CN102696268B - 因特网协议地址的通知方法、系统及设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种因特网协议地址的通知方法、系统及设备，其中方法包括：获取PGW和非运营商网络的SGW交互所使用的第一IP地址以及PGW和运营商网络的SGW交互所使用的第二IP地址；当服务用户设备的是运营商网络的SGW时，将所述第二IP地址通知给所述运营商网络的SGW；当服务用户设备的是非运营商网络的SGW时，将所述第一IP地址通知给所述非运营商网络的SGW。本实施例保证了服务用户设备的非运营商网络的SGW和PGW分离时，UE的业务能够正常进行。

Description

因特网协议地址的通知方法、系统及设备

技术领域

本发明实施例涉及通信领域，尤其涉及一种因特网协议地址的通知方法、系统及移动性管理网元设备、分组数据网络网关设备、接入网元设备。

背景技术

家庭接入模式是指用户设备(UserEquipment，简称：UE)利用家庭无线接入点，使用许可的频谱，通过通用因特网协议(InternetProtocol，简称：IP)接入网络接入到运营商网络。

随着无线空口技术的演进，空口带宽迅速增长，核心网用户面和传输资源都面临巨大的扩容压力。运营商希望能细分家庭无线接入业务，将部分低价值业务流直接本地疏导，即本地尽早接入因特网，这种技术被称为选择IP数据流疏导(SelectIPTrafficOffload，简称：SIPTO)技术，采用该技术可以避免占用运营商的传输资源和网关容量，从而降低每比特带宽成本。

在基于SIPTO技术的家庭接入系统中，以演进网络为例，当UE处于连接态时，服务于本地分组数据网络(PacketDataNetwork，简称：PDN)连接的服务网关(ServingGateway，简称：SGW)位于本地网络(即家庭网络)；当UE处于空闲态时，服务于本地PDN连接的SGW位于运营商网络。又，UE通过本地网络接入运营商网络时需要经过安全网关，对于处于空闲态的UE，本地网络中的分组数据网络网关(PacketDataNetworkGateway，简称：PGW)使用安全网关分配的IP地址和运营商网络中的SGW进行交互；对于处于连接态的UE，本地网络的PGW需要和同样位于本地网络的SGW进行交互，由于此时PGW和SGW之间的交互不经过运营商网络的安全网关，所以此次交互使用的IP地址为运营商或者本地网络分配的IP地址。由上述可知，PGW和运营商网络中的SGW交互使用的IP地址不同于和本地网络的SGW交互使用的IP地址。但是，发明人经过研究上述现有技术发现，当UE由连接态转为空闲态或者UE由空闲态转为连接态时，UE的业务不能正常进行，严重影响了用户体验。

发明内容

本发明实施例提供了一种因特网协议地址的通知方法、系统及设备，保证UE的业务能正常进行。

本发明实施例提供的一种因特网协议地址的通知方法，包括：

获取分组数据网络网关PGW和非运营商网络的服务网关SGW交互所使用的第一因特网协议IP地址以及所述PGW和运营商网络的SGW交互所使用的第二IP地址；

当服务用户设备的是运营商网络的SGW时，将所述第二IP地址通知给所述运营商网络的SGW；或者，当服务用户设备的是非运营商网络的SGW时，将所述第一IP地址通知给所述非运营商网络的SGW。

本发明实施例提供的一种移动性管理网元设备，包括：

获取模块，用于获取分组数据网络网关PGW和非运营商网络的服务网关SGW交互所使用的第一因特网协议IP地址以及所述PGW和运营商网络的SGW交互所使用的第二IP地址；

通知模块，用于当服务用户设备的是运营商网络的SGW时，将所述第二IP地址通知给所述运营商网络的SGW；或者，当服务用户设备的是非运营商网络的SGW时，将所述第一IP地址通知给所述非运营商网络的SGW。

本发明实施例提供的一种分组数据网络网关设备，包括：

分配模块，用于分配包括第一因特网协议IP地址和第二IP地址的用户面信息和/或包括第一IP地址和第二IP地址的控制面信息；所述第一IP地址为分组数据网络网关PGW设备和非运营商网络的服务网关SGW交互所使用的地址，所述第二IP地址为PGW设备和运营商网络的SGW交互所使用的地址；

发送模块，用于将所述用户面信息和/或控制面信息发送给移动性管理网元。

本发明实施例提供的一种接入网元设备，包括：

获取模块，用于获取第一因特网协议IP地址和第二IP地址；

发送模块，用于将包括所述第一IP地址和第二IP地址的消息发送给移动性管理网元；

所述第一IP地址为分组数据网络网关PGW和非运营商网络的服务网关SGW交互所使用的地址，所述第二IP地址为PGW和运营商网络的SGW交互所使用的地址。

本发明实施例提供的一种因特网协议地址的通知系统，包括：

分组数据网络网关设备，用于分配包括第一因特网协议IP地址和第二IP地址的用户面信息和/或包括第一IP地址和第二IP地址的控制面信息，将所述用户面信息和/或控制面信息发送给移动性管理网元设备；所述第一IP地址为分组数据网络网关PGW设备和非运营商网络的服务网关SGW交互所使用的地址，所述第二IP地址为PGW设备和运营商网络的SGW交互所使用的地址；

移动性管理网元设备，用于获取所述第一IP地址和所述第二IP地址；以及当服务用户设备的是运营商网络的SGW时，将所述第二IP地址通知给所述运营商网络的SGW；或者，当服务用户设备的是非运营商网络的SGW时，将所述第一IP地址通知给所述非运营商网络的SGW。

本发明实施例提供的另一种因特网协议地址的通知系统，包括：

接入网元设备，用于获取第一因特网协议IP地址和第二IP地址，以及将包括所述第一IP地址和第二IP地址的消息发送给移动性管理网元设备；所述第一IP地址为分组数据网络网关PGW和非运营商网络的服务网关SGW交互所使用的地址，所述第二IP地址为PGW和运营商网络的SGW交互所使用的地址；

