CN1798439A - 移动台漫游时实现sgsn间路由区更新的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在IuFlex技术下移动台漫游时实现SGSN路由区更新的方法。该方法主要包括：当漫游到不同的移动网中的移动台需要进行SGSN路由区更新时，则向新SGSN发送路由区更新请求；支持不同版本的IP协议的新SGSN与处于SGSN池中的原SGSN间通过设置于缺省SGSN中的协议转换实体进行协议转换处理及信息的交互，实现SGSN路由区的更新。本发明中，当用户发生PLMN漫游时，新SGSN能够灵活地选择相应的IP版本同原SGSN进行通信，而不再受到任何协议不支持等原因的限制，进而使得IPv6网元地址在GPRS的使用及采用IPv6进行互通成为可能。

Description

移动台漫游时实现SGSN间路由区更新的方法

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种Iuflex技术下移动台漫游时实现SGSN间路由区更新的方法。

背景技术

采用WCDMA(宽带码分多址)空中接口技术的第三代移动通信系统包括：无线接入网络和核心网络。所述的核心网络从逻辑上还可以分为CS(电路)域和PS(分组)域，其中SGSN(服务GPRS支持节点)，GGSN(网关GPRS支持节点)属于PS域，通称GSN(GPRS支持节点)。

SGSN和GGSN之间的接口是基于GTP(GPRS隧道协议)实现隧道传输功能。在3GPP R5之前的版本里，GTP消息由IPv4(IP version 4)承载封装，即GTP over IP4，GTP消息里的GSN地址信元是IPv4地址。在3GPP R5及以后版本里，3GPP要求GTP能够被IPv6(IP version 6)承载封装，即GTP over IPv6，GTP消息里的GSN地址信元是IPv6地址，即支持GSN之间使用IPv6承载GTP进行通信。

现有网络中GSN均采用IPv4承载封装GTP消息，但随着IPv6网络技术的发展，在网络中将逐渐应用IPv6承载封装GTP消息。为确保基于IPv4传送的GTP消息和基于IPv6承载的GTP消息兼容性，在与IPv4 GSN共存的网络中，升级后的GSN必需可以同时支持GTP over IPv4和GTP over IPv6，称为双栈GSN。在双栈GSN中，配置有IPv4地址和IPv6地址，以便于在相应的IPv4地址和IPv6地址上同时监听GTP消息，分别接收IPv4封装的GTP消息和IPv6封装的GTP消息，并利用相应版本的IP承载封装GTP消息。因此，双栈GSN的存在使得直接互通的两GSN间不会因为应用协议版本的不同导致消息交互失败，例如SGSN间进行直接交互以实现路由区的更新时，如果两SGSN间采用的协议版本不同，则仍可以保证更新过程的顺利进行。

通常在MS在移动过程中，当由一个SGSN路由区移动到另一个SGSN路由区时，便需要在两个SGSN间进行信息交互以实现路由区的更新处理。

目前，当MS在发生SGSN间的RAU(路由区更新)时，相应的处理过程如图1所示，主要包括：

步骤11：MS向新SGSN(即更新后的SGSN)发起路由更新请求；

步骤12：新SGSN收到所述请求后，则向原SGSN(更新前的SGSN)发送SGSN上下文请求；

当New-SGSN在收到MS来的路由更新请求时，根据Old-RAI(原路由区标识)确定相应的Old-SGSN(原SGSN)，New-SGSN(新SGSN)发送SGSN Context Request(SGSN上下文请求)消息给Old-SGSN，去获取该MS相关的PDP(分组数据协议)和MM(移动管理)上下文；

