专利名称：通用分组无线业务服务支持节点间路由区更新方法
技术领域：
本发明涉及移动通信技术，特别涉及通用分组无线业务服务支持节点(Serving GPRS Support Node，简称“SGSN”)间路由区更新技术。
背景技术：
随着移动通信技术和网际协议(Internet Protocol，简称“IP”)技术的不断发展，移动通信网已经从传统的电路交换全球移动通信系统(GlobalSystem for Mobile Communications，简称“GSM”)发展到如今支持分组交换业务的通用分组无线业务(General Packet Radio Service，简称“GPRS”)网络，并不断向第三代移动通信网络发展，从而满足用户不断增长的业务需求。移动通信已经越来越多地成为人们日常生活中不可分割的一部分，各运营商都全力开发并提供成套的解决方案，确保通信系统稳定运行，提供良好的手机数据业务，同时提供高兼容性的系统，实现业务在不同厂商设备间的平滑无损的切换，各厂家都努力期望在日益扩大的市场中占据更大份额。
SGSN间路由区更新是GPRS和3G系统中的基本业务流程，指用户在通信过程中，脱离当前服务路由区进入一个新SGSN所管辖的路由区时引发的相关设备的系列处理过程，主要由SGSN的移动性管理和会话管理两大功能模块及GGSN、HLR等设备协作完成。
由于进行路由区更新的过程中可能会涉及服务质量的R97/R99转换、GTP通道版本的V1/V0切换等，从而导致业务处理发生中断或者服务质量(Quality of Service，简称“QoS”)不能平滑过渡，因此需要采用明确的各种策略来对各情形下的路由区更新过程进行控制。
现有技术在处理某一种特定情形下的路由区更新时，存在不完善之处。协议23.060的规定“When a GTPv0 tunnel was established between the oldSGSN and the GGSN，and both old and new SGSNs support GTPv1，therespective uplink Flow Label signalling shall be inserted in the tow lower octetsof the Uplink TEID Control Plane field of the SGSN Context Response message；the upper two octets shall be set to all zeros.”(中文为新老SGSN都支持GTP V1通道，老的SGSN与GGSN间建立的是GTP V0通道，GGSN分配的此GTP V0信令面通道的标识是“Uplink Flow Label signaling”，在这种情况下，老SGSN在向新SGSN发回SGSN上下文响应消息时，将其中的“UplinkTEID Control Plane”(简称“TEID CTRL”)字段的两个低八位字节的值设置为上述提到的“Uplink Flow Label signalling”，该字段的两个高八位字节设置为0。)协议29.060中规定新SGSN向GGSN发送“更新PDP上下文请求”消息的内容填写的相关要求“The NSAPI information element together with theTunnel Endpoint Identifier in the GTP header unambiguously identifies a PDPContext in the GGSN.
The IMSI shall be included if the message is sent during an Inter SGSNchange when changing the GTP version from GTP v0 to GTP v1；this is required，as the TEID in the header of the message is set to all zeros in this case.”(中文含义为网络层服务接入点标识(Network Layer Service Access PointIdentifier，简称“NSAPI”)信息元素与GTP头中的“Tunnel Endpoint Identifier”(简称“TEID”)明确标识了GGSN中的一个PDP上下文。
