CN106888512B - 专用承载建立方法、服务网关及系统 - Google Patents

专用承载建立方法、服务网关及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种专用承载建立方法、服务网关及系统，涉及移动通信领域。其中的方法包括：专用承载服务网关通过公网接口接收终端发送的专用承载建立请求并进行响应，采用重定向的方法建立与终端之间的私网连接；专用承载服务网关通过其与终端之间的私网连接的IP承载信息获取终端的私有IP地址信息；专用承载服务网关根据终端的私有IP地址信息重构专用承载建立请求，将终端的私有IP地址信息携带在重构的专用承载建立请求中；专用承载服务网关将重构的专用承载建立请求发送到网络侧，以供网络侧根据重构的专用承载建立请求以及其中携带的终端的私有IP地址信息为终端建立专用承载。从而在不改造终端的情况下实现由终端触发专用承载建立。

Description

专用承载建立方法、服务网关及系统
技术领域
本发明涉及移动通信领域，特别涉及专用承载建立方法、服务网关及系统。
背景技术
专载是建立在终端和核心网之间的，并由核心网执行建立的过程。3GPP标准中LTE网络建立专用承载的方式有两种：终端触发和网络触发；现网的部署均是网络触发的情况。
标准定义的终端方式如图1所示，因为有终端和核心网交互的申请信令过程，核心网可以获取终端是哪个用户的信息。标准中定义的终端触发建立专用承载的实现由终端通过无线侧标准信令与核心网PGW交互建立专载的请求信息和参数，需要终端芯片和操作系统具备相应的功能，目前终端并不支持。
非标准终端方式其实是利用PCRF(Policy and Charging Rules Function，策略与计费规则功能单元)与诸如应用的外界的北向Rx接口传达请求信息的。核心网络PCRF下发建立专载的策略是通过IP五元组的，其中必须包括终端的私网IP地址以识别执行专载策略的目标对象。PCC会话建立过程中，由于现网部署中LTE终端分配的是私有IP地址，PCRF向PGW(PDN GateWay，PDN网关)下发建立专载策略时，需要有途径获取终端私有IP地址并携带在策略五元组里，以实现PCC会话的绑定；目前非标准定义的终端触发，终端呈现给电信网络以外的系统的IP地址是经过了NAT(Network Address Translation，网络地址转换)的公网IP地址，因此Rx接口传递的是终端的公网IP地址，PCRF需要采用其他途径获取用户的私网IP地址才能下发建立专载的指令和策略，目前还没有相应的解决方案。
发明内容
本发明所要解决的一个技术问题是：如何实现由终端触发专用承载建立。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种专用承载建立方法，包括：专用承载服务网关通过公网接口接收终端发送的专用承载建立请求并进行响应，采用重定向的方法建立与终端之间的私网连接；专用承载服务网关通过其与终端之间的私网连接的IP承载信息获取终端的私有IP地址信息；专用承载服务网关根据终端的私有IP地址信息重构专用承载建立请求，将终端的私有IP地址信息携带在重构的专用承载建立请求中；专用承载服务网关将重构的专用承载建立请求发送到网络侧，以供网络侧根据重构的专用承载建立请求以及其中携带的终端的私有IP地址信息为终端建立专用承载。
根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种专用承载服务网关，包括：公网接口模块，用于接收终端发送的专用承载建立请求并进行响应，采用重定向的方法建立与终端之间的私网连接；私网接口模块，用于建立与终端之间的私网连接，并通过与终端之间的私网连接的IP承载信息获取终端的私有IP地址信息；请求解析模块，用于根据终端的私有IP地址信息重构专用承载建立请求，将终端的私有IP地址信息携带在重构的专用承载建立请求中；转发接口模块，用于将重构的专用承载建立请求发送到网络侧，以供网络侧根据重构的专用承载建立请求以及其中携带的终端的私有IP地址信息为终端建立专用承载。
根据本发明实施例的再一个方面，提供了一种专用承载建立系统，包括上述的专用承载服务网关以及网络侧设备；其中，网络侧设备用于根据重构的专用承载建立请求以及其中携带的终端的私有IP地址信息为终端建立专用承载。
本发明至少具有以下优点：
在网络中部署专用承载服务网关，通过客户端重定向技术获取终端私有IP地址信息，并代理终端发起专用承载建立请求，在不改造终端的情况下实现了由终端触发专用承载建立过程。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出3GPP标准定义的终端触发专用承载建立方法的流程示意图。
图2示出本发明专用承载建立方法的一个实施例的流程示意图。
图3示出本发明专用承载建立方法的一个应用实例的流程示意图。
图4示出本发明专用承载服务网关的一个实施例的结构示意图。
图5示出本发明专用承载建立系统的一个实施例的结构示意图。
图6示出本发明专用承载服务网关与终端私网连接并获取终端私有IP地址的示意图。
