CN103907374A - IPv6转换工具处理 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于在包括源服务节点S-SN、目标SNT-SN和第一网关的基础设施网络中信令的方法。当至少一个分组数据网络PDN承载从S-SN切换到T-SN时，为用户设备UE建立至少一个PDN承载。网络执行以下步骤：T-SN将修改承载请求发送(17)到第一GW，所述承载请求指示T-SN不支持用于正在切换的所述PDN承载的双因特网协议IP寻址；第一GW基于收到的修改承载请求，启动(18)修改承载过程，其中定义用于单IP寻址的新分组数据网络PDN承载类型；第一GW还将修改承载响应发送(19)到T-SN，所述承载响应包括有关新PDN承载类型的信息。

Description

IPv6转换工具处理
 
技术领域
本发明涉及用于在包括源服务节点S-SN、目标服务节点T-SN和第一网关GW的基础设施网络中信令的方法，其中，为UE建立至少一个分组数据网络PDN承载。本发明还涉及适用于相同目的的T-SN和第一GW。
背景技术
不同的转换机制可用于IPv6。这些机制旨在确保在IPv4与IPv6之间的互操作性，并且能够归类为三个广义类：双栈(dual-stack)、隧道(tunnel)和变换(translation)机制。
术语“双栈”指具TCP/IP能力的装置提供对IPv4和IPv6的支持。术语“隧穿”指将一个版本的IP封装到另一版本的方式，因此分组能够通过不支持封装的IP版本的骨干发送。术语“变换器”指能够将业务从IPv4变换到IPv6或反之亦然的装置。
IPv4v6 PDP/PDN（分组数据协议/分组数据网络）类型已在3GPP中作为移动网络中的重要IPv6转换工具引入。在3GPP中，还定义了双地址承载标志。这些例如在通过基于GTP（GPRS隧穿协议）的接口进行通信的两个节点之间的GTP隧道中使用。对于GTPv2-C，双地址承载标志在3GPP TS 29.274中定义为指示IE（信息元素）内的比特，并且将在例如S2b、S11/S4和S5/S8等基于GTPv2-C的接口上使用。基于UE请求和订阅记录确定的PDN类型设成IPv4v6，并且UE可切换到的所有SGSN（服务网关支持节点）支持双寻址时，该标志将设成1。这将由运营商基于节点预配置确定。
对于GTPv1-C，双地址承载标志在3GPP TS 29.060中定义为公共标志IE（信息元素）内的比特，并且将在例如Gn/Gp等基于GTPv1-C的接口上使用。当基于MS（移动台）请求和订阅记录确定的PDP类型设成IPv4v6，并且UE可切换到的所有SGSN支持双寻址时，该标志将设成1。这将由运营商基于节点预配置确定。
也就是说，如果MS/UE（移动台/用户设备）可切换到的一个（或多于一个）SGSN（服务GPRS支持节点）不支持双寻址，则将不为MS/UE建立IPv4v6承载。尽管网络中的一些或大多数SGSN已经能够进行双寻址，但这限制了IPv4v6承载的使用。
作为例外流，双地址承载标志比特可能设成1，但不符合3GPP。带有IPv4v6的MS/UE要切换到不支持双寻址的SGSN。现在不确定将会发生什么。第三种问题情形是在MS/UE从具双寻址能力的3GPP接入切换到不具双寻址能力的非3GPP接入时。
发明内容
本发明的目标因此是引入一种回退过程，该回退过程能够处理基础设施网络中至少一个SGSN或非3GPP服务节点不支持双寻址的情形。
本发明的目标借助于一种用于在包括源服务节点S-SN、目标SN T-SN和第一网关的基础设施网络中信令的方法而得以解决。当至少一个分组数据网络PDN承载从S-SN切换到T-SN时，为用户设备UE建立至少一个PDN承载。网络执行以下步骤：
-T-SN将修改承载请求发送到第一GW，所述承载请求指示T-SN不支持用于正在切换的所述PDN承载的双因特网协议IP寻址，
-第一GW基于收到的修改承载请求，启动修改承载过程，其中定义了用于单IP寻址的新分组数据网络PDN承载类型，
-第一GW还将修改承载响应发送到T-SN，所述承载响应包括有关新PDN承载类型的信息。
本发明的目标也借助于一种目标服务节点T-SN而得以解决，该T-SN布置用于在包括T-SN和第一GW的基础设施网络中的信令。为用户设备(10) UE建立至少一个分组数据网络PDN承载。至少一个PDN承载从网络中的源服务节点S-SN切换到目标SN (11) T-SN。T-SN布置成将修改承载请求发送到第一GW，所述承载请求指示T-SN不支持用于正在切换的所述PDN承载的双因特网协议IP寻址。
