CN110234084B - 一种用户接入方法、pgw-c和核心网 - Google Patents
一种用户接入方法、pgw-c和核心网 Download PDFInfo
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Abstract
本发明实施例提供一种用户接入方法、PGW‑C和核心网,涉及通信领域,能够在实现本地分流的同时对本地流量准确计费。该方法包括:PGW‑C接收SGW‑C发送的携有用户终端的位置信息的创建会话请求;PGW‑C根据位置信息选取附加PGW‑U;附加PGW‑U用于根据本地分流策略将公共网络流量和本地流量分别发送给原始PGW‑U和本地服务器;PGW‑C生成本地流量计费ID和公共网络流量计费ID并与原始PGW‑U和附加PGW‑U建立会话,以使PGW‑C在对两者的上报流量统计时,生成与两个计费ID对应的话单;PGW‑C生成创建会话响应并向SGW‑C发送。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域,尤其涉及一种用户接入方法、PGW-C和核心网。
背景技术
目前,日渐丰富的移动互联网业务带来了移动分组数据流量爆发时的增长,这就造成核心网的分组数据网关的压力,而且一些政企、校园等地区需要低时延、高带宽的大流量使用体验,所以边缘计算、本地分流技术是解决该问题的主要手段。从ETSI(europeantelecommunications standards institute,欧洲电信标准化协会)的角度,边缘计算平台系统的架构对网络制式是不做限制的,也就是边缘计算平台能够同时对LTE(long termevolution,长期演进)用户和5G(5th-generation,第五代移动通信技术)用户等不同用户服务。LTE本地分流和边缘计算可以实现一些本地缓存、分流以及无线跨层优化,能够满足一些特定场景需求,可以在5G成熟前迅速占领市场。但当初国际标准组织在对LTE网络设计时,没有考虑把本地分流能力和边缘计算纳入,所以目前实现边缘计算和本地分流的技术方案目前都是非标方案,整个过程中的网络设备大都是异厂商设备,对接困难;针对这一问题,现有技术中主要是通过在基站和核心网之间架设MEC(mobile edge computing,移动边缘计算)平台,通过MEC平台的基站发出的业务流量进行识别,然后根据本地分流规则进行流量的本地分流,但是这样一来,因为分流到本地服务器的本地流量并未经过核心网网元,在PGW(PDN(packet data network,分组数据网)GateWay,PDN网关)出CDR(call detailrecord,呼叫详细记录)话单时,不能对分流出去的本地流量进行监控计算,无法进行计费,而且因为合法监听的接口都在核心网网元上,所以本地流量也就无法进行合法监听。
发明内容
本发明的实施例提供一种用户接入方法、SGW-C和核心网,能够在实现本地分流的同时对分流出去的本地流量准确计费。
为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
第一方面,提供一种用户接入方法,包括:PGW-C接收SGW-C发送的携带有用户终端的位置信息的创建会话请求;
PGW-C根据位置信息选取与位置信息对应的附加分组数据网网关用户面PGW-U;附加PGW-U用于根据本地分流策略将接收到的上行流量中的本地流量和公共网络流量分别发送给本地服务器和原始PGW-U;
PGW-C生成本地流量计费识别码和公共网络流量计费识别码,并与原始PGW-U和附加PGW-U建立会话,以使PGW-C在接收到原始PGW-U和附加PGW-U分别上报的公共网络流量数据和本地流量数据时,生成与本地流量计费识别码关联的本地流量统计话单和与公共网络流量计费识别码关联的公共网络流量话单;
PGW-C生成与创建会话请求对应的创建会话响应,并向SGW-C发送创建会话响应。
上述实施例提供的用户接入方法,使用控制面和用户面分离CUPS技术,将每一个核心网元都分为两种,一种是针对控制面的C类网元(PGW-C和SGW-C),一种是针对用户面的U类网元(PGW-U和SGW-U),然后在现有的针对CUPS技术的用户接入流程的基础上,对PGW-C的功能做出了一定改变,使得其在用户终端的接入过程中为用户终端分配两个不同的PGW-U,其中一个为现有技术中就存在的原始PGW-U,另一个则为可以根据本地分流策略将上行流量中的本地流量和公共网络流量分别发送给本地服务器和原始PGW-U的附加PGW-U;同时,PGW-C会生成针对两种不同流量(本地流量和公共网络流量)的本地流量计费ID和公共网络流量计费ID,然后再依据现有技术完成用户接入流程后,PGW-C便可以根据原始PGW-U和附加PGW-U上报的公共网络流量和本地流量,生成与本地流量计费识别码关联的本地流量统计话单和与公共网络流量计费识别码关联的公共网络流量话单;因为在本发明实施例中,因为PGW-C功能的增强,用户接入完成后核心网中存在用于执行本地分流操作的附加PGW-U以及流量统计操作的原始PGW-U和附加PGW-U,所以PGW-C可以在对原始PGW-U和附加PGW-U上报的流量进行统计时将本地流量与自身生成的本地流量计费ID对应,将公共网络流量与自身生成的公共网络计费ID对应,而后生成相应的话单,从而可以根据该话单完成对本地流量的准确计费。进一步的,因为上述实施例提供的技术方案将本地分流设置在核心网内,且对于网元的改动不大,主要是增加了一个具备分流功能的网元,所以除了可以对流量准确计费以外还能保证对流量的合法监听。
