CN101400085A - 一种协商路径最大传输单元值的方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例中公开了一种协商路径MTU的方法，该方法包括：根据所接收到的路径MTU进行协商，选取最小的路径MTU作为协商后的实际路径MTU，将所述实际路径MTU发送给移动终端。本发明的实施例中还公开了一种协商路径MTU的装置和系统，所述装置包括：接收模块、协商模块和发送模块；所述系统包括：移动终端、服务节点和数据网关。通过所述的方法、装置和系统，可使得服务节点和数据网关能够通过协商得到实际路径MTU并分别通知移动终端和对端节点；移动终端和对端节点能够使用准确的路径MTU控制所发送的原始IP报文最大长度，使得进入移动通讯网络后的原始IP报文不会产生分片，从而提高了网络的传输能力。

Description

一种协商路径最大传输单元值的方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及移动通信技术，尤其是指一种协商路径最大传输单元值的方法、装置及系统。

背景技术

图1为现有技术中移动分组网络的架构示意图，如图1所示，移动终端通过无线接入网接入到移动核心网的服务节点(该服务节点也可以是接入网关)，再通过服务节点连接到所需访问的报文数据网的数据网关，最终通过数据网关连接到所需连接的报文数据网。其中，所述的无线接入网可以是：全球移动通讯系统(GSM)/增强数据率GSM演进(EDGE)无线接入网(GERAN)、通用移动通信系统(UMTS)陆地无线接入网(UTRAN)、演进的UMTS陆地无线接入网(E-UTRAN)、全球微波互联接入(WiMax)等各种无线接入网络。

根据各不同移动网络的移动管理协议，需要在所述的服务节点(即接入网关)与数据网关之间，为移动终端建立数据通道，用于转发报文数据网与移动终端之间的报文，例如通用无线分组业务隧道协议(GTP)报文、移动IP报文等。由于移动通讯的特点，在现有技术中一般都采用隧道协议的方式来建立上述的数据通道。而所述的隧道协议需要在原始的IP报文前面增加隧道协议报头，因此将使得所传输的报文的长度变长。

在现有技术中，在移动终端与报文数据网中的对端节点进行数据传输中，移动终端或对端节点一般会根据自身接口的最大传输单元值(MTU)来控制所发送的数据报文的分片大小，例如，所述分片的典型值为1500个字节。但是，在移动网络中的各网络设备之间，例如服务节点与数据网关之间、无线接入网与服务节点(即接入网关)之间，一般都采用隧道转发的模式。例如，通用无线分组业务(GPRS)和第三代移动通信系统架构演进(SAE)网络采用的是GTP隧道协议，而SAE网络还可以采用代理移动IP(PMIP)隧道协议等。

移动终端与对端节点之间所传输的原始IP报文在进入移动通讯网络后，可使用GTP隧道协议对其进行封装。图2为现有技术中对原始IP报文进行封装的示意图。如图2所示，当使用GTP隧道协议对进入移动通讯网络的原始IP报文进行封装时，一般先增加一个GTP协议头，然后在外层在增加一个IP头。GTP协议头的长度通常为8个字节，IP头的长度通常为20个字节，因此，当使用GTP隧道协议进行封装时，进入移动通讯网络的原始IP报文在经过GTP隧道协议封装后的长度通常会增加28个字节。此外，数据网关到某些报文数据网之间也可能使用隧道协议，例如一般路由封装(GRE)协议，IP安全(IPSec)协议、多协议标签交换(MPLS)协议等隧道协议，因此，经过上述隧道协议封装后的IP报文的长度将进一步增加。

而在现有技术中，移动终端和对端节点在发送数据报文时，并没有考虑移动通讯网络中所使用的隧道协议的影响，而是仅根据自身接口的MTU来控制所发送的数据报文的分片大小。而当原始IP报文进入移动通讯网络后，上述这些隧道协议将会使得发送到服务节点的报文因为需要加封装隧道协议报头而超过网络设备之间的接口MTU，从而导致网络设备之间在传输IP报文时产生大量的报文分片，降低了端到端的传输性能。

