CN101064936B - 一种漫游用户的归属地的接入方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种漫游用户的归属地的接入方法及系统，所述方法包括如下步骤：在漫游用户网络接入的过程中，如果使用通用的接入点名称APN，则通过一网关GPRS支持节点GGSN代理功能实体转发来自业务GPRS支持节点SGSN的消息至归属地GGSN，并由归属地GGSN处理用户消息并实现与拜访SGSN的数据传输，从而实现漫游用户在归属地的接入。实现了漫游GPRS用户回签约归属地进行GPRS业务的需求，从而可以使各地移动运营商灵活的开展当地的增值业务，并能保证GPRS向预付费用户的开放，实现数据业务的实时扣费。

Description

一种漫游用户的归属地的接入方法及系统

技术领域

本发明涉及移动通信技术，具体的讲，涉及一种漫游用户的归属地的接入方法及系统。

背景技术

网关GPRS支持节点(GGSN)和业务GPRS支持节点(SGSN)是GPRS/WCDMA分组域核心网中的两个基本设备，SGSN的主要功能是提供无线接入网(UTRAN)/基站子系统(BBS)的接入功能，GGSN的主要功能是作为GPRS/WCDMA系统与外部分组数据网(PDN)间的网关。SGSN与GGSN设备在GPRS/WCDMA网络中的位置如图1所示。

移动分组数据用户发起的数据业务经SGSN设备接入，发往GGSN，最后经由GGSN发往外部分组数据网。用户发起接入请求的时候，要指定一个接入点名(APN)。接入点名APN在GGSN中用于标识一个指定的外部网络和一种服务的因特网业务提供商(ISP)，在SGSN中可根据APN通过DNS域名解析得到与此APN对应的GGSN地址。APN包括两部分：NI(网络标识)和OI(运营商标识)。NI定义了GGSN连接的外部网络。OI定义了GGSN所处的PLMN(公共陆地移动网络)GPRS网。存储在归属位置寄存器(HLR)中的APN只包括APN NI。用户(MS)在激活PDP上下文时提供的APN必需包括NI，OI为可选。SGSN可以根据国际移动用户标识(IMSI)来生成缺省的OI。3GPP TS 23.060附录A(APN and GGSN selection)对APN解析和用户接入流程做了标准详尽的定义。

对某些大移动运营商在建立大规模的GPRS网络时，为便于管理，实现分层的组网，譬如中国联通和中国移动的GPRS网络，都是以省为单位组建GPRS网络，GPRS省网负责向用户提供GPRS业务。即同一个归属(Home)PLMN可以划分成多个签约归属GPRS网络，对应的三种应用场景如下：

1)在归属地PLMN的签约归属地中的分组交换(PS)业务；

2)漫游至非签约归属地但仍属于归属地PLMN的PS业务；

3)漫游至拜访地(Visited)PLMN的PS业务。

与之对应的APN规划原则将APN分成两种：支持全网性接入的通用APN和支持区域性接入的区域APN。

(1)支持全网性接入的通用APN：

全国各GPRS省网都有GGSN能够支持对通用APN的接入，MS在归属省网内使用这个(些)APN请求接入外部数据网时，可通过本省网的GGSN得到接入服务；MS在其他GPRS省网内漫游时，如果使用这个(些)APN请求接入外部数据网，则通过漫游省网的GGSN得到接入服务；这个(些)能够由全国各GPRS省网支持的APN就称作通用APN，它们应在归属地PLMN GPRS网中统一命名分配(如UNINET、UNIWAP、CMNET、CMWAP)。

(2)支持区域性接入的区域APN：

区域性接入服务是指对于某个(些)APN，只有一个或几个GPRS省网有GGSN能够支持对它(们)的接入，MS漫游到其它GPRS省网时，如果使用这个(些)APN请求接入外部数据网，则只能通过其归属省网的GGSN得到接入服务；这些只能由特定省网支持的APN就称作区域性APN，如isp.com.bj。对这类APN，只需在DNS中对其和对应的GGSN地址做配置，即可满足用户的接入需求。

