CN1859412A - 一种演进网络中漫游用户ip地址的注册和业务使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于无线通信领域，提供了一种演进网络中漫游用户IP地址的注册和业务使用方法，所述方法包括下述步骤：A.UE向拜访网络发起注册；B.拜访网络向UE返回为UE配置的Local Breakout路由优化策略信息；C.在进行业务发起IMS注册时，UE根据所述Local Breakout路由优化策略信息判断业务能否使用Local Breakout路由优化功能，向IMS系统注册归属网络或者拜访网络分配的IP地址。本发明中，UE在注册到拜访网络时获取Local Breakout路由优化策略信息，在进行业务发起IMS系统注册或者进行业务时根据业务能否使用Local Breakout路由优化功能注册或者使用归属网络分配的IP地址以及拜访网络分配的IP地址，解决了两个IP地址的注册和使用问题。

Description

一种演进网络中漫游用户IP地址的注册和业务使用方法
技术领域
本发明属于无线通信领域，尤其涉及演进网络中漫游用户IP地址的注册方法、业务使用方法以及获取Local Breakout路由优化策略信息的方法。
背景技术
现有通用分组无线业务(General Package Radio Service，GPRS)/通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunications System，UMTS)的网络结构如图1所示，采用了与第二代移动通信系统类似的结构，包括UMTS陆地无线接入网(UMTS Territorial Radio Access Network，UTRAN)、GSM/EDGE无线接入网(GSM/EDGE Radio Access Network，GERAN)、核心网(Core Network，CN)以及用户终端(User Equipment，UE)。其中，GERAN/UTRAN用于实现所有与无线有关的功能，而CN处理GPRS/UMTS系统内所有的话音呼叫和数据连接，并用于实现与外部网络的交换和路由的功能。CN从逻辑上分为电路交换域(Circuit Switched Domain，CS)和分组交换域(Packet Switched Domain，PS)，分别支持话音和数据业务。
CS域包括移动交换中心服务器(MSC-Server)、媒体网关(Media Gateway，MGW)和网关移动业务交换中心服务器(GMSC-Server)等节点。其中，MSC-Server用于传输CS域的控制面数据，实现移动性管理、呼叫控制以及鉴权加密等功能，GMSC-Server用于实现GMSC的呼叫控制和移动性控制的控制面功能，MGW用于实现用户面数据的传输。GMSC-Server和MGW与外部网络，如公共交换电话网(Public Switching Telephone Network，PSTN)相连。
PS域包括服务通用分组无线业务支持节点(SGSN)以及网关通用分组无线业务支持节点(GGSN)等节点。其中，GGSN主要负责和外部网络，例如分组数据网络(Packet Data Network，PDN)进行接口，同时，GGSN还负责实现用户面数据的传输。SGSN在PS域中的位置和CS域的MSC Server类似，其核心功能是实现路由转发、移动性管理、会话管理以及用户信息存储等功能，还可以与其他公用陆地移动通信网(Public Land Mobile Network，PLMN)的SGSN连接。
归属位置寄存器(Home Location Register，HLR)用于存储用户签约信息，CS和PS域都使用这个设备。鉴权中心(Authentication Center，AUC)存储有用户鉴权键(Ki)，是认证移动用户的身份和产生相应鉴权参数的功能实体。
3GPP(Third Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划)在现有的PS域网络基础上叠加了IP多媒体子系统(IP Multimedia Subsystem，IMS)网络，如图2所示，引入会话初始化协议(Session Initiation Protocol，SIP)作为业务控制协议，利用SIP简单、易扩展、媒体组合方便的特点，通过将业务控制与承载控制分离，提供丰富的多媒体业务。
IMS中定义了三种呼叫会话控制功能(Call Session Control Function，CSCF)实体，代理CSCF(Proxy-CSCF，P-CSCF)可位于访问网络，也可位于归属网络。它处于IMS终端和IMS网络之间的节点上。所有的IMS终端发起的请求和接收端回送的响应都跨越P-CSCF。P-CSCF在一定方向转发SIP请求和响应。除了受理SIP用户的接入SIP消息转发外，还具有完全性保护、压缩、QoS策略裁决等功能。协商CSCF(Interrogating-CSCF，I-CSCF)位于归属网络域的边缘，主要的功能是查询归属用户服务器(Home Subscriber Server，HSS)选择服务CSCF(Serving-CSCF，S-CSCF)，并将SIP消息转发到该S-CSCF；作为外部网络与IMS归属网络间的网关，支持防火墙功能；此外，I-CSCF还可对SIP消息中的敏感信息进行加密。S-CSCF位于归属网络，是IMS信令平面的核心节点。主要功能是接受用户注册、从HSS下载用户相关数据、进行呼叫会话控制、访问应用服务器以向用户提供相应业务。
