专利名称：一种切换时漫游协议类型的获取方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及切换时漫游协议类型的获 取方法。
背景技术：
为了保持第三代移动通信系统在移动通信领域的强有力的竟争 力，必须提高其网络性能和降低网络建设和运营成本。因此，3GPP (3rd Generation Partnership Project,第三代合作伙伴计划)的标准化 工作组目前正致力研究UMTS ( Universal Mobile Telecommunications System,通用移动通信系统)系统的下一^演进系统EPS (Evolved Packet System,演进的分组域系统)，目的是能为用户提供更高的传 输速率，更短的传输时延。EPS系统分为EUTRAN ( Evolved Universal Mobile Telecommunication System Radio Access Network, 5寅 进的全球移动通信系统无线接入网)和EPC (Evolved Packet Core, 演进的分组交换核心网)。如图l所示，其中包含的网元有
演进的无线接入网(EUTRAN),可以为终端提供更高的上下行速 率，更低的传输延迟和更加可靠的无线传输。
移动性管理实体(Mobility Management Entity,筒称MME)， 是一个控制面实体，临时存储用户数据的服务器，负责管理和存储 UE上下文(比如UE/用户标识，移动性管理状态，用户安全参数等)， 为用户分配临时标识，当UE驻扎在该跟踪区域或者该网络时负责对 该用户进行鉴权。MME还负责用户会话的建立、修改和删除。
4服务网关(Serving Gateway,筒称S-GW),是一个用户面实体， 负责用户面数据路由处理，也是用户在UMTS和EPS网络中移动的 时候的用户面锚点。
分组数据网网关(Packet Data Network Gateway,筒称P-GW)， 负责UE接入PDN (Packet Data Network,分组数据网)的网关功能。
归属用户服务器(Home Subscriber Server,简称HSS)，位于用 户的归属网络，永久保存用户签约数据和安全数据。
EPC同时还允许传统的3GPP接入网络接入，如图1所示
无线4妄入网UTRAN /GERAN(Universal Terrestrial Radio Access Network,通用陆;也无线接入网络/ GSM EDGE Radio Access Network, GSM EDGE无线接入网络)，表示传统的3GPP接入方式；
SGSN(Serving GPRS Support Node,服务GPRS支持节点)，负责 UTRAN/GERAN接入EPC。 SGSN通过S4接口和Serving GW相连。
在图1中，Serving GW和P-GW之间的接口是S5或者S8接口 。 当P-GW和Serving GW位于同一个PLMN (Public Land Mobile Network,公共陆地移动网络)的时候，就是S5接口，当P-GW和 Serving GW位于不同PLMN的时候，就是S8接口 。
S5/S8接口使用的协议有两种，可以是GTP (GPRS Tu皿el Protocol, GPRS隧道协i义)或PMIPv6 (Proxy Mobile Internet Protocol version 6,代理移动因特网协议第六版)。S5接口由于是PLMN内部 的，它的协议选择由完全PLMN自己配置。S8接口由于是PLMN之 间的漫游接口，它的协议选择，需要根据PLMN之间签署的漫游协 议来确定。
目前，到所有其他PLMN网络的漫游协议(GTP或者PMIPv6之 一)预先配置于MME中。当用户从EUTRAN初始接入EPS的时候， MME首先确定用户需要接入目的PLMN网络信息，然后根据这个上 述配置，查找到与该目的PLMN网络的S8接口协议类型。EPS系统还支持非3GPP无线接入网的接入，如图1所示。非3GPP 无线接入网包括如下两种类型