移动性管理网元设备，用于获取所述第一IP地址和所述第二IP地址；以及当服务用户设备的是运营商网络的SGW时，将所述第二IP地址通知给所述运营商网络的SGW；或者，当服务用户设备的是非运营商网络的SGW时，将所述第一IP地址通知给所述非运营商网络的SGW。

本发明实施例中，当服务UE的是运营商网络的SGW时，位于运营商网络的SGW可以获知PGW所使用的IP地址，进而PGW可以将数据经由运营商网络的SGW发送给UE；当服务UE的是非运营商网络的SGW时，位于非运营商网络的SGW可以获知PGW所使用的IP地址，进而PGW可以将数据经由本地网络的SGW发送给UE。本实施例保证了当UE由空闲态转为连接态，或者UE由空闲态转为连接态时，UE的业务能够正常进行。

附图说明

图1为本发明实施例所适用的家庭接入系统的架构示意图；

图2为本发明实施例一因特网协议地址的通知方法的流程图；

图3为本发明实施例二因特网协议地址的通知方法中获取第一IP地址和第二IP地址的流程图；

图4为本发明实施例三因特网协议地址的通知方法中获取第一IP地址和第二IP地址的流程图；

图5为本发明实施例四因特网协议地址的通知方法中将第二IP地址通知给SGW的流程图；

图6为本发明实施例五因特网协议地址的通知方法中将第一IP地址通知给SGW的流程图；

图7为本发明实施例六移动性管理网元设备的结构示意图；

图8为本发明实施例七移动性管理网元设备的结构示意图；

图9为本发明实施例八分组数据网络网关设备的结构示意图；

图10为本发明实施例九接入网元设备的结构示意图；

图11为本发明实施例十因特网协议地址的通知系统结构示意图；

图12为本发明实施例十一因特网协议地址的通知系统结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述。

图1为本发明实施例所适用的家庭接入系统的架构示意图。如图1所示，3G家庭基站(HomeNodeB，简称：HNB)是运行在通用地面无线接入网络(UniversalTerrestrialRadioAccessNetwork，简称：UTRAN)频谱的家庭无线接入点，家庭演进基站(HomeevolvedNodeB，简称：HeNB)是运行在演进的UTRAN(EvolvedUTRAN，简称：E-UTRAN)频谱的家庭无线接入点，家庭非3GPP无线接入点(Homenon-3GPPWirelessAccessPoint，简称：Homenon-3GPPWAP)是运行在非3GPP网络(如CDMA/Wimax/WLAN/HRPD等网络)频谱的家庭无线接入点。

HNB网关(HNBGW)、HeNB网关(HeNBGW)和家庭非3GPP无线接入点网关(Homenon-3GPPWAPGW)分别为通过通用IP接入网络与HNB、HeNB和家庭非3GPP无线接入点相连的家庭无线接入点的网关。家庭无线接入点的网关具备家庭无线接入点的管理和接入控制、汇集家庭无线接入点以及路由和转发家庭无线接入点与移动网络中的网元之间的信令数据等功能。

移动网络中的网元包括：E-UTRAN中的移动性管理实体(MobilityManagementEntity，简称：MME)、通用分组无线业务(GeneralPacketRadioService，简称：GPRS)/通用移动通信系统(UniversalMobileTelecommunicationsSystem，简称：UMTS)中的服务GPRS支持节点(ServingGPRSSupportingNode，简称：SGSN)和网关GPRS支持节点(GatewayGPRSSupportingNode，简称：GGSN)、演进核心网中的SGW和PGW、以及非3GPP网络中所包括的多种实现实体的非3GPP网关(non-3GPPGW)。其中非3GPP网关包括：无线局域网接入(WirelessLocalAreaAccess，简称：WLAN)网络中的演进分组数据网关(EvolvedPacketDataGateway，简称：EPDG)、全球微波互联接入(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess，简称：WiMAX)中的接入业务网络网关(AccessServiceNetworkGateway，简称：ASNGW)、码分多址(CodeDivisionMultipleAddressing，简称：CDMA)网络中的接入网关(AccessGateway，简称：AGW)及高速分组数据(HighRatePacketData，简称：HRPD)网络中的高速分组数据服务网关(HRPDServingGateway，简称：HSGW)等。

另外，归属用户服务器(HomeSubscriberServer，简称：HSS)用于存储UE的签约信息，认证、授权与计费(AuthenticationAuthorizationandAccountingServer，简称：AAA)服务器用于对UE执行接入认证、授权和计费功能。

为了便于描述，将不同场景下各网元作以下统称：

家庭基站，即HNB或HeNB或家庭非3GPP无线接入点；家庭基站网关，即HNB网关或HeNB网关或家庭非3GPP无线接入点网关；移动性管理网元，即SGSN或MME；接入网元，即上述家庭基站、家庭基站网关以及无线网络控制器(RadioNetworkController，简称：RNC)eNodeB等。

本发明实施例中，服务于本地PDN连接的PGW可以位于家庭基站中，也可以位于家庭基站网关中，还可以为一独立的物理设备。

图2为本发明实施例一因特网协议地址的通知方法的流程图。本实施例中，当服务于本地PDN连接的SGW位于非运营商网络时，称该SGW为非运营商的SGW；当服务于本地PDN连接的SGW位于运营商网络时，称该SGW为运营商网络的SGW。如图2所示，本实施例具体包括如下步骤：

步骤101、获取PGW和非运营商网络的SGW交互所使用的第一IP地址以及PGW和运营商网络的SGW交互所使用的第二IP地址；

步骤102、当服务UE的是运营商网络的SGW时，将第二IP地址通知给运营商网络的SGW；或者，当服务UE的是非运营商网络的SGW时，将第一IP地址通知给非运营商网络的SGW。

进一步的，步骤101可以包括：接收PGW发送的包括第一IP地址和第二IP地址的用户面信息和/或包括第一IP地址和第二IP地址的控制面信息，该用户面信息和控制面信息是由PGW分配的。