步骤13：原SGSN收到所述请求后向新SGSN返回SGSN上下文响应；

Old-SGSN在收到SGSN Context Request消息后返回SGSN ContextResponse消息；

步骤14：新SGSN收到所述响应后返回确认消息给原SGSN。

当New-SGSN收到Old-SGSN的响应消息后，返回确认消息，随后准备接收来自Old-SGSN的数据，完成了相应的SGSN路由区更新过程。

根据WCDMA系统中的Iu-Flex技术可知，同一个RNC(无线网络控制器)可以接入多个SGSN。因此，在SGSN间路由区更新过程中，Old-RAI(原路由区标识)对应的将是一个SGSN池，而不是一个唯一的SGSN。这种情况下，如果New-SGSN能够得到Old-SGSN的NRI(网络资源标识)，还可以通过“Old-RAI+NRI”得到唯一的Old-SGSN。

然而，如果发生PLMN(公众陆地移动电话网)间漫游时，由于各运营商的NRI的分配方式不同，所以New-SGSN通常将无法得到确切的NRI，因而也就无法得到确切的Old-SGSN地址。为此，目前采用的一种处理方式为：在协议里定义了一个Default-SGSN(缺省SGSN)，如图2所示，当New-SGSN由于无法解析出NRI，导致其无法得到确切的Old-SGSN时，将获得一个Default-SGSN，并由该Default-SGSN负责将相关的信令转给最终的Old-SGSN。

根据上述针对现有技术的描述可以看出，当引入IPv6网元地址时，如果发生PLMN间漫游，New-SGSN只能得到Default-SGSN的IP地址，而无法获知Old-SGSN的IPv6处理能力，因而，也就无法使用合适的IP版本同Old-SGSN进行通信。即，如果New-SGSN采用IPv6同Old-SGSN通信，则需要Default-SGSN和Old-SGSN均支持IPv6。然而，由于网络实现对IPv6的支持是一个逐渐的过程，当然也就无法保证SGSN池中的SGSN均支持IPv6。

因此，在现有技术中，如果发生PLMN间漫游，SGSN间的正常通信将无法得到保证。

发明内容

鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种移动台漫游时实现SGSN间路由区更新的方法，实现当网络中引入IPv6网元地址时，如果发生PLMN漫游时，仍然可以保证SGSN间的正常通信。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种移动台漫游时实现SGSN路由区更新的方法，包括：

为服务GPRS支持节点SGSN池设置对应的协议转换实体，所述的协议转换实体用于兼容SGSN池中的SGSN与外部SGSN间的协议版本差异；

在SGSN路由区更新过程中，新SGSN通过所述协议转换实体与SGSN池中的原SGSN间进行信息交互。

所述的移动台漫游时实现SGSN路由区更新的方法进一步包括：

A、当漫游到不同的移动网中的移动台需要进行服务GPRS支持节点SGSN路由区更新时，则向新SGSN发送路由区更新请求；

B、支持不同版本的IP协议的新SGSN与SGSN池中的原SGSN间通过协议转换实体进行协议转换处理及信息的交互，实现SGSN路由区的更新。

所述的协议转换实体设置在SGSN池中的缺省SGSN上。

所述的移动台漫游时实现SGSN间路由区更新的方法还包括：

在缺省SGSN上配置互联网协议第四版IPv4和互联网协议第六版IPv6双协议栈功能，以及SGSN池中的各SGSN的路由信息。

所述的各SGSN的路由信息包括：

各网络资源标识NRI与SGSN池中各SGSN的IP地址的对应关系。

所述的步骤B包括：

B1、新SGSN向设置有协议转换实体的缺省SGSN发送SGSN上下文请求消息，并由缺省SGSN判断新SGSN与原SGSN间是否为支持相同版本的IP协议，如果是，则执行步骤B2，否则，执行步骤B3；

B2、缺省SGSN直接将新SGSN发来的SGSN上下文请求消息转发给原SGSN，并将原SGSN返回的响应直接转发给新SGSN；

B3、缺省SGSN将新SGSN发来的SGSN上下文请求消息转换为原SGSN支持的协议版本后转发给原SGSN，并将原SGSN返回的响应转换为新SGSN支持的协议版本后转发给新SGSN。

