CN101754277A - 一种选择接入网关的方法和接入网关控制节点 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种CDMA网络中选择接入网关的方法和接入网关控制节点。该选择接入网关的方法包括：无线网络向接入网关控制节点发送注册请求消息；接入网关控制节点根据用户签约属性选择接入网关，将选择接入网关的标识发送给无线网络；无线网络通过该接入网关将终端接入IP网络。通过本发明提供的方法和接入网关控制节点，在多个PDSN同时提供服务时，PDSN控制节点能够根据用户签约属性选择PDSN，保证整个***的负载均衡。
Description
技术领域
本发明涉及码分多址(CDMA)网络技术，尤其涉及一种CDMA网络中选择接入网关的方法和接入网关控制节点。
背景技术
分组数据业务服务节点(Packet Data Serving Node，PDSN)是一种无线网络(RN)和分组交换公共数据网(Packet Switched PublicData Network，PSPDN)之间的接入网关，是CDMA 2000网络中移动终端访问互联网的接入设备。PDSN提供的功能包括无线接入、认证、授权和计费(AAA)客户端和漫游代理等。对于无线接入，PDSN通过接口A10和A11与CDMA基站(BS)连接。A10接口用于传输数据，数据包通路是GRE(Generic Route Encapsulation)/IP隧道；A11接口用于传输信令，管理A10连接。对于AAA客户端，PDSN将认证信息发送给IP网络的AAA服务器，后者再与归属地中的AAA服务器联系，通过移动终端的身份认证，并进而进行授权和计费工作。在漫游代理的情况下，移动终端通过漫游代理向归属地代理索要IP地址，以实现移动IP功能。在CDMA 2000向4G演进的过程中，PDSN将被AGW所取代，AGW仍然具有接入网关的功能。
图1是CDMA 2000网络***的结构图。如图1所示，该***中包括接入终端11、无线网络12、PDSN 13、IP网络14和AAA服务器15。接入终端11通过空中接口(Air Interface)和无线网络12相连，无线网络12通过RP(Radio和PDSN之间)接口与PDSN 13相连，IP网络14通过RADIUS接口和AAA服务器15相连。
无线网络包括基站和分组控制功能节点(PCF)，通过空中接口与终端交互，保证终端在移动时依然能够使用网络。PDSN为终端提供接入因特网(Internet)或者专网的能力，包括给终端提供IP(Internet协议，参见RFC791)地址和在Internet和终端之间转发数据包。AAA服务器通过IP网络与PDSN连接，当用户通过终端接入网络时，将用户的签约数据下发给PDSN。
当无线网络收到终端发起的接入请求后，无线网络发送注册请求消息(3GPP2A.S0017规范中定义为A11-Registration Request消息)给PDSN，收到PDSN的注册响应消息(3GPP2A.S0017规范中定义为A11-Registration Reply消息)同意接入后，无线网络将终端接入到网络，此时终端能够使用无线网络。
在终端连接到因特网或者专网之前，终端的标识会通过无线网络发送的注册请求消息递交给PDSN。在消息中，终端的标识被定义为MSID(Mobile Station Identification)。
一个无线网络可以连接多个PDSN，无线网络应在本地配置PDSN列表包含多个PDSN，并按照预定的策略来轮流选择PDSN。但是，通过无线网络选择PDSN具有较大的局限性，难以保证整个***的负载均衡。
发明内容
本发明要解决的一个技术问题是提供一种CDMA网络中选择接入网关的方法，可以保证整个***的负载均衡。
本发明提供一种码分多址网络中选择接入网关的方法，包括：无线网络向接入网关控制节点发送注册请求消息；接入网关控制节点根据用户签约属性选择接入网关，将选择的接入网关的标识发送给所述无线网络；无线网络通过该接入网关标识对应的接入网关将终端接入IP网络。
