WO2012130085A1 - 与网管系统建立连接的方法、设备及通信系统 - Google Patents

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apn
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network management
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王可
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Huawei Technologies Co Ltd
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Definitions

  • the present invention relates to the field of communications technologies, and in particular, to a method, a device, and a communication system for establishing a connection with a network management system. Background technique
  • LTE Long Term Evolution
  • E-UTRAN Evolved Universal Mobile Telecommunication System Territorial Radio Access Network
  • SAE System Architecture Evolution
  • the traditional cellular network is a star-type topology network centered on the base station, and centralized control is used. Therefore, there is no problem of relay node access in the access network.
  • a Relay Node (RN) is introduced in the access network.
  • the relay node needs to establish a connection with the network management system, such as the Operation and Management (OAM) system, and then download the configuration parameters from the network management system to complete the access and configuration of the relay node.
  • OAM Operation and Management
  • the embodiments of the present invention provide a method, a device, and a communication system for establishing a connection with a network management system to implement a connection between a relay node and a network management system, and ensure a safe and correct network access of the relay node. .
  • an embodiment of the present invention provides a method for establishing a connection with a network management system, including: a relay node acquiring a first IP address of the relay node; and using, by the relay node, a first IP of the relay node Obtaining an IP address of the security gateway; the relay node establishes an IP security tunnel with the security gateway according to the IP address of the security gateway; and the relay node acquires the relay node by using the IP security tunnel The IP address of the IP address and the network management system; the relay node establishes a connection with the network management system by using the second IP address of the relay node and the IP address of the network management system.
  • the embodiment of the present invention further provides a method for establishing a packet data network connection for a relay node, including: when a relay node accesses the network, the mobility management entity MME acquires subscription data of the relay node, where the subscription data is included in the subscription data. Included information for indicating a packet data network gateway P-GW selection for the relay node; the MME selecting a P-GW serving as the relay node according to the subscription data, so that the P-GW A packet data network PDN connection is created for the relay node.
  • the embodiment of the present invention further provides a relay node, including: a first address obtaining unit, configured to acquire a first IP address of the relay node; and a query unit, configured to acquire an IP address of the security gateway by using the first IP address a secure tunnel establishing unit, configured to establish an IP security tunnel with the IP address of the security gateway, and a second address obtaining unit, configured to acquire a second IP address of the relay node by using the IP security tunnel An address, and an IP address of the network management system; and a connection establishing unit, configured to establish a connection with the network management system by using the second IP address for the relay node and an IP address of the network management system.
  • a relay node including: a first address obtaining unit, configured to acquire a first IP address of the relay node; and a query unit, configured to acquire an IP address of the security gateway by using the first IP address a secure tunnel establishing unit, configured to establish an IP security tunnel with the IP address of the security gateway, and a second address obtaining unit, configured to acquire
  • the embodiment of the present invention further provides a mobility management network element, including: a subscription data obtaining unit, configured to acquire subscription data of the relay node when the relay node accesses the network, where the subscription data includes And the gateway selection unit is configured to select, according to the subscription data, a P-GW served by the relay node, so that the P-GW is configured.
  • a packet data network PDN connection is created for the relay node.
  • the embodiment of the present invention further provides a communication system, including: a network management system and a relay node, where the relay node is used to establish a connection with the network management system.
  • the method, device, and communication system for establishing a connection with the network management system provided by the embodiment of the present invention, the relay node uses the PDN connection to obtain the first IP address of the relay node; and obtains the IP address of the security gateway by using the first IP address; Establishing an IP security tunnel with the IP address of the security gateway; obtaining a second IP address of the relay node and an IP address of the network management system by using the IP security tunnel; using the second of the relay node
  • the IP address and the IP address of the network management system are connected to the network management system.
  • the relay node realizes the connection with the network management system during the network access process, and ensures the security of the connection and the establishment process thereof, thereby ensuring that the relay node can download necessary configuration parameters from the network management system to complete the relay node. Access and configuration. DRAWINGS
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a network architecture after an E-UTRAN network is introduced into a relay node according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a flowchart of a method for establishing a connection with a network management system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a message interaction flow diagram when a relay node establishes a connection with a network management system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a flowchart of a method for establishing a packet data network connection for a relay node according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a schematic structural diagram of a relay node according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic structural diagram of a mobility management network element according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is another schematic structural diagram of a mobility management network element according to an embodiment of the present invention.
  • the embodiments of the present invention are further described in detail in the embodiments and embodiments.
  • relay nodes (such as RN1, RN2, RN3, and RN4 in Figure 1) pass The control base station (Door eNB, DeNB) accesses the network, similar to User Equipment (UE), and also moves with the Mobile Management Entity (MME) and the Service Gateway (S-GW) during the process of the relay node entering the network. ) establish connection.
  • the relay node needs to establish a connection to the network management system, download configuration parameters, and then activate the related functions of the relay node to enable the user equipment to access (such as UE1, UE2, UE3, UE4 and UE5).
  • the relay node In order to establish connectivity to the network management system, the relay node needs to establish a PDN connection to establish the IP connectivity of the relay node to the core network.
  • the PDN connection is associated with a specific packet data network gateway (PDN Gateway, P-GW), that is, the user equipment needs to perform data interaction with the packet data network PDN through the P-GW.
  • PDN Gateway P-GW
  • the PDN connection established by the relay node is used to provide the connection of the relay node to the network management system and the connection between the relay node and the network where the relay node is located, and the network management system and the location thereof
  • the network is owned by the operator and needs to be secured.
  • the P-GW needs to be specified. That is, when the MME selects the P-GW during the PDN connection establishment process, the MME needs to be selected to support the relay. P-GW of IP reachability between the node and the network where the network management system is located. At the same time, the P-GW needs to perform corresponding processing according to the type of network management service indicated by the MME when establishing the session.
  • Phase 1 In this phase, the relay node enters the network as a UE, and the relay node can access an arbitrary base station, which may be an ordinary evolved base station (Evolved Node B, eNB) or a control base station (Donor eNB). , DeNB).
  • eNB ordinary evolved base station
  • Donor eNB Donor eNB
  • DeNB control base station
  • the relay node needs to establish a connection with the network management system, and then download configuration parameters such as the DeNB cell list from the network management system.
  • Phase 2 After obtaining the DeNB cell list, the relay node selects one DeNB cell from the DeNB cell list for access. At this stage, the relay node accesses a DeNB and is selected by the DeNB to the MME capable of supporting the relay. At this stage, the relay node also needs to maintain or establish connectivity with the network management system.
  • the MME uses the relay node as a UE.
  • the UE In the UE-defined network entry process, the UE establishes a PDN connection to the P-GW, and obtains the PDN connection through the PDN connection. IP connectivity to communicate with a particular PDN. Therefore, the MME needs to select for the UE.
  • the P-GW of the service In the prior art, the principle for selecting a P-GW for a UE is:
  • Each PDN subscription data includes an Access Point Name (APN) and a Gateway (GW) identifier, usually, The MME uses the gateway identification information to select the P-GW to serve the UE.
  • APN Access Point Name
  • GW Gateway
  • the MME constructs the corresponding APN full domain name (APN-Fully Qualified Domain Name, APN-FQDN) through the APN in the PDN subscription data. ), and then obtain the address of the P-GW from the Domain Name Server (DNS) according to the APN-FQDN.
  • APN-FQDN APN full domain name
  • DNS Domain Name Server
  • the relay node since the relay node needs to be able to establish IP connectivity with the network where the network management system is located, and the P-GW serving the relay node needs to be able to support the relationship between the relay node and the network where the network management system is located. IP reachability, so the P-GW that is selected for the UE to select the P-GW can be selected for the incoming relay node.
  • the relay node needs to obtain the address information of the network management system.
  • These network management systems may be at the operator level or at the equipment vendor level. Only after obtaining this information can the relay node establish a connection with the network management system.
  • a related mechanism is needed to ensure that the information can be safely transmitted.
  • the relay node acquires the first IP address of the relay node by using a PDN connection; and the relay node uses the first IP of the relay node Obtaining an IP address of the security gateway; the relay node establishes an IP security tunnel with the security gateway according to the IP address of the security gateway; the relay node acquires the second IP address and the network management system of the relay node by using the IP security tunnel IP address; the relay node establishes a connection with the network management system by using the second IP address of the relay node and the IP address of the network management system.
  • the relay node obtains the address information of the network management system on the protected IP security tunnel, thereby not only realizing the connection between the relay node and the network management system, but also ensuring that the information of the network management system is transmitted securely and correctly.
  • FIG. 2 it is a flowchart of a method for establishing a connection between a relay node and a network management system according to an embodiment of the present invention, including the following content.
  • the relay node acquires a first IP address of the relay node.
  • the acquiring, by the relay node, the first IP address of the relay node includes: the relay node acquires the first IP address of the relay node by using a Dynamic Hosting Configuration Protocol (DHCP) process.
  • DHCP Dynamic Hosting Configuration Protocol
  • the relay node obtains its own IP address through the DHCP process, that is, the first IP address of the relay node.
  • the relay node acquires the first IP address of the relay node through a PDN connection establishment process. For example, in the process of establishing a PDN connection, the PG W directly assigns an IP address to the relay node, that is, the first IP address of the relay node.
  • the foregoing relay node acquires an IP address of the security gateway by using the first IP address.
  • the relay node may use an FQDN that includes the network management system information to query the DNS to obtain the IP address of the security gateway.
  • the relay node queries the FQDN that contains the information about the network management system to obtain the IP address of the security gateway fed back by the DNS.
  • the network management system information may be any one or more of the following identifier information: a relay node device identifier, a relay node device manufacturer identifier, an operator identifier, and a network management system identifier.
  • the relay node device identifier may be a hardware address, a hardware number, a device card number, or a device number of the relay node.
  • the FQDN constructed by the relay node may include one or more of the above identifiers. Multiple identifiers are connected by ".”. Here are a few non-limiting examples ( " ⁇ >" and the text part of it is a comment):
  • Relay ⁇ indicates that the relay node >.123456 ⁇ indicates the device ID of the relay node.
  • Relay ⁇ indicates relay node >.
  • the relay node can also query the DHCP server using the DHCP process containing the network management system information to obtain the above security gateway. For example, in a specific implementation process, the relay node performs a query by sending a DHCP message containing the network management system information to the DHCP server, and obtains the IP address of the security gateway fed back by the DHCP server.
  • the network management system information may be any one or more of the following identification information: a relay node device identifier, a relay node device manufacturer identifier, an operator identifier, and a network management system identifier.
  • the relay node device identifier may be a hardware address, a hardware number, a device card number, or a device number of the relay node.
  • the information may be carried in a DHCP option field in a DHCP request message for requesting or querying specific information from the DHCP server.
  • the network management system may be a carrier-level network management system.
  • the IP address of the security gateway fed back by the DNS or the DHCP server is the security gateway IP address associated with the network where the network management system of the carrier level is located.
  • the network management system may be a network management system at the device manufacturer level.
  • the IP address of the security gateway fed back by the DNS or DHCP server is the IP address of the security gateway associated with the network where the network management system at the device manufacturer level is located.
  • the association described herein refers to the network that needs to access the network management system through the security gateway.
  • the network where the network management system is located includes: an actual IP (subnet) network where the network management system is located, or an IP (subnet) network capable of interconnecting communication with an actual IP (subnet) network where the network management system is located, the present invention
  • the network is protected by a security gateway.
  • the foregoing relay node establishes an IP security tunnel with the security gateway according to the IP address of the security gateway.
  • the IP address of the security gateway is the addressing used by the security gateway.
  • the relay node authenticates with the security gateway, and establishes an IP security tunnel with the security gateway after the authentication is passed.
  • the authentication and IP security tunnel establishment process may use some existing implementation manners, which is not limited to the embodiments of the present invention.