第二方面,提供一种PGW-C,包括:通信模块和处理模块;
通信模块,用于接收SGW-C发送的携带有用户终端的位置信息的创建会话请求;
处理模块,用于根据通信模块接收到的位置信息选取与位置信息对应的附加PGW-U;附加PGW-U用于根据本地分流策略将接收到的上行流量中的本地流量和公共网络流量分别发送给原始PGW-U和本地服务器;
处理模块还用于生成本地流量计费识别码和公共网络流量计费识别码,并利用通信模块使PGW-C与附加PGW-U和原始PGW-U建立会话,以使通信模块在接收到原始PGW-U和附加PGW-U分别上报的公共网络流量数据和本地流量数据时,处理模块生成与本地流量计费识别码关联的本地流量统计话单和与公共网络流量计费识别码关联的公共网络流量话单;
处理模块还用于生成与创建会话请求对应的创建会话响应;
通信模块还用于向SGW-C发送处理模块生成的创建会话响应。
第三方面,提供一种核心网,包括第二方面提供高的PGW-C。
本发明实施例提供的用户接入方法、PGW-C和核心网,该方法包括:PGW-C接收SGW-C发送的携带有用户终端的位置信息的创建会话请求;PGW-C根据位置信息选取与位置信息对应的附加分组数据网网关用户面PGW-U;附加PGW-U用于根据本地分流策略将接收到的上行流量中的本地流量和公共网络流量分别发送给原始PGW-U和本地服务器;PGW-C生成本地流量计费识别码和公共网络流量计费识别码,并与原始PGW-U和附加PGW-U建立会话,以使PGW-C在接收到原始PGW-U和附加PGW-U分别上报的公共网络流量数据和本地流量数据时,生成与本地流量计费识别码关联的本地流量统计话单和与公共网络流量计费识别码关联的公共网络流量话单;PGW-C生成与创建会话请求对应的创建会话响应,并向SGW-C发送创建会话响应。本发明实施例提供的用户接入方法,使用控制面和用户面分离CUPS技术,将每一个核心网元都分为两种,一种是针对控制面的C类网元(PGW-C和SGW-C),一种是针对用户面的U类网元(PGW-U和SGW-U),然后在现有的针对CUPS技术的用户接入流程的基础上,对PGW-C的功能做出了一定改变,使得其在用户终端的接入过程中为用户终端分配两个不同的PGW-U,其中一个为现有技术中就存在的原始PGW-U,另一个则为可以根据本地分流策略将上行流量中的本地流量和公共网络流量分别发送给本地服务器和原始PGW-U的附加PGW-U;同时,PGW-C会生成针对两种不同流量(本地流量和公共网络流量)的本地流量计费ID和公共网络流量计费ID,然后再依据现有技术完成用户接入流程后,PGW-C便可以根据原始PGW-U和附加PGW-U上报的公共网络流量和本地流量,生成与本地流量计费识别码关联的本地流量统计话单和与公共网络流量计费识别码关联的公共网络流量话单;因为在本发明实施例中,因为PGW-C功能的增强,用户接入完成后核心网中存在用于执行本地分流操作的附加PGW-U以及流量统计操作的原始PGW-U和附加PGW-U,所以PGW-C可以在对原始PGW-U和附加PGW-U上报的流量进行统计时将本地流量与自身生成的本地流量计费ID对应,将公共网络流量与自身生成的公共网络计费ID对应,而后生成相应的话单,从而可以根据该话单完成对本地流量的准确计费。进一步的,因为上述实施例提供的技术方案将本地分流设置在核心网内,且对于网元的改动不大,主要是增加了一个具备分流功能的网元,所以除了可以对流量准确计费以外还能保证对流量的合法监听。
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为本现有技术提供的一种基于MEC平台的本地分流方案示意图;
图2为本现有技术提供的基于CUPS的核心网的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的核心网的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的一种用户接入方法的流程示意图;
图5为本发明实施例提供的另一种用户接入方法的信令交互图;
图6为本发明实施例提供的另一种用户接入方法的流程示意图;
图7为本发明实施例提供的另一种核心网的结构示意图;
图8为本发明实施例提供的一种PGW-C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。
需要说明的是,本发明实施例中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本发明实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
