采用端口控制協(xié)議完成網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換?；畹姆椒霸O(shè)備的制作方法
采用端口控制協(xié)議完成網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換?；畹姆椒霸O(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了采用端口控制協(xié)議完成網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換保活的方法及設(shè)備，端口控制協(xié)議（PCP）客戶端獲取用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口，將攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的PCP請求發(fā)送至端口控制協(xié)議（PCP）服務(wù)器，所述PCP服務(wù)器向網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NAT）設(shè)備發(fā)送攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的?；钫埱?。本發(fā)明采用端口控制協(xié)議（PCP）可以減少用戶設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)在空口上的通信，進(jìn)而降低用戶設(shè)備消耗在NAT?；钸^程中的電池?fù)p耗。
【專利說明】采用端口控制協(xié)議完成網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換?；畹姆椒霸O(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及移動通信領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于第三代合作伙伴計(jì)劃(3rdGeneration Partnership Pro ject,簡稱為3GPP)網(wǎng)絡(luò)的采用端口控制協(xié)議完成網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換保活的方法及設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]為了保持在通信領(lǐng)域的競爭力，3GPP標(biāo)準(zhǔn)工作組研究提出來3G、4G的3GPP網(wǎng)絡(luò)，并且提出全I(xiàn)P的概念。全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)是從系統(tǒng)概念的層面上對以往3GPP系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，包括與IP技術(shù)融合、支持各種接入系統(tǒng)以及在此基礎(chǔ)上向用戶提供高質(zhì)量有保障的綜合業(yè)務(wù)，確保在未來10年甚至更長的時間內(nèi)具有競爭力。[0003]全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)首先需要一套具備足夠容量的地址機(jī)制。由于需要支持多接入系統(tǒng)，全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)對于地址容量的要求會遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于以往任何的3GPP系統(tǒng)，不同接入系統(tǒng)的各種終端、設(shè)備、用戶和簽約信息等都需要通過地址來標(biāo)識，并且這種對IP地址容量的要求會隨著終端種類和數(shù)量的增加、設(shè)備的擴(kuò)充、用戶的普及等情況而急劇增加。
[0004]網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(Network Address Translation,簡稱為NAT)屬接入廣域網(wǎng)(WAN)技術(shù)，是一種將私有(保留)地址轉(zhuǎn)化為合法IP地址的轉(zhuǎn)換技術(shù)，它被廣泛應(yīng)用于各種類型Internet接入方式和各種類型的網(wǎng)絡(luò)中。不僅解決了 IP地址不足的問題，而且還能夠有效地避免來自網(wǎng)絡(luò)外部的攻擊，隱藏并保護(hù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的計(jì)算機(jī)。
[0005]NAT用來解決內(nèi)部私有IP地址和外部公共IP地址之間的映射。當(dāng)數(shù)據(jù)包離開內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)時，NAT設(shè)備將內(nèi)部私有IP源地址轉(zhuǎn)換成全球唯一地址以便用于公共網(wǎng)絡(luò)，例如因特網(wǎng)。當(dāng)數(shù)據(jù)包從公共網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)時，NAT路由器將全球唯一的公網(wǎng)IP地址轉(zhuǎn)換成內(nèi)部私有IP地址。當(dāng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的共享節(jié)點(diǎn)發(fā)送出站通信時，NAT轉(zhuǎn)發(fā)該通信并且在地址映射和/或端口映射數(shù)據(jù)庫或表中創(chuàng)建共享節(jié)點(diǎn)的反向映射條目。該反向條目被用于回到內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)重定向到正確共享節(jié)點(diǎn)。
[0006]通常NAT設(shè)備采用具有用于映射狀態(tài)的可配置超時時間段的超時定時器。如果特定條目在超過超時時間段內(nèi)未被入站或出站的通信使用，則NAT定時器期滿并且該條目被清除。一旦該條目被清除，則NAT之后的共享節(jié)點(diǎn)不能再通過該連接達(dá)到，并且必須發(fā)起新連接(例如由該共享節(jié)點(diǎn))。防止NAT定時器超時(或期滿)的一種常見機(jī)制被稱為“?；睢被颉靶奶碧幚?。在?；顧C(jī)制下，以比NAT超時時間段短的時間間隔在連接上生成無用通信以復(fù)位定時器，并由此保持該連接有效。
[0007]3GPP的核心網(wǎng)中，包含了歸屬用戶服務(wù)器(Home Subscriber Server,簡稱為HSS)、移動性管理實(shí)體(Mobility Management Entity,簡稱為MME)、策略計(jì)費(fèi)規(guī)則功能(Policy and Charging Rule Function,簡稱為 PCRF)、服務(wù)網(wǎng)關(guān)(Serving Gateway,簡稱為S-GW)和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)(PDN Gateway，簡稱為P-GW)。
[0008]圖1是以用戶設(shè)備通過3GPP EPC網(wǎng)絡(luò)連接到公網(wǎng)為例闡述現(xiàn)有技術(shù)。圖1是用戶設(shè)備通過演進(jìn)的核心網(wǎng)(Evolved Packet Core,簡稱為EPC)接入到公網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖。[0009]如圖1所示，基站負(fù)責(zé)與UE建立空口連接，在信令面與MME/服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(SGSN)連接傳輸控制信令；在媒體面與P-GW/網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(GGSN)連接，傳輸媒體信息。例如基站包括RNC (Radio Network Controller,無線網(wǎng)絡(luò)控制器)、Node B (節(jié)點(diǎn)B)或eNB (E-UTRAN NodeB，演進(jìn)的通用陸地?zé)o線接入網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)B)。
[0010]MME/SGSN是核心網(wǎng)的控制網(wǎng)元，負(fù)責(zé)移動性管理、非接入層信令的處理和用戶移動性管理上下文的管理等控制面相關(guān)功能。
[0011]P-GW是EPS與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(Packet Data Network,簡稱為F1DN)的邊界網(wǎng)關(guān),負(fù)責(zé)I3DN的接入及其在EPS與PDN之間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)等功能。S-GW在圖中未畫出，該網(wǎng)元是演進(jìn)分組核心網(wǎng)(Evolved Packet Core,簡稱EPC)網(wǎng)絡(luò)中與無線接入網(wǎng)相連的接入網(wǎng)關(guān)設(shè)備，在基站和P-GW之間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存。
[0012]GGSN可以把GSM網(wǎng)中的GPRS分組數(shù)據(jù)包進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，從而可以把這些分組數(shù)據(jù)包傳送到遠(yuǎn)端的TCP/IP或X.25網(wǎng)絡(luò)。
[0013]GGSN和P-GW都是公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)在3G/4G網(wǎng)絡(luò)中的具體網(wǎng)元，公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)在采用不同體系結(jié)構(gòu)或協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行互通時，用于提供協(xié)議轉(zhuǎn)換、路由選擇、數(shù)據(jù)交換等網(wǎng)絡(luò)兼容功能的設(shè)施。
[0014]圖中未畫出PCRF，該網(wǎng)元是策略和計(jì)費(fèi)規(guī)則功能實(shí)體，其通過接收接口 Rx和運(yùn)營商業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)相連，負(fù)責(zé)提供計(jì)費(fèi)控制、在線信用控制、門限控制、以及服務(wù)質(zhì)量(Quality ofService，簡稱為 QoS)。
[0015]如圖1所示，用戶設(shè)備UE用戶設(shè)備通過無線通信連接到基站，發(fā)起業(yè)務(wù)，建立到MME/SGSN的信令面的路徑，并建立從UE—〉基站一〉P-GW/GGSN的媒體路徑。在本例中P-GW/GGSN為UE分配了內(nèi)部私有IP地址，UE發(fā)送數(shù)據(jù)包到遠(yuǎn)端的時候，數(shù)據(jù)包經(jīng)過NAT，NAT設(shè)備將UE的私有IP地址/端口轉(zhuǎn)換成全球唯一的公網(wǎng)IP地址/端口，當(dāng)遠(yuǎn)端發(fā)送到UE的數(shù)據(jù)包到達(dá)NAT路由器時，NAT將公網(wǎng)IP地址/端口轉(zhuǎn)換成UE的私有IP地址/端口，所以發(fā)往UE的數(shù)據(jù)包可以到達(dá)UE。在此過程中NAT維護(hù)私有IP地址/端口和公網(wǎng)IP地址/端口的映射條目，并設(shè)定該條目的超時時間段。在UE的業(yè)務(wù)有效期間，UE需要向NAT發(fā)送保活消息，以防止NAT在超時后將私有IP地址/端口和公網(wǎng)IP地址/端口的映射條目刪除。
[0016]然而，現(xiàn)有技術(shù)存在如下問題:在NAT?；钸^程中頻繁的?；钔ㄐ畔挠脩粼O(shè)備的電池壽命；導(dǎo)致大量無線通信，增加空口負(fù)擔(dān)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0017]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供采用端口控制協(xié)議完成網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換保活的方法及設(shè)備，解決現(xiàn)有技術(shù)的NAT保活流程中空口負(fù)擔(dān)重以及電力損耗多的問題。
[0018]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了采用端口控制協(xié)議完成網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換保活的方法，所述方法包括:端口控制協(xié)議(PCP)客戶端獲取用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口，將攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的PCP請求發(fā)送至端口控制協(xié)議(PCP)服務(wù)器，所述PCP服務(wù)器向網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(NAT)設(shè)備發(fā)送攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的保活請求。
[0019]進(jìn)一步地，上述方法還可以具有以下特點(diǎn):
[0020]所述PCP客戶端是公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)；[0021]所述PCP客戶端獲取所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的方法是:所述用戶設(shè)備在控制信令的協(xié)議配置選項(xiàng)(PCO)中攜帶自身的內(nèi)部地址和端口將所述控制信令發(fā)送至公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。
[0022]進(jìn)一步地，上述方法還可以具有以下特點(diǎn):
[0023]所述PCP客戶端是公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)；
[0024]所述PCP客戶端獲取所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的方法是:用戶設(shè)備將其內(nèi)部地址和端口發(fā)送至基站，基站在媒體通道上將所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口發(fā)送至公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。
[0025]進(jìn)一步地，上述方法還可以具有以下特點(diǎn):
[0026]所述PCP客戶端是公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)；
[0027]所述PCP客戶端獲取所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的方法是:核心網(wǎng)的控制網(wǎng)元判斷所述用戶設(shè)備需進(jìn)行NAT保活后向所述公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)發(fā)送所述用戶設(shè)備的標(biāo)識，所述公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)根據(jù)所述用戶設(shè)備的標(biāo)識獲知所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口。 [0028]進(jìn)一步地，上述方法還可以具有以下特點(diǎn):
[0029]所述PCP客戶端是公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)；
[0030]所述PCP客戶端獲取用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口將攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的PCP請求發(fā)送至所述PCP服務(wù)器的方法是:所述公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)從所述用戶設(shè)備的上行數(shù)據(jù)中檢測到所述用戶設(shè)備的信息，所述信息中包括所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口，根據(jù)所述信息判斷所述用戶設(shè)備需進(jìn)行NAT?；顣r向所述PCP服務(wù)器發(fā)送所述PCP請求。
[0031]進(jìn)一步地，上述方法還可以具有以下特點(diǎn):
[0032]所述PCP客戶端是所述用戶設(shè)備；所述方法包括:
[0033]所述用戶設(shè)備在控制信令的協(xié)議配置選項(xiàng)(PCO)中攜帶PCP請求并將所述控制信令發(fā)送到公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，所述公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)向PCP服務(wù)器發(fā)送所述PCP請求。
[0034]進(jìn)一步地，上述方法還可以具有以下特點(diǎn):
[0035]所述PCP客戶端是所述用戶設(shè)備；所述方法包括:
[0036]所述公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)在向所述用戶設(shè)備發(fā)送的地址通知消息中添加PCP服務(wù)器地址；
[0037]所述用戶設(shè)備獲知所述PCP服務(wù)器的地址，向所述PCP服務(wù)器發(fā)送攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的PCP請求，所述公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)向PCP服務(wù)器發(fā)送所述PCP請求。
[0038]進(jìn)一步地，上述方法還可以具有以下特點(diǎn):
[0039]所述PCP客戶端是應(yīng)用服務(wù)器；所述方法包括:
[0040]應(yīng)用服務(wù)器判斷所述用戶設(shè)備需進(jìn)行NAT?；顣r，向策略計(jì)費(fèi)規(guī)則功能(PCRF)發(fā)送攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的PCP請求，所述PCRF將所述PCP請求發(fā)送至所述PCP服務(wù)器。
[0041]進(jìn)一步地，上述方法還可以具有以下特點(diǎn):
[0042]所述應(yīng)用服務(wù)器獲取所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的方法是:所述用戶設(shè)備在注冊到所述應(yīng)用服務(wù)器所在的網(wǎng)絡(luò)時將其內(nèi)部地址和端口上報(bào)給所述應(yīng)用服務(wù)器，或者所述應(yīng)用服務(wù)器經(jīng)由所述PCRF查詢公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)而獲知用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口。[0043]進(jìn)一步地，上述方法還可以具有以下特點(diǎn):
[0044]所述PCP客戶端是策略計(jì)費(fèi)規(guī)則功能(PCRF);所述方法還包括:
[0045]所述PCRF獲取所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口，判斷所述用戶設(shè)備需進(jìn)行NAT?；顣r，向所述PCP服務(wù)器發(fā)送所述PCP請求。
[0046]進(jìn)一步地，上述方法還可以具有以下特點(diǎn):
[0047]所述PCRF獲取所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的方法是:所述應(yīng)用服務(wù)器將所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口通知至所述PCRF，或者所述PCRF根據(jù)用戶設(shè)備的標(biāo)識查詢公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)獲知用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口。
[0048]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了采用端口控制協(xié)議完成網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換保活的網(wǎng)元設(shè)備，所述網(wǎng)元設(shè)備包括第一模塊和第二模塊；
[0049]所述第一模塊，用于獲取用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口 ；
[0050]所述第二模塊，用于向端口控制協(xié)議(PCP)服務(wù)器發(fā)送攜帶用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的PCP請求。
[0051]進(jìn)一步地，上述網(wǎng)元設(shè)備還可以具有以下特點(diǎn):
[0052]所述網(wǎng)元設(shè)備為作為PCP客戶端的公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)；
[0053]所述第一模塊，用于從接收的所述控制信令中獲知其協(xié)議配置選項(xiàng)(PCO)中攜帶的所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口。
[0054]進(jìn)一步地，上述網(wǎng)元設(shè)備還可以具有以下特點(diǎn):
[0055]所述網(wǎng)元設(shè)備為作為PCP客戶端的公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)；
[0056]所述第一模塊，用于通過媒體通道從基站接收所述用戶設(shè)備發(fā)送的所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口。