步骤101也可以包括：接收接入网元发送的包括第一IP地址和第二IP地址的消息。在这种情况下，本实施例可以进一步包括：接收PGW发送的分别与第一IP地址、第二IP地址对应的隧道端点标识，该隧道端点标识由PGW分配；分别将第一IP地址和第二IP地址与对应的所述隧道端点标识进行关联。步骤102可以包括：当服务UE的是运营商网络的SGW时，将第二IP地址以及与第二IP地址关联的隧道端点标识通知给所述运营商网络的SGW；或者，当服务UE的是非运营商网络的SGW时，将第一IP地址以及与第一IP地址关联的隧道端点标识通知给所述非运营商网络的SGW。

本实施例可以适用于基于SIPTO技术的家庭接入系统，移动性管理网元预先获取PGW和非运营商网络的SGW交互所使用的第一IP地址以及PGW和运营商网络的SGW交互所使用的第二IP地址；当服务UE的是运营商网络的SGW时，移动性管理网元将第二IP地址通知给运营商网络的SGW；当服务UE的是非运营商网络的SGW时，移动性管理网元将第一IP地址通知给非运营商网络的SGW。

由上述可知，当UE由连接态转为空闲态时，即服务UE的是运营商网络的SGW，位于运营商网络的SGW可以获知PGW所使用的IP地址，与PGW进行交互，建立用户面和信令面连接；进而PGW可以将接收到的数据经由运营商网络的SGW发送给UE；当UE由空闲态转为连接态时，即服务UE的是非运营商网络的SGW，位于非运营商网络的SGW可以获知PGW所使用的IP地址，与PGW进行交互，建立用户面和信令面连接；进而PGW可以将接收到的数据经由非运营商网络的SGW发送给UE。本实施例保证了当UE由连接态转为空闲态或者UE由空闲态转为连接态时，UE的业务能够正常进行。

当由于UE移动导致PGW和非运营商的SGW分离时，非运营商的SGW可以获知PGW所使用的IP地址，与PGW进行交互，建立用户面和信令面连接；进而PGW可以将接收到的数据经由非运营商的SGW发送给UE。本实施例保证了服务UE的非运营商网络的SGW和PGW分离时，UE的业务能够正常进行。

本实施例的非运营商网络包括但不限于本地局域网或因特网服务提供商网络，同样适用于以下各个实施例。

图3为本发明实施例二因特网协议地址的通知方法中获取第一IP地址和第二IP地址的流程图。本实施例在实施例一的基础上，进一步提供了移动性管理网元获取第一IP地址和第二IP地址的方法，具体为移动性管理网元接收PGW发送的包括第一IP地址和第二IP地址的用户面信息和/或包括第一IP地址和第二IP地址的控制面信息，该用户面信息和控制面信息可以是在PDN连接建立流程或分组数据协议(PacketDataProtocol，简称：PDP)激活流程中，由PGW提供的。具体地说，包括如下步骤：

步骤201、UE通过接入网元向移动性管理网元发送PDN连接建立请求消息或PDP激活请求消息。

该消息中可以包括接入点名(AccessPointName，简称：APN)，用于指示该消息是从哪个接入点发送来的。

接入网元传递的PDN连接建立请求消息或PDP激活请求消息中可以包括接入网元是否支持SIPTO的能力信息。

步骤202、移动性管理网元根据PDN连接建立请求消息或PDP激活请求消息，向SGW发送创建会话请求消息。

由于在建立PDN连接时，与PGW交互的SGW位于非运营商网络，所以本实施例中的SGW为非运营商的SGW。

若PDN连接建立请求消息或PDP激活请求消息包括接入网元是否支持SIPTO的能力信息，则移动性管理网元根据该接入网元是否支持SIPTO的能力信息和用户签约数据判断PDN连接或PDP承载是否可以采用SIPTO的方式，若是则向SGW发送创建会话请求消息。其中用户签约数据可以预先保存在移动性管理网元中。

进一步的，该创建会话请求消息中可以包括PGW所使用的控制面IP地址，该控制面IP地址用于和非运营商网络的SGW控制面进行交互，可以由接入网元启动时提供给移动性管理网元或预先配置在移动性管理网元中。

步骤203、SGW向PGW发送创建会话请求消息。

步骤204、PGW接收到创建会话请求消息之后，创建会话和承载信息，并为UE分配资源。

PGW为UE分配资源包括：为承载分配用户面信息，和/或，为用户APN分配控制面信息。用户面信息和控制面信息均包括第一IP地址和第二IP地址。

进一步的，对于每一个承载，用户面信息除了包括第一IP地址和第二IP地址以外，还可以包括承载标识(ID)和隧道端点标识(TunnelEndpointIdentifier，简称：TEID)，用户面信息可以表示为{承载ID，第一IP地址，第二IP地址，TEID}。对于UE和APN的控制面信息，除了包括第一IP地址和第二IP地址以外，还可以包括用户标识和TEID，可选地还可以包括APN，控制面信息可以表示为{用户标识，APN，第一IP地址，第二IP地址，TEID}。上述表示方法说明PGW为两个IP地址分配同一个TEID，即第一IP地址和第二IP地址对应于相同的TEID。PGW也可以为两个IP地址分配不同的TEID，即第一IP地址和第二IP地址对应于不同的TIED，则用户面信息和控制面信息分别表示为{承载ID，{第一IP地址，TEID1}，{第二IP地址，TEID2}}，{用户标识，APN，{第一IP地址，TEID1}，{第二IP地址，TEID2}}。

上述用户面信息中的第一IP地址包括用于和非运营商网络的SGW用户面交互的第一用户面IP地址，用户面信息中的第二IP地址包括用于和运营商网络的SGW用户面交互的第二用户面IP地址；控制面信息中的第一IP地址包括和用于和非运营商网络的SGW控制面交互的第一控制面IP地址，控制面信息中的第二IP地址包括用于和运营商网络的SGW控制面交互的第二控制面IP地址。其中，第一用户面IP地址和第一控制面IP地址可以为相同的或不同的，第二用户面IP地址和第二控制面IP地址也可以为相同的或不同的。为了表述方便，本文中不再单独描述用户面IP地址和控制面IP地址，统称为IP地址。