如果GTP通道版本从GTPv0切换到GTPv1(即GGSN由与老SGSN之间是GTP V0通道切换到与新SGSN之间的V1通道)，在这种情形下，新SGSN向GGSN发送的更新PDP上下文请求消息的消息头中的TEID设置为全0，这样，消息中需要包含IMSI这个信息元素，以便由IMSI和NSAPI可以标识GGSN中的一个PDP上下文。)图1即为上述这种场景下路由区更新处理的结构示意图。服务MS的新老SGSN以及GGSN均支持GTP V1，但是老SGSN与GGSN间建立的是V0版本的GTP通道，新SGSN与老SGSN之间以及新SGSN与GGSN之间建立的均是V1版本的GTP通道。
如图所示，MS31原先经BSS38连接到SGSN30，当其位置发生变化时，将会经过BSS32连接到SGSN33；SGSN30与SGSN33间建立V1版本的GTP通道，SGSN33与GGSN34间建立的也是V1版本的GTP通道，SGSN30与GGSN34间建立的是V0版本的GTP通道。
熟悉本领域技术的人都知道，当MS发生图1所示路由区更新时，SGSN33首先会向SGSN30发送SGSN上下文请求消息，SGSN30接收到该消息后进行处理，根据上述协议现有内容，如果SGSN30与GGSN34间建立的是V0版本的GTP通道，则首先将SGSN30中保存的“Uplink Flow Labelsignalling”消息转换为“TEID CTRL”字段的两个低八位字节插入SGSN上下文响应消息，“TEID CTRL”的两个高八位字节设置为0。经过上述处理以后，构造完整的SGSN上下文响应消息并将其发送给SGSN33。
SGSN33接收到SGSN30发送的SGSN上下文响应消息后，发送更新PDP上下文请求消息给GGSN34，如果SGSN30与GGSN34间建立的是GTPV0通道，因此在发送该消息时需要将TEID设置为全0，同时带上IMSI；如果SGSN30与GGSN34间建立的是GTP V1通道，则只要在发送的消息中带上SGSN上下文响应消息中取出的TEID和NSAPI字段即可。
在实际应用中，上述方案存在以下问题由于在正常使用时，如果SGSN30与GGSN34之间建立的是GTP V1通道，此时返回给SGSN33的SGSN上下文响应消息的“TEID CTRL”的两个高八位字节也有可能为0，因此SGSN并不能根据该字段来判断老的SGSN与GGSN间的GTP通道版本号，因而也就无法根据其值准确封装发送给GGSN的更新PDP请求消息的格式，容易造成新SGSN与GGSN之间更新PDP失败。
造成这种情况的主要原因在于，在上述协议的规定中，未明确表示新SGSN如何通过来自原SGSN的SGSN上下文响应消息确定原SGSN与GGSN之间的GTP通道信息。具体的说，在SGSN30返回的SGSN上下文响应消息中仅仅是将GTPv0的“Uplink Flow Label signalling”字段转换为有效的“TEID CTRL”，并没有明确SGSN30与GGSN34的GTP通道的版本号到底用何种标识表示，因此在SGSN33接收到SGSN上下文响应消息时，并不能根据该消息获得SGSN30与GGSN34之间的GTP通道版本号，因而也就无法在发送更新PDP上下文请求消息时对不同GTP通道版本号区别对待。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种通用分组无线业务服务支持节点间路由区更新方法，使得新SGSN可以根据原SGSN的返回消息判断原SGSN和GGSN间所使用的GTP通道版本号，从而有效完成SGSN间路由区的更新，提高连接的成功率。
为实现上述目的，本发明提供了一种通用分组无线业务服务支持节点间路由区更新方法，所述路由区更新涉及支持通用无线分组服务隧道协议版本1的通用分组无线业务网关支持节点、第一和第二通用分组无线业务服务支持节点，且由所述第一通用分组无线业务服务支持节点路由到所述第二通用分组无线业务服务支持节点，所述方法包含以下步骤A当所述第一通用分组无线业务服务支持节点收到来自所述第二通用分组无线业务服务支持节点的通用分组无线业务服务支持节点上下文请求消息时，判断所述第一通用分组无线业务服务支持节点与所述通用分组无线业务网关支持节点之间的通用无线分组服务隧道协议通道版本号是否为V0，如果是，则执行步骤B；B所述第一通用分组无线业务服务支持节点向所述第二通用分组无线业务服务支持节点反馈通用分组无线业务服务支持节点上下文响应消息，其中，该消息中设置有用于表示第一通用分组无线业务服务支持节点与所述通用分组无线业务网关支持节点之间建立的隧道协议通道版本号为0的标识；C所述第二通用分组无线业务服务支持节点判断所述响应消息中是否包含所述标识，如果是，则按照第一分组无线业务服务支持节点与通用分组无线业务网关支持节点之间建立的隧道协议通道版本号为V0的格式，构造发向所述通用分组无线业务网关支持节点的更新分组数据协议上下文请求消息。
