一种选择ePDG的方法及装置与流程

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种选择ePDG的方法及装置。

背景技术：

随着通信技术的发展，EPC(英文：Evolved Packet Core，中文：演进的分组核心)网络得到广泛应用。终端在通过非可信任WLAN(英文：Wireless Local Area Networks，中文：无线局域网络)接入EPC网络时，需要通过ePDG(英文：evolved Packet Data Gateway，中文：演进分组数据网关)与PDN GW(英文：Packet Data Network Gateway，中文：分组数据网络网关)相连，才能接入EPC网络。如果不能正确选择ePDG，则可能会带来路由迂回问题。

目前，为了避免路由迂回，终端在通过非可信任WLAN接入EPC网络时，可以首先与AAA(英文：Authentication Authorization Accounting，中文：认证授权计费)服务器进行信息交互，获取终端的位置信息，之后终端根据的位置信息构建FQDN(英文：Fully Qualified Domain Name，中文：全称域名)，并根据构建的FQDN从DNS(英文：Domain Name System，中文：域名系统)服务器查询并获取ePDG的IP(英文：Internet Protocol，中文：网络协议)地址。由于FQDN中包含终端的位置信息，因此通过上述方法能够获取距离终端当前所处位置较近的ePDG的地址，从而提高ePDG的选择精度。

然而，采用上述技术方案虽然能够降低数据传输过程中产生路由迂回的几率，但是需要终端与AAA服务器之间开通接口，来获取终端当前接入网的位置信息，在标准终端附着流程中增加了终端与AAA服务器之间的信令交互过程，带来额外的信令开销和时延。

技术实现要素：

本发明提供一种选择ePDG的方法及装置，能够当终端通过非可信任WLAN接入EPC网络时，在不增加外信令开销和时延的情况下，提高ePDG的选择精度。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种选择ePDG的方法，该方法包括：

接收终端发送的域名解析请求，所述域名解析请求中携带有初始域名和所述终端的接入网信息；

在对应表中查找与所述接入网信息对应的位置信息，所述对应表用于指示接入网信息与位置信息之间的对应关系；

根据所述初始域名和所述位置信息确定ePDG的IP地址，并将所述ePDG的IP地址发送至所述终端，以便于所述终端根据所述ePDG的IP地址选择ePDG。

第二方面，本发明实施例提供一种选择ePDG的装置，该装置包括：

接收单元，用于接收终端发送的域名解析请求，所述域名解析请求中携带有初始域名和所述终端的接入网信息；

查找单元，用于在对应表中查找与所述接收单元接收的域名解析请求中携带的接入网信息对应的位置信息，所述对应表用于指示接入网信息与位置信息之间的对应关系；

确定单元，用于根据所述接收单元接收的域名解析请求中携带的初始域名和所述查找单元找到的位置信息确定演进分组数据网关ePDG的网络协议IP地址，并将所述ePDG的IP地址发送至所述终端，以便于所述终端根据所述ePDG的IP地址选择ePDG。

本发明提供的选择ePDG的方法及装置，相比较于现有技术中的终端通过与AAA服务器之间的信令交互过程获取位置信息，从而确定ePDG的IP地址，本发明可以根据终端的接入网信息从对应表中查找出终端的位置信息，从而确定ePDG的IP地址。一方面，本发明结合终端的位置信息选择ePDG，能够获取距离终端当前所处位置较近的ePDG的地址，提高ePDG的选择精度；另一方面，本发明不需要与AAA服务器进行信令交互，能够直接从对应表中获取终端的位置信息，在确定ePDG的IP地址的过程中不会增加额外的信令开销和时延。因此，本发明能够当终端通过非可信任WLAN接入EPC网络时，在不增加外信令开销和时延的情况下，提高ePDG的选择精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为EPC网络与非3GPP接入网的互通架构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种选择ePDG的方法流程图；