所述的步骤B1包括：

B11、新SGSN向缺省SGSN发送SGSN上下文请求消息，缺省SGSN根据消息中承载的信息确定相应的原SGSN；

B12、根据配置的路由信息确定所述的原SGSN支持的协议版本；

B13、缺省SGSN根据新SGSN发送来的SGSN上下文请求消息确定新SGSN支持的协议版本，并判断所述的原SGSN与新SGSN支持的协议版本是否相同，如果相同，则执行步骤B2，否则，执行步骤B3。

所述的步骤B11包括：

根据所述请求消息中承载的分组移动台临时识别号P-TMSI信息，确定相应的NRI，并进一步确定对应的原SGSN。

所述的步骤B3包括：

缺省SGSN将新SGSN发送的基于IPv6协议的SGSN上下文请求消息转换为基于IPv4协议的SGSN上下文请求消息，并发送给基于IPv4协议的原SGSN；

缺省SGSN还将原SGSN发送的基于IPv4协议的SGSN上下文请求消息转换为基于IPv6协议的SGSN上下文请求消息，并发送给基于IPv6协议的新SGSN。

所述的步骤B3包括：

缺省SGSN将新SGSN发送的基于IPv4协议的SGSN上下文请求消息转换为基于IPv6协议的SGSN上下文请求消息，并发送给基于IPv6协议的原SGSN；

缺省SGSN还将原SGSN发送的基于IPv6协议的SGSN上下文请求消息转换为基于IPv4协议的SGSN上下文请求消息，并发送给基于IPv4协议的新SGSN。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明由于在缺省SGSN中配置了IPv4/IPv6双栈功能，即所述的缺省SGSN具有协议转换功能，从而使得应用本发明之后，当用户发生PLMN漫游时，New-SGSN能够灵活地选择相应的IP版本同Old-SGSN进行通信，而不再受到任何协议不支持等原因的限制，进而使得IPv6网元地址在GPRS的使用及采用IPv6进行互通成为可能。

附图说明

图1为现有技术中SGSN间路由区更新过程示意图；

图2为现有技术中基于缺省SGSN的路由区更新过程示意图；

图3为本发明中基于缺省SGSN的路由更新过程示意图；

图4为本发明所述方法的流程图。

具体实施方式

本发明的核心是在设置相应的协议转换实体，从而屏蔽SGSN池中其他SGSN的IP版本信息，实现各SGSN与外部网络SGSN进行IPv4或者IPv6通信。

当新SGSN需要与SGSN池中的原SGSN进行信息交互以实现路由区更新时，则由缺省SGSN确定对应的原SGSN，并判断新SGSN与原SGSN间应用的协议版本是否相同，如果不同，则缺省SGSN需要将新SGSN和原SGSN间交互的信息交由所述的协议转换实体进行协议地址转换处理，处理后再发送给信息接收方，从而确保了外部的SGSN可以与SGSN池中采用不同协议版本的SGSN进行交互，以完成相应的路由更新处理过程。

考虑到现有的网络状况，具体可以优选地将所述的协议转换实体设置于SGSN池中的Default-SGSN上。

也就是说，本发明中，当发生PLMN间路由更新时，SGSN池中的各SGSN的所有与外部网络进行交互的信令和数据均需通过该双栈Default-SGSN进行处理，并转发。

下面将以将所述的协议转换实体设置于缺省SGSN上为例，对本发明的具体实现方式进行详细描述。

本发明所述方法的具体实现方式如图3和图4所示，下面将以支持IPv6协议的新SGSN与SGSN池中的不支持IPv6协议的原SGSN间的路由区更新处理过程为例对本发明进行说明，具体包括以下过程：

步骤41：在Default-SGSN中，配置IPv4/IPv6双栈Default-SGSN，从而使得所述Default-SGSN提供双栈的能力；

步骤42：还需要配置SGSN池内的SGSN的拓扑关系，以及SGSN池内各SGSN的IP地址信息，使得Default-SGSN可以知道池中各SGSN的IPv6支持能力；比如：NRI同SGSN池内各SGSN IP地址的对应关系表，等等。

