CN101945456A - 一种andsf提供接入网协议选择功能的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种接入网发现和选择功能单元(ANDSF)提供接入网协议选择功能的方法，包括：ANDSF依据用户设备(UE)发送的接入网请求消息生成接入网列表；UE依据自身支持的接入网协议类型从接入网列表中选择接入网，并发起向选择的接入网的切换；本发明还提供了一种ANDSF提供接入网协议选择功能的系统，基于该方法和系统能够解决UE在进行接入网切换时由于UE与接入网支持的接入网协议类型不一致而导致的业务中断问题。

Description

一种ANDSF提供接入网协议选择功能的方法和系统

技术领域

本发明涉及移动通信领域，特别是指一种接入网发现和选择功能单元(ANDSF，Access Network Discovery and Selection Function)提供接入网协议选择功能的方法和系统。

背景技术

第三代合作伙伴计划(3GPP，3rd Generation Partnership Project)演进的分组系统(EPS，Evolved Packet System)，由演进的通用移动通信系统陆地无线接入网(E-UTRAN，Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)、移动管理单元(MME，Mobility Management Entity)、服务网关(S-GW，Serving Gateway)、分组数据网络网关(P-GW、Packet Data Network Gateway)、归属用户服务器(HSS，Home Subscriber Server)、策略和计费规则功能实体(PCRF，Policy and Charging Rules Function)及其他支撑节点组成、如3GPP认证授权计帐(AAA，Authentication、Authorization、Accounting)服务器，图1为现有技术中EPS系统及接入网架构示意图。

如图1所示，EPS系统支持与非3GPP IP接入网的互通，其中，非3GPP IP接入网被分为可信任非3GPP IP接入网和不可信任非3GPP IP接入网，EPS系统与非3GPP IP接入网间的锚点为P-GW。可信任非3GPP IP接入网可直接通过S2a接口与P-GW相连，该接口支持代理移动IP(PMIP，Proxy Mobile IP)协议和移动IPv4(MIPv4)协议；不可信任非3GPP IP接入网需经过演进的分组数据网关(ePDG，Evolved Packet Data Gateway)与P-GW相连，ePDG与P-GW之间的接口为S2b，该接口支持PMIP协议；S2c接口提供了用户设备(UE，User Equipment)与P-GW之间的用户面相关的控制和移动性支持，该接口支持的移动性管理协议为支持双栈的移动IPv6(DSMIPv6，Moblie IPv6 Support for Dual Stack Hosts and Routers)协议。

MME负责移动性管理、非接入层信令的处理和用户移动管理上下文(如移动性管理状态、用户安全参数等)管理等控制面的相关工作；S-GW是与E-UTRAN相连的接入网关设备，在E-UTRAN和P-GW之间转发数据，并且负责对寻呼等待数据进行缓存；P-GW是EPS与分组数据网络(PDN，Packet Data Network)的边界网关，主要负责PDN的接入以及EPS与PDN之间的数据转发等；PCRF是策略和计费规则功能实体，PCRF通过Rx接口和运营商网络协议(IP，Internet Protocol)业务网络相连，获取业务信息，此外，PCRF还通过Gx接口与P-GW相连、通过Gxa接口与可信任非3GPP IP接入网相连、通过Gxc接口与S-GW相连，负责发起IP承载的建立，保证业务数据的服务质量(QoS，Quality of Service)，并进行计费控制。

ANDSF是在Rel-8的EPS系统中提出的。当UE在归属网或者在等价归属网注册的时候，如果同时存在3GPP IP接入网和非3GPP IP接入网、或者同时存在多个非3GPP IP接入网，EPS系统可通过ANDSF向UE提供其当前所在位置可用的接入网信息，以便UE能够根据自身情况选择合适的接入网。如图2所示，为现有技术中ANDSF的使用示意图，ANDSF通过S14接口与UE直接相连，该接口支持对象管理体系结构设备管理(OMADM，Obiect Management Architecture Device Management)协议。

