WO2012142889A1

WO2012142889A1 - 一种网关的选择方法、实现设备及系统

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Publication number: WO2012142889A1
Application number: PCT/CN2012/072378
Authority: WO
Inventors: 王静; 朱春晖; 周星月
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2011-04-20
Filing date: 2012-03-15
Publication date: 2012-10-26
Anticipated expiration: 2013-10-20
Also published as: CN102752830A; CN102752830B

Abstract

本发明公开了一种网关的选择方法、实现设备及系统，用于解决当移动网络运营商将数据面网关下移后，无法实现基于用户位置的网关选择，从而实现WLAN网络数据分流的技术问题。本发明中，用户终端根据无线网络广播消息中的标识信息构建演进的数据网关ePDG的FQDN和/或分组数据网关P-GW的FQDN，从而触发DNS查询靠近无线侧的ePDG和/或P-GW，进而实现了在WLAN网络数据的分流功能。

Description

一种网关的选择方法、实现设备及系统技术领域

本发明涉及移动通信领域，具体涉及无线局域网（WMess Local Area Networks, WLAN )网络中用户业务数据分流场景下如何选择靠近用户侧网关的方法、实现该方法的设备及系统。背景技术

为了保持第三代移动通信系统在通信领域的竟争力，为用户提供速率更快、时延更低、以及更加个性化的移动通信服务，同时，降低运营商的运营成本，第三代合作伙伴计划（3rd Generation Partnership Project, 3GPP ) 标准工作组正致力于演进分组系统（ Evolved Packet System, EPS )的研究。图 1示出了演进分组域系统的结构示意图，如图 1所示，整个 EPS系统分为无线接入网和核心网两部分。在核心网中，包含了归属用户服务器（Home Subscriber Server, HSS )、移动性管理实体（ Mobility Management Entity, MME )、服务 GPRS支持节点（ Serving GPRS Support Node, SGSN ), 策略计费规则功能（ Policy and Charging Rule Function, PCRF ),服务网关（ Serving Gateway, S-GW )、分组数据网关（ PDN Gateway, P-GW )和分组数据网络（Packet Data Network, PDN )。下面详细描述各部分功能：

归属用户服务器，是用户签约数据的永久存放地点，位于用户签约的归属网。

移动性管理实体，是用户签约数据在当前网络的存放地点，负责终端到网络的非接入层信令管理、终端的安全验证功能、终端的移动性管理、用户空闲模式下的跟踪和寻呼管理功能和承载管理。

服务 GPRS支持节点，是全球移动通讯系统（Global System for Mobile Communications, GSM )增强数据率 GSM演进（ Enhanced Data Rate for GSM Evolution, EDGE )无线接入网（ GSM EDGE Radio Access Network, GERAN ) 和通用移动通信系统 ( Universal Mobile Telecommunications System, UMTS ) 陆地无线接入网（ UMTS Terrestrial Radio Access Network, UTRAN )用户接入核心网络的业务支持点，功能上与移动性管理实体类似，负责用户的位置更新、寻呼管理和承载管理等功能。

服务网关，是核心网到无线系统的网关，负责终端到核心网的用户面承载、终端空闲模式下的数据緩存、网络侧发起业务请求的功能、合法监听和分组数据路由和转发功能；服务网关负责统计用户终端使用无线网的情况，并产生终端使用无线网的话单，传送给计费网关。

分组数据网关，是演进系统和该系统外部分组数据网络的网关，它连接到因特网和分组数据网络上 , 负责终端的互联网协议 ( Internet Protocol , IP )地址分配、计费功能、分组包过滤、以及策略控制等功能。

分组数据网络，是运营商的 IP业务网络，该网络通过运营商的核心网为用户提供 IP服务。

策略计费规则功能实体，是演进系统中负责提供计费控制、在线信用控制、门限控制、以及服务质量（Quality of Service, QoS ) 策略方面规则的服务器。

无线接入网，是由演进基站（Evolved NodeB, eNB )和 3G无线网络控制器（ Radio Network Controllor, RNC )组成，它主要负责无线信号的收发，通过空中接口和终端联系，管理空中接口的无线资源、资源调度、以及接入控制。

上述服务 GPRS支持节点是升级过的 SGSN,能够支持与服务网关之间的 S4接口，并与移动性管理单元之间采用 GPRS隧道协议版本 2 ( GPRS Tunneling Protocol version 2 , GTPv2 )进行互通。而对于支持 3G核心网的 SGSN来说分组交换 ( Packet Switching, PS )域网络架构与图 1有所不同。此时 SGSN与 MME采用 Gn接口相连，互通采用 GPRS隧道协议版本 1 ( GPRS Tunneling Protocol version 1 , GTPvl )。 SGSN不能与服务网关相连，通过 Gn接口连接到网关 GPRS支持节点（ Gateway GPRS Support Node, GGSN ) 直接进行分组数据网络访问。

UE除了可以通过 3GPP定义的接入网（例如上述的演进的通用移动通信系统陆地无线接入网 E-UTRAN )接入到 EPS的 P-GW夕卜，还可以通过非 3GPP接入网接入，也就是说 P-GW是 3GPP接入与非 3GPP接入的共用网关，是 UE在网间切换的锚点。 WLAN接入作为一种典型的非 3GPP接入网络可以通过如下三种方式接入 3GPP网络；

第一种方式是作为不可信任的非 3GPP接入，采用 ePDG ( Evolved Packet Data Gateway,演进的数据网关 )转接到 P-GW,其中 ePDG和 P-GW 的接口称作 S2b接口，该接口可以采用 PMIPv6协议，也可以采用 GTP协议。