3GPP为了增强未来网络的竞争能力，正在研究一种全新的演进网络架构，包括系统架构演进(System Architecture Evolution，SAE)和接入网的长期演进(Long Term Evolution，LTE)，演进的接入网称为E-UTRAN。图3示出了演进的分组核心网络的一种网络架构，包括移动性管理实体(Mobility ManagementEntity，MME)、用户面实体(User Plane Entity，UPE)以及不同接入系统之间的用户面锚点(Inter Access System Anchor，Inter AS Anchor)三个逻辑功能实体。其中，MME负责控制面的移动性管理，包括用户上下文和移动状态管理，分配用户临时身份标识等，对应于当前GPRS/UMTS系统内部SGSN的控制平面部分；UPE负责空闲状态下为下行数据发起寻呼，管理保存IP承载参数和网络内路由信息等，对应于当前GPRS/UMTS系统内部SGSN和GGSN的数据平面部分；Inter AS Anchor则充当不同接入系统间的用户面锚点。策略和计费规则功能实体(Policy and Charging Rule Function，PCRF)用于策略控制决定和流计费控制功能。HSS用于存储用户签约信息。各网络实体之间通过相应的接口连接。
当移动用户漫游时，即移动用户移动到非归属网络时，由非归属网络提供接入。对于漫游用户的数据路由，现在协议中提出了两种方式。一种方式是漫游用户的数据路由回到归属网络，通过归属网络传送给目的地，其网络架构如图4所示。另一种方式是漫游用户的数据不必路由回到归属网络，而是直接通过拜访网络直接传送给目的地，即Local Breakout路由优化的功能，其网络架构如图5所示。在用户漫游过程中，如果漫游用户的数据路由回到归属网络，通过归属网络传送给目的地，则漫游用户使用的IP地址是归属网络分配的IP地址。如果漫游用户的数据不必路由回到归属网络，而是直接通过拜访网络直接传送给目的地，则漫游用户使用的IP地址是拜访网络分配的IP地址。因此，对于漫游用户存在和使用归属网络和拜访网络分配的两个IP地址。对该两个IP地址如何使用和注册到IMS系统，现在技术缺乏相关的处理。
发明内容
本发明的目的在于提供一种演进网络中漫游用户IP地址的注册和使用方法，旨在解决演进网络中，UE如何向IMS注册归属网络和拜访网络分配的两个IP地址的问题。
本发明的另一目的在于提供一种演进网络中漫游用户IP地址的业务使用方法，旨在解决演进网络中，UE在进行业务时，如何使用归属网络和拜访网络分配的两个IP地址的问题。
本发明的另一目的在于提供一种演进网络中获取路由优化策略信息方法，旨在解决演进网络中，Local Breakout路由优化策略信息的获取问题。
本发明是这样实现的，一种演进网络中漫游用户IP地址的注册方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
A.UE向拜访网络发起注册；
B.拜访网络向UE返回为UE配置的Local Breakout路由优化策略信息；
C.在进行业务发起IMS注册时，UE根据所述Local Breakout路由优化策略信息判断业务能否使用Local Breakout路由优化功能，向IMS系统注册归属网络或者拜访网络分配的IP地址。
所述Local Breakout路由优化策略信息在UE注册到拜访网络时通过附着接受消息携带给UE。
所述附着接受消息中进一步携带有拜访网络和归属网络为UE分配的IP地址。
当UE判断业务不能使用Local Breakout路由优化功能时，UE发起的IMS注册消息中UE的IP地址为归属网络分配的IP地址。
当UE判断业务能使用Local Breakout路由优化功能时，UE发起的IMS注册消息中UE的IP地址为拜访网络分配的IP地址。
一种演进网络中漫游用户IP地址的业务使用方法，所述方法包括下述步骤：
A.UE向拜访网络发起注册；
B.拜访网络向UE返回为UE配置的Local Breakout路由优化策略信息；
C.漫游用户在进行业务时，UE根据所述Local Breakout路由优化策略信息判断业务能否使用Local Breakout路由优化功能，并根据业务能否使用LocalBreakout路由优化功能选择使用归属网络或者拜访网络分配的IP地址。
所述Local Breakout路由优化策略信息在UE注册到拜访网络时通过附着接受消息携带给UE。
所述附着接受消息中进一步携带有拜访网络和归属网络为UE分配的IP地址。
当UE判断业务不能使用Local Breakout路由优化功能时，UE使用归属网络分配的IP地址。
当UE判断业务能使用Local Breakout路由优化功能时，UE使用拜访网络分配的IP地址。
一种演进网络中获取路由优化功能信息方法，所述方法包括下述步骤：
A.UE向拜访网络发起注册；
B.拜访网络向UE返回为UE配置的Local Breakout路由优化策略信息。