[0057]進(jìn)一步地，上述網(wǎng)元設(shè)備還可以具有以下特點(diǎn):
[0058]所述網(wǎng)元設(shè)備為作為PCP客戶端的公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)；
[0059]所述第一模塊，用于從核心網(wǎng)的控制網(wǎng)元接收所述用戶設(shè)備的標(biāo)識，根據(jù)所述用戶設(shè)備的標(biāo)識獲知所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口。
[0060]進(jìn)一步地，上述網(wǎng)元設(shè)備還可以具有以下特點(diǎn):
[0061]所述網(wǎng)元設(shè)備為作為PCP客戶端的公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)；
[0062]所述第一模塊，用于從所述用戶設(shè)備的上行數(shù)據(jù)中檢測到所述用戶設(shè)備的信息，所述信息中包括所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口。
[0063]進(jìn)一步地，上述網(wǎng)元設(shè)備還可以具有以下特點(diǎn):
[0064]所述網(wǎng)元設(shè)備為作為PCP客戶端的應(yīng)用服務(wù)器；
[0065]所述第一模塊，用于在所述用戶設(shè)備注冊到所述應(yīng)用服務(wù)器所在的網(wǎng)絡(luò)時從所述用戶設(shè)備獲知所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口，或者經(jīng)由所述PCRF查詢公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)而獲知用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口。
[0066]進(jìn)一步地，上述網(wǎng)元設(shè)備還可以具有以下特點(diǎn):
[0067]所述網(wǎng)元設(shè)備為作為PCP客戶端的策略計(jì)費(fèi)規(guī)則功能(PCRF)；
[0068]所述第一模塊，用于從應(yīng)用服務(wù)器接收攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的PCP請求，或者根據(jù)用戶設(shè)備的標(biāo)識查詢公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)獲知用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口。
[0069]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種用戶設(shè)備，所述用戶設(shè)備包括信令發(fā)送模塊；
[0070]所述信令發(fā)送模塊，用于在控制信令的協(xié)議配置選項(xiàng)(PCO)中攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口并將所述控制信令發(fā)送到公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。
[0071]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種用戶設(shè)備，所述用戶設(shè)備作為PCP客戶端包括信令發(fā)送模塊；
[0072]所述信令發(fā)送模塊，用于構(gòu)建攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的PCP請求，在控制信令的協(xié)議配置選項(xiàng)(PCO)中攜帶PCP請求并將所述控制信令發(fā)送到公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。
[0073]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種用戶設(shè)備，所述用戶設(shè)備作為PCP客戶端包括PCP服務(wù)器地址獲取模塊和信令發(fā)送模塊；
[0074]所述PCP服務(wù)器地址獲取模塊，用于獲知PCP服務(wù)器的地址；
[0075]所述信令發(fā)送模塊，用于向所述PCP服務(wù)器發(fā)送攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的PCP請求。
[0076]進(jìn)一步地，上述用戶設(shè)備還可以具有以下特點(diǎn):
[0077]所述PCP服務(wù)器地址獲取模塊，用于從公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)接收到的消息的PCO中獲知PCP服務(wù)器的地址，或者，從所述公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)接收地址通知消息，根據(jù)此地址通知消息的消息體中攜帶的地址獲知所述PCP服務(wù)器的地址。
[0078]本方案采用端口控制協(xié)議(PCP)可以減少用戶設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)在空口上的通信，進(jìn)而降低用戶設(shè)備消耗在NAT保活過程中的電池?fù)p耗。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0079]【專利附圖】
【附圖說明】用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0080]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中UE經(jīng)過3GPP網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信時經(jīng)過NAT的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和保活方法的示意圖；
[0081]圖2為本發(fā)明中采用端口控制協(xié)議完成網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換?；畹姆椒ㄊ疽鈭D；
[0082]圖3為實(shí)施例一中公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)作為PCP客戶端與PCP服務(wù)端共同完成NAT?；畹氖疽鈭D；
[0083]圖4為實(shí)施例一的實(shí)現(xiàn)方式一中公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)在UE的指示下與PCP服務(wù)器共同完成NAT保活的流程圖；
[0084]圖5為實(shí)施例一的實(shí)現(xiàn)方式二中公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)在UE的指示下與PCP服務(wù)器共同完成NAT?；畹牧鞒虉D；
[0085]圖6為實(shí)施例一的實(shí)現(xiàn)方式三中公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)在網(wǎng)絡(luò)的指示下與PCP服務(wù)器共同完成NAT?；畹牧鞒虉D；
[0086]圖7為實(shí)施例一的實(shí)現(xiàn) 方式四中公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)基于本地的包檢測從而與PCP服務(wù)器共同完成NAT?；畹牧鞒虉D；
[0087]圖8為實(shí)施例二中UE作為PCP客戶端與PCP服務(wù)器共同完成NAT?；畹氖疽鈭D；
[0088]圖9為實(shí)施例二的實(shí)現(xiàn)方式一中UE作為PCP客戶端與PCP服務(wù)器共同完成NAT保活的流程圖；[0089]圖10為實(shí)施例二的實(shí)現(xiàn)方式二中UE作為PCP客戶端與PCP服務(wù)器共同完成NAT保活的流程圖；
[0090]圖11為實(shí)施例三中AF作為PCP客戶端與PCP服務(wù)器共同完成NAT?；畹氖疽鈭D；
[0091]圖12為實(shí)施例三中AF作為PCP客戶端與PCP服務(wù)器共同完成NAT?；畹牧鞒虉D；
[0092]圖13為實(shí)施例四中PCRF作為PCP客戶端與PCP服務(wù)器共同完成NAT?；畹氖疽鈭D；
[0093]圖14為實(shí)施例四中PCRF作為PCP客戶端與PCP服務(wù)器共同完成NAT?；畹牧鞒虉D。
【具體實(shí)施方式】
[0094]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下文中將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。
[0095]如圖2所示，采用端口控制協(xié)議完成網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換?；畹姆椒ò?PCP客戶端獲取UE的內(nèi)部地址和端口，將攜帶所述UE的內(nèi)部地址和端口的PCP請求發(fā)送至端口控制協(xié)議(PCP)服務(wù)器，PCP服務(wù)器向NAT設(shè)備發(fā)送攜帶所述UE的內(nèi)部地址和端口的保活請求。
[0096]可作為PCP客戶端的網(wǎng)元設(shè)備包括第一模塊和第二模塊；
[0097]第一模塊用于獲取UE的內(nèi)部地址和端口；
[0098]第二模塊用于向PCP服務(wù)器發(fā)送攜帶UE的內(nèi)部地址和端口的PCP請求。
[0099]下面通過不同的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0100]實(shí)施例一
[0101]實(shí)施例一中公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)作為PCP客戶端與PCP服務(wù)器共同完成NAT?；?。本實(shí)施例以P-GW/GGSN作為公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的具體網(wǎng)元，以MME/SGSN作為控制網(wǎng)元的具體網(wǎng)元。如圖3所示，P-Gff或者GGSN判斷需要代替UE進(jìn)行NAT?；?，P-Gff或者GGSN向PCPServer發(fā)送PCP請求，攜帶需要?；畹腢E的私網(wǎng)IP地址和端口。PCP服務(wù)器代替UE周期性向NAT發(fā)送?；钕?。包括四種實(shí)現(xiàn)方式。
[0102]實(shí)現(xiàn)方式一
[0103]實(shí)現(xiàn)方式一中UE經(jīng)由核心網(wǎng)的MME/SGSN將UE的內(nèi)部地址和端口發(fā)送至P-GW/GGSN, P-GW/GGSN從信令路徑收到UE發(fā)來的消息，其中帶需要向NAT?；畹臉?biāo)識。UE通過信令路徑將UE的內(nèi)部IP和端口發(fā)送到基站，基站將UE的內(nèi)部IP和端口發(fā)送到MME/SGSN，然后 MME/SGSN 發(fā)送到 P-GW/GGSN。
[0104]如圖4所示，當(dāng)UE發(fā)現(xiàn)其發(fā)送的數(shù)據(jù)包經(jīng)過NAT并需要進(jìn)行NAT?；顣r，為了節(jié)省空口資源及節(jié)約UE的電池?fù)p耗，UE發(fā)起請求，讓P-GW/GGSN執(zhí)行?；畈僮鳌＞唧w例如，UE向MME/SGSN發(fā)送消息，其中在消息的PCO中攜帶UE的內(nèi)部IP地址和端口 ；MME/SGSN將PCO透傳給P-GW/GGSN。P-GW/GGSN與PCP Server共同完成NAT保活。業(yè)務(wù)結(jié)束后UE通過MME/SGSN通知P-GW/GGSN，然后P-GW/GGSN取消PCP Server到NAT的?；钸^程。具體包括步驟400至422:[0105]步驟400:UE附著到3GPP網(wǎng)絡(luò)，連接到為其服務(wù)的核心網(wǎng)的控制網(wǎng)元MME/SGSN。MME/SGSN為UE選擇P-GW/GGSN，P-GW/GGSN為UE分配了內(nèi)部IP地址。UE通過3GPP網(wǎng)絡(luò)發(fā)起業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)包經(jīng)過NAT發(fā)送到遠(yuǎn)端。
[0106]步驟401:UE向MME/SGSN發(fā)送請求消息，在消息的協(xié)議配置選項(xiàng)(ProtocolConfiguration Options,簡稱PC0)中攜帶其自身的內(nèi)部IP地址和端口號?？蛇x的可以帶期望的timer,記做timerl。期望的timerl指UE預(yù)測的業(yè)務(wù)有效的時間，或者稱為UE在線的時間?？梢詫imerl的設(shè)置為limitless或unlimited,該情況表示UE—直在線。
[0107]具體實(shí)施時，請求消息比如是Create Session Request,也可以是Create BearerResponse,也可以是 Bearer Resource Command,也可以是 Update Bearer Response。也可以是:Create PDP Context Request message,或者Update PDP Context Request,或者Create MBMS Context Request message
[0108]步驟402:MME/SGSN 將請求消息發(fā)給 P-GW/GGSN。
[0109]需要說明的是，如果是MME發(fā)到P-GW，那么請求先發(fā)給S_GW，然后S-GW轉(zhuǎn)發(fā)到P-GW，此為現(xiàn)有技術(shù)。為了描述簡單，圖中沒有畫出S-GW，下面的實(shí)施例也是一樣。
[0110]步驟403 =P-Gff/GGSN收到請求消息后，向PCP Server發(fā)送PCP請求。具體的，P-GW/GGSN解析PCO帶的UE的內(nèi)部IP地址和端口，將UE的內(nèi)部IP地址和端口放在在PCP請求消息中，比如放在PCP MAP消息或者PCPPEER消息中。PCP請求中攜帶一個timer，記做timer2。timer2的值可以設(shè)置為PCO攜帶的timerl值,也可以根據(jù)本地策略設(shè)置一個小于或者大 于PCO攜帶的timerl的值。
[0111]步驟404:PCP Server向NAT發(fā)送keep-alive?；钫埱?，攜帶UE的內(nèi)部IP和端口。攜帶期望的?；顣r長，記做timer3。
[0112]步驟405 =NAT向PCP Server返回響應(yīng)消息，攜帶UE的內(nèi)部IP和端口和UE的外部IP地址和端口，還有?；畹挠行r長，記做timer3c。通常情況下timer3c小于timer2c的值。
[0113]步驟406:PCP Server向P-GW/GGSN發(fā)送PCP響應(yīng)消息，帶UE的內(nèi)部IP和端口和UE的外部IP地址和端口，還有保活的有效時長，記做timer2c。
[0114]步驟407 =P-Gff/GGSN向MME/SGSN發(fā)送響應(yīng)消息。響應(yīng)消息中帶P-GW/GGSN為UE做NAT?；畹挠行r長,記做timerlc。
[0115]步驟408:MME/SGSN將響應(yīng)消息發(fā)送到UE。
[0116]可選的，步驟407~步驟408可以在步驟406之前執(zhí)行。此時timerlc可以為limitless或unlimited,也可以不帶timerlc,均表不P-Gff/GGSN可以一直為UE做NAT?；?。
[0117]步驟409:P-GW/GGSN在timer2c的時間周期內(nèi)向PCP Server發(fā)送PCP請求。具體的，P-GW/GGSN向PCP Server發(fā)送PCP PEER消息，攜帶一個timer,可以設(shè)為timer2c的值。
[0118]步驟410:PCP Server在imer2c的時間周期內(nèi)收到PCP請求,返回響應(yīng)消息,新的超時時長可以是timer2c的值。
[0119]步驟411:PCP Server在超時時長timer2c內(nèi)，以一定的周期向NAT發(fā)送保活消息。該一定的周期小于timer3c的時長。[0120]步驟412:NAT在超時時長timer3c時收到PCP Server的?；钕?，返回響應(yīng)消息，顯示?；畛晒?。新的超時時長可以是timer3c。
[0121]在具體實(shí)施時，步驟40擴(kuò)步驟410是以一定的周期重復(fù)執(zhí)行的，執(zhí)行周期小于協(xié)商的時間timerfc。步驟4lf步驟412也是另外一個周期重復(fù)執(zhí)行的，該周期小于協(xié)商的時間 timer3c。
[0122]通過上述過程UE的內(nèi)部IP和端口和外部IP和端口的映射關(guān)系在NAT上不斷更新，UE到NAT的?；钣蒔-GW/GGSN和PCP Server來完成。
[0123]步驟413:UE到業(yè)務(wù)提供商的業(yè)務(wù)結(jié)束，UE向基站發(fā)送消息，在PCO中帶UE的內(nèi)部IP和端口，超時時間timerl設(shè)置為零，表示取消到NAT的?；睢?br> [0124]發(fā)送的消息比如是Delete MBMS Context Request,或者是 Delete PDP ContextRequest ;比如是 Delete Session Request,或者是 Delete Bearer Request。
[0125]步驟414:同步驟402。
[0126]步驟415:P-GW/GGSN向PCP Server發(fā)送PCP請求。攜帶的時間間隔timer設(shè)為零。
[0127]步驟416:PCP Server收到時間間隔為零的PCP請求后，返回響應(yīng)消息，不再為該UE發(fā)送到NAT的?；钕?。
[0128]步驟417~步驟418 =P-Gff/GGSN向MME/SGSN發(fā)送響應(yīng)消息，MME/SGSN將響應(yīng)消息轉(zhuǎn)發(fā)給UE。
[0129]實(shí)現(xiàn)方式二
[0130]實(shí)現(xiàn)方式二中UE在與P-GW/GGSN之間的媒體通道上將UE的內(nèi)部地址和端口發(fā)送至P-GW/GGSN，P-GW/GGSN從媒體路徑收到UE發(fā)來的消息，其中帶需要向NAT?；畹臉?biāo)識。具體的，UE通過媒體路徑將UE的內(nèi)部IP和端口發(fā)送到基站，基站將UE的內(nèi)部IP和端口發(fā)送到 P-GW/GGSN，不經(jīng)過 MME/SGSN。
[0131]如圖5所示，當(dāng)UE發(fā)現(xiàn)其發(fā)送的數(shù)據(jù)包經(jīng)過NAT并需要進(jìn)行NAT保活時，讓P-GW/GGSN執(zhí)行?；畈僮?。具體地，UE向P-GW/GGSN發(fā)送消息，其中在消息中攜帶UE的內(nèi)部IP地址和端口。P-GW/GGSN與PCP Server共同完成NAT保活。業(yè)務(wù)結(jié)束后UE通知P-GW/GGSN，P-GW/GGSN取消PCP Server到NAT的?；钸^程。
[0132]UE獲取P-GW/GGSN地址的方法，比如是P-GW/GGSN在發(fā)送到UE的GTP-U的消息的頭部中添加并攜帶，比如是在消息頭部的擴(kuò)張部分添加其自身的地址。或者比如是P-GW/GGSN作為源地址向UE發(fā)送一個通知消息，攜帶其自身的地址，P-GW/GGSN地址可以放在GTP-U的消息的頭部中，也可以放在源地址中，并在消息中標(biāo)識這是一個來自P-GW/GGSN的消息。
[0133]具體包括步驟500至514:
[0134]步驟500:UE附著到3GPP網(wǎng)絡(luò)，連接到為其服務(wù)的核心網(wǎng)的控制網(wǎng)元MME/SGSN。MME/SGSN為UE選擇P-GW/GGSN，P-GW/GGSN為UE分配了內(nèi)部IP地址。UE通過3GPP網(wǎng)絡(luò)發(fā)起業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)包經(jīng)過NAT發(fā)送到遠(yuǎn)端。
[0135]步驟501:UE向P-GW/GGSN發(fā)送消息，攜帶UE的內(nèi)部IP和端口。目的地是P-GW/GGSN?？蛇x的，可以帶期望的timer,記做timerl。期望的timerl指UE預(yù)測的業(yè)務(wù)有效的時間，或者稱為UE在線的時間?？梢詫imerl的設(shè)置為limitless或unlimited,也可以不帶timer,該情況表示UE —直在線。
[0136]消息的發(fā)送方式比如是在GTP-U通道上發(fā)送到P-GW/GGSN。
[0137]步驟502~步驟505:同實(shí)施例一中的步驟403~步驟406。
[0138]步驟506 =P-Gff/GGSN向UE返回響應(yīng)消息。
[0139]步驟507~步驟510:同實(shí)施例一中的步驟409~步驟412。
[0140]步驟511:UE到業(yè)務(wù)提供商的業(yè)務(wù)結(jié)束，UE向P-GW/GGSN發(fā)送消息，帶UE的內(nèi)部IP和端口，超時時間timerl設(shè)置為零，表示取消到NAT的?；?。
[0141]步驟512~步驟513:同實(shí)施例一中的步驟415~步驟416。
[0142]步驟514 =P-Gff/GGSN向UE返回響應(yīng)消息。
[0143]實(shí)現(xiàn)方式三 [0144]MME/SGSN判斷UE需進(jìn)行NAT?；詈笙騊-GW/GGSN發(fā)送UE的標(biāo)識，P-GW/GGSN根據(jù)UE的標(biāo)識獲知UE的內(nèi)部地址和端口。具體的，MME/SGSN通過本地配置或者UE的注冊信息判斷UE可以在業(yè)務(wù)期間一直保持在線狀態(tài)，通知P-GW/GGSN執(zhí)行在業(yè)務(wù)期間為UE進(jìn)行?；畈僮?。MME/SGSN向P-GW/GGSN發(fā)送消息，其中在消息中攜帶UE的標(biāo)識。P-GW/GGSN判斷UE處于業(yè)務(wù)進(jìn)行狀態(tài)，P-GW/GGSN與PCP Server共同完成NAT保活。
[0145]其中UE的標(biāo)識比如是UE的移動用戶國際綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)號碼(MobileInternational Integrated Service Digital Network,簡稱 MSISDN,),公共用戶標(biāo)識(Pubic User Identity,簡稱 PUI),私有用戶標(biāo)識(Private User Identity,簡稱 PVI),別稱(nickname)等。
[0146]如圖6所示，本方法具體包括步驟600至614:
[0147]步驟600:UE附著到3GPP網(wǎng)絡(luò)，連接到為其服務(wù)的核心網(wǎng)的控制網(wǎng)元，比如是MME/SGSNo MME/SGSN 為 UE 選擇 P-GW/GGSN，P-GW/GGSN 為 UE 分配了內(nèi)部 IP 地址。UE 通過3GPP網(wǎng)絡(luò)發(fā)起業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)包經(jīng)過NAT發(fā)送到遠(yuǎn)端。