第二种方式是作为不可信任的非 3GPP接入，采用 ePDG转接到 P-GW, 其中 UE和 P-GW的接口称作为 S2c接口，该接口采用 DSMIPv6协议。

第三种方式是作为可信任的非 3GPP接入， UE直接通过 WLAN网络接入 P-GW,其中 UE和 P-GW的接口称作为 S2c接口，该接口采用 DSMHV6 协议。

P-GW和认证授权计费 ( Authentication Authorization Account , AAA )月良务器（ Server ) /AAA代理（ Proxy )之间为 S6b接口，该接口用于 P-GW从 AAA Server/AAA Proxy 处获取上下文信息等操作； ePDG 和 AAA Server/AAA Proxy之间为 SWm接口，该接口用于用户接入认证及其他操作。

用户主要使用 WLAN进行 Internet等业务的访问，这种类型的业务对于移动网络运营商来说传输资源消耗大但是网络收益却比较低。为了应对数据量增长与网络收益不成正比的问题并且尽量避免数据量增长带来的网络设备扩容，移动网络运营商考虑将这种类型的数据在网络边缘就近分流掉，不再通过核心网转发数据，提出了 WLAN网络的分流思想。在实现中， ePDG和 P-GW作为 WLAN接入 EPC网络的数据面分组网关都可以作为数据分流点将 WLAN 网络的用户数据进行卸载，但是目前网络部署架构中 ePDG和 P-GW的拓朴结构都比较高，通常位于移动运营商核心网网络中，不适宜 WLAN分流的实现。当移动网络运营商将数据面网关下移后，目前暂无实现方案支持基于用户位置的网关选择，例如为用户选择靠近无线侧的数据面分组网关， WLAN分流实现不能完成。发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种网关的选择方法、实现设备及系统，用于解决当移动网络运营商将数据面网关下移后，无法实现基于用户位置的网关选择，从而实现 WLAN网络数据分流的技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种网关的选择方法，其特征在于，该方法包括：

用户终端在向域名服务器 DNS发送的全局域名 FQDN中包含标识信息或者本地网关标签，所述 DNS根据所述 FQDN查询分组网关；所述分组网关包括演进的分组数据网关 ePDG和 /或分组数据网关 P-GW。

进一步地，在无线局域网 WLAN作为非信任的 3GPP接入，通过 ePDG 接入演进分组核心 EPC网络， ePDG和 P-GW之间采用 S2b接口的场景下，所述标识信息为与作为接入网络的 WLAN 同覆盖的第三代合作伙伴计划 3GPP中的通用移动通信系统陆地无线接入网 UTRAN或演进的通用移动通信系统陆地无线接入网 E-UTRAN发送的无线网络广播消息中的 RAI 或 TAI, 用户终端根据所述 RAI或 TAI构建用于选择 ePDG的 FQDN,在向所述 DNS发送的所述 FQDN中包含所述 RAI或 TAI, 所述 DNS根据所述 FQDN查询 ePDG。

进一步地，在 WLAN作为非信任的 3GPP接入，通过 ePDG接入演进分组核心 EPC网络， ePDG和 P-GW之间采用 S2b接口的场景下，所述标识信息为 WLAN发送的无线网络广播消息中的服务集标识 SSID, 用户终端根据所述 SSID构建用于选择 ePDG的 FQDN, 在向所述 DNS发送的所述 FQDN中包含所述 SSID, 所述 DNS根据所述 FQDN查询 ePDG。

进一步地，在 WLAN作为非信任的 3GPP接入，通过 ePDG接入演进分组核心网 EPC网络， ePDG和 P-GW之间采用 S2b接口的场景下，所述用户终端根据所述本地网关标签构建用于选择 ePDG的 FQDN, 在向所述 DNS发送的所述 FQDN 中包含所述本地网关标签，所述 DNS根据所述 FQDN查询 ePDG。

进一步地，所述方法还包括：所述 ePDG根据配置的所述 ePDG标识或者本地网关标签构建用于选择 P-GW的 FQDN, 在向所述 DNS发送的所述 FQDN中包含所述 ePDG标识或者本地网关标签，所述 DNS根据所述 FQDN 查询 P-GW。

进一步地，在 WLAN作为非信任的 3GPP接入，通过 ePDG接入 EPC 网络，用户终端和 P-GW之间采用 S2c接口的场景下，所述标识信息为与作为接入网络的 WLAN同覆盖的 3GPP UTRAN或 E-UTRAN发送的无线网络广播消息中的 RAI或 TAI, 用户终端根据所述 RAI或 TAI构建用于选择 ePDG的 FQDN和 /或用于选择 P-GW的 FQDN,在向所述 DNS发送的所述 FQDN中包含所述 RAI或 TAI, 所述 DNS根据所述 FQDN查询 ePDG和 / 或 P-GW。

进一步地，在 WLAN作为非信任的 3GPP接入，通过 ePDG接入 EPC 网络，用户终端和 P-GW之间采用 S2c接口的场景下，所述标识信息为 WLAN发送的无线网络广播消息中的服务集标识 SSID,用户终端根据所述述 DNS发送的所述 FQDN中包含所述 SSID,所述 DNS根据所述 FQDN查询 ePDG和 /或 P-GW。

进一步地，在 WLAN作为非信任的 3GPP接入，通过 ePDG接入 EPC 网络，用户终端和 P-GW之间采用 S2c接口的场景下，所述用户终端根据所述本地网关标签构建用于选择 ePDG的 FQDN和 /或用于选择 P-GW的

DNS 据所述 FQDN查询 ePDG和 /或 P-GW。

进一步地，在 WLAN作为受信的 3GPP接入，用户终端和 P-GW之间采用 S2c接口的场景下，所述标识信息为与作为接入网络的 WLAN同覆盖的 3GPP UTRAN或 E-UTRAN发送的无线网络广播消息中的 RAI或 TAI, 用户终端根据所述 RAI或 TAI构建用于选择 P-GW的 FQDN,在向所述 DNS 发送的所述 FQDN中包含所述 RAI或 TAI, 所述 DNS根据所述 FQDN查询 P-GW。