移动运营商为了灵活开展各地的增值业务，并保证GPRS能够向预付费用户的开放，实现数据业务的实时扣费，因此移动运营商提出将GPRS业务采用归属地接入方式，包括在归属地PLMN内漫游到其他非签约归属地的用户，和漫游至其他PLMN网络的用户。针对归属地PLMN内的漫游，本发明不做陈述。对漫游至其他PLMN网络的GPRS用户，如果使用通用APN，目前的处理都是直接在关口局的GGSN上直接激活进行处理，不能回到本地签约网的归属地GGSN。目前，在手机、HLR、GGSN上都设置带有地名后缀的APN，即取消通用APN的配置，可以解决用户漫游时回归属地GGSN的问题。但现有技术的缺点在于：

1)由一个通用APN衍生为多个区域性APN，增加了APN的管理。

2)用户看到的是本地签约网的APN，不利于移动运营商集团公司建立自己统一的GPRS品牌，不利于统一的业务发展策略。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种漫游用户的归属地的接入方法及系统，以解决使用通用APN的漫游用户不能回到本地签约网的归属地GGSH的问题，并可以减少APN的数量，简化APN的管理，并有利于移动运营商集团公司的统一业务发展战略。

为了实现所述的目的，本发明的技术方案为：

一种漫游用户的归属地的接入方法，包括如下步骤：

在漫游用户发起接入请求时，如果使用通用的接入点名称APN，则通过一网关GPRS支持节点GGSN代理功能实体分析修改后转发来自拜访业务GPRS支持节点SGSN的消息至归属地GGSN，并由归属地GGSN处理用户消息并实现与拜访地SGSN的数据传输；

其中，所述通过一网关GPRS支持节点GGSN代理功能实体分析修改后转发来自拜访业务GPRS支持节点SGSN的消息至归属地GGSN，包括：所述GGSN代理功能实体对接收到的报文进行解析，并根据报文中的所述用户标识信息找出对应的用户签约归属地的GGSN地址；所述GGSN代理功能实体将拜访地SGSN的上下文建立请求消息的目的IP地址修改为所述用户签约归属地的GGSN地址，并将所述的上下文建立请求消息转发至该归属地GGSN地址。

所述方法具体包括如下步骤：

a.漫游用户发起携带用户标识信息的上下文激活请求消息至拜访地业务GPRS支持节点SGSN；

b.所述拜访地SGSN根据用户签约信息进行APN选择，在允许用户接入时，对于通用APN，所述拜访地SGSN从域名服务器DNS获得归属地的网关GPRS支持节点GGSN代理功能实体的地址，并发送上下文建立请求消息至所述GGSN代理功能实体；

c.所述GGSN代理功能实体根据接收的消息中用户标识信息，找到用户签约归属地的网关GPRS支持节点GGSN的地址，并转发所述上下文建立请求消息至所述归属地GGSN地址，以建立起拜访地SGSN与归属地GGSN间的数据连接，从而实现漫游用户在归属地的接入。

所述用户标识信息为包括移动台国际ISDN号码MSISDN或者IMSI在内的唯一标识用户的信息。

所述步骤c包括：

所述GGSN代理功能实体对接收到的报文进行解析，并根据报文中的所述用户标识信息找出对应的用户签约归属地的GGSN地址；

所述GGSN代理功能实体将拜访地SGSN的上下文建立请求消息的目的I P地址修改为所述用户签约归属地的GGSN地址，并将所述的上下文建立请求消息转发至该归属的GGSN地址。