Trusted Non3GPP Access (信任的非3GPP接入网)，3GPP网络 和该非3GPP接入系统之间存在信任关系，非3GPP接入系统可以直 接通过S2a接入P-GW。 S2a接口协议是PMIPv6和MIPv4 (Mobile Internet Protocol version 4,移动因特网协议第四版)
Non-trusted Non 3GPP Access (不信任的非3GPP接入网)3GPP 网络和该非3GPP接入系统之间不存在信任关系，非3GPP接入系统 必须首先接入3GPP网络ePDG(演进的分组数据网关，Evolved Packet Data Gateway)，再通过S2b接入P-GW。 S2b接口接口协议是PMIPv6;
当P-GW和非3GPP网络属于不同PLMN的时候，上述S2接口 即是PLMN之间的漫游接口 ，也存在漫游协议的选择问题。
UE也可以通过S2c接口直接接入PDN GW。该接口的协议是 DSMIPv6 (Dual-Stack Mobile Internet Protocol version 6,双栈移动因特 网协议第六版)，这是一种基于客户的移动性管理协议(Client-based MIP) 。 S2c接口可以承载在信任的非3GPP接入网、不可信任的非 3GPP接入网或者通过eUTRAN接入网上面。
另外，非3GPP系统还可以通过上述接入方式接入漫游地的 Serving GW,然后Serving GW通过漫游接口 S8接口接入另一个 PLMN的P-GW。 S8接口可以4吏用GTP也可以4吏用PMIPv6。
为了支持非3GPP接入系统接入EPS,系统还包括3GPP AAA Server ( 3GPP认证授权计费服务器)和3GPP AAA Proxy ( 3GPP认 证授权计费代理)。
用户在非3GPP系统和3GPP系统之间移动的时候，为了保证业 务连续性，需要保证用户在两个系统中接入的P-GW不变。在漫游情 况下，目的接入系统还需要获得目的接入系统到该P-GW的漫游接口(S8/S2)协议类型。目前，只有用户初始接入时的漫游接口协议类型的 解决方案，对于3GPP系统和非3GPP系统之间切换的时候，并没有 解决如何来选择漫游接口协议类型。二者的主要区别在于，初始接入 的时候，是先选择漫游协议然后再来找PGW的地址，而在切换的时 候，PGW是不变的，目的接入系统需要找到到该PGW的漫游协议 类型。目前技术并未解决该问题。
本发明提供一种解决方案，网络在HSS中保存P-GW所在PLMN 网络的信息。当非3GPP系统切换到3GPP系统的时候，MME/SGSN 从HSS获取P-GW所在的PLMN网络信息，于是根据配置来决定S8 接口的漫游协议类型。在3GPP系统切换到非3GPP系统的时候，AAA Server从HSS获取P-GW所在的PLMN网络信息，于是根据配置以 及用户的能力来决定S2接口的协议类型。
发明内容
本发明提出了一种切换时漫游协议类型的获取方法。当UE初次 建立到一个数据网络的连接时，接入网络将为该连接所选P-GW所属 PLMN的信息通知HSS， HSS保存该信息；当UE从源网络切换到目 的网络时，HSS将上述信息发给目的网络，目的网络根据P-GW所属 PLMN选择漫游协议，以完成后续搡作。
本发明所述的一种切换时漫游协议类型的获取方法，包括
步骤一、源网络将选择的分组数据网网关P-GW所属的公共陆地 移动网络PLMN信息发送给归属用户服务器HSS;
步骤二、用户设备UE切换到目的网络时，目的网络从HSS获取 P-GW所属的PLMN信息；
步骤三、目的网络根据P-GW所属的PLMN信息，获取目的网 络到P-GW的漫游协议类型。
上述方法，其中，步骤一中若源网络为3GPP接入网，3GPP接
7入网中移动管理实体MME将P-GW所属的PLMN信息发送给HSS, HSS登记所述PLMN信息。
步骤二中，若所述目的网络为非3GPP接入网，HSS向3GPP认 证授权计费服务器或3GPP认证授权计费代理发送P-GW所属的 PLMN信息。
步骤三中，3GPP认证授权计费服务器或3GPP认证授权计费代 理根据P-GW所属的PLMN信息，在配置的漫游协议类型中查询非 3GPP与所述P-GW所在PLMN间的S2漫游协议类型。
