专利名称：一种分组数据协议上下文的激活方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，特别是指一种分组数据协议(PDP)上下文的激活方法。
背景技术：
无线网络分组域采用包技术以高效的方式传送关于用户的高速、低速数据以及信令。无线子系统和网络子系统严格分离，使得网络子系统能被其他无线接入技术重新利用。
无论GSM还是UMTS都使用一个公共的分组域核心网--GPRS CN(通用分组无线服务核心网)。这个核心网提供分组交换业务。如图1示出的GPRS CN示意图，GPRS CN的主要构成部件包括SGSN(服务GPRS支持节点)，GGSN(网关GPRS支持节点)，BG(边界网关)等。SGSN和GGSN统称为GSN(GPRS支持节点)。
移动终端(MS)要访问外部数据网络时，首先要经过如图2示出的激活PDP(分组数据协议)上下文流程。当SGSN收到移动终端发送的激活PDP上下文请求消息后，SGSN请求DNS(域名系统)对该请求消息中的APN(接入点名)进行解析，获得APN对应的GGSN IP地址列表。SGSN从GGSN IP地址列表中选择出一个地址。然后，SGSN向选定的GGSN发送建立PDP上下文请求消息。在收到GGSN返回的建立PDP上下文响应消息后，SGSN向移动终端返回激活PDP上下文响应消息。当激活PDP上下文流程成功，移动终端和外部数据网之间的数据通路建立起来，移动终端可以访问该外部数据网。为了方便下文的说明，我们称SGSN依据APN获得的GGSN IP地址为GGSN联系地址。SGSN从GGSN IP地址列表中选择出的作为创建PDP上下文请求消息目的的地址为使用的GGSN联系地址。
当某GGSN发生故障，或者SGSN和某GGSN之间的线路中断，此GGSN的IP地址不再适合被SGSN使用。在激活PDP上下文过程中，SGSN选择了一个不可用的GGSN地址后，会向选定的GGSN地址发起激活PDP请求，尝试激活PDP上下文。因为故障的GGSN不响应，导致SGSN等待响应超时。SGSN的下一步是判定整个流程失败，或者继续选择GGSN联系地址列表中的另一个GGSN地址作为使用的GGSN联系地址，再次尝试激活PDP上下文。对于前一种选择，增大了激活PDP上下文失败率。对于后一种选择，由于PDP激活流程耗时较长，因此，用户端的体验也会很差，他可能不愿意等待较长时间而放弃此次激活。
当出现不可用的GGSN时，操作员可以手工删除DNS里不可用的GGSN对应的IP地址，这样SGSN在下一次查询DNS时，所获得的GGSN IP地址列表是已经剔除了不可用的GGSN IP地址的地址列表。这样，对于新发起的激活PDP上下文请求，SGSN将总可以选择到可用的GGSN IP地址。
但是，这种人工维护方式有如下缺点一是需要人工来删除DNS上不可用的GGSN IP地址，操作不方便。二是仅在SGSN重新查询DNS时，才能获得剔除了不可用的GGSN IP地址的IP地址列表。在GGSN IP地址变为不可用到SGSN重新查询DNS期间，SGSN仍然可能会选择到不可用的GGSN IP地址。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种PDP上下文的激活方法，使得在PDP上下文激活过程中，SGSN可以仅选择到可用的GGSN IP地址，缩短PDP上下文激活时间和提高PDP上下文激活成功率。
本发明提供的一种PDP上下文的激活方法，包括检测过程和激活PDP过程，其中，
检测过程包括SGSN依据接入点名APN查询域名系统DNS获得GGSNIP地址列表；SGSN检测到各个GGSN IP地址之间的连通性是否正常，并将连通性不正常的GGSN IP地址标记为不可用；激活PDP过程包括SGSN收到移动终端激活PDP上下文请求消息后，依据该消息中的APN查询DNS获得该APN对应的GGSN IP地址列表；从未标记为不可用的GGSN IP地址中选择一GGSN IP地址；SGSN向选择的GGSN IP地址所代表的GGSN发送建立PDP上下文请求消息，并在收到响应信息后，向移动终端发送激活PDP上下文响应消息。
还提供了一种PDP上下文的激活方法，包括SGSN收到移动终端激活PDP上下文请求消息后，依据该消息中的APN查询DNS获得该APN对应的GGSN IP地址列表；SGSN检测到各个GGSN IP地址之间的连通性是否正常，并将连通性不正常的GGSN IP地址标记为不可用；从未标记为不可用的各GGSN IP地址中选择一GGSN IP地址；SGSN向选择的GGSN IP地址所代表的GGSN发送建立PDP上下文请求消息，并在收到响应信息后，向移动终端发送激活PDP上下文响应消息。
其中，所述SGSN检测到一GGSN IP地址之间的连通性是否正常的步骤包括SGSN向该GGSN IP地址发出一个或多个检测请求分组，判断在一定时间内收到至少一个响应分组，则连通性正常，否则连通性不正常。
其中，进一步包括检测到记录为不可用的GGSN IP地址的连通性恢复正常时，删除对应GGSN IP地址的不可用标记。
其中，进一步包括当检测到某GGSN IP地址不再包含于任何APN所对应的地址，从被检测的GGSN IP地址集合中删除该地址且释放对应的资源。