进一步地，在 WLAN作为受信的 3GPP接入，用户终端和 P-GW之间采用 S2c接口的场景下，所述标识信息为 WLAN发送的无线网络广播消息中的 SSID, 用户终端根据所述 SSID构建用于选择 P-GW的 FQDN, 在向所述 DNS发送的所述 FQDN中包含所述 SSID,所述 DNS根据所述 FQDN 查询 P-GW。

进一步地，在 WLAN作为受信的 3GPP接入，用户终端和 P-GW之间采用 S2c接口的场景下，用户终端根据所述本地网关标签构建用于选择 P-GW的 FQDN,在向所述 DNS发送的所述 FQDN中包含所述本地网关标签，所述 DNS根据所述 FQDN查询 P-GW。

基于本发明的实施例，本发明还提出一种网关的选择方法，该方法包括：演进的分组数据网关 ePDG根据配置的所述 ePDG标识或者本地网关标签构建用于选择分组数据网关 P-GW的 FQDN, 在向所述 DNS发送的所述 FQDN中包含所述 ePDG标识或者本地网关标签，所述 DNS根据所述 FQDN 查询 P-GW。基于本发明的实施例，本发明还提出一种用户终端，该用户终端包括：接收模块，用于接收与 WLAN接入网络同覆盖的 3GPP UTRAN 或

E-UTRAN的无线网络广播消息；或接收用于接收 WLAN接入网络无线网络广播消息；

构建模块，用于根据无线网络广播消息中的标识信息构建用于选择 ePDG的 FQDN和 /或用于选择 P-GW的 FQDN;

查询模块，用于向域名服务器 DNS发送所述 FQDN以获得 ePDG和 / 或 P-GW,其中所述用于选择 ePDG的 FQDN和 /或用于选择 P-GW的 FQDN 中包含所述标识信息。

进一步地，所述无线网络广播消息中的标识信息为 RAI、 TAI或服务集标识 SSID。基于本发明的实施例，本发明还提出一种用户终端，该用户终端包括; 构建模块，用于根据本地网关标签构建用于选择 ePDG的 FQDN和 /或用于选择 P-GW的 FQDN;

查询模块，用于向域名服务器 DNS发送所述 FQDN以获得 ePDG和 / 或 P-GW,其中所述用于选择 ePDG的 FQDN和 /或用于选择 P-GW的 FQDN 中包含所述本地网关标签。

基于本发明的实施例，本发明还提出一种网关的选择系统，该系统包括：

第一网元，用于向用户终端发送携带标识信息的无线网络广播消息；用户终端，用于接收所述无线网络广播消息并根据无线网络广播消息中的标识信息构建用于选择 ePDG的 FQDN和 /或用于选择 P-GW的 FQDN, 将包含所述标识信息的 FQDN发送给域名服务器；

域名服务器，用于接收所述 FQDN, 并为所述用户终端查询 ePDG和 / 或 P-GW, 向所述用户终端反馈 ePDG列表和 /或 P-GW列表。

进一步地，所述第一网元为与 WLAN接入网络同覆盖的 3GPP UTRAN 或 E-UTRAN, 所述无线网络广播消息中的标识信息为 RAI或 TAI; 或

所述第一网元为 WLAN接入网络，所述无线广播消息中的标识信息为 SSID。

进一步地，所述 ePDG用于根据配置的 ePDG标识或者本地网关标签构建用于选择 P-GW的 FQDN, 并向所述域名服务器发送包含 ePDG标识或者本地网关标签的 FQDN;所述域名服务器还用于根据 ePDG发送的 FQDN 查询 P-GW。基于本发明的实施例，本发明还提出一种网关的选择系统，该系统包括：

用户终端，用于根据本地网关标签构建用于选择 ePDG的 FQDN和 /或用于选择 P-GW的 FQDN, 将包含所述本地网关标签的 FQDN发送给域名服务器；

进一步地，所述 ePDG用于根据配置的 ePDG标识或者本地网关标签构建用于选择 P-GW的 FQDN, 并向所述域名服务器发送包含 ePDG标识或者本地网关标签的 FQDN; 所述域名服务器还用于根据 ePDG发送的所述 FQDN查询 P-GW。基于本发明的实施例，本发明还提出一种演进的数据网关 ePDG,包括：第一模块，用于根据配置的所述 ePDG 的标识或者本地网关标签构建用于选择分组数据网关 P-GW的 FQDN;

第二模块，用于向域名服务器 DNS发送包含所述 ePDG标识或者本地网关标签的 FQDN以查询 P-GW。本发明中，用户终端根据无线网络广播消息中的标识信息或者本地网关标签构建用于选择演进的数据网关 ePDG的全局域名 FQDN和 /或用于选择分组数据网关 P-GW的 FQDN, 从而触发 DNS查询靠近无线侧的 ePDG 和 /或 P-GW, 进而实现了在 WLAN网络数据的分流功能。

需要说明的是 DNS根据包含标识信息或者本地网关标签的 FQDN查询 ePDG和 /或 P-GW选择等同于基于用户位置的 ePDG和 /或 P-GW选择。附图说明

图 1为演进分组域系统的结构示意图；

图 2为本发明实施方式 1的网关选择和用户终端接入流程示意图；图 3为本发明实施方式 2的网关选择和用户终端接入流程示意图；图 4为本发明实施方式 3的网关选择和用户终端接入流程示意图；图 5为本发明实施方式 4的网关选择和用户终端接入流程示意图；图 6为本发明实施方式 5的网关选择和用户终端接入流程示意图；图 7为本发明实施方式 6的网关选择和用户终端接入流程示意图；图 8为本发明实施方式 7的网关选择和用户终端接入流程示意图；图 9为本发明实施方式 8的网关选择和用户终端接入流程示意图；图 10为本发明实施方式 9的网关选择和用户终端接入流程示意图。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明白，以下举实施例并参照附图，对本发明进一步详细说明。

