專利名稱：一種業務接入中實現pdp地址分配的方法
技術領域：
本發明屬于移動通信領域，尤其涉及在用戶設備業務接入過程中，向用戶設備分配PDP地址的方法以及一種用戶附著的實現方法。
背景技術：
現有GPRS(General Package Radio Service，通用分組無線業務)/UMTS(Universal Mobile Telecommunications System，通用移動通信系統)網絡結構如圖1所示，采用了與第二代移動通信系統類似的結構，包括UMTS(UniversalMobile Telecommunications System，通用移動通信系統)陸地無線接入網(UMTSTerritorial Radio Access Network，UTRAN)、GSM/EDGE無線接入網(GSM/EDGE Radio Access Network，GERAN)、核心網(Core Network，CN)以及用戶終端(User Equipment，UE)。其中，GERAN/UTRAN用于實現所有與無線有關的功能，而CN處理GPRS/UMTS系統內所有的話音呼叫和數據連接，并用于實現與外部網絡的交換和路由的功能。CN從邏輯上分為電路交換域(Circuit Switched Domain，C S)和分組交換域(Packet Switched Domain，PS)，分別支持話音和數據業務。
CS域包括移動交換中心服務器(MSC-Server)，媒體網關(MGW)和網關移動業務交換中心服務器(GMSC-Server)等節點。其中，MSC-Server用于傳輸CS域的控制面數據，實現移動性管理、呼叫控制以及鑒權加密等功能，GMSC-Server用于實現GMSC的呼叫控制和移動性控制的控制面功能，MGW用于實現用戶面數據的傳輸；PS域包括服務通用分組無線業務支持節點(SGSN)以及網關通用分組無線業務支持節點(GGSN)等節點。其中，GGSN主要負責和外部網絡進行接口，同時，GGSN還負責實現用戶面數據的傳輸。SGSN在PS域中的位置和CS域的MSC Server類似，其核心功能是實現路由轉發、移動性管理、會話管理以及用戶信息存儲等功能。
歸屬位置寄存器(Home Location Register，HLR)用于存儲用戶簽約信息，CS和PS域都使用這個設備。
3GPP(Third Generation Partnership Project，第三代合作伙伴計劃)為了增強未來網絡的競爭能力，目前正在研究一種演進的3GPP網絡系統，對于核心網絡來說，網絡演進的原則主要有如下幾點1.下一代網絡只存在PS域，不存在CS域。現有的CS域的業務將通過分組域接入IMS(IP Multimedia Core Network Subsystem，IP多媒體核心網絡子系統)實現；2.網絡采用全IP(Internet Protocol，網際協議)網絡架構；3.支持非3GPP網絡(Non 3GPP IP Access)的接入，支持用戶在演進網絡和非3GPP網絡之間的漫游和切換；4.簡化網絡架構，減少網絡結點的層次，減少數據傳輸的時延；5.簡化用戶業務連接建立信令流程，降低業務連接的時延。
一種演進分組核心網絡架構如圖2所示，包括移動性管理實體(MobilityManagement Entity，MME)、用戶面實體(User Plane Entity，UPE)以及不同接入系統之間的用戶面錨點(Inter Access System Anchor，Inter AS Anchor)三個邏輯功能實體。其中，MME負責控制面的移動性管理，包括用戶上下文和移動狀態管理，分配用戶臨時身份標識等，對應于當前GPRS/UMTS系統內部SGSN的控制平面部分；UPE負責空閑狀態下為下行數據發起尋呼，管理保存IP承載參數和網絡內路由信息等，對應于當前GPRS/UMTS系統內部SGSN和GGSN的數據平面部分；Inter AS Anchor則充當不同接入系統間的用戶面錨點。計費和策略控制模塊(Policy and Charging Rule Function，PCRF)用于計費和策略控制。歸屬網絡服務器(Home Subscriber Server，HSS)用于存儲用戶簽約信息。
