CN102742323B - 获取用户ip地址的方法和网络实体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及获取用户IP地址的方法和网络实体。包括：第一网元接收第二网元发送的获取用户IP地址的消息；第一网元根据所述获取用户IP地址的消息获知所述用户的标识，将所述用户的标识发送给网关；第一网元接收网关发送的所述用户的IP地址，并将所述用户的IP地址发送给所述第二网元。即第一网元获得网关发送的网络在建立连接的过程中为用户分配的IP地址，并将该IP地址发送给第二网元，因此解决了现有技术中网络侧推送业务时，由于无法为M2M终端配置静态IP地址造成第二网元无法获得IP地址的问题。

Description

获取用户IP地址的方法和网络实体

技术领域

本发明实施例涉及通信技术领域，特别涉及获取用户IP地址的方法，网络实体，通信系统。

背景技术

为了应对无线宽带技术的挑战，保持3GPP网络的领先优势，3GPP在2004年底制定了长期演进计划(LTE，Long Term Evolution)。在该演进计划的指导下定义了新的移动通信网络的架构，该架构与现在的GPRS/UMTS更加扁平，并且只保留了分组域，因此可以称为演进的分组网络(EPS，evolvedpacket system)。

如图1所示，无线演进网络的核心网主要包含MME、Serving Gateway、PDN Gateway三个逻辑功能体，其中的MME是移动管理实体，负责NAS信令和NAS信令加密以及漫游、跟踪等功能，分配用户临时身份标识、安全功能等，它对应于当前UMTS系统内部SGSN的控制平面部分。ServingGateway(S-GW)负责本地的移动性锚点和3GPP系统内部的移动性锚点以及合法监听相关信息；PDN Gateway(P-GW)则负责策略执行和计费以及合法监听相关功能。图1所述的通信模型，当前主要是针对H2H(Human to Human)通信的应用，而M2M(Machine to Machine)应用指的是一个或者多个网元之间在不需要人为参与的情况下进行的网络通讯，如交通控制与管理、工厂监控、远程抄表等应用。M2M的终端设备可以通过无线演进网络连接到应用服务器进行数据通信。目前M2M应用仍然可以依托于图1所述的网络架构，随着发展，以后的网络架构图可能与此不同。

无论是H2H，还是M2M的通信过程中，都存在网络侧触发终端建立承载的需求。尤其是在M2M应用中，在M2M应用中，由于不存在人为参与，所以存在行业用户或者应用服务器(MTC Server)触发M2M终端设备发起业务的需求。M2M终端设备收到触发消息后，M2M终端设备需要发起连接建立，通过无线演进网络与应用服务器进行数据通信。

现在有技术在H2H的通信系统下，网络触发终端发起连接建立流程是网络侧发起的一次激活流程。网关收到发给用户设备的数据包后，如果在网关上没有用户设备的PDP上下文(承载)信息，则网关执行以下处理：网关根据接收的数据包获知用户设备的IP地址，网关根据配置的IP地址和用户设备IMSI之间的映射关系，获知用户设备的IMSI。网关根据获知的IMSI寻址签约数据库获知用户设备所附着的移动性管理网元的信息。网关向获知的移动性管理网元发送数据包通知请求消息，移动性管理网元向用户设备发送请求激活PDP上下文的消息，用户设备收到所述消息后发起PDP上下文一次激活的流程，从而发起业务连接建立流程。

如上所述，在H2H通信系统中网络侧发起的一次激活流程需要的条件是用户设备需要有静态IP地址，网络需要将用户设备的静态IP地址分别配置在签约数据库和网关不同网元上，应用服务器也需要配置用户设备的IP地址信息。在网关上还要配置用户设备静态IP地址和用户的标识IMSI之间的映射关系。如果网络侧一次激活的机制应用在M2M场景下由网络对M2M终端设备进行触发，则需要也需要满足配置用户设备静态IP地址和用户的标识IMSI之间的映射关系。但是在M2M应用中，由于存在海量的M2M终端设备，如果为每个M2M终端设备都分配静态IP地址，将会导致IP地址短缺。进一步，还会导致在网关上配置海量的配置信息，由于网关并不具有专门的数据库的功能，将导致网关实现相当复杂。另外，M2M终端设备的静态IP地址需要配置在签约数据库，网关和应用服务器不同的网元上，将会极大的增加操作维护的工作量。

发明内容

本发明实施例提供一种获取用户IP地址的方法和网络实体，用以解决现有技术中无法为M2M终端配置静态IP地址造成网络推送业务时无法获得IP地址的问题。

本发明实施例提供了一种获取用户IP地址的方法，包括：第一网元接收第二网元发送的获取用户IP地址的消息，所述消息中携带用户的标识或用户名；第一网元根据所述获取用户IP地址的消息中携带的用户的标识或用户名获知所述用户的标识，将所述用户的标识发送给网关，其中，所述第一网元根据所述获取用户IP地址的消息获取所述用户的标识包括：所述获取用户IP地址的消息中携带用户的标识，所述第一网元从所述获取用户IP地址的消息中获得用户的标识；或者所述获取用户设备IP地址的消息中携带用户名，所述第一网元根据用户名查询用户名和用户的标识之间的映射关系表获得用户的标识；第一网元接收网关发送的所述用户的IP地址，并将所述用户的IP地址发送给所述第二网元；其中，所述用户的IP地址为在连接过程中网络为所述用户分配的IP地址。

