一种通知接入网位置信息的方法和系统 技术领域
本发明涉及通信领域, 尤其涉及一种通知接入网位置信息的方法和系 统。 背景技术
第三代合作伙伴计划 (3GPP, 3rd Generation Partnership Project )演进 的分组系统( EPS, Evolved Packet System ) 由演进的通用移动通信系统陆 地无线接入网 (E-UTRAN , Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network ), 移动管理单元(MME, Mobility Management Entity ), 服务网关 ( S-GW, Serving Gateway )、分组数据网络网关( P-GW, Packet Data Network Gateway )、 归属用户服务器( HSS, Home Subscriber Server )、 策略和计费 规则功能(PCRF, Policy and Charging Rules Function ) 实体及其他支撑节 点组成。
其中, MME负责移动性管理、 非接入层信令的处理和用户移动管理上 下文的管理等控制面的相关工作; S-GW是与 E-UTRAN相连的接入网关设 备, 在 E-UTRAN和 P-GW之间转发数据, 并且负责对寻呼等待数据进行 緩存; P-GW则是 EPS与分组数据网络( PDN, Packet Data Network )的边 界网关, 负责 PDN的接入、 及在 EPS与 PDN间转发数据等功能; PCRF 是策略和计费规则功能实体, 它通过接收接口 Rx与运营商网络协议(IP, Internet Protocol )业务网络相连, 获取业务信息, 此外, 它通过 Gx/Gxa/Gxc 接口与网络中的网关设备相连, 负责发起 IP承载的建立, 保证业务数据的 服务质量(QoS, Quality of Service ), 并进行计费控制。
EPS 支持与非 3GPP 网络的互通, 并通过 S2a/S2b/S2c接口实现与非
3GPP 网络的互通。 非 3 GPP 网络包括可信任非 3GPP 网络和不可信任非 3GPP网络。可信任非 3GPP网络的 IP接入可直接通过 S2a接口与 P-GW相 连;不可信任非 3GPP网络的 IP接入需要经过演进的分组数据网关(ePDG, Evolved Packet Data Gateway )与 P-GW相连, ePDG与 P-GW间的接口为 S2b接口。
代理移动 IPv6协议 ( ΡΜΙΡνό, Proxy Mobile IPv6 )是一种基于网络的 移动 IP管理协议, PMIPv6不需要移动设备参与任何移动性管理工作, 由 网络负责用户设备的移动管理, 移动设备本身不感知移动带来的三层连接 的影响。 对于移动节点 (MN, Mobility Node ) 而言, 无论其移动到何处, MN都认为自己在家乡链路 ( Home Link )上。 3GPP基于 PMIPv6的网络架 构包括以下两个关键节点:
本地移动锚点 ( LMA, Local Mobility Anchor ): 为移动节点的家乡代 理( Home Agent ), MN的家乡地址的拓朴锚点, 管理移动节点的绑定路由; 在 3GPP网络中的分组数据网网关 ( P-GW )提供 LMA功能, 负责 MN和 分组数据网之间的数据转发;
移动接入网关(MAG, Mobile Access Gateway ): 屏蔽移动切换带来的 网络层变化, 代理 MN完成绑定更新的工作; 在 3GPP网络架构中, 对应 的网元服务网关( S-GW )、 信任的非 3GPP IP接入网、 ePDG提供 MAG功
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Fi匕t!。
LMA和 MAG之间通过代理绑定更新 ( PBU, Proxy Binding Update ) 消息和代理绑定确认 ( PBA, Proxy Binding Acknowledgement )消息实现代 理移动管理。 PBU消息由 MAG发送给 LMA, PBA消息由 LMA发送给 MAG, 这两条消息是以消息对的形式出现的。 MAG通过 PBU消息将自己 的代理地址与用户设备 MN的家乡地址的绑定关系发送给 LMA, LMA保 存该绑定关系从而正确路由转发 MN的上下行报文。 PBU消息主要用于绑