  • the foregoing relay node acquires a second IP address of the relay node and an IP address of the network management system by using the foregoing IP security tunnel.
  • the second IP address of the relay node is an IP address used by the relay node for network management service transmission, and may be obtained by initiating a DHCP process to the network where the network management system is located on the IP security tunnel.
  • the IP address of the NMS can be obtained in any of the following ways:
  • the relay node initiates a DHCP process acquisition to the network where the network management system is located on the IP security tunnel, that is, requests the DHCP server to obtain the IP address of the network management system through the DHCP process.
  • the specific method may include the network management system information in a DHCP option field in the DHCP request message, and the DHCP server directly feeds back the IP address of the network management system;
  • the DHCP server feeds back to the relay node an FQDN indicating the network management system, and the relay node uses the FQDN to query the DNS on the IP security tunnel to obtain the IP address of the network management system fed back by the DNS;
  • the relay node obtains the DNS query using the FQDN containing the information of the network management system on the above IP security tunnel.
  • the network management system information may be any one or more of the following: a relay node device identifier, a relay node device manufacturer identifier, an operator identifier, and a network management system identifier.
  • the relay node device identifier may be a hardware address, a hardware number, a device card number, or a device number of the relay node.
  • the foregoing relay node establishes a connection with the network management system by using a second IP address of the relay node and an IP address of the network management system.
  • the established connection is completed by an IP security tunnel between the relay node and the security gateway, and the establishment of the connection may be initiated by the relay node or initiated by the network management system.
  • FIG. 3 is a flow chart showing a message interaction when a relay node establishes a connection with a network management system according to an embodiment of the present invention, which mainly includes the following contents:
  • the relay node acquires a first IP address of the relay node by using a PDN connection establishment process.
  • the foregoing relay node initiates a request to the DNS by using an FQDN that includes the network management system information, or initiates a request to the DHCP server by using a DHCP request message that includes the network management system information.
  • the foregoing relay node receives an IP address of a security gateway fed back by the DNS or DHCP server to the relay node.
  • the foregoing relay node establishes IP security between the relay node and the security gateway by using the first IP address of the relay node and the IP address of the security gateway (Security Architecture for IP network,
  • IP address of the security gateway is used for addressing the security gateway, and the process of authenticating and establishing an IPSec tunnel between the relay node and the security gateway may use an existing mechanism.
  • the foregoing relay node initiates a DHCP process by using the IPSec tunnel, and obtains a second IP address of the relay node and an IP address of the network management system.
  • the relay node acquires a second IP address of a relay node used for network management service transmission through a DHCP process.
  • IP address of the above network management system can be obtained in three ways:
  • the specific method may be a DHCP optional field in the DHCP request message. Carrying the indication information of the network management system, and the DHCP server directly feeds back the IP address of the network management system;
  • the DHCP server feeds back a FQDN indicating the full domain name of the network management system, and then uses the full domain name FQDN indicating the network management system to query the domain name server DNS on the IP security tunnel, and obtains the IP address of the network management system fed back by the DNS;
  • the foregoing relay node establishes a connection with the network management system by using the acquired second IP address of the relay node and an IP address of the network management system.
  • the IP connection established between the relay node and the network management system is completed by an IP security tunnel between the relay node and the security gateway; and the establishment of the IP connection may be initiated by the relay node, or by the network management The system initiated.
  • the relay node acquires the first IP address of the relay node; obtains the IP address of the security gateway by using the first IP address of the relay node; and establishes an IP address with the security gateway. a secure tunnel; obtaining, by the IP security tunnel, a second IP address of the relay node for the network management service transmission and an IP address of the network management system; using the second IP address of the relay node and the IP address of the network management system and the network management system establish connection. So that the relay node is implemented during the network access process.
  • the connection with the network management system ensures the security of the connection and its establishment process, thereby ensuring that the relay node can download the necessary configuration parameters from the network management system to complete the relay node access and configuration.
  • the connection between the relay node and the network management system requires a PDN connection for network management service transmission
  • the PDN connection is created by the P-GW serving the relay node
  • the P-GW is selected by the MME. carry out. How to select a P-GW that serves the relay node may be implemented in various manners, which is not limited by the embodiment of the present invention, and will be described in detail below with just a few examples.
  • information for indicating a P-GW selection for the relay node may be set in the subscription data of the relay node, so that when the relay node accesses the network, the MME can sign the contract according to the relay node.
  • the data is selected by the P-GW, and a setup session request is initiated to the selected P-GW, where the setup session request includes an APN, and the APN is from the subscription data of the relay node, where the network management service label may be included, so that the P-GW is configured according to the P-GW.
  • the network management service tag is used to create a PDN connection.
  • FIG. 4 it is a flowchart of a method for establishing a packet data network connection for a relay node according to an embodiment of the present invention, which includes the following contents.
  • the MME acquires subscription data of the relay node, where the subscription data includes information indicating that the relay node performs P-GW selection.
  • the subscription data refers to PDN subscription data, and is used to indicate information for P-G W selection for the relay node.
  • the information may be in various ways according to different access scenarios of the relay node, for example, any one or a combination of the following:
  • a full domain name is set, which includes: a host name of the P-GW including the P-GW information identifier and a Public Land Mobile Network (PLMN) where the P-GW is located.
  • PLMN Public Land Mobile Network
  • the foregoing P-GW information identifier includes any one or more of the following information: a group identifier, a gateway identifier, a gateway type, and gateway information;
  • New tags added to APN-NI or new service tags added to APN-NI;
  • APN-OI replacement A specific identifier of the booster u, the APN-OI The replacement can be a UE-level APN-OI replacement or an APN-level APN-OI replacements
  • the MME selects, according to the subscription data, a P-GW serving as the relay node, so that the P-GW creates a packet data network PDN connection for the relay node.
  • the MME After the MME selects the P-GW served by the relay node, the MME initiates a setup session request to the selected P-GW, where the setup session request includes an APN, and the APN is from the relay node, and may include a network management service label. So that the P-GW creates a PDN connection according to the network management service label.
  • the S-GW can be selected according to the existing criteria. Then, the MME initiates a setup session request to the P-GW through the S-PW, where the request includes a corresponding APN, and the APN is used to indicate The type of service transmitted by the PDN connection created by the P-GW.
  • the P-GW identifies the service type of the PDN connection transmission that needs to be created through the service tag in the APN-NI.
  • a new service label may be defined for the relay node in the APN, which is used to indicate that the network transport service is available for transmission. PDN connection.
  • the information included in the subscription data for indicating that the relay node performs the P-GW selection may be implemented in multiple manners. The process in which the relay node selects the P-GW is described in detail.
  • the P-GW selection process follows the P-GW selection process when the existing UE enters the network, that is, the MME is based on the home subscriber server (Home Subscriber)
  • the information in the PDN subscription data in the Server, HSS) is the relay node selecting the P-GW.
  • the information provided by the HSS includes: (1) a P-GW identifier and an Access Point Name (APN); (2) an APN and an indication of the APN indicating whether the P-GW is allowed to be allocated by the Visited PLMN (VPLMN), or whether the P-GW can only be allocated by the Home PLMN (HPLMN);
  • APN Access Point Name
  • VPN Visited PLMN
  • HPLMN Home PLMN
  • the HSS also indicates which APN the corresponding PDN of the subscription is the default APN of the UE.
  • the P-GW selected for the relay node should be able to support the establishment of IP connectivity to the network management system, and can establish the PDN connection of the network management system. Therefore, the P-GW should be a specific P-GW, and needs to be distinguished from other common P-GWs when performing P-GW selection, and the location of the P-GW is not limited and can be located in the core network.
  • information in the existing PDN subscription data may be modified, and information indicating that the relay node performs P-GW selection is included, so that the relay node is connected to the network.
  • the MME can directly perform P-GW selection according to the information in the PDN subscription data.
  • the information in the P-GW identifier may be modified, or the information in the APN may be modified.
  • Modify the information in the P-GW identifier and include information indicating that the relay node performs P-GW selection in the P-GW identifier, so that when the relay node accesses the network, ⁇ can directly use P -
  • the information in the GW identifier is selected by the P-GW.
  • the MME uses the IP address in the P-GW identifier of the subscription data of the relay node as the address of the P-GW serving the relay node.
  • the MME when the relay node accesses the network, the MME requests an IP address corresponding to the FQDN according to the FQDN, and the IP address serves the relay node.
  • the above FQDN refers to the host name plus the full path.
  • the full domain name can logically and accurately indicate where the host is. It can also be said that the full domain name is a complete representation of the host name. The location of the host in the domain name tree can be seen from the information contained in the full domain name.
  • the FQDN is composed of a Destination-Host and a Destination-Realm, where:
  • Destination-Host contains the host name (hostname) of the target P-GW, which satisfies the following format: ⁇ "topon” I “topoff >. ⁇ single-label-interface-name> . ⁇ canonical-node-name> , where, ⁇ "topon” I “topoff” indicates whether the topology distance is closer or the P-GW co-located with the service gateway (Service GW, S-GW) is preferred; ⁇ single-label-interface-name> indicates the port type, for example Eth-0, S8; ⁇ . &1 01 &1-1 0(16-: ⁇ 111 ⁇ 2> indicates the description of the P-GW node.
  • Destination-Realm consists of the following format:
  • information indicating that the relay node performs P-GW selection may be added to the FQDN of the existing P-GW, so that the MME requests the DNS through the FQDN.
  • the P-GW information identifier may be included in the Destination-Host, for example, any one or more of the following identifiers: a group identifier, a gateway identifier, a gateway type, location information, and the like.
  • the FQDN of the P-GW serving the relay node may be: topon.S5.cluster4relay.net27.example.net; "cluster4relay" in the full domain name identifies a support relay. a P-GW group transmitted by the node;
  • Modify the information in the APN including information indicating that the relay node performs P-GW selection, so that when the relay node accesses the network, the MME can construct the APN according to the APN provided by the HSS.
  • the FQDN then uses the APN-FQDN to find the P-GW serving the relay node through the DNS.
  • the MME may select an appropriate P-GW from the PC, and how to select the implementation of the present invention.
  • the example is not limited and can be determined according to the specific application needs.
  • APN consists of the following components: APN-NI and APN-OI. among them:
  • APN-NI defines the external PDN network to which the P-GW is connected, which can be implemented in the following ways:
  • the APN corresponds to an FQDN for selecting a specific gateway General Packet Radio Service (GPRS) Support Node (GPRS Support Node, GPRS Support Node, GGSN) / P-GW, and the GGSN/P - GW can understand that APN is used to access a specific service (when the bearer is established); or
  • GPRS General Packet Radio Service
  • APN-NI consists of three or more tags and begins with a specific service tag; or APN-NI consists of a single service tag that indicates the service characteristics requested by the GGSN/P-GW.
  • APN-OI defines where the P-GW is located in the Evolved Packet System (EPS) network.
  • the APN-OI consists of three tags that satisfy the following format: "mnc ⁇ MNC>.mcc ⁇ MCC>.gprs " , where the first tag MNC and the second tag MCC together uniquely identify a GPRS/EPS PLMN, the last tag must be "gprs,,.
  • the default APN-OI can be obtained from the International Mobile Subscriber Identity (IMSI).
  • IMSI International Mobile Subscriber Identity
  • APN-OI replacement field in the subscription data which is constructed in the same way as the default APN-OI.
  • the role of APN-OI replacement is to replace the default APN-OI part in DNS addressing.
  • the APN-OI replacement also contains additional additional tags that are separated by a ".”.
  • the related parameters in the subscription data may be modified, and the following implementation manners may be specifically implemented:
  • a new label may be defined in the APN-NI, where the label is used to indicate that the relay node performs P-GW selection.
  • the label may be a relay node identifier (RN, relay), and the device identifier (IMSL). IMEI, device number, etc.), gateway identifier (relayGW), etc.; or, a new service tag may be defined in the APN-NI, the service tag is used to indicate P-GW selection for the relay node, for example, the service tag may It is OAM.