本发明实施例提供了又一种获取用户IP地址的方法，包括：第一网元接收第二网元发送的获取用户IP地址的消息，所述消息中携带用户的标识或用户名；第一网元根据所述获取用户IP地址的消息中携带的用户的标识或用户名获取所述用户的标识，获知服务用户的移动性管理网元，其中，所述第一网元根据所述获取用户IP地址的消息获取所述用户的标识包括：所述获取用户IP地址的消息中携带用户的标识，所述第一网元从所述获取用户IP地址的消息中获得用户的标识；或者所述获取用户设备IP地址的消息中携带用户名，所述第一网元根据用户名查询用户名和用户的标识之间的映射关系表获得用户的标识；将所述用户的标识发送给所述服务用户的移动性管理网元，通过服务用户的移动性管理网元通知用户建立连接；第一网元接收网关发送的网络在连接建立流程为所述用户设备分配的IP地址，并将所述用户设备的IP地址发送给所述第二网元。

本发明实施例提供了又一种获取用户IP地址的方法，包括：第一网元接收网关发送的通知消息，所述通知消息中包含网络在连接建立流程中为用户分配的IP地址；第一网元接收第二网元发送的获取用户IP地址的消息；第一网元将所述IP地址发送给所述第二网元，

其中，当所述通知消息中包含用户的标识或用户名，所述获取用户IP地址的消息中还携带用户名或用户标识时，第一网元将所述IP地址发送给所述第二网元之前还包括：第一网元根据获取用户IP地址的消息中携带的用户名或用户标识查询获得所述IP地址。

本发明实施例提供了一种用于获取用户IP地址的网络实体，包括接收单元，第一获知单元和发送单元，其中接收单元接收第二网元发送的获取用户IP地址的消息，所述消息中携带用户的标识或用户名；第一获知单元根据所述获取用户IP地址的消息中携带的用户的标识或用户名获知所述用户的标识，其中，第一获知单元根据所述获取用户IP地址的消息获知所述用户的标识具体包括：所述第一获知单元从所述获取用户IP地址的消息中获得用户的标识；或者所述获取用户设备IP地址的消息中携带用户名，所述第一获知单元根据所述用户名查询用户名和用户的标识之间的映射关系表获得用户的标识；发送单元将所述用户的标识发送给网关；接收单元接收网关发送的所述用户的IP地址；发送单元将所述用户的IP地址发送给所述第二网元；其中，所述用户的IP地址为在连接过程中网络为所述用户分配的IP地址。

本发明实施例提供了一种用于获取用户IP地址的网络实体，包括接收单元，第一获知单元，第二获知单元和发送单元，其中，接收单元接收第二网元发送的获取用户IP地址的消息，所述消息中携带用户的标识或用户名；第一获知单元根据所述获取用户IP地址的消息中携带的用户的标识或用户名获取所述用户的标识，其中，第一获知单元根据所述获取用户IP地址的消息获知所述用户的标识具体包括：所述第一获知单元从所述获取用户IP地址的消息中获得用户的标识；或者所述获取用户设备IP地址的消息中携带用户名，所述第一获知单元根据所述用户名查询用户名和用户的标识之间的映射关系表获得用户的标识；第二获知单元获知服务用户的移动性管理网元；发送单元将所述用户的标识发送给所述服务用户的移动性管理网元，通过服务用户的移动性管理网元通知用户建立连接；接收单元接收网关发送的网络在连接建立流程为所述用户设备分配的IP地址；发送单元将所述用户设备的IP地址发送给所述第二网元。

本发明实施例提供了又一种用于获取用户IP地址的网络实体，包括：接收单元接收网关发送的通知消息，所述通知消息中包含网络在连接建立流程中为用户分配的IP地址；第一获取单元从所述的通知消息中获取IP地址；接收单元接收第二网元发送的获取用户IP地址的消息；发送单元将IP地址发送给所述第二网元；

其中，当所述通知消息还进一步包括用户的标识或用户名，所述获取用户IP地址的消息中还携带用户名或用户标识时，第一获取单元获取IP地址具体包括：第一获取单元根据获取用户IP地址的消息中携带的用户名或用户标识查询获得所述IP地址。

由上述技术方案可知，本发明实施例的第一网元获得网关发送的网络在建立连接的过程中为用户分配的IP地址，并将该IP地址发送给第二网元，因此解决了现有技术中网络侧推送业务时，由于无法为M2M终端配置静态IP地址造成第二网元无法获得IP地址的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为提供的现有技术的网络结构图；

图2为本发明实施例一提供的获取用户IP地址的方法的流程示意图；

图3为本发明实施例二提供的获取用户IP地址的方法的信令示意图；

图4为本发明实施例三提供的获取用户IP地址的方法的流程示意图；

图5为本发明实施例四提供的获取用户IP地址的方法的信令示意图；

图6为本发明实施例五提供的获取用户IP地址的方法的流程示意图；

图7为本发明实施例六提供的获取用户IP地址的方法的信令示意图；

图8为本发明实施例七，八，九提供的获取用户IP地址的方法的网络实体结构示意图；

图9为本发明实施例十提供的获取用户IP地址的方法的系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。另外本发明实施例要解决的问题虽然由M2M应用引起的，但是本发明实施例的技术方案也可以应用在H2H通信系统，以及其他涉及用户的IP地址的通信系统。

本发明实施例中的第一网元为具有寻址用户(触发用户发起连接建立)的功能的网元，即向核心网网元提供用户的标识(例如：IMSI或MSISDN或IMEI等)，以供核心网网元(例如：SGSN/MME或GGSN/PGW或HLR/HSS等)根据所述用户的标识触发用户发起连接建立流程的功能(PDP激活流程或PDN连接建立流程等)的网元。所述第一网元的具体表现形式可以是具有DNS服务器或DHCP服务器或AAA服务器功能的网元实体(即DNS服务器或DHCP服务器或AAA服务器功能单独部署，为单独的功能实体设备)，或者由具有上述功能的多个网元组合的逻辑网元或网元实体(例如，在M2M应用中，具体可以是一个M2M平台或M2M Proxy，或者所述第一网元是DNS服务器和AAA服务器组成的其他逻辑网元或网元实体)，或者其他表现形式的网元实体或逻辑网元，本发明不作限制。