我们可将在移动终端与对端节点之间的链路路径上，使得各个网络节点之间在数据传输时不会产生分片的最大原始IP报文的长度，称为这条链路路径的路径MTU。由于一个移动终端可以同时连接多个报文数据网，而且各个网络节点之间所采用的隧道协议也可能不同，因此同一个移动终端到不同报文数据网的路径MTU的值可能不同。

在现有技术中，服务节点和数据网关分别配置各自的路径MTU，并将配置的路径MTU分别通知移动终端或对端节点。但是，在服务节点一侧设置路径MTU的值时，将主要考虑无线接入网以及无线接入网与数据网关之间的链路上所使用的隧道协议封装所导致的IP报文长度的增加；而在数据网关一侧设置路径MTU的值时，将主要考虑数据网关与服务节点之间的链路，以及数据网关与各个报文数据网之间的链路上所使用的隧道协议封装所导致的IP报文长度的增加。如果服务节点和数据网关上所配置的路径MTU不相同，则某一方所配置的路径MTU的值将大于移动终端与报文数据网之间的链路上的实际路径MTU的值，因此，原始IP报文在进入移动通讯网络后仍然可能会产生分片。

为解决上述问题，可以通过人工协商的方式来确保服务节点和数据网关上所配置的路径MTU相等。但是，该方案将需要耗费大量的人力劳动，而且，由于服务节点和数据网关的连接是多对多的关系，且服务节点和数据网关可以不在同一个网络内(例如，服务节点在漫游地，数据网关在归属地)，因此进行人工协商的难度很大。另外，上述的方案并没有考虑移动终端到多个不同的报文数据网的路径MTU可能不同的情况，而且，由于一个数据网关可能连接上百个报文数据网，而一个服务节点也可能连接上百个数据网关，在这种情况下，使用人工协商配置的方法也是不可行的。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的主要目的在于提供一种协商路径最大传输单元值的方法、装置及系统，从而使得移动终端获得协商后的实际路径MTU。

为达到上述目的，本发明实施例中的技术方案是这样实现的：

一种协商路径最大传输单元值的方法，该方法包括：

根据所接收到的路径最大传输单元值MTU进行协商，选取最小路径MTU作为协商后的实际路径MTU，将所述实际路径MTU发送给移动终端。

一种协商路径最大传输单元值的装置，该装置包括：接收模块、协商模块和发送模块；

所述接收模块，用于接收路径MTU；并将接收到的路径MTU发送给协商模块；

所述协商模块，用于根据所接收到的路径MTU进行协商，选取最小路径MTU作为协商后的实际路径MTU；将实际路径MTU输出给发送模块；

所述发送模块，用于发送所接收到的实际路径MTU。

一种协商路径最大传输单元值的系统，该系统包括：移动终端、服务节点、和数据网关；

所述移动终端，用于通过接入网接入到移动通信系统中，通过服务节点连接到数据网关并进行通信；

所述服务节点，用于为移动终端提供接入服务，并为移动终端建立到数据网关的数据通道；

所述数据网关，用于与所述服务节点建立数据通道，将移动终端连接到报文数据网络；

所述数据网关或服务节点根据所接收到的携带路径MTU的消息，选取最小的路径MTU作为实际路径MTU，将携带所述实际路径MTU的消息发送给移动终端。

综上可知，本发明的实施例中提供了一种协商路径最大传输单元值的方法、装置及系统。通过本发明的实施例所提供的方法和装置，可使得服务节点和数据网关能够通过协商得到实际路径MTU并分别通知移动终端和对端节点；移动终端和对端节点能够使用一致、准确的路径MTU控制所发送的原始IP报文最大长度，使得进入移动通讯网络后的原始IP报文不会产生分片，从而提高了网络的传输能力。

附图说明

图1为现有技术中移动分组网络的架构示意图。

图2为现有技术中对原始IP报文进行封装的示意图。

图3为本发明实施例中协商路径MTU的方法的总流程图。

图4a为本发明的实施例一中第一种协商路径MTU的方法的流程图。

图4b为本发明的实施例一中第二种协商路径MTU的方法的流程图。

图4c为本发明的实施例一中第三种协商路径MTU的方法的流程图。

图4d为本发明的实施例一中第四种协商路径MTU的方法的流程图。

图5为本发明的实施例二中协商路径MTU的方法的流程图。

图6为本发明的实施例三中协商路径MTU的方法的流程图。

图7为本发明的实施例四中协商路径MTU的方法的流程图。

图8为本发明实施例中协商路径MTU的装置的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点表达得更加清楚明白，下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

