專利名稱：通用分組無線業務網絡側激活的方法
技術領域：
本發明涉及移動通信領域，尤其涉及一種通用分組無線業務網絡側激活的方法。
背景技術：
隨著信息技術和寬帶業務的發展，通用分組無線業務(GPRS，GeneralPacket Radio Service)引入分組交換的傳輸模式，使得原來采用電路交換模式的全球移動通信業務(GSM，Globe telecommunication Service ofMobile)傳輸數據方式發生了根本性的變化，這在無線資源稀缺的情況下顯得尤為重要。按電路交換模式來說，GPRS網絡在原有的GSM網絡的基礎上增加SGSN(服務GPRS支持節點)、GGSN(網關GPRS支持節點)等功能實體。通過這個GPRS網絡，用戶可以享受各種高速數據上網業務。而更進一步的通用移動通信系統(UMTS，Universal Mobile Telecommunication System)，則引入了新的無線接入技術WCDMA，采用RAN系統作為無線接入網絡，進一步提高了移動網絡數據通信的能力。但是其核心網絡卻繼承了GPRS技術。
一般來說，移動用戶如果要進行數據上網業務，需要首先在手機上發起一個激活過程。通過這個激活過程，GPRS網絡為該用戶建立了一條從手機到外部數據網絡的通道，通道建立之后用戶就可以享受各種數據上網業務了。這是一種典型的“客戶端-服務器”通信機制，即需要由客戶端首先發起并建立連接，雙方才可以通信，其中作為客戶端的手機發揮主動作用。特別是GPRS標準組織定義了一種網絡側激活流程在移動用戶沒有事先激活的情況下，外部數據網絡如果要主動和手機通信，可以通過GGSN發起一個網絡側激活通知流程，通知手機發起激活流程。在這個過程中，外部數據網絡作為發起方發揮主動作用，從而可以提供更加豐富的數據業務，如PUSH、即時MMS業務等。
目前，該通用分組無線業務網絡側激活的方法的示意圖如圖1所示，所述方法包括步驟步驟11外部數據網以移動用戶的靜態簽約IP地址為目的地址向網關GPRS支持節點發送數據包；步驟12網關GPRS支持節點根據該數據包的目的IP地址，查找與其對應的移動用戶標識，并向歸屬位置寄存器HLR發送一個GPRS路由信息查詢請求；步驟13網關GPRS支持節點根據HLR返回的信息，向該移動用戶附著登記的服務GPRS支持節點發送一個網絡側激活通知請求；步驟14服務GPRS支持節點先反饋一個網絡側激活通知響應，再向移動用戶發送一個網絡側的分組數據業務激活請求；步驟15移動用戶收到激活請求后發送一次正常的數據業務激活流程，如果激活成功，外部數據網絡和移動用戶進行通信。
該方法基于移動通信系統，是一種典型的“客戶端-服務器”的通信機制，雖然提供了豐富的數據業務，但是，該方法存在以下缺陷首先，能夠進行網絡側激活的移動終端，必須簽約一個靜態IP地址，占用大量的地址空間；其次，外部數據網絡需要預先知道移動終端的靜態簽約IP地址，而事實上一般外部數據網絡只知道某手機的MSISDN(即手機號碼)，因此需要一個類似域名服務器DNS的設備做轉換，對于外部數據網絡來說發起流程比較復雜；最后，外部數據網絡發起目的地址為某移動終端的靜態簽約IP地址的數據包，到了GGSN之后，GGSN又需要根據目的IP地址找到對應手機的IMSI號。因此需要在GGSN上維護一張從IP地址到手機的用戶標識IMSI的對應關系表，這將是一個龐大的數據庫，增加了GGSN的硬件成本和配置復雜度。