  • the new service label that is defined may be limited to a specific P-GW, and may be defined as a service label that is used by the entire network.
  • APN-OI replacement is used to replace the default APN-OI part in DNS addressing.
  • a special APN-FQDN can also be constructed.
  • the address information of the P-GW serving the relay node can be obtained.
  • a specific identifier may be added to the APN-OI replacement, where the specific identifier is used to indicate that the P-GW is selected for the relay node, where the specific identifier may be a relay node identifier (RN, relay), a device identifier (IMSI, IMEI, device number, etc.), gateway identifier (relayGW), etc.
  • APN-OI replacement fields there are two APN-OI replacement fields in the HSS subscription data, one UE-level APN-OI replacement (in the outer layer), and one APN-level APN-OI replacement (in each PDN subscription data). .
  • the role of the two APN-OI replacements is the same.
  • the UE-level APN-OI replacement is used for all APNs, but the APN-OI replacement of the APN level has a higher priority, that is, when the APN-OI replacement of the APN level occurs. This value is required to construct the APN-FQDN.
  • the APN-OI replacement mentioned in the embodiment of the present invention includes the above two cases.
  • Scenario 2 Assuming that the relay node is detached, a new PDN connection establishment process is initiated. In this flow, the relay node initiates a PDN connection setup request to the MME, carrying a requested APN in the request. In this scenario, the relay node may access an MME that does not support the relay node, or an MME that can support the relay node. The following two scenarios are respectively described.
  • the relay node accesses the MME that does not support the relay node.
  • the MME determines whether the APN reported by the relay node is the APN in the subscription data of the relay node, and if so, constructs the APN-FQDN according to the APN reported by the relay node, as follows:
  • the MME replaces the APN-OI replacement in the subscription data with the APN-OI portion of the APN reported by the relay node, and then the MME uses the APN to construct the corresponding APN-FQDN. In this way, the address information of the corresponding P-GW can be obtained through the DNS according to the APN-FQDN.
  • the APN-OI replacement in the subscription data is an APN-OI replacement with a specific identifier added.
  • the specific identifier is used to indicate that the P-GW is selected for the relay node, and the specific identifier may be medium.
  • the node identifier RN, relay
  • device identifier IMSI, IMEI, device number, etc.
  • gateway identifier gateway identifier
  • the relay node accesses the MME supporting the relay.
  • the MME also needs to determine whether the APN reported by the relay node is the APN in the subscription data of the relay node. If yes, the P-GW can be selected for the relay node in the following two manners.
  • the APN-FQDN is constructed according to the APN reported by the relay node, as follows: First, the MME replaces the APN-OI replacement in the subscription data with the APN-OI part of the APN reported by the relay node, and if the MME confirms The relay node is connected in the phase 2, and the eNB identifier or the device identifier of the control base station serving the relay node is also added in the APN, which may be added in the APN-NI part, or may be added in the APN.
  • the role is In order to request the P-GW address located on the control base station DeNB from the DNS (because in phase 2, the MME needs to select the P-GW located on the control base station for the relay node); then, the MME uses the APN to construct the corresponding APN-FQDN. . In this way, the address information of the corresponding P-GW can be obtained through the DNS according to the APN-FQDN.
  • the MME is configured to be a new PDN connection request initiated by the relay node according to the PDN connection establishment request. Therefore, the MME may directly select a corresponding P-GW for the relay node according to the previous P-GW selection result, where the P The GW may be located on the core network or on the DeNB.
  • information for indicating that the relay node performs P-GW selection is set in the subscription data of the relay node, so that when the relay node accesses the network, the MME may be configured according to the relay node.
  • the subscription data is selected as the P-GW served by the relay node, and when the establishment of the session request is initiated to the P-GW, the network management service label is included in the APN carried in the establishment session request, so that the P-GW can be made according to the
  • the network management service tag creates a PDN connection.
  • the embodiment of the present invention further provides a relay node.
  • FIG. 5 it is a schematic structural diagram of a relay node according to an embodiment of the present invention.
  • the relay node includes: a first address obtaining unit 501, a query unit 502, a secure tunnel establishing unit 503, a second address obtaining unit 504, and a connection establishing unit 505.
  • the first address obtaining unit 501 acquires the first IP address of the relay node; the query unit 502 obtains the IP address of the security gateway by using the first IP address of the relay node; The IP address of the gateway establishes an IP security tunnel with the security gateway; the second address obtaining unit 504 obtains the second IP address of the relay node and the IP address of the network management system through the IP security tunnel; the connection establishing unit 505 is configured according to the foregoing The second IP address of the node and the IP address of the network management system are connected to the network management system.
  • the first address obtaining unit 501 may obtain an IP address of the relay node through a DHCP process; or acquire an IP address of the relay node by using a PDN connection.
  • the second address obtaining unit 504 may initiate a DHCP process to the network where the network management system is located on the IP security tunnel to obtain an IP address of the relay node used for the network management service transmission, and initiate a DHCP process on the IP security tunnel to acquire the network management system.
  • IP address or, in the above IP security tunnel Initiating a DHCP process, obtaining a full domain name FQDN for indicating the network management system, and then using the full domain name FQDN indicating the network management system to query the domain name server DNS on the IP security tunnel, and obtaining the DNS feedback of the network management system.
  • the IP address is obtained by using the full domain name FQDN of the network management system information to query the DNS on the IP security tunnel to obtain the IP address of the network management system fed back by the DNS.
  • the network management system may be a carrier-level network management system.
  • the IP address of the security gateway is a security gateway IP address associated with the network where the network management system of the carrier level is located; or the network management system is further It may be a network management system at the device manufacturer level. Accordingly, the IP address of the security gateway is the security gateway IP address associated with the network where the network management system of the device manufacturer level is located.
  • the association described here means that the security gateway is required to access the network where the network management system is located.
  • the network where the network management system is located includes: an actual IP (subnet) network where the network management system is located, or an IP (subnet) network capable of interconnecting communication with an actual IP (subnet) network where the network management system is located, the present invention
  • the network where the network management system is located is protected by the security gateway.
  • the network management system information may be any one or more of the following identifiers: a relay node device identifier, a relay node device manufacturer identifier, an operator identifier, and a network management system identifier.
  • the relay node device identifier may be a hardware address, a hardware number, a device card number, or a device number of the relay node.
  • the relay node in the embodiment of the present invention obtains the first IP address of the relay node by using the PDN connection; acquires the IP address of the security gateway by using the IP address of the relay node; and the security gateway according to the IP address of the security gateway Establish an IP security tunnel; obtain the second IP address of the relay node and the IP address of the network management system through the IP security tunnel; establish a connection with the network management system by using the second IP address of the relay node and the IP address of the network management system. Therefore, the relay node realizes the connection with the network management system during the network access process, and ensures the security of the connection, thereby ensuring that the relay node can download necessary configuration parameters from the network management system to complete the relay node access and configuration. .
  • the embodiment of the present invention further provides a mobility management network element, as shown in FIG. 6, which is a schematic structural diagram of the mobility management network element.
  • the mobility management network element includes: a subscription data acquisition unit 601, and a gateway selection unit 602.
  • the subscription data obtaining unit 601 acquires subscription data of the relay node when the relay node accesses the network, and the subscription data includes information indicating that the relay node performs PG W selection;
  • the selection unit 602 selects the P-GW serving as the relay node based on the contract data described above.
  • the mobility management network element of the embodiment of the present invention may further include: a session requesting unit 603, and the session requesting unit 603 initiates a setup session request to the P-GW selected by the gateway selection unit 602, where the setup session request includes the foregoing relay An APN in the subscription data of the node, where the APN includes a network management service label, so that the P-GW creates a PDN connection according to the network management service label.
  • the information included in the subscription data for indicating that the relay node performs P-GW selection may have multiple implementation manners, such as:
  • the information indicating that the P-GW is selected for the foregoing relay node may be: an IP address corresponding to a specific P-GW set in the P-GW identifier, and the specific P-GW supports establishing to the network management The IP connection of the system.
  • the gateway selecting unit 602 regards the IP address in the P-GW identifier in the subscription data as the address of the P-GW serving the relay node.
  • the information used to indicate the P-GW selection for the relay node may be: a set full domain name, where the full domain name includes: a host name of the P-GW including the P-GW information identifier, P - the PLMN where the GW is located; the P-GW information identifier may be any one or more of the following information: a group identifier, a gateway identifier, a gateway type, location information, and the like.
  • the gateway selecting unit 602 can obtain the IP address corresponding to the full domain name through the DNS, and use the IP address as the address of the P-GW serving the relay node.
  • the information for indicating the P-GW selection for the relay node may also be: a new label added in the APN-NI included in the subscription data, or a new service label added in the APN-NI;
  • the gateway selecting unit 602 may construct a full domain name of the APN according to the APN-NI replacement in the APN-NI and the subscription data, and obtain the corresponding domain by using the DNS.
  • the IP address of the full domain name of the APN which is used as the P-GW serving the relay node. Address.
  • the information for indicating P-GW selection for the relay node may also be: a specific identifier added in the APN-OI replacement included in the subscription data;
  • the gateway selection unit 602 may construct a full domain name of the APN according to the APN-NI and the APN-OI replacement in the subscription data; and obtain an IP address corresponding to the full domain name of the APN through the DNS, This IP address is used as the address of the P-GW serving the above relay node.
  • the relay node when the relay node is in the access point, the relay node is selected as the relay node according to the information indicating the P-GW selection for the relay node in the subscription data of the relay node.
  • the serving P-GW and when initiating the establishment of the session request to the P-GW, includes the network management service label in the APN carried in the establishment session request, so that the P-GW can create a PDN connection according to the network management service label.
  • FIG. 7 is another schematic structural diagram of a mobility management network element according to an embodiment of the present invention.
  • the mobility management network element further includes: a determining unit 701, when the relay node initiates a new PDN connection establishment, determining the relay. Whether the APN reported by the node is the APN signed by the relay node.
  • the gateway selecting unit 602 is further configured to: after the determining unit 701 determines that the APN is the APN signed by the relay node, and the APN in the subscription data of the relay node. -OI replacement replaces the 4 APN in the above relay node
  • APN-OI constructs the full domain name of the APN according to the APN of the relay node after replacing the APN-OI; acquires the IP address corresponding to the full domain name of the APN through the DNS, and serves the IP address as the relay node.
  • the address of the P-GW is the address of the P-GW.
  • the mobility management network element can determine that the request is from the relay node, rather than from the UE, according to the new PDN connection establishment request initiated by the relay node.
  • the gateway selection unit 602 further needs to add an indication of the eNB identity or the device identity of the control base station served by the relay node in the full domain name of the constructed APN, in order to request the DNS to be located in the control base station DeNB. P-GW address on.
  • the mobility management network element may also select a P-GW that previously served the relay node.
  • the gateway selection unit 602 may be further configured to: after the determining unit 701 determines that the APN reported by the relay node is an APN signed by the relay node, The IP address of the P-GW served by the relay node.
  • the mobility management network element in the embodiment of the present invention selects a P-GW serving the relay node according to the subscription data of the relay node, and initiates establishment to the P-GW.
  • the APN carried in the setup session request includes the network management service label, so that the P-GW serving the relay node can create a PDN connection according to the network management service label.
  • an embodiment of the present invention further provides a communication system, including: a network management system and a relay node as described above, where the relay node is used to establish a connection with the network management system.
  • the above mobile management network element may be further included.
  • the P-GW may be further configured to receive a setup session request sent by the mobility management network element, and create a PDN connection according to the network management service label included in the setup session request.
  • the foregoing P-GW may be located in the core network or may be located on the DeNB.
  • the relay node can be connected to the network management system during the network access process, and the security of the connection is ensured, thereby ensuring that the relay node can be downloaded from the network management system. Necessary configuration parameters to complete relay node access and configuration.