图3为本发明实施例提供的另一种选择ePDG的方法流程图；

图4为本发明实施例提供的另一种选择ePDG的方法流程图；

图5为本发明实施例提供的一种选择ePDG的装置结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种DNS服务器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例应用于EPC网络与非3GPP(英文：3^rdGeneration Partnership Project，中文：第三代合作伙伴计划)接入网组成的网络系统，图1为该网络系统中EPC网络与非3GPP接入网的互通架构示意图。非3GPP接入可以分为可信任非3GPP(例如可信任WLAN)接入和非可信任非3GPP(例如非可信任WLAN)接入，其中，可信任非3GPP接入是指通过运营商或合作方的WLAN接入网络，非可信任非3GPP接入是指通过诸如用户自行设置的WLAN接入网络。如图1所示，EPC网络与非3GPP接入网的互通通过S2a/S2b接口实现。EPC网络与非3GPP接入网之间的锚点为PDN GW15。可信任非3GPP接入网19可直接通过S2a接口与PDN GW15连接，非可信任非3GPP接入网20需经过ePDG17与PDN GW15相连，ePDG17与PDN GW15间的接口为S2b。其中，EPC网络由MME(英文：Mobility Management Entity，中文：移动管理实体)11、SGW(英文：Serving Gateway，中文：服务网关)13、PDN GW15、HSS(英文：Home Subscriber Server，中文：归属用户服务器)12、PCRF(英文：Policy and Charging Rules Function，中文：策略和计费规则功能)14实体以及3GPP AAA(英文：Authentication Authorization Accounting，中文：认证授权计费)服务器18等网元组成，上述网元之间的连接关系如图1所示。

本发明实施例提供一种选择ePDG的方法，该方法可以由DNS服务器执行，如图2所示，该方法包括：

101、接收终端发送的域名解析请求。

其中，域名解析请求中携带有初始域名和终端的接入网信息。

域名是网络上某一台计算机或计算机组的名称，由一串用点分隔的名字组成，用于在数据传输过程中标识计算机的电子方位，每一个IP地址都可以有一个域名。DNS服务器上配置有域名与IP地址之间的映射关系，DNS服务器可以将一个域名转换为一个IP地址，也可以将一个IP地址转化为与之对应的主机名，获取域名对应的IP地址的过程叫做域名解析过程。

可以理解的是，终端根据ePDG的域名发起域名解析流程，能够获取ePDG的IP地址，具体过程为，终端确定一个ePDG的初始域名，之后向DNS服务器发送携带有初始域名的域名解析请求。

在本发明实施例中，终端可以通过静态配置或者使用HPLMN ID(英文：Home Public Land Mobile Network Identity，中文：归属公共领域移动网络标识)构建的方式获得一个ePDG的FQDN。FQDN由主机名和全路径组成，域名格式为“epdg.epc.mnc.mcc.pub.3gppnetwork.org”。其中，epdg用于识别移动用户接入的网元是演进分组数据网关，epc用于识别移动用户在演进的分组核心网络接入演进分组数据网关，mnc(英文：moblie network code，中文：移动网络号码)用于识别移动用户所属的移动网络，如中国移动对应00、02、04，中国联通对应01、06、09；mcc(英文：mobile country code，中文：移动国家码)用于识别移动用户所述的国家，例如中国对应460；pub、3gppnetwork和org表示移动用户自行在3gpp(英文：3^rd generation partnership project，中文：第三弹合作伙伴计划)网络定义的公共域名。由此可见，FQDN中不包括省/市等终端的位置信息，ePDG的选择精度只能保证在一个PLMN范围内，DNS服务器不能准确选择终端当前所在省/市的ePDG，可能会带来路由迂回问题。

为了提高ePDG的选择精度，域名解析请求中还携带有终端的接入网信息，以便于DNS服务器根据该接入网信息确定终端的位置信息。考虑到终端与接入网以及BNG(英文：Broadband Network Gateway，中文：宽带网络网关控制设备)的地理位置较近，因此，在本发明实施例中，终端的IP地址、接入网的IP地址、宽带接入位置标识等都可以作为终端的接入网信息。