發明內容
本發明解決的技術問題是提供一種通用分組無線業務網絡側激活的方法，該方法可以使外部數據網絡直接通過該用戶的手機號碼發起網絡側激活流程，在網絡側激活過程中由網關GPRS支持節點為該移動用戶動態分配IP地址，免去查找手機IP地址的過程，從而有效的節省IP地址的空間，降低GGSN的硬件成本和配置復雜度。
為解決上述技術問題，本發明提供一種通用分組無線業務網絡側激活的方法，包括步驟外部數據網絡服務器將攜帶手機號碼的網絡側激活請求消息發送給網關GPRS支持節點；網關GPRS支持節點根據所述手機號碼，獲取該消息的移動用戶當前在服務GPRS支持節點附著登記的路由信息；網關GPRS支持節點根據所述路由信息，為該移動用戶動態分配IP地址，并將其以網絡側激活響應消息發送給外部數據網絡服務器。
所述外部數據網絡服務器通過協議接口將攜帶手機號碼的網絡側激活請求消息發送給網關GPRS支持節點。
所述協議接口，位于網關GPRS支持節點與外部數據網絡之間，該協議接口是以移動用戶的手機號碼為標識，來完成一次網絡側激活。
所述網絡側激活請求消息內容還包括外部數據網絡服務器的IP包的源地址、Gi接口的IP包的目的地址和消息序列號。
所述網關GPRS支持節點根據網絡側激活請求消息中的手機號碼向歸屬位置寄存器發送GPRS路由信息查詢請求消息。
所述歸屬位置寄存器根據GPRS路由信息查詢請求消息查詢該移動用戶當前在服務GPRS支持節點的附著登記的路由信息。
判斷歸屬位置寄存器是否查詢成功，若是，則向網關GPRS支持節點反饋查詢成功響應消息；否則，則向網關GPRS支持節點反饋查詢失敗響應消息。
所述查詢成功響應消息的內容包括接受GPRS路由信息查詢請求的原因值、用戶標識、服務GPRS支持節點地址和手機號碼。
所述查詢失敗響應消息的內容包括不接受GPRS路由信息查詢請求的原因值、用戶標識、手機號碼、查詢失敗時MAP原因值以及移動終端不可達的原因。
所述網關GPRS支持節點根據所述路由信息，為該移動用戶動態分配IP地址，并將其以網絡側激活響應消息發送給外部數據網絡服務器的具體包括步驟網關GPRS支持節點根據所述路由信息，向服務GPRS支持節點發送網絡側激活通知請求消息，服務GPRS支持節點反饋網絡側激活響應消息，并向該移動用戶發送網絡側的分組數據業務激活請求；該移動用戶向網關GPRS支持節點發送分組數據業務激活流程，且網關GPRS支持節點在激活成功后為該移動用戶動態分配IP地址，并將其以網絡側激活響應消息發送給外部數據網絡服務器。
所述網絡側激活響應消息的內容還包括Gi接口的IP包源地址、外部數據網絡服務器的IP包目的地址、消息序列號、手機號碼。
與現有技術相比，本發明具有以下有益效果由于本發明在進行網絡激活過程時，外部數據網絡不需要知道手機的IP地址，只需要通過該手機號碼就可以啟動一個網絡側激活流程，避免了查找手機IP地址的過程，有效的節省IP地址空間；此外，在網關GPRS支持節點上不需要從IP地址到用戶標識IMSI之間的轉換設備，不需要去維護一張龐大的關系表。因此，該方法與現有技術相比，步驟簡單，數據傳輸速率快，降低GGSN的硬件成本和配置復雜度，提供更加靈活方便的業務需求。