本发明实施例中的第二网元为具有向用户推送业务功能的服务器，需要根据用户名(例如：用户的域名或URI或URL等)到其他网元获取用户IP地址的功能的网元。进一步的，获得了用户的IP地址之后，所述第二网元可以根据获得的IP地址向用户设备发送数据。所述第二网元的具体表现形式可以是应用服务器(Application Server，例如，在M2M应用中，具体可以是MTC server)，或者其他表现形式的网元实体，本发明不作限制。

图2为本发明实施例一提供的获取用户IP地址的方法的流程示意图，第一网关将用户的标识发送给网关，网关触发用户建立连接，并将网络侧在建立连接过程中分配的IP地址通知给第一网元，再由第一网元将IP地址发送给第二网元，包括以下步骤：

201、第一网元接收第二网元发送的获取用户IP地址的消息；第一网元根据所述获取用户IP地址的消息获知所述用户的标识，将所述用户的标识发送给网关；

其中，第一网元获知用户的标识具体可以是：如果所述获取用户IP地址的消息中携带了用户的标识，则可以直接获知用户的标识；如果所述获取用户IP地址的消息中携带了用户名，则可以根据用户名查询存储信息获知用户的标识。

将所述用户的标识发送给网关(GGSN或PGW)具体可以通过向GGSN或PGW发送为用户连接建立请求消息。第一网元也可以通过其他消息把用户的标识发送给网关，对所述消息的名称本专利不作限制。

202、第一网元接收网关发送的所述用户的IP地址，并将所述用户的IP地址发送给所述第二网元。

如果之前用户已经建立过连接，网关上已经获得用户的IP地址，则网关根据用户的标识将对应用户的IP地址发送第一网元；或者网关根据用户的标识触发用户发起连接建立，在连接建立流程中，网络侧为用户分配IP地址。网关获知该IP地址后，并将所述IP地址发送给第一网元。第一网元获得用户的IP地址后，将用户的IP地址发送给上述第二网元，例如：可以通过IP地址查询响应消息或IP地址请求响应消息。

具体的触发用户发起连接建立流程如下：网关获知服务用户的移动性管理网元(例如：MME，SGSN)；通过所述移动性管理网元发送通知用户连接建立请求；所述网关获取在连接建立过程中网络为所述用户设备分配的IP地址。

其中，网关获知服务用户的移动性管理网元的过程包括如下三种：a)所述第一网元根据用户名或者用户的标识获知服务用户的移动性管理网元的信息(根据用户名或者用户的标识查询存储信息或者根据用户的标识查询HSS/HLR获得服务用户的移动性管理网元的信息)，将服务用户的移动性管理网元的信息发送给网关，则网关获知服务用户的移动性管理网元。服务用户的移动性管理网元的信息可以是服务用户的SGSN/MME的地址或SGSN/MME的域名，SGSN/MME是指SGSN或MME。b)所述第一网元根据用户名或者用户的标识获知用户的位置信息(根据用户名或者用户的标识查询存储信息获得用户的位置信息)，将用户的位置信息发送给网关，网关根据所述的用户的位置信息查询服务器获知服务所述用户的移动性管理网元。用户的位置信息可以为用户所在的小区信息(CGI或ECGI等)，或跟踪区信息(TAI)，或路由区信息(RAI)，或跟踪区列表信息(TAList)，或接入网标识(eNodeB ID或RNC ID或BSC ID等)。c)网关根据第一网元发送的所述用户的标识向HSS/HLR查询获得服务用户的移动性管理网元的信息，获知服务所述用户的移动性管理网元。

所述第一网元接收网关发送的所述用户的IP地址为网络在连接建立流程为所述用户设备分配的，网关获得该IP地址的过程为：

1)、在连接建立过程中，网关就获得网络侧在连接建立流程中为UE分配的IP地址，网关将所述IP地址发送给所述第一网元；或，

2)、在连接建立完成后，UE获得连接建立流程中网络侧为UE分配的IP地址后，UE向网关发送网络在建立流程中为UE分配的IP地址。网关将所述IP地址发送给所述第一网元。

如图3所示，实施例二为实施例一的具体实现方式，通过具体的信令流程进行描述。

步骤1、第一网元接收第二网元发送的IP地址查询或IP地址请求消息。

在此，IP地址查询消息或IP地址请求消息中以携带用户名(用户FQDN，或URI或URL等)信息为例。

步骤2、第一网元向GGSN/PGW发送连接建立请求消息，上述连接建立请求消息中携带用户的标识。所述连接建立请求消息还可以是其他消息，本专利对此消息的消息名称不作限制。

第一网元在步骤1中获得了用户名后，第一网元根据用户名获得用户的标识，具体可以是第一网元根据用户名查询用户名和用户的标识之间的映射关系表获得用户的标识，所述用户名和用户的标识之间的映射关系表可以是以下两种情况：a、预先配置的用户名和用户的标识之间的绑定关系；b、在之前的其他流程(如连接建立流程)中建立的用户名和用户的标识之间的绑定关系。在用户主动发起的PDP上下文激活或PDN连接建立流程(包含Attach流程)中，GGSN/PGW将用户的标识通知给所述第一网元，例如：GGSN在用户发起的PDP激活流程中，GGSN获得了用户的标识(例如：IMSI或MSISDN或IMEI)，GGSN向所述第一网元发送Register消息，上述Register消息中携带用户的标识和用户名，所述第一网元保存用户的标识(所述第一网元将从上述Register消息中获得的用户的标识和用户名绑定)。当GGSN/PGW将用户的标识通知到所述第一网元后，用户的PDP上下文或PDN连接可以被删除(包含用户处于分离态)。