图3为现有技术中ANDSF的工作流程图，包括：

步骤301：UE接入EPS系统。

UE通过3GPP IP接入网或非3GPP IP接入网接入到EPS系统；

步骤302：UE检测到ANDSF，并拜访ANDSF。

步骤303：UE向ANDSF发送接入网请求消息，该请求中携带UE能力信息和UE位置信息。

步骤304：ANDSF根据上述UE位置信息和UE能力信息，向UE发送接入网请求响应消息，该消息中携带有UE当前位置可用的接入网信息和最新的系统移动策略。

步骤305：UE依据当前位置可用的接入网信息和系统移动策略，进行接入网的选择和切换决定。

步骤306：UE依据上述决定发起接入网的切换。

IP移动管理选择(IPMS，IP Mobility management Selection)主要是依据UE能力和接入网的网络能力选择UE接入某个接入网时使用的IP协议类型、即接入网协议类型，其中，所选择的接入网协议类型主要是EPS系统中S2a、S2b和S2c的接口协议类型，与S5接口的GTP/PMIP协议的选择无关。图4为现有技术中IPMS的使用示意图，其中，网关可以是P-GW，也可以是S-GW，具体的根据实际需要来确定。UE可以将其网络能力在接入鉴权时传送给HSS/AAA，当前接入网也将其能力传送给HSS/AAA；由HSS/AAA决定EPS系统中S2a、S2b和S2c的接口协议类型；然后HSS/AAA将决定的协议类型结果返回给网关，由相应网关(P-GW或S-GW)发起IP连接。当前的EPS系统中，IPMS并不存在于一个单独的网元中，而是与AAA服务器合设。

目前，EPS支持UE根据自身情况在多个接入网之间进行切换，而UE如何获取自身所在位置的接入网情况及选择等信息，则需要ANDSF向UE提供。如：当UE在归属网或者在等价归属网注册的时候，如果同时存在3GPP IP接入网和非3GPP IP接入网、或者同时存在多个非3GPP IP接入网时，UE需要知道自身所处位置的接入网情况及是否允许接入等信息，这些信息需要由ANDSF提供。而且，当运营商提供了新的系统移动策略(如，更改了网络的优先级，增加了其他非3GPP IP接入网等)时，也需要当前网络主动将该策略提供给UE。而UE初始接入或切换后接入非3GPP IP接入网时，可以基于两种方法对UE的接入协议进行选择：一是通过静态配置的IP移动管理机制将UE和接入网支持的接入网协议类型和漫游协议预先设置在UE和网络中；一是由IPMS基于UE能力和接入网的网络能力对接入网协议类型进行选择。

图5所示为现有技术中UE向非3GPP IP接入网切换的流程示意图，包括：

步骤501，UE通过3GPP IP接入网接入EPS系统。

步骤502，UE拜访ANDSF获取接入网的配置信息、如可接入的接入网列表。

步骤503，UE向非3GPP IP接入网发起切换。UE可以根据实际的需要(如无线信号强度问题、用户需要)发起向非3GPP IP接入网的切换。

步骤504，UE从接入网的配置信息中选择需要接入的非3GPP IP接入网。

步骤505，进行接入鉴权，并在鉴权通过时执行步骤506。

步骤506，IPMS基于UE和接入网的网络能力决定接入网协议类型。

步骤507～508，判断UE与接入网支持的接入网协议类型是否匹配，如果否，则UE的业务连接中断；如果是，执行步骤509。

步骤509，执行后续切换流程，UE接入非3GPP IP接入网，并通过该非3GPPIP接入网接入EPS系统。

由此可见，UE在进行接入网切换时，会由于UE与接入网支持的接入网协议类型不匹配，而导致UE的业务连接中断，从而使用户当前使用的业务由于接入网的切换而不能继续使用。上述导致UE的业务连接中断的情况有两种：当网络中只部署了静态配置的IP移动管理机制时，如果UE和网络支持的计入协议类型不匹配，则有可能使UE只获取到IP地址，而无法在网络中建立起PDN连接，从而使UE的业务连接中断，例如：UE只支持DSMIP协议，而网络不支持DSMIP协议时，UE不能与网络建立PDN连接，从而导致UE的业务连接中断；当网络中部署有IPMS时，若UE只支持DSMIP协议，而网络不支持DSMIP协议，此时IPMS决定接入网协议类型为PMIP协议。但是PMIP协议要求UE具有IP地址保留能力，如果在执行接入鉴权时UE没有上报任何能力信息，并且UE又没有IP地址保留能力，则会造成UE的业务连接中断。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种ANDSF提供接入网协议选择功能的方法和系统，能够解决UE在进行接入网切换时的由于UE与接入网支持的接入网协议类型不一致而导致的业务中断问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种ANDSF提供接入网协议选择功能的方法，该方法包括：