实施例 1

本实施例针对的场景是 WLAN作为非信任的 3GPP接入，通过 ePDG 接入 EPC网络 , ePDG和 P-G W之间采用 S2b接口。该实施例的具体流程如图 2所示：

步驟 201 , 用户终端通过作为非信任 3GPP接入网络的 WLAN接入时需要与核心网的 AAA Server进行接入授权和认证。 AAA proxy的作用是转发授权认证消息给 AAA Server。在接入授权和认证过程后，允许用户通过 WLAN接入核心网网络。

步驟 202 ,用户终端监听与 WLAN接入网络同覆盖的 3GPP UTRAN或者 E-UTRAN网络广播消息中的路由区标识（ Routing Area Identity, RAI ) 或者位置区标 i只 ( Tracking Area Indentity, TAI )。

步驟 203 , 用户终端根据收到的 RAI或者 TAI构建用于选择 ePDG的全局域名 ( Fully Qualified Domain Name, FQDN )。构建后的 FQDN可以是单独的 RAI FQDN或者 TAI FQDN, 也可以将 RAI或者 TAI信息加入到当前 ePDG FQDN当中作为新的标签项。

步驟 204, 用户终端启动域名服务器（Domain Name Server, DNS )查的查询。

步驟 205, DNS系统在返回的响应消息中将与 FQDN相匹配的 ePDG 列表信息发送给 UE, 其中包括 ePDG 的地址信息。列表信息中所包含的 ePDG为 DNS系统检索出来的靠近用户无线侧的 ePDG。

步驟 206, 用户终端从 ePDG列表信息选择一个 ePDG进行使用。步驟 207 , 用户终端与其所选择的 ePDG之间进行 Internet密钥交换协议版本 2 ( IKEv² )认证和 Internet协议安全性（IPSec)隧道建立过程。 ePDG 与 AAA Server之间进行接入授权和认证过程。

步驟 208, 选择的 ePDG根据自身配置的 ePDG标识（ Identifier, ID ) 信息或者本地网关标签构建用于选择 P-GW的 FQDN, 目的是选择一个靠近该 ePDG的 P-GW。其中本地网关标签用于表明 ePDG期望选择靠近该网元的 P-GW,可在本地生成。构造后的 FQDN可以是单独的 ePDG ID FQDN 或者本地网关 FQDN, 也可以将 ePDG标识或者本地网关标签信息加入到当前 ePDG FQDN中作为新的标签项。

步驟 209, ePDG启动 DNS查询过程，将构建的包含上述 ePDG标识或者本地网关标签的 FQDN发送给 DNS系统进行 P-GW查询。

步驟 210, DNS系统根据网络拓朴结构在返回的响应消息中将与 FQDN 相匹配的 P-GW列表信息发送给 ePDG,其中包括 P-GW的地址信息。列表信息中所包含的 P-GW为 DNS系统检索出来的靠近 ePDG的 P-GW。

步驟 211 , ePDG从 P-GW列表信息选择一个 P-GW进行使用。

步驟 212-步驟 213 , ePDG与 P-GW之间建立 PMIP隧道。

步驟 214, 在 ePDG建立与 P-GW之间的 PMIP隧道之后， ePDG由用户终端完全认证通过， IPsec隧道建立完成。

步驟 215, ePDG通过 IKEv2消息将 P-GW在步驟 213中为用户分配的 IP地址发送给用户终端。

执行完本过程之后用户终端与 ePDG之间的 IPsec隧道，以及 ePDG与 P-GW之间的 PMIP隧道建立完成，可以用来传送上下行数据。

用户终端在 WLAN接入网络中发起新的 PDN连接建立过程与本流程类似，不同的是用户终端会选择初始附着时的 ePDG, 也即上述步驟 206所选择的 ePDG,不再进行 ePDG的重选。而 ePDG会根据自身配置的 ePDG id/ 本地网关标签和用户请求的接入点名称（ Access Point Name, APN )重新生成 FQDN进行 P-GW的选择，方式同步驟 208〜步驟 211。

实施例 2

本实施例针对的场景是 WLAN作为非信任的 3GPP接入，通过 ePDG 接入 EPC网络，用户终端和 P-GW之间采用 S2c接口。该实施例的具体流程如图 3所示：

步驟 301 , 用户终端通过作为非信任 3GPP接入网络的 WLAN接入时需要与核心网的 AAA Server进行接入授权和认证。 AAA proxy的作用是转发授权认证消息给 AAA Server。在接入授权和认证过程后，允许用户通过 WLAN接入核心网网络。

步驟 302 ,用户终端监听与 WLAN接入网络同覆盖 3GPP UTRAN或者 E-UTRAN网络广播消息中的 RAI或者 TAI。

步驟 303 , 用户终端根据收到的 RAI或者 TAI构建用于选择 ePDG的 FQDN和 /或用于选择 P-GW的 FQDN。当用户终端从 WLAN网络初始接入时需要进行 ePDG和 P-GW的选择，当用户终端在 WLAN网络附着后建立新 PDN连接时进行 P-GW的选择，当用户从 3GPP网络切换到 WLAN网络时进行 ePDG的选择。用户终端可以根据不同场景构建所需要的 FQDN。

步驟 304,用户终端启动 DNS查询，将构造后的包含上述 RAI或者 TAI 的 FQDN发送给 DNS系统进行 ePDG和 /或 P-GW的查询。构建后的 FQDN 可以是单独的 RAI FQDN或者 TAI FQDN, 也可以将 RAI或者 TAI信息加入到当前 ePDG和或 P-GW FQDN当中作为新的标签项。