102、确定初始域名的格式与FQDN的格式是否相同。如果相同，则执行步骤103和步骤104；否则，执行步骤105。

当初始域名的格式与FQDN的格式相同时，初始域名不包括终端的位置信息，当终端漫游时，由于初始域名中不包括终端的位置信息，ePDG的选择精度只保证在一个PLMN范围内。而当初始域名的格式与FQDN的格式不相同时，初始域名可能包括了终端的位置信息，此时可以考虑直接根据初始域名确定ePDG的IP地址。例如，使用终端的用户知晓自身所在位置，此时用户可以通过静态配置的方式为终端配置一个含有位置信息的ePDG的域名。

103、在对应表中查找与接入网信息对应的位置信息。

其中，对应表用于指示接入网信息与位置信息之间的对应关系，位置信息可以包括地理位置信息和/或行政地理位置，例如，接入网的位置信息可以为经纬度、城市名称、省市名称中的一项或多项。

需要说明的是，对应表可以存储在DNS服务器中，也可以存储在DNS服务器以外的其他网络设备中，本发明对此不做限定。

104、根据初始域名和位置信息确定演进分组数据网关ePDG的网络协议IP地址，并将ePDG的IP地址发送至终端。

可以理解的是，步骤103和步骤104可以由DNS服务器执行，也可以是DNS服务器将域名解析请求发送至DNS服务器以外的网络设备后，由DNS服务器以外的网络设备执行，本发明对此不做限定。

需要说明的是，DNS服务器可能会找到多个位置与终端较近的ePDG，DNS可以随机或者根据ePDG的实际情况选择其中一个ePDG的IP发送给终端，以便于终端根据ePDG的IP地址选择ePDG；也可以将找到的ePDG的IP地址都发送给终端，之后由终端选择其中一个ePDG的IP地址，进而根据选择的ePDG的IP地址确定选择的ePDG是哪一个。其中，根据ePDG的实际情况选择其中一个ePDG具体可以为选择其中负载最小的ePDG。多个ePDG中选择一个ePDG的方法，本发明不做限定。

105、直接根据初始域名确定ePDG的IP地址，并将ePDG的IP地址发送至终端。

本发明实施例提供的选择ePDG的方法，相比较于现有技术中的终端通过与AAA服务器之间的信令交互过程获取位置信息，从而确定ePDG的IP地址，本发明可以根据终端的接入网信息从对应表中查找出终端的位置信息，从而确定ePDG的IP地址。一方面，本发明结合终端的位置信息选择ePDG，能够获取距离终端当前所处位置较近的ePDG的地址，提高ePDG的选择精度；另一方面，本发明不需要与AAA服务器进行信令交互，能够直接从对应表中获取终端的位置信息，在确定ePDG的IP地址的过程中不会增加额外的信令开销和时延。因此，本发明能够当终端通过非可信任WLAN接入EPC网络时，在不增加外信令开销和时延的情况下，提高ePDG的选择精度。

为了保证所有接入网信息都有对应的位置信息，在本发明实施例的一个实现方式中，可以设置默认的位置信息。因此，在如图2所示的实现方式的基础上，还可以实现为如图3所示的实现方式。其中，步骤103在对应表中查找与接入网信息对应的位置信息可以具体实现为步骤1031至步骤1033：

1031、确定对应表中是否存在接入网信息。如果是，则执行步骤1032；否则，执行步骤1033。

考虑到部分接入网信息可能并不能从对应表中找到，为了保证所有接入网信息都有对应的位置信息，可以设置默认的位置信息，并将该默认的位置信息确定为对应表中不存在的接入网信息对应的位置信息。

当接入网信息包括终端的IP地址时，步骤1031可以具体实现为首先确定终端的IP地址所在的IP地址段，之后确定对应表中是否存在IP地址段。这种情况下，对应表用于指示IP地址段与位置信息之间的对应关系。

当接入网信息包括宽带接入位置标识时，步骤1031可以具体实现为确定对应表中是否存在宽带接入位置标识。这种情况下，对应表用于指示宽带接入位置标识与位置信息之间的对应关系。