进一步的，第一网元还可以在连接建立请求消息中携带用户(尤其是对于低移动用户Low mobility，即位置固定或只在特定的区域移动的用户)所在的位置信息(如小区信息，或跟踪区信息TA，或路由区信息RA，或跟踪区列表信息，或接入网标识)，或者服务用户的SGSN/MME的信息(用户可以附着的或用户已经附着的SGSN/MME，该信息具体可以是：SGSN/MME的地址或SGSN/MME的FQDN)。具体过程如下：第一网元中存储了用户的位置信息或者服务用户的SGSN/MME的信息，第一网元根据获得的用户名或用户的标识查询用户的位置信息或者服务用户的SGSN/MME的信息。其中存储在第一网元上的用户的位置信息或者服务用户的SGSN/MME的信息具体可以是：a、用户的位置信息或者服务用户的SGSN/MME的信息可以与用户的标识或用户名绑定预先配置在第一网元中；b、在用户主动发起的PDP上下文激活或PDN连接建立流程(包含Attach流程)中，GGSN/PGW将用户的位置信息或者服务用户的SGSN/MME的信息通知给第一网元，例如：GGSN/PGW在用户发起的PDP激活流程或PDN连接建立流程中，GGSN获得了用户的位置信息或者服务用户的SGSN/MME的信息，GGSN/PGW向第一网元发送Register消息，上述Register消息中携带用户的标识，和用户的位置信息或者服务用户的SGSN/MME的信息，第一网元保存用户的位置信息或者服务用户的SGSN/MME的信息(将用户的位置信息或者服务用户的SGSN/MME的信息与用户的标识绑定，或者由于第一网元上有用户的标识和用户名的关系，也可以将用户的位置信息或者服务用户的SGSN/MME的信息与用户名绑定)。当GGSN/PGW将用户的位置信息或者服务用户的SGSN/MME的信息与通知到第一网元后，用户的PDP上下文或PDN连接可以被删除(包含用户处于分离态)。

第一网元还可以通过HLR/HSS查询服务用户的SGSN/MME的信息(用户所附着的SGSN/MME信息)。具体可以是第一网元向HLR/HSS发送查询消息，上述查询消息中携带用户的标识。HLR/HSS根据用户的标识查询用户的注册信息得到用户附着的SGSN/MME，HLR/HSS将用户附着的SGSN/MME发送给第一网元。

另外，如果第一网元中存储了用户使用的APN信息，则第一网元还可以向GGSN在连接建立请求消息中提供APN信息。具体地，在第一网元中存储了用户使用的APN信息，第一网元获得了用户名或用户的标识后，第一网元根据用户名或用户的标识查询用户使用的APN。第一网元在向GGSN/PGW发送连接建立请求之前，第一网元需要寻址到可以服务第一网元下的用户的GGSN/PGW。具体地，第一网元配置可以服务上述用户的GGSN/PGW的信息(例如：GGSN/PGW的地址或FQDN)。例如：第一网元按照用户所属的群组的群组标识(例如：Group ID，APN，IMSI号段等)配置可以服务上述群组的GGSN/PGW的信息。当第一网元获得了用户的标识或用户使用的APN之后，第一网元根据用户的标识或用户使用的APN获知用户所属的群组，然后第一网元根据获得的用户所属的群组的群组标识查询其上配置的与上述群组标识对应的GGSN/PGW的信息。第一网元和GGSN/PGW之间可以采用Diameter或Radius协议(需要作增强扩展)。

步骤3、如果在步骤2中第一网元向GGSN/PGW提供了用户的位置信息或者服务用户的SGSN/MME的信息，GGSN/PGW可以根据用户的位置信息或者服务用户的SGSN/MME的信息获知服务用户的SGSN/MME(用户可以附着的或用户已经附着的SGSN/MME)。

如果在步骤2中，第一网元向GGSN/PGW提供的是服务用户的SGSN/MME的信息(例如：SGSN/MME的地址或FQDN)，则直接获知服务用户的SGSN/MME。

如果在步骤2中，第一网元向GGSN/PGW提供的是用户的位置信息(例如：用户所在的RA或TA)，则GGSN/PGW可以根据用户的位置信息查询服务器(例如DNS服务器，或者GGSN自身的服务器)得到SGSN/MME的信息。例如：GGSN/PGW向DNS服务器发送查询请求，所述查询消息中携带RA或TA，DNS服务器根据RA或TA解析得到SGSN/MME的信息，并发送给GGSN/PGW。或者，GGSN/PGW上配置RA与SGSN或TA与MME的信息之间的关联，GGSN/PGW获得RA或TA之后，查询上述映射关系得到SGSN/MME。

步骤4、如果在步骤2中，第一网元没有在连接建立请求消息中向GGSN提供用户的位置信息或者服务用户的SGSN/MME的信息，则GGSN根据用户的标识向HLR请求服务用户的SGSN/MME。

具体GGSN向HLR获取用户附着的SGSN的信息的流程属于现有技术，在此不再赘述。

步骤5、GGSN/PGW在步骤3或步骤4中获知服务用户的SGSN/MME。GGSN/PGW向获知的SGSN/MME发送连接建立指示消息。

在GERAN/UTRAN中，上述连接建立指示消息可以是PDU NotificationRequest消息(GGSN发送给SGSN)。上述PDU Notification Request消息中携带了用户的标识(例如：IMSI)。在步骤2中，如果第一网元向GGSN提供了用户所在的位置(例如：用户所在的RA)，则GGSN在上述PDU NotificationRequest消息中携带用户所在的位置信息给SGSN。在步骤2中，如果第一网元还向GGSN提供了用户使用的APN，则GGSN在上述PDU NotificationRequest消息中携带用户使用的APN给SGSN。SGSN可以将所述APN通知给用户，使用户根据所述APN发起连接建立。