标识第一IP地址和第二IP地址的信元的方式可以是：1)使用不同的信元标识来实现，如：信元标识“0”用于标识第一IP地址，信元标识“1”用于标识第二IP地址；2)按照信元在消息体中的位置或者按照两个信元的相对位置来标识，如：消息体中排在前面的IP地址为第一IP地址，排在后面的IP地址为第二IP地址，反之也可以。本实施例强调移动性管理网元需要获取PGW和不同网络的网元交互使用不同的IP地址，具体实施方式包括但不限于以上两种方式。

非运营商网络的服务网关可以保存PGW为UE分配的用户面和控制面信息，也可以只保存PGW为和非运营商网络网元交互分配的信息，如第一IP地址。

步骤205、PGW通过SGW向移动性管理网元发送创建会话响应消息，该消息中包括PGW分配的用户面信息和/或控制面信息。

步骤206、移动性管理网元接收并保存PGW发送的用户面信息和/或控制面信息，移动性管理网元为UE建立无线承载，向接入网元发送无线承载建立消息。

移动性管理网元可以通过标识第一IP地址和第二IP地址的信元提取出该第一IP地址和第二IP地址，并进行保存。

步骤207、接入网元向UE发送无线承载建立消息。

步骤208、UE向接入网元发送无线承载建立完成消息。

步骤209、接入网元向移动性管理网元发送无线承载建立完成消息。

步骤210、移动性管理网元向SGW发送承载修改请求消息，该消息中可以包括接入网元为UE分配的用户面信息。

步骤211、SGW向移动性管理网元发送承载修改响应消息。

如果步骤201中UE发送的是PDP激活请求消息，则本实施例还可以包括：移动性管理网元向UE发送PDP激活接受消息。

本实施例在PDN连接建立或PDP激活过程中，移动性管理网元可以获取到第一IP地址和第二IP地址，以供后续可以将第一IP地址或第二IP地址通知给SGW，当服务UE的是运营商网络的SGW时，位于运营商网络的SGW可以获知PGW所使用的IP地址，与PGW进行交互，建立用户面和信令面连接；进而PGW可以将接收到的数据经由运营商网络的SGW发送给UE；当服务UE的是非运营商网络的SGW时，位于非运营商网络的SGW可以获知PGW所使用的IP地址，与PGW进行交互，建立用户面和信令面连接；进而PGW可以将数据经由非运营商网络的SGW发送给UE。本实施例保证了当UE由连接态转为空闲态或UE由空闲态转为连接态时，或者当服务UE的非运营商网络的SGW和PGW分离时，UE的业务能够正常进行。

图4为本发明实施例三因特网协议地址的通知方法中获取第一IP地址和第二IP地址的流程图。本实施例在实施例一的基础上，又提供了一种移动性管理网元获取第一IP地址和第二IP地址的方法，具体为移动性管理网元接收接入网元发送的包括第一IP地址和第二IP地址的消息。进一步的，该消息可以为S1建立(S1Setup)消息或初始UE消息(InitialUEMessage)或配置更新(ConfigurationUpdate)消息。具体地说，包括如下步骤：

步骤301、接入网元向移动性管理网元发送S1建立消息或初始UE消息或eNodeB配置更新消息，其中包括第一IP地址和第二IP地址。

当PGW位于接入网元中时，接入网元获知第一IP地址和第二IP地址，第一IP地址和第二IP地址可以由运营商预先配置在接入网元上，也可以由接入网元在系统开工时，从网元管理系统中获取，该网元管理系统可以为家庭NodeB/eNodeB管理系统(HomeNodeB/eNodeBManagementSystem，简称：HMS)。接入网元将包括第一IP地址和第二IP地址的S1建立消息或初始UE消息或eNodeB配置更新消息发送给移动性管理网元。

步骤302、移动性管理网元接收并保存第一IP地址和第二IP地址。

在步骤302之后，移动性管理网元可以接收PGW发送的分别与第一IP地址、第二IP地址对应的TEID，该TEID可以是在PDN连接建立流程或PDP激活流程中，由PGW分配的，移动性管理网元可以将该TEID发送给对应的SGW，SGW将该TEID写入相应的数据包头，用于进行后续通信。进一步的，移动性管理网元也可以将第一IP地址和第二IP地址与对应的TEID进行关联，将关联后得IP地址和TEID一起发送给对应的SGW。包括：

步骤303、UE通过接入网元向移动性管理网元发送PDN连接建立请求消息或PDP激活请求消息。

该消息中可以包括APN，用于指示该消息是从哪个接入点发送来的。

步骤304、移动性管理网元根据PDN连接建立请求消息或PDP激活请求消息，向SGW发送创建会话请求消息。

由于在建立PDN连接时，与PGW交互的SGW位于非运营商网络，所以本实施例中的SGW为非运营商的SGW。移动性管理网元发送的创建会话请求消息中可以包括PGW所使用的控制面IP地址，该控制面IP地址用于和非运营商网络的SGW进行交互。

步骤305、SGW向PGW发送创建会话请求消息。

步骤306、PGW接收到创建会话请求消息之后，为UE分配资源，向SGW发送创建会话响应消息，该消息中包括：PGW为非运营商网络的实体分配的TEID，即与第一IP地址对应的TEID，用TEID1来表示；和，PGW为运营商网络的实体分配的TEID，即与第二IP地址对应的TEID，用TEID2来表示。

TEID1和TEID2可以使用不同的信元标识来区分，如：信元标识“0”用于标识第一IP地址对应的TEID1，信元标识“1”用于标识第二IP地址对应的TEID2；这两个TEID也可以通过在消息体中的位置来区分，如：消息体中排在前面的TEID为第一IP地址对应的TEID1，排在后面的TEID为第二IP地址对应的TEID2，反之也可以。本实施例可以采用但不限于以上两种方式。

