CN103686671A - 一种通知接入网位置信息的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通知接入网位置信息的方法和系统，方法包括：在代理移动IPv6协议(PMIPv6)架构下，移动接入网关(MAG)将电路标识携带在代理绑定更新消息中发送给本地移动锚点(LMA)；在通用数据传输平台(GTP)架构下，本端GTP对等体将电路标识携带在创建会话请求消息、修改承载请求消息或删除会话请求消息中发送给对端GTP对等体。通过本发明，实现了在PMIPv6架构下MAG能够将UE的接入网位置信息通知给LMA，在GTP架构下GTP对等体能够将UE的接入网位置信息通知给对端的GTP对等体。

Description

一种通知接入网位置信息的方法和系统
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种通知接入网位置信息的方法和系统。
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，ServingGateway)、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(PCRF，Policyand Charging Rules Function)实体及其他支撑节点组成。
其中，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的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则是EPS与分组数据网络(PDN，Packet Data Network)的边界网关，负责PDN的接入、及在EPS与PDN间转发数据等功能；PCRF是策略和计费规则功能实体，它通过接收接口Rx与运营商网络协议(IP，Internet Protocol)业务网络相连，获取业务信息，此外，它通过Gx/Gxa/Gxc接口与网络中的网关设备相连，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。
EPS支持与非3GPP网络的互通，并通过S2a/S2b/S2c接口实现与非3GPP网络的互通。非3GPP网络包括可信任非3GPP网络和不可信任非3GPP网络。可信任非3GPP网络的IP接入可直接通过S2a接口与P-GW相连；不可信任非3GPP网络的IP接入需要经过演进的分组数据网关(ePDG，Evolved Packet DataGateway)与P-GW相连，ePDG与P-GW间的接口为S2b接口。
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的移动管理，移动设备本身不感知移动带来的三层连接的影响。对于移动节点(MN，Mobility Node)而言，无论其移动到何处，MN都认为自己在家乡链路(Home Link)上。3GPP基于PMIPv6的网络架构包括以下两个关键节点：
本地移动锚点(LMA，Local Mobility Anchor)：为移动节点的家乡代理(Home Agent)，MN的家乡地址的拓扑锚点，管理移动节点的绑定路由；在3GPP网络中的分组数据网网关(P-GW)提供LMA功能，负责MN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MN完成绑定更新的工作；在3GPP网络架构中，对应的网元服务网关(S-GW)、信任的非3GPP IP接入网、ePDG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消息由MAG发送给LMA，PBA消息由LMA发送给MAG，这两条消息是以消息对的形式出现的。MAG通过PBU消息将自己的代理地址与用户设备MN的家乡地址的绑定关系发送给LMA，LMA保存该绑定关系从而正确路由转发MN的上下行报文。PBU消息主要用于绑定更新、绑定周期更新、取消绑定，对应的LMA通过向MAG发送PBA消息确认PBU消息。
如上所述，PMIPv6可以用于基于网络的移动性管理协议的多种网络部署场景中，比如无线局域网(WLAN，Wireless Local Area Networks)架构。当前越来越多的网络架构要求LMA可以根据连接到的不同的接入网络提供区分不同的业务和策略的流传输。例如，在3GPP移动网络系统中，策略和计费控制架构(PCC，Policy and Charging Control Framework)以及接入网络发现和选择功能(ANDSF，Access Network Discovery and Selection Function)需要基于接入网信息来决策和提供策略规则。例如，对于漫游用户和非漫游用户提供不同传输质量的业务，或者在WLAN接入场景下不同的服务设置标识(SSID，ServiceSet Identifiers)提供不同的策略服务。在当前PMIPv6中，MAG可以为LMA提供以下接入网(位置)信息：