其中，所述标识是设置为无效值的“TEID DATA I”字段，所述无效值可以是0或0xFFFFFFFF，并且所述响应消息中的“TEID CTRL”字段由所述第一通用分组无线业务服务支持节点和通用分组无线业务网关支持节点之间通用无线分组服务隧道协议通道的“uplink Flow Label signalling”字段转换而成。
或者，所述标识是设置为无效值的“TEID CTRL”字段。
所述无效值可以是0或0xFFFFFFFF。
在所述步骤C中，如果所述响应消息中包含所述标识，则在发向所述通用分组无线业务网关支持节点的更新上下文请求消息中，将消息头中“TEIDCTRL”字段填为全0，并带上国际移动台识别号码。
在所述步骤A中，如果所述第一通用分组无线业务服务支持节点与所述通用分组无线业务网关支持节点之间的通用无线分组服务隧道协议通道版本号不为V0，则所述第一通用分组无线业务服务支持节点向所述第二通用分组无线业务服务支持节点反馈通用分组无线业务服务支持节点上下文响应消息，其中，按照所述第一通用分组无线业务服务支持节点与通用分组无线业务网关支持节点之间通用无线分组服务隧道协议通道信息，在所述响应消息的对应域中填入相应的“TEID CTRL”字段和“TEID DATA I”字段。
如果所述步骤C中，判定所述响应消息中不包含所述标识，则将所述通用分组无线业务服务支持节点上下文响应消息中的“TEID CTRL”字段内容填入发向所述通用分组无线业务网关支持节点的更新分组数据协议上下文请求消息的消息头中的相应字段。
通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的区别在于，本发明在原SGSN收到新SGSN的SGSN上下文请求消息后，首先对原SGSN与GGSN之间的GTP路径版本进行判断，当它们之间采用V0版本时，将相应的标识插入要返回的SGSN上下文响应消息，然后由新SGSN根据该消息中相应的标识判断原SGSN与GGSN间的GTP通道版本号，如果判定为GTPv0，则在要发送给GGSN的更新PDP上下文请求消息中填入相应信息。
这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，即由于通过完善SGSN上下文响应消息和更新PDP上下文请求消息，有效保证新SGSN能够正确对原SGSN和GGSN间GTP通道版本号进行检验，从而避免现有技术方案由于不完善而导致无法保证设备对接成功的情况。
图1是新老SGSN和GGSN均支持GTP V1通道，但老SGSN与GGSN间建立的是GTP V0通道时，路由区更新的处理结构示意图；图2是根据本发明一个实施例实现SGSN间路由区更新的原SGSN侧处理流程示意图；图3是根据本发明一个实施例实现SGSN间路由区更新的新SGSN侧处理流程示意图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
为了使新SGSN能够根据原SGSN的返回消息判断原SGSN和GGSN间所使用的GTP通道版本号，就需要在原SGSN的返回消息中包含标志GTP通道版本号的信息，本发明通过设置SGSN上下文响应消息中的一个特定字段作为GTP通道版本号的标记，新SGSN根据该字段的值进行判断，从而完成相应处理。
在具体使用过程中，本发明对上述协议中的某些规定进行了修改。在一个实施例中，对23.060协议的更改如下在原23.060协议后添加“The UplinkTunnel Endpoint Identifier Data I keeps zero to hint that the GTP tunnel versionbetween the old SGSN and the GGSN is v0.”(中文暂译为“TEID DATAI”设置为0表示原SGSN和GGSN间的GTP通道版本号为V0。)对29.060协议则未作更改。在另一个实施例中，在原23.060协议后添加“The UplinkTEID Control Plane field keeps zero to hint that the GTP tunnel version betweenthe old SGSN and the GGSN is v0.”(中文暂译为“TEID CTRL”设置为0表示原SGSN和GGSN间的GTP通道版本号为V0。)，同样对29.060协议则未作更改。
下面结合图2，详细描述根据本发明一个实施例实现SGSN间路由区更新的原SGSN侧处理流程示意图，如图所示。