在E-UTRAN中，上述连接建立指示消息可以是Downlink NotificationRequest消息(PGW发送给SGW，SGW再发送给MME)。上述DownlinkNotification Request消息中携带了用户的标识(例如：IMSI)。在步骤2中，如果第一网元向PGW提供了用户所在的位置信息(例如：用户所在的TA)，则PGW在上述Downlink Notification Request消息中携带用户所在的位置信息给MME。

步骤6、SGSN/MME触发用户发起连接建立流程。所述连接建立流程是指PDP上下文激活流程或者PDN连接建立流程(包含附着流程)。

在GERAN/UTRAN中，如果用户处于附着态且用户处于连接态，则SGSN向用户发送Request PDP Context Activation消息。如果用户处于空闲态(Idle或Standby状态)，则SGSN寻呼用户，用户收到寻呼消息后，用户与SGSN之间建立连接，SGSN向用户发送Request PDP Context Activation消息。用户收到上述Request PDP Context Activation消息后，用户发起PDP上下文激活流程。如果在步骤5中，SGSN获得了用户所在的位置(例如：用户所在的RA)，则SGSN在上述用户所在的位置范围内寻呼用户。

在GERAN/UTRAN中，如果用户出于分离态，则SGSN向用户发送寻呼消息，所述寻呼消息中携带用户的IMSI，用户收到上述IMSI寻呼消息后，用户将发起附着流程。用户发起附着流程后，SGSN向用户发送Request PDPContext Activation消息。用户收到上述Request PDP Context Activation消息后，用户发起PDP上下文激活流程。或者，如果用户出于分离态，则SGSN向用户发送寻呼消息，所述寻呼消息中携带用户的IMSI，进一步的，上述IMSI寻呼消息中还携带指示用户发起PDP上下文激活流程的指示信息。用户收到上述IMSI寻呼消息后，用户将发起附着流程，然后用户将根据上述指示信息发起PDP上下文激活流程。如果在步骤5中，SGSN获得了用户所在的位置(例如：用户所在的RA)，则SGSN在上述用户所在的位置范围内寻呼用户。

在E-UTRAN中，如果用户出于分离态，则MME向用户发送寻呼消息，所述寻呼消息中携带用户的IMSI，用户收到上述IMSI寻呼消息后，用户将发起附着流程。在附着流程中，用户建立PDN连接。如果在步骤5中，MME获得了用户所在的位置(例如：用户所在的TA)，则MME在上述用户所在的位置范围内寻呼用户。

步骤7、用户发起PDP上下文激活流程或PDN连接建立流程，在上述PDP上下文激活流程或PDN连接建立流程中，网络为用户分配IP地址。

在此以在连接建立过程中，GGSN/PGW就获得网络为用户分配IP地址这种方式为例。网关GGSN/PGW获得连接建立过程中网络为所述用户设备分配的IP具体包括：

1)、网关(GGSN/PGW)在收到移动性管理网元(SGSN/MME)为用户发送的会话管理请求消息(Create PDP Context Request/Create SessionRequest)后，所述网关根据配置的IP地址范围为用户分配IP地址；或，

2)、网关(GGSN/PGW)在收到移动性管理网元(SGSN/MME)为用户发送的会话管理请求消息(Create PDP Context Request/Create SessionRequest)后，所述网关向DHCP服务器或AAA服务器请求为用户分配IP地址。所述DHCP服务器或AAA服务器为用户分配了IP地址后，将所述IP地址发送给GGSN/PGW。

步骤8、GGSN/PGW通过步骤7获得用户的IP地址后，GGSN/PGW将用户的IP地址发送给第一网元。具体的，GGSN/PGW向第一网元发送RegisterIP Address消息，上述Register IP Address消息中携带用户的标识(例如：IMSI)和用户的IP地址。

通过本步骤，第一网元获知了用户的IP地址，第一网元还可以将用户的标识，用户名和用户的IP地址关联在一起(例如：将用户的标识，用户名和用户的IP地址绑定)。这样，当后续有第二网元向用户发送数据包时，第二网元向第一网元获取用户的IP地址(见步骤1描述)，如果第一网元中存储了用户的IP地址(有效的IP地址)，则第一网元会向第二网元返回用户的IP地址。如果第一网元中没有存储用户的IP地址(或存储的用户的IP地址为无效)，则第一网元触发本实施例描述的流程，通过本实施例为用户分配了IP地址，使用户和网络侧之间建立连接。

步骤9、第一网元将用户的IP地址发送给第二网元。

具体的，第一网元向第二网元发送Return IP Address消息，上述Return IPAddress消息中携带用户名和用户的IP地址。

步骤10、第二网元根据获得的IP地址构造数据包，向用户发送数据包。

后续的过程中：当用户的IP地址被释放或改变后(例如：用户的PDP上下文或PDN连接被释放或者用户的PDP或承载上下文发生修改导致用户的IP地址改变)，GGSN/PGW发起更新流程，通知第一网元其中保存的用户的IP地址无效。具体的，GGSN/PGW向第一网元发送Release(释放用户的IP地址)/Uptate(更新用户的IP地址)IP Address消息，上述Release/Uptate IP Address消息中携带用户名和/或用户的IP地址(如果是Release IP Address消息，则消息中只需要携带用户名即可。如果是Update IP Address消息，则消息中需要携带用户名和用户的IP地址)。第一网元收到上述Release/Uptate IP Address消息后，通过第一网元内部处理，第一网元中的DNS Server功能模块释放或修改用户的IP地址。

当然，如果第一网元获知了用户的IP地址释放或修改，则第一网元可以主动通知第二网元所述用户的IP地址无效或修改。例如：第一网元向第二网元发送Notify IP Address消息，上述消息中携带用户名和指示用户的IP地址不可用(无效)的指示信息。如果第二网元收到上述Notify IP Address消息后，第二网元下次向用户发送数据包之前需要向第一网元获取用户的IP地址(具体见步骤1)。