根据本发明的CDMA网络中选择接入网关的方法的一个实施例，上述接入网关控制节点根据用户签约属性选择接入网关的步骤包括：接入网关控制节点从注册请求消息中提取用户标识，根据用户标识获取用户签约属性；接入网关控制节点选择支持该用户签约属性的接入网关。
根据本发明的CDMA网络中选择接入网关的方法的另一个实施例，接入网关控制节点根据用户签约属性选择接入网关的步骤包括：接入网关控制节点从支持该用户签约属性的接入网关中根据接入网关的负载状态选择接入网关。优先选择负载低的接入网关。
根据本发明的CDMA网络中选择接入网关的方法的又一个实施例，上述接入网关为PDSN，该方法还包括：PDSN控制节点从用户签约属性数据库获取用户签约属性，存储到用户签约属性表；PDSN控制节点从PDSN获取PDSN的负载状态。根据用户标识获取用户签约属性的步骤包括：接入网关控制节点根据用户标识查询用户签约属性表来获得用户签约属性。
本发明还提供一种接入网络控制节点，包括：请求接收模块，用于接收注册请求消息，提取注册请求消息中的用户标识，发送用户标识；属性获取模块，用于接收来自请求接收模块的用户标识，根据用户标识获取用户签约属性，发送用户签约属性；节点选择模块，用于接收来自属性获取模块的用户签约属性，根据用户签约属性选择接入网关，发送选择的接入网关的标识。
根据本发明的接入网关控制节点的一个实施例，还包括：负载获取模块，用于获取接入网关的负载状态；节点选择模块，用于接收来自属性获取模块的用户签约属性，根据用户签约属性和负载获取模块获取的负载状态选择接入网关，发送选择的接入网关的标识。
本发明提供的CDMA网络中选择接入网关的方法和接入网关控制节点，通过接入网关控制节点根据用户签约属性选择接入网关，可以保证整个***的负载均衡。
附图说明
图1是CDMA 2000网络***的结构图；
图2是本发明的CDMA网络***的结构图；
图3是本发明的选择接入网关的方法的一个实施例的流程图；
图4是本发明的选择接入网关的方法的另一个实施例的流程图；
图5是本发明的接入网关控制节点的一个实施例的框图；
图6是本发明的接入网关控制节点的另一个实施例的框图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。在附图中，相同的标号表示相同或相似的组件或元素。
图2是本发明的CDMA网络***的结构图。如图2所示，该网络***包括接入终端21、无线网络22、PDSN控制节点23、PDSN 24、IP网络25和属性数据库26。接入终端21通过无线网络22和PDSN 24接入到IP网络25。无线网络22与PDSN控制节点23进行交互，PDSN控制节点23从所管理的PDSN组中选择PDSN 24，完成接入终端21的接入过程。
PDSN控制节点23通过数据库接口和保存有用户签约属性的数据库26交互，同步属性数据库26中的用户签约属性和PDSN控制节点23维护用户签约属性。下表1是PDSN控制节点23维护的用户签约属性表的示例：
| 用户标识 | 使用VPN业务 | 使用双模终端 |
| A | 否 | 否 |
| B | 是 | 否 |
| C | 否 | 是 |
| D | 是 | 是 |
表1
当用户期望使用运营商的网络时，用户与运营商签署协议，确定使用哪些业务。例如用户可以和运营商签署协议确定使用虚拟私有网络(VPN)业务。由于VPN业务需要从PDSN通过专线连接到企业私有网络，如果用户确定使用VPN业务，该用户必须由特定的PDSN来处理。又例如用户可以和运营商签署协议确定使用双模终端。由于双模终端可以发送非CDMA网络的注册请求消息，或者在CDMA网络定义的注册请求消息中携带特别参数来指示该呼叫是由双模终端发起的呼叫，传统的PDSN可能因为无法识别新消息或者新参数而拒绝该呼叫，因此需要由指定的PDSN来处理来自双模终端的呼叫。保存有用户签约属性的数据库在新用户签约后或者老用户更改其签约信息后，能通过PDSN控制节点的数据库接口将用户签约数据同步到PDSN控制节点，在用户接入到网络之前，PDSN控制节点已经获得了用户的签约数据。PDSN控制节点也可以在需要时到属性数据库获取用户签约属性信息。