定更新、 绑定周期更新、 取消绑定, 对应的 LMA通过向 MAG发送 PBA 消息确认 PBU消息。
如上所述, ΡΜΙΡνό可以用于基于网络的移动性管理协议的多种网络部 署场景中, 比如无线局域网 ( WLAN, Wireless Local Area Networks )架构。 当前越来越多的网络架构要求 LMA 可以根据连接到的不同的接入网络提 供区分不同的业务和策略的流传输。 例如, 在 3GPP移动网络系统中, 策略 和计费控制架构 (PCC, Policy and Charging Control Framework ) 以及接入 网络发现和选择功能 ( ANDSF, Access Network Discovery and Selection Function )需要基于接入网信息来决策和提供策略规则。 例如, 对于漫游用 户和非漫游用户提供不同传输质量的业务, 或者在 WLAN接入场景下不同 的服务设置标识 (SSID, Service Set Identifiers )提供不同的策略服务。 在 当前 PMIPv6中, MAG可以为 LMA提供以下接入网 (位置)信息:
Network-Identifier ( SSID或漫游地的 PLMN信息, PLMN ID );
Access-Point-Name ( AP的 MAC地址 );
Operator-Identifier ( AP运营商信息 );
Geo-Location (用户的 GPS位置信息)。
随着网络技术的发展和用户对业务的需求, 家庭网络中的终端设备逐 渐多样化、 更加智能化。 而家庭网关( RG, Residential Gateway )作为一个 集中式智能接口, 将家庭网络和外部网络联系起来, 为家庭网络提供联接、 总控及协调。 目前, 国际性标准组织宽带论坛(BBF, Broadband Forum ) 正在进行家庭网关、 家庭终端设备认证的标准化工作, 涉及的场景包括家 庭终端设备通过 RG从 BBF网络接入的认证过程。 在此场景下, 如图 1所 示, 图 1 为终端设备通过 BBF固网连接到 EPC的架构示意图, 电路标识 ( Circuit ID )可以作为接入网的位置信息, 这里的 Circuit ID可以是以下内 容的任意一个或者任意几个组合:
路由器接口号( Router interface number )、交换集线器端口号( Switching Hub port number ), 远程接入月良务器端口号 ( Remote Access Server port number ), 帧中继数据链路连接标识 ( Frame Relay Data Link connection identifier ), 异步传输模式(ATM, Asynchronous Transfer Mode )虚电路号 ( ATM virtual circuit number )、 线缆数据虚电路号( Cable Data virtual circuit number )。
举例说明,如果图 1所示的架构中 RG到接入网( AN, Access Network ) 的线路是 ATM/数字用户线路( DSL, Digital Subscriber Line ), 那么此时通 过 RG连接到网络的用户可以通过 atm slot/port:vpi.vci进行标识, 比如 atm 3/0:100.33 ( slot = 3 , port = 0, vpi = 100, vci = 33 )。 其中, slot是插槽号, port是端口号, vpi是虚拟路径标识符( virtual path identifier ), vci是虚拟信 道标识符 ( virtual channel identifier )。
由此可见, Circuit ID也是一种标识用户所处网络的位置的信息, 而当 前在 PMIPv6架构下, MAG不支持将 Circuit ID通知给 LMA; 在通用数据 传输平台 (GTP, General Data Transfer Platform )架构下, GTP对等体也不 支持将 Circuit ID通知给对端的 GTP对等体, 从而给实际应用带来不便。 发明内容
有鉴于此, 本发明实施例的主要目的在于提供一种通知接入网位置信 息的方法和系统, 以实现在 PMIPv6架构下 MAG能够将 UE的接入网位置 信息通知给 LMA, 在 GTP架构下 GTP对等体能够将 UE的接入网位置信 息通知给对端的 GTP对等体。
