专利名称：选择具有指定能力的分组网络网关的方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种在支持多种协议和能力的网络中选择 指定能力的分组网络网关的方法及系统。
背景技术：
第三代合作伙伴计划(3rdGeneration Partnership Pro ject，简称为 3GPP)演进 的分组系统(Evolved Packet System，简称为EPS)由演进的通用移动通信系统陆地无线接 入网(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network，简称为E-UTRAN)、移动管 理单元(Mobility Management Entity，简称为 MME)、服务网关(Serving Gateway，S-GW)、 分组数据网络网关(Packet Data Network Gateway，简称为P-GW或者PDN GW)、归属用户服 务器(Home Subscriber Server，简称为 HSS)、策略和计费规则功能(Policy and Charging Rules Function，简称为PCRF)实体及其他支撑节点组成。用户设备在一定场景下希望查找的节点还要支持一些特定的功能，比如UE希 望连接的 P-GW 支持多 PDN 连接和流迁移(MAPIM，Multi Access PDN connectivity and IP flow mobility)或者基于同一 APN 的 PMIP 接口 上的多 PDN 连接(MAPSUP，Multiple PDNConnection to the Same APN for PMIP-based Interfaces)，或者连接的 P-GW 支持 IPv4/v6双栈功能等。移动管理单元MME为UE选择P-GW，目前UE还没有能将对P-GW的期 望能力指示给MME。接入点名字(APN，AccessPoint Name)，是用户设备(UE，User Equipment)接 入分组网络必须配置的一个参数，决定了 UE通过哪种接入方式来访问网络。APN由两个 部分组成APN网络标识(APNNetwork Identifier)和APN运营商标识(APN Operator Identifier) 0其中APN网络标识是必选部分，表示分组网关要连接的外部网络和用户设 备查询的一些服务，APN运营商标识是可选部分，表示分组网关所在的归属地骨干网。通过 APN可以查找到对应的分组网关的域名，每个APN包含一个或多个标签，与DNS域名一样由 “.”分隔组成，比如，“标签1.标签2.标签3”。移动管理单元MME根据用户设备上传的APN 进行分组网络网关的发现和选择。DNS (Domain Name System)域名系统是因特网的一项核心基础服务，它作为可以 将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使人更方便的访问互联网，而不用去 记住能够被机器直接读取的IP数串。DNS由下面三个部分组成1.域名空间和资源记录。域名空间是一个树状结构，资源记录是与名字相关的一 些数据。从概念上说，域名空间树上的每个结点都有一定的信息，而查询即获取一些与之相 关的特定信息。2.名字服务器。名字服务器是服务器程序，它保留域名树结构和相应的信息，它可 以缓冲各种数据，保存域名树中的任何部分，但是通常它保存域名空间的一个子集，如果需 要查询其它信息可以通过指向其它名字服务器的地址寻找。这个名字服务器是这一部分的认证权威，所有的认证信息组成一个单元称为区，这些区可以分布于不同的服务器上以保 证数据的冗余。3.解析器(Resolver)。Resolver是向名字服务器提出查询请求并将结果返回给 客户的程序，它必须可以访问至少一个名字服务器，并将结果直接返回给用户或向别的名 字服务器查询。它通常是用户可以访问的系统方法，在Resolver和用户程序之间不需要协 议。简单来说，DNS的使用方法如下所述。为了将一个名字映射成地址信息，应用程序 调用一个名为Resolver的库的过程，并将该名字作为参数传递给此过程。Resolver向DNS 服务器发送一个UDP报文，DNS服务器查找该名字，并且将找到的IP地址返回给解析器， Resolver再将IP地址返回给应用程序，这样应用程序就可以与目标机器进行IP通信了。在当前EPS 网络中，DNS 系统注册了 APN-FQDN (APN-FULLYQUALIFIED DOMAIN NAME，接入点名字的绝对域名)对应的资源记录。MME根据APN进行DNS查找P-GW地址等信 息。以一个内容为 imsTV2. mnc990. mcc311. gprs 的 APN 为例，imsTV2 是网络标识，mnc990. mcc311. gprs为运营商标识，按照EPS网络处理规则(详见3GPP标准TS 29. 303)对APN 进行两类DNS资源记录查询，即NAPTR和A/AAAA资源记录查询，如果两类查询均未成功，则 MME认为查找P-GW失败。在进行NAPTR查询时，首先要将APN转换为APN-FQDN，以上面的 APN 为例转换后的 APN-FQDN 为 imsTV2. apn. epc. mnc990. mcc311. 3gppnetwork. org，然后以 此为DNS查询报文的查询域名，找到DNS服务器中对应的NAPTR(Name Authority pointer, 域名授权指针)资源记录。进行A/AAAA查询即直接将imsTV2. mnc990. mcc311. gprs作为 DNS查询报文的查询域名。但是，在EPS网络中，UE用户不能够通过APN找到用户需求的P-GW。因此，需要一种选择具有指定能力的分组网络网关的解决方案，能够解决上述相 关技术中的问题。