圖3示出了3GPP TS 23.060中用戶激活的實現流程1.UE發送激活分組數據協議(Packet Data Protocol，PDP)上下文請求消息(Activate PDP Context Request)到SGSN；2.SGSN驗證UE發送的激活PDP上下文請求消息的合法性，這個驗證根據UE和PDP上下文簽約數據中提供的PDP類型(可選)、PDP地址(可選)和APN(可選)來確定，如果請求消息合法，則發送創建PDP上下文請求消息(Create PDP Context Request)給GGSN；3.GGSN回創建PDP上下文響應消息(Create PDP Context Response)給SGSN；4.SGSN發送更新PDP上下文請求消息(Update PDP Context Request)給GGSN；5.GGSN回更新PDP上下文響應消息(Update PDP Context Response)給SGSN；6.SGSN發送激活PDP上下文接受消息(Activate PDP Context Accept)給UE。
按照3GPP TS 24.008協議規定，UE發送的激活PDP上下文請求消息中，PDP類型可以設置為IPv4、IPv6或者不設置。對于原有網絡來說，由于只支持IPv4，所以不需要作特別處理。當引入IPv6后，則UE可能有只支持IPv4的UE以及支持IPv6和IPv4雙堆棧的UE兩種類型。
假設SGSN、GGSN設備都支持IPv4、IPv6，則對于只支持IPv4的UE，在激活時如果UE未攜帶PDP類型，但是簽約數據中的PDP類型為IPv6，則在激活流程中由于SGSN、GGSN不知道UE的IP地址能力，所以激活流程成功，分配一個IPv6類型的PDP地址給UE，但是UE不支持這個IP地址類型，所以UE收到激活接受消息后處理會存在異常。
對于支持IPv4和IPv6雙堆棧的UE，在激活時如果UE指定的PDP類型為IPv4，但是簽約數據中的PDP類型為IPv6，或者UE指定的PDP類型為IPv6，但是簽約數據中的PDP類型為IPv4，按照現有的協議流程處理，都是激活失敗，失敗的原因值為“unknown PDP address or PDP type”。在實際運行時，對于雙堆棧的UE，用戶往往可能不知道自己所使用的業務IP地址類型，所以設置時可能存在錯誤，導致激活請求消息的PDP類型設置錯誤，從而造成激活失敗，大大降低了激活的成功率，而且需要用戶知道自己所使用的業務IP地址類型，對用戶的要求比較高。
圖4示出了標準TR23.882中用戶附著的實現流程1.UE向演進接入網(Evolved RAN)發送網絡發現和接入系統選擇消息(Network Discovery and Access System Selection)，選擇網絡和接入系統；2.UE發送附著請求消息(Attach Request)到MME/UPE；3.如果附著請求消息中攜帶舊側的注冊信息，則MME/UPE發送原注冊信息(Send old registration information)到舊側MME/UPE獲取用戶的信息；4.舊側MME/UPE發送用戶信息(Send user information)；5.新側MME/UPE對UE進行鑒權(Authentication)；6.將新側MME/UPE注冊到HSS中(Register MME/UPE)；7.在舊側MME/UPE刪除UE的注冊信息(Delete UE registrationinformation)；8.HSS證實新側MME/UPE的注冊(Confirm Registration)；9.MME/UPE選擇一個Inter AS Anchor(Selection of Intersystem MobilityAnchor GW)；10.Inter AS Anchor使用UE的分配IP地址進行IP層配置，UE和Inter ASAnchor間的用戶平面被建立，缺省的計費和策略規則被使用(User Plane RouteConfiguration)；11.MME/UPE和演進接入網之間配置缺省的IP接入承載所使用的QoS(Configure IP Bearer QoS)；
12.MME/UPE接受UE的附著請求(Attach Accept)，并分配UE的臨時標識；13.UE確認附著成功(Attach Confirm)。
在上述過程中，對于演進網絡來說，UE在附著時建立缺省的IP承載，所以UE在附著的流程中演進分組核心網絡就需要向UE分配缺省的PDP地址，但是現有流程中演進分組核心網絡不知道UE的IP地址能力，所以無法確定向UE分配的PDP地址是IPv4地址還是IPv6地址，降低了UE激活的成功率。

發明內容
本發明的目的在于提供一種業務接入中實現PDP地址分配的方法，旨在解決現有技術中存在的由于核心網缺乏UE所支持的IP類型能力信息，難以為UE分配準確的PDP地址，降低了UE激活成功率的問題。
本發明的另一目的在于提供一種用戶附著的實現方法。
本發明是這樣實現的，一種業務接入中實現PDP地址分配的方法，所述方法包括下述步驟A.用戶設備在附著過程中將支持的IP地址能力信息攜帶給核心網；B.核心網根據所述IP地址能力信息以及用戶簽約數據中的地址信息向用戶設備分配相應IP類型的PDP地址。