还需要说明的是,本发明实施例中,“的(英文:of)”,“相应的(英文:corresponding,relevant)”和“对应的(英文:corresponding)”有时可以混用,应当指出的是,在不强调其区别时,其所要表达的含义是一致的。
为了便于清楚描述本发明实施例的技术方案,在本发明的实施例中,采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分,本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不是在对数量和执行次序进行限定。
在本说明书中的用户终端是指无线通信中的终端的一种广义概念,因此应解释为不仅包括WCDMA及LTE、HSPA等中的用户设备(user equipment,UE),而且还包括GSM中的移动电台mobile station,MS)、用户终端(User Terminal,UT)、用户站(subscriberstation,SS)、无线设备(wireless device)等的概念。在以下说明书中用户终端也可以简称为终端。具体的,移动终端包括但不限于平板电脑、PDA(personal digital assistant,个人数字助理)、POS(point of sales,销售终端)、车载电脑等。
参照图1所示,现有技术中,针对用户流量的本地分流主要采用的是基于MEC平台的方案,即通过在基站和核心网之间架设MEC(mobile edge computing,移动边缘计算)平台,通过MEC平台的基站发出的业务流量进行识别,然后根据本地分流规则进行流量的本地分流,但是这样一来,因为分流到本地服务器的本地流量并未经过核心网网元,在PGW出CDR(call detail record,呼叫详细记录)话单时,不能对分流出去的本地流量进行监控计算,无法进行计费,而且因为合法监听的接口都在核心网网元上,所以本地流量也就无法进行合法监听。
目前,参照图2所示,为了增强用户体验,核心网采用了3GPP《EPC(Evolved PacketCore,演进分组核心网)用户平面与控制平面相分离的技术标准》即CUPS(control anduser plane separation)技术后,将核心网的各个网元的控制面和用户面分离形成控制面节点网元(SGW-C(serving gateway-control,服务网关控制面)、PGW-C(PDN(packet datanetwork,分组数据网)gateway-control,PDN网关控制面)和用户面节点网元(SGW-U(serving gateway-user,服务网关用户面)、PGW-U(PDN gateway-user,PDN网管用户面),可以降低移动应用服务的时延,例如可以选择靠近4G/5G基站的EPC用户平面节点或者更适合移动终端使用类型的EPC用户平面节点来向移动终端传输数据,这样做既可以降低时延,还可不用增加EPC控制节点的数量;在移动网络需要承载更大;流量时,也无需增加EPC网络中SGW-C和PGW-C等控制面节点的数量,只需要针对性增加用户面节点。
结合这一技术,为了解决上述现有本地分流方案的缺陷,参照图3所示,研究人员设计了一种本地分流方案,在基于CUPS技术的基础上,给核心网中增加了一种附加PGW-U,参照图3所示,SGW-C和PGW-C之间通过S5/S8-C接口进行信令的交互,两者之间的信令隧道在核心网构建完成时便一直存在;MME(mobility management entity,移动管理实体)和SGW-C之间通过S11接口进行信令的交互;SGW-C和任一SGW-U(图中仅示出目标SGW-U)之间通过Sxa接口进行信令的交互,信令隧道也一直存在,工作时SGW-C会根据需求和相应的SGW—U建立会话连接;PGW-C和PGW-U之间与SGW-C和任一SGW-U之间的关系同理,区别在于使用Sxb接口进行信令的交互;目标SGW-U和附加PGW-U之间以及附加PGW-U和原始PGW-U的数据隧道则需要SGW-C和PGW-C告知各网元建立隧道时需要的隧道信息后建立;SGW-U和基站之间的数据传输隧道则需要MME告知相应的隧道信息从而建立,具体数据传输通过S1-U结构进行;原始PGW-U和公网网络internet之间的数据传输则通过SGi接口进行;附加PGW-U和本地服务器之间的数据传输通过LGi接口进行。图中各个部件的功能如下:
1.PGW-C可以根据用户位置分配一个附加PGW-U用于支持边缘计算即本地分流,同时保留原有的PGW-U即原始PGW-U。当PGW-C为用户终端分配的IP不能直接用在附加PGW-U上时,PGW-C需要通知附加PGW-U启动NAT(Network Address Translation,网络地址转换)功能。
2.附加PGW-U根据本地分流策略(可以是预设也可以由PGW-C发送给附加PGW-U),对用户终端经由基站和SGW-U发送的上行流量进行分流,本地流量直接发送给本地服务器,其他的公共网络流量则发送给原始PGW-U,以使其发送给公共网络;对于下行流量,附加PGW-U则将原始PGW-U发送的公共网络流量和本地服务器发送的本地流量合并后经由SGW-U和基站发送给用户终端。