本发明的目标也借助于一种第一网关GW而得以解决，所述第一网关布置用于在包括第一GW的基础设施网络中的信令，其中为用户设备(10) UE建立至少一个分组数据网络PDN承载。当至少一个PDN承载切换到如权利要求9-12中的任一项所述的目标SN T-SN时，第一GW（13，14）基于收到的修改承载请求，布置成启动修改承载过程，其中定义了用于单IP寻址的新分组数据网络PDN承载类型。第一GW还布置成将修改承载响应发送到T-SN，所述承载响应包括有关新PDN承载类型的信息。
本发明提供了一种即使并非UE切换到的基础设施网络中的所有SGSN或非3GPP SN（服务节点）支持双寻址，也使能IPV4v6承载的使用的方法。所述方法通过在UE切换到的SGSN或非3GPP SN不支持双寻址时使双寻址回退到单寻址来改进会话连续性。
附图说明
在下述内容中，将参照附图中示出的实施例，更详细地描述本发明，其中：
图1示出本发明中涉及的实体。
图2根据本发明示出用于路由选择区域更新过程的控制平面设置的第一实施例。
图3示出用于从具双寻址能力的S-SN到不具双寻址能力的T-SN的UE移动的不同情形。
图4根据本发明示出用于路由选择区域更新过程的控制平面设置的第二实施例。
图5示出根据本发明的方法。
具体实施方式
带有下述内容中所述进一步发展的本发明的实施例将只视为是示例，并且决不是要限制由专利权利要求提供的保护的范围。
本发明涉及用于在包括源服务节点S-SN、目标SN T-SN和第一网关的基础设施网络中信令的方法，其中，双寻址UE从S-SN移到T- SN。S-SN能够用于处理双寻址，而T-SN不能处理双寻址。本发明也涉及布置用于相同目的的目标服务节点和第一网络。尽管具体实施方式描述了由此实体/网络执行的方法，但本领域技术人员认识到，描述中也公开了适用于执行这些方法步骤的此实体/网络。
如果MS/UE（移动台/用户设备）可切换到的一个（或不止一个）服务节点不支持双寻址，则将不为MS/UE建立IPv4v6承载。即使网络中的一些服务节点已经能够进行双寻址，但这限制了IPv4v6承载的使用。本发明的目标因此是引入一种承载回退过程，该过程能够处理基础设施网络中至少一个服务节点不支持双寻址的情形。
图1示出本发明中涉及的实体。基础设施网络包括服务网关13 (S-GW)和PDN网关14 (PDN-GW)。为用户设备10 UE在UE与PDN-GW之间建立至少一个分组数据网络PDN承载15。
下述内容中将使用术语服务节点。源服务节点S-SN能够处理双寻址，而目标服务节点T-SN不能处理双寻址。S-SN和T-TN是基础设施网络的一部分。
本领域技术人员认识到服务节点例如在3GPP中是SGSN（服务GPRS支持节点）或MME（移动性管理实体）。符合3GPP的MME、S4-SGSN和符合3GPP第9版或以后版本的Gn/GP SGSN通常能够处理双寻址。符合3GPP第8版或更早版本的Gn/Gp SGSN及非3GPP SN通常不能处理双寻址。
在本发明中，参见图5，当至少一个PDN承载15从S-SN切换到T-SN时，网络执行以下步骤：
1.     T-SN将修改承载请求发送17到第一GW 13、14。所述承载请求指示T-SN不支持用于正在切换的所述PDN承载15的双因特网协议IP寻址。
2.     第一GW 13、14基于收到的修改承载请求，启动18修改承载过程，其中定义了用于单IP寻址的新分组数据网络PDN承载类型。
3.     第一GW 13、14还将修改承载响应发送19到T-SN。所述承载响应包括有关新PDN承载类型的信息。
第一GW例如是如将参照图2和4示出的S-GW 13或PDN-GW 14。它也可以是GGSN（网关GPRS支持节点）。本发明的主要概念因此提供一种过程，该过程覆盖UE 10从具双寻址能力的S-SN移到不具双寻址能力的T-SN时的所有情况。
即使并非UE切换到的基础设施网络中的所有SGSN均支持双寻址，但根据本发明的过程使能IPv4v6承载的使用。所述方法改进了会话连续性。当UE切换到的SGSN或非3GPP不支持双寻址时，承载回退到单寻址信令。
现在将参照图2描述本发明的实施例。在此实施例中，请求路由选择区域更新。PDN承载15要从能够处理IPv4v6承载的S-SN 12（S4 SGSN或MME）移到不能处理IPv4v6承载的T-SN 11 (SGSN)。在该过程中，不更改S-GW 13。执行以下步骤：
1. 带有一个或多个IPv4v6承载的UE 10移动（参见图2中的虚线箭头），并且要切换到不支持双寻址的T-SN 11。T-SN接收路由选择区域更新请求。
2. T-SN 11将上下文请求发送到S-SN 12（MME或S4 SGSN）。
3. S-SN 12用上下文响应（IPv4v6承载上下文）来响应T-SN 11。
4. T-SN 11将上下文确认发送到S-SN 12。