发明内容
本发明旨在提供一种选择指定能力的分组网络网关的解决方案，克服现有技术的 不足，在提供多种协议多种功能支持的分组网络网关的网络场景下，UE用户设备通过定制 APN携带所需连接的分组网络网关P-GW能力信息传送给网络，使得网络能够根据此信息找 到匹配用户需求的P-GW。根据本发明的一个方面，提供了一种选择具有指定能力的分组网络网关的方法， 包括以下步骤用户设备向接入点名字添加指定能力信息以生成定制接入点名字，并将定 制接入点名字发送至移动管理单元，指定能力信息表示用户设备要求分组网络网关具有的 能力；；移动管理单元从定制接入点名字提取并保存指定能力信息，并将接入点名字转换为 接入点名字的绝对域名；域名服务器对接入点名字的绝对域名进行域名授权指针查询，并 将查询结果以SRV资源记录列表形式发送至移动管理单元，其中SRV资源记录列表包含所 查询到的分组网络网关及其相应的能力信息；以及移动管理单元基于所提取并保存的指定 能力信息，在SRV资源记录列表中查找与指定能力信息相对应的分组网络网关的信息，如 果查找到，就向用户设备发送分组网络网关的信息。优选地，在查找与指定能力信息相对应的分组网络网关的信息的步骤中，如果未
5查找到与指定能力信息相对应的分组网络网关的信息，则移动管理单元将SRV资源记录列 表中能力信息最接近指定能力信息的网络网关的信息发送给用户设备。优选地，在查找与指定能力信息相对应的分组网络网关的信息的步骤中，如果未 查找到与指定能力信息相对应的分组网络网关的信息，则移动管理单元还通知用户设备没 有满足用户设备需要的能力的网络网关。优选地，在查找与指定能力信息相对应的分组网络网关的信息的步骤中，如果未 查找到与指定能力信息相对应的分组网络网关的信息，则移动管理单元通知用户设备查找 失败。优选地，能力信息为保留能力标签。根据本发明的另一个方面，提供了一种选择具有指定能力的分组网络网关的系 统，包括用户设备，用于向接入点名字添加指定能力信息以生成定制接入点名字，以生成 定制接入点名字，并将定制接入点名字发送至移动管理单元，指定能力信息表示用户设备 要求分组网络网关具有的能力；移动管理单元，用于从定制接入点名字提取并保存指定能 力信息，并将接入点名字转换为接入点名字的绝对域名，以及在接收到来自域名服务器的 SRV资源记录列表后，基于所提取并保存的指定能力信息，在SRV资源记录列表中查找与指 定能力信息相对应的分组网络网关的信息，如果查找到，就向用户设备发送分组网络网关 的信息；以及域名服务器，用于对接入点名字的绝对域名进行域名授权指针查询，并将查询 结果以SRV资源记录列表形式发送至移动管理单元，其中SRV资源记录列表包含所查询到 的分组网络网关及其相应的能力信息。优选地，如果移动管理单元未查找到与指定能力信息相对应的分组网络网关的信 息，则移动管理单元将SRV资源记录列表中能力信息最接近指定能力信息的网络网关的信 息发送给用户设备。优选地，如果移动管理单元未查找到与指定能力信息相对应的分组网络网关的信 息，移动管理单元通知用户设备没有满足用户设备需要的能力的网络网关。优选地，如果未查找到与指定能力信息相对应的分组网络网关的信息，则移动管 理单元通知用户设备查找失败。优选地，能力信息为保留能力标签。根据本发明的又一个方面，提供了一种选择具有指定能力的分组网络网关的方 法，包括以下步骤用户设备将定制接入点名字发送至移动管理单元，其中，定制接入点名 字包括关于用户设备要求分组网络网关具有的能力的能力信息；移动管理单元将定制接入 点名字转换为定制接入点名字的绝对域名；域名服务器对定制接入点名字的绝对域名进行 解析，并将解析得到的资源记录发送至移动管理单元；以及移动管理单元将资源记录发送 给用户设备。优选地，还包括以下步骤预先在域名服务器中增加对应于定制接入点名字的资 源记录。优选地，能力信息为保留能力标签。根据本发明的再一个方面，提供了一种选择具有指定能力的分组网络网关的系 统，包括用户设备，用于将定制接入点名字发送至移动管理单元，其中，定制接入点名字包 括关于用户设备要求分组网络网关具有的能力的能力信息；移动管理单元，用于将接入点