1032、获取对应表中与接入网信息对应的位置信息。

1033、将默认的位置信息确定为接入网信息对应的位置信息。

需要说明的是，当对应表中不存在终端发送的当前域名解析请求携带的的接入网信息时，如果DNS服务器是第一次接收到该终端发送的域名解析请求，则可以将该终端前一次域名解析请求过程中确定的位置信息确定为该终端当前域名解析请求过程中携带的接入网信息对应的位置信息；如果DNS服务器不是第一次接收到该终端发送的域名解析请求，则可以将默认的位置信息确定。

本发明实施例提供的选择ePDG的方法，通过设置默认的位置信息，保证所有接入网信息均能找到对应的位置信息，使DNS服务器能够根据为终端选择位置较近的ePDG，从而使终端通过非可信任WLAN接入EPC网络时，在不增加外信令开销和时延的情况下，能够提高ePDG的选择精度。

为了便于DNS服务器能够找到与终端位置较近的ePDG的IP地址，在本发明实施例的一个实现方式中，DNS服务器使用包括终端位置信息的域名查找ePDG的IP地址。因此，在如图2所示的实现方式的基础上，还可以实现为如图4所示的实现方式，其中，步骤104根据初始域名和位置信息确定演进分组数据网关ePDG的网络协议IP地址，并将ePDG的IP地址发送至终端，可以具体实现为步骤1041和步骤1042：

1041、根据位置信息重构初始域名，得到当前域名。

其中，当前域名包括位置信息。

例如，当前域名的可以为“province.epdg.epc.mnc.mcc.pub.3gppnetwork.org”，其中province表示省份，当前域名也可以为“city.epdg.epc.mnc.mcc.pub.3gppnetwork.org”，其中city表示城市。

1042、根据当前域名确定ePDG的IP地址，并将ePDG的IP地址发送至终端。

当一个北京的IMS(英文：IP Multimedia Subsystem，中文：IP多媒体子系统)终端，仅签约了VoWiFi(英文：Voice/Video over WiFi，中文：基于无线的语音/视频业务)。

当终端漫游到上海，在WLAN网络进行注册的过程为：终端连接到本地非可信任WLAN网络，并获得一个本地IP地址，终端通过静态配置或使用HPLMN ID构建的方式获得一个ePDG的FQDN，即初始域名为“epdg.epc.mnc.mcc.pub.3gppnetwork.org”，之后向DNS服务器发送携带有本地IP地址和初始域名。

DNS服务器接收到终端发送的域名解析请求，确定出初始域名的格式与FQDN的格式相同；DNS服务器确定本地IP地址位于IP地址段1内，查询对应表得到该IP地址段1对应的位置为上海；DNS根据位置信息重构初始域名，得到当前域名，且当前域名的为“shangh.epdg.epc.mnc.mcc.pub.3gppnetwork.org”；DNS服务器根据当前域名确定ePDG的IP地址；DNS服务器将当前域名对应的ePDG的IP地址发送至终端。

终端接收到DNS服务器返回的ePDG的IP地址之后，根据IP地址确定连接的ePDG；终端通过ePDG与PDNGW相连，进而接入EPC网络。

本发明实施例提供的选择ePDG的方法，相比较于现有技术中的终端通过与AAA服务器之间的信令交互过程获取位置信息，从而确定ePDG的IP地址，本发明可以根据终端的接入网信息从对应表中查找出终端的位置信息，从而确定ePDG的IP地址。一方面，本发明结合终端的位置信息选择ePDG，能够获取距离终端当前所处位置较近的ePDG的地址，提高ePDG的选择精度；另一方面，本发明不需要与AAA服务器进行信令交互，能够直接从对应表中获取终端的位置信息，在确定ePDG的IP地址的过程中不会增加额外的信令开销和时延。因此，本发明能够当终端通过非可信任WLAN接入EPC网络时，在不增加外信令开销和时延的情况下，提高ePDG的选择精度。

本发明实施例提供一种选择ePDG的装置30，该装置30可以用于执行图2至图4所示的任意一套方法流程，如图5所示，该装置30包括：

接收单元301，用于接收终端发送的域名解析请求，域名解析请求中携带有初始域名和终端的接入网信息。

查找单元302，用于在对应表中查找与接收单元301接收的域名解析请求中携带的接入网信息对应的位置信息，对应表用于指示接入网信息与位置信息之间的对应关系。

确定单元303，用于根据接收单元301接收的域名解析请求中携带的初始域名和查找单元302找到的位置信息确定演进分组数据网关ePDG的网络协议IP地址，并将ePDG的IP地址发送至终端，以便于终端根据ePDG的IP地址选择ePDG。

