CN102347994A - 一种获取ip配置参数的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种获取IP配置参数的方法和系统，包括：信任的非3GPP IP接入网向分组数据网络网关(P-GW)发送代理绑定更新(PBU)消息，请求用户设备的IP配置参数；P-GW向所述信任的非3GPP IP接入网发送代理绑定确认(PBA)消息，下发用户设备的IP配置参数。通过本发明，可以解决代理移动IPv6协议(PMIPv6)的S2a接口场景下，信任的非3GPP IP接入网作为动态主机配置协议(DHCP)服务器时无法为用户设备提供IP配置参数的问题。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，特别是指一种获取IP配置参数的方法和系统。
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)，如图1所示的非漫游场景的EPS网络架构图，由演进的通用移动通信系统陆地无线接入网(E-UTRAN，EvolvedUniversal Terrestrial Radio Access Network)、移动管理单元(MME，MobilityManagement Entity)、服务网关(S-GW，Serving Gateway)、分组数据网络网关(Packet Data Network Gateway，简称为P-GW或者PDN GW)、归属用户服务器(HSS，Home Subscriber Server)、策略和计费规则功能(PCRF，Policy andCharging Rules Function)实体、认证授权计费(AAA，Authentication AuthorizationAccounting)服务器及其他支撑节点组成。
代理移动IPv6协议(PMIPv6，Proxy Mobile IPv6)是一种基于网络的移动IP管理协议，PMIPv6不需要移动设备参与任何移动性管理工作，由网络负责用户设备移动管理，移动设备本身不感知移动带来的三层连接的影响。对于UE来说，不管移动到哪儿，UE都认为自己在家乡链路(Home Link)上。如图1所示为3GPP基于PMIPv6的网络架构和对应的接口，PMIPv6的关键节点和功能如下：
本地移动锚点(LMA，Local Mobility Anchor)：移动节点(UE)的家乡代理(Home Agent)；UE的家乡地址的拓扑锚点；管理移动节点的绑定路由。在3GPP网络中P-GW提供LMA功能，负责UE和分组数据网之间的数据转发。
移动接入网关(MAG，Mobile Access Gateway)：屏蔽移动切换带来的网络层变化，代理UE完成绑定更新的工作。在3GPP网络架构中，S-GW、信任的非3GPP IP接入网(Trusted Non-3GPP IP Access)、演进分组数据网关ePDG能够提供MAG功能。
LMA和MAG之间通过代理绑定更新(PBU，Proxy Binding Update)消息和代理绑定确认(PBA，Proxy Binding Acknowledgement)消息实现代理移动管理。PBU由MAG发送给LMA，PBA由LMA发送给MAG，两条消息是以消息对出现的。MAG通过PBU将自己的代理地址和用户设备(UE)的家乡地址绑定关系发送给LMA，LMA保存该绑定关系从而正确路由转发UE的上下行报文。PBU主要用于绑定更新、绑定周期更新、以及取消绑定，对应的LMA通过向MAG发送PBA消息确认PBU请求。
动态主机配置协议(DHCP，Dynamic Host Configuration Protocol)提供一种IP配置参数自动配置机制，主机可以通过DHCP为网络中的主机自动配置IP配置参数，比如IP地址、DNS服务器地址、缺省网关地址等。DHCP运行模式是一种CS(Client-Server)模式，即网络主机运行DHCP客户端模块，则对应的网络中部署DHCP服务器、即DHCP Server模块。DHCP还支持DHCPRelay中继模式，用于转发用户的DHCP消息给DHCP服务器。主机不区分DHCPRelay和DHCP Server，认为DHCP消息请求对象即DHCP服务器。