所述Local Breakout路由优化策略信息在UE注册到拜访网络时通过附着接受消息携带给UE。
所述附着接受消息中进一步携带有拜访网络和归属网络为UE分配的IP地址。
本发明中，UE在注册到拜访网络时获取Local Breakout路由优化策略信息，在进行业务发起IMS系统注册或者进行业务时根据业务能否使用LocalBreakout路由优化功能注册或者使用归属网络分配的IP地址以及拜访网络分配的IP地址，解决了两个IP地址的注册和使用问题。
附图说明
图1是现有GPRS/UMTS的网络结构图；
图2是现有技术中叠加IMS系统的PS域网络结构图；
图3是现有技术中演进的分组核心网络的网络架构图；
图4是现有技术中漫游用户的数据路通过归属网络传送给目的地的网络架构图；
图5是现有技术中漫游用户的数据路通过拜访网络传送给目的地的网络架构图；
图6是本发明中漫游用户的数据路由回到归属网络，通过归属网络传送给目的地的网络结构图；
图7是本发明中漫游用户附着到拜访网络的实现流程图；
图8是本发明中漫游用户激活到拜访网络的实现流程图；
图9是本发明中漫游用户注册拜访网络分配的IP地址时的IMS注册流程图；
图10是本发明中漫游用户注册归属网络分配的IP地址时的IMS注册流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明中，UE在注册到拜访网络时获取Local Breakout路由优化策略信息。漫游用户在进行业务发起IMS系统注册或者进行业务时根据业务能否使用Local Breakout路由优化功能注册或者使用归属网络分配的IP地址以及拜访网络分配的IP地址。
图6示出了本发明中漫游用户的数据路由回到归属网络，通过归属网络传送给目的地的网络架构，其中拜访网络和归属网络都有Inter AS Anchor。
图7示出了本发明中漫游用户附着到拜访网络的实现流程，为了便于说明，仅示出了与本发明有关的部分：
1)UE发现拜访网络的SAE/LTE接入系统，选择拜访网络的SAE/LTE接入系统。
2)UE向拜访网络的MME/UPE发送附着请求(Attach Request)消息，请求附着到该MME/UPE中。
3)拜访网络的MME/UPE对UE进行鉴权(Authentication)。
4)UE通过鉴权后，拜访网络的MME/UPE将其地址信息注册到HSS中(Register MME/UPE)，表明UE当前附着到该MME/UPE中。
5)HSS向拜访网络的MME/UPE发送证实注册(Confirm Registration)消息，通知MME/UPE注册成功。消息中携带HSS中配置的漫游用户LocalBreakout路由优化策略信息，例如可以针对漫游用户的业务类型、业务的位置、业务的IP流等进行Local Breakout路由优化功能设置。
6)拜访网络的MME/UPE收到证实注册消息后，为UE选择Inter AS锚点(Selection of Intersystem Mobility Anchor GW)，作为用户面锚点，包括拜访网络的Inter AS锚点和归属网络的Inter AS锚点。
7)Inter AS锚点使用UE的IP地址进行IP层配置，UE与Inter AS锚点之间建立用户平面路由配置(User Plane Route Configuration)，使用缺省的计费策略和规则。
8)MME/UPE与演进RAN之间配置IP接入承载所使用的服务质量(QoS，Quality of Service)参数(Configure IP Bearer QoS)。
9)MME/UPE为UE分配临时标识，并向UE发送附着接受(Attach Accept)消息，通知UE接受其发送的附着请求消息，该附着接受消息中携带有MME/UPE为UE分配的临时标识以及拜访网络和归属网络为UE分配的IP地址。Local Breakout路由优化策略信息也在附着接受消息中携带给漫游用户。UE将Local Breakout路由优化策略信息保存到它的上下文中。
10)UE收到附着接受消息后，向MME/UPE返回附着证实(AttachConfirm)消息。
图8示出了漫游用户激活到拜访网络的实现流程，为了便于说明，仅示出了与本发明有关的部分：
1)UE向拜访网络的MME/UPE发送激活请求消息。
2)拜访网络的MME/UPE收到激活请求消息后，为UE选择Inter AS锚点，作为用户面锚点，包括拜访网络的Inter AS锚点和归属网络的Inter AS锚点。
3)Inter AS锚点使用UE的IP地址进行IP层配置，UE与Inter AS锚点之间建立用户平面。
4)拜访网络的MME/UPE与拜访网络的演进RAN之间配置IP接入承载所使用的QoS参数。
5)拜访网络的MME/UPE向UE发送激活接受消息，通知UE接受其发送的激活请求消息，消息中携带拜访网络和归属网络为UE分配的IP地址。
漫游用户在上述附着或者激活到拜访网络后获取拜访网络和归属网络分配的IP地址后，保存到它的上下文中。在UE进行业务发起IMS注册时UE判断业务能否使用Local Breakout路由优化功能，可以根据业务类型、业务的位置、业务的IP流等进行判断，具体由归属网络和拜访网络的运营商协商确定。如果发现业务不能使用Local Breakout路由优化功能，则UE发起的IMS注册消息中UE的IP地址为归属网络分配的IP地址；如果UE发现业务能使用LocalBreakout路由优化功能，则UE发起的IMS注册消息中UE的IP地址为拜访网络分配的IP地址。