在本发明实施例的一个实现方式中，查找单元302具体用于：

确定对应表中是否存在接入网信息；

如果对应表中存在接入网信息，则获取对应表中与接入网信息对应的位置信息；

如果对应表中不存在接入网信息，则将默认的位置信息确定为接入网信息对应的位置信息；

当接入网信息包括终端的IP地址时，确定终端的IP地址所在的IP地址段，并确定对应表中是否存在IP地址段，对应表用于指示IP地址段与位置信息之间的对应关系；

当接入网信息包括宽带接入位置标识时，确定对应表中是否存在宽带接入位置标识，对应表用于指示宽带接入位置标识与位置信息之间的对应关系。

在本发明实施例的一个实现方式中，装置30还包括：

判断单元304，用于确定接收单元301接收的域名解析请求中携带的初始域名的格式与全称域名FQDN的格式是否相同。

查找单元302，还用于当判断单元304确定初始域名的格式与FQDN的格式相同时，从对应表中查找接入网信息对应的位置信息。

确定单元303，还用于当判断单元304确定初始域名的格式与FQDN的格式不相同时，直接根据初始域名确定ePDG的IP地址，并将ePDG的IP地址发送至终端，以便于终端根据ePDG的IP地址选择ePDG。

在本发明实施例的一个实现方式中，确定单元303具体用于根据位置信息重构初始域名，得到当前域名，并根据当前域名确定ePDG的IP地址，当前域名包括位置信息。

本发明实施例提供的选择ePDG的装置，相比较于现有技术中的终端通过与AAA服务器之间的信令交互过程获取位置信息，从而确定ePDG的IP地址，本发明可以根据终端的接入网信息从对应表中查找出终端的位置信息，从而确定ePDG的IP地址。一方面，本发明结合终端的位置信息选择ePDG，能够获取距离终端当前所处位置较近的ePDG的地址，提高ePDG的选择精度；另一方面，本发明不需要与AAA服务器进行信令交互，能够直接从对应表中获取终端的位置信息，在确定ePDG的IP地址的过程中不会增加额外的信令开销和时延。因此，本发明能够当终端通过非可信任WLAN接入EPC网络时，在不增加外信令开销和时延的情况下，提高ePDG的选择精度。

本发明实施例还提供一种DNS服务器40，如图6所示，该DNS服务器40包括：至少一个处理器401，通信接口402。其中，通信接口402用于用于接收终端发送的解析请求、向终端发送ePDG的IP地址，以及与其他网元之间的通信；处理器401包括用于解析接收到的解析请求的解析器，用于确定位置信息的位置判断器，以及用于查询IP地址的名字服务器等。处理器401具体用于执行图2中的步骤102至步骤105、图3中的步骤1031至步骤1033，以及图4中的步骤1041和步骤1042。此外，该DNS服务器40还包括通信总线403和存储器404。其中，通信总线403用于实现上述组件之间的连接通信，存储器404用于存储计算机指令以及需要保存的数据。

本发明实施例提供的DNS服务器，相比较于现有技术中的终端通过与AAA服务器之间的信令交互过程获取位置信息，从而确定ePDG的IP地址，本发明可以根据终端的接入网信息从对应表中查找出终端的位置信息，从而确定ePDG的IP地址。一方面，本发明结合终端的位置信息选择ePDG，能够获取距离终端当前所处位置较近的ePDG的地址，提高ePDG的选择精度；另一方面，本发明不需要与AAA服务器进行信令交互，能够直接从对应表中获取终端的位置信息，在确定ePDG的IP地址的过程中不会增加额外的信令开销和时延。因此，本发明能够当终端通过非可信任WLAN接入EPC网络时，在不增加外信令开销和时延的情况下，提高ePDG的选择精度。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)或随机存储记忆体(英文：Random Access Memory，简称：RAM)等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。