Landscapes

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Description

与网管系统建立连接的方法、 设备及通信系统 本申请要求于 201 1 年 3 月 29 日提交中国专利局、 申请号为 201 1 10077281.7、 发明名称为"与网管系统建立连接的方法、 设备及通信系 统"的中国专利申请的优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。 技术领域
本发明涉及通信技术领域， 具体涉及一种与网管系统建立连接的方法、 设 备及通信系统。 背景技术
在网络向宽带化、 移动化发展的过程中， 第三代合作伙伴计划（3rd
Generation Partnership Program, 3GPP)组织分别在移动接入网提出了长期演进 (Long Term Evolution, LTE)方案， 即演进通用移动通信系统 (UMTS)陆地无线 接入网 (Evolved Universal Mobile Telecommunication System Territorial Radio Access Network, E-UTRAN), 以及在移动核心网提出了系统架构演进 (System Architecture Evolution, SAE)方案， 即演进分组核心网（Evolved Packet Core, EPC)„
传统蜂窝网络是以基站为中心的星型拓朴网络， 釆用集中式控制， 因此在 接入网中不存在中继节点接入的问题。在 LTE系统中，为了扩展网络覆盖范围， 增强网络容量以及网络部署的灵活性， 在接入网中引入了中继节点 （Relay Node, RN ) 。 在中继节点的入网过程中， 中继节点需要和网管系统， 比如运营 和管理（ Operation and Management, OAM ) 系统， 建立连接， 然后从网管系统 下载配置参数来完成中继节点的接入和配置， 同时还需要保证中继节点与网管 系统的连接的安全性及该连接建立过程的安全性。 但在现有技术中， 还没有中 继节点如何与网管系统建立连接的实现方案。 发明内容 本发明实施例针对上述现有技术存在的问题， 提供一种与网管系统建立连 接的方法、 设备及通信系统， 以实现中继节点与网管系统的连接， 保证中继节 点的安全、 正确的入网。
为此， 本发明实施例提供一种与网管系统建立连接的方法， 包括： 中继节 点获取所述中继节点的第一 IP地址；所述中继节点利用所述中继节点的第一 IP 地址获取安全网关的 IP地址； 所述中继节点根据所述安全网关的 IP地址与所 述安全网关建立 IP安全隧道； 所述中继节点通过所述 IP安全隧道获取所述中 继节点的第二 IP地址和网管系统的 IP地址； 所述中继节点利用所述中继节点 的第二 IP地址和所述网管系统的 IP地址与所述网管系统建立连接。
本发明实施例还提供一种为中继节点建立分组数据网连接的方法， 包括： 在中继节点入网接入时， 移动管理实体 MME获取所述中继节点的签约数据， 所述签约数据中包含用于指示为所述中继节点进行分组数据网网关 P-GW选择 的信息； 所述 MME根据所述签约数据选择为所述中继节点服务的 P-GW , 以使 所述 P-GW为所述中继节点创建分组数据网 PDN连接。
本发明实施例还提供一种中继节点， 包括： 第一地址获取单元， 用于获取 中继节点的第一 IP地址； 查询单元， 用于利用所述第一 IP地址获取安全网关 的 IP地址； 安全隧道建立单元， 用于 居所述安全网关的 IP地址与所述安全 网关建立 IP安全隧道； 第二地址获取单元， 用于通过所述 IP安全隧道获取所 述中继节点的第二 IP地址、 以及网管系统的 IP地址； 和连接建立单元， 用于 利用所述用于所述中继节点的第二 IP地址和网管系统的 IP地址与所述网管系 统建立连接。
本发明实施例还提供一种移动管理网元， 包括： 签约数据获取单元， 用于 在中继节点入网接入时， 获取所述中继节点的签约数据， 所述签约数据中包含 用于指示为所述中继节点进行分组数据网网关 P-GW选择的信息； 和网关选择 单元， 用于根据所述签约数据选择为所述中继节点服务的 P-GW, 以使所述 P-GW为所述中继节点创建分组数据网 PDN连接。
本发明实施例还提供一种通信系统， 包括： 网管系统和中继节点， 所述中 继节点用于建立与所述网管系统的连接。 本发明实施例提供的与网管系统建立连接的方法、 设备及通信系统， 由中 继节点利用 PDN连接获取中继节点的第一 IP地址； 利用所述第一 IP地址获取 安全网关的 IP地址； 居所述安全网关的 IP地址与所述安全网关建立 IP安全 隧道； 通过所述 IP安全隧道获取中继节点的第二 IP地址、 以及网管系统的 IP 地址； 利用所述中继节点的第二 IP地址和网管系统的 IP地址与所述网管系统 建立连接。 从而使中继节点在入网过程中， 实现与网管系统的连接， 并保证了 该连接及其建立过程的安全性， 进而保证了中继节点能够从网管系统下载必要 的配置参数来完成中继节点接入和配置。 附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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 图仅仅是本发明中记载的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 还 可以根据这些附图获得其他的附图。
图 1是本发明实施例中 E-UTRAN网络引入中继节点后的网络架构示意图； 图 2是本发明实施例与网管系统建立连接的方法的流程图；
图 3是本发明实施例中中继节点与网管系统建立连接时的一种消息交互流 程图；
图 4是本发明实施例为中继节点建立分组数据网连接的方法的流程图； 图 5是本发明实施例中继节点的一种结构示意图；
图 6是本发明实施例移动管理网元的一种结构示意图；
图 7是本发明实施例移动管理网元的另一种结构示意图。 具体实施方式 和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。
在 E-UTRAN网络中， 引入中继节点后， 其网络架构如图 1所示。
在该网络架构中， 中继节点 （如图 1中的 RN1 , RN2, RN3和 RN4 )通过 控制基站 （ Donor eNB , DeNB )接入网络， 类似用户设备 ( User Equipment, UE ) , 在中继节点入网的过程中也会和移动管理实体 ( Mobile Management Entity, MME ) 、 业务网关 （ S-GW ) 建立连接。 同时作为网元设备， 中继节点 还需要建立到网管系统的连接， 下载配置参数， 从而启动中继节点的相关功能 使用户设备得以接入 (如图 1中的 UE1 , UE2, UE3 , UE4和 UE5)。
为了建立到网管系统的连通性， 中继节点需要先通过建立 PDN连接来建立 中继节点到核心网的基础的 IP连通性。 该 PDN连接关联了一个特定的分组数 据网网关 （ PDN Gateway, P-GW ) , 即用户设备需要通过该 P-GW来和分组数 据网络 PDN进行数据交互。 区别于普通用户设备的 PDN连接的建立过程， 上 述中继节点建立的 PDN连接是用于提供该中继节点到网管系统的连接和该中 继节点与其所在网络的连接， 而网管系统及其所在网络是运营商所有并且是需 要被安全保护的。所以为了保证中继节点和网管系统所在网络之间 IP的可达性， 需要对 P-GW进行特殊指定， 即 MME在 PDN连接建立过程中进行 P-GW选择 的时候， 需要选择能够支持中继节点和网管系统所在网络之间 IP可达性的 P-GW。同时 P-GW在建立会话的时候也需要根据 MME所指示的网管业务类型， 进行相应的处理。
在中继节点入网的流程中， 包含以下两个阶段。
阶段 1 : 在该阶段， 中继节点作为一个 UE入网， 中继节点可以接入到一个 任意的基站， 可以是普通的演进基站（Evolved Node B, eNB ) , 也可以是一个 控制基站 （ Donor eNB , DeNB ) 。 在该阶段， 中继节点需要建立和网管系统的 连接， 然后从网管系统下载 DeNB小区列表等配置参数。
阶段 2： 中继节点获取 DeNB小区列表后， 从 DeNB小区列表中选择一个 DeNB小区进行接入。 在该阶段， 中继节点会接入一个 DeNB并且被 DeNB选 择到能够支持中继的 MME。在该阶段， 中继节点也需要保持或建立与网管系统 的连通性。
在阶段 1中， 中继节点入网时， MME将该中继节点作为一个 UE, 在现有 标准定义的 UE入网流程中， UE会建立一个到 P-GW的 PDN连接，通过该 PDN 连接来获取与特定的 PDN进行通信的 IP连通性。 因此， MME需要为 UE选择 服务的 P-GW。 在现有技术中， 为 UE选择 P-GW的原则是： 在每个 PDN签约 数据中都包含一个接入点名（ Access Point Name, APN )和一个网关（ Gateway, GW )标识， 通常情况下， MME使用该网关标识信息为 UE选择服务的 P-GW, 但是如果没有该网关标识信息， 则 MME会通过 PDN签约数据中的 APN构造 相应的 APN全域名 （APN-Fully Qualified Domain Name, APN-FQDN ) , 然后 根据 APN-FQDN从域名服务器 （ Domain Name Server, DNS )获取 P-GW的地 址。
对于中继节点而言， 由于该中继节点需要能够与网管系统所在的网络建立 IP连通性， 而且， 为中继节点服务的 P-GW需要能够支持中继节点和网管系统 所在网络之间的 IP可达性， 因此不能釆用现有为 UE选择 P-GW的方式来为一 个入网的中继节点选择为其服务的 P-GW。
另外， 中继节点还需要获取网管系统的地址信息， 这些网管系统可能是运 营商级别， 或者是设备商级别的。 只有获取了这些信息后， 中继节点才能够建 立和网管系统的连接。 并且为了防止中继节点在和网管系统建立连接的过程中 网管系统信息被第三方非法获取或篡改， 还需要有相关机制来保证这些信息能 够被安全的传递。
针对以上问题， 本发明实施例与网管系统建立连接的方法、 设备及网络， 中继节点利用 PDN连接获取该中继节点的第一 IP地址； 该中继节点利用上述 中继节点的第一 IP地址获取安全网关的 IP地址； 该中继节点根据上述安全网 关的 IP地址与上述安全网关建立 IP安全隧道； 该中继节点通过上述 IP安全隧 道获取该中继节点的第二 IP地址和网管系统的 IP地址； 该中继节点利用上述 中继节点的第二 IP地址和上述网管系统的 IP地址与上述网管系统建立连接。 由于中继节点是在受保护的 IP安全隧道上获取网管系统的地址信息，从而不仅 实现中继节点与网管系统的连接， 而且保证了网管系统的信息被安全正确的传 递。
如图 2所示， 是本发明实施例提供的中继节点与网管系统建立连接的方法 的流程图， 包括以下内容。
201 , 中继节点获取中继节点的第一 IP地址。 可选地， 中继节点获取该中继节点的第一 IP地址包括： 中继节点通过动态 地址配置协议 ( Dynamic Hosting Configuration Protocol, DHCP ) 流程获取该中 继节点的第一 IP地址。 例如， 中继节点在建立 PDN连接后， 通过 DHCP流程 获取自己的 IP地址， 即该中继节点的第一 IP地址， DHCP的具体流程可参照现 有技术， 在此不再赘述。 或者， 中继节点通过 PDN连接建立流程获取该中继节 点的第一 IP地址。 例如， 在 PDN连接建立的流程中由 P-G W直接为该中继节 点分配一个 IP地址， 即该中继节点的第一 IP地址。
202, 上述中继节点利用上述第一 IP地址获取安全网关的 IP地址。
可选地 , 中继节点可以使用包含网管系统信息的 FQDN向 DNS查询 ,获取 上述安全网关的 IP地址。 例如， 在具体实现过程中， 中继节点通过向 DNS发 送包含网管系统信息的 FQDN进行查询 , 获取该 DNS反馈的安全网关的 IP地 址。
其中， 上述网管系统信息可以是以下任意一个或多个标识信息： 中继节点 设备标识， 中继节点设备生产商标识， 运营商标识， 和网管系统标识。 其中， 上述中继节点设备标识可以是中继节点的硬件地址、 硬件号、 设备卡号、 或设 备号。
比如， 中继节点构造的 FQDN中可以包含上述一个或多个标识。 其中多个 标识之间以 "." 相连。 下面给出几个非限定性的实例 （ "<>" 和其中的文字部 分为注释） ：
relay^ 示中继节点>.123456<指示中继节点的设备标识 .
relay^ 示中继节点 >. AAA<中继节点设备生产商标 i >.XX.