[0148]步驟601:MME/SGSN向P-GW/GGSN發(fā)送請求消息，攜帶UE的標(biāo)識。可以攜帶期望的timer,記做timerNet。期望的timerNet指MME/SGSN預(yù)測的業(yè)務(wù)有效的時間，或者稱為UE允許在線的時間?？梢詫imerl的設(shè)置為limitless或unlimited,該情況表示UE —
直在線。
[0149]步驟602:P-Gff/GGSN 向 MME/SGSN 返回響應(yīng)消息。
[0150]步驟603 =P-Gff/GGSN根據(jù)來自MME/SGSN的請求消息中UE的標(biāo)識可以獲知UE的內(nèi)部IP地址。
[0151]P-GW/GGSN獲知UE正在使用業(yè)務(wù)，需要進(jìn)行NAT保活。P-GW/GGSN向PCP Server發(fā)送PCP請求，攜帶UE的內(nèi)部IP和端口。比如P-GW/GGSN通過包檢測獲知該UE的內(nèi)部IP和端口。
[0152]步驟604~步驟606:同步驟605~步驟607。
[0153]步驟607~步驟610:同步驟611~步驟614。
[0154]步驟611:MME/SGSN判斷UE的業(yè)務(wù)已經(jīng)結(jié)束，或者UE的3GPP網(wǎng)絡(luò)注冊超時，即在規(guī)定的時間內(nèi)沒有收到TAU或者RAU。在上述情況下MME/SGSN向P-GW/GGSN發(fā)送取消?；畹恼埱笙?，攜帶UE的標(biāo)識。timerNet設(shè)置為零。
[0155]步驟612:P-Gff/GGSN 向 MME/SGSN 返回響應(yīng)消息。[0156]步驟613:P-GW/GGSN向PCP Server發(fā)送PCP請求。攜帶UE的內(nèi)部IP和端口，時間間隔timer設(shè)為零。
[0157]步驟614:PCP Server收到時間間隔為零的PCP請求后，不再為該UE發(fā)送到NAT的?；钕ⅰ?br> [0158]實(shí)現(xiàn)方式四
[0159]P-GW/GGSN從UE的上行數(shù)據(jù)中檢測到UE的信息，此信息中包括UE的內(nèi)部地址和端口，根據(jù)此信息判斷UE需進(jìn)行NAT保活時向PCP服務(wù)器發(fā)送PCP請求，P-GW/GGSN與PCP服務(wù)器通信，共同完成NAT?；?。
[0160]如圖7所示，本方法具體包括步驟701至713:
[0161]步驟700:UE附著到3GPP網(wǎng)絡(luò)，連接到為其服務(wù)的核心網(wǎng)的控制網(wǎng)元，比如是MME/SGSNo MME/SGSN 為 UE 選擇 P-GW/GGSN，P-GW/GGSN 為 UE 分配了內(nèi)部 IP 地址。UE 通過3GPP網(wǎng)絡(luò)發(fā)起業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)包經(jīng)過NAT發(fā)送到遠(yuǎn)端。
[0162]步驟701:P-Gff/GGSN對UE的上行和下行數(shù)據(jù)進(jìn)行包檢測。從上行數(shù)據(jù)中檢測到源IP地址、端口(即UE的內(nèi)部IP地址和端口)和目標(biāo)IP地址、端口，以及協(xié)議類型，即五元組。
[0163]步驟702:P-Gff/GGSN根據(jù)檢測到的五元組信息判斷需要為UE進(jìn)行NAT?；畈僮?。
[0164]步驟703 =P-Gff/GGSN向PCP Server發(fā)送PCP請求。具體的，P-GW/GGSN將五元組中的UE的內(nèi)部IP地址和端口，放在在PCP請求消息中的內(nèi)部IP和端口中。具體消息比如是PCP MAP消息或者PCP PEER消息。PCP請求中攜帶期望的超時時間，記做timer2。
[0165]步驟704:PCP Server向NAT發(fā)送keep-alive保活請求，攜帶UE的內(nèi)部IP和端口。攜帶期望的保活時長，記做timer3。
[0166]步驟705 =NAT向PCP Server返回響應(yīng)消息，攜帶UE的內(nèi)部IP和端口和UE的外部IP地址和端口，還有?；畹挠行r長，記做timer3c。通常情況下timer3c小于timer2c的值。
[0167]步驟706:PCP Server向P-GW/GGSN發(fā)送PCP響應(yīng)消息，帶UE的內(nèi)部IP和端口和UE的外部IP地址和端口，還有保活的有效時長，記做timer2c。
[0168]步驟707~步驟710:同步驟411~步驟414。
[0169]步驟711:P_GW/GGSN在設(shè)定的時間內(nèi)沒有收到該UE的上行或下行的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包。
[0170]步驟712 =P-Gff/GGSN向PCP Server發(fā)送PCP請求消息，攜帶UE的內(nèi)部IP和端口，時間間隔timer設(shè)為零。
[0171]步驟713:PCP Server收到時間間隔為零的PCP請求后，不再為該UE發(fā)送到NAT的保活消息。
[0172]實(shí)施例二
[0173]圖8是UE作為PCP客戶端與PCP服務(wù)器共同完成NAT?；畹氖疽鈭D，如圖所示，UE自身作為PCP客戶端，發(fā) 送PCP請求到PCP服務(wù)器。有兩種方法可以將UE的PCP請求路由到PCP服務(wù)器:實(shí)現(xiàn)方式一中UE在控制信令消息的PCO中攜帶PCP請求消息并將控制信令消息發(fā)送至P-GW/GGSN，P-GW/GGSN將其中的PCP請求消息發(fā)送到PCP服務(wù)器；實(shí)現(xiàn)方式二中，UE獲知P-GW/GGSN的地址，將PCP請求發(fā)送到P-GW/GGSN，然后P-GW/GGSN查詢并選擇一個PCP服務(wù)器，將UE發(fā)來的PCP請求路由到該P(yáng)CP服務(wù)器。[0174]實(shí)現(xiàn)方式一
[0175]UE在控制信令消息的PCO中攜帶PCP請求消息，向P-GW/GGSN發(fā)送攜帶UE的內(nèi)部地址和端口的控制信令消息，P-GW/GGSN解析出其中的PCP請求發(fā)送到PCP服務(wù)器。
[0176]本方法具體包括步驟900至922:
[0177]步驟900:UE附著到3GPP網(wǎng)絡(luò)，連接到為其服務(wù)的核心網(wǎng)的控制網(wǎng)元MME/SGSN。MME/SGSN為UE選擇P-GW/GGSN，P-GW/GGSN為UE分配了內(nèi)部IP地址。UE通過3GPP網(wǎng)絡(luò)發(fā)起業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)包經(jīng)過NAT發(fā)送到遠(yuǎn)端。
[0178]步驟901:UE向MME/SGSN發(fā)送消息，在消息的PCO中攜帶PCP請求消息，比如將PCP MAP消息或者PCP PEER消息放在消息的PCO中。PCP請求消息中攜帶UE的內(nèi)部IP地址和端口，可選的可以帶期望的timer,記做timerl。期望的timerl指UE預(yù)測的業(yè)務(wù)有效的時間，或者稱為UE在線的時間?？梢詫imerl的設(shè)置為limitless或unlimited,也可以不帶timer,該情況表示UE —直在線。
[0179]具體實(shí)施時，發(fā)送的消息比如是Create Session Request,也可以是CreateBearer Response,也可以是 Bearer Resource Command,也可以是 Update BearerResponse。也可以是:Create PDP Context Request message,或者 Update PDP ContextRequest,或者 Create MBMS Context Request message。在上述消息的 PCO 中帶 PCP 請求消息。
[0180]步驟902:MME/SGSN 將消息轉(zhuǎn)發(fā)給 P-GW/GGSN。
[0181]步驟903 =P-Gff/GGSN解析消息中PC0，然后將其中攜帶PCP請求消息發(fā)送到PCPServer。
[0182]步驟904:PCP Server向NAT發(fā)送keep-alive?；钫埱?攜帶UE的內(nèi)部IP和端口。攜帶期望的保活時長，記做timer2。
[0183]步驟905 =NAT向PCP Server返回響應(yīng)消息，攜帶UE的內(nèi)部IP和端口和UE的外部IP地址和端口，還有?；畹挠行r長，記做timer2c。通常情況下timer2c小于timerl的值。
[0184]步驟906:PCP Server向P-GW/GGSN發(fā)送PCP響應(yīng)消息，帶UE的內(nèi)部IP和端口和UE的外部IP地址和端口，還有?；畹挠行r長，記做timerlc。
[0185]步驟907:P-GW/GGSN向MME/SGSN轉(zhuǎn)發(fā)響應(yīng)消息。響應(yīng)消息中帶PCP Server為UE做NAT保活的有效時長，記做timerlc。具體比如將PCP響應(yīng)消息放在PCO中發(fā)送給UE。
[0186]步驟908:MME/SGSN將消息發(fā)送到UE。UE解析PCO帶的PCP響應(yīng)消息。
[0187]步驟909:UE在timerlc的時間周期內(nèi)向MME/SGSN發(fā)送消息，在消息的PCO中攜帶PCP請求消息，比如將PCP PEER消息放在消息的PCO中。PCP請求消息中帶UE的內(nèi)部IP地址和端口，攜帶預(yù)期的超時時長timer,可以設(shè)為timerlc的值。
[0188]步驟910:MME/SGSN 將消息轉(zhuǎn)發(fā)給 P-GW/GGSN。
[0189]步驟911 =P-Gff/GGSN解析消息中PC0，然后將其中攜帶PCP請求消息發(fā)送到PCP
Server。
[0190]步驟912~步驟914:同步驟906~步驟908。
[0191]步驟915:PCP Server在超時時長timer2c內(nèi)，以一定的周期向NAT發(fā)送?；钕?。該一定的周期小于timerlc的時長。[0192]步驟916:NAT在超時時長timer2c時收到PCP Server的?；钕?，返回響應(yīng)消息，顯示保活成功。新的超時時長可以是timer3c。
[0193]在具體實(shí)施時，步驟90擴(kuò)步驟914是以一定的周期重復(fù)執(zhí)行的，執(zhí)行周期小于等于協(xié)商的時間timerlc。步驟915~步驟916也是另外一個周期重復(fù)執(zhí)行的，該周期小于協(xié)商的時間timer2c。
[0194]通過上述過程UE的內(nèi)部IP和端口和外部IP和端口的映射關(guān)系在NAT上不斷更新，實(shí)現(xiàn)UE到NAT的?；睢?br> [0195]步驟917:UE的業(yè)務(wù)結(jié)束，UE向MME/SGSN發(fā)送消息，在消息的PCO中攜帶PCP請求消息，比如將PCP MAP消息或者PCP PEER消息放在消息的PCO中。PCP請求消息中帶UE的內(nèi)部IP和端口，超時時間timerl設(shè)置為零，表示取消到NAT的?；睢?br> [0196]步驟918:MME/SGSN 將消息轉(zhuǎn)發(fā)給 P-GW/GGSN。。[0197]步驟919:PCP Server收到時間間隔為零的PCP請求后，不再為該UE發(fā)送到NAT的保活消息。向P-GW/GGSN返回響應(yīng)消息。
[0198]步驟920-步驟922:同步驟906~步驟908。
[0199]實(shí)現(xiàn)方式二
[0200]UE獲知PCP服務(wù)器的地址，向PCP服務(wù)器發(fā)送攜帶UE的內(nèi)部地址和端口的PCP請求。在本實(shí)施例中P-GW/GGSN為UE選擇PCP服務(wù)器并且將PCP服務(wù)器的地址發(fā)送給UE。。
[0201]如圖10所示，本方法包括步驟1000至1022:
[0202]步驟1000:UE附著到3GPP網(wǎng)絡(luò)，連接到為其服務(wù)的核心網(wǎng)的控制網(wǎng)元MME/SGSN。MME/SGSN 為 UE 選擇 P-GW/GGSN，P-GW/GGSN 為 UE 分配了內(nèi)部 IP 地址。
[0203]P-GW/GGSN將其PCP服務(wù)器的地址通知給UE，UE將PCP請求消息發(fā)送給該P(yáng)CP服務(wù)器
[0204]P-GW/GGSN將PCP Server的地址通知給UE的方法是P-GW/GGSN在發(fā)送到UE的承載控制消息中添加PCP Server的地址。可以在消息的PCO中添加PCP Server的地址,也可以在消息體中以XML格式攜帶PCP服務(wù)器的地址。具體實(shí)施時，在承載控制消息的PCO中帶PCP Server地址的請求消息比如是Create Session Response,也可以是Create BearerRequest,也可以是Modify Beaer Response,也可以是 Update Beaer Request。也可以是:Create PDP Context Response,或者 Update PDP Context Response,或者 Create MBMSContext Response。
[0205]步驟1001:UE向MME/SGSN發(fā)送承載控制消息，建立UE與P-GW/GGSN的承載通道。
[0206]步驟1002:MME/SGSN將承載控制消息發(fā)送至P-GW/GGSN。
[0207]步驟1003 =P-Gff/GGSN向UE返回響應(yīng)消息，在響應(yīng)消息的PCO中帶PCP Server地址。
[0208]步驟1004:MME/SGSN將響應(yīng)消息轉(zhuǎn)發(fā)給UE。
[0209]步驟1005:UE向P-GW/GGSN送PCP請求消息，在消息中攜帶UE的內(nèi)部IP地址和端口，目的地址是PCP服務(wù)器。比如發(fā)送PCP MAP消息或者PCP PEER消息中?？蛇x的可以帶期望的timer,記做timerl。期望的timerl指UE預(yù)測的業(yè)務(wù)有效的時間，或者稱為UE在線的時間?？梢詫imerl的設(shè)置為limitless或unlimited,也可以不帶timer,該情況
表示UE —直在線。[0210]步驟1006:P-GW/GGSN 將 PCP 請求消息轉(zhuǎn)發(fā)到 PCP Server。
[0211]步驟1007:PCP Server向NAT發(fā)送keep-alive?；钫埱?攜帶UE的內(nèi)部IP和端口。攜帶期望的保活時長，記做timer2。
[0212]步驟1008 =NAT向PCP Server返回響應(yīng)消息，攜帶UE的內(nèi)部IP和端口和UE的外部IP地址和端口，還有?；畹挠行r長,記做timer2c。通常情況下timer2c小于timerl的值。
[0213]步驟1009:PCP Server返回PCP響應(yīng)消息，帶UE的內(nèi)部IP和端口和UE的外部IP地址和端口，還有保活的有效時長，記做timerlc。
[0214]步驟1010:P-Gff/GGSN向UE轉(zhuǎn)發(fā)PCP響應(yīng)消息。響應(yīng)消息中帶PCPServer為UE做NAT?；畹挠行r長,記做timerlc。
[0215]步驟1011:UE在timerlc的時間周期內(nèi)向PCP服務(wù)器發(fā)送PCP請求。比如發(fā)送PCP PEER消息,攜帶預(yù)期的超時時長timer,可以設(shè)為timerlc的值。
[0216]步驟1012 =P-Gff/GGSN將PCP請求消息轉(zhuǎn)發(fā)PCP服務(wù)器。
[0217]步驟1013~步驟1014:同步驟1009~步驟1010。
[0218]步驟1015:PCP Server在超時時長timer2c內(nèi)，以一定的周期向NAT發(fā)送?；钕?。
[0219]步驟1016:NAT在超時時長timer2c時收到PCP Server的?；钕?返回響應(yīng)消息,顯示?；畛晒?。
[0220]在具體實(shí)施時，步驟1011~步驟1014是以一定的周期重復(fù)執(zhí)行的，執(zhí)行周期小于等于協(xié)商的時間timerlc。步驟1015~步驟1016也是另外一個周期重復(fù)執(zhí)行的，該周期小于協(xié)商的時間timer2c。
[0221]通過上述過程UE的內(nèi)部IP和端口和外部IP和端口的映射關(guān)系在NAT上不斷更新。
[0222]步驟1017:UE的業(yè)務(wù)結(jié)束，UEP-GW/GGSN送PCP請求消息，在消息中攜帶UE的內(nèi)部IP地址和端口，目的地址是PCP服務(wù)器。超時時間timerl設(shè)置為零，表示取消到NAT的?；睢?br> [0223]步驟1018 =PCP服務(wù)器收到時間間隔為零的PCP請求后，不再為該UE發(fā)送到NAT的保活消息。
[0224]步驟1019~步驟1020 =PCP服務(wù)器返回響應(yīng)消息。
[0225]實(shí)施例三
[0226]如圖11所示，應(yīng)用服務(wù)器(AF)作為PCP客戶端判斷UE需進(jìn)行NAT保活時，向策略計(jì)費(fèi)規(guī)則功能(PCRF)發(fā)送攜帶所述UE的內(nèi)部地址和端口的PCP請求，PCRF將PCP請求發(fā)送至PCP服務(wù)器。PCRF收到PCP請求后執(zhí)行PCP Proxy的功能，將PCP請求轉(zhuǎn)發(fā)到PCP服務(wù)器，PCP服務(wù)器代替UE向NAT發(fā)送?；钕?。
[0227]需要說明的是AF獲取UE的內(nèi)部IP和端口，可以是在UE注冊到AF所在的網(wǎng)絡(luò)的時候由UE上報(bào)，也可以是AF經(jīng)過PCRF從P-GW/GGSN查詢獲得。
[0228]如圖12所示，本方法包括步驟1200至1216:
[0229]步驟1200:UE附著到3GPP網(wǎng)絡(luò)，連接到為其服務(wù)的核心網(wǎng)控制網(wǎng)元MME/SGSN。MME/SGSN為UE選擇P-GW/GGSN，P-GW/GGSN為UE分配了內(nèi)部IP地址。UE通過3GPP網(wǎng)絡(luò)發(fā)起業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)包經(jīng)過NAT發(fā)送到遠(yuǎn)端。
[0230]步驟1201:AF向PCRF發(fā)送PCP請求，攜帶UE的IP和端口。比如發(fā)送PCP MAP消息或者PCP PEER消息中?？蛇x的可以帶期望的timer,記做timerl。期望的timerl指UE預(yù)測的業(yè)務(wù)有效的時間，或者稱為UE在線的時間。可以將timerl的設(shè)置為limitless或unlimited,也可以不帶timer,該情況表示UE —直在線。
[0231]步驟1202 =PCRF將PCP請求轉(zhuǎn)發(fā)給PCP Server。PCRF將PCP請求路由到PCPServer的過程可以參考IETF中有關(guān)PCP的協(xié)議，在此不贅述。
[0232]步驟1203:PCP Server向NAT發(fā)送keep-alive?；钫埱?攜帶UE的內(nèi)部IP和端口。攜帶期望的?；顣r長，記做timer2。
[0233]步驟1204 =NAT向PCP Server返回響應(yīng)消息，攜帶UE的內(nèi)部IP和端口和UE的外部IP地址和端口，還有保活的有效時長,記做timer2c。通常情況下timer2c小于timerl的值。
[0234]步驟1205:PCP Server向PCRF發(fā)送PCP響應(yīng)消息。帶UE的內(nèi)部IP和端口和UE的外部IP地址和端口，還有保活的有效時長，記做timerlc。
[0235]步驟1206 =PCRF將PCP響應(yīng)消息轉(zhuǎn)發(fā)給AF。
[0236]步驟1207:AF在timerIc的時間周期內(nèi)向PCRF發(fā)送PCP請求。具體的，AF向PCRF發(fā)送PCP PEER消息,攜帶一個timer,可以設(shè)為timerlc的值。
[0237]步驟1208 =PCRF 將 PCP 請求路由到 PCP Server0
[0238]步驟1209:PCP Server在imerlc的時間周期內(nèi)收到PCP請求,返回響應(yīng)消息,新的超時時長可以是timerlc的值。
[0239]步驟1210 =PCRF將響應(yīng)消息轉(zhuǎn)發(fā)給AF。
[0240]步驟1211:PCP Server在與AF的超時時長timerlc內(nèi)，以一定的周期向NAT發(fā)送?；钕ⅰＴ撘欢ǖ闹芷谛∮谂cNAT的?；顣r長timer2c。
[0241]步驟1212 =NAT在超時時長timer2c時收到PCP Serer的?；钕?，返回響應(yīng)消息，顯示?；畛晒?。新的超時時長可以是timer2c。
[0242]在具體實(shí)施時，步驟1207~步驟1210是以一定的周期重復(fù)執(zhí)行的，執(zhí)行周期小于協(xié)商的時間timerlc。步驟1211~步驟1212也是另外一個周期重復(fù)執(zhí)行的，該周期小于協(xié)商的時間timer2c。
[0243]通過上述過程UE的內(nèi)部IP和端口和外部IP和端口的映射關(guān)系在NAT上不斷更新，UE到NAT的?；钣葾F、PCRF和PCP Server來完成。
[0244]步驟1213:UE的業(yè)務(wù)結(jié)束，AF向PCRF發(fā)送消息，帶UE的內(nèi)部IP和端口，超時時間timerl設(shè)置為零，表示取消到NAT的?；钸^程。
[0245]步驟1214 =PCRF 將 PCP 請求路由到 PCP Server。
[0246]步驟1215:PCP Server收到時間間隔為零的PCP請求后，返回PCP響應(yīng)消息。并且PCP Server不再為該UE發(fā)送到NAT的保活消息。
[0247]步驟1216 =PCRF將PCP響應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)給AF。
[0248]實(shí)施例四
[0249]如圖13所示，PCRF作為PCP客戶端獲取UE的內(nèi)部IP和端口，判斷UE需進(jìn)行NAT?；顣r，將攜帶UE內(nèi)部IP和端 口的PCP請求發(fā)送到PCP服務(wù)器，PCP服務(wù)器代替UE向NAT發(fā)送?；钕ⅰ?br> [0250]需要說明的是PCRF獲取UE的內(nèi)部IP和端口，可以是在UE發(fā)起業(yè)務(wù)的時候由AF通知PCRF，也可以是PCRF根據(jù)UE的標(biāo)識從P-GW/GGSN查詢獲知。比如，PCRF根據(jù)AF發(fā)來的UE的標(biāo)識向P-GW/GGSN查詢該UE的內(nèi)部IP和端口。所述UE的標(biāo)識比如是UE的移動用戶國際綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)號碼(Mobile International Integrated Service DigitalNetwork,簡稱MSISDN,),公共用戶標(biāo)識(Public User Identity,簡稱PUI),私有用戶標(biāo)識(Private User Identity,簡稱 PVI),別稱(nickname)等。
[0251]PCRF選擇PCP服務(wù)器的方法，可以參考IETF中有關(guān)PCP Server選擇的RFC文檔，此處不贅述。