接入网发现和选择功能单元ANDSF依据用户设备UE发送的接入网请求消息生成接入网列表；

UE依据自身支持的接入网协议类型从所述接入网列表中选择接入网，并发起向所述选择的接入网的切换。

其中，所述UE发送接入网请求消息，具体为：

UE通过当前接入网接入EPS系统，并检测到所述ANDSF；

UE向所述ANDSF发送接入网请求消息。

所述接入网请求消息至少包括UE位置信息和UE支持的接入网协议类型。

所述接入网请求消息至少包括UE位置信息。

所述ANDSF生成接入网列表具体为：所述ANDSF依据所述UE位置信息和所述UE支持的接入网协议类型生成所述接入网列表；

所述接入网列表至少包括：支持所述UE支持的接入网协议类型的接入网、所述接入网支持的接入网协议类型和所述接入网的优先级。

所述ANDSF生成接入网列表时，该方法还包括：所述ANDSF依据所述UE位置信息设置所述接入网列表中接入网的优先级。

所述ANDSF生成接入网列表之后，该方法还包括：

所述ADNSF向所述UE返回接入网请求响应消息；所述接入网请求响应消息至少包括所述接入网列表；

UE选择接入网时，该方法还包括：所述UE从所述接入网列表中选取所述优先级最高的接入网。

所述ANDSF生成接入网列表具体为：所述ANDSF依据所述UE位置信息生成所述接入网列表；

所述接入网列表至少包括：UE当前位置可用的接入网和所述接入网支持的接入网协议类型。

所述ANDSF生成接入网列表之后，该方法还包括：

所述ADNSF向所述UE返回接入网请求响应消息；

所述接入网请求响应消息至少包括所述接入网列表和最新的系统移动策略；

相应的，UE选择接入网时，该方法还包括：所述UE依据所述最新的系统移动策略从所述匹配的接入网中选择接入网。

本发明还提供了一种ANDSF提供接入网协议选择功能的系统，其特征在于，该系统包括：ANDSF和UE，其中，

所述ANDSF，用于依据所述UE发送的接入网请求消息生成接入网列表；

所述UE，用于向所述ANDSF发送接入网请求响应消息；还用于依据自身支持的接入网协议类型从所述接入网列表中选择接入网，并发起向所述选择的接入网的切换。

本发明的方案中，UE向ANDSF主动上报自身的位置信息和自身所支持的接入网协议类型信息；ANDSF依据上述信息生成接入网列表，并向UE返回，如此，该接入网列表中的接入网都可以支持UE所支持的接入网协议类型；另外，本发明中UE也可以先依据接入网协议类型从接入网列表中选择匹配的接入网后，再进行切换；如此，UE在进行接入网切换时，就可以避免因为与接入网支持的接入网协议类型不一致，而导致UE的接入失败，从而致使UE的业务中断。