为达到上述目的, 本发明实施例的技术方案是这样实现的:
本发明实施例提供了一种通知接入网位置信息的方法, 该方法包括: 移动接入网关 MAG将电路标识携带在代理移动 IPv6协议 PMIPv6的 代理绑定更新消息中发送给本地移动锚点 LMA;
本端通用分组无线服务隧道协议 GTP对等体将电路标识携带在创建会 话请求消息、 修改承载请求消息或删除会话请求消息中发送给对端 GTP对 等体。
其中,在 MAG将电路标识携带在代理绑定更新消息中发送给 LMA后, 该方法还包括:
所述 LMA获取代理绑定更新消息中携带的电路标识,并将获取的电路 标识携带在代理绑定确认 PBA消息中返回给所述 MAG。
其中,在 MAG将电路标识携带在代理绑定更新消息中发送给 LMA后, 该方法还包括:
所述 LMA获取代理绑定更新消息中携带的电路标识,并将获取的电路 标识发送给策略系统和 /或计费系统;
所述策略系统根据所述电路标识制定或配置相应的策略规则, 所述计 费系统根据所述电路标识进行计费。
其中, 在本端 GTP对等体将电路标识携带在创建会话请求消息、 修改 承载请求消息或删除会话请求消息中发送给对端 GTP对等体后, 该方法还 包括:
所述对端 GTP对等体获取创建会话请求消息、 修改承载请求消息或删 除会话请求消息中携带的电路标识, 并将获取的电路标识携带在对应的创 建会话响应消息、 修改承载响应消息或删除会话响应消息中返回给所述本 端 GTP对等体。
其中, 在本端 GTP对等体将电路标识携带在创建会话请求消息、 修改 承载请求消息或删除会话请求消息中发送给对端 GTP对等体后, 该方法还 包括:
所述对端 GTP对等体获取创建会话请求消息、 修改承载请求消息或删 除会话请求消息中携带的电路标识, 并将获取的电路标识发送给策略系统
和 /或计费系统;
所述策略系统根据所述电路标识制定或配置相应的策略规则, 所述计 费系统根据所述电路标识进行计费。
本发明实施例还提供了一种通知接入网位置信息的系统, 在代理移动
IPv6协议 PMIPv6架构下,所述系统包括移动接入网关 MAG和本地移动锚 点 LMA, 在通用分组无线服务隧道协议 GTP架构下, 所述系统包括本端 GTP对等体和对端 GTP对等体,
所述 MAG, 配置为将电路标识携带在代理绑定更新消息中发送给所述 LMA;
所述本端 GTP对等体, 配置为将电路标识携带在创建会话请求消息、 修改承载请求消息或删除会话请求消息中发送给所述对端 GTP对等体。
其中, 所述 LMA, 配置为获取代理绑定更新消息中携带的电路标识, 并将获取的电路标识携带在代理绑定确认 PBA消息中返回给所述 MAG。
其中, 所述 LMA, 配置为将获取的电路标识发送给策略系统和 /或计费 系统, 由所述策略系统根据所述电路标识制定或配置相应的策略规则, 所 述计费系统根据所述电路标识进行计费。
其中, 所述对端 GTP对等体, 配置为将获取的电路标识携带在对应的 创建会话响应消息、 修改承载响应消息或删除会话响应消息中返回给所述 本端 GTP对等体。
其中, 所述对端 GTP对等体, 配置为将获取的电路标识发送给策略系 统和 /或计费系统, 由所述策略系统根据所述电路标识制定或配置相应的策 略规则, 所述计费系统根据所述电路标识进行计费。
本发明实施例所提供的通知接入网位置信息的方法和系统, 实现了在 ΡΜΙΡνό架构下 MAG能够将 UE的接入网位置信息通知给 LMA, 在 GTP 架构下 GTP对等体能够将 UE的接入网位置信息通知给对端的 GTP对等体。
附图说明
图 1为现有技术中终端设备通过 BBF固网连接到 EPC的架构示意图; 图 2为本发明实施例在 RG桥接模式下, UE通过固网连接到 EPC的流 程图;
图 3为本发明实施例在 RG路由模式下, UE通过固网连接到 EPC的流 程图。 具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。 本发明实施例提供的一种通知接入网位置信息的方法, 主要包括: 在代理移动 IPv6协议 PMIPv6架构下, MAG将电路标识携带在代理绑 定更新 ( PBU ) 消息中发送给 LMA;