本实施例提供了一种地址分配的方法，满足了行业用户触发用户设备发起业务的需求，同时避免了为用户分配静态IP地址而导致的IP地址短缺的问题，进一步，本实施例还避免了在网关和其他多个设备上配置海量的静态数据的问题，减少了操作维护的工作量和对网关实现的影响。

图4为本发明实施例三提供的另一种获取用户IP地址的方法的流程示意图，该实施例中提供了另一种网络架构，第一网元与SGSN/MME之间存在接口，因此第一网元可以直接向SGSN/MME发送连接建立请求消息。

401、第一网元接收第二网元发送的获取用户IP地址的消息；

402、第一网元根据所述获取用户IP地址的消息获取所述用户的标识，获知服务用户的移动性管理网元；

所述第一网元根据所述获取用户IP地址的消息获取所述用户的标识包括：所述获取用户IP地址的消息中携带用户的标识，所述第一网元从所述获取用户IP地址的消息中获得用户的标识；或者所述获取用户设备IP地址的消息中携带用户名，所述第一网元根据用户名查询存储信息获得用户的标识。

获知服务用户的移动性管理网元具体包括：第一网元根据用户名或者用户的标识查询存储信息获得服务用户的移动性管理网元的信息；或者第一网元根据用户的标识查询HSS/HLR获得服务用户的移动性管理网元的信息；或者所述第一网元根据用户名或者用户的标识查询存储信息获得用户的位置信息，并根据获得的用户的位置信息向服务器(DNS服务器，或者自身的服务器)查询获得服务用户的移动性管理网元的信息，查询的过程可以参考上述实施例。

403、第一网元将所述用户的标识发送给所述服务用户的移动性管理网元，所述服务用户的移动性管理网元通知用户建立连接；

具体为：第一网元向所述移动性管理网元发送连接建立指示消息，所述消息中携带了用户的标识；移动性管理网元触发用户发起连接建立流程。连接建立的流程可以参考上述的实施例。

404、第一网元接收网关发送的网络在连接建立流程为所述用户设备分配的IP地址，并将所述用户设备的IP地址发送给所述第二网元。网关获得网络在连接建立流程中为用户分配的IP地址的具体过程也可以参考步骤202。

如图5所述，实施例四为实施例三的具体实现方式，通过具体的信令流程进行描述。

步骤1：第二网元向第一网元发送IP地址获取消息。

所述消息中携带用户名或者用户的标识。

步骤2：第一网元获取所述用户的标识，并且获知服务用户的移动性管理网元。

获取用户的标识的方法可以参考实施例一或实施例二。获知服务用户的移动性管理网元的方法可以有：

1)所述第一网元向HLR/HSS发送查询消息，所述查询消息中携带用户的标识(IMSI或MSISDN或IMEI等)，获得获知服务用户的移动性管理网元的信息(地址或FQDN)。HLR/HSS根据用户的标识查询用户在其上的注册信息得到用户所附着的SGSN/MME的信息，然后发送给所述第一网元。

2)所述第一网元根据用户设备的用户名或用户的标识查询存储信息获得服务用户的移动性管理网元的信息。具体包括，所述第一网元获得了用户名或用户的标识后查询存储的用户名或用户的标识和服务用户的SGSN/MME的信息的绑定关系表，从而获得服务用户的移动性管理网元的信息。

3)、所述第一网元获得了用户名或用户的标识后查询存储的用户名或用户的标识和用户所在的位置信息(例如，用户所在的小区信息，或跟踪区信息，或路由区信息，或跟踪区列表信息或接入网的标识信息)之间的绑定关系表，从而获得用户所在的位置信息。所述第一网元根据获得的用户所在的位置信息向服务器(例如，DNS服务器)查询能够服务用户的移动性管理网元的信息。

步骤3：所述第一网元获得了服务用户的移动性管理网元信息后，所述第一网元向所述移动性管理网元发送连接建立请求消息。所述连接建立消息也可以是其他消息，本专利不对上述消息的名称作限制；

所述消息中携带用户的标识，可选的，所述消息中还携带了用户的位置信息(小区信息，或跟踪区信息，或路由区信息，或跟踪区列表信息或接入网的标识信息)。如果在所述第一网元上存储了用户使用的APN，则所述消息中还可以携带用户使用的APN信息。具体获取APN的过程可以参考上述的实施例二步骤2。

步骤4～8：可以参见上述实施例二中类似的步骤6～10。

图6为本发明实施例五提供的另一种获取用户IP地址的方法的流程示意图，该实施例中由第一网元先获取网络在连接建立流程中为用户分配的IP地址，当第二网元获取IP地址时，就将所述的IP地址发送给第二网元。

601.第一网元接收网关发送的通知消息，所述通知消息中包含网络在连接建立流程中为用户分配的IP地址；

602.第一网元接收第二网元发送的获取用户IP地址的消息；

603.第一网元将所述IP地址发送给所述第二网元；

如图7所示，实施例六为实施例七的具体实现方式，通过具体的信令流程进行描述。

步骤1：用户发起连接建立流程，所述连接建立流程可以包括用户发起的PDP激活流程或PDN连接建立流程。在所述流程中，网络为用户分配了IP地址。具体网络为用户分配IP地址的方法可以参考上述实施例2步骤7所述的方法。

步骤2：网关(GGSN/PGW)将所述用户的IP地址通知给所述第一网元。所述通知消息中携带用户的IP地址和用户的信息(用户的标识或用户名)。所述第一网元保存用户的信息(用户的标识或用户名)和用户的IP地址之间的绑定关系。

步骤3：应用服务器(例如：MTC Server)向所述第一网元请求用户的IP地址。应用服务器向所述第一网元发送IP地址获取的消息，所述IP地址获取消息中携带用户的标识或用户名。所述第一网元查询存储的用户的标识或用户名与用户的IP地址之间的绑定关系，将用户的IP地址发送给应用服务器。