Network-Identifier(SSID或漫游地的PLMN信息，PLMN ID)；
Access-Point-Name(AP的MAC地址)；
Operator-Identifier(AP运营商信息)；
Geo-Location(用户的GPS位置信息)。
随着网络技术的发展和用户对业务的需求，家庭网络中的终端设备逐渐多样化、更加智能化。而家庭网关(RG，Residential Gateway)作为一个集中式智能接口，将家庭网络和外部网络联系起来，为家庭网络提供联接、总控及协调。目前，国际性标准组织宽带论坛(BBF，Broadband Forum)正在进行家庭网关、家庭终端设备认证的标准化工作，涉及的场景包括家庭终端设备通过RG从BBF网络接入的认证过程。在此场景下，如图1所示，图1为终端设备通过BBF固网连接到EPC的架构示意图，电路标识(Circuit ID)可以作为接入网的位置信息，这里的Circuit ID可以是以下内容的任意一个或者任意几个组合：
路由器接口号(Router interface number)、交换集线器端口号(Switching Hubport number)、远程接入服务器端口号(Remote Access Server port number)、帧中继数据链路连接标识(Frame Relay Data Link connection identifier)、异步传输模式(ATM，Asynchronous Transfer Mode)虚电路号(ATM virtual circuitnumber)、线缆数据虚电路号(Cable Data virtual circuit number)。
举例说明，如果图1所示的架构中RG到接入网(AN，Access Network)的线路是ATM/数字用户线路(DSL，Digital Subscriber Line)，那么此时通过RG连接到网络的用户可以通过atm slot/port:vpi.vci进行标识，比如atm3/0:100.33(slot＝3，port＝0，vpi＝100，vci＝33)。其中，slot是插槽号，port是端口号，vpi是虚拟路径标识符(virtual path identifier)，vci是虚拟信道标识符(virtual channel identifier)。
由此可见，Circuit ID也是一种标识用户所处网络的位置的信息，而当前在PMIPv6架构下，MAG不支持将Circuit ID通知给LMA；在通用数据传输平台(GTP，General Data Transfer Platform)架构下，GTP对等体也不支持将CircuitID通知给对端的GTP对等体，从而给实际应用带来不便。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种通知接入网位置信息的方法和系统，以实现在PMIPv6架构下MAG能够将UE的接入网位置信息通知给LMA，在GTP架构下GTP对等体能够将UE的接入网位置信息通知给对端的GTP对等体。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供了一种通知接入网位置信息的方法，该方法包括：
移动接入网关MAG将电路标识携带在代理移动IPv6协议PMIPv6的代理绑定更新消息中发送给本地移动锚点LMA；
本端通用分组无线服务隧道协议GTP对等体将电路标识携带在创建会话请求消息、修改承载请求消息或删除会话请求消息中发送给对端GTP对等体。
其中，在MAG将电路标识携带在代理绑定更新消息中发送给LMA后，该方法还包括：
所述LMA获取代理绑定更新消息中携带的电路标识，并将获取的电路标识携带在代理绑定确认PBA消息中返回给所述MAG。
其中，在MAG将电路标识携带在代理绑定更新消息中发送给LMA后，该方法还包括：
所述LMA获取代理绑定更新消息中携带的电路标识，并将获取的电路标识发送给策略系统和/或计费系统；
所述策略系统根据所述电路标识制定或配置相应的策略规则，所述计费系统根据所述电路标识进行计费。
其中，在本端GTP对等体将电路标识携带在创建会话请求消息、修改承载请求消息或删除会话请求消息中发送给对端GTP对等体后，该方法还包括：