[0252]如圖14所示，本方法包括步驟1400至1410:
[0253]步驟1400:UE附著到3GPP網(wǎng)絡(luò)，連接到為其服務(wù)的核心網(wǎng)控制網(wǎng)元MME/SGSN。MME/SGSN為UE選擇P-GW/GGSN，P-GW/GGSN為UE分配了內(nèi)部IP地址。UE通過3GPP網(wǎng)絡(luò)發(fā)起業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)包經(jīng)過NAT發(fā)送到遠(yuǎn)端。
[0254]步驟1401 =PCRF向PCP Server攜帶UE的IP和端口。比如發(fā)送PCP MAP消息或者PCP PEER消息中?？蛇x的可以帶期望的timer,記做timerl。期望的timerl指UE預(yù)測的業(yè)務(wù)有效的時間，或者稱為UE在線的時間?？梢詫imerl的值設(shè)置為limitless或unlimited,也可以不帶timer,該情況表示UE —直在線。
[0255]步驟1402:PCP Server向NAT發(fā)送keep-alive?；钫埱?攜帶UE的內(nèi)部IP和端口。攜帶期望的?；顣r長 ，記做timer2。
[0256]步驟1403 =NAT向PCP Server返回響應(yīng)消息，攜帶UE的內(nèi)部IP和端口和UE的外部IP地址和端口，還有保活的有效時長,記做timer2c。通常情況下timer2c小于timerl的值。
[0257]步驟1404:PCP Server向PCRF發(fā)送PCP響應(yīng)消息。帶UE的內(nèi)部IP和端口和UE的外部IP地址和端口，還有?；畹挠行r長，記做timerlc。
[0258]步驟1405:PCRF在timerlc的時間周期內(nèi)向PCP Server發(fā)送PCP請求。具體的，PCRF向PCP Server發(fā)送PCP PEER消息，攜帶一個timer,可以設(shè)為timerlc的值。
[0259]步驟1406:PCP Server在imerlc的時間周期內(nèi)收到PCP請求，返回響應(yīng)消息，新的超時時長可以是timerlc的值。
[0260]步驟1407:PCP Server在與PCRF的超時時長timerlc內(nèi)，以一定的周期向NAT發(fā)送?；钕ⅰＴ撘欢ǖ闹芷谛∮谂cNAT的?；顣r長timer2c。
[0261]步驟1408:NAT在超時時長timer2c時收到PCP Server的?；钕?，返回響應(yīng)消息，顯示?；畛晒?。新的超時時長可以是timer2c。
[0262]在具體實(shí)施時，步驟1405~步驟1406是以一定的周期重復(fù)執(zhí)行的，執(zhí)行周期小于協(xié)商的時間timerlc。步驟1407~步驟1408也是另外一個周期重復(fù)執(zhí)行的，該周期小于協(xié)商的時間timer2c。
[0263]通過上述過程UE的內(nèi)部IP和端口和外部IP和端口的映射關(guān)系在NAT上不斷更新，UE到NAT的?；钣蒔CRF和PCP Server來完成。
[0264]步驟1409:UE的業(yè)務(wù)結(jié)束，PCRF向PCP Server發(fā)送消息，帶UE的內(nèi)部IP和端口，超時時間timerl設(shè)置為零，表示取消到NAT的保活過程。[0265]步驟1410:PCP Server收到時間間隔為零的PCP請求后，返回PCP響應(yīng)消息。并且PCP Server不再為該UE發(fā)送到NAT的?；钕?。
[0266]對本方案中的網(wǎng)元設(shè)備描述如下:
[0267]作為PCP客戶端的網(wǎng)元設(shè)備為公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)時，網(wǎng)元設(shè)備的第一模塊，用于通過核心網(wǎng)的控制網(wǎng)元接收UE發(fā)送的UE的內(nèi)部地址和端口，或者通過媒體通道從基站接收UE發(fā)送的UE的內(nèi)部地址和端口。具體的第一模塊可以接收控制信令并從控制信令的協(xié)議配置選項(xiàng)(PCO)中獲知UE的內(nèi)部地址和端口，還可以通過媒體通道從基站接收所述用戶設(shè)備發(fā)送的所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口。公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)不作PCP客戶端時(例如UE作為PCP客戶端)可以轉(zhuǎn)發(fā)PCP請求消息，第一模塊用于接收控制信令并從此控制信令的協(xié)議配置選項(xiàng)(PCO)中獲知其攜帶的PCP請求消息，PCP請求消息中攜帶UE的內(nèi)部地址和端口。
[0268]或者，作為PCP客戶端的網(wǎng)元設(shè)備為公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)時，網(wǎng)元設(shè)備的第一模塊用于從核心網(wǎng)的控制網(wǎng)元接收UE的標(biāo)識，根據(jù)UE的標(biāo)識獲知UE的內(nèi)部地址和端口。
[0269]或者，作為PCP客戶端的網(wǎng)元設(shè)備為公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)時，網(wǎng)元設(shè)備的第一模塊用于從UE的上行數(shù)據(jù)中檢測到UE的信息，此信息中包括UE的內(nèi)部地址和端口。
[0270]作為PCP客戶端的網(wǎng)元設(shè)備是應(yīng)用服務(wù)器時，網(wǎng)元設(shè)備的第一模塊用于在UE注冊到應(yīng)用服務(wù)器所在的網(wǎng)絡(luò)時從UE獲知UE的內(nèi)部地址和端口，或者經(jīng)由PCRF查詢公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)而獲知UE的內(nèi)部地址和端口。
[0271]作為PCP客戶端的網(wǎng)元設(shè)備是PCRF時，網(wǎng)元設(shè)備的第一模塊用于從應(yīng)用服務(wù)器接收攜帶UE的內(nèi)部地址和端口的PCP請求，或者根據(jù)UE的標(biāo)識從公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)查詢獲知UE的內(nèi)部地址和端口。
[0272]作為PCP客戶端的網(wǎng)元設(shè)備是UE時，UE的信令發(fā)送模塊用于構(gòu)建攜帶UE的內(nèi)部地址和端口的PCP請求，在控制信令的協(xié)議配置選項(xiàng)(PCO)中攜帶PCP請求并將此控制信令發(fā)送到公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。
[0273]或者，作為PCP客戶端的網(wǎng)元設(shè)備是UE時，UE的網(wǎng)關(guān)地址獲取模塊用于獲知PCP服務(wù)器的地址，UE的信令發(fā)送模塊用于向所述PCP服務(wù)器發(fā)送攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的PCP請求。其中，所述PCP服務(wù)器地址獲取模塊，用于從公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)接收到的消息的PCO中獲知PCP服務(wù)器的地址，或者，從所述公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)接收地址通知消息，根據(jù)此地址通知消息的消息體中攜帶的地址獲知所述PCP服務(wù)器的地址。
[0274]UE不作為PCP客戶端時，UE的信令發(fā)送模塊用于在控制信令的協(xié)議配置選項(xiàng)(PCO)中攜帶UE的內(nèi)部地址和端口并將控制信令發(fā)送到公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。
[0275]當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
[0276]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述方法中的全部或部分步驟可通過程序來指令相關(guān)硬件完成，所述程序可以存儲于計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，如只讀存儲器、磁盤或光盤等?？蛇x地，上述實(shí)施例的全部或部分步驟也可以使用一個或多個集成電路來實(shí)現(xiàn)。相應(yīng)地，上述實(shí)施例中的各模塊/單元可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明不限制于任何特定形式的硬件和軟件的結(jié)合。
【權(quán)利要求】
1.采用端口控制協(xié)議完成網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換?；畹姆椒ǎ涮卣髟谟?，所述方法包括: 端口控制協(xié)議(PCP)客戶端獲取用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口，將攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的PCP請求發(fā)送至端口控制協(xié)議(PCP)服務(wù)器，所述PCP服務(wù)器向網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(NAT)設(shè)備發(fā)送攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的?；钫埱?。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述PCP客戶端是公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)； 所述PCP客戶端獲取所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的方法是:所述用戶設(shè)備在控制信令的協(xié)議配置選項(xiàng)(PCO)中攜帶自身的內(nèi)部地址和端口將所述控制信令發(fā)送至公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述PCP客戶端是公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)； 所述PCP客戶端獲取所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的方法是:用戶設(shè)備將其內(nèi)部地址和端口發(fā)送至基站，基站在媒體通道上將所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口發(fā)送至公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述PCP客戶端是公共 數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)； 所述PCP客戶端獲取所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的方法是:核心網(wǎng)的控制網(wǎng)元判斷所述用戶設(shè)備需進(jìn)行NAT保活后向所述公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)發(fā)送所述用戶設(shè)備的標(biāo)識，所述公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)根據(jù)所述用戶設(shè)備的標(biāo)識獲知所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述PCP客戶端是公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)； 所述PCP客戶端獲取用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口將攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的PCP請求發(fā)送至所述PCP服務(wù)器的方法是:所述公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)從所述用戶設(shè)備的上行數(shù)據(jù)中檢測到所述用戶設(shè)備的信息，所述信息中包括所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口，根據(jù)所述信息判斷所述用戶設(shè)備需進(jìn)行NAT?；顣r向所述PCP服務(wù)器發(fā)送所述PCP請求。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述PCP客戶端是所述用戶設(shè)備；所述方法包括: 所述用戶設(shè)備在控制信令的協(xié)議配置選項(xiàng)(PCO)中攜帶PCP請求并將所述控制信令發(fā)送到公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，所述公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)向PCP服務(wù)器發(fā)送所述PCP請求。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述PCP客戶端是所述用戶設(shè)備；所述方法包括: 所述公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)在向所述用戶設(shè)備發(fā)送的地址通知消息中添加PCP服務(wù)器地址；所述用戶設(shè)備獲知所述PCP服務(wù)器的地址，向所述PCP服務(wù)器發(fā)送攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的PCP請求，所述公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)向PCP服務(wù)器發(fā)送所述PCP請求。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述PCP客戶端是應(yīng)用服務(wù)器；所述方法包括: 應(yīng)用服務(wù)器判斷所述用戶設(shè)備需進(jìn)行NAT?；顣r，向策略計(jì)費(fèi)規(guī)則功能(PCRF)發(fā)送攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的PCP請求，所述PCRF將所述PCP請求發(fā)送至所述PCP服務(wù)器。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于， 所述應(yīng)用服務(wù)器獲取所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的方法是:所述用戶設(shè)備在注冊到所述應(yīng)用服務(wù)器所在的網(wǎng)絡(luò)時將其內(nèi)部地址和端口上報(bào)給所述應(yīng)用服務(wù)器，或者所述應(yīng)用服務(wù)器經(jīng)由所述PCRF查詢公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)而獲知用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述PCP客戶端是策略計(jì)費(fèi)規(guī)則功能(PCRF);所述方法還包括: 所述PCRF獲取所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口，判斷所述用戶設(shè)備需進(jìn)行NAT保活時，向所述PCP服務(wù)器發(fā)送所述PCP請求。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于， 所述PCRF獲取所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的方法是:所述應(yīng)用服務(wù)器將所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口通知至所述PCRF，或者所述PCRF根據(jù)用戶設(shè)備的標(biāo)識查詢公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)獲知用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口。
12.采用端口控制協(xié)議完成網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換?；畹木W(wǎng)元設(shè)備，其特征在于， 所述網(wǎng)元設(shè)備包括第一模塊和第二模塊； 所述第一模塊，用于獲取用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口 ； 所述第二模塊，用于向端口控制協(xié)議(PCP)服務(wù)器發(fā)送攜帶用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的PCP請求。
13.如權(quán)利要求12所述的網(wǎng)元設(shè)備，其特征在于， 所述網(wǎng)元設(shè)備為作為PCP客戶端的公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)； 所述第一模塊，用于從接收的所述控制信令中獲知其協(xié)議配置選項(xiàng)(PCO)中攜帶的所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口。
14.如權(quán)利要求12所述的網(wǎng)元設(shè)備，其特征在于， 所述網(wǎng)元設(shè)備為作為PCP客戶端的公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)； 所述第一模塊，用于通過媒體通道從基站接收所述用戶設(shè)備發(fā)送的所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口。
15.如權(quán)利要求12所述的網(wǎng)元設(shè)備，其特征在于， 所述網(wǎng)元設(shè)備為作為PCP客戶端的公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)； 所述第一模塊，用于從核心網(wǎng)的控制網(wǎng)元接收所述用戶設(shè)備的標(biāo)識，根據(jù)所述用戶設(shè)備的標(biāo)識獲知所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口。
16.如權(quán)利要求12所述的網(wǎng)元設(shè)備，其特征在于， 所述網(wǎng)元設(shè)備為作為PCP客戶端的公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)； 所述第一模塊，用于從所述用戶設(shè)備的上行數(shù)據(jù)中檢測到所述用戶設(shè)備的信息，所述信息中包括所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口。
17.如權(quán)利要求12所述的網(wǎng)元設(shè)備，其特征在于， 所述網(wǎng)元設(shè)備為作為PCP客戶端的應(yīng)用服務(wù)器； 所述第一模塊，用于在所述用戶設(shè)備注冊到所述應(yīng)用服務(wù)器所在的網(wǎng)絡(luò)時從所述用戶設(shè)備獲知所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口，或者經(jīng)由所述PCRF查詢公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)而獲知用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口。
18.如權(quán)利要求12所述的網(wǎng)元設(shè)備，其特征在于， 所述網(wǎng)元設(shè)備為作為PCP客戶端的策略計(jì)費(fèi)規(guī)則功能(PCRF)； 所述第一模塊，用于從應(yīng)用 服務(wù)器接收攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的PCP請求，或者根據(jù)用戶設(shè)備的標(biāo)識查詢公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)獲知用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口。
19.一種用戶設(shè)備，其特征在于， 所述用戶設(shè)備包括信令發(fā)送模塊； 所述信令發(fā)送模塊，用于在控制信令的協(xié)議配置選項(xiàng)(PCO)中攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口并將所述控制信令發(fā)送到公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。
20.一種用戶設(shè)備，其特征在于， 所述用戶設(shè)備作為PCP客戶端包括信令發(fā)送模塊； 所述信令發(fā)送模塊，用于構(gòu)建攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的PCP請求，在控制信令的協(xié)議配置選項(xiàng)(PCO)中攜帶PCP請求并將所述控制信令發(fā)送到公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。
21.一種用戶設(shè)備，其特征在于， 所述用戶設(shè)備作為PCP客戶端包括PCP服務(wù)器地址獲取模塊和信令發(fā)送模塊； 所述PCP服務(wù)器地址獲取模塊，用于獲知PCP服務(wù)器的地址； 所述信令發(fā)送模塊，用于向所述PCP服務(wù)器發(fā)送攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的PCP請求。
22.如權(quán)利要求21所述的用戶設(shè)備，其特征在于， 所述PCP服務(wù)器地址獲取模塊，用于從公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)接收到的消息的PCO中獲知PCP服務(wù)器的地址，或者，從所述公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)接收地址通知消息，根據(jù)此地址通知消息的消息體中攜帶的地址獲知所述PCP服務(wù)器的地址。
【文檔編號】H04W52/02GK103906037SQ201210572628
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月25日