图3为本发明实施例中协商路径MTU的方法的总流程图。如图3所示，本发明实施例中协商路径MTU的方法包括如下所述的步骤：

步骤301、移动终端或服务节点以及数据网关分别将自身所建议的路径MTU发送给协商网络实体。

所述协商网络实体就是协商路径MTU的网络实体，所述协商网络实体可以是数据网关；可以是服务节点；可以是第三方网络实体，即除服务节点和数据网关外的其他网络实体；也可以将数据网关和服务节点同时作为协商网络实体。

步骤302、协商网络实体根据所接收到的路径MTU进行协商，选取最小路径MTU作为协商后的实际路径MTU。

步骤303、将上述实际路径MTU发送给移动终端。

在上述协商路径MTU的方法中，服务节点和数据网关可以通过多种方式获取自身所建议的路径MTU。例如：

服务节点可以从移动终端携带的参数中获取，或者从归属用户服务器(HSS)/归属位置寄存器(HLR)的签约数据中获取，也可以通过本地配置获取，或者综合使用上述的方法来获取；

数据网关可以从认证授权计费(AAA)服务器的签约数据中获取，从策略决策功能实体(PF)获取，或者本地配置获取，或者综合使用上述的方法来获取。

此外，服务节点和数据网关在协商路径MTU时，根据服务节点和数据网关所使用的隧道协议以及系统的架构，可以使用不同的方法，例如：

在服务节点和数据网关使用GTP协议时，可以使用GTP协议的创建承载流程或更新承载流程来协商路径MTU；

在服务节点和数据网关使用MIP协议时，可以使用MIP协议的绑定更新流程或代理绑定更新流程来协商路径MTU；

也可以通过第三方网络实体来交换路径MTU，例如在部署了策略控制架构时，可通过策略决策功能实体(PF)来交换路径MTU。

以下将结合具体实施例对上述的协商路径MTU的方法进行更进一步的介绍。

实施例一

图4a为本发明的实施例一中第一种协商路径MTU的方法的流程图。如图4所示，本发明的实施例一中第一种协商路径MTU的方法包括如下所述的步骤：

步骤401a、移动终端向服务节点发送第一建立数据连接请求消息，请求建立到某个报文数据网络的数据通道。

步骤402a、服务节点接收到第一建立数据连接请求消息后，发送第二建立数据连接请求消息给数据网关，请求建立到数据网关的数据通道，所述第二建立数据连接请求消息中携带服务节点所建议的路径MTU。所述建议的路径MTU可以通过考虑服务节点能力、接入网的能力(包括无线接入技术的能力)、接入网所需的隧道封装开销、用户签约数据等参数来确定。

步骤403a、数据网关接收到第二建立数据连接请求消息后，建立与服务节点之间的数据通道，并根据第二建立数据连接请求消息中提供的路径MTU，与数据网关自身所建议的路径MTU协商，将最小的路径MTU作为实际路径MTU。其中，数据网关建议的路径MTU可以通过考虑数据网关能力、本域核心网的能力、所访问的报文数据网的能力、与接入网之间的数据通道所需的隧道封装开销等参数来确定。然后，数据网关向服务节点返回第一建立数据连接应答消息，该消息中携带所述实际路径MTU。

步骤404a、服务节点接收到第一建立数据连接应答消息后，向移动终端发送第二建立数据连接应答消息，通知移动终端已经建立了到报文数据网络的数据通道，该应答消息中还携带所述实际路径MTU。

至此，移动终端与数据网关都获得了实际路径MTU，移动终端根据实际路径MTU控制上行报文的大小，数据网关根据实际路径MTU控制下行报文的大小，从而使得进入移动通讯网络后的IP报文不会产生分片。