圖1是現有技術網絡測激活流程的方法；圖2是GPRS核心網絡的邏輯結構圖；圖3是本發明中協議接口的協議棧的示意圖；圖4是本發明通用分組無線業務網絡側激活的方法的流程圖。
圖5為本發明具體實施例網絡側激活流程的示意圖具體實施方式
下面結合說明書附圖來說明本發明的具體實施方式
。
請參考圖2，為通用分組無線業務(GPRS，General Packet Radio Service)核心網絡的邏輯結構圖。下面針對GPRS核心網絡中主要網絡元件進行簡單介紹，主要包括SGSN為服務GPRS支持節點(Serving GPRS Support Node)。該SGSN為移動終端MS提供服務，與移動交換中心(MSC，Mohle Switch Center)、歸屬位置寄存器HLR和設備標識寄存器EIR配合完成移動性管理功能，該移動性管理功能包括漫游、登記、切換、鑒權等；還完成對邏輯鏈路進行管理，包括邏輯鏈路的建立、維護和釋放；以及對無線資源進行管理。SGSN為MS主叫或被叫提供管理功能，完成分組數據的轉發，地址翻譯，加密及壓縮功能。SGSN能完成Gb接口數據的匯聚、傳輸和Gn接口IP(Intemet Protocol，互聯網協議)協議間的轉換。
GGSN網關GPRS支持節點。網關GPRS支持節點實際上就是網關或路由器，它提供GPRS和公共分組數據網以X.25或X.75協議(X.25和X，75都是一種數據網協議)互聯，也支持GPRS和其它GPRS的互聯。GGSN和SGSN一樣都具有IP地址，GGSN和SGSN一起完成了GPRS的路由功能。
本發明為了使外部數據網絡可以直接通過手機號碼發起網絡側激活流程，以實現移動用戶通過網絡側激活過程中的動態IP地址分配，而避免了外部數據網絡先查詢移動用戶手機的IP地址，然后通過網關GPRS支持節點(GGSN)，再將該移動用戶手機的IP地址通過轉換設備轉換為國際移動用戶標識(IMSI，International Mobile Subscriber Identity)的過程。因此，本發明在GGSN和外部數據網絡之間擴展了一種協議接口，該協議接口為本發明所要引入的一個新的接口，定義為Gx接口，該接口的協議棧如圖3所示。通過該接口，外部數據網絡中的業務服務器可以向GGSN發起網絡側激活流程，當GGSN完成網絡側激活流程之后，業務數據就可以主動向手機下發了。所述該協議接口是以移動用戶的手機號碼為標識，來完成一次網絡側激活，該網絡側激活流程中主要包含的消息為網絡側激活請求消息與網絡側激活響應消息。
還請參考圖4，為本發明通用分組無線業務網絡側激活的方法的流程圖，該方法包括步驟步驟S11外部數據網絡服務器將攜帶手機號碼的網絡側激活請求消息發送給網關GPRS支持節點；步驟S12網關GPRS支持節點根據所述手機號碼，獲取該消息的移動用戶當前在服務GPRS支持節點附著登記的路由信息；步驟S13網關GPRS支持節點根據所述路由信息，為該移動用戶動態分配IP地址，并將其以網絡側激活響應消息發送給外部數據網絡服務器。
當外部數據網絡服務器通過接口向網關GPRS支持節點發送網絡側激活請求消息時，GGSN根據收到的網絡側激活請求消息，向HLR發送GPRS路由信息查詢請求消息；HLR根據GPRS路由信息查詢請求消息進行查詢，并將查詢的結果以查詢響應消息向GGSN反饋；GGSN根據查詢響應消息向該移動用戶的SGSN發送網絡側激活通知請求消息，SGSN反饋網絡側激活響應消息，并向該移動用戶發送網絡側的分組數據業務激活請求；移動用戶向GGSN發送分組數據業務激活流程，且GGSN在激活成功后向外部數據網絡服務器反饋網絡側激活響應消息。
還請參考圖5，為本發明具體實施例網絡側激活流程的示意圖。
首先，外部數據網絡通過向GGSN發送一個“網絡側激活請求”消息，啟動一次網絡側激活流程。其中，所述網絡側激活請求消息的主要信息單元及其屬性如表1所示，其中表1為網絡側激活請求消息結構。
表1

其次，網關GPRS支持節點(GGSN)根據該消息中攜帶的手機號碼(MSISDN，Mobile Station International ISDN Number，即移動臺國際ISDN號碼)向歸屬位置寄存器(HLR，Home Location Register)發送一個“GPRS路由信息查詢請求”消息，查詢該手機用戶目前在哪個服務GPRS支持節點(SGSN)附著登記。該GPRS路由信息查詢請求消息結構與現有技術不完全一樣，也就是說用手機號碼MSISDN替換了現有GPRS路由信息查詢請求消息中的移動用戶標識IMSI。則，優化之后GPRS路由信息查詢請求消息結構詳見表2表2