步驟 305 , DNS系统在返回的响应消息中将与 FQDN相匹配的 ePDG 和 /或 P-GW列表信息发送给 UE,其中包括 ePDG和 /或 P-GW的地址信息。列表信息中所包含的 ePDG和 /或 P-GW为 DNS系统检索出来的靠近用户无线侧的 ePDG和 /或 P-GW。步驟 306, 用户终端从 ePDG和 /或 P-GW列表信息中选择一个 ePDG 和 /或 P-GW进行使用。

步驟 307, 用户终端启动 IKEv2隧道建立过程。

步驟 308, ePDG在最后的 IKEv2消息中携带 ePDG为用户终端分配的用于 IPsec隧道中使用的内部 IP地址。

步驟 309, 用户终端和 ePDG之间的 IPSec隧道建立完成。

步驟 310, 用户终端和 P-GW之间建立安全联盟，保护 UE和 P-GW之间的双栈移动因特网协议 ( Dual Stack Mobile IP, DSMIP )消息。在这个过程中 P-GW为用户分配 IPv6家乡网络前缀并发给用户终端，用户终端通过自动配置构建家乡地址。

步驟 311和步驟 312, UE和 P-GW之间通过绑定更新消息建立 DSMIP 隧道。

步驟 313和步驟 314, 通过上述过程完成 IP连接的建立。

用户终端在 WLAN接入网络中发起新的 PDN连接建立过程与本流程类似，不同的是用户终端会选择初始附着时的 ePDG, 也即上述步驟 306所选择的 ePDG, 不再进行 ePDG的重选。而用户终端会根据 RAI或者 TAI 以及用户请求的 APN重新生成 FQDN进行 P-GW的选择，方式同步驟 304~ 步驟 305。

当用户从 3GPP 网络中切换到 WLAN 网络时，用户终端不需要进行 P-GW的选择，用户终端采用步驟 303~306的过程查找靠近用户侧的 ePDG。实施例 3

本实施例针对的场景是 WLAN作为受信的 3GPP接入，用户终端和 P-GW之间采用 S2c接口。该实施例的具体流程如图 4所示：

步驟 401 , 用户终端通过作为非信任 3GPP接入网络的 WLAN接入时需要与核心网的 AAA Server进行接入授权和认证。 AAA proxy的作用是转发授权认证消息给 AAA Server。在接入授权和认证过程后，允许用户通过 WLAN接入核心网网络。

步驟 402 ,用户终端监听与 WLAN接入网络同覆盖 3GPP UTRAN或者 E-UTRAN网络广播消息中的 RAI或者 TAI。

步驟 403 , 用户终端根据收到的 RAI或者 TAI构建用于选择 P-GW的 FQDNo

步驟 404,用户终端启动 DNS查询，将构造后的包含上述 RAI或者 TAI 的 FQDN发送给 DNS系统进行 P-GW的查询。构建后的 FQDN可以是单独的 RAI FQDN或者 TAI FQDN, 也可以将 RAI或者 TAI信息加入到当前 P-GW FQDN当中作为新的标签项。

步驟 405 , DNS系统在返回的响应消息中将与 FQDN相匹配的 P-GW 列表信息发送给 UE, 其中包括 P-GW 的地址信息。列表信息中所包含的 P-GW为 DNS系统检索出来的靠近用户无线侧的 P-GW。

步驟 406 , 用户终端从 P-GW列表信息中选择一个 P-GW进行使用。步驟 407, UE和 WLAN接入网络之间建立层三连接。在这个过程结束之后接入网络为用户终端分配 IPv4地址或者 IPv6地址 /前缀。这个地址是本地 IP地址。

步驟 408, 用户终端和 P-GW之间建立安全联盟，保护 UE和 P-GW之间的 DSMIP消息。在这个过程中 P-GW为用户分配 IPv6家乡网络前缀并发给用户终端，用户终端通过自动配置构建家乡地址。

步驟 409和步驟 410, UE和 P-GW之间通过绑定更新消息建立 DSMIP 隧道。

用户终端在 WLAN接入网络中发起新的 PDN连接建立过程与本流程相同不再赘述。实施例 4 本实施例针对的场景是 WLAN作为非信任的 3GPP接入，通过 ePDG 接入 EPC网络 , ePDG和 P-G W之间采用 S2b接口。该实施例的具体流程如图 5所示，该实施例与实施例 1不同在于：

步驟 502 , 用户终端监听 WLAN接入网络广播消息中的服务集标识 ( Service Set Identifier, SSID )。

步驟 503 , 用户终端根据收到的 SSID构建用于选择 ePDG的 FQDN。构建后的 FQDN可以是单独的 SSID FQDN, 也可以将 SSID信息加入到当前 ePDG FQDN当中作为新的标签项。

步驟 504 ,用户终端启动 DNS查询，将构造后的包含上述 SSID的 FQDN 发送给 DNS系统进行 ePDG的查询。

该实施例中的其余步驟与实施例 1相同，在此不故赞述。实施例 5

本实施例针对的场景是 WLAN作为非信任的 3GPP接入，通过 ePDG 接入 EPC网络，用户终端和 P-GW之间采用 S2c接口。该实施例的具体流程如图 6所示，该实施例与实施例 2不同在于：

步驟 602, 用户终端监听 WLAN接入网络广播消息中的 SSID。

步驟 603 ,用户终端根据收到 SSID构建用于选择 ePDG和 /或选择 P-GW 的 FQDN。构建后的 FQDN可以是单独的 SSID FQDN, 也可以将 SSID信息加入到当前 ePDG和 /或 P-GW FQDN当中作为新的标签项。

