CN102892170A - 一种终端获取核心网ip的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种终端获取核心网IP的方法及系统，包括：所述用户终端接收核心网服务器发送的EAP认证请求消息，并通过接入节点AP发送EAP认证响应消息；所述接入节点AP转发所述EAP认证响应消息到HNB；所述HNB解析所述认证响应消息，获取所述用户终端的MAC地址和国际移动用户标识码IMSI，建立所述MAC地址与所述IMSI的关系映射表;所述HNB获取所述核心网服务器分配的核心网IP地址，所述HNB为所述用户终端分配所述核心网IP地址。本发明使终端通过WLAN访问核心网PS域业务时，不用再对其数据包的IP头进行转换，提高了数据传输的效率，而且当手机由WLAN向3G切换时，不用更改手机的IP，保证了业务的连续性。

Description

一种终端获取核心网IP的方法及系统

技术领域

本发明涉及无线网络通信技术领域，特别涉及一种终端获取核心网IP的方法及系统。

背景技术

家庭基站（Home NodeB）又称Femto，是一种低发射功率，小范围覆盖，以固定宽带接入网络为回程，主要面向家庭客户应用的家庭基站设备。设备发射功率小（最大功率20mW）、体积小，工作于授权频段，覆盖半径一般为5－20米，其主要作用是为了给用户提供更高的业务速率并降低使用高速率服务时所需要的费用，同时，弥补已有分布式蜂窝无线通信系统覆盖的不足。

EAP-SIM/AKA认证网络认证使用网络接入标识（Network Access Identifier, NAI）作为用户标识。网络接入标识包含用户名（username）和域名（realm）两部分。其中涉及EAP-SIM/AKA认证鉴权的网络接入标识用户名有三种类型，分别是永久用户名、伪随机用户名和快速重鉴权用户名，其中永久用户名从IMSI导出。

随着智能终端的普及，传统的3G网络面临着前所未有的挑战。而WLAN技术作为一种灵活的宽带无线IP接入方式，借助其接入速率高，架构使用便捷，系统费用低廉等特性，得到了业界的明确认可。而与WLAN高速发展相比，3G全面商用化进程却较为缓慢，融合的需求也就越发明显。

首先，对于数据业务爆炸性的增长，以及越来越高的带宽需求，传统的3G网络难以满足，而WLAN以其特有的高带宽的优势，可以作为3G网络的有力补充，支持用户以高速率访问数据业务。

其次，使用的高带宽的WLAN作为数据业务的接入，可以分流传统3G网络的数据业务，减轻网络负担。

最后，WLAN的高速率，可以提升用户体验，增加运营商收入。

通过传统3G与WLAN的对比，可以看出目前WLAN解决了带宽的问题，但没有能够解决移动的问题，用户在热点区域能够使用WLAN高速访问互联网；而传统的3G恰恰相反，传统3G利用了现网覆盖，实现了移动性，但带宽方面较WLAN而言相差许多。因此，WLAN与3G网络优势互补，必将成为未来发展的大趋势。

目前，国内各大运营商已经开始策划3G+WLAN深度融合的组网方式。而当今世界上的主流运营商，也都采用了3G/2G+WLAN作为全业务运营的主要模式，国内运营商作为全业务运营的伊始，必将力推WLAN与3G网络融合的发展。

现有技术中，当终端通过WLAN访问核心网PS域业务时，需要对其数据包的格式进行转换，数据传输的效率降低，而且当手机由WLAN向3G切换时，手机的IP也需要更改，传输数据不稳定，不能保证了业务的连续性。

发明内容

本发明提供了一种终端获取核心网IP的方法及系统，使终端通过WLAN访问核心网PS域业务时，不用再对其数据包的IP头进行转换，提高了数据传输的效率，而且当手机由WLAN向3G切换时，不用更改手机的IP，保证了业务的连续性。

本发明提供了一种终端获取核心网IP的方法，设置接入点AP和家庭基站HNB于用户终端和核心网之间，该方法包括：

所述用户终端接收核心网服务器发送的EAP认证请求消息，并通过接入节点AP发送EAP认证响应消息；

所述接入节点AP转发所述EAP认证响应消息到HNB；

所述HNB解析所述认证响应消息，获取所述用户终端的MAC地址和国际移动用户标识码IMSI，所述用户终端的MAC地址与所述IMSI一一映射，根据所述映射关系建立所述MAC地址与所述IMSI的关系映射表;