0&111<指示网管系统>. <中继节点设备生产商标识 >.XX.
0&111<指示网管系统>.888<运营商标识 >.XX.
0&1!1<指示网管系统>. 123456 <指示中继节点的设备标识 >.XX. ...„ 或者， 中继节点还可以使用包含网管系统信息的 DHCP流程向 DHCP服务 器查询， 获取上述安全网关的 IP地址。 例如， 在具体实现过程中， 中继节点通 过向 DHCP服务器发送包含网管系统信息的 DHCP消息进行查询，获取该 DHCP 服务器反馈的安全网关的 IP地址。 其中， 上述网管系统信息可以是以下任意一个或多个标识信息： 中继节点 设备标识， 中继节点设备生产商标识， 运营商标识， 和网管系统标识。 上述中 继节点设备标识可以是中继节点的硬件地址、 硬件号、 设备卡号、 或设备号。 在具体实现过程中， 这些信息可以被携带在 DHCP请求消息中的 DHCP可选字 段 （DHCP option), 用于向 DHCP服务器请求或查询特定的信息。
在本发明实施例中， 上述网管系统可以是运营商级别的网管系统， 相应地， DNS或者 DHCP服务器反馈的安全网关的 IP地址是与运营商级别的网管系统 所在网络相关联的安全网关 IP地址； 或者， 上述网管系统还可以是设备生产商 级别的网管系统， 相应地， DNS或者 DHCP服务器反馈的安全网关的 IP地址 是与设备生产商级别的网管系统所在网络相关联的安全网关 IP地址。
需要说明的是， 这里所述的相关联是指需要通过该安全网关才能访问网管 系统所在网络。 而所述网管系统所在网络包括： 网管系统所处的实际 IP (子网） 网络，或者是能够与网管系统所在的实际 IP (子网）网络进行互联通信的 IP (子 网） 网络， 本发明实施例中该网络被安全网关所保护。
203 , 上述中继节点根据上述安全网关的 IP地址与该安全网关建立 IP安全 隧道。
其中， 安全网关的 IP地址是用于安全网关的寻址。 在中继节点与安全网关 建立 IP隧道的过程中， 中继节点与上述安全网关进行认证， 认证通过后与该安 全网关建立起 IP安全隧道。 认证及 IP安全隧道的建立过程可釆用现有的一些 实现方式， 对此本发明实施例不 ί¾限定。
204 , 上述中继节点通过上述 IP安全隧道获取该中继节点的第二 IP地址和 网管系统的 IP地址。
其中， 上述中继节点的第二 IP地址是中继节点用于网管业务传输的 IP地 址，具体可以通过在上述 IP安全隧道上向上述网管系统所在网络发起 DHCP流 程来获取。
网管系统的 IP地址可以通过以下任意一种方式来获取：
( 1 ) 中继节点在上述 IP安全隧道上向所述网管系统所在网络发起 DHCP 流程获取， 即通过 DHCP流程来向 DHCP服务器请求获取网管系统的 IP地址， 具体方法可以在 DHCP请求消息中的 DHCP可选字段 （DHCP option)中携带网 管系统信息， DHCP服务器直接反馈网管系统的 IP地址；
( 2 ) DHCP服务器向中继节点反馈一个指示网管系统的 FQDN, 中继节点 在上述 IP安全隧道上使用所述 FQDN向 DNS查询 ,获取 DNS反馈的网管系统 的 IP地址；
( 3 ) 中继节点在上述 IP安全隧道上使用包含网管系统信息的 FQDN向 DNS查询来获取。
上述网管系统信息可以是以下任意一个或多个信息： 中继节点设备标识， 中继节点设备生产商标识， 运营商标识， 网管系统标识。 上述中继节点设备标 识可以是中继节点的硬件地址、 硬件号、 设备卡号、 或设备号。
构造 FQDN和向 DNS查询的过程类似于上述步骤 202中的操作， 此处不 赘述。
205 , 上述中继节点利用中继节点的第二 IP地址和网管系统的 IP地址与所 述网管系统建立连接。
其中建立的连接通过中继节点和安全网关之间的 IP安全隧道完成， 而连接 的建立可以由中继节点发起， 或者由网管系统发起。
图 3示出了本发明实施例中中继节点与网管系统建立连接时的一种消息 交互流程图， 主要包括以下内容：
301 , 中继节点通过 PDN连接建立流程获取中继节点的第一 IP地址。
302, 上述中继节点通过包含网管系统信息的 FQDN向 DNS发起请求， 或 者使用包含网管系统信息的 DHCP请求消息向 DHCP服务器发起请求。
303 , 上述中继节点接收上述 DNS或 DHCP服务器向上述中继节点反馈的 安全网关的 IP地址。
304, 上述中继节点使用该中继节点的第一 IP地址和安全网关的 IP地址， 建立中继节点和安全网关之间的 IP安全 ( Security Architecture for IP network ,
IPSec ) 隧道。 其中， 安全网关的 IP地址用于安全网关的寻址， 中继节点和安全网关之 间认证和建立 IPSec隧道的过程可以使用现有机制。
305 , 上述中继节点通过该 IPSec隧道发起 DHCP流程 , 获取该中继节点的 第二 IP地址和网管系统的 IP地址。
其中， 上述中继节点通过 DHCP流程获取用于网管业务传输的中继节点的 第二 IP地址。
上述网管系统的 IP地址可以通过三种方式来获取：
( 1 ) 在上述 IP安全隧道上向网管系统所在网络发起 DHCP流程， 即通过 DHCP流程来向 DHCP服务器请求获取网管系统的 IP地址， 具体方法可以在 DHCP请求消息中的 DHCP可选字段 （DHCP option)中携带该网管系统的指示 信息， DHCP服务器直接反馈网管系统的 IP地址；
( 2 ) DHCP服务器反馈一个指示网管系统的全域名 FQDN, 然后在上述 IP 安全隧道上使用该指示网管系统的全域名 FQDN向域名服务器 DNS查询，并获 取 DNS反馈的网管系统的 IP地址；
( 3 )在上述 IP安全隧道上使用包含网管系统信息的 FQDN向 DNS查询获 取网管系统的 IP地址。
306, 上述中继节点利用获取的该中继节点的第二 IP地址和网管系统的 IP 地址与网管系统建立连接。
如图所示， 中继节点和网管系统之间建立的 IP连接是要通过中继节点和安 全网关之间的 IP安全隧道完成； 而该 IP连接的建立可以由中继节点发起， 或 者由网管系统发起。
可见， 本发明实施例与网管系统建立连接的方法， 由中继节点获取中继 节点的第一 IP地址； 利用该中继节点的第一 IP地址获取安全网关的 IP地址； 与 安全网关建立 IP安全隧道； 通过该 IP安全隧道获取用于网管业务传输的中继 节点的第二 IP地址和网管系统的 IP地址；利用该中继节点的第二 IP地址和网管 系统的 IP地址与该网管系统建立连接。 从而使中继节点在入网过程中， 实现 与网管系统的连接， 并保证了该连接及其建立过程的安全性， 进而保证了中 继节点能够从网管系统下载必要的配置参数来完成中继节点接入和配置。
在本发明实施例中， 中继节点与网管系统建立连接需要用使用于网管业务 传输的 PDN连接， PDN连接由为中继节点服务的 P-GW来创建， 而 P-GW的 选择由 MME来完成。 如何选择为中继节点服务的 P-GW可以有多种实现方式， 对此本发明实施例不^故限定， 下面仅举几个示例进行详细说明。
具体地， 可以在中继节点的签约数据中设置用于指示为中继节点进行 P-GW选择的信息， 这样， 在该中继节点入网接入时， MME就能根据该中继节 点的签约数据选择 P-GW, 并且向选择的 P-GW发起建立会话请求， 该建立会 话请求中包含 APN, 该 APN来自中继节点的签约数据， 其中可以包含网管业 务标签， 以使上述 P-GW根据该网管业务标签来创建 PDN连接。
如图 4所示，是本发明实施例为中继节点建立分组数据网连接的方法的流 程图， 包括以下内容。
401 , 在中继节点入网接入时， MME获取所述中继节点的签约数据， 该签 约数据中包含用于指示为所述中继节点进行 P-GW选择的信息。
其中，上述签约数据是指 PDN签约数据，用于指示为该中继节点进行 P-G W 选择的信息。 这些信息根据中继节点不同的接入场景可以有多种方式， 比如可 以是以下任意一种或几种的组合：
( 1 )在 P-GW标识中设定的一个对应特定 P-GW的 IP地址，该特定 P-GW 支持建立到网管系统的 IP连接；
( 2 )设定的一个全域名， 该全域名包括： 包含 P-GW信息标识的 P-GW的 主机名称和 P-GW所在的公共陆地移动网络 （ Public Land Mobile Network, PLMN ) 。 其中， 上述 P-GW信息标识包括以下任意一项或多项信息： 群组标 识、 网关标识、 网关类型、 网关信息；
( 3 ) 在签约数据包含的 APN网络标识 （ The APN Network Identifier,
APN-NI ) 中增加的新标签， 或者在 APN-NI中增加的新业务标签；
( 4 ) 在签约数据包含的 APN运营商标识替代符 （ The APN Operator
Identifier replacement, APN-OI replacement ) 中增力 u的特定标识， 所述 APN-OI replacement可以是 UE级别的 APN-OI replacement,或者是 APN级别的 APN-OI replacements
对于不同场景下 MME如何根据上述这些信息为中继节点选择 P-GW的过 程将在后面详细说明。
402, 上述 MME根据上述签约数据选择为上述中继节点服务的 P-GW, 以 使该 P-GW为上述中继节点创建分组数据网 PDN连接。
上述 MME选择为上述中继节点服务的 P-GW后， 向选择的 P-GW发起建 立会话请求， 该建立会话请求中包含 APN, 该 APN来自中继节点的签约数据， 其中可以包含网管业务标签， 以使所述 P-GW根据所述网管业务标签创建 PDN 连接。
完成 P-GW的选择之后， S-GW的选择可以按照现有准则， 然后， MME会 通过 S-PW向 P-GW发起一个建立会话请求，该请求中包含对应的 APN,该 APN 用于指示 P-GW创建的 PDN连接传输的业务类型。
在现有技术中， P-GW通过 APN-NI中的业务标签来识别需要创建的 PDN 连接传输的业务类型。
在本发明实施例中，为了使 P-GW能够识别出需要创建的 PDN连接传输的 业务类型， 可以在 APN中为中继节点定义一个新的业务标签， 用于指示是创 建可用于网管业务传输的 PDN连接。
前面提到， 在本发明实施例中， 上述签约数据中包含的用于指示为上述 中继节点进行 P-GW选择的信息可以有多种实现方式， 下面将对不同场景下 MME根据这些信息为中继节点选择 P-GW的过程进行详细说明。
场景 1 : 假设中继节点是在中继节点入网的阶段 1建立 PDN连接， 则 P-GW 的选择流程沿用现有的 UE入网时的 P-GW选择流程， 即 MME根据归属用户服 务器（ Home Subscriber Server, HSS )中的 PDN签约数据中的信息为中继节点 选择 P-GW。 在现有技术中， 对于每一个签约的 PDN, HSS提供的信息包括： ( 1 )一个 P-GW标识和一个接入点名 （Access Point Name, APN ); ( 2 )一个 APN和对该 APN的指示，该指示说明是否允许由拜访地（ Visited PLMN, VPLMN ) 分配 P-GW, 还是只能由归属地 PLMN ( Home PLMN, HPLMN )分配 P-GW;
( 3 ) HSS还指示哪一个 APN所对应的签约的 PDN是该 UE默认的 APN。 但因为该中继节点要建立到其网管系统的连接， 因此为该中继节点选择 的 P-GW应该能支持建立连接到该网管系统的 IP连通性，并且能够为该中继节 点建立到该网管系统的 PDN连接。 因此， 该 P-GW应该是一个特定的 P-GW, 在进行 P-GW选择时需要与其他普通的 P-GW区分开来，并且该 P-GW的位置也 没有限制， 可以位于核心网。