步驟 604 ,用户终端启动 DNS查询，将构造后的包含上述 SSID的 FQDN 发送给 DNS系统进行 ePDG和 /或 P-GW的查询。

该实施例中的其余步驟与实施例 2相同，在此不故赞述。实施例 6

本实施例针对的场景是 WLAN作为非信任的 3GPP接入，用户终端和 P-GW之间采用 S2c接口。该实施例的具体流程如图 7所示，该实施例与实施例 3不同在于：

步驟 702, 用户终端监听 WLAN接入网络广播消息中的 SSID。

步驟 703 , 用户终端根据收到 SSID构建用于选择 P-GW的 FQDN。构建后的 FQDN可以是单独的 SSID FQDN , 也可以将 SSID信息加入到当前 P-GW FQDN当中作为新的标签项。

步驟 704,用户终端启动 DNS查询，将构造后的包含上述 SSID的 FQDN 发送给 DNS系统进行 P-GW查询。

该实施例中的其余步驟与实施例 3相同，在此不故赞述。实施例 7

本实施例针对的场景是 WLAN作为非信任的 3GPP接入，通过 ePDG 接入 EPC网络 , ePDG和 P-G W之间采用 S2b接口。该实施例的具体流程如图 8所示，该实施例与实施例 1不同在于：

步驟 802, 用户终端根据本地网关标签构建用于选择 ePDG的 FQDN。构建后的 FQDN可以是单独的本地网关 FQDN, 也可以将本地网关标签信息加入到当前 ePDG FQDN当中作为新的标签项。 ePDG网关，可在本地生成。用户终端在选择使用本地网关标签构建用于选择 ePDG的 FQDN时，可以基于逻辑：

a ) 不论用户终端是否能够获知其所在网络的 VPLMN ID和 /或其所属归属网络的 VPLMN ID , 用户终端都使用本地网关标签构建 FQDN用于选择 ePDG的 FQDN;

b )如果根据 a ) 步驟所述操作不能查询到适合的 ePDG并且用户终端能够获知其所在网络的 VPLMN ID, 那么用户终端根据 VPLMN ID构建用于选择 ePDG的 FQDN; c )如果根据 a )或者 b )步驟所述操作不能查询到适合的 ePDG并且用户终端能够获知其归属网络的 HPLMN ID, 那么用户终端根据 HPLMN ID 构建用于选择 ePDG的 FQDN。

需要说明的是，本实施例对于用户终端何时采用本地网关标签构建用于选择 ePDG的 FQDN不做限定，所有可能的逻辑均包括在本发明范围之内。

步驟 803 , 由于本地网关标签为表示意愿的参数，不包括任何有关用户终端位置的信息，因此需要 DNS 系统在收到此类包含本地网关标签的 FQDN查询时根据网络拓朴结构输出位置与该 DNS同级的 ePDG。

该实施例中的其余步驟与实施例 1相同，在此不故赞述。实施例 8

本实施例针对的场景是 WLAN作为非信任的 3GPP接入，通过 ePDG 接入 EPC网络，用户终端和 P-GW之间采用 S2c接口。该实施例的具体流程如图 9所示，该实施例与实施例 2不同在于：

步驟 902,用户终端根据本地网关标签构建用于选择 ePDG和 /或 P-GW 的 FQDN。与步驟 303类似，当用户终端从 WLAN网络初始接入时需要进行 ePDG和 P-GW的选择，当用户终端在 WLAN网络附着后建立新 PDN 连接时进行 P-GW的选择，当用户从 3GPP网络切换到 WLAN网络时进行 ePDG的选择。用户终端可以根据不同场景构建所需要的 FQDN。

构建后的 FQDN可以是单独的本地网关 FQDN, 也可以将本地网关标签信息加入到当前 ePDG和 /或 P-GW FQDN当中作为新的标签项。

本实施例中的本地网关标签用于表明用户期望选择靠近无线侧 ePDG 和 /或 P-GW网关。

用户终端在选择使用本地网关标签构建用于选择 ePDG的 FQDN时，可以基于步驟 802所述的逻辑，本实施例不做赞述。用户终端在选择使用本地网标签构建用于选择 P-GW的 FQDN时，可基于如下逻辑：

a )通过附着或者用户请求 PDN连接过程中的 PCO获得 P-GW地址； b )通过向 ePDG建立 IKEV2隧道建立过程获得 P-GW地址； c )如果 a )、 b )两步没有收到 P-GW的 IP地址并且如果用户终端知道 d )如果上述三步都没有获得 P-GW的 IP地址，那么用户终端通过本地网关标签构建 P-GW的 FQDN启动 DNS查询相应的 P-GW IP地址。

需要说明的是，本实施例对于用户终端何时采用本地网关标签构建用于选择 P-GW的 FQDN不做限定，所有可能的逻辑均包括在本发明范围之内。

步驟 903 , 用户终端启动 DNS查询过程查找靠近无线侧的 ePDG和 /或 P-GW,由于本地网关标签为表示意愿的参数，不包括任何有关用户位置的信息，因此需要 DNS系统在收到此类包含本地网关标签的 FQDN查询时根据网络拓朴结构输出位置与该 DNS同级的 ePDG和 /或 P-GW。

该实施例中的其余步驟与实施例 2相同，在此不故赞述。实施例 10

本实施例针对的场景是 WLAN作为受信的 3GPP接入，用户终端和 P-GW之间采用 S2c接口。该实施例的具体流程如图 10所示，该实施例与实施例 3不同在于：

步驟 1002,用户终端根据本地网关标签构建用于选择 P-GW的 FQDN。构建后的 FQDN可以是单独的本地网关 FQDN , 也可以将本地网关标签信息加入到当前 P-GW FQDN当中作为新的标签项。

