專利名稱：路由區(qū)更新時的數(shù)據(jù)傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及第三代移動通信系統(tǒng)(3GPP)技術(shù)領(lǐng)域，更確切地說是涉及一種在服務(wù)通用分組無線業(yè)務(wù)支持節(jié)點(diǎn)(SGSN)間路由區(qū)更新時的數(shù)據(jù)傳輸方法。
背景技術(shù)：
采用寬帶碼分多址(WCDMA)空中接口技術(shù)的3GPP中，包括無線接入網(wǎng)絡(luò)(RAN，Radio Access Network)和核心網(wǎng)絡(luò)(CN，Core Network)。其中，核心網(wǎng)從邏輯上分為電路域(CS，Circuit Switched Domain)和分組域(PS，Packet Switched Domain)。包括SGSN及網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(GGSN)的GPRS支持節(jié)點(diǎn)(GSN)屬于核心網(wǎng)中的PS域。
SGSN是WCDMA核心網(wǎng)PS域內(nèi)的功能節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)通過接口與無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)、GGSN、歸屬位置寄存器/鑒權(quán)中心(HLR/AUC)、移動交換中心/拜訪位置寄存器(MSC/VLR)等網(wǎng)元相連，并通過Gn/Gp接口與其他SGSN相連。SGSN主要是提供PS域的路由轉(zhuǎn)發(fā)、移動性管理、會話管理、鑒權(quán)及加密等功能。
網(wǎng)絡(luò)中的移動臺(MS)、SGSN及GGSN內(nèi)部均存有分組數(shù)據(jù)協(xié)議(PDP)上下文，PDP上下文為一個會話保存的信息集合。其中，PDP協(xié)議是分組數(shù)據(jù)包以離散形式傳送的各種協(xié)議的通稱，比如，IP協(xié)議、X.25協(xié)議等。PDP協(xié)議可以用于外部數(shù)據(jù)網(wǎng)與核心網(wǎng)之間、以及不同核心網(wǎng)之間的交互。
當(dāng)處于GPRS附著狀態(tài)下的MS檢測到自身進(jìn)入了一個新路由區(qū)，或者是周期的路由區(qū)更新定時器溢出時，MS會執(zhí)行路由區(qū)更新流程。其中，如果新老路由區(qū)不處于同一個SGSN內(nèi)部，則會執(zhí)行SGSN之間的路由區(qū)更新。
SGSN間路由區(qū)更新處理流程具體如圖1所示，對應(yīng)以下步驟步驟A1、MS在發(fā)生SGSN間的路由區(qū)更新時，向新路由區(qū)所屬的SGSN，也即新SGSN發(fā)送路由區(qū)更新請求(Routing Area Update Request)。
步驟B1、新SGSN在收到請求后，向老路由區(qū)所屬的SGSN，也即老SGSN發(fā)送SGSN上下文請求(SGSN Context Request)，以從老SGSN中獲取該MS的MM上下文以及激活的PDP上下文。
步驟C1、老SGSN在收到該請求后，向新SGSN返回攜帶有MM上下文及PDP上下文的SGSN上下文響應(yīng)消息(SGSN Context Request)。
步驟D1、新SGSN在收到響應(yīng)消息后，執(zhí)行安全檢查，如果安全檢查失敗，則通知MS當(dāng)前的路由區(qū)更新失敗，并攜帶失敗原因；如果通過安全檢查，則執(zhí)行后續(xù)步驟。
步驟E1、新SGSN在安全檢查通過后，向老SGSN發(fā)送SGSN上下文告知消息(SGSN Context Acknowledge Message)，以通知老SGSN，本SGSN已經(jīng)準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)了。
新SGSN所發(fā)送的告知消息中攜帶有自身為老SGSN分配的IP地址及隧道。其中，對于每個激活的PDP上下文，新SGSN都會為其提供一個隧道端點(diǎn)標(biāo)識(TEID)II的信元(IE)，但是用于接收數(shù)據(jù)的IP地址只有一個。
步驟F1、老SGSN通過新SGSN分配的隧道將數(shù)據(jù)傳輸?shù)叫耂GSN所提供的IP地址。
老SGSN通過每個隧道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)與PDP上下文對應(yīng)。
通過上述流程，即可完成SGSN間路由區(qū)更新時數(shù)據(jù)的傳輸。
上述處理過程中，雖然對于每個激活的PDP上下文，新SGSN都為其分配了一個用于傳輸用戶面數(shù)據(jù)的TEID II，但新SGSN只向老SGSN提供一個用于接收數(shù)據(jù)的IP地址，這就帶來了較多的局限性。