其中，當GGSN上已存在該用戶已經激活的其他會話信息時，GGSN可以從這些會話信息中查詢到該用戶在哪個SGSN附著登記，從而可以省略GGSN向歸屬位置寄存器發送GPRS路由信息查詢請求消息以及歸屬位置寄存器在該用戶的數據庫上查找登記的路由信息的步驟。
再次，歸屬位置寄存器HLR根據手機號碼MSISDN同樣可以查找該用戶在數據庫上登記的路由信息(IMSI和MSISDN都是用戶的唯一標識)，然后向GGSN反饋相應的查詢響應消息，該消息結構與現有技術相比多了一個手機號碼MSISDN信息。若成功查找到該用戶在數據庫上登記的路由信息，則向GGSN反饋相應的查詢響應消息的結構詳見下表3；否則，向GGSN反饋相應的查詢響應消息的結構詳見表4表3


表4

再次，GGSN根據HLR返回的信息，向該手機用戶附著登記的SGSN發送一個網絡側激活通知請求消息，所述網絡側激活通知請求消息結構詳見表5表5

其中，在本發明的實施過程中，“端用戶地址”參數可以不包含用戶的靜態簽約IP地址中，而是在正常的激活流程中由GGSN進行動態分配的。
再次，當SGSN收到網絡側激活通知請求消息，先向GGSN反饋一個網絡側激活通知響應消息，該激活通知響應消息的消息結構詳見表6表6

然后SGSN再向手機用戶發送網絡側的分組數據業務激活請求，該分組數據業務激活請求的消息結構詳見表7表7

其中，在本發明的實施過程中，“端用戶地址”參數可以不包含用戶的靜態簽約IP地址，而是在正常的激活流程中由GGSN進行動態分配。
再次，當手機收到該分組數據業務激活請求消息之后，向GGSN發起一次正常的分組數據業務激活流程。
最后，GGSN在激活成功之后，向外部數據網絡的服務器反饋“網絡側激活響應”消息，該消息的主要信息單元如表8所示，所述表8為網絡側激活響應消息結構。
表8