6，以及在接收到来自域名服务器的资源记录后将资源记 录发送给用户设备；以及域名服务器，用于对接入点名字的绝对域名进行解析，并将解析得 到的资源记录发送至移动管理单元。优选地，域名服务器中预先存储对应于定制接入点名字的资源记录。优选地，能力信息为保留能力标签。本发明实现了如下技术效果在提供多种协议多种功能支持的分组网络网关的网 络场景下，UE用户设备通过定制APN携带所需连接的分组网络网关P-GW能力信息传送给 网络，使得网络能够根据此信息找到匹配用户需求的P-GW。本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变 得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明 书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图1示出了根据本发明一个实施例的选择具有指定能力的分组网络网关的方法 的流程图；图2示出了根据本发明一个实施例的支持多种能力的PDN连接的EPS网络示意 图；以及图3示出了根据本发明一个实施例的选择具有指定能力的分组网络网关的方法 的流程图。
具体实施例方式下面将结合附图来详细说明本发明的实施例。图1示出了根据本发明一个实施例的选择具有指定能力的分组网络网关的方法 的流程图。在该实施例中，涉及定制APN的定义、网络根据APN携带的P-GW能力信息查找 对应的P-GW。下面对这两点进行说明。这里定制APN即用户设备通过在常规APN的前面添加分组网络网关能力的信 息将本身需要的分组网络，比如可以在当前APN加上前缀保留能力标签< Reserved Capability Label >，当然也可以将能力信息作为后缀标签进行添加，具体的添加规则由 网络提供者自行进行统一，本实施例不做限制说明。在该实施例中，MME收到定制的APN后可以按照两种方式进行下一步的查询。
1、从定制APN中提取能力信息，再将定制APN转换为常规APN-FQDN进行DNS NAPTR查询。对于不同能力的P-GW，MME得到的DNS查询结果将会是包含协议功能特性的 SRV资源记录列表，这里要求SRV资源记录支持携带能力信息。MME根据先前从定制APN中 提取的P-GW能力与SRV资源记录中的信息进行匹配，从而成功选择用户所需的P-GW，该处 理方式的具体流程如图1所示步骤 S102，MME 收到 UE 上传的定制 APN，比如，Capability. exampleNI. exampleOI ；
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步骤S104，MME提取在步骤S102中接收到的APN的Capability前缀保留到本地；步骤S106，MME 将 exampleNI. exampleOI 转换为 APN-FQDN，发送 DNS NAPTR 查询 报文；步骤S108，MME收到DNS的响应报文，包含SRV资源记录列表；步骤S110，MME从SRV资源记录表中的查找包含Capability信息的SRV表项；步骤S112，如果在步骤SllO中查找成功则向UE发送匹配的P-GW信息。如果没有 匹配项，MME有两种选项(与配置策略相关)a.选择一个基本功能符合(不能全部满足特 性)P-Gff发给UE,并携带指示信息，告知UE哪些功能无法满足；b. MME直接发送拒绝请求， 告知UE，P-GW选择失败。2、第二种方式是MME收到UE上传的定制APN，比如，Capability. exampleNI. exampleOI后，将该定制APN在DNS系统中的进行注册，即定制APN有对应的DNS资源记录， 无需MME进行过滤处理。直接通过现有处理方式进行DNS查询(背景技术中有描述)。下面参照图2和图3来描述本发明的另一个实施例。如图2所示，EPS网络支持多种能力的PDN接入，以下是网络中的P_GW的属性列 表,这些 P-GW 的域名都关联到 APNimsTV2. mnc990. mcc311. gprs。
权利要求
一种选择具有指定能力的分组网络网关的方法，其特征在于，包括以下步骤用户设备向接入点名字添加指定能力信息以生成定制接入点名字，并将所述定制接入点名字发送至移动管理单元，所述指定能力信息表示所述用户设备要求分组网络网关具有的能力；所述移动管理单元从所述定制接入点名字提取并保存所述指定能力信息，并将所述接入点名字转换为接入点名字的绝对域名；域名服务器对所述接入点名字的绝对域名进行域名授权指针查询，并将查询结果以SRV资源记录列表形式发送至所述移动管理单元，其中所述SRV资源记录列表包含所查询到的分组网络网关及其相应的能力信息；以及所述移动管理单元基于所提取并保存的所述指定能力信息，在所述SRV资源记录列表中查找与所述指定能力信息相对应的分组网络网关的信息，如果查找到，就向所述用户设备发送所述分组网络网关的信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述查找与所述指定能力信息相对应的分组网络网关的信息的步骤中，如果未查找 到与所述指定能力信息相对应的分组网络网关的信息，则所述移动管理单元将所述SRV资 源记录列表中能力信息最接近所述指定能力信息的网络网关的信息发送给所述用户设备。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述查找与所述指定能力信息相对应的分组网络网关的信息的步骤中，如果未查找 到与所述指定能力信息相对应的分组网络网关的信息，则所述移动管理单元还通知所述用 户设备没有满足所述用户设备需要的能力的网络网关。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述查找与所述指定能力信息相对应 的分组网络网关的信息的步骤中，如果未查找到与所述指定能力信息相对应的分组网络网 关的信息，则所述移动管理单元通知所述用户设备查找失败。