5. T-SN 11将修改承载请求（IPv4v6，DAF=0）发送到服务GW 13。第一GW因此在这里由S-GW表示。标志DAF=0指示T-SN不支持双寻址。修改承载请求因此包括设成空以指示T-SN不支持用于正在切换的所述PDN承载的双因特网协议IP寻址的双地址承载标志(DAF)。
6. S-GW 13将修改会话请求（IPv4v6，DAF=0）发送到第二GW，第二GW是PDN-GW 14。双寻址承载标志(DAF)设成空以指示T-SN不支持用于所述PDN承载的双因特网协议IP寻址。所述会话请求因此指示T-SN 11不支持用于正在切换的所述PDN承载15的双IP寻址。
7. PDN-GW 14（第二GW）用修改会话响应（PDN类型=IPv6，原因#19）做出响应。原因#19指示：“新PDN类型由于仅仅单地址承载”(New PDN type due to single address bearer only)。PDN-GW因此指示新PDN承载类型。
8. S-GW 13（第一GW）将修改承载响应（PDN类型=IPv6或IPv4，原因#19）发送到T-SN 11。新PDN类型IPv6或IPv4能够在PDN-GW 14中是可配置的。
9. T-SN 11将路由选择区域更新接受发送到UE 10（PDN类型=IPv6或IPv4，SM原因#52）。原因#52指示：“只允许单地址承载”(single address bearers only allowed)。T-SN在接收修改承载响应时，因此，它将服务响应和有关新PDN承载类型的信息发送到UE。
10. UE 10用路由选择区域更新完成做出响应。UE随后可请求用于另一IP版本的新PDN连接。UE因此能够基于新PDN承载类型而请求新PDN连接。
本领域技术人员认识到，步骤5暗示T-SN 11基于在上下文交换过程期间由S-SN 12提供的承载上下文来确定在正在切换的所述PDN承载15上存在双IP寻址。
图4中示出第二实施例。在此实施例中，请求路由选择区域更新。UE从UTRAN更改到GERAN。PDN承载15要从能够处理IPv4v6承载的旧SGSN (S-SN)移到不能处理IPv4v6承载的新SGSN (T-SN)。也执行与旧MME的信令以获得承载类型的信息。附图本身示出不同步骤，并且它们将因此不在这里详细描述。
在此实施例中，第一GW由接收来自T-SN，这里名为“更新PDP上下文请求”的所述修改承载请求（IPv4v6，DAF=0）的PDN-GW 14表示。由于未涉及第二GW，因此，不存在修改会话请求/响应。PDN- GW 14（第一GW）通过这里名为“更新PDP上下文响应”的修改会话响应（PDN类型=IPv6，原因#130）来响应修改承载请求。原因#130指示：“新PDN类型由于仅仅单地址承载”(New PDN type due to single address bearer only)。PDN-GW因此指示新PDN承载类型。
本领域技术人员将领会的是，本发明将不视为限于上述实施例，在随后专利权利要求的范围内，多个另外的变型和修改是可能的。在根据图2和4的过程中，存在RAU（路由选择区域更新）过程，其中，PDN承载15要从S-SN 12（例如，S4 SGSN或MME）移到不能处理IPv4v6承载的T-SN 11（例如，Gn-SGSN）。图3示出用于从具双寻址能力的S-SN到不具双寻址能力的T-SN的UE移动的另外情形。锚节点是PDN-GW或GGSN（网关GPRS支持节点）。本领域技术人员将认识到以下适用情形也包含在本发明的范围内：
- UE从具IPv4v6能力的S-SN（MME或S4 SGSN和S-GW）移到不具IPv4v6能力的非3GPP接入。
- UE从具IPv4v6能力的S-SN (Gn-SGSN)移到不具IPv4v6能力的非3GPP接入。
在所有应用中，需要执行根据图5的过程。也就是说，UE 10、T-SN 11、S-SN 12和第一GW 13、14交换信息以便在基础设施网络中的节点不支持用于正在切换的PDN承载15的双因特网协议IP寻址时，确保IPv4v6承载回退到单地址。

Claims (15)

1. 一种用于在包括源服务节点(12) S-SN、目标SN (11) T-SN和第一网络（13，14）的基础设施网络中信令的方法，其中在至少一个分组数据网络PDN承载(15)从所述S-SN (12)切换到所述T-TN (11)时，为用户设备(10)UE建立至少一个PDN承载(15)，所述网络执行以下步骤：
-所述T-SN（11）将修改承载请求发送(17)到所述第一GW（13，14），所述承载请求指示所述T-SN（11）不支持用于正在切换的所述PDN承载(15)的双因特网协议IP寻址，
-所述第一GW（13，14）基于收到的修改承载请求，启动(18)修改承载过程，其中定义了用于单IP寻址的新分组数据网络PDN承载类型，