所述HNB发起激活分组数据协议PDP请求消息到所述核心网服务器，与所述核心网服务器建立PDP上下文，并从所述PDP上下文中获取所述核心网服务器分配的核心网IP地址，所述核心网IP地址与所述IMSI存在一一对应关系，并保存所述核心网IP地址与所述IMSI的对应关系；

所述HNB根据所述MAC地址与所述IMSI的关系映射表以及所述核心网IP地址与所述IMSI的对应关系为所述用户终端分配所述核心网IP地址。

优选地，所述接收核心网服务器发送的EAP认证请求消息之前，还包括：用户终端与所述接入节点AP建立物理层关联。

优选地，所述HNB根据所述MAC地址与所述IMSI的关系映射表为所述用户终端分配所述核心网IP地址，具体包括：

用户终端广播动态主机配置请求报文DHCP-Discover，所述动态主机配置请求报文DHCP-Discover中携带所述用户终端的MAC地址；

所述HNB根据所述MAC地址在关系映射表中查找与所述MAC地址存在映射关系的IMSI，并根据所述IMSI查找与之相关的核心网IP地址；

所述家庭基站发送动态主机配置响应消息DHCP-OFFER，所述DHCP-OFFER中封装有核心网为所述IMSI分配的所述核心网IP地址；

所述用户终端接收所述动态主机配置响应消息，并广播所述核心网IP地址的DHCP-REQUEST请求消息；

所述用户终端接收DHCP-ACK确认消息，获取所述核心网IP地址。

本发明还提供了一种终端获取核心网IP的系统，包括：

核心网服务器，用于向用户终端发送EAP认证请求消息，接收激活分组数据协议PDP请求消息，并根据所述PDP请求消息建立PDP上下文；

用户终端，用于接收核心网服务器发送的EAP认证请求消息，发送EAP认证响应消息；

接入节点AP，用于转发所述EAP认证响应消息到家庭基站HNB；

家庭基站HNB，用于解析所述认证响应消息，获取所述用户终端的MAC地址和国际移动用户标识码IMSI，所述用户终端的MAC地址与所述IMSI一一映射，根据所述映射关系建立所述MAC地址与所述IMSI的关系映射表;。

优选地，所述家庭基站包括：

解析单元，用于解析所述认证响应消息；

获取单元，用于获取所述用户终端的MAC地址和国际移动用户标识码IMSI，所述用户终端的MAC地址与所述IMSI一一映射；

映射单元，用于根据所述映射关系建立所述MAC地址与所述IMSI的关系映射表。

优选地，所述家庭基站还包括：

PDP管理单元，用于发起激活分组数据协议PDP请求消息到所述核心网服务器，所述PDP请求消息用于所述家庭基站与所述核心网服务器建立PDP上下文。

优选地，所述家庭基站还包括：

配置单元，用于根据动态主机配置请求报文DHCP-Discover中携带所述用户终端的MAC地址在关系映射表中查找与所述MAC地址存在映射关系的IMSI，并返回动态主机配置响应消息DHCP-OFFER，所述DHCP-OFFER中封装有核心网为所述IMSI分配的所述核心网IP地址。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点：使终端通过WLAN访问核心网PS域业务时，不用再对其数据包的IP头进行转换，提高了数据传输的效率，而且当手机由WLAN向3G切换时，不用更改手机的IP，保证了业务的连续性。

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：是本发明一种终端获取核心网IP的方法的流程图；

图2：是本发明一种终端获取核心网IP的系统的结构图；

图3：是本发明中家庭基站HNB的结构示意图。

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作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。

本发明中提供了一种终端获取核心网IP的方法，设置接入点AP和家庭基站HNB于用户终端和核心网之间，在HNB侧建立IMSI、MAC地址以及IP地址的映射表，实现了一个简单的DHCP Server，可以为发起DHCP请求的WLAN UE分配一个本侧维护的核心网IP，如图1 所示，包括以下步骤：

步骤S101，所述用户终端接收核心网服务器发送的EAP认证请求消息，并通过接入节点AP发送EAP认证响应消息；

步骤S102，所述接入节点AP转发所述EAP认证响应消息到HNB；

步骤S103，所述HNB解析所述认证响应消息，获取所述用户终端的MAC地址和国际移动用户标识码IMSI，所述用户终端的MAC地址与所述IMSI一一映射，根据所述映射关系建立所述MAC地址与所述IMSI的关系映射表;