所述步骤c还包括：

所述归属地GGSN收到上下文建立请求消息后，向所述SGSN发送上下文建立响应消息；

如果上下文建立成功，所述SGSN根据响应消息建立与归属地GGSN的GTP隧道，并发送上下文激活响应消息至所述漫游用户。

所述步骤b还包括：在允许用户接入时，对区域APN，所述拜访地SGSN从域名服务器DNS获得对应的归属地GGSN地址，并发送上下文建立请求消息至所述归属地GGSN，建立与归属地GGSN间的数据连接。

一种GGSN漫游用户的归属地的接入系统，包括用户、拜访业务GPRS支持节点SGSN以及归属网关GPRS支持节点GGSN，还包括GGSN代理；其中，

所述用户发起上下文激活请求消息至SGSN，该请求消息携带有用户标识信息；

所述SGSN根据用户签约信息进行APN选择，判定是否允许用户接入，并通过DNS域名解析获得通用APN对应的GGSN代理地址；同时发送上下文建立请求至通用APN对应的GGSN代理地址；

所述GGSN代理，用于解析接收的消息报文，根据报文中用户标识信息，找到对应的用户签约归属地的GGSN地址，并转发来自SGSN的上下文建立请求消息至该GGSN地址；

所述归属地GGSN用于根据接收的上下文建立请求消息建立与拜访地SGSN的数据连接。

所述GGSN代理支持GPRS隧道协议。

所述GGSN代理还用于将接收的报文的IP包的目的IP地址修改为用户归属地的GGSN地址。

所述用户标识信息为包括移动台国际ISDN号码MSISDN或者IMSI在内的唯一标识用户的信息。

本发明的有益效果在于，本发明提供的方法与系统，可以解决当MS漫游到其他PLMN，仍然可以回到签约归属地的GGSN进行业务处理。实现了漫游GPRS用户回签约归属地进行GPRS业务的需求，从而可以使各地移动运营商灵活的开展当地的增值业务，并能保证GPRS向预付费用户的开放，实现数据业务的实时扣费。并且本发明还有以下优点：对于每一类公共业务，只有一个APN，可以减少APN的数量，简化APN的管理；有利于移动运营商集团公司的统一业务发展战略，很容易新增一个通用APN，支持Inter-PLMN的漫游用户回归属地接入的方式。并且，对SGSN、GGSN、DNS等设备透明，改动完全放到新增设备GGSN代理网关上，因此具有很好的兼容性。

附图说明

图1为现有的GPRS/WCDMA的网络结构图；

图2为现有的大规模GPRS网络的组建结构图；

图3为本发明的漫游用户的归属地的接入方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。

本发明的核心思想在于：在现有的漫游用户的归属地的接入系统中增设GGSN代理功能实体，对于通用APN的接入，由该GGSN代理作为中间转发站，并将用户的上下文请求转发到用户签约网的归属GGSN，由归属地直接处理用户的激活请求以及随后各种数据业务处理。

为了实现漫游到其他PLMN的GPRS用户归属地的接入，本发明在关口局建设一套GGSN代理(proxy)网关设备，以增加一GGSN代理功能体。增加GGSN代理功能体后，对漫游地的SGSN没有影响，其仍然按照3GPP相关标准进行APN的判定及接入点选择，只不过在SGSN向GGSN代理发起PDP上下文建立请求后，GGSN代理不象通常的GGSN设备那样，和SGSN建立PDP数据连接通道，而是通过对PDP上下文激活请求消息的数据包进行分析修改，进一步协助拜访地SGSN和归属地GGSN建立数据连接，实现PLMN间漫游出访用户归属地接入要求。

图3为本发明一实施例的漫游用户的归属地的接入方法流程图。如图3所示，本发明的方法包括如下步骤：

1)GPRS用户在拜访PLMN发送上下文激活请求消息给拜访PLMN的SGSN，激活请求消息中包含用户标识信息，该用户标识信息可以为MSISDN(移动台国际ISDN号码)、IMSI或者其他可以唯一标识用户的信息。所述激活请求消息中还可以包括接入点名称APN。