在上述步骤403a中，数据网关是路径MTU的协商网络实体，即由数据网关来决定实际路径MTU。但在本实施例中，还可以将服务节点作为协商网络实体，或者将服务节点和数据网关同时作为协商网络实体，如图4b、4c所示。

图4b为本发明的实施例一中第二种协商路径MTU的方法的流程图。如图4b所示，在本发明的实施例一中第二种协商路径MTU的方法中，步骤401b、402b、404b与上述第一种协商路径MTU方法中的步骤401a、402a、404a相同。

在步骤403b中，当将服务节点作为协商网络实体时，在上述数据网关所发送的第一建立数据连接应答消息中，所携带的将不是实际路径MTU，而是数据网关自身所建议的路径MTU；服务节点接收到上述第一建立数据连接应答消息后，将根据所述数据网关建议的路径MTU，以及服务节点自身所建议的路径MTU进行协商，将最小的路径MTU作为实际路径MTU。

图4c为本发明的实施例一中第三种协商路径MTU的方法的流程图。如图4c所示，在本发明的实施例一中第三种协商路径MTU的方法中，步骤401c、402c、404c与上述第一种协商路径MTU方法中的步骤401a、402a、404a相同。

在步骤403c中，当将服务节点和数据网关同时作为路径MTU的协商网络实体时，服务节点和数据网关分别向对方发送自身所建议的路径MTU，然后各自根据接收到的路径MTU以及自身所建议的路径MTU进行协商，将最小的路径MTU作为实际路径MTU。由于都是根据服务节点和数据网关所建议的路径MTU进行协商，因此服务节点所协商的实际路径MTU与数据网关所协商的实际路径MTU是相等的。

特别的，当将服务节点作为协商网络实体时，服务节点通过协商得到实际路径MTU后，可将所述实际路径MTU返回给数据网关，也可不将所述实际路径MTU返回给数据网关。

使用上述方法的优点在于，服务节点可获知数据网关建议的路径MTU，如果数据网关建议的路径MTU大于服务节点建议的路径MTU时，服务节点便可在资源允许的情况下，适当增大服务节点所建议的路径MTU，从而使得整个链路的实际路径MTU更大。

此外，在本实施例中，根据不同的移动管理协议和事件，服务节点与数据网关之间的建立数据连接请求消息，可以是GTP协议的创建/更新承载消息、移动IP(MIP)协议的移动IP注册绑定消息、互联网密钥交换(IKE)协议的IPsec隧道建立/更新消息等；

在本实施例中，对于不同的无线接入网，服务节点可以是不同的网络设备，例如，WiMax的接入系统网网关(ASN GW)、SAE非可信接入网的接入网关(ePDG)、UTRAN的服务节点(SGSN)、E-UTRAN的移动管理实体(MME)/服务网关(Serving GW)等；

在本实施例中，根据不同的接入网协议和事件，移动终端与服务节点之间的建立数据连接请求消息，可以是GTP协议创建/更新承载消息、MIP协议的移动IP注册绑定消息、动态主机分配协议(DHCP)的地址分配消息、IKE协议的IPsec隧道建立/更新消息、移动网络的位置更新消息等。

另外，在本实施例中，如果采用了移动IP作为移动管理协议，则图4中所示的服务节点可以是接入网关，即移动终端的移动接入网关(MAG)或者拜访代理(FA)；此时，当接入网关接收到移动终端的建立数据连接请求消息后，接入网关将给数据网关发送代理移动IP绑定请求消息或者移动IP注册请求消息，请求建立到数据网关的移动IP数据通道，所述代理移动IP绑定请求消息或者移动IP注册请求消息中携带接入网关建议的路径MTU；数据网关根据所述代理移动IP绑定请求消息或者移动IP注册请求消息中路径MTU，以及本网络或者数据网关本身的MTU(此值可以是数据网关本地配置的，也可以是数据网关从策略判决功能实体所下发的策略规则中获取的)，取最小的MTU作为实际路径MTU；然后，数据网关发送代理移动IP绑定应答消息或者移动IP注册请求消息给接入网关，该代理移动IP绑定应答消息或者移动IP注册请求消息中携带实际路径MTU或者数据网关建议的路径MTU，接着，后续的处理步骤与步骤404一致。