3.为了让SGW-U与附加PGW-U、附加PGW-U与原始PGW-U之间的流量数据顺利传输;PGW-C还用于接收SGW-C发送的SGW-U的隧道信息并转发给附加PGW-U,将附加PGW-U的隧道信息发送给SGW-C以使其发送给SGW-U,将附加PGW-U的隧道信息发送给原始PGW-U,将原始PGW-U的隧道信息发送给附加PGW-U。
4.SGW-U主要用于将用户终端产生的上行流量转发给附加PGW-U,将附加PGW-U发送的下行流量转发给用户终端(经由基站)。
5.SGW-C主要用于传递PGW-C发送的附加PGW-U的隧道信息给SGW-U,以及传递SGW-U的隧道信息给PGW-C。
为了达到上述本地分流结构,用户终端在接入的过程中,就需要使得PGW-C和两个PGW-U建立会话,所以参照图4所示,本发明实施例提供一种用户接入方法,包括:
401、PGW-C接收SGW-C发送的携带有用户终端的位置信息的创建会话请求。
示例性的,用户终端的位置信息包括但不限于TA(Tracking Area,跟踪区)、小区cell ID等。
402、PGW-C根据位置信息选取与位置信息对应的附加分组数据网网关用户面PGW-U;附加PGW-U用于根据本地分流策略将接收到的上行流量中的本地流量和公共网络流量分别发送给原始PGW-U和本地服务器。
示例性的,这里附加PGW-U所使用的本地分流策略可以是预设的,也可以是PGW-C和附加PGW-U建立会话后发送给附加PGW-U的。
403、PGW-C生成本地流量计费识别码和公共网络流量计费识别码,并与原始PGW-U和附加PGW-U建立会话,以使PGW-C在接收到原始PGW-U和附加PGW-U分别上报的公共网络流量数据和本地流量数据时,生成与本地流量计费识别码关联的本地流量统计话单和与公共网络流量计费识别码关联的公共网络流量话单。
具体的,这里PGW-C可以将本地流量计费识别码和公共网络流量计费识别码分别发送给附加PGW-U和原始PGW-U,以使两类PGW-U在向PGW-C上报流量统计表时便可以将两种计费识别码分别与本地流量和公共网络流量对应;PGW-C也可以将本地流量计费识别码和公共网络流量计费识别码均发送给附加PGW-U,以使其在分流时便将两种计费识别码对应标记在相应的本地流量或公共网络流量中;PGW-C还可以不发送本地流量计费识别码和公共网络流量计费识别码,在得到附加PGW-U上报的流量时将该流量与本地流量计费识别码对应,在得到原始PGW-U上报的流量时将该流量与公共网络计费识别码对应;这三种情况下,PGW-C都可以生成与本地流量计费识别码关联的本地流量统计话单和与公共网络流量计费识别码关联的公共网络流量话单,可以实现对两类流量的准确计费。所以本发明实施例并不对PGW-C是否将上述两种计费识别码发送出去做具体限制,择一即可。
404、PGW-C生成与创建会话请求对应的创建会话响应,并向SGW-C发送创建会话响应。
本发明实施例提供的用户接入方法,使用控制面和用户面分离CUPS技术,将每一个核心网元都分为两种,一种是针对控制面的C类网元(PGW-C和SGW-C),一种是针对用户面的U类网元(PGW-U和SGW-U),然后在现有的针对CUPS技术的用户接入流程的基础上,对PGW-C的功能做出了一定改变,使得其在用户终端的接入过程中为用户终端分配两个不同的PGW-U,其中一个为现有技术中就存在的原始PGW-U,另一个则为可以根据本地分流策略将上行流量中的本地流量和公共网络流量分别发送给本地服务器和原始PGW-U的附加PGW-U;同时,PGW-C会生成针对两种不同流量(本地流量和公共网络流量)的本地流量计费ID和公共网络流量计费ID,然后再依据现有技术完成用户接入流程后,PGW-C便可以根据原始PGW-U和附加PGW-U上报的公共网络流量和本地流量,生成与本地流量计费识别码关联的本地流量统计话单和与公共网络流量计费识别码关联的公共网络流量话单;因为在本发明实施例中,因为PGW-C功能的增强,用户接入完成后核心网中存在用于执行本地分流操作的附加PGW-U以及流量统计操作的原始PGW-U和附加PGW-U,所以PGW-C可以在对原始PGW-U和附加PGW-U上报的流量进行统计时将本地流量与自身生成的本地流量计费ID对应,将公共网络流量与自身生成的公共网络计费ID对应,而后生成相应的话单,从而可以根据该话单完成对本地流量的准确计费。进一步的,因为上述实施例提供的技术方案将本地分流设置在核心网内,且对于网元的改动不大,主要是增加了一个具备分流功能的网元,所以除了可以对流量准确计费以外还能保证对流量的合法监听。
参照图5所示,实际中的用户接入流程,是用户终端、基站(eNodeB)、MME(mobilitymanagement entity,移动管理实体)、SGW-C、目标SGW-U、PGW-C、附加PGW-U和原始PGW-U等设备的参与完成,所以参照图6所示,本发明实施例还提供一种用户接入方法作为对上述实施例提供的用户接入方法的补充,该方法具体包括:
601、用户终端通过基站发送附着请求给MME;附着请求包括用户终端的位置信息和接入点(APN,Access Point Name)信息。
602、MME根据位置信息选取SGW-C,并根据APN信息选取PGW-C。
具体的,因为实际中SGW-C和PGW-C两个网元时存在多个的,为了能够使得用户接入过程顺利且快捷,需要MME根据用户终端的位置信息和接入点信息来确定合适的SGW-C以及PGW-C。这一步骤在MME内部进行,所以图5中并未示出。
603、MME向该SGW-C发送携带有用户终端的位置信息的第一创建会话请求。
604、SGW-C根据用户终端的位置信息选取与该位置信息对应的目标SGW-U。
具体的,这里与该位置信息对应的目标SGW-U应当是和用户终端位置相近或位于同一小区的SGW-U。这一步骤是SGW-C内部实施,所以图5中未示出。
605、SGW-C与目标SGW-U建立会话,并获取目标SGW-U的隧道信息。
具体的,参照图5所示,SGW-C与目标SGW-U建立会话具体应当包括:SGW-C向目标SGW-U发送创建会话请求,目标SGW-U申请资源创建用户会话,并向SGW-C发送会话建立响应。其中因为SGW-U的隧道信息可以由SGW-C分配也可以是自身分配,所以这里创建会话请求和会话建立响应中任一个消息携带有SGW-U的隧道信息。
606、PGW-C接收SGW-C发送的携带有用户终端的位置信息和目标SGW-C的隧道信息的第二创建会话请求。
607、PGW-C根据位置信息选取与位置信息对应的附加PGW-U。
其中,附加PGW-U用于根据本地分流策略将接收到的上行流量中的本地流量和公共网络流量分别发送给原始PGW-U和本地服务器。这里本地分流策略可以是附加PGW-U自身预设,也可以是PGW-C选好附加PGW-U并建立会话后发送给附加PGW-U的。这一步骤在PGW-C内部完成,所以图5中未示出。
以PGW-C将自身生成的本地流量计费识别码和公共网络流量计费识别码分别发送给附加PGW-U和原始PGW-U以及PGW-C向附加PGW-U发送本地分流策略为例,608步骤具体包括:
6081、PGW-C生成本地流量计费识别码和公共网络流量计费识别码。
60821、PGW-C与原始PGW-U建立会话,并向原始PGW-U发送公共网络计费识别码,以使原始PGW-U在向PGW-C上报公共网络流量数据时,将公共网络流量数据与公共计费识别码相关联。
60822、PGW-C获取原始PGW-U的隧道信息。
具体的,原始PGW-U的隧道信息可以由PGW-C分配也可以自身分配,所以这里原始PGW-U的隧道信息可以包含在PGW-C和原始PGW-U之间的创建会话请求和创建会话响应中任一个中即可。
具体的,60821和60822均属于图5中的5步骤。
60831、PGW-C与附加PGW-U建立会话,并向附加PGW-U发送本地流量计费识别码,以使附加PGW-U在向PGW-C上报本地流量数据时,将本地流量数据与本地流量计费识别码相关联。
60832、PGW-C向附加PGW-U发送原始PGW-U的隧道信息、目标SGW-U的隧道信息和本地分流策略。
60833、当PGW-C确定附加PGW-U无法使用PGW-C为用户终端分配的IP时,向附加PGW-U发送启动指令,以使附加PGW-U启动网络地址转换NAT功能。
60834、PGW-C获取附加PGW-U的隧道信息。
具体的,附加PGW-U的隧道信息可以由PGW-C分配也可以自身分配,所以这里附加PGW-U的隧道信息可以包含在PGW-C和附加PGW-U之间的创建会话请求和创建会话响应中任一个中即可。
具体的,60831、60832、60833和60834均属于图5中的6步骤。
需要说明的是,在PGW-C与原始PGW-U和附加PGW-U建立会话之前,PGW-C还应依次与鉴权服务器AUTH、PCRF(policy and charging rules function,策略与计费规则功能单元)和OCS(online charging system,在线计费系统)进行交互,以完成鉴权、获取策略信息和计费信息。
6084、PGW-C向原始PGW-U发送附加PGW-U的隧道信息。
该步骤属于图5中的7步骤。
609、PGW-C生成与第二创建会话请求对应的第二创建会话响应,并向SGW-C发送携带有附加PGW-U的隧道信息的第二创建会话响应。
该步骤属于图5中8步骤。
610、SGW-C向目标SGW-U发送附加PGW-U的隧道信息。
具体的,参照图5所示,610步骤具体通过SGW-C与目标SGW-U之间的会话修改请求和响应完成,即9步骤。
611、SGW-C发送对应第一创建会话请求的第一创建会话响应给MME,以使MME生成对应附着请求的附着响应,并通过基站发送给用户终端,以使用户终端建立空口侧连接。
其中,第一创建会话响应和附着响应均应包括目标SGW-U的隧道信息。611步骤为图5中的10和11步骤。
612、MME获取基站的隧道信息,并将基站的隧道信息经由SGW-C发送给目标SGW-U。
具体的,611步骤和612步骤得执行可以让基站和SGW-U分别知道对方的用户面隧道信息,从而可以使得基站可以和SGW-U进行业务流量数据的传输。