图8为本发明实施例七、八、九提供的获取用户IP地址的网络实体80的结构示意图，包括接收单元801，第一获知单元802，发送单元803，或者还可以包括第二获知单元804

A)：实施例七

接收单元801接收第二网元发送的获取用户IP地址的消息；第一获知单元802根据所述获取用户IP地址的消息获知所述用户的标识；发送单元803将所述用户的标识发送给网关；接收单元801接收网关发送的所述用户的IP地址；发送单元803将所述用户的IP地址发送给所述第二网元。

第一获知单元802根据所述获取用户IP地址的消息获知所述用户的标识具体包括：所述第一获知单元802从所述获取用户IP地址的消息中获得用户的标识；或者所述获取用户设备IP地址的消息中携带用户名，所述第一获知单元802根据所述用户名查询存储信息获得用户的标识。

还包括第二获知单元804，所述第二获知单元804根据用户名或者用户的标识获知服务用户的移动性管理网元的信息，所述发送单元803将服务用户的移动性管理网元的信息发送给网关；或者第二获知单元804根据用户名或者用户的标识获知用户的位置信息，所述发送单元803将用户的位置信息发送给网关。

B)：实施例八

接收单元801接收第二网元发送的获取用户IP地址的消息；第一获知单元802根据所述获取用户IP地址的消息获取所述用户的标识，第二获知单元804获知服务用户的移动性管理网元；发送单元803将所述用户的标识发送给所述服务用户的移动性管理网元，通过服务用户的移动性管理网元通知用户建立连接；接收单元801接收网关发送的网络在连接建立流程为所述用户设备分配的IP地址；发送单元803将所述用户设备的IP地址发送给所述第二网元。

第一获知根据所述获取用户IP地址的消息获知所述用户的标识具体包括：所述第一获知从所述获取用户IP地址的消息中获得用户的标识；或者所述获取用户设备IP地址的消息中携带用户名，所述第一获知根据所述用户名查询存储信息获得用户的标识。

第二获知单元804获知服务用户的移动性管理网元具体包括：第二获知单元804根据用户名或者用户的标识查询存储信息获得服务用户的移动性管理网元的信息；或者第二获知单元804根据用户的标识查询HSS/HLR获得服务用户的移动性管理网元的信息；或者第二获知单元804根据用户名或者用户的标识查询存储信息获得用户的位置信息，并根据获得的用户的位置信息向服务器查询获得服务用户的移动性管理网元的信息。

C)：实施例八

接收单元801接收网关发送的通知消息，所述通知消息中包含网络在连接建立流程中为用户分配的IP地址；接收单元801接收第二网元发送的获取用户IP地址的消息；第一获知单元802获取IP地址；发送单元803将IP地址发送给所述第二网元。

当所述通知消息还进一步包括用户的标识或用户名，所述获取用户IP地址的消息中还携带用户名或用户标识时，第一获取单元获取IP地址具体包括：第一获取单元根据获取用户IP地址的消息中携带的用户名或用户标识查询获得所述IP地址。

图9为本发明实施例十提供的获取用户IP地址的网络实体的结构示意图，第二网元901，第一网元902，网关903，移动性管理实体904。其各个网元的功能与相互之间的流程交互可以参考上述的方法实施例以及装置实施例，在此不再重复。

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的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (17)

1.一种获取用户的IP地址的方法，其特征在于， 

第一网元接收第二网元发送的获取用户IP地址的消息，所述消息中携带用户的标识或用户名； 

第一网元根据所述获取用户IP地址的消息中携带的用户的标识或用户名获知所述用户的标识，将所述用户的标识发送给网关，其中，所述第一网元根据所述获取用户IP地址的消息获取所述用户的标识包括：所述获取用户IP地址的消息中携带用户的标识，所述第一网元从所述获取用户IP地址的消息中获得用户的标识；或者所述获取用户设备IP地址的消息中携带用户名，所述第一网元根据用户名查询用户名和用户的标识之间的映射关系表获得用户的标识； 

第一网元接收网关发送的所述用户的IP地址，并将所述用户的IP地址发送给所述第二网元； 

其中，所述用户的IP地址为在连接过程中网络为所述用户分配的IP地址。 

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述用户设备的用户的标识发送给网关之后，第一网元收网关发送的网络为所述用户分配的IP地址之前还包括： 

网关获知服务用户的移动性管理网元； 

通过所述移动性管理网元通知用户建立连接； 

所述网关获取在连接建立过程中网络为所述用户设备分配的IP地址。 

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，网关获知服务用户的移动性管理网元具体为： 

所述第一网元获知服务用户的移动性管理网元的信息，将服务用户的移动性管理网元的信息发送给网关；或者， 

所述第一网元获知用户的位置信息，将用户的位置信息发送给网关，网关根据所述的用户的位置信息查询服务器获知服务所述用户的移动性管理网元；或者 

网关根据第一网元发送的用户的标识向HSS/HLR查询获得服务用户的移动性管理网元的信息。 

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一网元获知服务用户的移动性管理网元的信息具体为： 

根据用户名或者用户的标识查询存储信息或者根据用户的标识查询HSS/HLR获得服务用户的移动性管理网元的信息。 

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一网元获知用户的位置信息具体为：根据用户名或者用户的标识查询存储信息获得用户的位置信息。 