其中，所述的检测为周期性检测。
由上述方法可以看出，通过本发明，使SGSN可以判断出GGSN IP地址是否可用，从而仅从可用的GGNS IP地址列表中选取GGSN IP，避免选择到不可用的地址，从而避免了向不可用GGSN联系地址尝试建立连接的过程，故缩短了激活PDP上下文的时间，从而进一步缩短了用户连接到外部数据网络的时间。
并且，本发明还提供了自动删除不被使用的GGSN IP地址的过程，从而避免了为释放被检测GGSN联系地址操作所占用的SGSN的资源而进行人工操作。
图1为GPRS CN示意图。
图2为激活PDP上下文流程图。
图3为本发明激活PDP上下文流程图。
具体实施例方式
本发明在标准的激活PDP上下文过程之外还包括一个检测记录不可用GGSN IP地址的过程，下面参见图3对本发明的这个过程进行详细说明。
步骤301-303当SGSN依据APN查询DNS获得GGSN IP地址列表时，SGSN将记录到每个GGSN IP地址之间的连通性状态。其中，APN的获得可以是通过激活PDP上下文流程中获得。
实际上，一个GGSN IP地址可以被包含于2种列表中APN对应的GGSN地址列表和被检测的GGSN联系地址列表。例如，设SGSN知道了两个APNAPN1和APN2，APN1对应的GGSN地址列表g1、g2，APN2对应的GGSN地址列表g1、g3，则被检测的GGSN联系地址列表g1、g2、g3。假设以后APN1对应的地址列表变为g1、g2、g4，则被检测的GGSN联系地址列表中增加g4。假设以后APN1对应的地址列表变为g1，则SGSN应该在适当时从被检测的GGSN联系地址列表中删除g2即把相关的资源释放掉。不难理解，被检测的GGSN联系地址列表的实现上可以是多样的。
一种表征GGSN联系地址连通性状态的方法是SGSN将记录到GGSNIP地址之间的路径(SGSN--GGSN)，即记录一个SGSN IP地址和一个GGSN联系地址构成的路径。路径由通讯双方的IP地址所唯一标识(如SGSNIP--GGSN IP)，当关于一个GGSN联系地址的所有路径的连通性状态均为故障，则认为此GGSN联系地址的连通性故障，否则认为此GGSN联系地址的连通性正常。
步骤304依次检测各个GGSN联系地址的连通性是否正常。
由于SGSN到一个GGSN IP地址之间可能存在多路径，检测该GGSN IP连通性时，SGSN在其各路径上周期性发出一个请求响应消息Echo request，并等待GGSN回送响应消息Echo response。SGSN针对各路径设立一个计数器，每当从这个路径收到来自对方的响应，则计数器重置。如果在设定的定时器T3-RESPONSE超时前，没有从路径上收到任何消息，则计数器增加1，且SGSN重新发送一个Echo request消息。当计数器超过设定的计数器N3-REQUESTS值，则该路径被认为故障，其中T3-RESPONSE时长和N3-REQUESTS数值是可配置的。
步骤305标记GGSN联系地址的连通性状态。
当SGSN检测到关于某个GGSN联系地址的各路径均故障时，SGSN标记此路径的GGSN联系地址不可用。不难理解，路径的检测可为周期性检测，当检测到至少一条关于某GGSN联系地址的路径恢复正常时，则这个GGSNIP地址被认为可用，去掉不可用标志。
另外，还可以定时去判断GGSN IP地址是否为不被使用状态，当判断为处于不被使用状态时，则释放该GGSN IP的相关资源，以防止被检测的GGSN IP地址数量永远不断增长而耗尽SGSN的资源。这里所谓使用是指，这个地址被网络规划者设定为GGSN联系地址。
一种判断某GGSN联系地址不被使用的方法是在一定时间T1内，SGSN依据任何APN获得的GGSN IP地址列表里，都不包含这个GGSN IP地址。其中T1时长是可配置的。
另一种判断某GGSN联系地址不被使用的方法是当某SGSN-GGSN路径被检测到不被使用的时间超过设定的时间T2，则标记该路径。这里所谓使用路径是指，路径的SGSNIP地址和路径的GGSNIP地址分别作为某个创建PDP上下文请求消息的源地址和目的地址。例如，由于网络规划变更，这个地址不再对应于任何GSN，在设定的时间内均不会检测到该路径被使用。当关于此GGSN IP地址的所有路径被标记，则判定GGSN IP地址不被使用。其中T2时长是可配置的。这个方法和上面方法是等效的，因为地址不属于任何一个APN时，SGSN依据任何APN获得的地址列表不含此地址，SGSN自然不会用它作为创建PDP上下文请求消息的目的地址。
当在激活PDP上下文时，包括如下步骤步骤311移动终端向SGSN发送激活PDP上下文请求消息，该消息中带有访问点名(APN)。
步骤312-313SGSN请求DNS对APN进行解析，获得APN对应的GGSN IP地址列表。
当然，若SGSN缓存了APN及对应的GGSN IP地址列表构成的记录，并且记录未失效时，也可以从缓存的地址列表中选择可用的GGSN IP地址。
步骤314SGSN从所述GGSN IP列表中选择一个地址作为使用的GGSN联系地址，判断地址为标记不可用的地址时，则选择列表中下一IP地址，直到选择一可用的地址作为本次PDP上下文使用的GGSN联系地址；如果没有发现任何可用的GGSN IP地址，则向MS响应带有失败原因的激活PDP上下文响应消息。