上述的方法，其中，步骤一中若源网络为非3GPP接入网，P-GW 通过3GPP认证授权计费服务器在HSS中登记P-GW所属的PLMN
4§息。
步骤二中，若所述目的网络为3GPP接入网时，
HSS将用户签约信息插入3GPP接入网的MME和服务GPRS支 持节点SGSN，签约信息包含P-GW所属的PLMN信息；
MME和SGSN保存用户的签约信息。
步骤三中，MME根据P-GW所属的PLMN信息，在配置的漫游 协议中查找所述P-GW的漫游协议类型。
上述的方法，其中，P-GW所属的PLMN信息是PLMN ID或能 表明该P-GW所述PLMN的信息。
和现有技术相比，本发明能够重用MME/SGSN内的配置信息， 对MME/SGSN修改最少，对现网改动较小，在现网改造和升级中有 利于节省资源。
图1是EPS系统架构图； 图2是本发明示意图；图3是UE 乂人3GPP无线网络初始4妄入时，将P-GW的PLMN信 息保存在HSS,以及UE切换到非3GPP接入网络，非3GPP系统获 取到P-GW漫游协议类型的流程图4是UE使用S2c接口从非3GPP接入网络初始接入时，将 P-GW的PLMN信息保存在HSS,以及UE切换到3GPP接入网络， 3GPP系统获取到P-GW漫游协议类型流程图5是UE使用S2a/S2b接口从非3GPP接入网络初始接入时， 将P-GW的PLMN信息保存在HSS，以及UE切换到3GPP接入网络， 3GPP系统获取到P-GW漫游协议类型流程图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的实施例进一步进行说明。 图2是本发明示意图。
步骤202,当UE初次建立到一个数据网络的连接时，接入网络 需要选择一个合适的P-GW并建立UE到该P-GW的连接。接入网络 将所选的P-GW所属PLMN信息通知HSS, HSS保存该信息。
步骤204，当UE从源网络切换到目的网络时，HSS将上述P-GW 所属PLMN信息发给目的网络
步骤206，目的网络根据P-GW所属PLMN信息，选择到该P-GW 的漫游协议类型，以完成后续操作。
图3是UE从3GPP无线网络初始接入时，P-GW的PLMN信息 保存在HSS; UE切换到非3GPP接入网络，非3GPP系统获取到P-GW 漫游协议类型。具体步骤如下
步骤301、 UE从3GPP无线网络向MME/SGSN发起初始注册请
求；
步骤302、 MME/SGSN对UE进行鉴4又认证；步骤303、 MME/SGSN向HSS进行位置更新过程，在该过程中， HSS将用户签约数据插入MME/SGSN中，其中包含有缺省 APN(Access Point Name,接入点名字)。
步骤304、 MME利用缺省APN，首先确定需要接入PDN的 PLMN，然后根据根据该PLMN，查找配置信息，找到到该PLMN的 漫游协议类型，并纟艮据这个漫游协议类型以及APN，通过DNS查找 到P-GW的IP地址和S-GW的IP地址。
步骤305、 MME向S-GW发起建立默认承载请求，S-GW收到 该请求后向P-GW发起建立默认承载请求；
步骤306、 P-GW收到上述请求后，回复S-GW建立默认^c载响 应。该响应消息中允许包含有该P-GW支持的能力信息。P-GW支持 的能力信息包括P-GW的所有的漫游接口 IP地址以及和该地址所使 用的对应的协议类型。S-GW将该建立默认承载响应转发给 MME/SGSN,其中包含P-GW的能力信息。
该P-GW的能力信息可以优化3GPP系统和非3GPP系统的切换。 比如当用户从非3GPP系统切换到3GPP系统中的时候，根据本发明， MME/SGSN选择了 一个到该P-GW的漫游协议类型，但是根据该能 力信息，发现当前所使用的P-GW的IP地址，并不支持该漫游协议， 于是MME可以判断切换失败，或者MME重新选择一个该PGW的 支持该漫游协议的IP地址。
步骤307、无线承载建立完成，MME收到无线侧发来的附着完 成后与S-GW之间交互更新承载信息，完成UE与P-GW之间的默认 承载建立；
步骤308、 MME向HSS发送更新位置请求，将P-GW的信息发 送给HSS保存；该P-GW的信息包括本发明中的P-GW所属PLMN ID，当前使用的P-GW的IP地址，以及P-GW的能力信息。