通過上述步驟，外部數據網絡就可以根據GGSN反饋的“用戶IP地址”信息和手機用戶進行通信。
此外，在上述步驟中，外部數據網絡可以根據就近或者輪選的方式選擇GGSN，因為在全球移動通信網絡中不止存在一個GGSN，一般的，一個特定的外部數據網絡只能從某個特定的GGSN或者某幾個GGSN接入。當GGSN為多個的時候，就采取就近選擇或者輪選的方式來選擇GGSN的。但是，不論選擇到哪個GGSN，GGSN通過查詢HLR，都可以找到當前用戶所在的SGSN。也就是無論用戶漫游到什么地方，被選擇的GGSN都可以找到手機用戶。
特別是當外部數據網絡位于私網時，而GGSN又處于公網的時候，若雙方想互相通信，則有兩種方式可以實現外部數據網絡的服務器和GGSN的互通一是為外部數據網絡的服務器配置一個公網的地址，在網絡側激活的過程采用該地址和GGSN互通，在激活成功之后，則采用私網地址和用戶IP地址實現互通；二是采用虛擬專用網VPN技術，將網絡側激活請求、響應消息和數據包分別封裝在VPN隧道里面，在公網上實現透傳。
由上述可知，本發明優化后的網絡側激活流程的優點為首先，當外部數據網絡與手機用戶通信時，外部數據網絡不需要知道手機的IP地址，只需要通過該用戶的手機號碼就可以啟動一個網絡側激活流程，從而業務的流程更加靈活方便；其次，在激活過程中，GGSN上不需要再做IP地址到IMSI的轉換，也不需要去維護一張龐大的數據表；最后，移動用戶不再需要事先簽約靜態IP地址，有效的節省IP地址空間。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種通用分組無線業務網絡側激活的方法，其特征在于，包括步驟A、外部數據網絡服務器將攜帶手機號碼的網絡側激活請求消息發送給網關GPRS支持節點；B、網關GPRS支持節點根據所述手機號碼，獲取該消息的移動用戶當前在服務GPRS支持節點附著登記的路由信息；C、網關GPRS支持節點根據所述路由信息，為該移動用戶動態分配IP地址，并將其以網絡側激活響應消息發送給外部數據網絡服務器。
2.根據權利要求1所述通用分組無線業務網絡側激活的方法，其特征在于，步驟A中所述外部數據網絡服務器通過協議接口將攜帶手機號碼的網絡側激活請求消息發送給網關GPRS支持節點。
3.根據權利要求2所述通用分組無線業務網絡側激活的方法，其特征在于，所述協議接口，位于網關GPRS支持節點與外部數據網絡之間，該協議接口是以移動用戶的手機號碼為標識，來完成一次網絡側激活。
4.根據權利要求1所述通用分組無線業務網絡側激活的方法，其特征在于，所述網絡側激活請求消息內容還包括外部數據網絡服務器的IP包的源地址、Gi接口的IP包的目的地址和消息序列號。
5.根據權利要求4所述通用分組無線業務網絡側激活的方法，其特征在于，在所述步驟B中，網關GPRS支持節點根據網絡側激活請求消息中的手機號碼向歸屬位置寄存器發送GPRS路由信息查詢請求消息。
6.根據權利要求5所述通用分組無線業務網絡側激活的方法，其特征在于，所述歸屬位置寄存器根據GPRS路由信息查詢請求消息查詢該移動用戶當前在服務GPRS支持節點的附著登記的路由信息。
7.根據權利要求6所述通用分組無線業務網絡側激活的方法，其特征在于，判斷歸屬位置寄存器是否查詢成功，若是，則向網關GPRS支持節點反饋查詢成功響應消息；否則，則向網關GPRS支持節點反饋查詢失敗響應消息。
8.根據權利要求7所述通用分組無線業務網絡側激活的方法，其特征在于，所述查詢成功響應消息的內容包括接受GPRS路由信息查詢請求的原因值、用戶標識、服務GPRS支持節點地址和手機號碼；所述查詢失敗響應消息的內容包括不接受GPRS路由信息查詢請求的原因值、用戶標識、手機號碼、查詢失敗時MAP原因值以及移動終端不可達的原因。
9.根據權利要求1所述通用分組無線業務網絡側激活的方法，其特征在于，步驟C具體包括91)網關GPRS支持節點根據所述路由信息，向服務GPRS支持節點發送網絡側激活通知請求消息，服務GPRS支持節點反饋網絡側激活響應消息，并向該移動用戶發送網絡側的分組數據業務激活請求；92)該移動用戶向網關GPRS支持節點發送分組數據業務激活流程，且網關GPRS支持節點在激活成功后為該移動用戶動態分配IP地址，并將其以網絡側激活響應消息發送給外部數據網絡服務器。
10.根據權利要求9所述通用分組無線業務網絡側激活的方法，其特征在于，所述網絡側激活響應消息的內容還包括Gi接口的IP包源地址、外部數據網絡服務器的IP包目的地址、消息序列號、手機號碼。
全文摘要
本發明涉及一種通用分組無線業務網絡側激活的方法，包括A.外部數據網絡服務器將攜帶手機號碼的網絡側激活請求消息發送給網關GPRS支持節點；B.網關GPRS支持節點根據所述手機號碼，獲取該消息的移動用戶當前在服務GPRS支持節點附著登記的路由信息；C.網關GPRS支持節點根據所述路由信息，為該移動用戶動態分配IP地址，并將其以網絡側激活響應消息發送給外部數據網絡服務器。本發明可以使外部數據網絡直接通過該用戶的手機號碼發起網絡側激活流程，在網絡側激活過程中由GGSN動態分配IP地址，免去查找手機IP地址的過程，節省IP地址空間，降低GGSN的硬件成本，提供靈活方便業務需求。
文檔編號H04L12/28GK1835475SQ20051005550
公開日2006年9月20日 申請日期2005年3月14日 優先權日2005年3月14日
發明者盧鑫剛 申請人:華為技術有限公司