在 GTP 架构下, 本端 GTP 对等体将电路标识携带在创建会话请求 ( Create Session Request )消息、 修改承载清求 ( Modify Bearer Request )消 息或删除会话请求( Delete Session Request )消息中发送给对端 GTP对等体。
其中, 在 MAG将电路标识携带在 PBU消息中发送给 LMA后, 该方 法还包括:
LMA获取 PBU消息中携带的电路标识, 并将获取的电路标识携带在 PBA消息中返回给 MAG。
在 MAG将电路标识携带在 PBU消息中发送给 LMA后, 该方法还包 括:
所述 LMA获取代理绑定更新消息中携带的电路标识,并将获取的电路 标识发送给策略系统和 /或计费系统(如在线 /离线计费系统, Online/Offline Charging System );
所述策略系统根据所述电路标识制定或配置相应的策略规则, 所述计 费系统根据所述电路标识进行计费。
其中, 在本端 GTP对等体将电路标识携带在创建会话请求消息、 修改 承载请求消息或删除会话请求消息中发送给对端 GTP对等体后, 该方法还 包括:
对端 GTP对等体获取创建会话请求消息、 修改承载请求消息或删除会 话请求消息中携带的电路标识, 并将获取的电路标识携带在对应的创建会 话响应 ( Create Session Response ) 消息、 修改承载响应 ( Modify Bearer Response )消息或删除会话响应( Delete Session Response )消息中返回给所 述本端 GTP对等体。
在本端 GTP对等体将电路标识携带在创建会话请求消息、 修改承载请 求消息或删除会话请求消息中发送给对端 GTP对等体后, 该方法还包括: 对端 GTP对等体获取创建会话请求消息、 修改承载请求消息或删除会 话请求消息中携带的电路标识, 并将获取的电路标识发送给策略系统和 /或 计费系统;
所述策略系统根据所述电路标识制定或配置相应的策略规则, 所述计 费系统根据所述电路标识进行计费。
下面再结合具体实施例对上述通知接入网位置信息的方法进一步详细 阐述。
如图 2所示,在 RG桥接模式下,终端设备(UE )通过固网连接到 EPC, 为 UE提供固网到 EPC连接的 TWAG和宽带远程接入服务器(BRAS, Broadband Remote Access Server )设备合设, TWAG到 P-GW使用的是 S2a 接口 (信任的非 3GPP接入网和 P-GW之间的接口), 使用 PMIPv6协议。 桥接模式下, 通过 RG连接的每一个设备都对应一个 Circuit ID。 具体的实 施步骤包括:
步骤 201, UE与可信任的 WLAN系统之间执行二层连接建立流程,在 此过程中, TWAG收到 RG发来的 UE对应的 Circuit ID。
步骤 202, UE 向 3GPP AAA服务器发起可扩展认证协议(EAP, Extensible Authentication Protocol )认证授权流程。
步骤 203, EAP认证授权消息触发 TWAG向 P-GW发起 ΡΜΙΡνό会话 建立流程, TWAG将 Circuit ID包含在 PBU消息中发送给 P-GW。
步骤 204, P-GW收到 PBU消息后建立本地绑定关联表项,将 Circuit ID 和 PMIPv6绑定关联起来, P-GW和 PCRF之间执行 IP-CAN会话建立操作, 在此过程中, P-GW将 Circuit ID发送给 PCRF (即前述策略系统), PCRF 根据 Circuit ID制定相关策略规则。
步骤 205, 如果系统使用在线计费, 那么 P-GW将 Circuit ID包含在信 货请求消息中发送给在线计费系统( OCS, Online Charging System )。
步骤 206, 在线计费系统根据收到的 Circuit ID 进行计费并在返回给 P-GW的信货响应消息中包含 Circuit ID进行确认。
步骤 207, P-GW通过 3GPP AAA服务器, 向 HSS更新 P-GW地址信 息。
步骤 208, P-GW将收到的 Circuit ID包含在 PBA消息中返回给 TWAG 作为确认。
步骤 209, UE收到认证授权成功消息完成到 EPC建立连接的流程。 在上述流程中, TWAG/BRAS即作为 PMIPv6架构下的 MAG, P-GW 即作为 PMIPv6架构下的 LMA。