所述对端GTP对等体获取创建会话请求消息、修改承载请求消息或删除会话请求消息中携带的电路标识，并将获取的电路标识携带在对应的创建会话响应消息、修改承载响应消息或删除会话响应消息中返回给所述本端GTP对等体。
其中，在本端GTP对等体将电路标识携带在创建会话请求消息、修改承载请求消息或删除会话请求消息中发送给对端GTP对等体后，该方法还包括：
所述对端GTP对等体获取创建会话请求消息、修改承载请求消息或删除会话请求消息中携带的电路标识，并将获取的电路标识发送给策略系统和/或计费系统；
所述策略系统根据所述电路标识制定或配置相应的策略规则，所述计费系统根据所述电路标识进行计费。
本发明还提供了一种通知接入网位置信息的系统，在代理移动IPv6协议PMIPv6架构下，所述系统包括移动接入网关MAG和本地移动锚点LMA，在通用分组无线服务隧道协议GTP架构下，所述系统包括本端GTP对等体和对端GTP对等体，
所述MAG用于将电路标识携带在代理绑定更新消息中发送给所述LMA；
所述本端GTP对等体用于将电路标识携带在创建会话请求消息、修改承载请求消息或删除会话请求消息中发送给所述对端GTP对等体。
其中，所述LMA用于获取代理绑定更新消息中携带的电路标识，并将获取的电路标识携带在代理绑定确认PBA消息中返回给所述MAG。
其中，所述LMA用于将获取的电路标识发送给策略系统和/或计费系统，由所述策略系统根据所述电路标识制定或配置相应的策略规则，所述计费系统根据所述电路标识进行计费。
其中，所述对端GTP对等体用于将获取的电路标识携带在对应的创建会话响应消息、修改承载响应消息或删除会话响应消息中返回给所述本端GTP对等体。
其中，所述对端GTP对等体用于将获取的电路标识发送给策略系统和/或计费系统，由所述策略系统根据所述电路标识制定或配置相应的策略规则，所述计费系统根据所述电路标识进行计费。
本发明所提供的一种通知接入网位置信息的方法和系统，实现了在PMIPv6架构下MAG能够将UE的接入网位置信息通知给LMA，在GTP架构下GTP对等体能够将UE的接入网位置信息通知给对端的GTP对等体。
附图说明
图1为现有技术中终端设备通过BBF固网连接到EPC的架构示意图；
图2为本发明实施例在RG桥接模式下，UE通过固网连接到EPC的流程图；
图3为本发明实施例在RG路由模式下，UE通过固网连接到EPC的流程图。
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。
本发明实施例提供的一种通知接入网位置信息的方法，主要包括：
在代理移动IPv6协议PMIPv6架构下，MAG将电路标识携带在代理绑定更新(PBU)消息中发送给LMA；
在GTP架构下，本端GTP对等体将电路标识携带在创建会话请求(CreateSession Request)消息、修改承载请求(Modify Bearer Request)消息或删除会话请求(Delete Session Request)消息中发送给对端GTP对等体。
其中，在MAG将电路标识携带在PBU消息中发送给LMA后，该方法还包括：
LMA获取PBU消息中携带的电路标识，并将获取的电路标识携带在PBA消息中返回给MAG。
在MAG将电路标识携带在PBU消息中发送给LMA后，该方法还包括：
所述LMA获取代理绑定更新消息中携带的电路标识，并将获取的电路标识发送给策略系统和/或计费系统(如在线/离线计费系统，Online/OfflineCharging System)；
所述策略系统根据所述电路标识制定或配置相应的策略规则，所述计费系统根据所述电路标识进行计费。
其中，在本端GTP对等体将电路标识携带在创建会话请求消息、修改承载请求消息或删除会话请求消息中发送给对端GTP对等体后，该方法还包括：
对端GTP对等体获取创建会话请求消息、修改承载请求消息或删除会话请求消息中携带的电路标识，并将获取的电路标识携带在对应的创建会话响应(Create Session Response)消息、修改承载响应(Modify Bearer Response)消息或删除会话响应(Delete Session Response)消息中返回给所述本端GTP对等体。
在本端GTP对等体将电路标识携带在创建会话请求消息、修改承载请求消息或删除会话请求消息中发送给对端GTP对等体后，该方法还包括：
对端GTP对等体获取创建会话请求消息、修改承载请求消息或删除会话请求消息中携带的电路标识，并将获取的电路标识发送给策略系统和/或计费系统；
所述策略系统根据所述电路标识制定或配置相应的策略规则，所述计费系统根据所述电路标识进行计费。