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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。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。
下面结合图2描述本发明一个实施例的专用承载建立方法。
图2示出本发明专用承载建立方法的一个实施例的流程示意图。如图2所示，该实施例的方法包括：
步骤S202，专用承载服务网关通过公网接口接收终端发送的专用承载建立请求并进行响应，采用重定向的方法建立与终端之间的私网连接。
一种示例性的方法，专用承载服务网关向终端发送HTTP重定向请求，其中携带专用承载服务网关的私网接口信息，以指示终端重定向到专用承载服务网关的私网接口并建立私网连接。
步骤S204，专用承载服务网关通过其与终端之间的私网连接的IP承载信息获取终端的私有IP地址信息。
如图6所示，为了使步骤S202中终端和专载服务网关私网接口之间成功建立私网连接，并使步骤S204中专载服务网关可以直接从IP包中获取终端的私有IP地址信息，要求专载服务网关私网接口必须在分配给用户的私有IP地址域内可达(例如：专载服务网关私网接口和用户IP地址在同一个VPN中),且两者之间不存在私网NAT。
步骤S206，专用承载服务网关根据终端的私有IP地址信息重构专用承载建立请求，将终端的私有IP地址信息携带在重构的专用承载建立请求中。
步骤S208，专用承载服务网关将重构的专用承载建立请求发送到网络侧，以供网络侧根据重构的专用承载建立请求以及其中携带的终端的私有IP地址信息为终端建立专用承载。
一种示例性的专用承载建立方法，网络侧的PCRF响应于专用承载服务网关发送的重构的专用承载建立请求，根据其中携带的终端的私有IP地址信息查询终端所在的PGW，并向终端所在的PGW发送信用控制请求RAR消息以请求PGW修改终端所属的专用承载，所述RAR消息包含终端的私有IP地址信息。PGW响应于PCRF发送的RAR消息，根据RAR消息中携带的终端的私有IP地址信息确定目标终端，修改目标终端所属专用承载。
上述方法中，在网络中部署专用承载服务网关，通过客户端重定向技术获取终端私有IP地址信息，并代理终端发起专用承载建立请求，在不改造终端的情况下实现了由终端触发专用承载建立过程。
从上述实施例可以看出，获取终端的私有IP地址、PCRF查询终端所在的PGW以及PGW修改终端所属专用承载等过程都不需要升级终端芯片和操作系统，用户只需要利用普通的LTE手机及常用、通用服务就可以实现前向需求的触发，大大提升了用户的使用体验。相对于终端改造，专用承载服务网关、PCRF、PGW的改造实现简单，影响面小。
下面结合图3描述本发明专用承载建立方法的一个实施例的消息交互过程。
图3示出本发明专用承载建立方法的一个应用实例的流程示意图。如图3所示，该实施例的方法包括：
步骤S302，终端通过应用平台，例如，微信平台发起建立专载请求。
步骤S304，微信平台将建立专载请求转发至专载服务网关。
步骤S306，专载服务网关通过公网接口接收来自微信平台的建立专载请求，并通过公网接口向微信平台发送终端重定向信息.
步骤S308，微信平台将终端重定向信息转发至终端。
步骤S310，终端将重定向的建立专载请求发送至专载服务网关的私网接口。
步骤S312，专载服务网关通过私网接口与终端建立虚拟专用网络私网连接，并通过虚拟专用网络私网连接的IP包信息读取终端的私有IP地址信息。
步骤S314，专载服务网关向策略与计费规则功能单元PCRF转发终端的建立专载请求信息，所述建立专载请求信息包含终端的私有IP地址信息。
步骤S316，PCRF接收由专载服务网关转发的终端的建立专载请求信息后，根据终端的建立专载请求信息查询终端所在的PGW。
步骤S318，PCRF向终端所在的PGW发送信用控制请求RAR消息，以请求终端所在的PGW修改终端所属的专载，所述RAR消息包含终端的私有IP地址信息。
步骤S320，PGW接收来自PCRF的RAR消息之后，根据终端的私有IP地址信息查找用户会话信息。
步骤S322，PGW根据所述RAR消息和所述用户会话信息修改终端所属承载，并向PCRF发送RAA消息，以表示接收到所述RAR消息。
步骤S324，PGW修改终端所属承载。
步骤S326，PGW向PCRF发送CCR消息,以确认终端所在的PGW成功修改终端所属的专载。
步骤S328，PCRF向终端所在的PGW发送重新鉴权/授权响应CCA消息，以确认成功接收到所述CCR消息。
步骤S330，PCRF记录修改后终端所属的专载的相关信息，并向专载服务网关发送专载建立完成信息。
至此，根据PCRF与应用平台的接口请求信息，断定并关联了PCRF到PCEF的Gx接口的信息，从而使得PCEF(Policy and Charging Enforcement Function,策略和计费执行功能)能够通过Gx接口的信息断定对那个终端的那个连接执行策略,而不需要通过NAT(Network Address Translation，网络地址转换)查询等技术获取终端的私有IP地址。
下面结合图4描述本发明一个实施例的专用承载服务网关。
图4示出本发明专用承载服务网关的一个实施例的结构示意图。如图4所示，该实施例的专用承载服务网关40包括：
公网接口模块402，用于接收终端发送的专用承载建立请求并进行响应，采用重定向的方法建立与终端之间的私网连接。