3GPP网络架构中，S2a接口定义了通过信任的非3GPP IP接入网连接到EPC(如图1所示)，S2a基于PMIPv6移动管理协议。在S2a场景下，非3GPPIP接入网支持DHCP服务器功能，用户设备可以通过DHCPv4/v6(IPv4DHCP协议和IPv6DHCP协议)请求消息向DHCP服务器(非3GPP IP接入网)请求IP配置参数，比如IP地址、DNS服务器地址、缺省网关地址等。3GPP指出：IP配置参数须从P-GW获取。如图2所示，当信任的非3GPP IP接入网作为DHCP服务器时，其本身并没有IP配置参数资源，同时当前的PBU和PBA消息中也无法携带IP配置参数的请求和确认，因此在这种情形下，信任的非3GPPIP接入网作为DHCP服务器无法向用户设备提供IP配置参数。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种获取IP配置参数的方法和系统，以解决在PMIPv6的S2a接口场景下，信任的非3GPP IP接入网作为DHCP服务器时无法为用户设备提供IP配置参数的问题。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种获取IP配置参数的方法，该方法包括：
信任的非3GPP IP接入网向分组数据网络网关(P-GW)发送代理绑定更新(PBU)消息，请求用户设备的IP配置参数；
所述P-GW向所述信任的非3GPP IP接入网发送代理绑定确认(PBA)消息，下发用户设备的IP配置参数。
所述信任的非3GPP IP接入网通过所述PBU消息中的请求IP配置参数移动选项，向所述P-GW请求所述IP配置参数。
所述P-GW通过所述PBA消息中的确认IP配置参数移动选项，向所述信任的非3GPP IP接入网下发所述IP配置参数。
所述信任的非3GPP IP接入网通过自身的移动接入网关(MAG)功能，向具有LMA功能的所述P-GW发送所述PBU消息；
相应的，所述P-GW通过自身的本地移动锚点(LMA)功能，向具有MAG功能的信任的非3GPP IP接入网发送所述PBA消息。
所述信任的非3GPP IP接入网接收到所述P-GW下发的所述IP配置数后，该方法还包括：
用户设备向所述信任的非3GPP IP接入网发送IPv4动态主机配置协议和IPv6动态主机配置协议(DHCPv4/v6)请求消息，请求所述IP配置参数；
所述信任的非3GPP IP接入网向所述用户设备返回DHCPv4/v6确认消息，下发所述IP配置参数。
所述信任的非3GPP IP接入网向所述P-GW发送所述PBU消息之前，该方法还包括：用户设备向所述信任的非3GPP IP接入网发送DHCPv4/v6请求消息，请求所述IP配置参数；
相应的，所述信任的非3GPP IP接入网接收到所述P-GW下发的所述IP配置参数之后，该方法还包括：所述信任的非3GPP IP接入网向所述用户设备返回DHCPv4/v6确认消息，下发所述IP配置参数。
所述信任的非3GPP IP接入网作为DHCP服务器接收所述用户设备发送的所述DHCPv4/v6请求消息；并向所述用户设备发送所述DHCPv4/v6确认消息。
一种获取IP配置参数的系统，该系统包括：信任的非3GPP IP接入网和P-GW；其中，
所述信任的非3GPP IP接入网，用于向所述P-GW发送PBU消息，请求用户设备的IP配置参数；
所述P-GW，用于向所述信任的非3GPP IP接入网发送PBA消息，下发用户设备的IP配置参数。
所述信任的非3GPP IP接入网包括MAG功能模块、所述P-GW包括LMA功能模块；其中，
所述MAG功能模块，用于通过所述PBU消息中的请求IP配置参数移动选项，向所述P-GW请求所述IP配置参数；
所述LMA功能模块，用于通过所述PBA消息中的确认IP配置参数移动选项，向所述信任的非3GPP IP接入网下发所述IP配置参数。
所述信任的非3GPP IP接入网还包括：DHCP服务器模块，用于在所述信任的非3GPP IP接入网接收到所述LMA功能模块下发的所述IP配置参数之后，接收用户设备发送的请求所述IP配置参数的DHCPv4/v6请求消息；并向所述用户设备返回DHCPv4/v6确认消息，下发所述IP配置参数；
所述DHCP服务器模块，还用于在所述MAG功能模块向所述P-GW发送所述PBU消息之前，接收用户设备发送的请求所述IP配置参数的DHCPv4/v6请求消息；在所述信任的非3GPP IP接入网接收到所述LMA功能模块下发的所述IP配置参数之后，向所述用户设备返回DHCPv4/v6确认消息，下发所述IP配置参数。