下面再结合具体实施例对上述通知接入网位置信息的方法进一步详细阐述。
如图2所示，在RG桥接模式下，终端设备(UE)通过固网连接到EPC，为UE提供固网到EPC连接的TWAG和宽带远程接入服务器(BRAS，BroadbandRemote Access Server)设备合设，TWAG到P-GW使用的是S2a接口(信任的非3GPP接入网和P-GW之间的接口)，使用PMIPv6协议。桥接模式下，通过RG连接的每一个设备都对应一个Circuit ID。具体的实施步骤包括：
步骤201，UE与可信任的WLAN系统之间执行二层连接建立流程，在此过程中，TWAG收到RG发来的UE对应的Circuit ID。
步骤202，UE向3GPP AAA服务器发起可扩展认证协议(EAP，ExtensibleAuthentication Protocol)认证授权流程。
步骤203，EAP认证授权消息触发TWAG向P-GW发起PMIPv6会话建立流程，TWAG将Circuit ID包含在PBU消息中发送给P-GW。
步骤204，P-GW收到PBU消息后建立本地绑定关联表项，将Circuit ID和PMIPv6绑定关联起来，P-GW和PCRF之间执行IP-CAN会话建立操作，在此过程中，P-GW将Circuit ID发送给PCRF(即前述策略系统)，PCRF根据CircuitID制定相关策略规则。
步骤205，如果系统使用在线计费，那么P-GW将Circuit ID包含在信贷请求消息中发送给在线计费系统(OCS，Online Charging System)。
步骤206，在线计费系统根据收到的Circuit ID进行计费并在返回给P-GW的信贷响应消息中包含Circuit ID进行确认。
步骤207，P-GW通过3GPPAAA服务器，向HSS更新P-GW地址信息。
步骤208，P-GW将收到的Circuit ID包含在PBA消息中返回给TWAG作为确认。
步骤209，UE收到认证授权成功消息完成到EPC建立连接的流程。
在上述流程中，TWAG/BRAS即作为PMIPv6架构下的MAG，P-GW即作为PMIPv6架构下的LMA。
如图3所示，在RG路由模式下，UE通过固网连接到EPC，为UE提供固网到EPC连接的TWAG和BRAS设备合设，TWAG到P-GW使用的是S2a接口(信任的非3GPP接入网和P-GW之间的接口)，使用GTP移动管理协议。路由模式下，宽带网络业务网关(BNG，Broadband Network Gateway)为RG提供公网地址，RG为连接的设备分配私网IP地址并具备网络地址转换(NAT，Network Address Translation)功能。在路由模式下，对于网络来说，Circuit ID只标识RG，因此BNG为RG分配的地址和Circuit ID都可以标识RG，而CircuitID更多的是体现了RG的位置信息。具体实施步骤如下：
步骤301，UE连接到RG，RG为UE分配本地IP地址进行WLAN接入网本地认证，在此过程中，TWAG收到RG发来Circuit ID和/或IP地址(BNG分配给RG的IP地址)。
步骤302，UE向3GPP AAA服务器发起EAP认证授权流程。
步骤303，EAP认证授权消息触发TWAG向P-GW发起GTP会话建立流程，TWAG将Circuit ID和/或RG的IP地址信息包含在创建会话请求消息中发送给P-GW。
步骤304，P-GW收到创建会话请求消息后将Circuit ID和/或RG的IP地址信息与GTP会话关联，P-GW和PCRF之间执行IP-CAN会话建立操作，在此过程中，P-GW将Circuit ID和/或RG的IP信息发送给PCRF(即前述策略系统)，PCRF根据Circuit ID和/或RG的IP信息制定相关策略规则。
步骤305，P-GW通过3GPPAAA服务器，向HSS更新P-GW地址信息。
步骤306，P-GW将收到的Circuit ID和/或RG的IP信息包含在创建会话响应消息中返回给TWAG作为确认。
步骤307，UE收到认证授权成功消息完成到EPC建立连接的流程。
在上述流程中，TWAG/BRAS/BNG即作为PMIPv6架构下的MAG，P-GW即作为PMIPv6架构下的LMA。
对应本发明通知接入网位置信息的方法实施例，本发明还提供了一种通知接入网位置信息的系统实施例，在PMIPv6架构下，所述系统包括MAG和LMA，在GTP架构下，所述系统包括本端GTP对等体和对端GTP对等体，
在PMIPv6架构下，所述MAG用于将电路标识携带在代理绑定更新消息中发送给所述LMA；