【發(fā)明者】徐紹華, 李志軍, 謝寶國 申請人:中興通訊股份有限公司
【專利摘要】本發(fā)明公開了采用端口控制協(xié)議完成網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換保活的方法及設(shè)備，端口控制協(xié)議（PCP）客戶端獲取用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口，將攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的PCP請求發(fā)送至端口控制協(xié)議（PCP）服務(wù)器，所述PCP服務(wù)器向網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NAT）設(shè)備發(fā)送攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的?；钫埱?。本發(fā)明采用端口控制協(xié)議（PCP）可以減少用戶設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)在空口上的通信，進(jìn)而降低用戶設(shè)備消耗在NAT?；钸^程中的電池?fù)p耗。
【專利說明】采用端口控制協(xié)議完成網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換?；畹姆椒霸O(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及移動通信領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于第三代合作伙伴計(jì)劃(3rdGeneration Partnership Pro ject,簡稱為3GPP)網(wǎng)絡(luò)的采用端口控制協(xié)議完成網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換保活的方法及設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]為了保持在通信領(lǐng)域的競爭力，3GPP標(biāo)準(zhǔn)工作組研究提出來3G、4G的3GPP網(wǎng)絡(luò)，并且提出全I(xiàn)P的概念。全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)是從系統(tǒng)概念的層面上對以往3GPP系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，包括與IP技術(shù)融合、支持各種接入系統(tǒng)以及在此基礎(chǔ)上向用戶提供高質(zhì)量有保障的綜合業(yè)務(wù)，確保在未來10年甚至更長的時間內(nèi)具有競爭力。[0003]全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)首先需要一套具備足夠容量的地址機(jī)制。由于需要支持多接入系統(tǒng)，全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)對于地址容量的要求會遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于以往任何的3GPP系統(tǒng)，不同接入系統(tǒng)的各種終端、設(shè)備、用戶和簽約信息等都需要通過地址來標(biāo)識，并且這種對IP地址容量的要求會隨著終端種類和數(shù)量的增加、設(shè)備的擴(kuò)充、用戶的普及等情況而急劇增加。
[0004]網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(Network Address Translation,簡稱為NAT)屬接入廣域網(wǎng)(WAN)技術(shù)，是一種將私有(保留)地址轉(zhuǎn)化為合法IP地址的轉(zhuǎn)換技術(shù)，它被廣泛應(yīng)用于各種類型Internet接入方式和各種類型的網(wǎng)絡(luò)中。不僅解決了 IP地址不足的問題，而且還能夠有效地避免來自網(wǎng)絡(luò)外部的攻擊，隱藏并保護(hù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的計(jì)算機(jī)。
[0005]NAT用來解決內(nèi)部私有IP地址和外部公共IP地址之間的映射。當(dāng)數(shù)據(jù)包離開內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)時，NAT設(shè)備將內(nèi)部私有IP源地址轉(zhuǎn)換成全球唯一地址以便用于公共網(wǎng)絡(luò)，例如因特網(wǎng)。當(dāng)數(shù)據(jù)包從公共網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)時，NAT路由器將全球唯一的公網(wǎng)IP地址轉(zhuǎn)換成內(nèi)部私有IP地址。當(dāng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的共享節(jié)點(diǎn)發(fā)送出站通信時，NAT轉(zhuǎn)發(fā)該通信并且在地址映射和/或端口映射數(shù)據(jù)庫或表中創(chuàng)建共享節(jié)點(diǎn)的反向映射條目。該反向條目被用于回到內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)重定向到正確共享節(jié)點(diǎn)。
[0006]通常NAT設(shè)備采用具有用于映射狀態(tài)的可配置超時時間段的超時定時器。如果特定條目在超過超時時間段內(nèi)未被入站或出站的通信使用，則NAT定時器期滿并且該條目被清除。一旦該條目被清除，則NAT之后的共享節(jié)點(diǎn)不能再通過該連接達(dá)到，并且必須發(fā)起新連接(例如由該共享節(jié)點(diǎn))。防止NAT定時器超時(或期滿)的一種常見機(jī)制被稱為“?；睢被颉靶奶碧幚?。在?；顧C(jī)制下，以比NAT超時時間段短的時間間隔在連接上生成無用通信以復(fù)位定時器，并由此保持該連接有效。
[0007]3GPP的核心網(wǎng)中，包含了歸屬用戶服務(wù)器(Home Subscriber Server,簡稱為HSS)、移動性管理實(shí)體(Mobility Management Entity,簡稱為MME)、策略計(jì)費(fèi)規(guī)則功能(Policy and Charging Rule Function,簡稱為 PCRF)、服務(wù)網(wǎng)關(guān)(Serving Gateway,簡稱為S-GW)和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)(PDN Gateway，簡稱為P-GW)。
[0008]圖1是以用戶設(shè)備通過3GPP EPC網(wǎng)絡(luò)連接到公網(wǎng)為例闡述現(xiàn)有技術(shù)。圖1是用戶設(shè)備通過演進(jìn)的核心網(wǎng)(Evolved Packet Core,簡稱為EPC)接入到公網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖。[0009]如圖1所示，基站負(fù)責(zé)與UE建立空口連接，在信令面與MME/服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(SGSN)連接傳輸控制信令；在媒體面與P-GW/網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(GGSN)連接，傳輸媒體信息。例如基站包括RNC (Radio Network Controller,無線網(wǎng)絡(luò)控制器)、Node B (節(jié)點(diǎn)B)或eNB (E-UTRAN NodeB，演進(jìn)的通用陸地?zé)o線接入網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)B)。
[0010]MME/SGSN是核心網(wǎng)的控制網(wǎng)元，負(fù)責(zé)移動性管理、非接入層信令的處理和用戶移動性管理上下文的管理等控制面相關(guān)功能。
[0011]P-GW是EPS與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(Packet Data Network,簡稱為F1DN)的邊界網(wǎng)關(guān),負(fù)責(zé)I3DN的接入及其在EPS與PDN之間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)等功能。S-GW在圖中未畫出，該網(wǎng)元是演進(jìn)分組核心網(wǎng)(Evolved Packet Core,簡稱EPC)網(wǎng)絡(luò)中與無線接入網(wǎng)相連的接入網(wǎng)關(guān)設(shè)備，在基站和P-GW之間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存。
[0012]GGSN可以把GSM網(wǎng)中的GPRS分組數(shù)據(jù)包進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，從而可以把這些分組數(shù)據(jù)包傳送到遠(yuǎn)端的TCP/IP或X.25網(wǎng)絡(luò)。
[0013]GGSN和P-GW都是公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)在3G/4G網(wǎng)絡(luò)中的具體網(wǎng)元，公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)在采用不同體系結(jié)構(gòu)或協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行互通時，用于提供協(xié)議轉(zhuǎn)換、路由選擇、數(shù)據(jù)交換等網(wǎng)絡(luò)兼容功能的設(shè)施。
[0014]圖中未畫出PCRF，該網(wǎng)元是策略和計(jì)費(fèi)規(guī)則功能實(shí)體，其通過接收接口 Rx和運(yùn)營商業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)相連，負(fù)責(zé)提供計(jì)費(fèi)控制、在線信用控制、門限控制、以及服務(wù)質(zhì)量(Quality ofService，簡稱為 QoS)。
[0015]如圖1所示，用戶設(shè)備UE用戶設(shè)備通過無線通信連接到基站，發(fā)起業(yè)務(wù)，建立到MME/SGSN的信令面的路徑，并建立從UE—〉基站一〉P-GW/GGSN的媒體路徑。在本例中P-GW/GGSN為UE分配了內(nèi)部私有IP地址，UE發(fā)送數(shù)據(jù)包到遠(yuǎn)端的時候，數(shù)據(jù)包經(jīng)過NAT，NAT設(shè)備將UE的私有IP地址/端口轉(zhuǎn)換成全球唯一的公網(wǎng)IP地址/端口，當(dāng)遠(yuǎn)端發(fā)送到UE的數(shù)據(jù)包到達(dá)NAT路由器時，NAT將公網(wǎng)IP地址/端口轉(zhuǎn)換成UE的私有IP地址/端口，所以發(fā)往UE的數(shù)據(jù)包可以到達(dá)UE。在此過程中NAT維護(hù)私有IP地址/端口和公網(wǎng)IP地址/端口的映射條目，并設(shè)定該條目的超時時間段。在UE的業(yè)務(wù)有效期間，UE需要向NAT發(fā)送保活消息，以防止NAT在超時后將私有IP地址/端口和公網(wǎng)IP地址/端口的映射條目刪除。
[0016]然而，現(xiàn)有技術(shù)存在如下問題:在NAT?；钸^程中頻繁的?；钔ㄐ畔挠脩粼O(shè)備的電池壽命；導(dǎo)致大量無線通信，增加空口負(fù)擔(dān)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0017]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供采用端口控制協(xié)議完成網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換保活的方法及設(shè)備，解決現(xiàn)有技術(shù)的NAT保活流程中空口負(fù)擔(dān)重以及電力損耗多的問題。
[0018]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了采用端口控制協(xié)議完成網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換保活的方法，所述方法包括:端口控制協(xié)議(PCP)客戶端獲取用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口，將攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的PCP請求發(fā)送至端口控制協(xié)議(PCP)服務(wù)器，所述PCP服務(wù)器向網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(NAT)設(shè)備發(fā)送攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的保活請求。
[0019]進(jìn)一步地，上述方法還可以具有以下特點(diǎn):
[0020]所述PCP客戶端是公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)；[0021]所述PCP客戶端獲取所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的方法是:所述用戶設(shè)備在控制信令的協(xié)議配置選項(xiàng)(PCO)中攜帶自身的內(nèi)部地址和端口將所述控制信令發(fā)送至公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。
[0022]進(jìn)一步地，上述方法還可以具有以下特點(diǎn):
[0023]所述PCP客戶端是公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)；
[0024]所述PCP客戶端獲取所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的方法是:用戶設(shè)備將其內(nèi)部地址和端口發(fā)送至基站，基站在媒體通道上將所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口發(fā)送至公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。
[0025]進(jìn)一步地，上述方法還可以具有以下特點(diǎn):
[0026]所述PCP客戶端是公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)；
[0027]所述PCP客戶端獲取所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的方法是:核心網(wǎng)的控制網(wǎng)元判斷所述用戶設(shè)備需進(jìn)行NAT保活后向所述公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)發(fā)送所述用戶設(shè)備的標(biāo)識，所述公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)根據(jù)所述用戶設(shè)備的標(biāo)識獲知所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口。 [0028]進(jìn)一步地，上述方法還可以具有以下特點(diǎn):
[0029]所述PCP客戶端是公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)；
[0030]所述PCP客戶端獲取用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口將攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的PCP請求發(fā)送至所述PCP服務(wù)器的方法是:所述公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)從所述用戶設(shè)備的上行數(shù)據(jù)中檢測到所述用戶設(shè)備的信息，所述信息中包括所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口，根據(jù)所述信息判斷所述用戶設(shè)備需進(jìn)行NAT?；顣r向所述PCP服務(wù)器發(fā)送所述PCP請求。
[0031]進(jìn)一步地，上述方法還可以具有以下特點(diǎn):
[0032]所述PCP客戶端是所述用戶設(shè)備；所述方法包括:
[0033]所述用戶設(shè)備在控制信令的協(xié)議配置選項(xiàng)(PCO)中攜帶PCP請求并將所述控制信令發(fā)送到公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，所述公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)向PCP服務(wù)器發(fā)送所述PCP請求。
[0034]進(jìn)一步地，上述方法還可以具有以下特點(diǎn):
[0035]所述PCP客戶端是所述用戶設(shè)備；所述方法包括:
[0036]所述公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)在向所述用戶設(shè)備發(fā)送的地址通知消息中添加PCP服務(wù)器地址；
[0037]所述用戶設(shè)備獲知所述PCP服務(wù)器的地址，向所述PCP服務(wù)器發(fā)送攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的PCP請求，所述公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)向PCP服務(wù)器發(fā)送所述PCP請求。
[0038]進(jìn)一步地，上述方法還可以具有以下特點(diǎn):
[0039]所述PCP客戶端是應(yīng)用服務(wù)器；所述方法包括:
[0040]應(yīng)用服務(wù)器判斷所述用戶設(shè)備需進(jìn)行NAT?；顣r，向策略計(jì)費(fèi)規(guī)則功能(PCRF)發(fā)送攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的PCP請求，所述PCRF將所述PCP請求發(fā)送至所述PCP服務(wù)器。
[0041]進(jìn)一步地，上述方法還可以具有以下特點(diǎn):
[0042]所述應(yīng)用服務(wù)器獲取所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的方法是:所述用戶設(shè)備在注冊到所述應(yīng)用服務(wù)器所在的網(wǎng)絡(luò)時將其內(nèi)部地址和端口上報(bào)給所述應(yīng)用服務(wù)器，或者所述應(yīng)用服務(wù)器經(jīng)由所述PCRF查詢公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)而獲知用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口。[0043]進(jìn)一步地，上述方法還可以具有以下特點(diǎn):
[0044]所述PCP客戶端是策略計(jì)費(fèi)規(guī)則功能(PCRF);所述方法還包括:
[0045]所述PCRF獲取所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口，判斷所述用戶設(shè)備需進(jìn)行NAT?；顣r，向所述PCP服務(wù)器發(fā)送所述PCP請求。
[0046]進(jìn)一步地，上述方法還可以具有以下特點(diǎn):
[0047]所述PCRF獲取所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的方法是:所述應(yīng)用服務(wù)器將所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口通知至所述PCRF，或者所述PCRF根據(jù)用戶設(shè)備的標(biāo)識查詢公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)獲知用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口。
[0048]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了采用端口控制協(xié)議完成網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換保活的網(wǎng)元設(shè)備，所述網(wǎng)元設(shè)備包括第一模塊和第二模塊；
[0049]所述第一模塊，用于獲取用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口 ；
[0050]所述第二模塊，用于向端口控制協(xié)議(PCP)服務(wù)器發(fā)送攜帶用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的PCP請求。
[0051]進(jìn)一步地，上述網(wǎng)元設(shè)備還可以具有以下特點(diǎn):
[0052]所述網(wǎng)元設(shè)備為作為PCP客戶端的公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)；
[0053]所述第一模塊，用于從接收的所述控制信令中獲知其協(xié)議配置選項(xiàng)(PCO)中攜帶的所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口。
[0054]進(jìn)一步地，上述網(wǎng)元設(shè)備還可以具有以下特點(diǎn):
[0055]所述網(wǎng)元設(shè)備為作為PCP客戶端的公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)；
[0056]所述第一模塊，用于通過媒體通道從基站接收所述用戶設(shè)備發(fā)送的所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口。
[0057]進(jìn)一步地，上述網(wǎng)元設(shè)備還可以具有以下特點(diǎn):
[0058]所述網(wǎng)元設(shè)備為作為PCP客戶端的公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)；