-所述第一GW（13，14）还将修改承载响应发送(19)到所述T-SN，所述承载响应包括有关所述新PDN承载类型的信息。
2. 如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述修改承载过程包括以下步骤：
-所述第一GW (13)将修改会话请求发送到第二GW (14)，所述会话请求指示T-SN (11)不支持用于正在切换的所述PDN承载(15)的双IP寻址，
-所述第二GW (14)将修改会话响应发送到所述第一GW (13)，所述会话响应指示所述新PDN承载类型。
3. 如权利要求2所述的方法，其中所述修改会话请求包括设为空的双地址承载标志，以指示所述T-SN (11)不支持用于正在切换的所述PDN承载(15)的双因特网协议IP寻址。
4. 如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述T-SN (11)基于在上下文交换过程期间由所述S-SN (12)提供的承载上下文来确定在正在切换的所述PDN承载（15）上存在双IP寻址。
5. 如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述修改承载请求包括设为空的双地址承载标志，以指示所述T-SN (11)不支持用于正在切换的所述承载(15)的双因特网协议IP寻址。
6. 如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述T-SN (11)在接收所述修改承载响应时将服务响应和有关所述新PDN承载类型的信息发送到所述UE (10)。
7. 如权利要求6所述的方法，其中所述新PDN承载类型是能够在所述PDN-GW (14)中配置的IPv4或IPv6。
8. 如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述UE (10)基于所述新PDN承载类型来请求新PDN连接。
9. 一种目标服务节点(11) T-SN，布置用于在包括所述T-SN和第一GW（13，14）的基础设施网络中的信令，其中为用户设备(10) UE建立至少一个分组数据网络PDN承载(15)，其特征在于：
当至少一个PDN承载(15)从所述网络中的源服务节点(12) S-SN切换到所述目标SN (11) T-SN时，所述T-SN (12)布置成将修改承载请求发送到所述第一GW（13，14），所述承载请求指示所述T-SN (11)不支持用于正在切换的所述PDN承载(15)的双因特网协议IP寻址。
10. 如权利要求9所述的T-SN (11)，其中所述T-SN (11)布置成基于在上下文交换过程期间由所述S-SN (12)提供的承载上下文来确定在正在切换的所述PDN承载（15）上存在双IP寻址。
11. 如权利要求9-10中的任一项所述的T-SN (11)，其中所述T-SN (11)布置成将所述修改会话请求中的双地址承载标志设为空，以指示所述T-SN (11)不支持用于正在切换的所述PDN承载(15)的双因特网协议IP寻址。
12. 如权利要求9-11中的任一项所述的T-SN (11)，其中所述T-SN (11)在接收来自所述第一GW（13，14）的修改承载响应时布置成将服务响应和有关于所述新PDN承载类型的信息发送到所述UE (10)。
13. 一种第一网关（13，14）GW，布置用于在包括所述第一GW（13，14）的基础设施网络中的信令，其中为用户设备(10) UE建立至少一个分组数据网络PDN承载(15)，其特征在于： 
在所述至少一个PDN承载(5)切换到如权利要求9-12中的任一项所述的目标SN (11) T-SN时，所述第一GW（13，14）基于收到的修改承载请求而布置成启动修改承载过程，其中定义了用于单IP寻址的新分组数据网络PDN承载类型，
所述第一GW（13，14）还布置成将修改承载响应发送到所述T-SN，所述承载响应包括有关所述新PDN承载类型的信息。
14. 如权利要求13所述的第一GW (13)，其中所述第一GW (13)在所述修改承载过程期间布置成将修改会话请求发送到第二GW (14)，所述会话请求指示T-SN (11)不支持用于正在切换的所述PDN承载(15)的双IP寻址，所述第一GW (13)还布置成接收来自所述第二GW (14)的修改会话响应，所述会话响应指示所述新PDN承载类型。
15. 如权利要求14所述的第一GW (13)，其中所述第一GW (13)布置成将所述修改会话请求中的双地址承载标志设为空，以指示所述T-SN (11)不支持用于正在切换的所述PDN承载(15)的双因特网协议IP寻址。
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