针对这种情况， 在本发明实施例中， 可以对现有的 PDN签约数据中的信 息进行修改， 在其中包含指示为中继节点进行 P-GW选择的信息， 这样， 在中 继节点入网接入时， MME可以直接根据该 PDN签约数据中的信息进行 P-GW 选择。 具体地， 可以对 P-GW标识中的信息进行修改， 也可以对 APN中的信息 进行^ ίι爹改， 下面对这两种实现方式分别详细说明。
1. 对 P-GW标识中的信息进行修改，在 P-GW标识中包含指示为中继节点 进行 P-GW选择的信息， 这样， 在该中继节点入网接入时， ΜΜΕ可以直接使 用 P-GW标识中的信息进行 P-GW选择， 具体可以有以下几种实现方式：
( 1 )在 PDN签约数据中的 P-GW标识中设定一个具体的 IP地址， 该 IP地 址对应一个在核心网的特定 P-GW, MME通过该 IP地址可以索引到该特定的 P-GW。 也就是说， 在中继节点入网接入时， MME将该中继节点的签约数据 中 P-GW标识中的 IP地址作为为该中继节点服务的 P-GW的地址。
( 2 )在 PDN签约数据中定义一个特殊的 FQDN,在中继节点入网接入时， MME根据该 FQDN向 DNS请求得到对应该 FQDN的一个 IP地址 ,该 IP地址即为 为该中继节点服务的 P-GW的地址。 上述 FQDN是指主机名加上全路径， 全域名可以从逻辑上准确地表示出 主机在什么地方， 也可以说全域名是主机名的一种完全表示形式。 从全域名 中包含的信息可以看出主机在域名树中的位置。
在现有技术中， FQDN 由 Destination-Host(目的主机）和 Destination-Realm (目的域） 两部分组成， 其中：
Destination-Host包含目标 P-GW的主机名称 (hostname), 满足下面的格式： < "topon" I "topoff >.<single-label-interface-name> . <canonical-node-name> , 其中， < "topon" I "topoff >表示是否对拓朴距离更近或者和业务网关（ Service GW, S-GW )共址的 P-GW优先选择； <single-label-interface-name>表示端口 类型， 例如 Eth-0、 S8; <。&1 01 &1-1 0(16-:^11½>表示对该 P-GW节点的描述。
Destination-Realm由下面的格式组成：
epc.mnc<MNC>.mcc<MCC>.3gppnetwork.org,其中 , mnc和 mcc表示 P-GW 是位于哪个 PLMN中。
为了区别于为 UE服务的 P-GW, 在本发明实施例中， 可以对现有的 P-GW 的 FQDN增加指示为中继节点进行 P-GW选择的信息，使 MME通过该 FQDN向 DNS请求为中继节点提供服务的 P-GW的地址。 具体地， 可以在 Destination-Host中包含 P-GW信息标识， 比如， 可以是以下任意一项或多项标 识： 群组标识、 网关标识、 网关类型、 位置信息等。
比如， 本发明实施例中， 为中继节点服务的 P-GW的 FQDN, 可以是： topon.S5.cluster4relay.net27.example.net; 该全域名中的 "cluster4relay" 就标 识了一个支持中继节点传输的 P-GW群组；
可以是： topon. Eth-0. gw32. California. west. example . com , 其中 "gw32，， 即 是一个网关标识， 用于指示某个特定 P-GW (该 P-GW能够支持中继节点的传 可以是： topon. vi .relay. California. west. example . com , 其中 "relay" 即标 识了一个特殊的用于支持中继节点的网关类型； 可以是： topon.S8.gw35.shanghai.pudong.XXroad.example.com , 其中 "shanghai.pudong.XXroad" 即标识了一个位于某特定位置的 P-GW (该 P-GW 能够支持中继节点的传输） ；
2. 对 APN中的信息进行修改， 在其中包含指示为该中继节点进行 P-GW 选择的信息， 这样， 在中继节点入网接入时， MME可以根据 HSS提供的 APN 来构造出 APN-FQDN, 然后利用该 APN-FQDN通过 DNS来找到为该中继节点 提供服务的 P-GW。
需要说明的是， 根据该 APN-FQDN得到的 P-GW可以有多个， 比如某类 P-GW, 在这种情况下， MME可以从中选择一个合适的 P-GW, 具体如何选择 本发明实施例不做限定， 可以根据具体应用需要来确定。
在现有技术中， APN由下列成分组成： APN-NI和 APN-OI。 其中：
APN-NI定义了 P-GW连接到的外部 PDN网络， 可以通过下面的方式来实 现：
- 该 APN对应于一个用于选择特定网关通用分组无线服务技术（ General Packet Radio Service , GPRS )支持节点（ Gateway GPRS Support Node , GPRS 支持节点， GGSN ) /P-GW的 FQDN, 并且该 GGSN/P-GW能理解 APN是用于 接入某特定业务 (在建立承载的时候)； 或者
- APN-NI由三个或更多的标签组成， 并且开头是一个特定的业务标签； 或者 APN-NI由一个单独的业务标签组成， 用于指示 GGSN/P-GW所请求的业 务特性。
APN-OI定义了 P-GW位于演进分组系统（ Evolved Packet System, EPS ) 网络的什么位置， APN-OI由三个标签组成， 满足下面的格式： "mnc<MNC>.mcc<MCC>.gprs" , 其中， 第一个标签 MNC和第二个标签 MCC 一起唯一标识一个 GPRS/EPS PLMN, 最后一个标签必须是 "gprs，，。 对每个运 营商， 都有一个缺省的 APN-OI, 该缺省的 APN-OI可以从国际移动用户识别 码 ( International Mobile Subscriber Identity, IMSI ) 中获取。 除此之外， 在签约数据中还有一个 APN-OI replacement字段， 其构造与缺 省的 APN-OI相同。 APN-OI replacement的作用是在 DNS寻址时， 替代缺省的 APN-OI部分。 APN-OI replacement还包含额外的其他标签， 这些标签通过 ".'， 来分别隔离开。
在本发明实施例中， 为了区别于 UE的 P-GW选择， 可以对签约数据中的 相关参数进行修改， 具体可以有以下几种实现方式：
( 1 )修 1APN-NI
具体地， 可以在 APN-NI中定义新的标签， 该标签用来指示是为中继节点 进行 P-GW选择， 比如， 该标签可以是中继节点标识 (RN, relay), 设备标识 (IMSL IMEI, 设备号等）、 网关标识 (relayGW)等； 或者， 还可以在 APN-NI 中定义新的业务标签， 该业务标签用来指示为中继节点进行 P-GW选择， 比如 该业务标签可以是 OAM。
需要说明的是， 定义的新的业务标签可以仅限于特定的 P-GW使用， 也可 以将其定义为一个全网统一使用的业务标签， 对此本发明实施例不做限定。
( 2 ) ?i:APN-OI replacement
APN-OI replacement是用于在 DNS寻址时， 替代缺省的 APN-OI部分。 在 本发明实施例中， 通过修 tAPN-OI replacement, 同样可以构造出一个特殊的 APN-FQDN,通过该 APN-FQDN,可以获取为中继节点服务的 P-GW的地址信 息。 具体地， 可以在 APN-OI replacement中增加一个特定标识， 该特定标识用 于指示为中继节点选择 P-GW, 该特定标识可以是中继节点标识 (RN, relay), 设备标识 (IMSI、 IMEI, 设备号等）、 网关标识 (relayGW)等。
需要说明的是， HSS的签约数据中有两个 APN-OI replacement字段， 一个 UE 级别的 APN-OI replacement (在外层）； 一个是 APN级别的 APN-OI replacement (位于每个 PDN签约数据中）。 这两个 APN-OI replacement的作用是 相同的， UE级别的 APN-OI replacement用于所有 APN , 但是 APN级别的 APN-OI replacement优先级更高，即当 APN级别的 APN-OI replacement出现时， 需要使用这个值来构造 APN-FQDN。 本发明实施例中提到的 APN-OI replacement包含上述两种情况。
场景 2: 假设中继节点去附着后发起新的 PDN连接建立流程。 在这个流程 中， 中继节点向 MME发起一个 PDN连接建立请求， 在该请求中携带一个请求 的 APN。在这种场景下，中继节点接入的可能是一个不支持中继节点的 MME, 或者是一个能支持中继节点的 MME, 下面针对这两种情况分别进行说明。
1. 中继节点接入的是不支持中继节点的 MME
在这种情况下， MME判断中继节点上报的 APN是否为该中继节点的签约 数据中的 APN, 如果是， 则根据中继节点上报的 APN来构造 APN-FQDN, 具 体如下：
首先， MME将签约数据中的 APN-OI replacement替换掉中继节点上报的 APN的 APN-OI部分， 然后， MME使用该 APN来构造对应的 APN-FQDN。 这 样， 根据该 APN-FQDN通过 DNS即可获得对应的 P-GW的地址信息。
需要说明的是， 签约数据中的 APN-OI replacement是增加了特定标识的 APN-OI replacement, 如前面所述， 该特定标识用于指示为中继节点选择 P-GW, 该特定标识可以是中继节点标识 (RN, relay)、 设备标识 (IMSI、 IMEI, 设备号等)、 网关标识 (relayGW)等。
2. 中继节点接入的是支持中继的 MME
在这种情况下， MME同样需要判断中继节点上报的 APN是否为该中继节 点的签约数据中的 APN, 如果是， 则可以按照以下两种方式来为中继节点选 择 P-GW。
( 1 )根据中继节点上报的 APN来构造 APN-FQDN, 具体如下： 首先， MME将签约数据中的 APN-OI replacement替换掉中继节点上报的 APN的 APN-OI部分， 同时， 如果 MME确认中继节点是在阶段 2接入， 则还要在 APN 中增加为所述中继节点服务的控制基站的 eNB标识或者设备标识的指示， 具 体可以增加在 APN-NI部分， 也可以增加在 APN-OI replacement部分， 作用是 为了向 DNS请求位于控制基站 DeNB上的 P-GW地址 （因为在阶段 2, MME需 要为中继节点选择位于控制基站上的 P-GW); 然后， MME使用该 APN来构造 对应的 APN-FQDN。 这样，根据该 APN-FQDN通过 DNS即可获得对应的 P-GW 的地址信息。
( 2 ) MME根据该 PDN连接建立请求是中继节点发起的新增 PDN连接请 求， 因此， MME可以根据之前的 P-GW选择结果， 直接为该中继节点选择对 应的 P-GW, 该 P-GW可以是位于核心网 , 也可以是位于 DeNB上。
可见， 本发明实施例中， 在中继节点的签约数据中设置用于指示为中继节 点进行 P-GW选择的信息，使得该中继节点入网接入时， MME可以根据该中继 节点的签约数据选择为该中继节点服务的 P-GW, 并且在向该 P-GW发起建立 会话请求时， 在该建立会话请求携带的 APN中包含网管业务标签， 从而可以使 所述 P-GW根据所述网管业务标签创建 PDN连接。
相应地， 本发明实施例还提供一种中继节点， 如图 5所示， 是本发明实施 例中继节点的一种结构示意图。
在该实施例中， 该中继节点包括： 第一地址获取单元 501 , 查询单元 502, 安全隧道建立单元 503 , 第二地址获取单元 504, 和连接建立单元 505。