如果一个GGSN联系地址的连通性尚未被SGSN检测过，则一个可选办法是，SGSN立即采用简单的检测程序来检测这个地址的连通性状态并悬挂此激活PDP上下文流程，确定了此地址的连通性状态后再继续执行此激活PDP上下文流程。另一个可选办法是，SGSN默认这个地址的连通性是可用并继续执行此激活PDP上下文流程，同时启动针对此地址的常规检测程序。在简单的检测程序里，T3-RESPONSE值和/或N3-REQUESTS值比常规检测程序小。
步骤315SGSN向选定的GGSN发送建立PDP上下文请求消息。
步骤316GGSN向SGSN返回建立PDP上下文响应消息。
步骤317SGSN向移动终端发送激活PDP上下文响应消息。当响应消息是成功的响应消息，移动终端和外部数据网之间的数据通路建立起来，移动终端可以和该数据网进行通信。
通过上述方法，可以实现激活PDP上下文过程中，避免选择到不可用的地址，从而避免了向不可用GGSN联系地址尝试建立连接的过程，故缩短了激活PDP上下文的时间。并且，自动删除不被使用的GGSN IP地址，否则，可能需要人工操作以释放为检测此GGSN联系地址而占用的SGSN的资源。
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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种分组数据协议PDP上下文的激活方法，其特征在于，包括检测过程和激活PDP过程，其中，检测过程包括SGSN依据接入点名APN查询域名系统DNS获得GGSN IP地址列表；SGSN检测到各个GGSN IP地址之间的连通性是否正常，并将连通性不正常的GGSN IP地址标记为不可用；激活PDP过程包括SGSN收到移动终端激活PDP上下文请求消息后，依据该消息中的APN查询DNS获得该APN对应的GGSN IP地址列表；从未标记为不可用的GGSN IP地址中选择一GGSN IP地址；SGSN向选择的GGSN IP地址所代表的GGSN发送建立PDP上下文请求消息，并在收到响应信息后，向移动终端发送激活PDP上下文响应消息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SGSN检测到一GGSNIP地址之间的连通性是否正常的步骤包括SGSN向该GGSN IP地址发出一个或多个检测请求分组，判断在一定时间内收到至少一个响应分组，则连通性正常，否则连通性不正常。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，进一步包括检测到记录为不可用的GGSN IP地址的连通性恢复正常时，删除对应GGSN IP地址的不可用标记。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括当检测到某GGSN IP地址不再被包含于任何APN所对应的地址，从被检测的GGSNIP地址集合中删除该地址且释放对应的资源。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的检测为周期性检测。
6.一种分组数据协议PDP上下文的激活方法，其特征在于，包括SGSN收到移动终端激活PDP上下文请求消息后，依据该消息中的APN查询DNS获得该APN对应的GGSN IP地址列表；SGSN检测到各个GGSN IP地址之间的连通性是否正常，并将连通性不正常的GGSN IP地址标记为不可用；从未标记为不可用的各GGSN IP地址中选择一GGSN IP地址；SGSN向选择的GGSN IP地址所代表的GGSN发送建立PDP上下文请求消息，并在收到响应信息后，向移动终端发送激活PDP上下文响应消息。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述SGSN检测到一GGSNIP地址之间的连通性是否正常的步骤包括SGSN向该GGSN IP地址发出一个或多个检测请求分组，判断在一定时间内收到至少一个响应分组，则连通性正常，否则连通性不正常。
全文摘要
本发明提供了一种PDP上下文的激活方法，包括检测过程SGSN依据APN查询DNS获得GGSNIP地址列表；检测到各个GGSNIP地址之间的连通性是否正常，并将连通性不正常的GGSNIP地址标记为不可用。还包括激活PDP过程SGSN收到移动终端激活PDP上下文请求消息后，依据该消息中的APN查询DNS获得该APN对应的GGSNIP地址列表；从未标记为不可用的各GGSNIP地址中选择一GGSNIP地址；SGSN向选择的GGSNIP地址所代表的GGSN发送建立PDP上下文请求消息，并在收到响应信息后，向移动终端发送激活PDP上下文响应消息。使用本发明，可缩短PDP上下文激活过程和提高PDP上下文激活成功率。
文档编号H04L12/28GK1809052SQ20051000177
公开日2006年7月26日 申请日期2005年1月19日 优先权日2005年1月19日
发明者张光华, 蒋铭, 陈 峰 申请人:华为技术有限公司