所述步驟A包括下述步驟A1.用戶設備向核心網發送附著請求消息，所述附著請求消息中攜帶有用戶設備支持的IP地址能力信息；A2.核心網將所述附著請求消息中攜帶的用戶設備支持的IP地址能力信息保存到用戶上下文中。
所述用戶設備支持的IP地址能力信息通過附著請求消息中的移動臺網絡能力信元MS network capability攜帶。
所述步驟B包括下述步驟
B1.用戶設備向核心網發送激活PDP上下文請求消息；B2.核心網根據用戶設備在附著請求消息攜帶的IP地址能力信息和用戶簽約數據中的地址信息向用戶設備分配相應IP地址類型的PDP地址；B3.核心網向用戶設備發送激活PDP上下文接受消息，所述激活PDP上下文接受消息中攜帶有向用戶設備分配相應IP地址類型的PDP地址信息；B4.用戶設備根據所述激活PDP上下文接受消息中攜帶的相應IP地址類型的PDP地址信息修改PDP上下文。
在所述步驟B2中，如果用戶設備只支持IPv4，且激活請求消息中未設置PDP類型，用戶簽約數據中的PDP類型為IPv6，則核心網拒絕用戶設備的激活請求。
在所述步驟B2中，如果用戶設備IPv4和IPv6，且激活請求消息中未設置PDP類型，用戶簽約數據中的PDP類型為IPv4、IPv6，則核心網向用戶設備分配缺省的IP地址類型PDP地址。
在所述步驟B2中，如果用戶設備支持IPv4和IPv6，且激活請求消息中PDP類型設置為IPv4，用戶簽約數據中的PDP類型為IPv6，則核心網向用戶設備分配IPv6地址類型的PDP地址。
在所述步驟B2中，如果用戶設備支持IPv4和IPv6，且激活請求消息中PDP類型設置為IPv6，用戶簽約數據中的PDP類型為IPv4，則核心網向用戶設備分配IPv4地址類型的PDP地址。
一種用戶附著的實現方法，用戶設備在附著過程中將支持的IP地址能力信息攜帶給核心網。
所述方法進一步包括下述步驟A.用戶設備向核心網發送附著請求消息，所述附著請求消息中攜帶有用戶設備支持的IP地址能力信息；B.核心網將所述附著請求消息中攜帶的用戶設備支持的IP地址能力信息保存到用戶上下文中。
所述用戶設備支持的IP地址能力信息通過附著請求消息中的移動臺網絡能力信元MS network capability攜帶。
本發明中，核心網根據UE在附著過程中提供的IP地址能力信息和用戶簽約數據中的地址信息向UE分配相應IP類型的PDP地址，能夠提高UE的激活成功率，對用戶要求低，從而提高了用戶的服務滿意度。


圖1是現有GPRS/UMTS的網絡結構圖；圖2是演進分組核心網絡架構圖；圖3是現有技術中在3GPP網絡中用戶激活的實現流程圖；圖4是現有技術在演進核心網中演進核心網中用戶附著的實現流程圖；圖5是本發明中在3GPP網絡中用戶附著的實現流程圖；圖6是本發明中在3GPP網絡中用戶激活的實現流程圖；圖7是本發明在演進核心網中用戶附著的實現流程圖。
具體實施例方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
本發明在UE附著的過程中將UE的IP地址能力信息攜帶給核心網，核心網在給UE分配PDP地址時判斷UE的IP地址能力信息，分配相應IP地址類型的PDP地址。
在本發明的第一實施例中，描述了在3GPP網絡中本發明的實現過程。
圖5示出了本發明中3GPP網絡中用戶附著的實現流程1.UE向SGSN發起附著請求消息(Attach Request)，在附著請求消息的MS網絡能力(MS network capability)信元中UE攜帶自己支持的IP地址能力信息給SGSN；以下為本發明在附著請求消息中攜帶UE支持的IP地址能力信息的MSnetwork capability信元的示例結構，其中在信元中增加了IP能力(IP capability)參數，其可選的取值有(1)MS僅支持Ipv4(Mobile station support IPv4 only)；(2)MS僅支持Ipv6(Mobile station support IPv6 only)；(3)MS僅支持Ipv4和Ipv6(Mobile station support IPv4 and IPv6)(4)保留(Reserved)

2.UE、SGSN和HLR之間進行鑒權(Authentication)；3.SGSN向HLR發起位置更新請求消息(Update Location)；4.HLR向SGSN發送插入用戶數據請求消息(Insert Subscriber Data)；5.SGSN向HLR返回插入用戶數據確認消息(Insert Subscriber Data Ack)；6.HLR向SGSN返回位置更新確認消息(Update Location Ack)；