2)拜访PLMN的SGSN收到请求后，根据用户的签约信息进行APN选择，并判定是否允许用户接入；

如果结果为允许用户接入，则SGSN向DNS服务器发送DNS请求，请求中包括完整的APN信息(包括APN-NI和APN-OI)，以通过DNS域名解析获得与所述APN对应的GGSN地址。

3)如果是区域APN，DNS服务器返回区域APN对应的归属PLMN的签约归属地GGSN地址，参见图3中10)、11)、12)中的流程处理，其属于现有的流程，在此不多加描述。如果是通用APN，DNS服务器返回归属PLMN的GGSN代理的IP地址(可以通过修改现有的DNS数据配置实现，将根DNS服务器中与通用APN对应的GGSN地址由原来的关口局GGSN地址修改成GGSN代理地址)。

4)拜访PLMN的SGSN向GGSN代理发送上下文建立请求消息。

5)归属PLMN的GGSN代理收到上下文建立请求消息后对报文进行解析，得到用户标识信息(MSISDN或者IMSI或者其他可以唯一标识用户的信息)，GGSN代理根据此信息翻译出用户签约归属地的GGSN地址。

由于需要能够从接收到的报文中解析出GPRS用户的MSISDN或者IMSI等标识信息，因此GGSN代理需要具备3～7层协议分析，并支持GPRS隧道协议；

另外，要支持GGSN代理根据MSISDN信息进行解析，找到用户签约归属地GGSN地址，并将PDP激活请求消息转发到相应的GGSN上，可以通过如下方式实现：

a.GGSN代理上配置标识信息(MSISDN或者IMSI等)与对应GGSN的对应关系表；或者

b.GGSN代理支持通过外挂的其他设备譬如数据库，或者域名服务器DNS根据用户标识信息进行查询得到对应的GGSN地址。

6)GGSN代理将拜访SGSN发送过来的上下文建立请求消息IP包的目的IP地址修改成MSISDN对应的归属地GGSN的地址，然后根据路由协议转发给归属地GGSN。

7)归属地GGSN收到上下文建立请求消息后，直接向拜访PLMN SGSN返回上下文建立响应消息。如果上下文建立成功，则SGSN根据响应消息中的GGSN地址，建立与归属GGSN的GTP隧道。

8)SGSN向用户发送上下文激活响应消息

9)至此，用户向归属地的GGSN发送业务数据报文。

通过本发明的方法，实现了PLMN间漫游出访用户的归属地接入。

综上所述，本发明在现有的接入系统增设的GGSN代理功能实体应具备如下功能：

1)具备3～7层协议分析，支持GTP协议，能解析出GPRS用户标识信息。2)能根据用户表述信息，找到用户签约归属地的GGSN地址。3)能将发送给GGSN代理的GTP报文的IP包的目的IP地址(GGSN代理IP地址)修改成用户归属地的GGSN IP地址。4)支持路由协议，可以将修改后的数据报文正确转发到归属地GGSN。

功能实体GGSN代理可以是一个独立的网络设备，也可以是GGSN的一个功能模块，即GGSN/GGSN代理功能合一。

通过如上所述的本发明，实现了漫游GPRS用户回签约归属地进行GPRS业务的需求，从而可以使各地移动运营商灵活的开展当地的增值业务，并能保证GPRS向预付费用户的开放，实现数据业务的实时扣费。并且该方案有以下优点：

1)对于每一类公共业务，只有一个APN，可以减少APN的数量，简化APN的管理；

2)有利于移动运营商集团公司的统一业务发展战略，很容易新增一个通用APN，支持Inter-PLMN的漫游用户回归属地接入的方式。

3)并且，对SGSN、GGSN、DNS等设备透明，改动完全放到新增设备GGSN代理网关上，因此具有很好的兼容性。

以上具体实施方式仅用于说明本发明，而非用于限定本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种漫游用户的归属地的接入方法，其特征在于：