图9示出了漫游用户注册拜访网络分配的IP地址时的IMS注册流程，为了便于说明，仅示出了与本发明有关的部分：
1)UE通过拜访网络的Inter AS Anchor发送注册消息到P-CSCF，消息中携带的UE IP地址为拜访网络为UE分配的IP地址；
2)P-CSCF通过拜访网络的Inter AS Anchor发送200OK消息到UE。
图10示出了漫游用户注册归属网络分配的IP地址时的IMS注册流程，为了便于说明，仅示出了与本发明有关的部分：
1)UE通过归属网络的Inter AS Anchor发送注册消息到P-CSCF，消息中携带的UE IP地址为归属网络为UE分配的IP地址；
2)P-CSCF通过归属网络的Inter AS Anchor发送200OK消息到UE。
漫游用户在进行业务时判断所使用的业务能否使用Local Breakout路由优化的功能，如果发现业务能使用Local Breakout路由优化的功能，则使用拜访网络分配的IP地址；否则使用归属网络分配的IP地址。判断业务能否使用LocalBreakout路由优化功能可以根据业务类型、业务的位置、业务的IP流等进行判断，具体由归属网络和拜访网络的运营商协商确定。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1、一种演进网络中漫游用户IP地址的注册方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
A.UE向拜访网络发起注册；
B.拜访网络向UE返回为UE配置的Local Breakout路由优化策略信息；
C.在进行业务发起IMS注册时，UE根据所述Local Breakout路由优化策略信息判断业务能否使用Local Breakout路由优化功能，向IMS系统注册归属网络或者拜访网络分配的IP地址。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Local Breakout路由优化策略信息在UE注册到拜访网络时通过附着接受消息携带给UE。
3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述附着接受消息中进一步携带有拜访网络和归属网络为UE分配的IP地址。
4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，当UE判断业务不能使用LocalBreakout路由优化功能时，UE发起的IMS注册消息中UE的IP地址为归属网络分配的IP地址。
5、如权利要求1所述的方法，其特征在于，当UE判断业务能使用LocalBreakout路由优化功能时，UE发起的IMS注册消息中UE的IP地址为拜访网络分配的IP地址。
6、一种演进网络中漫游用户IP地址的业务使用方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
A.UE向拜访网络发起注册；
B.拜访网络向UE返回为UE配置的Local Breakout路由优化策略信息；
C.漫游用户在进行业务时，UE根据所述Local Breakout路由优化策略信息判断业务能否使用Local Breakout路由优化功能，并根据业务能否使用LocalBreakout路由优化功能选择使用归属网络或者拜访网络分配的IP地址。
7、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述Local Breakout路由优化策略信息在UE注册到拜访网络时通过附着接受消息携带给UE。
8、如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述附着接受消息中进一步携带有拜访网络和归属网络为UE分配的IP地址。
9、如权利要求6所述的方法，其特征在于，当UE判断业务不能使用LocalBreakout路由优化功能时，UE使用归属网络分配的IP地址。
10、如权利要求6所述的方法，其特征在于，当UE判断业务能使用LocalBreakout路由优化功能时，UE使用拜访网络分配的IP地址。
11、一种演进网络中获取路由优化功能信息方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
A.UE向拜访网络发起注册；
B.拜访网络向UE返回为UE配置的Local Breakout路由优化策略信息。
12、如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述Local Breakout路由优化策略信息在UE注册到拜访网络时通过附着接受消息携带给UE。
13、如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述附着接受消息中进一步携带有拜访网络和归属网络为UE分配的IP地址。
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