7.SGSN向UE發送附著接受消息(Attach Accept)，SGSN將UE支持的IP地址能力信息保存到用戶上下文中，該操作也可以在前面的步驟中實現，本發明中對此不做限制。
8.UE向MME/UPE發送附著完成消息(Attach Complete)。
圖6示出了本發明中3GPP網絡中用戶激活的實現流程1.UE發送激活PDP上下文請求消息(Activate PDP Context Request)到SGSN；2.SGSN驗證UE發送的激活PDP上下文請求消息的合法性，這個驗證根據UE和PDP上下文簽約數據中提供的PDP類型(可選)、PDP地址(可選)和APN(可選)和用戶上下文中保存的UE IP地址能力信息來確定。如果請求消息合法，則發送創建PDP上下文請求消息(Create PDP Context Request)給GGSN，消息中將UE的IP地址能力信息攜帶給GGSN；3.GGSN回創建PDP上下文響應消息(Create PDP Context Response)給SGSN，如果GGSN分配IP地址給UE時則GGSN根據UE的IP地址能力信息分配相應IP地址類型的PDP地址；4.SGSN發送更新PDP上下文請求消息(Update PDP Context Request)給GGSN；5.GGSN回更新PDP上下文響應消息(Update PDP Context Response)給SGSN；6.SGSN發送激活PDP上下文接受消息(Activate PDP Context Accept)給UE。
7.UE在收到激活PDP上下文接受消息后根據激活接受消息中攜帶的PDP類型和PDP地址修改自己的PDP上下文。
在上述過程中，對于只支持IPv4的UE，如果其激活請求消息中PDP類型未設置，其簽約數據中的PDP類型為IPv6，則核心網直接拒絕UE的激活請求消息，原因值為“unknown PDP address or PDP type”；
對于支持IPv4和IPv6的UE，如果其激活請求消息中PDP類型未設置，其簽約數據中的PDP類型為IPv4、IPv6，則核心網分配缺省的IP地址類型PDP地址給UE，缺省的IP地址類型由核心網內部和運營商等確定；對于支持IPv4和IPv6的UE，如果其激活請求消息中PDP類型設置為IPv4，其簽約數據中的PDP類型為IPv6，則核心網不拒絕UE的激活請求，分配IPv6地址類型的PDP地址給UE；對于支持IPv4和IPv6的UE，如果其激活請求消息中PDP類型設置為IPv6，其簽約數據中的PDP類型為IPv4，則核心網不拒絕UE的激活請求，分配IPv4地址類型的PDP地址給UE。
在本發明的第一實施例中，描述了在演進核心網中本發明的實現過程。
圖7示出了本發明在演進核心網中用戶附著的實現流程1.UE向演進接入網(Evolved RAN)發送網絡發現和接入系統選擇消息(Network Discovery and Access System Selection)，選擇網絡和接入系統；2.UE發送附著請求消息(Attach Request)到MME/UPE，在附著請求消息的MS network capability信元中UE攜帶自己支持的IP地址能力信息給演進分組核心網絡，MS network capability信元的示例結構如上所述，不再贅述；3.如果附著請求消息中攜帶舊側的注冊信息，則MME/UPE發送原注冊信息(Send old registration information)到舊側MME/UPE獲取用戶的信息。同時演進分組核心網絡將UE的IP地址能力信息保存到用戶上下文中；4.舊側MME/UPE發送用戶信息(Send user information)；5.新側MME/UPE對UE進行鑒權(Authentication)；6.將新側MME/UPE注冊到HSS中(Register MME/UPE)；7.在舊側MME/UPE刪除UE的注冊信息(Delete UE registrationinformation)；8.HSS證實新側MME/UPE的注冊(Confirm Registration)；9.MME/UPE選擇一個Inter AS Anchor(Selection of Intersystem MobilityAnchor GW)；10.演進分組核心網絡根據UE的IP地址能力信息以及用戶簽約的PDP類型，確定UE的PDP地址，具體實現如上所述，不再贅述。