示例性的,参照图5所示,基站的隧道信息通过12、13和14步骤即MME与SGW-C之间的会话修改请求和响应以及SGW-C与目标SGW-U之间的会话修改请求和响应完成。
具体的,在完成如图5和图6的用户接入流程后,用户终端通过基站发出的上行流量会经由目标SGW-U发送给附加PGW-U,附加PGW-U会将其中的本地流量和公共网络流量分别发送给本地服务器和原始PGW-U,原始PGW-U则将接收到的上行流量中的公共网流量发送给公共网络;本地服务器发送的下行的本地流量以及公共网络经由原始PGW-U发送的下行的公共网络流量则经由附加PGW-U合流后,经由目标SGW-U和基站发送给用户终端。
本发明实施例提供的用户接入方法,该方法包括:PGW-C接收SGW-C发送的携带有用户终端的位置信息的创建会话请求;PGW-C根据位置信息选取与位置信息对应的附加分组数据网网关用户面PGW-U;附加PGW-U用于根据本地分流策略将接收到的上行流量中的本地流量和公共网络流量分别发送给原始PGW-U和本地服务器;PGW-C生成本地流量计费识别码和公共网络流量计费识别码,并与原始PGW-U和附加PGW-U建立会话,以使PGW-C在接收到原始PGW-U和附加PGW-U分别上报的公共网络流量数据和本地流量数据时,生成与本地流量计费识别码关联的本地流量统计话单和与公共网络流量计费识别码关联的公共网络流量话单;PGW-C生成与创建会话请求对应的创建会话响应,并向SGW-C发送创建会话响应。本发明实施例提供的用户接入方法,使用控制面和用户面分离CUPS技术,将每一个核心网元都分为两种,一种是针对控制面的C类网元(PGW-C和SGW-C),一种是针对用户面的U类网元(PGW-U和SGW-U),然后在现有的针对CUPS技术的用户接入流程的基础上,对PGW-C的功能做出了一定改变,使得其在用户终端的接入过程中为用户终端分配两个不同的PGW-U,其中一个为现有技术中就存在的原始PGW-U,另一个则为可以根据本地分流策略将上行流量中的本地流量和公共网络流量分别发送给本地服务器和原始PGW-U的附加PGW-U;同时,PGW-C会生成针对两种不同流量(本地流量和公共网络流量)的本地流量计费ID和公共网络流量计费ID,然后再依据现有技术完成用户接入流程后,PGW-C便可以根据原始PGW-U和附加PGW-U上报的公共网络流量和本地流量,生成与本地流量计费识别码关联的本地流量统计话单和与公共网络流量计费识别码关联的公共网络流量话单;因为在本发明实施例中,因为PGW-C功能的增强,用户接入完成后核心网中存在用于执行本地分流操作的附加PGW-U以及流量统计操作的原始PGW-U和附加PGW-U,所以PGW-C可以在对原始PGW-U和附加PGW-U上报的流量进行统计时将本地流量与自身生成的本地流量计费ID对应,将公共网络流量与自身生成的公共网络计费ID对应,而后生成相应的话单,从而可以根据该话单完成对本地流量的准确计费。进一步的,因为上述实施例提供的技术方案将本地分流设置在核心网内,且对于网元的改动不大,主要是增加了一个具备分流功能的网元,所以除了可以对流量准确计费以外还能保证对流量的合法监听。
参照图7所示,本发明实施例提供一种核心网01,包括PGW-C02。
参照图8所示,本发明实施例提供的核心网中的PGW-C02包括通信模块81和处理模块82;
通信模块81,用于接收SGW-C05发送的携带有用户终端的位置信息的创建会话请求;
处理模块82,用于根据通信模块81接收到的位置信息选取与位置信息对应的附加PGW-U04;附加PGW-U04用于根据本地分流策略将接收到的上行流量中的本地流量和公共网络流量分别发送给原始PGW-U03和本地服务器;
处理模块82还用于生成本地流量计费识别码和公共网络流量计费识别码,并利用通信模块81使PGW-C02与附加PGW-U04和原始PGW-U03建立会话,以使通信模块81在接收到原始PGW-U03和附加PGW-U04分别上报的公共网络流量数据和本地流量数据时,处理模块82生成与本地流量计费识别码关联的本地流量统计话单和与公共网络流量计费识别码关联的公共网络流量话单;
处理模块82还用于生成与创建会话请求对应的创建会话响应;
通信模块81还用于向SGW-C05发送处理模块82生成的创建会话响应。
可选的,创建会话请求还携带有与位置信息对应的目标SGW-U06的隧道信息。
可选的,处理模块82具体用于:
利用通信模块81使PGW-C02与原始PGW-U03建立会话并获取原始PGW-U03的隧道信息;
利用通信模块81使PGW-C02与附加PGW-U04建立会话;并利用通信模块81向附加PGW-U04发送原始PGW-U03的隧道信息和目标SGW-U06的隧道信息。
可选的,处理模块82还用于在利用通信模块81使PGW-C02与附加PGW-U04建立会话时,利用通信模块81获取附加PGW-U04的隧道信息;
通信模块81还用于向原始PGW-U03发送附加PGW-U04的隧道信息。
可选的,创建会话响应携带有附加PGW-U04的隧道信息。