首先进入步骤410，原SGSN接收来自新SGSN发送过来的SGSN上下文请求消息。熟悉本领域的技术人员应该知道，SGSN上下文请求消息应该包含用于表示移动用户信息的旧路由区标识(Routing Area Identity，简称“RAI”)、临时逻辑链路标识(Temporary Logic Link Identity，简称“TLLI”)、旧分组临时移动用户标识(Packet Temporary Mobile Subscriber Identity，简称“P-TMSI”)签名以及新SGSN的地址。
然后进入步骤420，判断旧SGSN与GGSN间建立的GTP通道版本。如果原SGSN与GGSN间建立的GTP通道为V1，则进入步骤430；如果原SGSN与GGSN间建立的GTP通道为V0，则进入步骤440。
在步骤430中，由于原SGSN与GGSN间建立的是GTPv1通道，所以仅需将存储在原SGSN中PDP上下文中的“TEID CTRL”和“TEID DATA I”字段直接存入SGSN上下文响应消息的相应字段。
步骤440则用于将GTP头中的“Flow Label Signalling”字段转换为PDP上下文中“TEID CTRL”字段，其转换规则如协议23.060规定，即将“uplinkFlow Label Signalling”字段的值写入“TEID CTRL”字段的两个低八位字节，而将“TEID CTRL”的其他两个高八位字节设置为0。在转换完毕后，原SGSN将“TEID CTRL”字段填入SGSN上下文响应消息的相应字段。
接着进入步骤450，设置原SGSN与GGSN之间的GTP通道版本号标识。在本发明中可以将PDP上下文中的“TEID DATA I”字段设置为某个特定的值，为简单起见，通常将该值设置为全0，在设置完成以后将该字段填入SGSN上下文响应消息的相应字段。同时也可使用PDP上下文的“TEID CTRL”字段作为原SGSN与GGSN间GTP通道版本号的标识，此时无需执行步骤440，而直接可以将“TEID CTRL”设置为某个无效值，无效值在现有协议规范中未明确界定，为简单起见，这里建议用0作为此种情况下特殊使用的值。
然后进入步骤460，构造完整的SGSN上下文响应消息，并将该消息发送给新SGSN，以便其能实现对MS的移动性管理。
在步骤470，原SGSN等待接收“SGSN Context ACK”消息，判断消息是否发送成功。
图3是根据本发明一个实施例的实现SGSN间路由区更新的新SGSN侧处理流程图，如图所示。
首先进入步骤510，新SGSN接收MS发送的路由区更新(Routing AreaUpdate，简称“RAU”)请求消息。熟悉本领域的技术人员应该知道，该请求消息应该包含该用户移动设备的旧RAI、旧P-TMSI签名、以及更新类型。所述更新类型可以是用户指定的路由区更新或者是周期性的路由区更新。
然后进入步骤520，新SGSN发送SGSN上下文请求消息给原SGSN，以便可以根据原SGSN的反馈消息获得MS存储在原SGSN中的PDP上下文，实现对该设备的移动性管理。
接着进入步骤530，新SGSN在发送完SGSN上下文请求消息后执行等待操作，直到接收到来自原SGSN的SGSN上下文响应消息为止。由上述描述可知，SGSN上下文响应消息中应该包含有标识原SGSN与GGSN之间GTP通道版本号的信息。
在步骤540，新SGSN提取SGSN上下文响应消息中表示原SGSN与GGSN之间GTP通道版本号的信息并进行判断。若采用“TEID DATA I”作为GTP通道版本号的判断标志，则可以与预先设定的值进行比较，如果“TEIDDATA I”为预先设定的值，例如预先设定的值为0，如果判断结果不是0，则表示原SGSN与GGSN之间建立的通道版本号为V1，进入步骤550；如果判断结果是0，则表示原SGSN与GGSN之间建立的GTP通道版本号为V0，则进入步骤560。如果采用步骤450中描述的另外一种标志GTP通道版本号的方式，则仅需判断“TEID CTRL”是否为原先设定的无效值，如果是，则表明GTP通道版本号为V0，如果不是，则表明GTP通道版本号为V1。
在步骤550中，根据协议29.060，将更新PDP上下文请求消息的消息头中的“TEID CTRL”设置为0，同时在消息中带上用户移动设备的IMSI。
在步骤560中，提取SGSN上下文响应消息中的“TEID CTRL”字段的值，并将其写入更新PDP上下文请求消息头的相应字节。
进行完上述处理后，接着进入步骤570，构造完整的更新PDP上下文请求消息，并将其发送给GGSN，完成整个GGSN中PDP上下文的更新。熟悉本领域的技术人员应该知道，上述更新PDP上下文请求消息应该包括新SGSN的地址、下行通道标志号(downlink Tunnel Endpoint Identifier)，协商的服务质量(Quality of Service，简称“QoS”)等信息。