具體來說，根據(jù)GPRS隧道協(xié)議(GTP)協(xié)議，一個用戶可以有多個PDP上下文，而且每個PDP上下文可能會對應(yīng)不同的IP地址，這樣顯然比較靈活在實(shí)際使用時，可以將PDP上下文任意分布在SGSN的不同邏輯實(shí)體中，各個邏輯實(shí)體的物理接口，也即IP地址也可以不同，老SGSN中與PDP上下文對應(yīng)的數(shù)據(jù)通過本PDP上下文所對應(yīng)的SGSN IP地址進(jìn)行傳輸即可，這種傳輸方式中各個數(shù)據(jù)之間互不影響。另外，從資源分配的角度來看，將用戶的PDP上下文均勻地分配到每個IP地址，還可以最大化地利用接口帶寬資源。尤其是對于某些高端用戶來說，該用戶可能激活了多個PDP上下文，并且每個PDP上下文所對應(yīng)的數(shù)據(jù)可能會占用較大帶寬，這時，最好的方式顯然是通過動態(tài)地計算資源占用的方式，將PDP上下文分配到不同的IP地址上，從而使得PDP上下文所對應(yīng)的數(shù)據(jù)被傳輸?shù)较鄳?yīng)的不同IP地址上，以最大限度地利用帶寬。
按照上述方案，在SGSN間進(jìn)行路由更新時，新SGSN只為所有數(shù)據(jù)設(shè)置一個接收IP地址，而GTP協(xié)議的設(shè)計中，新SGSN內(nèi)部的PDP上下文是可以對應(yīng)不同的IP地址的，因此上述方案很可能會跟GTP協(xié)議的設(shè)計產(chǎn)生沖突。下面對二者之間可能產(chǎn)生的沖突進(jìn)行詳細(xì)描述。
如果老SGSN發(fā)送來的所有PDP上下文攜帶的IP地址都相同，該IP地址即為接收所有PDP上下文對應(yīng)數(shù)據(jù)的地址。新SGSN將該IP地址放在告知消息中，老SGSN會將所有的數(shù)據(jù)都傳輸?shù)皆揑P地址，新SGSN通過該IP地址即可完成數(shù)據(jù)的接收。這種情況下，只設(shè)置一個IP地址完全可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。
但是，如果這些PDP上下文攜帶的IP地址不同，則新SGSN發(fā)送的告知消息中的IP地址最多只能與某一個或某幾個PDP上下文中的IP地址相同，比如，老SGSN發(fā)送來的三條PDP上下文1、2和3所攜帶的地址分別為IP1、IP2和IP3，新SGSN的告知消息中攜帶的地址為IP1，也就是說，該告知消息中的IP地址只與PDP上下文1對應(yīng)，這樣，老SGSN雖然通過隧道將所有的數(shù)據(jù)都發(fā)送到了新SGSN，但實(shí)際上只有PDP上下文1對應(yīng)的數(shù)據(jù)是應(yīng)該由IP1直接接收的，對于PDP上下文2和3對應(yīng)的數(shù)據(jù)來說，并沒有發(fā)送到相應(yīng)的IP地址。
鑒于這種情況，則需要在新SGSN中設(shè)置一個分發(fā)模塊，將該分發(fā)模塊的IP地址作為告知消息中攜帶的IP地址，分發(fā)模塊在收到老SGSN通過不同隧道發(fā)送來的數(shù)據(jù)后，再根據(jù)該隧道與PDP上下文的對應(yīng)關(guān)系，將各個隧道發(fā)送來的數(shù)據(jù)發(fā)送到相應(yīng)PDP上下文所攜帶的IP地址，該過程具體如圖2所示。顯然，這個處理過程會增加新SGSN的復(fù)雜性。
另外，SGSN與RNC之間、以及SGSN與GGSN之間的接口在傳輸數(shù)據(jù)時，SGSN都為其提供了多個IP地址，如果SGSN對其他SGSN只提供一個IP地址，使得SGSN之間與SGSN與其他網(wǎng)絡(luò)單元之間的處理機(jī)制不一樣。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種路由區(qū)更新時的數(shù)據(jù)傳輸方法，以在進(jìn)行SGSN間的路由區(qū)更新時，老SGSN能夠直接將數(shù)據(jù)傳輸?shù)叫耂GSN中的相應(yīng)IP地址。
為達(dá)到以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種路由區(qū)更新時的數(shù)據(jù)傳輸方法，移動臺MS在發(fā)生服務(wù)通用分組無線業(yè)務(wù)支持節(jié)點(diǎn)SGSN間的路由區(qū)更新時，請求新路由區(qū)所屬的新SGSN從老路由區(qū)所屬的老SGSN獲取分組數(shù)據(jù)協(xié)議PDP上下文，該方法進(jìn)一步包括以下步驟a.新SGSN在收到老SGSN發(fā)送來的PDP上下文后，為每個PDP上下文分配隧道，并為每個隧道設(shè)置該隧道對應(yīng)PDP上下文中的IP地址，之后將所分配的隧道與IP地址的對應(yīng)關(guān)系發(fā)送給老SGSN；b.老SGSN根據(jù)隧道與IP地址的對應(yīng)關(guān)系，將每個PDP上下文對應(yīng)的數(shù)據(jù)通過相應(yīng)的隧道發(fā)送到新SGSN中的相應(yīng)IP地址。