附图说明

图1为现有技术中EPS系统及接入网架构示意图；

图2为现有技术中ANDSF的使用示意图；

图3为现有技术中ANDSF的工作流程图；

图4为现有技术中IPMS的使用示意图；

图5为现有技术中UE向非3GPP IP接入网切换的流程示意图；

图6本发明ANDSF提供接入网协议选择功能的方法流程示意图；

图7为本发明ANDSF提供接入网协议选择功能实施例一的方法流程图；

图8为本发明ANDSF提供接入网协议选择功能实施例一的方法流程图；

图9为本发明ANDSF提供接入网协议选择功能的系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。

本发明ANDSF提供接入网协议选择功能的方法如图6所示，包括：

步骤601，ANDSF依据UE发送的接入网请求消息生成接入网列表；

步骤602，UE依据自身支持的接入网协议类型从接入网列表中选择接入网；

步骤603，UE发起向选择的接入网的切换。

图7所示为本发明ANDSF提供接入网协议选择功能实施例一的方法流程图，该流程包括：

701，UE接入EPS系统。

UE通过当前接入网、如3GPP IP接入网或非3GPP IP接入网等接入到EPS系统。

702，UE检测到ANDSF。

UE检测到EPS系统中的ANDSF，并拜访ANDSF。此处为现有技术不再赘述。

703，接入网请求消息。

UE检测到ANDSF后，主动向ANDSF发送接入网请求消息，该消息中至少包含：UE位置信息(UE Location)和UE支持的接入网协议类型。较佳地，UE支持的接入网协议类型可以携带在UE能力信息(UE Capabilities)中，该消息还可以包含UE当前的接入网类型(Access Type)等信息。

704，ANDSF生成接入网列表。

ANDSF依据UE上报的UE位置信息和UE支持的接入网协议类型，生成接入网列表。

ANDSF根据UE当前的位置信息，可以检测到UE当前位置可用的接入网(除当前的接入网)，并生成一个接入网列表，在该列表中，根据UE的位置信息对可用的接入网设置优先级，例如，根据需要可以设置与当前UE距离最近的接入网的优先级最高；与当前UE距离最远的接入网的优先级最低，当然根据需要还可以有其他的优先级设置方式。如表1所示为依据UE的位置信息生成的接入网列表：

优先级	接入网	支持的接入网协议类型
			1	AN1	PMIP
2	AN3	DISMIP
			3	AN4	PMIP
4	AN2	MIPv4

表1

另外，ANDSF还需要根据UE支持的接入网协议类型生成接入网列表，基于表1，假设UE上报的UE能力信息中其支持的接入网协议类型为PMIP、即UE支持的接入网协议类型为PMIP，则ANDSF最终生成的接入网列表中所包含的接入网必须能够支持PMIP协议。基于表1，假设UE支持的接入网协议类型为PMIP，则ANDSF最终生成的接入网列表如表2所示：

优先级

接入网

支持的接入网协议类型

1	AN1	PMIP
			2	AN4	PMIP

表2

705，接入网请求响应消息。

ANDSF生成接入网列表后，向UE发送接入网请求响应消息，该消息中至少携带了接入网列表。

706，进行接入网选择和切换决定。

UE根据自身的需要，基于接收到的接入网列表，选择要接入的接入网，并决定进行接入网的切换。

707，UE发起接入网的切换。

UE发起从当前接入网向要接入的接入网的切换。该步骤为现有处理方式，此处不再赘述。

在该实施例中，UE向ANDSF主动上报自身的位置信息和自身所支持的接入网协议类型信息；ANDSF依据UE上报的信息生成接入网列表，并向UE返回；如此，该接入网列表中的接入网都可以支持UE所支持的接入网协议类型，因此，UE在进行接入网切换时，就不会因为UE与接入网支持的接入网协议类型不一致，而导致的接入失败，从而致使UE的业务中断。

图8所示为本发明ANDSF提供接入网协议选择功能实施例二的方法流程图，该流程包括：

801，UE接入EPS系统。

802，检测到ANDSF。

步骤801至802与步骤701至702相同，此处不再赘述。

803，接入网请求消息。

UE检测到ANDSF后，主动向ANDSF发送接入网请求消息，该消息中至少包含：UE位置信息，当然还可以包含UE当前的接入网类型和UE能力信息等。但是，该消息中不包含UE支持的接入网协议类型。

804，ANDSF生成接入网列表。

ANDSF依据UE上报的UE位置信息生成接入网列表，该列表至少包含UE当前位置可用的接入网(除当前的接入网)、和接入网支持的接入网协议类型。

805，接入网请求响应消息。

ANDSF生成接入网列表后，向UE发送接入网请求响应消息，该消息中至少携带了接入网列表和最新的系统移动策略。

806，UE根据自身支持的接入网协议类型和ANDSF的接入网列表及接入网支持的接入网协议类型，进行接入网选择和切换决定。

UE根据自身所支持的接入网协议类型，从ANDSF返回的接入网列表中选取与自身所支持的接入网协议类型匹配、即一致的接入网，如果存在多个，则依据上述最新的系统移动策略选取合适的接入网，如根据最新的系统移动策略，选择当前负担较小的接入网。