PDSN控制节点23通过无线网络接口和无线网络22交互。无线网络22可以在本地PDSN列表中配置PDSN控制节点23的IP地址。
PDSN控制节点23通过PDSN接口和其管理的多个PDSN 24进行交互，实时监控PDSN 24的负载状况。PDSN控制节点23可以将PDSN 24的负载状况汇总到PDSN控制节点23维护的PDSN负载状况表。下表2示出了PDSN负载状态表的一个示例，在该负载状态表中，还包括PDSN的其他属性信息：
| PDSN地址 | 负载状况 | 支持VPN业务 | 支持双模终端 |
| 10.10.1.2 | 20％ | 否 | 否 |
| 10.10.1.3 | 25％ | 否 | 是 |
| 10.10.1.4 | 15％ | 是 | 否 |
| 10.10.1.5 | 60％ | 是 | 是 |
表2
图3是本发明的选择接入网关的方法的一个实施例的流程图。
如图3所示，在步骤302，接入终端接入无线网络，无线网络向接入网关控制节点发送注册请求消息。注册请求消息中包括接入终端的标识。
在步骤304，接入网关控制节点根据用户签约属性选择接入网关，将选择的接入网关的标识发送给无线网络。接入网关控制节点获取注册请求消息中的标识，根据接入终端的标识查询用户签约属性表，选择合适的接入网关，将选择的接入网关的例如IP地址等信息发送给无线网络。
在步骤306，无线网络向返回的接入网关发送注册请求消息，通过该接入网关将终端接入IP网络。
图4是本发明的选择接入网关的方法的另一个实施例的流程图。
如图4所示，在步骤402，PDSN控制节点从保存有用户签约属性的数据库同步用户签约属性到本地，并进行存储。
在步骤404，终端发起呼叫，和无线网络之间通过空中接口建立空中链路。
在步骤406，无线网络收到终端发起的呼叫请求后，向PDSN控制节点发送注册请求消息，该注册请求消息中包括接入终端的标识。
在步骤408，PDSN控制节点的无线网络接口接收到该消息。无线网络接口将消息中的用户标识提取出来，向PDSN控制节点的控制模块发送请求，要求为该用户选择一个PDSN；
在步骤410，控制模块根据用户标识检索用户签约属性表，取出用户签约属性；
在步骤412，控制模块查询PDSN负载状况表，选择能够处理该用户签约属性的一组PDSN，然后根据选择的PDSN组中PDSN的负载状况选择一个PDSN；
在步骤414，控制模块将选择的PDSN地址返回给无线网络接口，无线网络接口返回注册响应消息给无线网络，本条消息中的错误码(Code)字段设置为136，并且Home Agent字段设置为PDSN控制节点选择的PDSN地址；
在步骤416，无线网络在接收到这样的注册响应消息后，会重新发送注册请求消息，该消息被发送到注册响应消息中Home Agent字段中PDSN地址指定的PDSN。
在步骤418，PDSN返回注册响应消息。无线网络通过该PDSN将接入终端接入IP网络。
图5是本发明的接入网关控制节点的一个实施例的框图。如图5所示，该接入网关控制节点包括请求接收模块51、属性获取模块52和节点选择模块53。其中，请求接收模块51，用于接收来自无线网络的注册请求消息，提取注册请求消息中的用户标识，将用户标识发送给属性获取模块52。请求接收模块51可以通过无线网络接口和无线网络通信。属性获取模块52，用于接收来自请求接收模块51的用户标识，根据用户标识获取用户签约属性，将用户签约属性发送给节点选择模块53。属性获取模块52可以通过数据库接口和用户签约属性数据库交互。节点选择模块53，用于接收来自属性获取模块52的用户签约属性，根据接收的用户签约属性选择能够支持该用户签约属性的接入网关，将选择的接入网关的标识通过注册响应消息返回到无线网络。接入网关的标识可以是接入网关的IP地址等。