可选的,通信模块81还用于向附加PGW-U04发送本地分流策略。
可选的,当处理模块82确定附加PGW-U04无法使用PGW-C02为用户终端分配的IP时,生成启动指令;
通信模块81还用于向附加PGW-U04发送处理模块82生成的启动指令,以使附加PGW-U04启动NAT功能。
可选的,处理模块82具体用于:
生成本地流量计费识别码和公共网络流量计费识别码;
利用通信模块81使PGW-C02与原始PGW-U03建立会话,并利用通信模块81向原始PGW-U03发送公共网络计费识别码,以使原始PGW-U03在向PGW-C02上报公共网络流量数据时,将公共网络流量数据与公共计费识别码相关联;
利用通信模块81使PGW-C02与附加PGW-U04建立会话,并利用通信模块81向附加PGW-U04发送本地流量计费识别码,以使附加PGW-U04在向PGW-C02上报本地流量数据时,将本地流量数据与本地流量计费识别码相关联。
本发明实施例提供的核心网,该核心网包括PGW-C;该PGW-C包括:通信模块,用于接收SGW-C发送的携带有用户终端的位置信息的创建会话请求;
处理模块,用于根据通信模块接收到的位置信息选取与位置信息对应的附加PGW-U;附加PGW-U用于根据本地分流策略将接收到的上行流量中的本地流量和公共网络流量分别发送给原始PGW-U和本地服务器;
处理模块还用于生成本地流量计费识别码和公共网络流量计费识别码,并利用通信模块使PGW-C与附加PGW-U和原始PGW-U建立会话,以使通信模块在接收到原始PGW-U和附加PGW-U分别上报的公共网络流量数据和本地流量数据时,处理模块生成与本地流量计费识别码关联的本地流量统计话单和与公共网络流量计费识别码关联的公共网络流量话单;处理模块还用于生成与创建会话请求对应的创建会话响应;通信模块还用于向SGW-C发送处理模块生成的创建会话响应。可以看出,本发明实施例提供的核心网使用控制面和用户面分离CUPS技术,将每一个核心网元都分为两种,一种是针对控制面的C类网元(PGW-C和SGW-C),一种是针对用户面的U类网元(PGW-U和SGW-U),然后在现有的针对CUPS技术的用户接入流程的基础上,对PGW-C的功能做出了一定改变,使得其在用户终端的接入过程中为用户终端分配两个不同的PGW-U,其中一个为现有技术中就存在的原始PGW-U,另一个则为可以根据本地分流策略将上行流量中的本地流量和公共网络流量分别发送给本地服务器和原始PGW-U的附加PGW-U;同时,PGW-C会生成针对两种不同流量(本地流量和公共网络流量)的本地流量计费ID和公共网络流量计费ID,然后再依据现有技术完成用户接入流程后,PGW-C便可以根据原始PGW-U和附加PGW-U上报的公共网络流量和本地流量,生成与本地流量计费识别码关联的本地流量统计话单和与公共网络流量计费识别码关联的公共网络流量话单;因为在本发明实施例中,因为PGW-C功能的增强,用户接入完成后核心网中存在用于执行本地分流操作的附加PGW-U以及流量统计操作的原始PGW-U和附加PGW-U,所以PGW-C可以在对原始PGW-U和附加PGW-U上报的流量进行统计时将本地流量与自身生成的本地流量计费ID对应,将公共网络流量与自身生成的公共网络计费ID对应,而后生成相应的话单,从而可以根据该话单完成对本地流量的准确计费。进一步的,因为上述实施例提供的技术方案将本地分流设置在核心网内,且对于网元的改动不大,主要是增加了一个具备分流功能的网元,所以除了可以对流量准确计费以外还能保证对流量的合法监听。
以上,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (17)
1.一种用户接入方法,其特征在于,包括:
分组数据网网关控制面PGW-C接收服务网管控制面SGW-C发送的携带有用户终端的位置信息的创建会话请求;
所述PGW-C根据所述位置信息选取与所述位置信息对应的附加分组数据网网关用户面附加PGW-U;所述附加PGW-U用于根据本地分流策略将接收到的上行流量中的本地流量和公共网络流量分别发送给本地服务器和原始PGW-U;
所述PGW-C生成本地流量计费识别码和公共网络流量计费识别码,并与原始PGW-U和所述附加PGW-U建立会话,以使所述PGW-C在接收到所述原始PGW-U和所述附加PGW-U分别上报的公共网络流量数据和本地流量数据时,生成与所述本地流量计费识别码关联的本地流量统计话单和与所述公共网络流量计费识别码关联的公共网络流量话单;
所述PGW-C生成与所述创建会话请求对应的创建会话响应,并向所述SGW-C发送所述创建会话响应。
2.根据权利要求1所述的用户接入方法,其特征在于,所述创建会话请求还携带有与所述位置信息对应的目标服务网关用户面目标SGW-U的隧道信息。
3.根据权利要求2所述的用户接入方法,其特征在于,所述PGW-C与原始PGW-U和附加PGW-U建立会话包括:
所述PGW-C与所述原始PGW-U建立会话并获取所述原始PGW-U的隧道信息;
所述PGW-C与所述附加PGW-U建立会话,并向所述附加PGW-U发送所述原始PGW-U的隧道信息和所述目标SGW-U的隧道信息。