如图 3所示, 在 RG路由模式下, UE通过固网连接到 EPC, 为 UE提 供固网到 EPC连接的 TWAG和 BRAS设备合设, TWAG到 P-GW使用的 是 S2a接口(信任的非 3GPP接入网和 P-GW之间的接口),使用 GTP移动 管理协议。 路由模式下, 宽带网络业务网关 (BNG, Broadband Network Gateway )为 RG提供公网地址, RG为连接的设备分配私网 IP地址并具备 网络地址转换(NAT, Network Address Translation )功能。 在路由模式下,
对于网络来说, Circuit ID只标识 RG,因此 BNG为 RG分配的地址和 Circuit ID都可以标识 RG, 而 Circuit ID更多的是体现了 RG的位置信息。 具体实 施步骤如下:
步骤 301, UE连接到 RG, RG为 UE分配本地 IP地址进行 WLAN接 入网本地认证, 在此过程中, TWAG收到 RG发来 Circuit ID和 /或 IP地址 ( BNG分配给 RG的 IP地址)。
步骤 302, UE向 3GPP AAA服务器发起 EAP认证授权流程。
步骤 303, EAP认证授权消息触发 TWAG向 P-GW发起 GTP会话建立 流程, TWAG将 Circuit ID和 /或 RG的 IP地址信息包含在创建会话请求消 息中发送给 P-GW。
步骤 304, P-GW收到创建会话请求消息后将 Circuit ID和 /或 RG的 IP 地址信息与 GTP会话关联, P-GW和 PCRF之间执行 IP-CAN会话建立操 作, 在此过程中, P-GW将 Circuit ID和 /或 RG的 IP信息发送给 PCRF (即 前述策略系统), PCRF根据 Circuit ID和 /或 RG的 IP信息制定相关策略规 则。
步骤 305, P-GW通过 3GPP AAA服务器, 向 HSS更新 P-GW地址信 息。
步骤 306, P-GW将收到的 Circuit ID和 /或 RG的 IP信息包含在创建会 话响应消息中返回给 TWAG作为确认。
步骤 307, UE收到认证授权成功消息完成到 EPC建立连接的流程。 在上述流程中, TWAG/BRAS/BNG即作为 PMIPv6架构下的 MAG, P-GW即作为 PMIPv6架构下的 LMA。
对应本发明通知接入网位置信息的方法实施例, 本发明还提供了一种 通知接入网位置信息的系统实施例,在 PMIPv6架构下,所述系统包括 MAG 和 LMA, 在 GTP架构下, 所述系统包括本端 GTP对等体和对端 GTP对等
体,
在 PMIPv6架构下, 所述 MAG, 配置为将电路标识携带在代理绑定更 新消息中发送给所述 LMA;
在 GTP架构下, 所述本端 GTP对等体, 配置为将电路标识携带在创建 会话请求消息、 修改承载请求消息或删除会话请求消息中发送给所述对端 GTP对等体。
较佳的, 在 PMIPv6架构下, 所述 LMA, 配置为获取代理绑定更新消 息中携带的电路标识, 并将获取的电路标识携带在 PBA消息中返回给所述 MAG。
较佳的, 在 PMIPv6架构下, 所述 LMA, 配置为将获取的电路标识发 送给策略系统和 /或计费系统, 由所述策略系统根据所述电路标识制定或配 置相应的策略规则, 所述计费系统根据所述电路标识进行计费。
较佳的, 在 GTP架构下, 所述对端 GTP对等体, 配置为将获取的电路 标识携带在对应的创建会话响应消息、 修改承载响应消息或删除会话响应 消息中返回给所述本端 GTP对等体。
在 GTP架构下, 所述对端 GTP对等体, 配置为将获取的电路标识发送 给策略系统和 /或计费系统, 由所述策略系统根据所述电路标识制定或配置 相应的策略规则, 所述计费系统根据所述电路标识进行计费。
以上所述, 仅为本发明的较佳实施例而已, 并非用于限定本发明的保 护范围。 凡在本发明的精神和范围之内所作的任何修改、 等同替换和改进 等, 均包含在本发明的保护范围之内。 工业实用性
本发明实施例中, 在 PMIPv6架构下, MAG将电路标识携带在代理 绑定更新消息中发送给 LMA; 在 GTP架构下, 本端 GTP对等体将电路标 识携带在创建会话请求消息、 修改承载请求消息或删除会话请求消息中发
送给对端 GTP对等体。 如此, 实现了在 PMIPv6架构下 MAG能够将 UE 的接入网位置信息通知给 LMA, 在 GTP架构下 GTP对等体能够将 UE的 接入网位置信息通知给对端的 GTP对等体。