在步骤580中，新SGSN等待GGSN的返回信号，判断更新是否完成。
虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种通用分组无线业务服务支持节点间路由区更新方法，所述路由区更新涉及支持通用无线分组服务隧道协议版本1的通用分组无线业务网关支持节点、第一和第二通用分组无线业务服务支持节点，且由所述第一通用分组无线业务服务支持节点路由到所述第二通用分组无线业务服务支持节点，其特征在于，所述方法包含以下步骤A当所述第一通用分组无线业务服务支持节点收到来自所述第二通用分组无线业务服务支持节点的通用分组无线业务服务支持节点上下文请求消息时，判断所述第一通用分组无线业务服务支持节点与所述通用分组无线业务网关支持节点之间的通用无线分组服务隧道协议通道版本号是否为V0，如果是，则执行步骤B；B所述第一通用分组无线业务服务支持节点向所述第二通用分组无线业务服务支持节点反馈通用分组无线业务服务支持节点上下文响应消息，其中，该消息中设置有用于表示第一通用分组无线业务服务支持节点与所述通用分组无线业务网关支持节点之间建立的隧道协议通道版本号为V0的标识；C所述第二通用分组无线业务服务支持节点判断所述响应消息中是否包含所述标识，如果是，则按照第一分组无线业务服务支持节点与通用分组无线业务网关支持节点之间建立的隧道协议通道版本号为V0的格式，构造发向所述通用分组无线业务网关支持节点的更新分组数据协议上下文请求消息。
2.根据权利要求1所述的通用分组无线业务服务支持节点间路由区更新方法，其特征在于，所述标识是设置为无效值的″TEID DATAI″字段，所述响应消息中的″TEID CTRL″字段由所述第一通用分组无线业务服务支持节点和通用分组无线业务网关支持节点之间通用无线分组服务隧道协议通道的″FLOW LABEL SIGNALLING″字段转换而成。
3.根据权利要求2所述的通用分组无线业务服务支持节点间路由区更新方法，其特征在于，所述无效值可以是0或0xFFFFFFFF。
4.根据权利要求1所述的通用分组无线业务服务支持节点间路由区更新方法，其特征在于，所述标识是设置为无效值的″TEID CTRL″字段。
5.根据权利要求4所述的通用分组无线业务服务支持节点间路由区更新方法，其特征在于，所述无效值可以是0或0xFFFFFFFF。
6.根据权利要求1所述的通用分组无线业务服务支持节点间路由区更新方法，其特征在于，在所述步骤C中，如果所述响应消息中包含所述标识，则在发向所述通用分组无线业务网关支持节点的更新上下文请求消息的消息头中，将″TEID CTRL″字段填为全0，并带上国际移动台识别号码。
7.根据权利要求1所述的通用分组无线业务服务支持节点间路由区更新方法，其特征在于，在所述步骤A中，如果所述第一通用分组无线业务服务支持节点与所述通用分组无线业务网关支持节点之间的通用无线分组服务隧道协议通道版本号不为V0，则所述第一通用分组无线业务服务支持节点向所述第二通用分组无线业务服务支持节点反馈通用分组无线业务服务支持节点上下文响应消息，其中，按照所述第一通用分组无线业务服务支持节点与通用分组无线业务网关支持节点之间通用无线分组服务隧道协议通道信息，在所述响应消息的对应域中填入相应的″TEID CTRL″字段和″TEID DATAI″字段。
8.根据权利要求1所述的通用分组无线业务服务支持节点间路由区更新方法，其特征在于，如果所述步骤C中，判定所述响应消息中不包含所述标识，则将所述通用分组无线业务服务支持节点上下文响应消息中的″TEIDCTRL″字段内容填入发向所述通用分组无线业务网关支持节点的更新分组数据协议上下文请求消息中的相应字段。
全文摘要
本发明涉及移动通信技术，公开了一种通用分组无线业务服务支持节点间路由区更新方法，使得新SGSN可以根据原SGSN的返回消息判断原SGSN和GGSN间所使用的GTP通道版本号，从而有效完成SGSN间路由区的更新，提高连接的成功率。这种通用分组无线业务服务支持节点间路由区更新方法在原SGSN收到新SGSN的SGSN上下文请求消息后，首先对原SGSN与GGSN之间的GTP路径版本进行判断，当它们之间采用V0版本时，将相应的标识插入要返回的SGSN上下文响应消息，然后由新SGSN根据该消息中相应的标识判断原SGSN与GGSN间的GTP通道版本号，如果判定为GTPv0，则在要发送给GGSN的更新PDP上下文请求消息中填入相应信息。
文档编号H04L29/02GK1741493SQ20041007509
公开日2006年3月1日 申请日期2004年8月27日 优先权日2004年8月27日
发明者朱冬梅, 陈靖, 邱雪峰, 袁立平 申请人:华为技术有限公司