根据本发明的接入网关控制节点的一个实施例，属性获取模块从签约属性数据库中获取用户签约属性，存储在本地的用户签约属性表中，当接收到来自请求接收模块的用户标识时，通过查询用户签约属性表来获得与用户标识对应的用户签约属性，将获得用户签约属性发送到节点选择模块。
图6是本发明的接入网关控制节点的另一个实施例的框图。如图6所示，该接入网关控制节点包括请求接收模块51、属性获取模块52、节点选择模块63和负载获取模块64。其中，请求接收模块51和属性获取模块52可以参见图5的对应描述，为简洁起见，在此不再详细描述。其中，负载获取模块64，用于通过接入网关接口从接入网关获取接入网关的负载状态。节点选择模块63，用于接收来自属性获取模块52的用户签约属性，根据用户签约属性和负载获取模块64获取的负载状态选择接入网关，发送选择的接入网关的标识到无线网络。负载获取模块64还可以通过接入网关接口获取接入网关的负载状态，存储在接入网关负载状态表中。接入网关负载状态表中还包括接入网关的业务能力信息，例如接入网关是否支持VPN业务或者是否支持双模终端等信息。
本发明的接入网关控制节点可以用于PDSN或者AGW等接入网关的管理和选择。
下面介绍根据本发明的选择接入网关的方法的应用例。用户签约属性表参见表1，PDSN负载状态表参见表2。
假设用户A接入到网络后，无线网络向PDSN控制节点发送注册请求消息，PDSN控制节点从注册请求消息中提取用户标识，为‘A’。PDSN控制节点根据用户标识检索用户签约属性表，获取用户A的签约属性，发现用户A既没有签约“使用VPN业务”也没有签约“使用双模终端”。PDSN控制节点然后检索PDSN负载状况表。由于PDSN负载状况表中每一个PDSN都能够处理该用户的呼叫，因此选择负载状况最小的10.10.1.3这个PDSN来处理。PDSN控制节点返回注册响应消息给无线网络，其中错误码字段设置为136，并且Home Agent字段设置为10.10.1.4。
假设用户B接入到网络后，无线网络向PDSN控制节点发送注册请求消息，PDSN控制节点从注册请求消息中提取用户标识，为‘B’。PDSN控制节点根据用户标识检索用户签约属性表，取出用户签约属性，发现用户签约了“使用VPN业务”但是没有签约“使用双模终端”。PDSN控制节点然后检索PDSN负载状况表。由于PDSN负载状况表中“支持VPN业务”的PDSN只有两个：10.10.1.4和10.10.1.5，即只有这两个PDSN才能够处理该用户的呼叫，因此选择负载状况最小的10.10.1.4这个PDSN来处理。PDSN控制节点返回注册响应消息给无线网络，其中错误码字段设置为136，并且Home Agent字段设置为10.10.1.4。
假设用户C接入到网络后，无线网络向PDSN控制节点发送注册请求消息，PDSN控制节点从注册请求消息中提取用户标识，为‘C’。PDSN控制节点根据用户标识检索用户签约属性表，取出用户签约属性，发现用户没有签约“使用VPN业务”但是签约了“使用双模终端”。PDSN控制节点然后检索PDSN负载状况表。由于PDSN负载状况表中“支持双模终端”的PDSN只有两个：10.10.1.3和10.10.1.5，即只有这两个PDSN才能够处理该用户的呼叫，因此选择负载状况最小的10.10.1.3这个PDSN来处理。PDSN控制节点返回注册响应消息给无线网络，其中错误码字段设置为136，并且Home Agent字段设置为10.10.1.3。
假设用户D接入到网络后，无线网络向PDSN控制节点发送注册请求消息，PDSN控制节点从注册请求消息中提取用户标识，为‘D’。PDSN控制节点根据用户标识检索用户签约属性表，取出用户签约属性，发现用户既签约“使用VPN业务”又同时签约了“使用双模终端”。PDSN控制节点然后检索PDSN负载状况表。由于PDSN负载状况表中既“支持VPN业务”又“支持双模终端”的PDSN只有1个：10.10.1.5，因此只能选择这个PDSN来处理。PDSN控制节点返回注册响应消息给无线网络，其中错误码字段设置为136，并且Home Agent字段设置为10.10.1.5。