步骤307、SGW向移动性管理网元发送创建会话响应消息。

步骤308、移动性管理网元接收到创建会话响应消息之后，分别将第一IP地址和第二IP地址与创建会话响应消息中包括的对应的两个TEID进行关联。在UE移动后，将关联的IP地址和TEID发送到新的SGW。

具体地，根据步骤306中的描述识别出第一IP地址对应的TEID1和第二IP地址对应的TEID2，分别进行关联，形成第一三元组信息{承载ID，第一IP地址，TEID1}，和第二三元组信息{承载ID，第二IP地址，TEID2}。在UE状态转为连接态时，将第一IP地址以及与第一IP地址关联的TEID通知给非运营商网络的SGW，具体地，可以将第一三元组信息发送到非运营商网络的SGW；在UE转为空闲态时，将第二IP地址以及与第二IP地址关联的TEID通知给运营商网络的SGW，具体地，可以将第二三元组信息发送到运营商网络的SGW。SGW接收到第一三元组信息或第二三元组信息后，按照协议规定，将第一三元组信息或第二三元组信息写入相应的数据包头，用于进行后续通信。

在步骤308之后，还包括如下处理过程：移动性管理网元为UE建立无线承载，向接入网元发送无线承载建立消息；接入网元向UE发送无线承载建立消息；UE向接入网元发送无线承载建立完成消息；接入网元向移动性管理网元发送无线承载建立完成消息；移动性管理网元向SGW发送承载修改请求消息；SGW向移动性管理网元发送承载修改响应消息。如果步骤303中UE发送的是PDP激活请求消息，则本实施例还可以包括：移动性管理网元向UE发送PDP激活接受消息。

本实施例中，首先接入网元将PGW所使用的第一IP地址和第二IP地址提供给移动性管理网元，然后在PDN连接建立或PDP激活过程中，移动性管理网元将第一IP地址和第二IP地址分别与其对应的TEID进行绑定，以供后续可以将第一IP地址或第二IP地址通知给SGW。这样，当服务UE的是运营商网络的SGW时，位于运营商网络的SGW可以获知PGW所使用的IP地址，与PGW进行交互，建立用户面和信令面连接；进而PGW可以将接收到的数据经由运营商网络的SGW发送给UE；当服务UE的非运营商网络的SGW时，位于非运营商网络的SGW可以获知PGW所使用的IP地址，与PGW进行交互，建立用户面和信令面连接；进而PGW可以将接收到的数据经由非运营商网络的SGW发送给UE。本实施例保证了当UE由连接态转为空闲态或UE由空闲态转为连接态时，或者当服务UE的非运营商网络的SGW和PGW分离时，UE的业务能够正常进行。

图5为本发明实施例四因特网协议地址的通知方法中将第二IP地址通知给SGW的流程图。本实施例在上述实施例一、二或三的基础上，进一步提供了移动性管理网元将第二IP地址通知给运营商网络的SGW的方法。

本实施例中，第二IP地址即为PGW与运营商网络的SGW交互所使用的IP地址，其中SGW由非运营商网络切换到运营商网络可以是由UE从连接态转换为空闲态而触发的。具体地说，包括如下步骤：

步骤401、UE从连接态转换为空闲态，接入网元向移动性管理网元发送S1用户上下文释放请求消息。

S1连接释放流程可以由移动性管理网元发起，所以本步骤为可选步骤。

步骤402、移动性管理网元将SGW由非运营商网络切换到运营商网络，向运营商网络的SGW发送创建会话请求消息，该消息中包括第二IP地址。

该第二IP地址既包括第二控制面IP地址，还可以包括第二用户面IP地址。

步骤403、SGW获取到创建会话请求消息中的第二IP地址，向PGW发送承载修改请求消息。

步骤404、PGW保存更新后的承载信息，向SGW返回承载修改响应消息。

步骤405、SGW向移动性管理网元返回创建会话响应消息。

步骤406、移动性管理网元向接入网元发送S1用户上下文释放命令，接入网元根据该命令释放无线承载。

步骤407、接入网元向移动性管理网元发送S1用户上下文释放完成命令。

上述步骤描述了在S1连接释放流程中，通过发送包括第二IP地址的创建会话请求消息，将第二IP地址通知给运营商网络中的SGW的过程，本实施例也可以在UMTS的Iu连接释放流程中将第二IP地址通知给运营商网络中的SGW，其不同之处在于接入网元向移动性管理网元发起的是Iu连接释放请求消息，移动性管理网元向接入网元返回的是Iu连接释放命令。

本实施例中，当UE由连接态转为空闲态时，在连接释放流程中，移动性管理网元通过向SGW发送创建会话请求消息，可以将PGW与运营商网络的SGW交互所使用的IP地址通知给SGW，使得SGW可以和PGW进行交互，建立用户面和信令面连接；当PGW接收到下发的用户相关数据时，PGW可以将该数据发送给运营商网络的SGW，触发移动性管理网元寻呼UE，进而将数据发送给UE。本实施例保证了UE由连接态转为空闲态时，其业务能够正常进行。

图6为本发明实施例五因特网协议地址的通知方法中将第一IP地址通知给SGW的流程图。本实施例在上述实施例一、二或三的基础上，进一步提供了移动性管理网元将第一IP地址通知给非运营商网络的SGW的方法。

本实施例中，第一IP地址即为PGW与非运营商网络的SGW交互所使用的IP地址，SGW由运营商网络切换到非运营商网络是由UE从空闲态转换为连接态而触发的。具体地说，包括如下步骤：