其中， 上述第一地址获取单元 501获取中继节点的第一 IP地址； 上述查询 单元 502利用该中继节点的第一 IP地址， 获取安全网关的 IP地址； 上述安全 隧道建立单元 503根据上述安全网关的 IP地址与该安全网关建立 IP安全隧道； 上述第二地址获取单元 504通过上述 IP安全隧道获取该中继节点的第二 IP地 址和网管系统的 IP地址； 上述连接建立单元 505根据上述中继节点的第二 IP 地址和网管系统的 IP地址与该网管系统建立连接。
在具体应用时， 第一地址获取单元 501可以通过 DHCP流程获取所述中继 节点的 IP地址； 或者通过 PDN连接获取所述中继节点的 IP地址。
第二地址获取单元 504可以在上述 IP安全隧道上向网管系统所在网络发起 DHCP流程，获取用于网管业务传输的中继节点的 IP地址； 并且在上述 IP安全 隧道上发起 DHCP流程， 获取网管系统的 IP地址； 或者， 在上述 IP安全隧道 上发起 DHCP流程， 获取用于指示所述网管系统的全域名 FQDN, 然后在上述 IP安全隧道上使用指示所述网管系统的全域名 FQDN向域名服务器 DNS查询， 获取 DNS反馈的所述网管系统的 IP地址； 或者， 在上述 IP安全隧道上使用包 含所述网管系统信息的全域名 FQDN向 DNS查询 , 获取 DNS反馈的所述网管 系统的 IP地址。
需要说明的是， 上述网管系统可以是运营商级别的网管系统， 相应的， 上 述安全网关的 IP地址是与该运营商级别的网管系统所在网络相关联的安全网关 IP地址； 或者上述网管系统还可以是设备生产商级别的网管系统， 相应地， 上 述安全网关的 IP地址是与该设备生产商级别的网管系统所在网络相关联的安全 网关 IP地址。
这里所述的相关联， 是指需要通过该安全网关才能访问网管系统所在网 络。 而上述网管系统所在网络包括： 网管系统所处的实际 IP (子网） 网络， 或者是能够与该网管系统所在的实际 IP (子网） 网络进行互联通信的 IP (子 网） 网络， 本发明实施例中上述网管系统所在网络被安全网关所保护。
所述网管系统信息可以是以下任意一个或多个标识： 中继节点设备标识， 中继节点设备生产商标识， 运营商标识， 网管系统标识。 上述中继节点设备 标识可以是中继节点的硬件地址、 硬件号、 设备卡号、 或设备号。
可见， 本发明实施例的中继节点， 利用 PDN连接获取中继节点的第一 IP 地址； 利用该中继节点的 IP地址获取安全网关的 IP地址； 根据该安全网关的 IP 地址与该安全网关建立 IP安全隧道；通过该 IP安全隧道获取中继节点的第二 IP 地址、 以及网管系统的 IP地址； 利用该中继节点的第二 IP地址和网管系统的 IP 地址与网管系统建立连接。 从而使中继节点在入网过程中， 实现与网管系统 的连接， 并保证了该连接的安全性， 进而保证了中继节点能够从网管系统下 载必要的配置参数来完成中继节点接入和配置。
相应地， 本发明实施例还提供了一种移动管理网元， 如图 6所示， 是该移 动管理网元的一种结构示意图。 在该实施例中， 该移动管理网元包括： 签约数据获取单元 601 , 和网关选 择单元 602。
其中， 上述签约数据获取单元 601在中继节点入网接入时， 获取所述中继 节点的签约数据， 该签约数据中包含用于指示为所述中继节点进行 P-G W选择 的信息； 上述网关选择单元 602根据上述签约数据选择为上述中继节点服务的 P-GW。
本发明实施例的移动管理网元， 还可进一步包括： 会话请求单元 603 , 该 会话请求单元 603向上述网关选择单元 602选择的 P-GW发起建立会话请求， 该建立会话请求中包含上述中继节点的签约数据中的 APN, 该 APN中包含网 管业务标签， 以使上述 P-GW根据该网管业务标签创建 PDN连接。
在本发明实施例中， 所述签约数据中包含的用于指示为上述中继节点进行 P-GW选择的信息可以有多种实现方式， 比如：
( 1 )用于指示为上述中继节点进行 P-GW选择的信息可以是： 在 P-GW标 识中设定的一个对应特定 P-GW的 IP地址，所述特定 P-GW支持建立到网管系 统的 IP连接。
相应地， 在这种情况下， 网关选择单元 602将所述签约数据中 P-GW标识 中的 IP地址作为为所述中继节点服务的 P-GW的地址。
( 2 )用于指示为上述中继节点进行 P-GW选择的信息还可以是： 设定的一 个全域名， 所述全域名包括： 包含 P-GW信息标识的 P-GW的主机名称、 P-GW 所在的 PLMN; 所述 P-GW信息标识可以是以下任意一项或多项信息： 群组标 识、 网关标识、 网关类型、 位置信息等。
相应地， 在这种情况下， 网关选择单元 602可以通过 DNS获取对应所述全 域名的 IP地址， 将该 IP地址作为为所述中继节点服务的 P-GW的地址。
( 3 )用于指示为上述中继节点进行 P-GW选择的信息还可以是： 在签约数 据包含的 APN-NI中增加的新标签， 或者在 APN-NI中增加的新业务标签； 相应地， 在这种情况下， 网关选择单元 602可以根据所述 APN-NI和签约 数据中的 APN-OI replacement构造 APN的全域名 , 并通过 DNS获取对应所述
APN的全域名的 IP地址， 将该 IP地址作为为所述中继节点服务的 P-GW的地 址。
( 4 )用于指示为上述中继节点进行 P-GW选择的信息还可以是： 在签约数 据包含的 APN-OI replacement中增加的特定标识；
相应地， 在这种情况下， 网关选择单元 602可以根据签约数据中的 APN-NI 和所述 APN-OI replacement构造 APN的全域名；并通过 DNS获取对应所述 APN 的全域名的 IP地址， 将该 IP地址作为为上述中继节点服务的 P-GW的地址。
上述用于指示为上述中继节点进行 P-GW选择的信息的各种方式的具体实 现可参照前面的描述， 在此不再赘述。
可见， 本发明实施例移动管理网元， 在中继节点入点接入时， 根据中继节 点的签约数据中用于指示为中继节点进行 P-GW选择的信息， 选择为该中继节 点服务的 P-GW, 并且在向该 P-GW发起建立会话请求时， 在该建立会话请求 携带的 APN中包含网管业务标签，从而可以使上述 P-GW根据所述网管业务标 签创建 PDN连接。
如图 7所示， 是本发明实施例移动管理网元的另一种结构示意图。
与图 6所示实施例相比， 在该实施例中， 所述移动管理网元还进一步包括： 判断单元 701 , 该判断单元 701在中继节点发起新的 PDN连接建立时 , 确定该 中继节点上报的 APN是否为该中继节点签约的 APN。
相应地， 在该实施例中， 网关选择单元 602, 还用于在判断单元 701确定 上述中继节点上^ APN是上述中继节点签约的 APN后， 将上述中继节点的 签约数据中的 APN-OI replacement替换掉上述中继节点上 4艮的 APN中的
APN-OI,然后根据替换 APN-OI后的中继节点上 4艮的 APN构造 APN的全域名； 通过 DNS获取对应上述 APN的全域名的 IP地址， 将该 IP地址作为为上述中 继节点服务的 P-GW的地址。
需要说明的是， 在中继节点发起新的 PDN连接建立时， 移动管理网元根据 中继节点发起的新的 PDN连接建立请求， 能够判断该请求是来自中继节点， 而 不是来自 UE的， 在这种情况下， 上述网关选择单元 602还需要在构造的 APN 的全域名中增加为上述中继节点服务的控制基站的 eNB标识或者设备标识的指 示， 作用是为了向 DNS请求位于控制基站 DeNB上的 P-GW地址。 当然， 对于上述情况， 上述移动管理网元还可以选择之前为该中继节点服 务的 P-GW。 为此， 在上述移动管理网元的另一实施例中， 上述网关选择单元 602还可用于在判断单元 701确定上述中继节点上报的 APN是上述中继节点签 约的 APN后， 选择之前为上述中继节点服务的 P-GW的 IP地址。
可见， 本发明实施例的移动管理网元， 在中继节点入网接入时， 根据该 中继节点的签约数据选择为该中继节点服务的 P-GW, 并且在向该 P-GW发起 建立会话请求时， 在该建立会话请求携带的 APN中包含网管业务标签， 从而 可以使为该中继节点服务的 P-GW根据该网管业务标签创建 PDN连接。
相应地， 本发明实施例还提供一种通信系统， 该通信系统包括： 网管系统 和前面所述的中继节点， 所述中继节点用于建立与所述网管系统的连接。
在该通信系统中， 还可进一步包括上述的移动管理网元。
在该通信系统中， 还可进一步包括上述的 P-GW, 用于接收上述移动管理 网元发送的建立会话请求， 根据该建立会话请求中包含的网管业务标签创建 PDN连接。
上述中继节点和移动管理网元的具体结构可参照前面的描述， 在此不再赘 述。
需要说明的是， 上述 P-GW可以是位于核心网 , 也可以是位于 DeNB上。 利用本发明实施例与网管系统建立连接的网络， 可以使中继节点在入网过 程中， 实现与网管系统的连接， 并保证了该连接的安全性， 进而保证了中继节 点能够从网管系统下载必要的配置参数来完成中继节点接入和配置。
以上对本发明实施例进行了详细介绍， 本文中应用了具体实施方式对本 发明进行了阐述， 以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及设备； 同时， 对于本领域的一般技术人员， 依据本发明的思想， 在具体实施方式及 应用范围上均会有改变之处， 综上所述， 本说明书内容不应理解为对本发明 的限制。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种与网管系统建立连接的方法， 其特征在于， 包括：
中继节点获取所述中继节点的第一 IP地址；
所述中继节点利用所述中继节点的第一 IP地址获取安全网关的 IP地址； 所述中继节点根据所述安全网关的 IP地址与所述安全网关建立 IP安全隧 道；
所述中继节点通过所述 IP安全隧道获取所述中继节点的第二 IP地址和网 管系统的 IP地址；
所述中继节点利用所述中继节点的第二 IP地址和所述网管系统的 IP地址 与所述网管系统建立连接。
2、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述中继节点获取所述中继 节点的第一 IP地址包括：
所述中继节点通过动态地址配置协议 DHCP流程获取所述中继节点的第一 IP地址； 或者，
所述中继节点通过分组数据网 PDN连接建立流程获取所述中继节点的第 一 IP地址。
3、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述获取安全网关的 IP地 址包括：
使用包含网管系统信息的全域名 FQDN向域名服务器 DNS查询， 获取所 述安全网关的 IP地址； 或者，
使用包含网管系统信息的 DHCP消息向 DHCP服务器查询， 获取所述安全 网关的 IP地址。
4、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于，
所述网管系统是运营商级别的网管系统，所述安全网关的 IP地址是与所述 运营商级别的网管系统所在网络相关联的安全网关 IP地址； 或者，
所述网管系统是设备生产商级别的网管系统，所述安全网关的 IP地址是与 所述设备生产商级别的网管系统所在网络相关联的安全网关 IP地址。
5、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述通过所述 IP安全隧道获取所述中继节点的第二 IP地址包括： 在所述 IP安全隧道上发起 DHCP流程， 获取所述中继节点的第二 IP地址；
所述通过所述 IP安全隧道获取所述网管系统的 IP地址包括：