本发明提供的选择接入网关的方法和接入网关控制节点，在多个接入网关提供服务时，接入网关控制节点能够根据用户签约属性选择接入网关，保证整个***的负载均衡。
通过本发明提供的架构和方法，PDSN控制节点能够采用多种策略选择PDSN，保证整个***的负载均衡。通过本发明提供的架构和方法还能将特定的用户分配到一组特定的PDSN来处理。通过本发明提供的架构和方法无线网络的本地配置得到简化，不再需要配置多个PDSN地址，只需要配置PDSN控制节点的地址。
需要指出的是，虽然在上述的实施例和应用例中，主要参考PDSN对本发明的方法和设备进行说明，但是，本领域的技术人员可以理解，本发明的方法和设备同样适用于例如AGW的其他接入网关设备的选择和控制。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (10)
1.一种码分多址网络中选择接入网关的方法，其特征在于，包括：
无线网络向接入网关控制节点发送注册请求消息；
所述接入网关控制节点根据用户签约属性选择接入网关，将所述接入网关的标识发送给所述无线网络；
所述无线网络通过所述接入网关将终端接入IP网络。
2.根据权利要求1所述的选择接入网关的方法，其特征在于，所述接入网关控制节点根据用户签约属性选择接入网关的步骤包括：
所述接入网关控制节点从所述注册请求消息中提取用户标识，根据所述用户标识获取用户签约属性；
所述接入网关控制节点选择支持所述用户签约属性的接入网关。
3.根据权利要求1所述的选择接入网关的方法，其特征在于，所述接入网关控制节点根据用户签约属性选择接入网关的步骤包括：
所述接入网关控制节点从支持所述用户签约属性的接入网关中根据所述接入网关的负载状态选择接入网关。
4.根据权利要求3所述的选择接入网关的方法，其特征在于，所述接入网关为分组数据业务服务节点PDSN，所述方法还包括：
所述PDSN控制节点从用户签约属性数据库获取所述用户签约属性；
所述PDSN控制节点从PDSN获取PDSN的负载状态。
5.根据权利要求2、3或4所述的选择接入网关的方法，其特征在于，所述接入网关控制节点存储用户签约属性表；根据所述用户标识获取用户签约属性的步骤包括：
所述接入网关控制节点根据用户标识查询用户签约属性表来获得用户签约属性。
6.根据权利要求1至4中任意一项所述的选择接入网关的方法，其特征在于，所述无线网络通过所述接入网关将终端接入IP网络的步骤包括：
所述无线网络向所述接入网关发送注册请求消息；
所述接入网关向所述无线网络发送注册响应消息，所述接入网关将所述终端接入IP网络。
7.一种接入网关控制节点，其特征在于，包括：
请求接收模块，用于接收注册请求消息，提取所述注册请求消息中的用户标识，发送所述用户标识；
属性获取模块，用于接收来自所述请求接收模块的用户标识，根据所述用户标识获取用户签约属性，发送所述用户签约属性；
节点选择模块，用于接收来自所述属性获取模块的用户签约属性，根据所述用户签约属性选择接入网关，发送所述选择的接入网关的标识。
8.根据权利要求7所述的接入网关控制节点，其特征在于，还包括：
负载获取模块，用于获取接入网关的负载状态；
所述节点选择模块，用于接收来自所述属性获取模块的用户签约属性，根据所述用户签约属性和所述负载获取模块获取的负载状态选择接入网关，发送所述选择的接入网关的标识。
9.根据权利要求7或8所述的接入网关控制节点，其特征在于，所述属性获取模块从签约属性数据库中获取用户签约属性，存储在用户签约属性表中，当接收到来自所述请求接收模块的用户标识时，通过查询所述用户签约属性表来获得与所述用户标识对应的用户签约属性，发送所述用户签约属性。
10.根据权利要求8所述的接入网关控制节点，其特征在于，所述负载获取模块通过接入网关接口获取接入网关的负载状态，存储在接入网关负载状态表中；所述接入网关负载状态表中还包括接入网关的业务能力信息。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20100623 |