步骤43：通过步骤42配置了SGSN池内各SGSN的路由信息后，当发生PLMN间路由更新时，首先支持IPv6协议的New-SGSN向Default-SGSN发送SGSN上下文请求，即SGSN Context Request消息；

步骤44：Default-SGSN收到所述的SGSN上下文请求时，根据请求消息中承载的信息确定对应的Old-SGSN；

具体为：根据分析请求消息所带的P-TMSI(分组移动台临时识别号)信元，得到相应的N RI，得到对应的Old-SGSN。

步骤45：Default-SGSN根据配置的信息判断Old-SGSN是否支持IPv6协议，如果支持，则执行步骤47，否则，执行步骤46；

该步骤主要是判断新SGSN与原SGSN间是否为支持相同版本的IP协议，如果是，则Default-SGSN无需进行协议转换处理，执行步骤47，否则，执行步骤46；

步骤46：所述的Default-SGSN将所述SGSN上下文请求基于配置的信息进行地址转换处理，即转换成基于IPv4的SGSN上下文请求消息，并执行步骤47；

即将所述的SGSN上下文请求的IPv6地址信息转换为相应的IPv4地址信息，然后再执行步骤47；

由于地址转换处理已经为成熟的技术，故在此不再详述；

步骤47：Default-SGSN将SGSN上下文请求消息发送给Old-SGSN；

步骤48：Old-SGSN向Default-SGSN返回所述的SGSN上下文请求的响应信息；

如图3所示，SGSN池中各SGSN的所有跟外部网络进行交互的信令和数据均首先发送给该Default-SGSN，目的是让Default-SGSN对交互的信令和数据进行协议转换处理，保证SGSN池中的各SGSN可以与外部互通；

步骤49：Default-SGSN判断所述的SGSN上下文请求的响应是否为IPv6报文，如果是，则执行步骤411，否则，执行步骤410；

步骤410：将所述的SGSN上下文请求的响应根据配置的信息进行由IPv4报文到IPv6报文间的转换处理，并执行步骤411；

步骤411：将所述的响应消息发送给New-SGSN，实现了当发生PLMN漫游时移动台在支持不同的IP协议的SGSN路由区间的更新处理过程。

本发明主要解决了当New-SGSN采用IPv6同Old-SGSN通信时，如果Old-SGSN不支持IPv6，则由Default SGSN实现IPv6报文到IPv4报文间的转换处理。同时，对于上述情况中，由Old-SGSN返回给New-SGSN的报文，同样需要在Default SGSN上进行地址协议转换处理。

相反，当New-SGSN采用IPv4同Old-SGSN通信时，如果Old-SGSN不支持IPV4，则同样需要由Default SGSN实现IPv4报文到IPv6报文间的转换处理，具体包括：

(1)缺省SGSN将新SGSN发送的基于IPv4协议的SGSN上下文请求消息转换为基于IPv6协议的SGSN上下文请求消息，并发送给基于IPv6协议的原SGSN；

(2)缺省SGSN还将原SGSN发送的基于IPv6协议的SGSN上下文请求消息转换为基于IPv4协议的SGSN上下文请求消息，并发送给基于IPv4协议的新SGSN。

本发明在具体实现过程中，由于发生PLMN漫游的概率本身不高，而且发生漫游时SGSN间传输的信令量和数据量都不大，这样通过Default-SGSN来实现该IP版本转换应该是可行的。

另外，Default-SGSN是根据RAI来配置的，在一个SGSN池中可能会有多个Default-SGSN，这样也能够起到负荷分担的效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1、一种移动台漫游时实现SGSN路由区更新的方法，其特征在于，包括：

为服务GPRS支持节点SGSN池设置对应的协议转换实体，所述的协议转换实体用于兼容SGSN池中的SGSN与外部SGSN间的协议版本差异；

在SGSN路由区更新过程中，新SGSN通过所述协议转换实体与SGSN池中的原SGSN间进行信息交互。

2、根据权利要求1所述的移动台漫游时实现SGSN路由区更新的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