步骤309、 HSS保存P-GW信息之后，发送更新位置响应给MME。步骤310、 UE决定切换到非3GPP网络
步骤311、 UE切换到非3GPP接入网络，在接入认证过程中， HSS向3GPP AAA服务器(Proxy )发送P-GW信息，该信息包括P-GW 所属PLMNID,当前使用的P-GW的IP地址，以及P-GW的能力信 息；同时，UE也将自己所支持的协议类型(如DSMIPv6或PMIPv6 或MIPv4 )发送给3GPP AAA服务器(Proxy )。
步骤312、 3GPPAAA服务器(Proxy)根据P-GW所属的PLMN ID,在配置中查询非3GPP网络与上述P-GW所在PLMN间的S2漫 游协议类型，并根据该漫游协议类型、P-GW所支持的能力信息、UE 的能力信息以及其它信息(如UE的签约信息)为UE选择S2接口 协议，并将所选P-GW的IP地址及所选S2 4妄口协议类型通知相关网 元。比如如果决定采用S2c接口，则将信息通知给UE;如果决定采 用S2a接口，则将信息通知给非3GPP网络的接入网关；如果决定采 用S2b接口，则将信息通知给ePDG。
步骤313、在确定了接口协议之后，完成切换到非3GPP网络的 后续步骤。
图4是UE使用S2c接口 ，从非3GPP接入网络初始接入时，P-GW 的PLMN信息保存在HSS; UE切换到3GPP接入网络，3GPP系统 获取到P-GW漫游协议类型。步骤401、 UE通过非3GPP网全緣入 EPS,完成接入认证；
步骤402、 UE从非3GPP接入网网关获得本地IP地址，并获得 P-GW的IP地址；UE可以使用上述本地IP地址，并通过DNS查询 的方式获得P-GW的IP地址。
步骤403、 UE发起与P-GW建立安全联盟，在建立安全联盟的 过程中P-GW与3GPP AAA服务器交互，对该UE进行鉴权与授权。 在上述交互过程中P-GW将P-GW信息发送到3GPP AAA服务器， 3GPP AAA服务器将P-GW信息通知HSS进行保存。其中P-GW信 息包括本发明中的P-GW所属PLMN ID,当前使用的P-GW的IP地
ii址，以及P-GW的能力信息。P-GW支持的能力信息包括P-GW的所 有的漫游接口 IP地址以及和该地址所使用的对应的协议类型。
步骤404、 UE、非3GPP网络和P-GW完成后续非3GPP的接入过程。
步骤405、 UE决定切换到3GPP网络
步骤406、 UE通过3GPP无线接入系统，向MME/SGSN发起切 换接入请求。
步骤407、 MME/SGSN对UE进行鉴权认证；
步骤408、 MME/SGSN向HSS进行位置更新请求
步骤409、 HSS将用户签约信息插入MME/SGSN,签约信息包 含有P-GW信息(P-GW所属PLMN ID ，当前使用的P-GW的IP地址， 以及P-GW的能力信息)。
步骤410、 MME/SGSN保存用户的签约信息，并返回HSS插入 用户数据响应
步骤411、 HSS返回MME/SGSN位置更新响应。
步骤412、 MME首先根据P-GW所在的PLMN ID,根据配置找 到到该P-GW的漫游协议类型(GTP或者PMIP)。然后再根据P-GW 的能力信息，判断当前使用的P-GW的IP地址是否支持该协议类型。 如果不支持，MME可能拒绝该注册请求、或者重新选择一个该P-GW 的支持所选择漫游协议的IP地址。
步骤413、如果当前使用的P-GW的IP地址支持该漫游协议， 或者MME重新选择了 一个该P-GW的支持所选择漫游协议的IP地 址，则MME选择一个S-GW，并向该S-GW发送建立默认承载请求。
步骤414、后续步骤和图3中305到309的步骤类似，完成UE 到P-GW的3GPP承载建立过程。
12图5是UE使用S2a/S2b接口 ，从非3GPP接入网络初始接入时， P-GW的PLMN信息保存在HSS; UE切换到3GPP接入网络，3GPP 系统获取到P-GW漫游协议类型。步骤501、 UE通过非3GPP网络 接入EPS,完成接入认证；在接入认证过程中3GPP AAA服务器将 P-GW选择信息发送给非3GPP网络，由非3GPP网络选择P-GW, 或者3GPP AAA服务器将为该连接选定的P-GW的IP地址发送给非 3GPP网络。