步骤S104，所述HNB发起激活分组数据协议PDP请求消息到所述核心网服务器，与所述核心网服务器建立PDP上下文，并从所述PDP上下文中获取所述核心网服务器分配的核心网IP地址，所述核心网IP地址与所述IMSI存在一一对应关系，并保存所述核心网IP地址与所述IMSI的对应关系；

步骤S105，所述HNB根据所述MAC地址与所述IMSI的关系映射表以及所述核心网IP地址与所述IMSI的对应关系为所述用户终端分配所述核心网IP地址。

本方案在基站侧融合AP和HNB，AP和HNB通过内部接口进行通信。当支持wifi和3G双模功能的手机进入我们的基站时，会在我们的基站驻留，如果手机已经进入了wifi覆盖区，则会进行关联，同时发起无感知的EAP-SIM/AKA认证。用户终端 UE通过802.11 a/b/g/n方式接入到AP，发起关联、身份认证、鉴权等操作，获得IP地址后，进行业务数据的传输。在数据传输过程中，由HNB完成802.11数据帧和IUUP数据帧的互转换，上行从用户终端WLAN UE通过WIFI发送的数据包，经过基站的转换后，变成标准的IUUP数据包，从Iuh接口发送到网关HNB-GW，然后经过Iu接口进入3G核心网的PS域；下行方向3G核心网的PS域数据经过网关HNB-GW发送到融合基站，HNB收到后将IUUP数据包转换为802.11格式的数据包后送到AP，由AP发送给WLAN UE。

由于WLAN UE请求DHCP server分配IP的消息为广播消息，消息中只带有终端的MAC地址，而核心网通过pdp激活响应消息分配的IP地址是与IMSI相关的，因此需要在HNB侧建立WLAN UE终端MAC地址与IMSI的绑定关系，从而保证WLAN网络和3G网络IP地址分配的一致性。本方案即是通过在HNB侧建立IMSI和MAC地址的映射，模拟DHCP服务器，把Pdp激活流程中获得的核心网IP分配给WLAN UE。

其中，所述接收核心网服务器发送的EAP认证请求消息之前，还包括：用户终端与所述接入节点AP建立物理层关联。

其中，所述HNB根据所述MAC地址与所述IMSI的关系映射表为所述用户终端分配所述核心网IP地址，具体包括：

用户终端广播动态主机配置请求报文DHCP-Discover，所述动态主机配置请求报文DHCP-Discover中携带所述用户终端的MAC地址；

所述HNB根据所述MAC地址在关系映射表中查找与所述MAC地址存在映射关系的IMSI，并根据所述IMSI查找与之相关的核心网IP地址；

所述家庭基站发送动态主机配置响应消息DHCP-OFFER，所述DHCP-OFFER中封装有核心网为所述IMSI分配的所述核心网IP地址；

所述用户终端接收所述动态主机配置响应消息，并广播所述核心网IP地址的DHCP-REQUEST请求消息；

所述用户终端接收DHCP-ACK确认消息，获取所述核心网IP地址。

另外，本发明还提供了一种终端获取核心网IP的系统，如图2所示，该系统包括：

接入节点AP101，用于转发所述EAP认证响应消息到家庭基站HNB；

用户终端102，用于接收核心网服务器发送的EAP认证请求消息，发送EAP认证响应消息；

核心网服务器103，用于向用户终端发送EAP认证请求消息，接收激活分组数据协议PDP请求消息，并根据所述PDP请求消息建立PDP上下文；

家庭基站HNB104，用于解析所述认证响应消息，获取所述用户终端的MAC地址和国际移动用户标识码IMSI，所述用户终端的MAC地址与所述IMSI一一映射，根据所述映射关系建立所述MAC地址与所述IMSI的关系映射表;。

其中，所述家庭基站104，如图3所示，包括：

解析单元1041，用于解析所述认证响应消息；

获取单元1042，用于获取所述用户终端的MAC地址和国际移动用户标识码IMSI，所述用户终端的MAC地址与所述IMSI一一映射；

映射单元1043，用于根据所述映射关系建立所述MAC地址与所述IMSI的关系映射表。

其中，所述家庭基站104还包括：

PDP管理单元1044，用于发起激活分组数据协议PDP请求消息到所述核心网服务器，所述PDP请求消息用于所述家庭基站与所述核心网服务器建立PDP上下文。

其中，所述家庭基站104还包括：

配置单元1045，用于根据动态主机配置请求报文DHCP-Discover中携带所述用户终端的MAC地址在关系映射表中查找与所述MAC地址存在映射关系的IMSI，并返回动态主机配置响应消息DHCP-OFFER，所述DHCP-OFFER中封装有核心网为所述IMSI分配的所述核心网IP地址。