步骤501、UE转为连接态，UE向移动性管理网元发送服务请求消息。

步骤502、移动性管理网元将SGW由运营商网络切换到非运营商网络，向非运营商网络的SGW发送创建会话请求消息，该信息中包括第一IP地址。

该第一IP地址既包括第一控制面IP地址，还可以包括第一用户面IP地址。

步骤503、SGW获取到创建会话请求消息中的第一IP地址，向PGW发送承载修改请求消息。

步骤504、PGW保存更新后的承载信息，向SGW返回承载修改响应消息。

步骤505、SGW向移动性管理网元返回创建会话响应消息。

步骤506、移动性管理网元向接入网元发送无线承载建立消息。

步骤507、接入网元为UE建立无线承载。

步骤508、接入网元向移动性管理网元发送承载建立响应消息。

步骤509、移动性管理网元向SGW发送消息，用于更新下行用户面承载。

上述步骤描述了在服务请求流程中，通过发送包括第一IP地址的创建会话请求消息，将第一IP地址通知给非运营商网络中的SGW的过程，本实施例也可以在UE发起的路由区更新流程或者位置区更新流程中将第一IP地址通知给非运营商网络的SGW。

本实施例中，当UE由空闲态转为连接态时或者UE移动导致服务UE的服务网关和分组数据网络网关分离但位于同一本地网内时，在服务请求流程或UE发起的路由区更新流程或者位置区更新流程中，移动性管理网元通过向SGW发送创建会话请求消息，可以将PGW与非运营商网络的SGW交互所使用的IP地址通知给SGW，使得SGW可以和PGW进行交互，建立用户面和信令面连接；当PGW接收到下发的用户相关数据时，PGW可以将该数据发送给非运营商网络的SGW，进而将数据发送给UE。本实施例保证了当UE由空闲态转为连接态时，或者当服务UE的非运营商网络的SGW和PGW分离时，其业务能够正常进行。

综上所述，本发明实施例提供了移动性管理网元获取PGW不同的通讯IP地址，并将其分别提供给非运营商网络和运营商网络的SGW的方法，其中实施例二可以分别与实施例四和五组合使用，实施例三可以分别与实施例四和五组合使用，使得UE无论处于空闲态还是连接态，处于不同位置的SGW都能和PGW保持用户面和信令面的通信，保障了UE业务的正常进行，提高了用户的体验度。

图7为本发明实施例六移动性管理网元设备的结构示意图。本实施例具体为上述实施例中描述的移动性管理网元。如图7所示，本实施例具体包括：获取模块11和通知模块12。其中，获取模块11用于获取PGW和非运营商网络的SGW交互所使用的第一IP地址以及PGW和运营商网络的SGW交互所使用的第二IP地址；通知模块12用于当服务UE的是运营商网络的SGW时，将所述第二IP地址通知给所述运营商网络的SGW；或者，当服务UE的是非运营商网络的SGW时，将所述第一IP地址通知给所述非运营商网络的SGW。

进一步的，上述获取模块11可以具体用于接收PGW发送的包括所述第一IP地址和第二IP地址的用户面信息和/或控制面信息。

具体地，获取模块11可以采用上述实施例二提供的方法获取第一IP地址和第二IP地址，在此不再赘述。

上述通知模块12可以具体用于当服务UE的是运营商网络的SGW时，通过发送包括第二IP地址的创建会话请求消息，将第二IP地址通知给运营商网络的SGW；或者，当服务UE的是非运营商网络的SGW时，通过发送包括第一IP地址的创建会话请求消息，将第一IP地址通知给非运营商网络的SGW。

具体地，通知模块12可以采用上述实施例四的方法将第二IP地址通知给运营商网络的SGW，或者，采用实施例五的方法将第一IP地址通知给非运营商网络的SGW，在此不再赘述。

本实施例中，当服务UE的是运营商网络的SGW时，获取模块和通知模块工作可以使得位于运营商网络的SGW可以获知PGW所使用的IP地址，与PGW进行交互，建立用户面和信令面连接，进而PGW可以将接收到的数据经由运营商网络的SGW发送给UE；当服务UE的是非运营商网络的SGW时，获取模块和通知模块工作可以使得位于非运营商网络的SGW可以获知PGW所使用的IP地址，与PGW进行交互，建立用户面和信令面连接，进而PGW可以将接收到的数据经由非运营商网络的SGW发送给UE。本实施例保证了当UE由连接态转为空闲态或UE由空闲态转为连接态时，或者当服务UE的非运营商网络的SGW和PGW分离时，UE的业务能够正常进行。

图8为本发明实施例七移动性管理网元设备的结构示意图。本实施例具体为上述实施例中描述的移动性管理网元。如图8所示，本实施例具体包括：获取模块21和通知模块22。其中，获取模块21具体用于接收接入网元发送的包括第一IP地址和第二IP地址的消息；通知模块22用于当服务UE的是运营商网络的SGW时，将所述第二IP地址通知给所述运营商网络的SGW；或者，当服务UE的是非运营商网络的SGW时，将所述第一IP地址通知给所述非运营商网络的SGW。

进一步的，本实施例还可以包括接收模块23和关联模块24。

其中，接收模块23用于接收PGW发送的分别与第一IP地址、第二IP地址对应的TEID，该TEID由所述PGW分配，第一IP地址和第二IP地址对应的TEID可以是同一个，也可以不同；关联模块24用于分别将第一IP地址和第二IP地址与对应的所述TEID进行关联。在这种情况下，所述通知模块22具体用于当服务UE的是运营商网络的SGW时，将第二IP地址以及与第二IP地址关联的TEID通知给所述运营商网络的SGW；或者，当服务UE的是非运营商网络的SGW时，将第一IP地址以及与第一IP地址关联的TEID通知给所述非运营商网络的SGW。

具体地，获取模块21可以采用上述实施例三提供的方法获取第一IP地址和第二IP地址，通知模块22可以采用上述实施例四的方法将第二IP地址通知给运营商网络的SGW，或者，采用实施例五的方法将第一IP地址通知给非运营商网络的SGW，在此不再赘述。

本实施例中，当服务UE的是运营商网络的SGW时，获取模块和通知模块工作可以使得位于运营商网络的SGW可以获知PGW所使用的IP地址，与PGW进行交互，建立用户面和信令面连接，进而PGW可以将接收到的数据经由运营商网络的SGW发送给UE；当服务UE的是非运营商网络的SGW时，获取模块和通知模块工作可以使得位于非运营商网络的SGW可以获知PGW所使用的IP地址，与PGW进行交互，建立用户面和信令面连接，进而PGW可以将接收到的数据经由非运营商网络的SGW发送给UE。本实施例保证了当UE由连接态转为空闲态或UE由空闲态转为连接态时，或者当服务UE的非运营商网络的SGW和PGW分离时，UE的业务能够正常进行。