本发明获取IP配置参数的方案：在PMIPv6的S2a接口场景下，信任的非3GPP IP接入网作为DHCP服务器时，利用信任的非3GPP IP接入网可以提供MAG的功能，通过信任的非3GPP IP接入网向P-GW发送PBU消息，特别地，在PBU消息中增加请求IP配置参数的移动选项，以请求用户设备的IP配置参数；以及利用P-GW可以提供LMA的功能，P-GW通过发送PBA消息，特别地，在PBA消息中增加确认IP配置参数的移动选项，向信任的非3GPP IP接入网下发IP配置参数，如此，信任的非3GPP IP接入网作为DHCP服务器就可以向用户设备提供IP配置参数了。
附图说明
图1为3GPP基于PMIPv6的网络架构和对应的接口；
图2为PMIPv6的S2a接口场景下，信任的非3GPP IP接入网无法为用户设备提供IP配置参数的示意图；
图3为本发明获取IP配置参数的方法流程示意图；
图4为本发明实施例一获取IP配置参数的方法流程示意图；
图5为本发明实施例二获取IP配置参数的方法流程示意图；
图6为本发明获取IP配置参数的系统结构示意图。
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。
本发明获取IP配置参数的主要思想是：在PMIPv6的S2a接口场景下，信任的非3GPP IP接入网作为DHCP服务器时，利用信任的非3GPP IP接入网可以提供MAG的功能，通过信任的非3GPP IP接入网向P-GW发送PBU消息，以请求用户设备的IP配置参数；以及利用P-GW可以提供LMA的功能，P-GW通过发送PBA消息向信任的非3GPP IP接入网下发IP配置参数。具体如图3所示，包括：
步骤301，信任的非3GPP IP接入网向P-GW发送PBU消息，请求用户设备的IP配置参数；
步骤302，P-GW向信任的非3GPP IP接入网发送PBA消息，下发用户设备的IP配置参数。
由于现有技术中PBU消息和PBA消息无法携带IP配置参数的请求和确认，本发明中，在PBU消息中增加了请求IP配置参数移动选项，以实现IP配置参数的请求；在PBA消息中增加了确认IP配置参数移动选项，以实现IP配置参数的确认。
另外，在信任的非3GPP IP接入网与用户设备进行交互时，信任的非3GPPIP接入网是作为DHCP服务器的。
下面通过具体的实施例来说明本发明的方案，本发明的实施例中以初始附着流程(用户设备在初始附着到3GPP核心网)中或初始附着流程后获取IP配置参数为例，当然，本发明获取IP配置参数的方法并不仅限于初始附着的场景，还可以应用到其他场景，如建立新的公用数据网(PDN，Packet Data Network)连接等。
实施例一
图4是用户设备在初始附着到3GPP核心网的流程中通过DHCP获取IP配置参数的流程。其中，信任的非3GPP IP接入网支持DHCP服务器功能。在MAG(信任的非3GPP IP接入网能够提供MAG功能)和LMA(P-GW能够提供LMA功能)建立绑定关系(即MAG的代理地址和用户设备的家乡地址的绑定关系)的流程中，MAG在PBU消息中携带请求IP配置参数移动选项(步骤305)，向LMA请求用户设备的IP配置参数。这里，MAG在没有收到用户设备发送的DHCPv4/v6请求消息(请求IP配置参数)的情形下，在初始绑定流程中提前获取IP配置参数，当后续收到用户设备的DHCPv4/6请求消息时，可直接向用户设备回复对应的DHCPv4/v6确认消息，将IP配置参数下发给用户设备。具体步骤如下：
步骤401，用户设备和信任的非3GPP IP接入网进行二层连接，初始接入信任的非3GPP IP接入网。
步骤402，用户设备向信任的非3GPP IP接入网进行接入认证和授权，包括：EAP认证、即用户设备和本地接入系统之间的本地初始接入认证；本地接入系统收到用户设备的认证信息(身份标识等)后再向AAA进一步认证。
步骤403，用户设备接入认证授权成功后，向信任的非3GPP IP接入网发起三层附着流程。
步骤404，信任的非3GPP IP接入网向PCRF发起网关控制会话建立流程，提供用于后续建立IP连接访问网络(IP-CAN，IP-Connectivity Access Network)会话(步骤406)的信息以及相关的签约数据，包括接入点名称的聚合最大比特率(APN-AMBR，Access Point Name-Aggregate Maximum Bit Rate)和缺省承载QoS等。