Inter AS Anchor使用UE的分配IP地址進行IP層配置，UE和Inter ASAnchor間的用戶平面被建立，缺省的計費和策略規則被使用；11.MME/UPE和演進接入網之間配置缺省的IP接入承載所使用的QoS(Configure IP Bearer QoS)；12.MME/UPE接受UE的附著請求(Attach Accept)，并分配UE的臨時標識，攜帶分配給UE的PDP類型和PDP地址，UE收到附著接受消息后將消息中攜帶的PDP類型和PDP地址保存到自己的上下文中。
13.UE確認附著成功(Attach Confirm)。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種業務接入中實現PDP地址分配的方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟A.用戶設備在附著過程中將支持的IP地址能力信息攜帶給核心網；B.核心網根據所述IP地址能力信息以及用戶簽約數據中的地址信息向用戶設備分配相應IP類型的PDP地址。
2.如權利要求1所述的業務接入中實現PDP地址分配的方法，其特征在于，所述步驟A包括下述步驟A1.用戶設備向核心網發送附著請求消息，所述附著請求消息中攜帶有用戶設備支持的IP地址能力信息；A2.核心網將所述附著請求消息中攜帶的用戶設備支持的IP地址能力信息保存到用戶上下文中。
3.如權利要求1或2所述的業務接入中實現PDP地址分配的方法，其特征在于，所述用戶設備支持的IP地址能力信息通過附著請求消息中的移動臺網絡能力信元MS network capability攜帶。
4.如權利要求1所述的業務接入中實現PDP地址分配的方法，其特征在于，所述步驟B包括下述步驟B1.用戶設備向核心網發送激活PDP上下文請求消息；B2.核心網根據用戶設備在附著請求消息攜帶的IP地址能力信息和用戶簽約數據中的地址信息向用戶設備分配相應IP地址類型的PDP地址；B3.核心網向用戶設備發送激活PDP上下文接受消息，所述激活PDP上下文接受消息中攜帶有向用戶設備分配相應IP地址類型的PDP地址信息；B4.用戶設備根據所述激活PDP上下文接受消息中攜帶的相應IP地址類型的PDP地址信息修改PDP上下文。
5.如權利要求4所述的業務接入中實現PDP地址分配的方法，其特征在于，在所述步驟B2中，如果用戶設備只支持IPv4，且激活請求消息中未設置PDP類型，用戶簽約數據中的PDP類型為IPv6，則核心網拒絕用戶設備的激活請求。
6.如權利要求4所述的業務接入中實現PDP地址分配的方法，其特征在于，在所述步驟B2中，如果用戶設備IPv4和IPv6，且激活請求消息中未設置PDP類型，用戶簽約數據中的PDP類型為IPv4、IPv6，則核心網向用戶設備分配缺省的IP地址類型PDP地址。
7.如權利要求4所述的業務接入中實現PDP地址分配的方法，其特征在于，在所述步驟B2中，如果用戶設備支持IPv4和IPv6，且激活請求消息中PDP類型設置為IPv4，用戶簽約數據中的PDP類型為IPv6，則核心網向用戶設備分配IPv6地址類型的PDP地址。
8.如權利要求4所述的業務接入中實現PDP地址分配的方法，其特征在于，在所述步驟B2中，如果用戶設備支持IPv4和IPv6，且激活請求消息中PDP類型設置為IPv6，用戶簽約數據中的PDP類型為IPv4，則核心網向用戶設備分配IPv4地址類型的PDP地址。
9.一種用戶附著的實現方法，其特征在于，用戶設備在附著過程中將支持的IP地址能力信息攜帶給核心網。
10.如權利要求9所述的用戶附著的實現方法，其特征在于，所述方法進一步包括下述步驟A.用戶設備向核心網發送附著請求消息，所述附著請求消息中攜帶有用戶設備支持的IP地址能力信息；B.核心網將所述附著請求消息中攜帶的用戶設備支持的IP地址能力信息保存到用戶上下文中。
11.如權利要求9或10所述的所述的用戶附著的實現方法，其特征在于，所述用戶設備支持的IP地址能力信息通過附著請求消息中的移動臺網絡能力信元MS network capability攜帶。
全文摘要
本發明適用于移動通信領域，提供了一種業務接入中實現PDP地址分配的方法，所述方法包括下述步驟A.用戶設備在附著過程中將支持的IP地址能力信息攜帶給核心網；B.核心網根據所述IP地址能力信息以及用戶簽約數據中的地址信息向用戶設備分配相應IP類型的PDP地址。本發明中，核心網根據UE在附著過程中提供的IP地址能力信息和用戶簽約數據中的地址信息向UE分配相應IP類型的PDP地址，能夠提高UE的激活成功率，對用戶要求低，從而提高了用戶的服務滿意度。
文檔編號H04W8/26GK1859777SQ20061003343
公開日2006年11月8日 申請日期2006年1月26日 優先權日2006年1月26日
發明者吳問付 申請人:華為技術有限公司