图9为本发明实施例八分组数据网络网关设备的结构示意图。本实施例具体为上述实施例中描述的PGW。如图9所示，本实施例具体包括：分配模块31和发送模块32。其中，分配模块31用于分配包括第一IP地址和第二IP地址的用户面信息和/或包括第一IP地址和第二IP地址的控制面信息；发送模块32用于将所述用户面信息和/或控制面信息发送给移动性管理网元。

其中第一IP地址为PGW设备和非运营商网络的SGW交互所使用的地址，第二IP地址为PGW设备和运营商网络的SGW交互所使用的地址。

具体地，分配模块31可以采用上述实施例二中步骤204提供的方法分配用户面信息和/或控制面信息，发送模块32可以采用上述实施例二中步骤205提供的方法发送用户面信息和/或控制面信息，在此不再赘述。

本实施例提供的PGW设备在为UE分配了包括第一IP地址和第二IP地址的用户面信息和/或控制面信息后，发送给移动性管理网元，以供移动性管理网元将第一IP地址或第二IP地址通知给SGW，保证了当UE由连接态转为空闲态或UE由空闲态转为连接态时，或者当服务UE的非运营商网络的SGW和PGW分离时，UE的业务能够正常进行。

图10为本发明实施例九接入网元设备的结构示意图。本实施例具体为上述实施例描述的接入网元。本实施例具体包括：获取模块41和发送模块42。其中，获取模块41用于获取第一因特网协议IP地址和第二IP地址，发送模块42用于将包括第一IP地址和第二IP地址的消息发送给移动性管理网元。

其中，第一IP地址为PGW和非运营商网络的SGW交互所使用的地址，第二IP地址为PGW和运营商网络的SGW交互所使用的地址。

具体地，获取模块41可以获取由运营商预先配置在接入网元上的第一IP地址和第二IP地址，也可以从网元管理系统(如HMS)中获取第一IP地址和第二IP地址，发送模块42可以采用上述实施例三中步骤301提供的方法将包括第一IP地址和第二IP地址的消息发送给移动性管理网元，在此不再赘述。

本实施例提供的接入网元设备可以将包括第一IP地址和第二IP地址的消息发送给移动性管理网元，以供移动性管理网元将第一IP地址或第二IP地址通知给SGW，保证了当UE由连接态转为空闲态或UE由空闲态转为连接态时，或者当服务UE的非运营商网络的SGW和PGW分离时，UE的业务能够正常进行。

图11为本发明实施例十因特网协议地址的通知系统结构示意图。如图11所示，本实施例具体包括：分组数据网络网关设备51和移动性管理网元设备52。其中：

分组数据网络网关设备51用于分配包括第一IP地址和第二IP地址的用户面信息和/或包括第一IP地址和第二IP地址的控制面信息，将用户面信息和/或控制面信息发送给移动性管理网元设备52；该第一IP地址为分组数据网络网关设备51和非运营商网络的SGW交互所使用的地址，第二IP地址为分组数据网络网关设备51和运营商网络的SGW交互所使用的地址；

移动性管理网元设备52用于获取第一IP地址和所述第二IP地址；以及当服务用户设备的是运营商网络的SGW时，将第二IP地址通知给运营商网络的SGW；或者，当服务用户设备的是非运营商网络的SGW时，将第一IP地址通知给非运营商网络的SGW。

上述移动性管理网元设备52可以参见实施例六，分组数据网络网关设备51可以参见实施例八。

图12为本发明实施例十一因特网协议地址的通知系统结构示意图。如图12所示，本实施例具体包括：接入网元设备61和移动性管理网元设备62。其中：

接入网元设备61用于获取第一IP地址和第二IP地址，以及将包括第一IP地址和第二IP地址的消息发送给移动性管理网元设备62；该第一IP地址为PGW和非运营商网络的SGW交互所使用的地址，第二IP地址为PGW和运营商网络的SGW交互所使用的地址；

移动性管理网元设备62用于获取第一IP地址和第二IP地址；以及当服务用户设备的是运营商网络的SGW时，将第二IP地址通知给运营商网络的SGW；或者，当服务用户设备的是非运营商网络的SGW时，将第一IP地址通知给非运营商网络的SGW。

上述移动性管理网元设备62可以参见实施例七，接入网元设备61可以参见实施例九。

本发明实施例提供了移动性管理网元设备获取PGW不同的通讯IP地址，并将其分别提供给非运营商网络的SGW和运营商网络的SGW的系统。使得UE无论处于空闲态还是连接态，处于不同位置的SGW都能和PGW保持用户面和信令面的通信；也使得当服务UE的非运营商网络的SGW和PGW分离时，非运营商网络的SGW也能和PGW保持用户面和信令面的通信；本发明实施例提供的系统保障了UE业务的正常进行，提高了用户的体验度。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤，而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明实施例进行了详细的说明，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实施例各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (16)

1.一种因特网协议地址的通知方法，其特征在于包括：

获取分组数据网络网关PGW和非运营商网络的服务网关SGW交互所使用的第一因特网协议IP地址以及所述PGW和运营商网络的SGW交互所使用的第二IP地址；

当服务用户设备的是运营商网络的SGW时，将所述第二IP地址通知给所述运营商网络的SGW；或者，当服务用户设备的是非运营商网络的SGW时，将所述第一IP地址通知给所述非运营商网络的SGW。