6.如权利要求3或4所述的方法，所述服务用户的移动性管理网元的信息为服务用户的SGSN/MME的地址或SGSN/MME的域名。 

7.如权利要求3或5所述的方法，所述位置信息为用户所在的小区信息，或跟踪区信息，或路由区信息，或跟踪区列表信息，或接入网标识。 

8.一种获取用户的IP地址的方法，其特征在于， 

第一网元接收第二网元发送的获取用户IP地址的消息，所述消息中携带用户的标识或用户名； 

第一网元根据所述获取用户IP地址的消息中携带的用户的标识或用户名获取所述用户的标识，获知服务用户的移动性管理网元，其中，所述第一网元根据所述获取用户IP地址的消息获取所述用户的标识包括：所述获取用户IP地址的消息中携带用户的标识，所述第一网元从所述获取用户IP地址的消息中获得用户的标识；或者所述获取用户设备IP地址的消息中携带用户名，所述第一网元根据用户名查询用户名和用户的标识之间的映射关系表获得用户的标识； 

将所述用户的标识发送给所述服务用户的移动性管理网元，通过服务用户的移动性管理网元通知用户建立连接； 

第一网元接收网关发送的网络在连接建立流程为所述用户设备分配的IP 地址，并将所述用户设备的IP地址发送给所述第二网元。 

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一网元获知服务用户的移动性管理网元具体为： 

第一网元根据用户名或者用户的标识查询存储信息获得服务用户的移动性管理网元的信息；或者 

第一网元根据用户的标识查询HSS/HLR获得服务用户的移动性管理网元的信息；或者 

所述第一网元根据用户名或者用户的标识查询存储信息获得用户的位置信息，并根据获得的用户的位置信息向服务器查询获得服务用户的移动性管理网元的信息。 

10.如权利要求9所述的方法，所述服务用户的移动性管理网元的信息为服务用户的SGSN/MME的地址或SGSN/MME的域名。

11.如权利要求9所述的方法，所述位置信息为用户所在的小区信息，或跟踪区信息，或路由区信息，或跟踪区列表信息，或接入网标识。 

12.一种获取用户的IP地址的方法，其特征在于， 

第一网元接收网关发送的通知消息，所述通知消息中包含网络在连接建立流程中为用户分配的IP地址； 

第一网元接收第二网元发送的获取用户IP地址的消息； 

第一网元将所述IP地址发送给所述第二网元； 

其中，当所述通知消息中包含用户的标识或用户名，所述获取用户IP地址的消息中还携带用户名或用户标识时，第一网元将所述IP地址发送给所述第二网元之前还包括：第一网元根据获取用户IP地址的消息中携带的用户名或用户标识查询获得所述IP地址。 

13.一种用于获取用户IP地址的网络实体，其特征在于，包括接收单元，第一获知单元和发送单元，其中 

接收单元接收第二网元发送的获取用户IP地址的消息，所述消息中携带用户的标识或用户名； 

第一获知单元根据所述获取用户IP地址的消息中携带的用户的标识或用户名获知所述用户的标识，其中，第一获知单元根据所述获取用户IP地址的消息获知所述用户的标识具体包括：所述第一获知单元从所述获取用户IP地址的消息中获得用户的标识；或者所述获取用户设备IP地址的消息中携带用户名，所述第一获知单元根据所述用户名查询用户名和用户的标识之间的映射关系表获得用户的标识； 

发送单元将所述用户的标识发送给网关；接收单元接收网关发送的所述用户的IP地址；发送单元将所述用户的IP地址发送给所述第二网元； 

其中，所述用户的IP地址为在连接过程中网络为所述用户分配的IP地址。 

14.如权利要求13所述的网络实体，其特征在于：还包括第二获知单元，所述第二获知单元根据用户名或者用户的标识获知服务用户的移动性管理网元的信息，所述发送单元将服务用户的移动性管理网元的信息发送给网关；或者第二获知单元根据用户名或者用户的标识获知用户的位置信息，所述发送单元将用户的位置信息发送给网关。 

15.一种用于获取用户IP地址的网络实体，其特征在于，包括接收单元，第一获知单元，第二获知单元和发送单元，其中 

接收单元接收第二网元发送的获取用户IP地址的消息，所述消息中携带用户的标识或用户名； 

第一获知单元根据所述获取用户IP地址的消息中携带的用户的标识或用户名获取所述用户的标识，其中，第一获知单元根据所述获取用户IP地址的消息获知所述用户的标识具体包括：所述第一获知单元从所述获取用户IP地址的消息中获得用户的标识；或者所述获取用户设备IP地址的消息中携带用户名，所述第一获知单元根据所述用户名查询用户名和用户的标识之间的映射关系表获得用户的标识； 

第二获知单元获知服务用户的移动性管理网元；发送单元将所述用户的标 识发送给所述服务用户的移动性管理网元，通过服务用户的移动性管理网元通知用户建立连接； 

接收单元接收网关发送的网络在连接建立流程为所述用户设备分配的IP地址； 

发送单元将所述用户设备的IP地址发送给所述第二网元。 

16.根据权利要求15所述的网络实体，其特征在于，第二获知单元获知服务用户的移动性管理网元具体包括： 

第二获知单元根据用户名或者用户的标识查询存储信息获得服务用户的移动性管理网元的信息；或者 

第二获知单元根据用户的标识查询HSS/HLR获得服务用户的移动性管理网元的信息；或者 

第二获知单元根据用户名或者用户的标识查询存储信息获得用户的位置信息，并根据获得的用户的位置信息向服务器查询获得服务用户的移动性管理网元的信息。 

17.一种用于获取用户IP地址的网络实体，其特征在于，包括第一获取单元，接收单元，发送单元，其中 

接收单元接收网关发送的通知消息，所述通知消息中包含网络在连接建立流程中为用户分配的IP地址； 

接收单元接收第二网元发送的获取用户IP地址的消息； 

第一获取单元获取IP地址； 

发送单元将IP地址发送给所述第二网元； 

其中，当所述通知消息还进一步包括用户的标识或用户名，所述获取用户IP地址的消息中还携带用户名或用户标识时，第一获取单元获取IP地址具体包括：第一获取单元根据获取用户IP地址的消息中携带的用户名或用户标识查询获得所述IP地址。