所述步驟a中，所述新SGSN在收到老SGSN發(fā)送來的PDP上下文后，進(jìn)一步包括執(zhí)行安全檢查，如果安全檢查通過，則執(zhí)行后續(xù)步驟；否則，通知MS當(dāng)前的路由區(qū)更新失敗，之后結(jié)束。
所述步驟b包括老SGSN根據(jù)PDP上下文中的IP地址以及隧道與IP地址的對應(yīng)關(guān)系，確定用于傳輸每個PDP上下文對應(yīng)數(shù)據(jù)的隧道，之后通過該隧道將該數(shù)據(jù)發(fā)送到新SGSN中與本隧道相應(yīng)的IP地址。
所述步驟a中，所述新SGSN通過SGSN上下行告知消息將隧道與IP地址的對應(yīng)關(guān)系發(fā)送給老SGSN。
所述新SGSN分配的隧道為隧道端點(diǎn)標(biāo)識的信元。
本發(fā)明通過新SGSN為分配的每條隧道設(shè)置相應(yīng)的IP地址，使得老SGSN可以直接通過隧道將數(shù)據(jù)發(fā)送到新SGSN中相應(yīng)的IP地址，從而使SGSN間進(jìn)行路由區(qū)更新時用戶面數(shù)據(jù)的傳輸更加靈活，即使多個PDP上下文在不同的邏輯或物理實(shí)體上，也不需要在新SGSN中設(shè)置中間的轉(zhuǎn)接及分發(fā)設(shè)備，簡化了系統(tǒng)的設(shè)計。
基于本發(fā)明方案進(jìn)行SGSN間的路由區(qū)更新時，老SGSN可以同時通過多個隧道將數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)较鄳?yīng)的IP地址，提高了SGSN間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)效率，縮短了路由區(qū)更新的時間，從而提高了用戶的滿意度。
另外，本發(fā)明方案還實(shí)現(xiàn)了將SGSN之間的接口和SGSN與RNC之間、以及SGSN與GGSN之間的接口保持一致，并使得新老SGSN之間的數(shù)據(jù)處理與GTP協(xié)議的設(shè)計保持一致。


圖1為目前SGSN間路由區(qū)更新的處理流程；圖2為目前新老SGSN之間的數(shù)據(jù)傳輸示意圖；圖3為本發(fā)明方案中新老SGSN之間的數(shù)據(jù)傳輸示意圖。
具體實(shí)施例方式
在圖1所示的處理流程中，即使是在新SGSN向老SGSN發(fā)送的SGSN上下文告知消息中直接設(shè)置多個SGSN IP地址，根據(jù)原有設(shè)計，老SGSN可能會忽略該告知消息中除第一個IP地址之外的所有IP地址。鑒于這種情況，下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
本發(fā)明方案主要是在新SGSN的SGSN上下文告知消息中設(shè)置多個SGSN IP地址，這些IP地址均為PDP上下文攜帶的IP地址，并設(shè)置每個IP地址與新SGSN針對每個PDP上下文分配的TEID II的IE的對應(yīng)關(guān)系。這樣，在進(jìn)行SGSN間的路由區(qū)更新時，新舊兩個SGSN就可以同時通過基于不同IP地址的多個隧道進(jìn)行PDP上下文的轉(zhuǎn)發(fā)，具體來說，就是老SGSN在發(fā)送每個PDP上下文所對應(yīng)的數(shù)據(jù)時，可以先根據(jù)該數(shù)據(jù)對應(yīng)的PDP上下文中的IP地址確定相應(yīng)的隧道，然后將數(shù)據(jù)通過該隧道直接發(fā)送到該隧道所對應(yīng)的IP地址。該傳輸過程如圖3所示。
基于本發(fā)明方案的處理，圖1所示流程對應(yīng)以下步驟步驟A2、MS在發(fā)生SGSN間的路由區(qū)更新時，向新SGSN發(fā)送RoutingArea Update Request。
步驟B2、新SGSN在收到請求后，向老SGSN發(fā)送SGSN ContextRequest。
步驟C2、老SGSN在收到該請求后，向新SGSN發(fā)送SGSN ContextRequest，該響應(yīng)消息中攜帶有MM上下文及PDP上下文。
步驟D2、新SGSN在收到響應(yīng)消息后，執(zhí)行安全檢查。
步驟E2、新SGNS在通過安全檢查后，向老SGSN發(fā)送SGSN ContextAcknowledge Message，通知老SGSN傳輸數(shù)據(jù)。