步骤405，信任的非3GPP IP接入网(作为MAG)向P-GW发送PBU消息，请求绑定更新(即MAG的代理地址和用户设备的家乡地址的绑定关系的更新)，消息中携带请求IP配置参数移动选项，用于向P-GW请求用户设备的IP配置参数。
步骤406，P-GW和PCRF建立IP-CAN会话，PCRF创建对应的PCC规则。
步骤407，P-GW向AAA服务器更新APN对应的P-GW地址。
步骤408，P-GW(作为LMA)向信任的非3GPP IP接入网发送PBA消息，确认绑定更新(即MAG的代理地址和用户设备的家乡地址的绑定关系的更新)，同时，PBA消息中携带确认IP配置参数移动选项，用于携带用户设备的IP配置参数，下发给信任的非3GPP IP接入网。
上述步骤405～步骤408为绑定更新流程。
步骤409，PMIPv6通用路由封装(GRE，Generic Routing Encapsulation)隧道建成。
步骤410，PCRF可能通过发起网关控制会话修改流程更新QoS规则。
步骤411，用户设备通过信任的非3GPP IP接入网完成和P-GW之间的IP连接建立，完成在信任的非3GPP IP接入网的三层附着。
步骤412，用户设备向信任的非3GPP IP接入网(作为DHCP服务器)发送DHCPv4/v6请求消息，请求IP配置参数。
步骤413，信任的非3GPP IP接入网(作为DHCP服务器)向用户设备发送DHCPv4/v6确认消息，下发IP配置参数。
实施例二
图5是用户设备在完成初始附着到3GPP核心网的流程后，通过DHCP获取IP配置参数的流程。这里，信任的非3GPP IP接入网在收到用户设备的IP配置参数请求(即DHCPv4/v6请求消息)后，向P-GW发送PBU消息获取IP配置参数。具体步骤如下：
步骤501，用户设备通过信任的非3GPP IP接入网完成到3GPP核心网的初始附着，具体实现为现有技术，此处不再赘述。
步骤502，用户设备向信任的非3GPP IP接入网(作为DHCP服务器)发送DHCPv4/v6请求消息，请求IP配置参数。
步骤503，信任的非3GPP IP接入网(作为MAG)向P-GW发送PBU消息，消息中携带请求IP配置参数移动选项，用于向P-GW请求用户设备的IP配置参数。
步骤504，P-GW(作为LMA)向信任的非3GPP IP接入网发送PBA消息，消息中确认携带IP配置参数移动选项，用于携带用户设备的IP配置参数，下发给信任的非3GPP IP接入网。
步骤505，信任的非3GPP IP接入网(作为DHCP服务器)向UE发送DHCPv4/v6确认消息，下发IP配置参数。
为了实现上述方法，本发明提供了一种系统，如图6所示，包括：信任的非3GPP IP接入网10和P-GW 20；其中，
信任的非3GPP IP接入网10，用于向P-GW 20发送PBU消息，请求用户设备的IP配置参数；
P-GW 20，用于向信任的非3GPP IP接入网10发送PBA消息，下发用户设备的IP配置参数。
其中，信任的非3GPP IP接入网10包括MAG功能模块11、P-GW 20包括LMA功能模块21；其中，
MAG功能模块11，用于通过PBU消息中的请求IP配置参数移动选项，向P-GW 20请求IP配置参数；
LMA功能模块21，用于通过PBA消息中的确认IP配置参数移动选项，向信任的非3GPP IP接入网10下发IP配置参数。
信任的非3GPP IP接入网10还包括：DHCP服务器模块12，用于在信任的非3GPP IP接入网10接收到LMA功能模块21下发的IP配置参数之后，接收用户设备发送的请求IP配置参数的DHCPv4/v6请求消息；并向用户设备返回DHCPv4/v6确认消息，下发IP配置参数；
DHCP服务器模块12，还用于在MAG功能模块11向P-GW 20发送PBU消息之前，接收用户设备发送的请求IP配置参数的DHCPv4/v6请求消息；在信任的非3GPP IP接入网10接收到LMA功能模块21下发的IP配置参数之后，向用户设备返回DHCPv4/v6确认消息，下发IP配置参数。
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)