[0059]所述第一模塊，用于從核心網(wǎng)的控制網(wǎng)元接收所述用戶設(shè)備的標(biāo)識，根據(jù)所述用戶設(shè)備的標(biāo)識獲知所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口。
[0060]進(jìn)一步地，上述網(wǎng)元設(shè)備還可以具有以下特點(diǎn):
[0061]所述網(wǎng)元設(shè)備為作為PCP客戶端的公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)；
[0062]所述第一模塊，用于從所述用戶設(shè)備的上行數(shù)據(jù)中檢測到所述用戶設(shè)備的信息，所述信息中包括所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口。
[0063]進(jìn)一步地，上述網(wǎng)元設(shè)備還可以具有以下特點(diǎn):
[0064]所述網(wǎng)元設(shè)備為作為PCP客戶端的應(yīng)用服務(wù)器；
[0065]所述第一模塊，用于在所述用戶設(shè)備注冊到所述應(yīng)用服務(wù)器所在的網(wǎng)絡(luò)時從所述用戶設(shè)備獲知所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口，或者經(jīng)由所述PCRF查詢公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)而獲知用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口。
[0066]進(jìn)一步地，上述網(wǎng)元設(shè)備還可以具有以下特點(diǎn):
[0067]所述網(wǎng)元設(shè)備為作為PCP客戶端的策略計(jì)費(fèi)規(guī)則功能(PCRF)；
[0068]所述第一模塊，用于從應(yīng)用服務(wù)器接收攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的PCP請求，或者根據(jù)用戶設(shè)備的標(biāo)識查詢公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)獲知用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口。
[0069]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種用戶設(shè)備，所述用戶設(shè)備包括信令發(fā)送模塊；
[0070]所述信令發(fā)送模塊，用于在控制信令的協(xié)議配置選項(xiàng)(PCO)中攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口并將所述控制信令發(fā)送到公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。
[0071]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種用戶設(shè)備，所述用戶設(shè)備作為PCP客戶端包括信令發(fā)送模塊；
[0072]所述信令發(fā)送模塊，用于構(gòu)建攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的PCP請求，在控制信令的協(xié)議配置選項(xiàng)(PCO)中攜帶PCP請求并將所述控制信令發(fā)送到公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。
[0073]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種用戶設(shè)備，所述用戶設(shè)備作為PCP客戶端包括PCP服務(wù)器地址獲取模塊和信令發(fā)送模塊；
[0074]所述PCP服務(wù)器地址獲取模塊，用于獲知PCP服務(wù)器的地址；
[0075]所述信令發(fā)送模塊，用于向所述PCP服務(wù)器發(fā)送攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的PCP請求。
[0076]進(jìn)一步地，上述用戶設(shè)備還可以具有以下特點(diǎn):
[0077]所述PCP服務(wù)器地址獲取模塊，用于從公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)接收到的消息的PCO中獲知PCP服務(wù)器的地址，或者，從所述公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)接收地址通知消息，根據(jù)此地址通知消息的消息體中攜帶的地址獲知所述PCP服務(wù)器的地址。
[0078]本方案采用端口控制協(xié)議(PCP)可以減少用戶設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)在空口上的通信，進(jìn)而降低用戶設(shè)備消耗在NAT保活過程中的電池?fù)p耗。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0079]【專利附圖】
【附圖說明】用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0080]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中UE經(jīng)過3GPP網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信時經(jīng)過NAT的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和保活方法的示意圖；
[0081]圖2為本發(fā)明中采用端口控制協(xié)議完成網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換?；畹姆椒ㄊ疽鈭D；
[0082]圖3為實(shí)施例一中公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)作為PCP客戶端與PCP服務(wù)端共同完成NAT?；畹氖疽鈭D；
[0083]圖4為實(shí)施例一的實(shí)現(xiàn)方式一中公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)在UE的指示下與PCP服務(wù)器共同完成NAT保活的流程圖；
[0084]圖5為實(shí)施例一的實(shí)現(xiàn)方式二中公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)在UE的指示下與PCP服務(wù)器共同完成NAT?；畹牧鞒虉D；
[0085]圖6為實(shí)施例一的實(shí)現(xiàn)方式三中公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)在網(wǎng)絡(luò)的指示下與PCP服務(wù)器共同完成NAT?；畹牧鞒虉D；
[0086]圖7為實(shí)施例一的實(shí)現(xiàn) 方式四中公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)基于本地的包檢測從而與PCP服務(wù)器共同完成NAT?；畹牧鞒虉D；
[0087]圖8為實(shí)施例二中UE作為PCP客戶端與PCP服務(wù)器共同完成NAT?；畹氖疽鈭D；
[0088]圖9為實(shí)施例二的實(shí)現(xiàn)方式一中UE作為PCP客戶端與PCP服務(wù)器共同完成NAT保活的流程圖；[0089]圖10為實(shí)施例二的實(shí)現(xiàn)方式二中UE作為PCP客戶端與PCP服務(wù)器共同完成NAT保活的流程圖；
[0090]圖11為實(shí)施例三中AF作為PCP客戶端與PCP服務(wù)器共同完成NAT?；畹氖疽鈭D；
[0091]圖12為實(shí)施例三中AF作為PCP客戶端與PCP服務(wù)器共同完成NAT?；畹牧鞒虉D；
[0092]圖13為實(shí)施例四中PCRF作為PCP客戶端與PCP服務(wù)器共同完成NAT?；畹氖疽鈭D；
[0093]圖14為實(shí)施例四中PCRF作為PCP客戶端與PCP服務(wù)器共同完成NAT?；畹牧鞒虉D。
【具體實(shí)施方式】
[0094]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下文中將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。
[0095]如圖2所示，采用端口控制協(xié)議完成網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換?；畹姆椒ò?PCP客戶端獲取UE的內(nèi)部地址和端口，將攜帶所述UE的內(nèi)部地址和端口的PCP請求發(fā)送至端口控制協(xié)議(PCP)服務(wù)器，PCP服務(wù)器向NAT設(shè)備發(fā)送攜帶所述UE的內(nèi)部地址和端口的保活請求。
[0096]可作為PCP客戶端的網(wǎng)元設(shè)備包括第一模塊和第二模塊；
[0097]第一模塊用于獲取UE的內(nèi)部地址和端口；
[0098]第二模塊用于向PCP服務(wù)器發(fā)送攜帶UE的內(nèi)部地址和端口的PCP請求。
[0099]下面通過不同的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0100]實(shí)施例一
[0101]實(shí)施例一中公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)作為PCP客戶端與PCP服務(wù)器共同完成NAT?；?。本實(shí)施例以P-GW/GGSN作為公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的具體網(wǎng)元，以MME/SGSN作為控制網(wǎng)元的具體網(wǎng)元。如圖3所示，P-Gff或者GGSN判斷需要代替UE進(jìn)行NAT?；?，P-Gff或者GGSN向PCPServer發(fā)送PCP請求，攜帶需要?；畹腢E的私網(wǎng)IP地址和端口。PCP服務(wù)器代替UE周期性向NAT發(fā)送?；钕?。包括四種實(shí)現(xiàn)方式。
[0102]實(shí)現(xiàn)方式一
[0103]實(shí)現(xiàn)方式一中UE經(jīng)由核心網(wǎng)的MME/SGSN將UE的內(nèi)部地址和端口發(fā)送至P-GW/GGSN, P-GW/GGSN從信令路徑收到UE發(fā)來的消息，其中帶需要向NAT?；畹臉?biāo)識。UE通過信令路徑將UE的內(nèi)部IP和端口發(fā)送到基站，基站將UE的內(nèi)部IP和端口發(fā)送到MME/SGSN，然后 MME/SGSN 發(fā)送到 P-GW/GGSN。
[0104]如圖4所示，當(dāng)UE發(fā)現(xiàn)其發(fā)送的數(shù)據(jù)包經(jīng)過NAT并需要進(jìn)行NAT?；顣r，為了節(jié)省空口資源及節(jié)約UE的電池?fù)p耗，UE發(fā)起請求，讓P-GW/GGSN執(zhí)行?；畈僮鳌＞唧w例如，UE向MME/SGSN發(fā)送消息，其中在消息的PCO中攜帶UE的內(nèi)部IP地址和端口 ；MME/SGSN將PCO透傳給P-GW/GGSN。P-GW/GGSN與PCP Server共同完成NAT保活。業(yè)務(wù)結(jié)束后UE通過MME/SGSN通知P-GW/GGSN，然后P-GW/GGSN取消PCP Server到NAT的?；钸^程。具體包括步驟400至422:[0105]步驟400:UE附著到3GPP網(wǎng)絡(luò)，連接到為其服務(wù)的核心網(wǎng)的控制網(wǎng)元MME/SGSN。MME/SGSN為UE選擇P-GW/GGSN，P-GW/GGSN為UE分配了內(nèi)部IP地址。UE通過3GPP網(wǎng)絡(luò)發(fā)起業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)包經(jīng)過NAT發(fā)送到遠(yuǎn)端。
[0106]步驟401:UE向MME/SGSN發(fā)送請求消息，在消息的協(xié)議配置選項(xiàng)(ProtocolConfiguration Options,簡稱PC0)中攜帶其自身的內(nèi)部IP地址和端口號?？蛇x的可以帶期望的timer,記做timerl。期望的timerl指UE預(yù)測的業(yè)務(wù)有效的時間，或者稱為UE在線的時間?？梢詫imerl的設(shè)置為limitless或unlimited,該情況表示UE—直在線。
[0107]具體實(shí)施時，請求消息比如是Create Session Request,也可以是Create BearerResponse,也可以是 Bearer Resource Command,也可以是 Update Bearer Response。也可以是:Create PDP Context Request message,或者Update PDP Context Request,或者Create MBMS Context Request message
[0108]步驟402:MME/SGSN 將請求消息發(fā)給 P-GW/GGSN。
[0109]需要說明的是，如果是MME發(fā)到P-GW，那么請求先發(fā)給S_GW，然后S-GW轉(zhuǎn)發(fā)到P-GW，此為現(xiàn)有技術(shù)。為了描述簡單，圖中沒有畫出S-GW，下面的實(shí)施例也是一樣。
[0110]步驟403 =P-Gff/GGSN收到請求消息后，向PCP Server發(fā)送PCP請求。具體的，P-GW/GGSN解析PCO帶的UE的內(nèi)部IP地址和端口，將UE的內(nèi)部IP地址和端口放在在PCP請求消息中，比如放在PCP MAP消息或者PCPPEER消息中。PCP請求中攜帶一個timer，記做timer2。timer2的值可以設(shè)置為PCO攜帶的timerl值,也可以根據(jù)本地策略設(shè)置一個小于或者大 于PCO攜帶的timerl的值。
[0111]步驟404:PCP Server向NAT發(fā)送keep-alive?；钫埱?，攜帶UE的內(nèi)部IP和端口。攜帶期望的?；顣r長，記做timer3。
[0112]步驟405 =NAT向PCP Server返回響應(yīng)消息，攜帶UE的內(nèi)部IP和端口和UE的外部IP地址和端口，還有?；畹挠行r長，記做timer3c。通常情況下timer3c小于timer2c的值。
[0113]步驟406:PCP Server向P-GW/GGSN發(fā)送PCP響應(yīng)消息，帶UE的內(nèi)部IP和端口和UE的外部IP地址和端口，還有保活的有效時長，記做timer2c。
[0114]步驟407 =P-Gff/GGSN向MME/SGSN發(fā)送響應(yīng)消息。響應(yīng)消息中帶P-GW/GGSN為UE做NAT?；畹挠行r長,記做timerlc。
[0115]步驟408:MME/SGSN將響應(yīng)消息發(fā)送到UE。
[0116]可選的，步驟407~步驟408可以在步驟406之前執(zhí)行。此時timerlc可以為limitless或unlimited,也可以不帶timerlc,均表不P-Gff/GGSN可以一直為UE做NAT?；?。
[0117]步驟409:P-GW/GGSN在timer2c的時間周期內(nèi)向PCP Server發(fā)送PCP請求。具體的，P-GW/GGSN向PCP Server發(fā)送PCP PEER消息，攜帶一個timer,可以設(shè)為timer2c的值。
[0118]步驟410:PCP Server在imer2c的時間周期內(nèi)收到PCP請求,返回響應(yīng)消息,新的超時時長可以是timer2c的值。
[0119]步驟411:PCP Server在超時時長timer2c內(nèi)，以一定的周期向NAT發(fā)送保活消息。該一定的周期小于timer3c的時長。[0120]步驟412:NAT在超時時長timer3c時收到PCP Server的?；钕?，返回響應(yīng)消息，顯示?；畛晒?。新的超時時長可以是timer3c。
[0121]在具體實(shí)施時，步驟40擴(kuò)步驟410是以一定的周期重復(fù)執(zhí)行的，執(zhí)行周期小于協(xié)商的時間timerfc。步驟4lf步驟412也是另外一個周期重復(fù)執(zhí)行的，該周期小于協(xié)商的時間 timer3c。
[0122]通過上述過程UE的內(nèi)部IP和端口和外部IP和端口的映射關(guān)系在NAT上不斷更新，UE到NAT的?；钣蒔-GW/GGSN和PCP Server來完成。
[0123]步驟413:UE到業(yè)務(wù)提供商的業(yè)務(wù)結(jié)束，UE向基站發(fā)送消息，在PCO中帶UE的內(nèi)部IP和端口，超時時間timerl設(shè)置為零，表示取消到NAT的?；睢?br> [0124]發(fā)送的消息比如是Delete MBMS Context Request,或者是 Delete PDP ContextRequest ;比如是 Delete Session Request,或者是 Delete Bearer Request。
[0125]步驟414:同步驟402。
[0126]步驟415:P-GW/GGSN向PCP Server發(fā)送PCP請求。攜帶的時間間隔timer設(shè)為零。
[0127]步驟416:PCP Server收到時間間隔為零的PCP請求后，返回響應(yīng)消息，不再為該UE發(fā)送到NAT的?；钕?。
[0128]步驟417~步驟418 =P-Gff/GGSN向MME/SGSN發(fā)送響應(yīng)消息，MME/SGSN將響應(yīng)消息轉(zhuǎn)發(fā)給UE。
[0129]實(shí)現(xiàn)方式二
[0130]實(shí)現(xiàn)方式二中UE在與P-GW/GGSN之間的媒體通道上將UE的內(nèi)部地址和端口發(fā)送至P-GW/GGSN，P-GW/GGSN從媒體路徑收到UE發(fā)來的消息，其中帶需要向NAT?；畹臉?biāo)識。具體的，UE通過媒體路徑將UE的內(nèi)部IP和端口發(fā)送到基站，基站將UE的內(nèi)部IP和端口發(fā)送到 P-GW/GGSN，不經(jīng)過 MME/SGSN。
[0131]如圖5所示，當(dāng)UE發(fā)現(xiàn)其發(fā)送的數(shù)據(jù)包經(jīng)過NAT并需要進(jìn)行NAT保活時，讓P-GW/GGSN執(zhí)行?；畈僮?。具體地，UE向P-GW/GGSN發(fā)送消息，其中在消息中攜帶UE的內(nèi)部IP地址和端口。P-GW/GGSN與PCP Server共同完成NAT保活。業(yè)務(wù)結(jié)束后UE通知P-GW/GGSN，P-GW/GGSN取消PCP Server到NAT的?；钸^程。
[0132]UE獲取P-GW/GGSN地址的方法，比如是P-GW/GGSN在發(fā)送到UE的GTP-U的消息的頭部中添加并攜帶，比如是在消息頭部的擴(kuò)張部分添加其自身的地址。或者比如是P-GW/GGSN作為源地址向UE發(fā)送一個通知消息，攜帶其自身的地址，P-GW/GGSN地址可以放在GTP-U的消息的頭部中，也可以放在源地址中，并在消息中標(biāo)識這是一個來自P-GW/GGSN的消息。
[0133]具體包括步驟500至514:
[0134]步驟500:UE附著到3GPP網(wǎng)絡(luò)，連接到為其服務(wù)的核心網(wǎng)的控制網(wǎng)元MME/SGSN。MME/SGSN為UE選擇P-GW/GGSN，P-GW/GGSN為UE分配了內(nèi)部IP地址。UE通過3GPP網(wǎng)絡(luò)發(fā)起業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)包經(jīng)過NAT發(fā)送到遠(yuǎn)端。
[0135]步驟501:UE向P-GW/GGSN發(fā)送消息，攜帶UE的內(nèi)部IP和端口。目的地是P-GW/GGSN?？蛇x的，可以帶期望的timer,記做timerl。期望的timerl指UE預(yù)測的業(yè)務(wù)有效的時間，或者稱為UE在線的時間?？梢詫imerl的設(shè)置為limitless或unlimited,也可以不帶timer,該情況表示UE —直在線。
[0136]消息的發(fā)送方式比如是在GTP-U通道上發(fā)送到P-GW/GGSN。
[0137]步驟502~步驟505:同實(shí)施例一中的步驟403~步驟406。
[0138]步驟506 =P-Gff/GGSN向UE返回響應(yīng)消息。
[0139]步驟507~步驟510:同實(shí)施例一中的步驟409~步驟412。
[0140]步驟511:UE到業(yè)務(wù)提供商的業(yè)務(wù)結(jié)束，UE向P-GW/GGSN發(fā)送消息，帶UE的內(nèi)部IP和端口，超時時間timerl設(shè)置為零，表示取消到NAT的?；?。
[0141]步驟512~步驟513:同實(shí)施例一中的步驟415~步驟416。
[0142]步驟514 =P-Gff/GGSN向UE返回響應(yīng)消息。
[0143]實(shí)現(xiàn)方式三 [0144]MME/SGSN判斷UE需進(jìn)行NAT?；詈笙騊-GW/GGSN發(fā)送UE的標(biāo)識，P-GW/GGSN根據(jù)UE的標(biāo)識獲知UE的內(nèi)部地址和端口。具體的，MME/SGSN通過本地配置或者UE的注冊信息判斷UE可以在業(yè)務(wù)期間一直保持在線狀態(tài)，通知P-GW/GGSN執(zhí)行在業(yè)務(wù)期間為UE進(jìn)行?；畈僮?。MME/SGSN向P-GW/GGSN發(fā)送消息，其中在消息中攜帶UE的標(biāo)識。P-GW/GGSN判斷UE處于業(yè)務(wù)進(jìn)行狀態(tài)，P-GW/GGSN與PCP Server共同完成NAT保活。
[0145]其中UE的標(biāo)識比如是UE的移動用戶國際綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)號碼(MobileInternational Integrated Service Digital Network,簡稱 MSISDN,),公共用戶標(biāo)識(Pubic User Identity,簡稱 PUI),私有用戶標(biāo)識(Private User Identity,簡稱 PVI),別稱(nickname)等。
[0146]如圖6所示，本方法具體包括步驟600至614:
[0147]步驟600:UE附著到3GPP網(wǎng)絡(luò)，連接到為其服務(wù)的核心網(wǎng)的控制網(wǎng)元，比如是MME/SGSNo MME/SGSN 為 UE 選擇 P-GW/GGSN，P-GW/GGSN 為 UE 分配了內(nèi)部 IP 地址。UE 通過3GPP網(wǎng)絡(luò)發(fā)起業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)包經(jīng)過NAT發(fā)送到遠(yuǎn)端。
[0148]步驟601:MME/SGSN向P-GW/GGSN發(fā)送請求消息，攜帶UE的標(biāo)識。可以攜帶期望的timer,記做timerNet。期望的timerNet指MME/SGSN預(yù)測的業(yè)務(wù)有效的時間，或者稱為UE允許在線的時間?？梢詫imerl的設(shè)置為limitless或unlimited,該情況表示UE —