私网接口模块404，用于建立与终端之间的私网连接，并通过与终端之间的私网连接的IP承载信息获取终端的私有IP地址信息；
请求解析模块406，用于根据终端的私有IP地址信息重构专用承载建立请求，将终端的私有IP地址信息携带在重构的专用承载建立请求中。
转发接口模块408，用于将重构的专用承载建立请求发送到网络侧，以供网络侧根据重构的专用承载建立请求以及其中携带的终端的私有IP地址信息为终端建立专用承载。
可选的，公网接口模块402可以用于向终端发送HTTP重定向请求，其中携带专用承载服务网关的私网接口信息，以指示终端重定向到专用承载服务网关的私网接口并建立私网连接。
下面结合图5描述本发明一个实施例的专用承载建立系统。
图5示出本发明专用承载建立系统的一个实施例的结构示意图。如图6所示，该实施例的专用承载建立系统包括:
上述的专用承载服务网关40、PCRF50以及PGW60。
其中，PCRF50可以包括：
PGW查询模块502，用于响应于专用承载服务网关发送的重构的专用承载建立请求，根据其中携带的终端的私有IP地址信息查询终端所在的PGW；
消息发送模块504，用于向终端所在的PGW发送信用控制请求RAR消息以请求PGW修改终端所属的专用承载，所述RAR消息包含终端的私有IP地址信息。
其中，PGW60可以包括：
专用承载修改模块602，用于响应于PCRF发送的RAR消息，根据RAR消息中携带的终端的私有IP地址信息确定目标终端，修改目标终端所属专用承载。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种专用承载建立方法，包括：
专用承载服务网关通过公网接口接收终端发送的专用承载建立请求并进行响应，采用重定向的方法建立与终端之间的私网连接；其中，专用承载服务网关采用重定向的方法建立与终端之间的私网连接包括：专用承载服务网关向终端发送HTTP重定向请求，其中携带专用承载服务网关的私网接口信息，以指示终端重定向到专用承载服务网关的私网接口并建立私网连接；
专用承载服务网关通过其与终端之间的私网连接的IP承载信息获取终端的私有IP地址信息；
专用承载服务网关根据终端的私有IP地址信息重构专用承载建立请求，将终端的私有IP地址信息携带在重构的专用承载建立请求中；
专用承载服务网关将重构的专用承载建立请求发送到网络侧，以供网络侧根据重构的专用承载建立请求以及其中携带的终端的私有IP地址信息为终端建立专用承载。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络侧根据重构的专用承载建立请求以及其中携带的终端的私有IP地址信息为终端建立专用承载包括：
策略与计费规则功能单元PCRF响应于专用承载服务网关发送的重构的专用承载建立请求，根据其中携带的终端的私有IP地址信息查询终端所在的PGW，并向终端所在的PGW发送信用控制请求RAR消息以请求PGW修改终端所属的专用承载，所述RAR消息包含终端的私有IP地址信息；
公用数据网网关PGW响应于PCRF发送的RAR消息，根据RAR消息中携带的终端的私有IP地址信息确定目标终端，修改目标终端所属专用承载。
3.一种专用承载服务网关，包括：
公网接口模块，用于接收终端发送的专用承载建立请求并进行响应，采用重定向的方法建立与终端之间的私网连接；所述公网接口模块用于向终端发送HTTP重定向请求，其中携带专用承载服务网关的私网接口信息，以指示终端重定向到专用承载服务网关的私网接口并建立私网连接；
私网接口模块，用于建立与终端之间的私网连接，并通过与终端之间的私网连接的IP承载信息获取终端的私有IP地址信息；
请求解析模块，用于根据终端的私有IP地址信息重构专用承载建立请求，将终端的私有IP地址信息携带在重构的专用承载建立请求中；
转发接口模块，用于将重构的专用承载建立请求发送到网络侧，以供网络侧根据重构的专用承载建立请求以及其中携带的终端的私有IP地址信息为终端建立专用承载。
4.一种专用承载建立系统，包括如权利要求3所述的专用承载服务网关以及网络侧设备；其中，网络侧设备用于根据重构的专用承载建立请求以及其中携带的终端的私有IP地址信息为终端建立专用承载。
5.根据权利要求4所述的专用承载建立系统，其特征在于，所述网络侧设备包括PCRF和PGW；
所述PCRF用于根据终端的私有IP地址信息查询终端所在的PGW，并请求PGW修改终端所属的专用承载；
所述PGW用于根据终端的私有IP地址信息确定目标终端，修改目标终端所属专用承载。
6.根据权利要求5所述的专用承载建立系统，其特征在于，所述PCRF包括：
PGW查询模块，用于响应于专用承载服务网关发送的重构的专用承载建立请求，根据其中携带的终端的私有IP地址信息查询终端所在的PGW；
消息发送模块，用于向终端所在的PGW发送信用控制请求RAR消息以请求PGW修改终端所属的专用承载，所述RAR消息包含终端的私有IP地址信息。
7.根据权利要求5所述的专用承载建立系统，其特征在于，所述PGW包括：
专用承载修改模块，用于响应于PCRF发送的RAR消息，根据RAR消息中携带的终端的私有IP地址信息确定目标终端，修改目标终端所属专用承载。
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