807，UE发起接入网的切换。

该步骤与步骤707的处理相同此处不再赘述。

由此可见，该实施例中，UE需要先依据接入网协议类型选择匹配的接入网后，再根据最新的系统移动策略从所述匹配的接入网中选取合适的接入网后再进行切换，如此，也可以避免UE与接入网支持的接入网协议类型不一致，而导致的接入失败。

为了实现上述方法，本发明提供了一种ANDSF提供接入网协议选择功能的系统，如图9所示，该系统包括：ANDSF 10和UE 20，其中，

ANDSF 10，用于依据UE 20发送的接入网请求消息生成接入网列表；

UE 20，用于向ANDSF 10发送接入网请求响应消息；还用于依据自身支持的接入网协议类型从接入网列表中选择接入网，并发起向选择的接入网的切换。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种ANDSF提供接入网协议选择功能的方法，其特征在于，该方法包括：

接入网发现和选择功能单元ANDSF依据用户设备UE发送的接入网请求消息生成接入网列表；

UE依据自身支持的接入网协议类型从所述接入网列表中选择接入网，并发起向所述选择的接入网的切换。

2.根据权利要求1所述ANDSF提供接入网协议选择功能的方法，其特征在于，所述UE发送接入网请求消息，具体为：

UE通过当前接入网接入EPS系统，并检测到所述ANDSF；

UE向所述ANDSF发送接入网请求消息。

3.根据权利要求1或2所述ANDSF提供接入网协议选择功能的方法，其特征在于，所述接入网请求消息至少包括UE位置信息和UE支持的接入网协议类型。

4.根据权利要求1或2所述ANDSF提供接入网协议选择功能的方法，其特征在于，所述接入网请求消息至少包括UE位置信息。

5.根据权利要求3所述ANDSF提供接入网协议选择功能的方法，其特征在于，所述ANDSF生成接入网列表具体为：所述ANDSF依据所述UE位置信息和所述UE支持的接入网协议类型生成所述接入网列表；

所述接入网列表至少包括：支持所述UE支持的接入网协议类型的接入网、所述接入网支持的接入网协议类型和所述接入网的优先级。

6.根据权利要求5所述ANDSF提供接入网协议选择功能的方法，其特征在于，所述ANDSF生成接入网列表时，该方法还包括：所述ANDSF依据所述UE位置信息设置所述接入网列表中接入网的优先级。

7.根据权利要求6所述ANDSF提供接入网协议选择功能的方法，其特征在于，所述ANDSF生成接入网列表之后，该方法还包括：

所述ADNSF向所述UE返回接入网请求响应消息；所述接入网请求响应消息至少包括所述接入网列表；

UE选择接入网时，该方法还包括：所述UE从所述接入网列表中选取所述优先级最高的接入网。

8.根据权利要求4所述ANDSF提供接入网协议选择功能的方法，其特征在于，所述ANDSF生成接入网列表具体为：所述ANDSF依据所述UE位置信息生成所述接入网列表；

所述接入网列表至少包括：UE当前位置可用的接入网和所述接入网支持的接入网协议类型。

9.根据权利要求8所述ANDSF提供接入网协议选择功能的方法，其特征在于，所述ANDSF生成接入网列表之后，该方法还包括：

所述ADNSF向所述UE返回接入网请求响应消息；

所述接入网请求响应消息至少包括所述接入网列表和最新的系统移动策略；

相应的，UE选择接入网时，该方法还包括：所述UE依据所述最新的系统移动策略从所述匹配的接入网中选择接入网。

10.一种ANDSF提供接入网协议选择功能的系统，其特征在于，该系统包括：ANDSF和UE，其中，

所述ANDSF，用于依据所述UE发送的接入网请求消息生成接入网列表；

所述UE，用于向所述ANDSF发送接入网请求响应消息；还用于依据自身支持的接入网协议类型从所述接入网列表中选择接入网，并发起向所述选择的接入网的切换。

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