5.根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述能力信息为保留能力标签。
6.一种选择具有指定能力的分组网络网关的系统，其特征在于，包括用户设备，用于向接入点名字添加指定能力信息以生成定制接入点名字，以生成定制 接入点名字，并将所述定制接入点名字发送至移动管理单元，所述指定能力信息表示所述 用户设备要求分组网络网关具有的能力；所述移动管理单元，用于从所述定制接入点名字提取并保存所述指定能力信息，并将 所述接入点名字转换为接入点名字的绝对域名，以及在接收到来自域名服务器的SRV资源 记录列表后，基于所提取并保存的所述指定能力信息，在所述SRV资源记录列表中查找与 所述指定能力信息相对应的分组网络网关的信息，如果查找到，就向所述用户设备发送所 述分组网络网关的信息；以及所述域名服务器，用于对所述接入点名字的绝对域名进行域名授权指针查询，并将查 询结果以SRV资源记录列表形式发送至所述移动管理单元，其中所述SRV资源记录列表包 含所查询到的分组网络网关及其相应的能力信息。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，如果所述移动管理单元未查找到与所述 指定能力信息相对应的分组网络网关的信息，则所述移动管理单元将所述SRV资源记录列 表中能力信息最接近所述指定能力信息的网络网关的信息发送给所述用户设备。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，如果所述移动管理单元未查找到与所述 指定能力信息相对应的分组网络网关的信息，所述移动管理单元通知所述用户设备没有满 足所述用户设备需要的能力的网络网关。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，如果未查找到与所述指定能力信息相对 应的分组网络网关的信息，则所述移动管理单元通知所述用户设备查找失败。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的系统，其特征在于，所述能力信息为保留能力 标签。
11.一种选择具有指定能力的分组网络网关的方法，其特征在于，包括以下步骤用户设备将定制接入点名字发送至移动管理单元，其中，所述定制接入点名字包括关 于所述用户设备要求分组网络网关具有的能力的能力信息；所述移动管理单元将所述定制接入点名字转换为定制接入点名字的绝对域名；域名服务器对所述定制接入点名字的绝对域名进行解析，并将解析得到的资源记录发 送至所述移动管理单元；以及所述移动管理单元将所述资源记录发送给所述用户设备。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤预先在所述域名服务器中增加对应于所述定制接入点名字的所述资源记录。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述能力信息为保留能力标签。
14.一种选择具有指定能力的分组网络网关的系统，其特征在于，包括用户设备，用于将定制接入点名字发送至移动管理单元，其中，所述定制接入点名字包 括关于所述用户设备要求分组网络网关具有的能力的能力信息；所述移动管理单元，用于将所述接入点名字转换为接入点名字的绝对域名，以及在接 收到来自域名服务器的资源记录后将所述资源记录发送给所述用户设备；以及所述域名服务器，用于对所述接入点名字的绝对域名进行解析，并将解析得到的所述 资源记录发送至所述移动管理单元。
15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述域名服务器中预先存储对应于所 述定制接入点名字的所述资源记录。
16.根据权利要求14或15所述的系统，其特征在于，所述能力信息为保留能力标签。
全文摘要
本发明提供了一种选择具有指定能力的分组网络网关的方法和系统，该方法包括以下步骤用户设备向接入点名字添加指定能力信息以生成定制接入点名字，并将定制接入点名字发送至移动管理单元，指定能力信息表示用户设备要求分组网络网关具有的能力；移动管理单元从定制接入点名字提取并保存指定能力信息，并将接入点名字转换为接入点名字的绝对域名；域名服务器对接入点名字的绝对域名进行域名授权指针查询，并将查询结果以SRV资源记录列表形式发送至移动管理单元；以及移动管理单元在SRV资源记录列表中查找与指定能力信息相对应的分组网络网关的信息，如果查找到，就向用户设备发送分组网络网关的信息。本发明使得网络能够找到具有匹配用户需求能力的P-GW。
文档编号H04W36/12GK101938789SQ20091015155
公开日2011年1月5日 申请日期2009年7月1日 优先权日2009年7月1日
发明者周星月, 朱春晖 申请人:中兴通讯股份有限公司