2.根据权利要求1所述的因特网协议地址的通知方法，其特征在于，所述获取第一IP地址以及第二IP地址包括：

接收PGW发送的包括所述第一IP地址和第二IP地址的用户面信息和包括所述第一IP地址和第二IP地址的控制面信息，所述用户面信息和控制面信息是由所述PGW分配的。

3.根据权利要求2所述的因特网协议地址的通知方法，其特征在于：

所述用户面信息中的第一IP地址包括用于和非运营商网络的SGW用户面交互的第一用户面IP地址，所述用户面信息中的第二IP地址包括用于和运营商网络的SGW用户面交互的第二用户面IP地址；

所述控制面信息中的第一IP地址包括用于和非运营商网络的SGW控制面交互的第一控制面IP地址，所述控制面信息中的第二IP地址包括用于和运营商网络的SGW控制面交互的第二控制面IP地址。

4.根据权利要求1所述的因特网协议地址的通知方法，其特征在于，所述获取第一IP地址以及第二IP地址包括：

接收PGW发送的包括所述第一IP地址和第二IP地址的用户面信息，所述用户面信息是由所述PGW分配的。

5.根据权利要求4所述的因特网协议地址的通知方法，其特征在于：

所述用户面信息中的第一IP地址包括用于和非运营商网络的SGW用户面交互的第一用户面IP地址，所述用户面信息中的第二IP地址包括用于和运营商网络的SGW用户面交互的第二用户面IP地址。

6.根据权利要求1所述的因特网协议地址的通知方法，其特征在于，所述获取第一IP地址以及第二IP地址包括：

接收PGW发送的包括所述第一IP地址和第二IP地址的控制面信息，所述控制面信息是由所述PGW分配的。

7.根据权利要求6所述的因特网协议地址的通知方法，其特征在于：

所述控制面信息中的第一IP地址包括用于和非运营商网络的SGW控制面交互的第一控制面IP地址，所述控制面信息中的第二IP地址包括用于和运营商网络的SGW控制面交互的第二控制面IP地址。

8.根据权利要求3所述的因特网协议地址的通知方法，其特征在于：所述第一控制面IP地址与第一用户面IP地址相同；或，所述第二控制面IP地址与第二用户面IP地址相同。

9.根据权利要求2所述的因特网协议地址的通知方法，其特征在于：

所述用户面信息中除了包括第一IP地址和第二IP地址，还包括承载标识和隧道端点标识；

所述控制面信息中除了包括第一IP地址和第二IP地址，还包括用户标识和隧道端点标识。

10.根据权利要求1所述的因特网协议地址的通知方法，其特征在于，所述获取第一IP地址以及第二IP地址包括：

接收接入网元发送的包括第一IP地址和第二IP地址的消息。

11.根据权利要求10所述的因特网协议地址的通知方法，其特征在于，在所述获取第一IP地址和第二IP地址之后还包括：

接收PGW发送的分别与第一IP地址、第二IP地址对应的隧道端点标识，所述隧道端点标识由所述PGW分配；

分别将第一IP地址和第二IP地址与对应的所述隧道端点标识进行关联。

12.根据权利要求11所述的因特网协议地址的通知方法，其特征在于：

所述将第二IP地址通知给所述运营商网络的SGW包括：将第二IP地址以及与第二IP地址关联的隧道端点标识通知给所述运营商网络的SGW；

所述将第一IP地址通知给所述非运营商网络的SGW包括：将第一IP地址以及与第一IP地址关联的隧道端点标识通知给所述非运营商网络的SGW。

13.一种移动性管理网元设备，其特征在于包括：

获取模块，用于获取分组数据网络网关PGW和非运营商网络的服务网关SGW交互所使用的第一因特网协议IP地址以及所述PGW和运营商网络的SGW交互所使用的第二IP地址；

通知模块，用于当服务用户设备的是运营商网络的SGW时，将所述第二IP地址通知给所述运营商网络的SGW；或者，当服务用户设备的是非运营商网络的SGW时，将所述第一IP地址通知给所述非运营商网络的SGW。

14.根据权利要求13所述的移动性管理网元设备，其特征在于还包括：

接收模块，用于接收PGW发送的分别与第一IP地址、第二IP地址对应的隧道端点标识，所述隧道端点标识由所述PGW分配；

关联模块，用于分别将第一IP地址和第二IP地址与对应的所述隧道端点标识进行关联；

所述通知模块用于当服务用户设备的是运营商网络的SGW时，将第二IP地址以及与第二IP地址关联的隧道端点标识通知给所述运营商网络的SGW；或者，当服务用户设备的是非运营商网络的SGW时，将第一IP地址以及与第一IP地址关联的隧道端点标识通知给所述非运营商网络的SGW。

15.一种因特网协议地址的通知系统，其特征在于，包括：

分组数据网络网关设备，用于分配包括第一因特网协议IP地址和第二IP地址的用户面信息和/或包括第一IP地址和第二IP地址的控制面信息，将所述用户面信息和/或控制面信息发送给移动性管理网元设备；所述第一IP地址为分组数据网络网关PGW设备和非运营商网络的服务网关SGW交互所使用的地址，所述第二IP地址为PGW设备和运营商网络的SGW交互所使用的地址；

移动性管理网元设备，用于获取所述第一IP地址和所述第二IP地址；以及当服务用户设备的是运营商网络的SGW时，将所述第二IP地址通知给所述运营商网络的SGW；或者，当服务用户设备的是非运营商网络的SGW时，将所述第一IP地址通知给所述非运营商网络的SGW。

16.一种因特网协议地址的通知系统，其特征在于，包括：

接入网元设备，用于获取第一因特网协议IP地址和第二IP地址，以及将包括所述第一IP地址和第二IP地址的消息发送给移动性管理网元设备；所述第一IP地址为分组数据网络网关PGW和非运营商网络的服务网关SGW交互所使用的地址，所述第二IP地址为PGW和运营商网络的SGW交互所使用的地址；

移动性管理网元设备，用于获取所述第一IP地址和所述第二IP地址；以及当服务用户设备的是运营商网络的SGW时，将所述第二IP地址通知给所述运营商网络的SGW；或者，当服务用户设备的是非运营商网络的SGW时，将所述第一IP地址通知给所述非运营商网络的SGW。