步骤502、 UE与非3GPP接入网关之间的IP层附着过程；
步骤503、非3GPP接入网关向所选择的P-GW发送代理绑定更 新请求；
步骤504、 P-GW收到该请求后向3GPP AAA服务器发送更新 P-GW信息，3GPP AAA服务器将P-GW信息通知HSS进行保存。其 中P-GW信息包括本发明中的P-GW所属PLMN ID,当前使用的 P-GW的IP地址，以及P-GW的能力信息。P-GW支持的能力信息包 括P-GW的所有的漫游接口 IP地址以及和该地址所-使用的对应的协 议类型。
步骤505、 UE、非3GPP网络和P-GW完成非3GPP的接入过程。
步骤506、与图4中的405到414步骤类似，完成切换到3GPP 接入网络。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明， 对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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、一种切换时漫游协议类型的获取方法，其特征在于，所述方法包括步骤一、源网络将选择的分组数据网网关P-GW所属的公共陆地移动网络PLMN信息发送给归属用户服务器HSS；步骤二、用户设备UE切换到目的网络时，目的网络从HSS获取P-GW所属的PLMN信息；步骤三、目的网络根据P-GW所属的PLMN信息，获取目的网络到P-GW的漫游协议类型。
2、 根据权利要求1所述的切换时漫游协议类型的获取方法，其 特征在于，步骤一中若源网络为3GPP接入网，3GPP接入网中移动 管理实体MME将P-GW所属的PLMN信息发送给HSS， HSS登记 所述PLMN信息。
3、 根据权利要求2所述的切换时漫游协议类型的获取方法，其 特征在于，步骤二中，若所述目的网络为非3GPP接入网，HSS向 3GPP认证授权计费服务器或3GPP认证授权计费代理发送P-GW所 属的PLMN信息。
4、根据权利要求3所述的切换时漫游协议类型的获取方法，其 特征在于，步骤三中，3GPP认证授权计费服务器或3GPP认证授权 计费代理根据P-GW所属的PLMN信息，在配置的漫游协议类型中 查询非3GPP与所述P-GW所在PLMN间的S2漫游协议类型。
5、 根据权利要求1所述的切换时漫游协议类型的获取方法，其 特征在于，步骤一中若源网络为非3GPP接入网，P-GW通过3GPP认 证授权计费服务器在HSS中登记P-GW所属的PLMN信息。
6、 根据权利要求5所述的切换时漫游协议类型的获取方法，其特征在于，步骤二中，若所述目的网络为3GPP接入网时，HSS将用户签约信息插入3GPP接入网的MME和服务GPRS支 持节点SGSN,签约信息包含P-GW所属的PLMN信息；MME和SGSN保存用户的签约信息。
7、 根据权利要求6所属的切换时漫游协议类型的获取方法，其 特征在于，步骤三中，MME根据P-GW所属的PLMN信息，在配置 的漫游协议中查找所述P-GW的漫游协议类型。
8、 根据权利要求1至7任一所述的切换时漫游协议类型的获取 方法，其特征在于，P-GW所属的PLMN信息是PLMNID或能表明 该P-GW所述PLMN的信息。
全文摘要
本发明旨在提供了一种切换时漫游协议类型的获取方法，包括源网络将选择的分组数据网网关P-GW所属的公共陆地移动网络PLMN信息发送给归属用户服务器HSS；用户设备UE切换到目的网络时，目的网络从HSS获取P-GW所属的PLMN信息；目的网络根据P-GW所属的PLMN信息，获取目的网络到P-GW的漫游协议类型。本发明能够重用MME/SGSN内的配置信息，对MME/SGSN修改最少，对现网改动较小，在现网改造和升级中有利于节省资源。
文档编号H04W8/04GK101516083SQ200810082679
公开日2009年8月26日 申请日期2008年2月22日 优先权日2008年2月22日
发明者宗在峰, 朱春晖, 朱进国 申请人:中兴通讯股份有限公司