在所述 IP安全隧道上发起 DHCP流程， 获取所述网管系统的 IP地址； 或 者， 在所述 IP安全隧道上发起 DHCP流程， 获取用于指示所述网管系统的全域 名 FQDN,在所述 IP安全隧道上使用所述指示所述网管系统的全域名 FQDN向 域名服务器 DNS查询， 获取 DNS反馈的所述网管系统的 IP地址； 或者， 在所 述 IP安全隧道上使用包含所述网管系统信息的全域名 FQDN向 DNS查询 , 获 取 DNS反馈的所述网管系统的 IP地址。
6、 根据权利要求 3或 5所述的方法， 其特征在于， 所述网管系统信息包括 以下任意一个或多个标识信息： 中继节点设备标识， 中继节点设备生产商标识， 运营商标识， 网管系统标识。
7、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 所述利用所述中继节点的第 二 IP地址和网管系统的 IP地址与所述网管系统建立连接包括：
利用所述中继节点的第二 IP地址和网管系统的 IP地址， 通过所述中继节 点和安全网关之间的所述 IP安全隧道与所述网管系统建立连接， 所述建立连接 由所述中继节点发起， 或者由所述网管系统发起。
8、 一种为中继节点建立分组数据网连接的方法， 其特征在于， 包括： 在中继节点入网接入时， 移动管理实体 MME获取所述中继节点的签约数 据， 所述签约数据中包含用于指示为所述中继节点进行分组数据网网关 P-GW 选择的信息；
所述 MME根据所述签约数据选择为所述中继节点服务的 P-GW,以使所述 P-GW为所述中继节点创建分组数据网 PDN连接。
9、 根据权利要求 8所述的方法， 其特征在于， 所述方法还包括： 所述 MME向选择的 P-GW发起建立会话请求， 所述建立会话请求中包含 所述中继节点的签约数据中的 APN, 所述 APN中包含网管业务标签， 以使所 述 P-GW根据所述网管业务标签创建所述 PDN连接。
10、 根据权利要求 9所述的方法， 其特征在于， 所述用于指示为所述中继 节点进行 P-GW选择的信息为： 在 P-GW标识中设定的一个对应特定 P-GW的
IP地址， 所述特定 P-GW支持建立到网管系统的 IP连接；
所述根据所述签约数据选择为所述中继节点服务的 P-GW包括：
将所述签约数据中 P-GW标识中的 IP地址作为为所述中继节点服务的 P-GW的地址。
11、 根据权利要求 9所述的方法， 其特征在于， 所述用于指示为所述中继 节点进行 P-GW选择的信息为：设定的一个全域名，所述全域名包括：包含 P-GW 信息标识的 P-GW的主机名称， 以及 P-GW所在的公共陆地移动网络 PLMN; 所述根据所述签约数据选择为所述中继节点服务的 P-GW包括：
通过 DNS获取对应所述全域名的 IP地址， 将该 IP地址作为为所述中继节 点服务的 P-GW的地址。
12、 根据权利要求 11所述的方法， 其特征在于， 所述 P-GW信息标识包括 以下任意一项或多项信息：
群组标识、 网关标识、 网关类型、 位置信息。
13、 根据权利要求 9所述的方法， 其特征在于， 所述用于指示为所述中继 节点进行 P-GW选择的信息为： 在所述签约数据包含的接入点名网络标识 APN-NI中增加的新标签， 或者在 APN-NI中增加的新业务标签；
所述根据所述签约数据选择为所述中继节点服务的 P-GW包括：
根据所述 APN-NI和签约数据中的接入点名运营商标识替代符 APN-OI replacement构造 APN的全 i或名；
通过 DNS获取对应所述 APN的全域名的 IP地址， 将该 IP地址作为为所 述中继节点服务的 P-GW的地址。
14、 根据权利要求 9所述的方法， 其特征在于， 所述用于指示为所述中继 节点进行 P-GW选择的信息为： 在签约数据包含的 APN-OI replacement中增加 的特定标识；
所述根据所述签约数据选择为所述中继节点服务的 P-GW包括：
根据签约数据中的 APN-NI和所述 APN-OI replacement构造 APN的全域名； 通过 DNS获取对应所述 APN的全域名的 IP地址， 将该 IP地址作为为所 述中继节点服务的 P-GW的地址。
15、 根据权利要求 14所述的方法， 其特征在于， 所述 APN-OI replacement 是用户设备级别的 APN-OI replacement, 或者是 APN级别的 APN-OI
replacement„
16、 根据权利要求 14所述的方法， 其特征在于， 所述方法还包括： 在所述中继节点发起新的 PDN连接建立时， MME确定所述中继节点上艮 的 APN是否为所述中继节点签约的 APN;
如果是， 则将所述中继节点的签约数据中的 APN-OI replacement替换掉所 述中继节点上报的 APN中的 APN-OI , 然后根据替换 APN-OI后的中继节点上 报的 APN构造 APN的全域名；
通过 DNS获取对应所述 APN的全域名的 IP地址， 将该 IP地址作为为所 述中继节点服务的 P-GW的地址。
17、 根据权利要求 16所述的方法， 其特征在于， 所述方法还包括： 在构造的 APN的全域名中增加为所述中继节点服务的控制基站的 eNB标 识或者设备标识。
18、 根据权利要求 9所述的方法， 其特征在于， 所述方法还包括： 在所述中继节点发起新的 PDN连接建立时， MME确定所述中继节点上艮 的 APN是否为所述中继节点签约的 APN;
如果是， 则 MME选择之前为所述中继节点服务的 P-GW的 IP地址。
19、 一种中继节点， 其特征在于， 包括：
第一地址获取单元， 用于获取中继节点的第一 IP地址；
查询单元， 用于利用所述第一 IP地址获取安全网关的 IP地址；
安全隧道建立单元， 用于根据所述安全网关的 IP地址与所述安全网关建立
IP安全隧道；
第二地址获取单元，用于通过所述 IP安全隧道获取所述中继节点的第二 IP 地址、 以及网管系统的 IP地址； 和
连接建立单元，用于利用所述用于所述中继节点的第二 IP地址和网管系统 的 IP地址与所述网管系统建立连接。
20、 根据权利要求 19所述的中继节点， 其特征在于，
所述第一地址获取单元， 进一步用于通过 DHCP流程获取所述中继节点的 第一 IP地址；或者，通过 PDN连接建立流程获取所述中继节点的第一 IP地址。
21、 根据权利要求 19所述的中继节点， 其特征在于，
所述查询单元， 进一步用于使用包含网管系统信息的全域名 FQDN向域名 服务器 DNS查询， 获取 DNS反馈的安全网关的 IP地址； 或者， 使用包含网管 系统信息的 DHCP消息向 DHCP服务器查询，获取 DHCP服务器反馈的安全网 关的 IP地址。
22、 根据权利要求 19至 21任一项所述的中继节点， 其特征在于， 所述第二地址获取单元，进一步用于在所述 IP安全隧道上发起 DHCP流程， 获取所述中继节点的第二 IP地址； 并且在所述 IP安全隧道上发起 DHCP流程， 获取所述网管系统的 IP地址， 或者在所述 IP安全隧道上发起 DHCP流程， 获 取用于指示所述网管系统的全域名 FQDN, 然后在所述 IP安全隧道上使用所述 FQDN向域名服务器 DNS查询， 获取 DNS反馈的所述网管系统的 IP地址， 或 者在所述 IP安全隧道上使用包含所述网管系统信息的 FQDN向 DNS查询 , 获 取 DNS反馈的所述网管系统的 IP地址。
23、 一种移动管理网元， 其特征在于， 包括：
签约数据获取单元， 用于在中继节点入网接入时， 获取所述中继节点的签 约数据， 所述签约数据中包含用于指示为所述中继节点进行分组数据网网关 P-GW选择的信息； 和
网关选择单元， 用于根据所述签约数据选择为所述中继节点服务的 P-GW, 以使所述 P-GW为所述中继节点创建分组数据网 PDN连接。
24、 根据权利要求 23所述的移动管理网元， 其特征在于， 还包括： 会话请求单元，用于向所述网关选择单元选择的 P-GW发起建立会话请求， 所述建立会话请求中包含所述中继节点的签约数据中的接入点名 APN, 所述 APN中包含网管业务标签， 以使所述 P-GW根据所述网管业务标签创建所述 PDN连接。
25、 根据权利要求 23所述的移动管理网元， 其特征在于， 所述用于指示为 所述中继节点进行 P-GW选择的信息为： 在 P-GW标识中设定的一个对应特定 P-GW的 IP地址， 所述特定 P-GW支持建立到网管系统的 IP连接；
所述网关选择单元， 进一步用于将所述签约数据中 P-GW标识中的 IP地址 作为为所述中继节点服务的 P-GW的地址。
26、 根据权利要求 23所述的移动管理网元， 其特征在于， 所述用于指示为 所述中继节点进行 P-GW选择的信息为： 设定的一个全域名， 所述全域名包括： 包含 P-GW信息标识的 P-GW的主机名称和 P-GW所在的公共陆地移动网络 PLMN;
所述网关选择单元， 进一步用于通过 DNS获取对应所述全域名的 IP地址， 将该 IP地址作为为所述中继节点服务的 P-GW的地址。
27、 根据权利要求 23所述的移动管理网元， 其特征在于， 所述用于指示为 所述中继节点进行 P-GW选择的信息为： 在所述签约数据包含的接入点名网络 标识 APN-NI中增加的新标签， 或者在所述 APN-NI中增加的新业务标签； 所述网关选择单元， 进一步用于根据所述 APN-NI和签约数据中的接入点 名运营商标识替代符 APN-OI replacement构造 APN的全域名 , 并通过 DNS获 取对应所述 APN的全域名的 IP地址， 将该 IP地址作为为所述中继节点服务的 P-GW的地址。
28、 根据权利要求 23所述的移动管理网元， 其特征在于， 所述用于指示为 所述中继节点进行 P-GW选择的信息为：在签约数据包含的 APN-OI replacement 中增加的特定标识；
所述网关选择单元，进一步用于根据签约数据中的 APN-NI和所述 APN-OI replacement构造 APN的全域名； 并通过 DNS获取对应所述 APN的全域名的 IP地址， 将该 IP地址作为为所述中继节点服务的 P-GW的地址。
29、 根据权利要求 28所述的移动管理网元， 其特征在于， 所述移动管理网 元还包括：
判断单元， 用于在所述中继节点发起新的 PDN连接建立时 , 确定所述中继 节点上报的 APN是否为所述中继节点签约的 APN; 和
所述网关选择单元， 还用于在所述判断单元确定所述中继节点上 4艮的 APN 是所述中继节点签约的 APN后， 将所述中继节点的签约数据中的 APN-OI replacement替换掉所述中继节点上 4艮的 APN中的 APN-OI, 然后根据替换 APN-OI后的中继节点上报的 APN构造 APN的全域名； 通过 DNS获取对应所 述 APN的全域名的 IP地址， 将该 IP地址作为为所述中继节点服务的 P-GW的 地址。
30、 根据权利要求 29所述的移动管理网元， 其特征在于，
所述网关选择单元，还用于在构造的 APN的全域名中增加为所述中继节点 服务的控制基站的 eNB标识或者设备标识。
31、 根据权利要求 23所述的移动管理网元， 其特征在于， 所述移动管理网 元还包括：
判断单元， 用于在所述中继节点发起新的 PDN连接建立时 , 确定所述中继 节点上报的 APN是否为所述中继节点签约的 APN;
所述网关选择单元， 还用于在所述判断单元确定所述中继节点上 4艮的 APN 是所述中继节点签约的 APN后， 选择之前为所述中继节点服务的 P-GW的 IP 地址。
32、 一种通信系统， 其特征在于， 包括：
网管系统和如权利要求 19至 22任一所述的中继节点， 所述中继节点用于 建立与所述网管系统的连接。
33、 根据权利要求 32所述的系统， 其特征在于， 还包括： 如权利要求 23 至 31任一所述的移动管理网元。
34、 根据权利要求 33所述的系统， 其特征在于， 还包括：
分组数据网网关 P-GW, 用于接收所述移动管理网元发送的建立会话请求， 根据所述建立会话请求中包含的网管业务标签创建 PDN连接。
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