,所述UE向所述PDN GW发送绑定撤销确认消息,指示成功删除所述IPv4HoA,否则所述UE向所述PDN GW发送绑定撤销拒绝消息。
6.如权利要求1至5任意之一所述的释放用户设备UE的IPv4地址及其资源的方法,其特征在于,当所述PDN GW接收到所述UE发送的所述绑定撤销确认消息之后,所述PDN GW向策略控制计费规则功能实体PCRF发起IP-CAN会话修改过程,所述IP-CAN会话修改过程包括所欲释放IPv4HoA相关联的PCC规则标识符、所述PDN GW向所述PCRF发送的移动性协议隧道头更新信息,所述移动性协议隧道头更新信息包括IPv4HoA与non-3GPP接入网关所使用的转交地址CoA之间的关联信息。
7.如权利要求6所述的释放用户设备UE的IPv4地址及其资源的方法,其特征在于,当由于所述IPv4HoA的删除导致QoS规则改变时,所述PCRF向non-3GPP接入网网关发起网关控制与QoS规则定制过程通知授信的non-3GPP接入网网关更新相应的QoS规则和相应的移动性协议隧道信息。
8.如权利要求7所述的释放用户设备UE的IPv4地址及其资源的方法,其特征在于,所述授信的non-3GPP接入网网关通知所述PCRF QoS规则修改的结果以及移动性协议隧道头更新的结果。
9.一种分组数据网络网关PDN GW,其特征在于,包括:
发送模块,所述发送模块用于向用户设备UE发送绑定撤销指示消息;
接收模块,所述接收模块用于接收删除IPv4归属地址HoA的触发以及接收所述UE发送的绑定撤销应答消息。
10.如权利要求9所述的分组数据网络网关PDN GW,其特征在于,所述接收模块还包括触发检测模块,所述触发检测模块用于检测删除IPv4HoA的触发,所述删除IPv4HoA的触发的产生包括以下任意一种方式或其组合:UE发送DHCPv4地址释放消息,UE的IPv4HoA租期超期,网络管理系统指示释放IPv4HoA。
11.如权利要求9所述的分组数据网络网关PDN GW,其特征在于,所述PDN GW还包括消息解析模块,所述消息解析模块用于解析所述接收模块接收到的绑定撤销应答消息,所述绑定撤销应答消息包括绑定撤销确认消息和绑定撤销拒绝消息。
12.如权利要求11所述的分组数据网络网关PDN GW,其特征在于,当所述消息解析模块解析所述绑定撤销应答消息为绑定撤销确认消息时,所述发送模块还用于向策略控制计费规则功能实体PCRF发起IP-CAN会话修改过程,所述IP-CAN会话修改过程包括所欲释放IPv4HoA相关联的PCC规则标识符、所述PDN GW向所述PCRF发送的移动性协议隧道头更新信息,所述移动性协议隧道头更新信息包括IPv4HoA与non-3GPP接入网关所使用的转交地址CoA之间的关联信息。
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