本发明实施例的技术方案带来的有益效果如下：使终端通过WLAN访问核心网PS域业务时，不用再对其数据包的IP头进行转换，提高了数据传输的效率，而且当手机由WLAN向3G切换时，不用更改手机的IP，保证了业务的连续性。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质（可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等）中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的单元或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施例中系统中的单元可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的单元可以合并为一个单元，也可以进一步拆分成多个子单元。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限定，仅仅参照较佳实施例对本发明进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种终端获取核心网IP的方法，其特征在于，设置接入点AP和家庭基站HNB于用户终端和核心网之间，该方法包括：

所述用户终端接收核心网服务器发送的EAP认证请求消息，并通过接入节点AP发送EAP认证响应消息；

所述接入节点AP转发所述EAP认证响应消息到HNB；

所述HNB解析所述认证响应消息，获取所述用户终端的MAC地址和国际移动用户标识码IMSI，所述用户终端的MAC地址与所述IMSI一一映射，根据所述映射关系建立所述MAC地址与所述IMSI的关系映射表;

所述HNB发起激活分组数据协议PDP请求消息到所述核心网服务器，与所述核心网服务器建立PDP上下文，并从所述PDP上下文中获取所述核心网服务器分配的核心网IP地址，所述核心网IP地址与所述IMSI存在一一对应关系，并保存所述核心网IP地址与所述IMSI的对应关系；

所述HNB根据所述MAC地址与所述IMSI的关系映射表以及所述核心网IP地址与所述IMSI的对应关系为所述用户终端分配所述核心网IP地址。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收核心网服务器发送的EAP认证请求消息之前，还包括：用户终端与所述接入节点AP建立物理层关联。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述HNB根据所述MAC地址与所述IMSI的关系映射表为所述用户终端分配所述核心网IP地址，具体包括：

用户终端广播动态主机配置请求报文DHCP-Discover，所述动态主机配置请求报文DHCP-Discover中携带所述用户终端的MAC地址；

所述HNB根据所述MAC地址在关系映射表中查找与所述MAC地址存在映射关系的IMSI，并根据所述IMSI查找与之相关的核心网IP地址；

所述家庭基站发送动态主机配置响应消息DHCP-OFFER，所述DHCP-OFFER中封装有核心网为所述IMSI分配的所述核心网IP地址；

所述用户终端接收所述动态主机配置响应消息，并广播所述核心网IP地址的DHCP-REQUEST请求消息； 

所述用户终端接收DHCP-ACK确认消息，获取所述核心网IP地址。

4.一种终端获取核心网IP的系统，其特征在于，包括：

核心网服务器，用于向用户终端发送EAP认证请求消息，接收激活分组数据协议PDP请求消息，并根据所述PDP请求消息建立PDP上下文；

用户终端，用于接收核心网服务器发送的EAP认证请求消息，发送EAP认证响应消息；

接入节点AP，用于转发所述EAP认证响应消息到家庭基站HNB；

家庭基站HNB，用于解析所述认证响应消息，获取所述用户终端的MAC地址和国际移动用户标识码IMSI，所述用户终端的MAC地址与所述IMSI一一映射，根据所述映射关系建立所述MAC地址与所述IMSI的关系映射表。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述家庭基站包括：

解析单元，用于解析所述认证响应消息；

获取单元，用于获取所述用户终端的MAC地址和国际移动用户标识码IMSI，所述用户终端的MAC地址与所述IMSI一一映射；

映射单元，用于根据所述映射关系建立所述MAC地址与所述IMSI的关系映射表。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述家庭基站还包括：

PDP管理单元，用于发起激活分组数据协议PDP请求消息到所述核心网服务器，所述PDP请求消息用于所述家庭基站与所述核心网服务器建立PDP上下文。

7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述家庭基站还包括：

配置单元，用于根据动态主机配置请求报文DHCP-Discover中携带所述用户终端的MAC地址在关系映射表中查找与所述MAC地址存在映射关系的IMSI，并返回动态主机配置响应消息DHCP-OFFER，所述DHCP-OFFER中封装有核心网为所述IMSI分配的所述核心网IP地址。 

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