用户终端在选择使用本地网关标签构建用于选择 P-GW的 FQDN时所基于的逻辑如步驟 902所述。步驟 1003 , 用户终端启动 DNS查询过程查找靠近无线侧的 P-GW, 由于本地网关标签为表示意愿的参数，不包括任何有关用户位置的信息，因此需要 DNS系统在收到此类包含本地网关标签的 FQDN查询时根据网络拓朴结构输出位置与该 DNS同级的 P-GW。

该实施例中的其余步驟与实施例 3相同，在此不故赞述。实施例 11

基于前述方法实施例，该实施例提出一种用户终端，该用户终端包括：接收模块，用于接收与 WLAN接入网络同覆盖的 3GPP UTRAN 或

优选地，所述无线网络广播消息中的标识信息为 RAI、 TAI或服务集标识 SSID。实施例 12

基于前述方法实施例，该实施例提出一种用户终端，该用户终端包括：构建模块，用于根据本地网关标签构建用于选择 ePDG的 FQDN和 /或用于选择 P-GW的 FQDN;

查询模块，用于向域名服务器 DNS发送所述 FQDN以获得 ePDG和 / 或 P-GW,其中所述用于选择 ePDG的 FQDN和 /或用于选择 P-GW的 FQDN 中包含所述本地网关标签。由于该用户终端基于上述方法实施例实现，因此该用户终端所包含的功能模块或功能单元都是为实现前述方法实施例中的步驟流程而设，其功能都可直接从上述方法实施例的步驟流程中导出，基于不同场景，各模块的具体功能参见前述方法实施例，为节省篇幅，此处不再赘述。实施例 13

基于前述方法实施例，该实施例提供一种网关的选择系统，该系统包括：

所述 ePDG用于根据配置的 ePDG标识或者本地网关标签构建用于选择 P-GW的 FQDN,并向所述域名服务器发送包含 ePDG标识或者本地网关标签的 FQDN;

所述域名服务器还用于根据 ePDG发送的 FQDN查询 P-GW。实施例 14

基于前述方法实施例, 该实施例提供一种网关的选择系统 , 该系统包用户终端，用于根据本地网关标签构建用于选择 ePDG的 FQDN和 /或用于选择 P-GW的 FQDN, 将包含所述本地网关标签的 FQDN发送给域名服务器；

进一步地，所述 ePDG用于根据配置的 ePDG标识或者本地网关标签构建用于选择 P-GW的 FQDN, 并向所述域名服务器发送包含 ePDG标识或者本地网关标签的 FQDN; 所述域名服务器还用于根据 ePDG发送的所述 FQDN查询 P-GW。实施例 15

基于前述方法实施例，该实施例提供一种网关的选择方法，该方法包括：

演进的分组数据网关 ePDG根据配置的所述 ePDG标识或者本地网关标签构建用于选择分组数据网关 P-GW的 FQDN, 在向所述 DNS发送的所述 FQDN中包含所述 ePDG标识或者本地网关标签，所述 DNS根据所述 FQDN 查询 P-GW。

相应地，本发明还提出一种演进的数据网关 ePDG, 包括：

第一模块，用于根据配置的所述 ePDG 的标识或者本地网关标签构建用于选择分组数据网关 P-GW的 FQDN;

第二模块，用于向域名服务器 DNS发送包含所述 ePDG标识或者本地网关标签的 FQDN以查询 P-GW。由于该系统实施例基于前述方法实施例实现，因此该系统所包含的功能模块或功能单元都是为实现前述方法实施例中的步驟流程而设，其功能都可直接从上述方法实施例的步驟流程中导出，基于不同场景，各模块的具体功能参见前述方法实施例，为节省篇幅，此处不再赘述。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。工业实用性

本发明用户终端根据无线网络广播消息中的标识信息或者本地网关标签构建用于选择演进的数据网关 ePDG的全局域名 FQDN和 /或用于选择分组数据网关 P-GW的 FQDN, 从而触发 DNS查询靠近无线侧的 ePDG和 / 或 P-GW, 进而实现了在 WLAN网络数据的分流功能。

Claims

权利要求书

1、一种网关的选择方法，该方法包括：

用户终端在向域名服务器 DNS发送的全局域名 FQDN中包含标识信息或者本地网关标签，所述 DNS根据所述 FQDN查询分组网关；

所述分组网关包括演进的分组数据网关 ePDG 和 /或分组数据网关

2、根据权利要求 1所述的方法，其中，在无线局域网 WLAN作为非信任的 3GPP接入，通过 ePDG接入演进分组核心 EPC网络， ePDG和 P-GW 之间采用 S2b接口的场景下，所述标识信息为与作为接入网络的 WLAN同覆盖的第三代合作伙伴计划 3GPP 中的通用移动通信系统陆地无线接入网 UTRAN或演进的通用移动通信系统陆地无线接入网 E-UTRAN发送的无线网络广播消息中的路由区标识 RAI或位置区标识 TAI, 用户终端根据所述 RAI或 TAI构建用于选择 ePDG的 FQDN,在向所述 DNS发送的所述 FQDN 中包含所述 RAI或 TAI, 所述 DNS根据所述 FQDN查询 ePDG。

3、根据权利要求 1所述的方法，其中，在 WLAN作为非信任的 3GPP 接入，通过 ePDG接入演进分组核心 EPC网络， ePDG和 P-GW之间采用 S2b接口的场景下，所述标识信息为 WLAN发送的无线网络广播消息中的服务集标识 SSID, 用户终端根据所述 SSID构建用于选择 ePDG的 FQDN, 在向所述 DNS发送的所述 FQDN中包含所述 SSID, 所述 DNS根据所述 FQDN查询 ePDG。