直在線。
[0149]步驟602:P-Gff/GGSN 向 MME/SGSN 返回響應(yīng)消息。
[0150]步驟603 =P-Gff/GGSN根據(jù)來自MME/SGSN的請求消息中UE的標(biāo)識可以獲知UE的內(nèi)部IP地址。
[0151]P-GW/GGSN獲知UE正在使用業(yè)務(wù)，需要進(jìn)行NAT保活。P-GW/GGSN向PCP Server發(fā)送PCP請求，攜帶UE的內(nèi)部IP和端口。比如P-GW/GGSN通過包檢測獲知該UE的內(nèi)部IP和端口。
[0152]步驟604~步驟606:同步驟605~步驟607。
[0153]步驟607~步驟610:同步驟611~步驟614。
[0154]步驟611:MME/SGSN判斷UE的業(yè)務(wù)已經(jīng)結(jié)束，或者UE的3GPP網(wǎng)絡(luò)注冊超時，即在規(guī)定的時間內(nèi)沒有收到TAU或者RAU。在上述情況下MME/SGSN向P-GW/GGSN發(fā)送取消?；畹恼埱笙?，攜帶UE的標(biāo)識。timerNet設(shè)置為零。
[0155]步驟612:P-Gff/GGSN 向 MME/SGSN 返回響應(yīng)消息。[0156]步驟613:P-GW/GGSN向PCP Server發(fā)送PCP請求。攜帶UE的內(nèi)部IP和端口，時間間隔timer設(shè)為零。
[0157]步驟614:PCP Server收到時間間隔為零的PCP請求后，不再為該UE發(fā)送到NAT的?；钕ⅰ?br> [0158]實(shí)現(xiàn)方式四
[0159]P-GW/GGSN從UE的上行數(shù)據(jù)中檢測到UE的信息，此信息中包括UE的內(nèi)部地址和端口，根據(jù)此信息判斷UE需進(jìn)行NAT保活時向PCP服務(wù)器發(fā)送PCP請求，P-GW/GGSN與PCP服務(wù)器通信，共同完成NAT?；?。
[0160]如圖7所示，本方法具體包括步驟701至713:
[0161]步驟700:UE附著到3GPP網(wǎng)絡(luò)，連接到為其服務(wù)的核心網(wǎng)的控制網(wǎng)元，比如是MME/SGSNo MME/SGSN 為 UE 選擇 P-GW/GGSN，P-GW/GGSN 為 UE 分配了內(nèi)部 IP 地址。UE 通過3GPP網(wǎng)絡(luò)發(fā)起業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)包經(jīng)過NAT發(fā)送到遠(yuǎn)端。
[0162]步驟701:P-Gff/GGSN對UE的上行和下行數(shù)據(jù)進(jìn)行包檢測。從上行數(shù)據(jù)中檢測到源IP地址、端口(即UE的內(nèi)部IP地址和端口)和目標(biāo)IP地址、端口，以及協(xié)議類型，即五元組。
[0163]步驟702:P-Gff/GGSN根據(jù)檢測到的五元組信息判斷需要為UE進(jìn)行NAT?；畈僮?。
[0164]步驟703 =P-Gff/GGSN向PCP Server發(fā)送PCP請求。具體的，P-GW/GGSN將五元組中的UE的內(nèi)部IP地址和端口，放在在PCP請求消息中的內(nèi)部IP和端口中。具體消息比如是PCP MAP消息或者PCP PEER消息。PCP請求中攜帶期望的超時時間，記做timer2。
[0165]步驟704:PCP Server向NAT發(fā)送keep-alive保活請求，攜帶UE的內(nèi)部IP和端口。攜帶期望的保活時長，記做timer3。
[0166]步驟705 =NAT向PCP Server返回響應(yīng)消息，攜帶UE的內(nèi)部IP和端口和UE的外部IP地址和端口，還有?；畹挠行r長，記做timer3c。通常情況下timer3c小于timer2c的值。
[0167]步驟706:PCP Server向P-GW/GGSN發(fā)送PCP響應(yīng)消息，帶UE的內(nèi)部IP和端口和UE的外部IP地址和端口，還有保活的有效時長，記做timer2c。
[0168]步驟707~步驟710:同步驟411~步驟414。
[0169]步驟711:P_GW/GGSN在設(shè)定的時間內(nèi)沒有收到該UE的上行或下行的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包。
[0170]步驟712 =P-Gff/GGSN向PCP Server發(fā)送PCP請求消息，攜帶UE的內(nèi)部IP和端口，時間間隔timer設(shè)為零。
[0171]步驟713:PCP Server收到時間間隔為零的PCP請求后，不再為該UE發(fā)送到NAT的保活消息。
[0172]實(shí)施例二
[0173]圖8是UE作為PCP客戶端與PCP服務(wù)器共同完成NAT?；畹氖疽鈭D，如圖所示，UE自身作為PCP客戶端，發(fā) 送PCP請求到PCP服務(wù)器。有兩種方法可以將UE的PCP請求路由到PCP服務(wù)器:實(shí)現(xiàn)方式一中UE在控制信令消息的PCO中攜帶PCP請求消息并將控制信令消息發(fā)送至P-GW/GGSN，P-GW/GGSN將其中的PCP請求消息發(fā)送到PCP服務(wù)器；實(shí)現(xiàn)方式二中，UE獲知P-GW/GGSN的地址，將PCP請求發(fā)送到P-GW/GGSN，然后P-GW/GGSN查詢并選擇一個PCP服務(wù)器，將UE發(fā)來的PCP請求路由到該P(yáng)CP服務(wù)器。[0174]實(shí)現(xiàn)方式一
[0175]UE在控制信令消息的PCO中攜帶PCP請求消息，向P-GW/GGSN發(fā)送攜帶UE的內(nèi)部地址和端口的控制信令消息，P-GW/GGSN解析出其中的PCP請求發(fā)送到PCP服務(wù)器。
[0176]本方法具體包括步驟900至922:
[0177]步驟900:UE附著到3GPP網(wǎng)絡(luò)，連接到為其服務(wù)的核心網(wǎng)的控制網(wǎng)元MME/SGSN。MME/SGSN為UE選擇P-GW/GGSN，P-GW/GGSN為UE分配了內(nèi)部IP地址。UE通過3GPP網(wǎng)絡(luò)發(fā)起業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)包經(jīng)過NAT發(fā)送到遠(yuǎn)端。
[0178]步驟901:UE向MME/SGSN發(fā)送消息，在消息的PCO中攜帶PCP請求消息，比如將PCP MAP消息或者PCP PEER消息放在消息的PCO中。PCP請求消息中攜帶UE的內(nèi)部IP地址和端口，可選的可以帶期望的timer,記做timerl。期望的timerl指UE預(yù)測的業(yè)務(wù)有效的時間，或者稱為UE在線的時間?？梢詫imerl的設(shè)置為limitless或unlimited,也可以不帶timer,該情況表示UE —直在線。
[0179]具體實(shí)施時，發(fā)送的消息比如是Create Session Request,也可以是CreateBearer Response,也可以是 Bearer Resource Command,也可以是 Update BearerResponse。也可以是:Create PDP Context Request message,或者 Update PDP ContextRequest,或者 Create MBMS Context Request message。在上述消息的 PCO 中帶 PCP 請求消息。
[0180]步驟902:MME/SGSN 將消息轉(zhuǎn)發(fā)給 P-GW/GGSN。
[0181]步驟903 =P-Gff/GGSN解析消息中PC0，然后將其中攜帶PCP請求消息發(fā)送到PCPServer。
[0182]步驟904:PCP Server向NAT發(fā)送keep-alive?；钫埱?攜帶UE的內(nèi)部IP和端口。攜帶期望的保活時長，記做timer2。
[0183]步驟905 =NAT向PCP Server返回響應(yīng)消息，攜帶UE的內(nèi)部IP和端口和UE的外部IP地址和端口，還有?；畹挠行r長，記做timer2c。通常情況下timer2c小于timerl的值。
[0184]步驟906:PCP Server向P-GW/GGSN發(fā)送PCP響應(yīng)消息，帶UE的內(nèi)部IP和端口和UE的外部IP地址和端口，還有?；畹挠行r長，記做timerlc。
[0185]步驟907:P-GW/GGSN向MME/SGSN轉(zhuǎn)發(fā)響應(yīng)消息。響應(yīng)消息中帶PCP Server為UE做NAT保活的有效時長，記做timerlc。具體比如將PCP響應(yīng)消息放在PCO中發(fā)送給UE。
[0186]步驟908:MME/SGSN將消息發(fā)送到UE。UE解析PCO帶的PCP響應(yīng)消息。
[0187]步驟909:UE在timerlc的時間周期內(nèi)向MME/SGSN發(fā)送消息，在消息的PCO中攜帶PCP請求消息，比如將PCP PEER消息放在消息的PCO中。PCP請求消息中帶UE的內(nèi)部IP地址和端口，攜帶預(yù)期的超時時長timer,可以設(shè)為timerlc的值。
[0188]步驟910:MME/SGSN 將消息轉(zhuǎn)發(fā)給 P-GW/GGSN。
[0189]步驟911 =P-Gff/GGSN解析消息中PC0，然后將其中攜帶PCP請求消息發(fā)送到PCP
Server。
[0190]步驟912~步驟914:同步驟906~步驟908。
[0191]步驟915:PCP Server在超時時長timer2c內(nèi)，以一定的周期向NAT發(fā)送?；钕?。該一定的周期小于timerlc的時長。[0192]步驟916:NAT在超時時長timer2c時收到PCP Server的?；钕?，返回響應(yīng)消息，顯示保活成功。新的超時時長可以是timer3c。
[0193]在具體實(shí)施時，步驟90擴(kuò)步驟914是以一定的周期重復(fù)執(zhí)行的，執(zhí)行周期小于等于協(xié)商的時間timerlc。步驟915~步驟916也是另外一個周期重復(fù)執(zhí)行的，該周期小于協(xié)商的時間timer2c。
[0194]通過上述過程UE的內(nèi)部IP和端口和外部IP和端口的映射關(guān)系在NAT上不斷更新，實(shí)現(xiàn)UE到NAT的?；睢?br> [0195]步驟917:UE的業(yè)務(wù)結(jié)束，UE向MME/SGSN發(fā)送消息，在消息的PCO中攜帶PCP請求消息，比如將PCP MAP消息或者PCP PEER消息放在消息的PCO中。PCP請求消息中帶UE的內(nèi)部IP和端口，超時時間timerl設(shè)置為零，表示取消到NAT的?；睢?br> [0196]步驟918:MME/SGSN 將消息轉(zhuǎn)發(fā)給 P-GW/GGSN。。[0197]步驟919:PCP Server收到時間間隔為零的PCP請求后，不再為該UE發(fā)送到NAT的保活消息。向P-GW/GGSN返回響應(yīng)消息。
[0198]步驟920-步驟922:同步驟906~步驟908。
[0199]實(shí)現(xiàn)方式二
[0200]UE獲知PCP服務(wù)器的地址，向PCP服務(wù)器發(fā)送攜帶UE的內(nèi)部地址和端口的PCP請求。在本實(shí)施例中P-GW/GGSN為UE選擇PCP服務(wù)器并且將PCP服務(wù)器的地址發(fā)送給UE。。
[0201]如圖10所示，本方法包括步驟1000至1022:
[0202]步驟1000:UE附著到3GPP網(wǎng)絡(luò)，連接到為其服務(wù)的核心網(wǎng)的控制網(wǎng)元MME/SGSN。MME/SGSN 為 UE 選擇 P-GW/GGSN，P-GW/GGSN 為 UE 分配了內(nèi)部 IP 地址。
[0203]P-GW/GGSN將其PCP服務(wù)器的地址通知給UE，UE將PCP請求消息發(fā)送給該P(yáng)CP服務(wù)器
[0204]P-GW/GGSN將PCP Server的地址通知給UE的方法是P-GW/GGSN在發(fā)送到UE的承載控制消息中添加PCP Server的地址。可以在消息的PCO中添加PCP Server的地址,也可以在消息體中以XML格式攜帶PCP服務(wù)器的地址。具體實(shí)施時，在承載控制消息的PCO中帶PCP Server地址的請求消息比如是Create Session Response,也可以是Create BearerRequest,也可以是Modify Beaer Response,也可以是 Update Beaer Request。也可以是:Create PDP Context Response,或者 Update PDP Context Response,或者 Create MBMSContext Response。
[0205]步驟1001:UE向MME/SGSN發(fā)送承載控制消息，建立UE與P-GW/GGSN的承載通道。
[0206]步驟1002:MME/SGSN將承載控制消息發(fā)送至P-GW/GGSN。
[0207]步驟1003 =P-Gff/GGSN向UE返回響應(yīng)消息，在響應(yīng)消息的PCO中帶PCP Server地址。
[0208]步驟1004:MME/SGSN將響應(yīng)消息轉(zhuǎn)發(fā)給UE。
[0209]步驟1005:UE向P-GW/GGSN送PCP請求消息，在消息中攜帶UE的內(nèi)部IP地址和端口，目的地址是PCP服務(wù)器。比如發(fā)送PCP MAP消息或者PCP PEER消息中?？蛇x的可以帶期望的timer,記做timerl。期望的timerl指UE預(yù)測的業(yè)務(wù)有效的時間，或者稱為UE在線的時間?？梢詫imerl的設(shè)置為limitless或unlimited,也可以不帶timer,該情況
表示UE —直在線。[0210]步驟1006:P-GW/GGSN 將 PCP 請求消息轉(zhuǎn)發(fā)到 PCP Server。
[0211]步驟1007:PCP Server向NAT發(fā)送keep-alive?；钫埱?攜帶UE的內(nèi)部IP和端口。攜帶期望的保活時長，記做timer2。
[0212]步驟1008 =NAT向PCP Server返回響應(yīng)消息，攜帶UE的內(nèi)部IP和端口和UE的外部IP地址和端口，還有?；畹挠行r長,記做timer2c。通常情況下timer2c小于timerl的值。
[0213]步驟1009:PCP Server返回PCP響應(yīng)消息，帶UE的內(nèi)部IP和端口和UE的外部IP地址和端口，還有保活的有效時長，記做timerlc。
[0214]步驟1010:P-Gff/GGSN向UE轉(zhuǎn)發(fā)PCP響應(yīng)消息。響應(yīng)消息中帶PCPServer為UE做NAT?；畹挠行r長,記做timerlc。
[0215]步驟1011:UE在timerlc的時間周期內(nèi)向PCP服務(wù)器發(fā)送PCP請求。比如發(fā)送PCP PEER消息,攜帶預(yù)期的超時時長timer,可以設(shè)為timerlc的值。
[0216]步驟1012 =P-Gff/GGSN將PCP請求消息轉(zhuǎn)發(fā)PCP服務(wù)器。
[0217]步驟1013~步驟1014:同步驟1009~步驟1010。
[0218]步驟1015:PCP Server在超時時長timer2c內(nèi)，以一定的周期向NAT發(fā)送?；钕?。
[0219]步驟1016:NAT在超時時長timer2c時收到PCP Server的?；钕?返回響應(yīng)消息,顯示?；畛晒?。
[0220]在具體實(shí)施時，步驟1011~步驟1014是以一定的周期重復(fù)執(zhí)行的，執(zhí)行周期小于等于協(xié)商的時間timerlc。步驟1015~步驟1016也是另外一個周期重復(fù)執(zhí)行的，該周期小于協(xié)商的時間timer2c。
[0221]通過上述過程UE的內(nèi)部IP和端口和外部IP和端口的映射關(guān)系在NAT上不斷更新。
[0222]步驟1017:UE的業(yè)務(wù)結(jié)束，UEP-GW/GGSN送PCP請求消息，在消息中攜帶UE的內(nèi)部IP地址和端口，目的地址是PCP服務(wù)器。超時時間timerl設(shè)置為零，表示取消到NAT的?；睢?br> [0223]步驟1018 =PCP服務(wù)器收到時間間隔為零的PCP請求后，不再為該UE發(fā)送到NAT的保活消息。
[0224]步驟1019~步驟1020 =PCP服務(wù)器返回響應(yīng)消息。
[0225]實(shí)施例三
[0226]如圖11所示，應(yīng)用服務(wù)器(AF)作為PCP客戶端判斷UE需進(jìn)行NAT保活時，向策略計(jì)費(fèi)規(guī)則功能(PCRF)發(fā)送攜帶所述UE的內(nèi)部地址和端口的PCP請求，PCRF將PCP請求發(fā)送至PCP服務(wù)器。PCRF收到PCP請求后執(zhí)行PCP Proxy的功能，將PCP請求轉(zhuǎn)發(fā)到PCP服務(wù)器，PCP服務(wù)器代替UE向NAT發(fā)送?；钕?。
[0227]需要說明的是AF獲取UE的內(nèi)部IP和端口，可以是在UE注冊到AF所在的網(wǎng)絡(luò)的時候由UE上報(bào)，也可以是AF經(jīng)過PCRF從P-GW/GGSN查詢獲得。
[0228]如圖12所示，本方法包括步驟1200至1216:
[0229]步驟1200:UE附著到3GPP網(wǎng)絡(luò)，連接到為其服務(wù)的核心網(wǎng)控制網(wǎng)元MME/SGSN。MME/SGSN為UE選擇P-GW/GGSN，P-GW/GGSN為UE分配了內(nèi)部IP地址。UE通過3GPP網(wǎng)絡(luò)發(fā)起業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)包經(jīng)過NAT發(fā)送到遠(yuǎn)端。
[0230]步驟1201:AF向PCRF發(fā)送PCP請求，攜帶UE的IP和端口。比如發(fā)送PCP MAP消息或者PCP PEER消息中?？蛇x的可以帶期望的timer,記做timerl。期望的timerl指UE預(yù)測的業(yè)務(wù)有效的時間，或者稱為UE在線的時間。可以將timerl的設(shè)置為limitless或unlimited,也可以不帶timer,該情況表示UE —直在線。
[0231]步驟1202 =PCRF將PCP請求轉(zhuǎn)發(fā)給PCP Server。PCRF將PCP請求路由到PCPServer的過程可以參考IETF中有關(guān)PCP的協(xié)議，在此不贅述。
[0232]步驟1203:PCP Server向NAT發(fā)送keep-alive?；钫埱?攜帶UE的內(nèi)部IP和端口。攜帶期望的?；顣r長，記做timer2。
[0233]步驟1204 =NAT向PCP Server返回響應(yīng)消息，攜帶UE的內(nèi)部IP和端口和UE的外部IP地址和端口，還有保活的有效時長,記做timer2c。通常情況下timer2c小于timerl的值。
[0234]步驟1205:PCP Server向PCRF發(fā)送PCP響應(yīng)消息。帶UE的內(nèi)部IP和端口和UE的外部IP地址和端口，還有保活的有效時長，記做timerlc。
[0235]步驟1206 =PCRF將PCP響應(yīng)消息轉(zhuǎn)發(fā)給AF。
[0236]步驟1207:AF在timerIc的時間周期內(nèi)向PCRF發(fā)送PCP請求。具體的，AF向PCRF發(fā)送PCP PEER消息,攜帶一個timer,可以設(shè)為timerlc的值。
[0237]步驟1208 =PCRF 將 PCP 請求路由到 PCP Server0
[0238]步驟1209:PCP Server在imerlc的時間周期內(nèi)收到PCP請求,返回響應(yīng)消息,新的超時時長可以是timerlc的值。
[0239]步驟1210 =PCRF將響應(yīng)消息轉(zhuǎn)發(fā)給AF。
[0240]步驟1211:PCP Server在與AF的超時時長timerlc內(nèi)，以一定的周期向NAT發(fā)送?；钕ⅰＴ撘欢ǖ闹芷谛∮谂cNAT的?；顣r長timer2c。
[0241]步驟1212 =NAT在超時時長timer2c時收到PCP Serer的?；钕?，返回響應(yīng)消息，顯示?；畛晒?。新的超時時長可以是timer2c。
[0242]在具體實(shí)施時，步驟1207~步驟1210是以一定的周期重復(fù)執(zhí)行的，執(zhí)行周期小于協(xié)商的時間timerlc。步驟1211~步驟1212也是另外一個周期重復(fù)執(zhí)行的，該周期小于協(xié)商的時間timer2c。
[0243]通過上述過程UE的內(nèi)部IP和端口和外部IP和端口的映射關(guān)系在NAT上不斷更新，UE到NAT的?；钣葾F、PCRF和PCP Server來完成。
[0244]步驟1213:UE的業(yè)務(wù)結(jié)束，AF向PCRF發(fā)送消息，帶UE的內(nèi)部IP和端口，超時時間timerl設(shè)置為零，表示取消到NAT的?；钸^程。
[0245]步驟1214 =PCRF 將 PCP 請求路由到 PCP Server。
[0246]步驟1215:PCP Server收到時間間隔為零的PCP請求后，返回PCP響應(yīng)消息。并且PCP Server不再為該UE發(fā)送到NAT的保活消息。
[0247]步驟1216 =PCRF將PCP響應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)給AF。
[0248]實(shí)施例四
[0249]如圖13所示，PCRF作為PCP客戶端獲取UE的內(nèi)部IP和端口，判斷UE需進(jìn)行NAT?；顣r，將攜帶UE內(nèi)部IP和端 口的PCP請求發(fā)送到PCP服務(wù)器，PCP服務(wù)器代替UE向NAT發(fā)送?；钕ⅰ?br> [0250]需要說明的是PCRF獲取UE的內(nèi)部IP和端口，可以是在UE發(fā)起業(yè)務(wù)的時候由AF通知PCRF，也可以是PCRF根據(jù)UE的標(biāo)識從P-GW/GGSN查詢獲知。比如，PCRF根據(jù)AF發(fā)來的UE的標(biāo)識向P-GW/GGSN查詢該UE的內(nèi)部IP和端口。所述UE的標(biāo)識比如是UE的移動用戶國際綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)號碼(Mobile International Integrated Service DigitalNetwork,簡稱MSISDN,),公共用戶標(biāo)識(Public User Identity,簡稱PUI),私有用戶標(biāo)識(Private User Identity,簡稱 PVI),別稱(nickname)等。
[0251]PCRF選擇PCP服務(wù)器的方法，可以參考IETF中有關(guān)PCP Server選擇的RFC文檔，此處不贅述。
[0252]如圖14所示，本方法包括步驟1400至1410:
[0253]步驟1400:UE附著到3GPP網(wǎng)絡(luò)，連接到為其服務(wù)的核心網(wǎng)控制網(wǎng)元MME/SGSN。MME/SGSN為UE選擇P-GW/GGSN，P-GW/GGSN為UE分配了內(nèi)部IP地址。UE通過3GPP網(wǎng)絡(luò)發(fā)起業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)包經(jīng)過NAT發(fā)送到遠(yuǎn)端。