1.一种获取IP配置参数的方法，其特征在于，该方法包括：
信任的非3GPP IP接入网向分组数据网络网关(P-GW)发送代理绑定更新(PBU)消息，请求用户设备的IP配置参数；
所述P-GW向所述信任的非3GPP IP接入网发送代理绑定确认(PBA)消息，下发用户设备的IP配置参数。
2.根据权利要求1所述获取IP配置参数的方法，其特征在于，所述信任的非3GPP IP接入网通过所述PBU消息中的请求IP配置参数移动选项，向所述P-GW请求所述IP配置参数。
3.根据权利要求1所述获取IP配置参数的方法，其特征在于，所述P-GW通过所述PBA消息中的确认IP配置参数移动选项，向所述信任的非3GPP IP接入网下发所述IP配置参数。
4.根据权利要求1、2或3所述获取IP配置参数的方法，其特征在于，
所述信任的非3GPP IP接入网通过自身的移动接入网关(MAG)功能，向具有LMA功能的所述P-GW发送所述PBU消息；
相应的，所述P-GW通过自身的本地移动锚点(LMA)功能，向具有MAG功能的信任的非3GPP IP接入网发送所述PBA消息。
5.根据权利要求4所述获取IP配置参数的方法，其特征在于，所述信任的非3GPP IP接入网接收到所述P-GW下发的所述IP配置参数后，该方法还包括：
用户设备向所述信任的非3GPP IP接入网发送IPv4动态主机配置协议和IPv6动态主机配置协议(DHCPv4/v6)请求消息，请求所述IP配置参数；
所述信任的非3GPP IP接入网向所述用户设备返回DHCPv4/v6确认消息，下发所述IP配置参数。
6.根据权利要求4所述获取IP配置参数的方法，其特征在于，
所述信任的非3GPP IP接入网向所述P-GW发送所述PBU消息之前，该方法还包括：用户设备向所述信任的非3GPP IP接入网发送DHCPv4/v6请求消息，请求所述IP配置参数；
相应的，所述信任的非3GPP IP接入网接收到所述P-GW下发的所述IP配置参数之后，该方法还包括：所述信任的非3GPP IP接入网向所述用户设备返回DHCPv4/v6确认消息，下发所述IP配置参数。
7.根据权利要求5或6所述获取IP配置参数的方法，其特征在于，所述信任的非3GPP IP接入网作为DHCP服务器接收所述用户设备发送的所述DHCPv4/v6请求消息；并向所述用户设备发送所述DHCPv4/v6确认消息。
8.一种获取IP配置参数的系统，其特征在于，该系统包括：信任的非3GPPIP接入网和P-GW；其中，
所述信任的非3GPP IP接入网，用于向所述P-GW发送PBU消息，请求用户设备的IP配置参数；
所述P-GW，用于向所述信任的非3GPP IP接入网发送PBA消息，下发用户设备的IP配置参数。
9.根据权利要求8所述获取IP配置参数的系统，其特征在于，所述信任的非3GPP IP接入网包括MAG功能模块、所述P-GW包括LMA功能模块；其中，
所述MAG功能模块，用于通过所述PBU消息中的请求IP配置参数移动选项，向所述P-GW请求所述IP配置参数；
所述LMA功能模块，用于通过所述PBA消息中的确认IP配置参数移动选项，向所述信任的非3GPP IP接入网下发所述IP配置参数。
10.根据权利要求9所述获取IP配置参数的系统，其特征在于，所述信任的非3GPP IP接入网还包括：DHCP服务器模块，用于在所述信任的非3GPP IP接入网接收到所述LMA功能模块下发的所述IP配置参数之后，接收用户设备发送的请求所述IP配置参数的DHCPv4/v6请求消息；并向所述用户设备返回DHCPv4/v6确认消息，下发所述IP配置参数；
所述DHCP服务器模块，还用于在所述MAG功能模块向所述P-GW发送所述PBU消息之前，接收用户设备发送的请求所述IP配置参数的DHCPv4/v6请求消息；在所述信任的非3GPP IP接入网接收到所述LMA功能模块下发的所述IP配置参数之后，向所述用户设备返回DHCPv4/v6确认消息，下发所述IP配置参数。
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Granted publication date: 20160413 Termination date: 20170802 |
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