在漫游用户网络接入过程中，如果使用通用的接入点名称APN，则通过一网关GPRS支持节点GGSN代理功能实体分析修改后转发来自拜访业务GPRS支持节点SGSN的消息至归属地GGSN，并由归属地GGSN处理用户消息并实现与拜访地SGSN的数据传输；

其中，所述通过一网关GPRS支持节点GGSN代理功能实体分析修改后转发来自拜访业务GPRS支持节点SGSN的消息至归属地GGSN，包括：所述GGSN代理功能实体对接收到的报文进行解析，并根据报文中的所述用户标识信息找出对应的用户签约归属地的GGSN地址；所述GGSN代理功能实体将拜访地SGSN的上下文建立请求消息的目的IP地址修改为所述用户签约归属地的GGSN地址，并将所述的上下文建立请求消息转发至该归属地GGSN地址。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于包括如下步骤：

a.漫游用户发起携带用户标识信息的上下文激活请求消息至拜访地业务GPRS支持节点SGSN；

b.所述拜访地SGSN根据用户签约信息进行APN选择，在允许用户接入时，对于通用APN，所述拜访地SGSN从域名服务器DNS获得归属地的网关GPRS支持节点GGSN代理功能实体的地址，并发送上下文建立请求消息至所述GGSN代理功能实体；

c.所述GGSN代理功能实体根据接收的消息中用户标识信息，找到用户签约归属地的网关GPRS支持节点GGSN的地址，并转发所述上下文建立请求消息至所述归属地GGSN地址，以建立起拜访地SGSN与归属地GGSN间的数据连接，从而实现漫游用户在归属地的接入。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

所述用户标识信息为包括移动台国际ISDN号码MSISDN或者IMSI在内的唯一标识用户的信息。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于步骤c包括：

所述GGSN代理功能实体对接收到的报文进行解析，并根据报文中的所述用户标识信息找出对应的用户签约归属地的GGSN地址；

所述GGSN代理功能实体将拜访地SGSN的上下文建立请求消息的目的IP地址修改为所述用户签约归属地的GGSN地址，并将所述的上下文建立请求消息转发至该归属地GGSN地址。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于步骤c还包括：

所述归属地GGSN收到上下文建立请求消息后，向所述SGSN发送上下文建立响应消息；

如果上下文建立成功，所述SGSN根据响应消息建立与归属地GGSN的GTP隧道，并发送上下文激活响应消息至所述漫游用户。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于步骤b还包括：

在允许用户接入时，对区域APN，所述拜访地SGSN从域名服务器DNS获得对应的归属地GGSN地址，并发送上下文建立请求消息至所述归属地GGSN，建立与归属地GGSN间的数据连接。

7.一种GGSN漫游用户的归属地的接入系统，包括用户、拜访业务GPRS支持节点SGSN以及归属网关GPRS支持节点GGSN，其特征在于还包括：

GGSN代理；其中，

所述用户发起上下文激活请求消息至所述SGSN，该请求消息携带有用户标识信息；

所述SGSN根据用户签约信息进行APN选择，判定是否允许用户接入，并通过DNS域名解析获得通用APN对应的GGSN代理地址；同时发送上下文建立请求至通用APN对应的GGSN代理地址；

所述GGSN代理，用于解析接收的消息报文，根据报文中用户标识信息，找到对应的用户签约归属地的GGSN地址，并转发来自SGSN的上下文建立请求消息至该GGSN地址；

所述归属地GGSN用于根据接收的上下文建立请求消息建立与拜访地SGSN的数据连接。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于：

所述GGSN代理支持GPRS隧道协议。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于：

所述GGSN代理还用于将接收的报文的IP包的目的IP地址修改为用户归属地的GGSN地址。

10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于：

所述用户标识信息为包括移动台国际ISDN号码MSISDN或者IMSI在内的唯一标识用户的信息。

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