本步驟中，新SGSN需要為每個PDP上下文分配隧道，并為每個隧道設(shè)置相應(yīng)的IP地址，且所設(shè)置的IP地址為PDP上下文中的IP地址，然后將所分配的隧道與IP地址的對應(yīng)關(guān)系設(shè)置在SGSN Context AcknowledgeMessage中。
步驟F2、老SGSN通過新SGSN分配的隧道將數(shù)據(jù)傳輸?shù)较鄳?yīng)的IP地址。
本步驟中，老SGSN在傳輸數(shù)據(jù)之前，首先需要確定用于傳輸該數(shù)據(jù)的隧道，具體來說，可以根據(jù)該數(shù)據(jù)對應(yīng)的PDP上下文確定接收該數(shù)據(jù)的IP地址，然后確定該IP地址所對應(yīng)的隧道，之后再通過該隧道將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆揑P地址。
以上所述僅為本發(fā)明方案的較佳實(shí)施例，并不用以限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種路由區(qū)更新時的數(shù)據(jù)傳輸方法，移動臺MS在發(fā)生服務(wù)通用分組無線業(yè)務(wù)支持節(jié)點(diǎn)SGSN間的路由區(qū)更新時，請求新路由區(qū)所屬的新SGSN從老路由區(qū)所屬的老SGSN獲取分組數(shù)據(jù)協(xié)議PDP上下文，其特征在于，該方法進(jìn)一步包括以下步驟a.新SGSN在收到老SGSN發(fā)送來的PDP上下文后，為每個PDP上下文分配隧道，并為每個隧道設(shè)置該隧道對應(yīng)PDP上下文中的IP地址，之后將所分配的隧道與IP地址的對應(yīng)關(guān)系發(fā)送給老SGSN；b.老SGSN根據(jù)隧道與IP地址的對應(yīng)關(guān)系，將每個PDP上下文對應(yīng)的數(shù)據(jù)通過相應(yīng)的隧道發(fā)送到新SGSN中的相應(yīng)IP地址。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟a中，所述新SGSN在收到老SGSN發(fā)送來的PDP上下文后，進(jìn)一步包括執(zhí)行安全檢查，如果安全檢查通過，則執(zhí)行后續(xù)步驟；否則，通知MS當(dāng)前的路由區(qū)更新失敗，之后結(jié)束。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟b包括老SGSN根據(jù)PDP上下文中的IP地址以及隧道與IP地址的對應(yīng)關(guān)系，確定用于傳輸每個PDP上下文對應(yīng)數(shù)據(jù)的隧道，之后通過該隧道將該數(shù)據(jù)發(fā)送到新SGSN中與本隧道相應(yīng)的IP地址。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟a中，所述新SGSN通過SGSN上下行告知消息將隧道與IP地址的對應(yīng)關(guān)系發(fā)送給老SGSN。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述新SGSN分配的隧道為隧道端點(diǎn)標(biāo)識的信元。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種路由區(qū)更新時的數(shù)據(jù)傳輸方法，MS在發(fā)生SGSN間的路由區(qū)更新時，請求新路由區(qū)所屬的新SGSN從老路由區(qū)所屬的老SGSN獲取PDP上下文，該方法進(jìn)一步包括以下步驟a.新SGSN在收到老SGSN發(fā)送來的PDP上下文后，為每個PDP上下文分配隧道，并為每個隧道設(shè)置該隧道對應(yīng)PDP上下文中的IP地址，之后將所分配的隧道與IP地址的對應(yīng)關(guān)系發(fā)送給老SGSN；b.老SGSN將每個PDP上下文對應(yīng)的數(shù)據(jù)通過相應(yīng)的隧道發(fā)送到新SGSN。本發(fā)明方案解決了現(xiàn)有技術(shù)中老SGSN只能將數(shù)據(jù)發(fā)送到唯一的IP地址，使得新SGSN中將涉及設(shè)置用于分發(fā)數(shù)據(jù)的分發(fā)模塊的問題。本發(fā)明方案使得SGSN間進(jìn)行路由區(qū)更新時用戶面數(shù)據(jù)的傳輸更加靈活，簡化了系統(tǒng)的設(shè)計，并且縮短了路由區(qū)的更新時間。
文檔編號H04L12/28GK1738289SQ200410058450
公開日2006年2月22日 申請日期2004年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月16日
發(fā)明者王廣偉, 黃華 申請人:華為技術(shù)有限公司