4.根据权利要求1所述的用户接入方法,其特征在于,
所述PGW-C与所述附加PGW-U建立会话时还包括:所述PGW-C获取所述附加PGW-U的隧道信息;
所述PGW-C与原始PGW-U和附加PGW-U建立会话之后还包括:所述PGW-C向所述原始PGW-U发送所述附加PGW-U的隧道信息。
5.根据权利要求4所述的用户接入方法,其特征在于,所述创建会话响应携带有所述附加PGW-U的隧道信息。
6.根据权利要求1所述的用户接入方法,其特征在于,所述PGW-C与附加PGW-U建立会话时还包括:
所述PGW-C向所述附加PGW-U发送所述本地分流策略。
7.根据权利要求1所述的用户接入方法,其特征在于,所述PGW-C与附加PGW-U建立会话时还包括:
当所述PGW-C确定所述附加PGW-U无法使用所述PGW-C为所述用户终端分配的互联网协议地址IP时,向所述附加PGW-U发送启动指令,以使所述附加PGW-U启动网络地址转换NAT功能。
8.根据权利要求1所述的用户接入方法,其特征在于,所述PGW-C生成本地流量计费识别码和公共网络流量计费识别码,并与原始PGW-U和附加PGW-U建立会话包括:
所述PGW-C生成本地流量计费识别码和公共网络流量计费识别码;
所述PGW-C与原始PGW-U建立会话,并向所述原始PGW-U发送所述公共网络计费识别码,以使所述原始PGW-U在向所述PGW-C上报所述公共网络流量数据时,将所述公共网络流量数据与所述公共网络流量计费识别码相关联;
所述PGW-C与附加PGW-U建立会话,并向所述附加PGW-U发送所述本地流量计费识别码,以使所述附加PGW-U在向所述PGW-C上报所述本地流量数据时,将所述本地流量数据与所述本地流量计费识别码相关联。
9.一种PGW-C,其特征在于,包括:通信模块和处理模块;
所述通信模块,用于接收SGW-C发送的携带有用户终端的位置信息的创建会话请求;
所述处理模块,用于根据所述通信模块接收到的所述位置信息选取与所述位置信息对应的附加PGW-U;所述附加PGW-U用于根据本地分流策略将接收到的上行流量中的本地流量和公共网络流量分别发送给本地服务器和原始PGW-U;
所述处理模块还用于生成本地流量计费识别码和公共网络流量计费识别码,并利用所述通信模块使所述PGW-C与所述附加PGW-U和原始PGW-U建立会话,以使所述通信模块在接收到所述原始PGW-U和所述附加PGW-U分别上报的公共网络流量数据和本地流量数据时,所述处理模块生成与所述本地流量计费识别码关联的本地流量统计话单和与所述公共网络流量计费识别码关联的公共网络流量话单;
所述处理模块还用于生成与所述创建会话请求对应的创建会话响应;
所述通信模块还用于向所述SGW-C发送所述处理模块生成的创建会话响应。
10.根据权利要求9所述的PGW-C,其特征在于,所述创建会话请求还携带有与所述位置信息对应的目标SGW-U的隧道信息。
11.根据权利要求10所述的PGW-C,其特征在于,所述处理模块具体用于:
利用所述通信模块使所述PGW-C与所述原始PGW-U建立会话并获取所述原始PGW-U的隧道信息;
利用所述通信模块使所述PGW-C与所述附加PGW-U建立会话;并利用所述通信模块向所述附加PGW-U发送所述原始PGW-U的隧道信息和所述目标SGW-U的隧道信息。
12.根据权利要求9所述的PGW-C,其特征在于,
所述处理模块还用于在利用所述通信模块使所述PGW-C与所述附加PGW-U建立会话时,利用所述通信模块获取所述附加PGW-U的隧道信息;
所述通信模块还用于向所述原始PGW-U发送所述附加PGW-U的隧道信息。
13.根据权利要求11所述的PGW-C,其特征在于,所述创建会话响应携带有所述附加PGW-U的隧道信息。
14.根据权利要求9所述的PGW-C,其特征在于,所述通信模块还用于向所述附加PGW-U发送所述本地分流策略。
15.根据权利要求9所述的PGW-C,其特征在于,当所述处理模块确定所述附加PGW-U无法使用所述PGW-C为所述用户终端分配的IP时,生成启动指令;
所述通信模块还用于向所述附加PGW-U发送所述处理模块生成的启动指令,以使所述附加PGW-U启动NAT功能。
16.根据权利要求9所述的PGW-C,其特征在于,所述处理模块具体用于:
生成本地流量计费识别码和公共网络流量计费识别码;
利用所述通信模块使所述PGW-C与原始PGW-U建立会话,并利用所述通信模块向所述原始PGW-U发送所述公共网络计费识别码,以使所述原始PGW-U在向所述PGW-C上报所述公共网络流量数据时,将所述公共网络流量数据与所述公共网络流量计费识别码相关联;
利用所述通信模块使所述PGW-C与附加PGW-U建立会话,并利用所述通信模块向所述附加PGW-U发送所述本地流量计费识别码,以使所述附加PGW-U在向所述PGW-C上报所述本地流量数据时,将所述本地流量数据与所述本地流量计费识别码相关联。
17.一种核心网,其特征在于,包括如权利要求9-16任一项所述的PGW-C。
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