A、当漫游到不同的移动网中的移动台需要进行服务GPRS支持节点SGSN路由区更新时，则向新SGSN发送路由区更新请求；

B、支持不同版本的IP协议的新SGSN与SGSN池中的原SGSN间通过协议转换实体进行协议转换处理及信息的交互，实现SGSN路由区的更新。

3、根据权利要求1所述的移动台漫游时实现SGSN路由区更新的方法，其特征在于，所述的协议转换实体设置在SGSN池中的缺省SGSN上。

4、根据权利要求3所述的移动台漫游时实现SGSN间路由区更新的方法，其特征在于，该方法还包括：

在缺省SGSN上配置互联网协议第四版IPv4和互联网协议第六版IPv6双协议栈功能，以及SGSN池中的各SGSN的路由信息。

5、根据权利要求4所述的移动台漫游时实现SGSN间路由区更新的方法，其特征在于，所述的各SGSN的路由信息包括：

各网络资源标识NRI与SGSN池中各SGSN的IP地址的对应关系。

6、根据权利要求1、2、3、4或5所述的移动台漫游时实现SGSN间路由区更新的方法，其特征在于，所述的步骤B包括：

B1、新SGSN向设置有协议转换实体的缺省SGSN发送SGSN上下文请求消息，并由缺省SGSN判断新SGSN与原SGSN间是否为支持相同版本的IP协议，如果是，则执行步骤B2，否则，执行步骤B3；

B2、缺省SGSN直接将新SGSN发来的SGSN上下文请求消息转发给原SGSN，并将原SGSN返回的响应直接转发给新SGSN；

B3、缺省SGSN将新SGSN发来的SGSN上下文请求消息转换为原SGSN支持的协议版本后转发给原SGSN，并将原SGSN返回的响应转换为新SGSN支持的协议版本后转发给新SGSN。

7、根据权利要求6所术的移动台漫游时实现SGSN间路由区更新的方法，其特征在于，所述的步骤B1包括：

B11、新SGSN向缺省SGSN发送SGSN上下文请求消息，缺省SGSN根据消息中承载的信息确定相应的原SGSN；

B12、根据配置的路由信息确定所述的原SGSN支持的协议版本；

B13、缺省SGSN根据新SGSN发送来的SGSN上下文请求消息确定新SGSN支持的协议版本，并判断所述的原SGSN与新SGSN支持的协议版本是否相同，如果相同，则执行步骤B2，否则，执行步骤B3。

8、根据权利要求7所述的移动台漫游时实现SGSN间路由区更新的方法，其特征在于，所述的步骤B11包括：

根据所述请求消息中承载的分组移动台临时识别号P-TMSI信息，确定相应的NRI，并进一步确定对应的原SGSN。

9、根据权利要求6所述的移动台漫游时实现SGSN间路由区更新的方法，其特征在于，所述的步骤B3包括：

缺省SGSN将新SGSN发送的基于IPv6协议的SGSN上下文请求消息转换为基于IPv4协议的SGSN上下文请求消息，并发送给基于IPv4协议的原SGSN；

缺省SGSN还将原SGSN发送的基于IPv4协议的SGSN上下文请求消息转换为基于IPv6协议的SGSN上下文请求消息，并发送给基于IPv6协议的新SGSN。

10、根据权利要求6所述的移动台漫游时实现SGSN间路由区更新的方法，其特征在于，所述的步骤B3包括：

缺省SGSN将新SGSN发送的基于IPv4协议的SGSN上下文请求消息转换为基于IPv6协议的SGSN上下文请求消息，并发送给基于IPv6协议的原SGSN；

缺省SGSN还将原SGSN发送的基于IPv6协议的SGSN上下文请求消息转换为基于IPv4协议的SGSN上下文请求消息，并发送给基于IPv4协议的新SGSN。