4、根据权利要求 1所述的方法，其中，在 WLAN作为非信任的 3GPP 接入，通过 ePDG接入演进分组核心网 EPC网络， ePDG和 P-GW之间采用 S2b接口的场景下，所述用户终端根据所述本地网关标签构建用于选择签，所述 DNS根据所述 FQDN查询 ePDG。

5、根据权利要求 2或 3或 4所述的方法，其中，所述方法还包括：所述 ePDG根据配置的 ePDG 标识或者本地网关标签构建用于选择

P-GW的 FQDN, 在向所述 DNS发送的所述 FQDN中包含所述 ePDG标识或者本地网关标签，所述 DNS根据所述 FQDN查询 P-GW。

6、根据权利要求 1所述的方法，其中，在 WLAN作为非信任的 3GPP 接入，通过 ePDG接入 EPC网络，用户终端和 P-GW之间采用 S2c接口的场景下，所述标识信息为与作为接入网络的 WLAN同覆盖的 3GPP UTRAN 或 E-UTRAN发送的无线网络广播消息中的 RAI或 TAI, 用户终端根据所述 RAI或 TAI构建用于选择 ePDG的 FQDN和 /或用于选择 P-GW的 FQDN, 所述 FQDN查询 ePDG和 /或 P-GW。

7、根据权利要求 1所述的方法，其中，在 WLAN作为非信任的 3GPP 接入，通过 ePDG接入 EPC网络，用户终端和 P-GW之间采用 S2c接口的场景下，所述标识信息为 WLAN发送的无线网络广播消息中的服务集标识 SSID, 用户终端根据所述 SSID构建用于选择 ePDG的 FQDN和 /或用于选择 P-GW的 FQDN, 在向所述 DNS发送的所述 FQDN中包含所述 SSID, 所述 DNS根据所述 FQDN查询 ePDG和 /或 P-GW。

8、根据权利要求 1所述的方法，其中，在 WLAN作为非信任的 3GPP 接入，通过 ePDG接入 EPC网络，用户终端和 P-GW之间采用 S2c接口的场景下，所述用户终端根据所述本地网关标签构建用于选择 ePDG的 FQDN 和 /或用于选择 P-GW的 FQDN, 在向所述 DNS发送的所述 FQDN中包含所述本地网关标签，所述 DNS根据所述 FQDN查询 ePDG和 /或 P-GW。

9、根据权利要求 1 所述的方法，其中，在 WLAN作为受信的 3GPP 接入，用户终端和 P-GW之间采用 S2c接口的场景下，所述标识信息为与作为接入网络的 WLAN同覆盖的 3GPP UTRAN或 E-UTRAN发送的无线网络广播消息中的 RAI或 TAI, 用户终端根据所述 RAI或 TAI构建用于选择所述 DNS根据所述 FQDN查询 P-GW。

10、根据权利要求 1所述的方法，其中，在 WLAN作为受信的 3GPP 接入，用户终端和 P-GW之间采用 S2c接口的场景下，所述标识信息为 WLAN发送的无线网络广播消息中的 SSID, 用户终端根据所述 SSID构建用于选择 P-GW的 FQDN, 在向所述 DNS发送的所述 FQDN中包含所述 SSID, 所述 DNS根据所述 FQDN查询 P-GW。

11、根据权利要求 1所述的方法，其中，在 WLAN作为受信的 3GPP 接入，用户终端和 P-GW之间采用 S2c接口的场景下，用户终端根据所述本地网关标签构建用于选择 P-GW的 FQDN, 在向所述 DNS发送的所述 FQDN中包含所述本地网关标签，所述 DNS根据所述 FQDN查询 P-GW。

12、一种网关的选择方法，该方法包括：

演进的分组数据网关 ePDG根据配置的 ePDG标识或者本地网关标签构建用于选择分组数据网关 P-GW的 FQDN,在向 DNS发送的所述 FQDN中包含所述 ePDG标识或者本地网关标签，所述 DNS根据所述 FQDN查询

13、一种用户终端，该用户终端包括：

接收模块，用于接收与 WLAN接入网络同覆盖的 3GPP UTRAN 或 E-UTRAN的无线网络广播消息；或接收用于接收 WLAN接入网络无线网络广播消息；

14、根据权利要求 13所述的用户终端，其中，所述无线网络广播消息中的标识信息为 RAI、 TAI或服务集标识 SSID。

15、一种用户终端，其中，该用户终端包括：

构建模块，用于根据本地网关标签构建用于选择 ePDG的 FQDN和 /或用于选择 P-GW的 FQDN;

16、一种网关的选择系统，其中，该系统包括：

17、根据权利要求 16所述的系统，其中，

所述第一网元为与 WLAN 接入网络同覆盖的 3GPP UTRAN 或 E-UTRAN, 所述无线网络广播消息中的标识信息为 RAI或 TAI; 或

18、根据权利要求 17所述的系统，其中，所述系统还包括 ePDG, 所述 ePDG用于根据配置的 ePDG标识或者本地网关标签构建用于选择

P-GW的 FQDN,并向所述域名服务器发送包含 ePDG标识或者本地网关标签的 FQDN;

所述域名服务器还用于根据 ePDG发送的 FQDN查询 P-GW。

19、一种网关的选择系统，其中，该系统包括：

20、根据权利要求 19所述的系统，其特征在于，所述系统还包括 ePDG, 所述 ePDG用于根据配置的 ePDG标识或者本地网关标签构建用于选择

P-GW的 FQDN,并向所述域名服务器发送包含 ePDG标识或者本地网关标签的 FQDN; 所述域名服务器还用于根据 ePDG发送的所述 FQDN查询 P-GW。

21、一种演进的分组数据网关 ePDG, 其中，包括：

第二模块，用于向域名服务器 DNS发送包含所述 ePDG标识或者本地网关标签的 FQDN以查询 P-GW。