[0254]步驟1401 =PCRF向PCP Server攜帶UE的IP和端口。比如發(fā)送PCP MAP消息或者PCP PEER消息中?？蛇x的可以帶期望的timer,記做timerl。期望的timerl指UE預(yù)測的業(yè)務(wù)有效的時間，或者稱為UE在線的時間?？梢詫imerl的值設(shè)置為limitless或unlimited,也可以不帶timer,該情況表示UE —直在線。
[0255]步驟1402:PCP Server向NAT發(fā)送keep-alive?；钫埱?攜帶UE的內(nèi)部IP和端口。攜帶期望的?；顣r長 ，記做timer2。
[0256]步驟1403 =NAT向PCP Server返回響應(yīng)消息，攜帶UE的內(nèi)部IP和端口和UE的外部IP地址和端口，還有保活的有效時長,記做timer2c。通常情況下timer2c小于timerl的值。
[0257]步驟1404:PCP Server向PCRF發(fā)送PCP響應(yīng)消息。帶UE的內(nèi)部IP和端口和UE的外部IP地址和端口，還有?；畹挠行r長，記做timerlc。
[0258]步驟1405:PCRF在timerlc的時間周期內(nèi)向PCP Server發(fā)送PCP請求。具體的，PCRF向PCP Server發(fā)送PCP PEER消息，攜帶一個timer,可以設(shè)為timerlc的值。
[0259]步驟1406:PCP Server在imerlc的時間周期內(nèi)收到PCP請求，返回響應(yīng)消息，新的超時時長可以是timerlc的值。
[0260]步驟1407:PCP Server在與PCRF的超時時長timerlc內(nèi)，以一定的周期向NAT發(fā)送?；钕ⅰＴ撘欢ǖ闹芷谛∮谂cNAT的?；顣r長timer2c。
[0261]步驟1408:NAT在超時時長timer2c時收到PCP Server的?；钕?，返回響應(yīng)消息，顯示?；畛晒?。新的超時時長可以是timer2c。
[0262]在具體實(shí)施時，步驟1405~步驟1406是以一定的周期重復(fù)執(zhí)行的，執(zhí)行周期小于協(xié)商的時間timerlc。步驟1407~步驟1408也是另外一個周期重復(fù)執(zhí)行的，該周期小于協(xié)商的時間timer2c。
[0263]通過上述過程UE的內(nèi)部IP和端口和外部IP和端口的映射關(guān)系在NAT上不斷更新，UE到NAT的?；钣蒔CRF和PCP Server來完成。
[0264]步驟1409:UE的業(yè)務(wù)結(jié)束，PCRF向PCP Server發(fā)送消息，帶UE的內(nèi)部IP和端口，超時時間timerl設(shè)置為零，表示取消到NAT的保活過程。[0265]步驟1410:PCP Server收到時間間隔為零的PCP請求后，返回PCP響應(yīng)消息。并且PCP Server不再為該UE發(fā)送到NAT的?；钕?。
[0266]對本方案中的網(wǎng)元設(shè)備描述如下:
[0267]作為PCP客戶端的網(wǎng)元設(shè)備為公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)時，網(wǎng)元設(shè)備的第一模塊，用于通過核心網(wǎng)的控制網(wǎng)元接收UE發(fā)送的UE的內(nèi)部地址和端口，或者通過媒體通道從基站接收UE發(fā)送的UE的內(nèi)部地址和端口。具體的第一模塊可以接收控制信令并從控制信令的協(xié)議配置選項(xiàng)(PCO)中獲知UE的內(nèi)部地址和端口，還可以通過媒體通道從基站接收所述用戶設(shè)備發(fā)送的所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口。公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)不作PCP客戶端時(例如UE作為PCP客戶端)可以轉(zhuǎn)發(fā)PCP請求消息，第一模塊用于接收控制信令并從此控制信令的協(xié)議配置選項(xiàng)(PCO)中獲知其攜帶的PCP請求消息，PCP請求消息中攜帶UE的內(nèi)部地址和端口。
[0268]或者，作為PCP客戶端的網(wǎng)元設(shè)備為公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)時，網(wǎng)元設(shè)備的第一模塊用于從核心網(wǎng)的控制網(wǎng)元接收UE的標(biāo)識，根據(jù)UE的標(biāo)識獲知UE的內(nèi)部地址和端口。
[0269]或者，作為PCP客戶端的網(wǎng)元設(shè)備為公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)時，網(wǎng)元設(shè)備的第一模塊用于從UE的上行數(shù)據(jù)中檢測到UE的信息，此信息中包括UE的內(nèi)部地址和端口。
[0270]作為PCP客戶端的網(wǎng)元設(shè)備是應(yīng)用服務(wù)器時，網(wǎng)元設(shè)備的第一模塊用于在UE注冊到應(yīng)用服務(wù)器所在的網(wǎng)絡(luò)時從UE獲知UE的內(nèi)部地址和端口，或者經(jīng)由PCRF查詢公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)而獲知UE的內(nèi)部地址和端口。
[0271]作為PCP客戶端的網(wǎng)元設(shè)備是PCRF時，網(wǎng)元設(shè)備的第一模塊用于從應(yīng)用服務(wù)器接收攜帶UE的內(nèi)部地址和端口的PCP請求，或者根據(jù)UE的標(biāo)識從公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)查詢獲知UE的內(nèi)部地址和端口。
[0272]作為PCP客戶端的網(wǎng)元設(shè)備是UE時，UE的信令發(fā)送模塊用于構(gòu)建攜帶UE的內(nèi)部地址和端口的PCP請求，在控制信令的協(xié)議配置選項(xiàng)(PCO)中攜帶PCP請求并將此控制信令發(fā)送到公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。
[0273]或者，作為PCP客戶端的網(wǎng)元設(shè)備是UE時，UE的網(wǎng)關(guān)地址獲取模塊用于獲知PCP服務(wù)器的地址，UE的信令發(fā)送模塊用于向所述PCP服務(wù)器發(fā)送攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的PCP請求。其中，所述PCP服務(wù)器地址獲取模塊，用于從公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)接收到的消息的PCO中獲知PCP服務(wù)器的地址，或者，從所述公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)接收地址通知消息，根據(jù)此地址通知消息的消息體中攜帶的地址獲知所述PCP服務(wù)器的地址。
[0274]UE不作為PCP客戶端時，UE的信令發(fā)送模塊用于在控制信令的協(xié)議配置選項(xiàng)(PCO)中攜帶UE的內(nèi)部地址和端口并將控制信令發(fā)送到公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。
[0275]當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
[0276]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述方法中的全部或部分步驟可通過程序來指令相關(guān)硬件完成，所述程序可以存儲于計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，如只讀存儲器、磁盤或光盤等?？蛇x地，上述實(shí)施例的全部或部分步驟也可以使用一個或多個集成電路來實(shí)現(xiàn)。相應(yīng)地，上述實(shí)施例中的各模塊/單元可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能模塊的形式實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明不限制于任何特定形式的硬件和軟件的結(jié)合。
【權(quán)利要求】
1.采用端口控制協(xié)議完成網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換?；畹姆椒ǎ涮卣髟谟?，所述方法包括: 端口控制協(xié)議(PCP)客戶端獲取用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口，將攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的PCP請求發(fā)送至端口控制協(xié)議(PCP)服務(wù)器，所述PCP服務(wù)器向網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(NAT)設(shè)備發(fā)送攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的?；钫埱?。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述PCP客戶端是公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)； 所述PCP客戶端獲取所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的方法是:所述用戶設(shè)備在控制信令的協(xié)議配置選項(xiàng)(PCO)中攜帶自身的內(nèi)部地址和端口將所述控制信令發(fā)送至公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述PCP客戶端是公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)； 所述PCP客戶端獲取所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的方法是:用戶設(shè)備將其內(nèi)部地址和端口發(fā)送至基站，基站在媒體通道上將所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口發(fā)送至公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述PCP客戶端是公共 數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)； 所述PCP客戶端獲取所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的方法是:核心網(wǎng)的控制網(wǎng)元判斷所述用戶設(shè)備需進(jìn)行NAT保活后向所述公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)發(fā)送所述用戶設(shè)備的標(biāo)識，所述公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)根據(jù)所述用戶設(shè)備的標(biāo)識獲知所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述PCP客戶端是公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)； 所述PCP客戶端獲取用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口將攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的PCP請求發(fā)送至所述PCP服務(wù)器的方法是:所述公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)從所述用戶設(shè)備的上行數(shù)據(jù)中檢測到所述用戶設(shè)備的信息，所述信息中包括所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口，根據(jù)所述信息判斷所述用戶設(shè)備需進(jìn)行NAT?；顣r向所述PCP服務(wù)器發(fā)送所述PCP請求。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述PCP客戶端是所述用戶設(shè)備；所述方法包括: 所述用戶設(shè)備在控制信令的協(xié)議配置選項(xiàng)(PCO)中攜帶PCP請求并將所述控制信令發(fā)送到公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，所述公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)向PCP服務(wù)器發(fā)送所述PCP請求。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述PCP客戶端是所述用戶設(shè)備；所述方法包括: 所述公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)在向所述用戶設(shè)備發(fā)送的地址通知消息中添加PCP服務(wù)器地址；所述用戶設(shè)備獲知所述PCP服務(wù)器的地址，向所述PCP服務(wù)器發(fā)送攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的PCP請求，所述公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)向PCP服務(wù)器發(fā)送所述PCP請求。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述PCP客戶端是應(yīng)用服務(wù)器；所述方法包括: 應(yīng)用服務(wù)器判斷所述用戶設(shè)備需進(jìn)行NAT?；顣r，向策略計(jì)費(fèi)規(guī)則功能(PCRF)發(fā)送攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的PCP請求，所述PCRF將所述PCP請求發(fā)送至所述PCP服務(wù)器。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于， 所述應(yīng)用服務(wù)器獲取所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的方法是:所述用戶設(shè)備在注冊到所述應(yīng)用服務(wù)器所在的網(wǎng)絡(luò)時將其內(nèi)部地址和端口上報(bào)給所述應(yīng)用服務(wù)器，或者所述應(yīng)用服務(wù)器經(jīng)由所述PCRF查詢公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)而獲知用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述PCP客戶端是策略計(jì)費(fèi)規(guī)則功能(PCRF);所述方法還包括: 所述PCRF獲取所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口，判斷所述用戶設(shè)備需進(jìn)行NAT保活時，向所述PCP服務(wù)器發(fā)送所述PCP請求。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于， 所述PCRF獲取所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的方法是:所述應(yīng)用服務(wù)器將所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口通知至所述PCRF，或者所述PCRF根據(jù)用戶設(shè)備的標(biāo)識查詢公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)獲知用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口。
12.采用端口控制協(xié)議完成網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換?；畹木W(wǎng)元設(shè)備，其特征在于， 所述網(wǎng)元設(shè)備包括第一模塊和第二模塊； 所述第一模塊，用于獲取用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口 ； 所述第二模塊，用于向端口控制協(xié)議(PCP)服務(wù)器發(fā)送攜帶用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的PCP請求。
13.如權(quán)利要求12所述的網(wǎng)元設(shè)備，其特征在于， 所述網(wǎng)元設(shè)備為作為PCP客戶端的公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)； 所述第一模塊，用于從接收的所述控制信令中獲知其協(xié)議配置選項(xiàng)(PCO)中攜帶的所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口。
14.如權(quán)利要求12所述的網(wǎng)元設(shè)備，其特征在于， 所述網(wǎng)元設(shè)備為作為PCP客戶端的公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)； 所述第一模塊，用于通過媒體通道從基站接收所述用戶設(shè)備發(fā)送的所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口。
15.如權(quán)利要求12所述的網(wǎng)元設(shè)備，其特征在于， 所述網(wǎng)元設(shè)備為作為PCP客戶端的公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)； 所述第一模塊，用于從核心網(wǎng)的控制網(wǎng)元接收所述用戶設(shè)備的標(biāo)識，根據(jù)所述用戶設(shè)備的標(biāo)識獲知所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口。
16.如權(quán)利要求12所述的網(wǎng)元設(shè)備，其特征在于， 所述網(wǎng)元設(shè)備為作為PCP客戶端的公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)； 所述第一模塊，用于從所述用戶設(shè)備的上行數(shù)據(jù)中檢測到所述用戶設(shè)備的信息，所述信息中包括所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口。
17.如權(quán)利要求12所述的網(wǎng)元設(shè)備，其特征在于， 所述網(wǎng)元設(shè)備為作為PCP客戶端的應(yīng)用服務(wù)器； 所述第一模塊，用于在所述用戶設(shè)備注冊到所述應(yīng)用服務(wù)器所在的網(wǎng)絡(luò)時從所述用戶設(shè)備獲知所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口，或者經(jīng)由所述PCRF查詢公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)而獲知用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口。
18.如權(quán)利要求12所述的網(wǎng)元設(shè)備，其特征在于， 所述網(wǎng)元設(shè)備為作為PCP客戶端的策略計(jì)費(fèi)規(guī)則功能(PCRF)； 所述第一模塊，用于從應(yīng)用 服務(wù)器接收攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的PCP請求，或者根據(jù)用戶設(shè)備的標(biāo)識查詢公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)獲知用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口。
19.一種用戶設(shè)備，其特征在于， 所述用戶設(shè)備包括信令發(fā)送模塊； 所述信令發(fā)送模塊，用于在控制信令的協(xié)議配置選項(xiàng)(PCO)中攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口并將所述控制信令發(fā)送到公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。
20.一種用戶設(shè)備，其特征在于， 所述用戶設(shè)備作為PCP客戶端包括信令發(fā)送模塊； 所述信令發(fā)送模塊，用于構(gòu)建攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的PCP請求，在控制信令的協(xié)議配置選項(xiàng)(PCO)中攜帶PCP請求并將所述控制信令發(fā)送到公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。
21.一種用戶設(shè)備，其特征在于， 所述用戶設(shè)備作為PCP客戶端包括PCP服務(wù)器地址獲取模塊和信令發(fā)送模塊； 所述PCP服務(wù)器地址獲取模塊，用于獲知PCP服務(wù)器的地址； 所述信令發(fā)送模塊，用于向所述PCP服務(wù)器發(fā)送攜帶所述用戶設(shè)備的內(nèi)部地址和端口的PCP請求。
22.如權(quán)利要求21所述的用戶設(shè)備，其特征在于， 所述PCP服務(wù)器地址獲取模塊，用于從公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)接收到的消息的PCO中獲知PCP服務(wù)器的地址，或者，從所述公共數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)接收地址通知消息，根據(jù)此地址通知消息的消息體中攜帶的地址獲知所述PCP服務(wù)器的地址。
【文檔編號】H04W52/02GK103906037SQ201210572628
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月25日
【發(fā)明者】徐紹華, 李志軍, 謝寶國 申請人:中興通訊股份有限公司
相關(guān)技術(shù)
網(wǎng)友詢問留言
已有0條留言
- 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點(diǎn)贊！
1