在GTP架构下，所述本端GTP对等体用于将电路标识携带在创建会话请求消息、修改承载请求消息或删除会话请求消息中发送给所述对端GTP对等体。
较佳的，在PMIPv6架构下，所述LMA用于获取代理绑定更新消息中携带的电路标识，并将获取的电路标识携带在PBA消息中返回给所述MAG。
较佳的，在PMIPv6架构下，所述LMA用于将获取的电路标识发送给策略系统和/或计费系统，由所述策略系统根据所述电路标识制定或配置相应的策略规则，所述计费系统根据所述电路标识进行计费。
较佳的，在GTP架构下，所述对端GTP对等体用于将获取的电路标识携带在对应的创建会话响应消息、修改承载响应消息或删除会话响应消息中返回给所述本端GTP对等体。
在GTP架构下，所述对端GTP对等体用于将获取的电路标识发送给策略系统和/或计费系统，由所述策略系统根据所述电路标识制定或配置相应的策略规则，所述计费系统根据所述电路标识进行计费。
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)

1.一种通知接入网位置信息的方法，其特征在于，该方法包括：
移动接入网关MAG将电路标识携带在代理移动IPv6协议PMIPv6的代理绑定更新消息中发送给本地移动锚点LMA；
本端通用分组无线服务隧道协议GTP对等体将电路标识携带在创建会话请求消息、修改承载请求消息或删除会话请求消息中发送给对端GTP对等体。
2.根据权利要求1所述通知接入网位置信息的方法，其特征在于，在MAG将电路标识携带在代理绑定更新消息中发送给LMA后，该方法还包括：
所述LMA获取代理绑定更新消息中携带的电路标识，并将获取的电路标识携带在代理绑定确认PBA消息中返回给所述MAG。
3.根据权利要求1或2所述通知接入网位置信息的方法，其特征在于，在MAG将电路标识携带在代理绑定更新消息中发送给LMA后，该方法还包括：
所述LMA获取代理绑定更新消息中携带的电路标识，并将获取的电路标识发送给策略系统和/或计费系统；
所述策略系统根据所述电路标识制定或配置相应的策略规则，所述计费系统根据所述电路标识进行计费。
4.根据权利要求1所述通知接入网位置信息的方法，其特征在于，在本端GTP对等体将电路标识携带在创建会话请求消息、修改承载请求消息或删除会话请求消息中发送给对端GTP对等体后，该方法还包括：
所述对端GTP对等体获取创建会话请求消息、修改承载请求消息或删除会话请求消息中携带的电路标识，并将获取的电路标识携带在对应的创建会话响应消息、修改承载响应消息或删除会话响应消息中返回给所述本端GTP对等体。
5.根据权利要求1或4所述通知接入网位置信息的方法，其特征在于，在本端GTP对等体将电路标识携带在创建会话请求消息、修改承载请求消息或删除会话请求消息中发送给对端GTP对等体后，该方法还包括：
所述对端GTP对等体获取创建会话请求消息、修改承载请求消息或删除会话请求消息中携带的电路标识，并将获取的电路标识发送给策略系统和/或计费系统；
所述策略系统根据所述电路标识制定或配置相应的策略规则，所述计费系统根据所述电路标识进行计费。
6.一种通知接入网位置信息的系统，其特征在于，在代理移动IPv6协议PMIPv6架构下，所述系统包括移动接入网关MAG和本地移动锚点LMA，在通用分组无线服务隧道协议GTP架构下，所述系统包括本端GTP对等体和对端GTP对等体，
所述MAG用于将电路标识携带在代理绑定更新消息中发送给所述LMA；
所述本端GTP对等体用于将电路标识携带在创建会话请求消息、修改承载请求消息或删除会话请求消息中发送给所述对端GTP对等体。
7.根据权利要求6所述通知接入网位置信息的系统，其特征在于，所述LMA用于获取代理绑定更新消息中携带的电路标识，并将获取的电路标识携带在代理绑定确认PBA消息中返回给所述MAG。
8.根据权利要求6或7所述通知接入网位置信息的系统，其特征在于，所述LMA用于将获取的电路标识发送给策略系统和/或计费系统，由所述策略系统根据所述电路标识制定或配置相应的策略规则，所述计费系统根据所述电路标识进行计费。
9.根据权利要求6所述通知接入网位置信息的系统，其特征在于，所述对端GTP对等体用于将获取的电路标识携带在对应的创建会话响应消息、修改承载响应消息或删除会话响应消息中返回给所述本端GTP对等体。
10.根据权利要求6或9所述通知接入网位置信息的系统，其特征在于，所述对端GTP对等体用于将获取的电路标识发送给策略系统和/或计费系统，由所述策略系统根据所述电路标识制定或配置相应的策略规则，所述计费系统根据所述电路标识进行计费。
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