此时，根据不同的接入网协议和事件，移动终端与接入网关(即服务节点)之间的建立数据连接请求消息，可以是GTP协议的创建/更新承载消息、DHCP的地址分配消息、IKE协议的IPsec隧道建立/更新消息等；

对于不同的无线接入网，接入网关(即服务节点)可以是不同的网络设备，例如，WiMax的接入系统网网关(ASN GW)、SAE非可信接入网的接入网关(ePDG)、UTRAN的服务节点(SGSN)、3GPP长期演进(LTE)的移动管理实体MME/服务网关Serving GW等。

如图4d所示为本发明实施例一第四种协商路径MTU的方法流程图，详细介绍如下：

步骤401d、移动终端向服务节点发送第一建立数据连接请求消息，请求建立到某个报文数据网络的数据通道。

步骤402d、服务节点接收到第一建立数据连接请求消息后，发送第二建立数据连接请求消息给数据网关，请求建立到数据网关的数据通道，所述第二建立数据连接请求消息中携带本地网络所建议的路径MTU。所述建议的路径MTU可以通过考虑服务节点能力、接入网的能力(包括无线接入技术的能力)、接入网所需的隧道封装开销等参数来确定。

步骤403d、数据网关接收到第二建立数据连接请求消息后，建立与服务节点之间的数据通道，并根据第二建立数据连接请求消息中提供的路径MTU，与数据网关自身所建议的路径MTU协商，将最小的路径MTU作为实际路径MTU。其中，数据网关建议的路径MTU可以通过考虑数据网关能力、本域核心网的能力、所访问的报文数据网的能力、与接入网之间的数据通道所需的隧道封装开销等参数来确定。然后，数据网关向服务节点返回第一建立数据连接应答消息。

步骤404d、服务节点接收到第一建立数据连接应答消息后，向移动终端发送第二建立数据连接应答消息，通知移动终端已经建立了到报文数据网络的数据通道，该应答消息中还携带所述本地网络所建议的路径MTU。终端接收到建立数据应答消息后，获取本地网络所建议的路径MTU，与终端自身所建议的MTU协商，将最小的路径MTU作为实际路径MTU。终端自身所建议的MTU可以在终端中预配置。

至此，移动终端与数据网关都获得了实际路径MTU，移动终端根据实际路径MTU控制上行报文的大小，数据网关根据实际路径MTU控制下行报文的大小，从而使得进入移动通讯网络后的IP报文不会产生分片。

在上述步骤403d的、404d中，数据网关、终端是路径MTU的协商网络实体，即由数据网关、终端来决定实际路径MTU。

使用上述方法的优点在于，通过合理的网络规划配置，本地网络的网元实体可以不参与路径MTU的协商，而只需把自身网络建议的路径MTU值分别发送给数据网关与终端，由数据网关与终端分别协商，获取实际路径MTU。在实际移动网络的组网中，一般有三种情况，非漫游时，终端、服务节点与数据网关同属于一个网络运营商；漫游回归属地时，终端与数据网关同属于一个网络运营商，服务节点属于另一个拜访地网络运营商；漫游路由优化时，服务节点与数据网关同属于拜访地网络运营商，终端属于另一个网络运营商。假设同一个运营商网络内的网元可以通过配置预先设置本网络建议的MTU值，那么终端或/和数据网关只需获取接入地的网络所建议的MTU值，即可与自身预配置的MTU值协商，获取实际路径MTU。

在本实实施例中还公开了一种移动终端设备，移动终端设备通过无线接入网接入到通信网络中，通过数据网关或服务节点等网元与网络侧建立数据连接。所述移动终端包括请求单元、接收单元和选择单元。请求单元用于向网络侧发送连接请求消息，请求建立到某个报文数据网络的数据通道。优选的，所述连接请求消息还可携带移动终端建议的路径MTU。接收单元用于接收网络侧发送的应答消息，所述应答消息包括了网络侧建议的路径MTU；或者当移动终端发送的请求消息中携带了移动终端建议的路径MTU时，所述应答消息中包括了网络侧选择的最小路径MTU。选择单元用于根据接收单元所接收到的网络侧建议的路径MTU，并比较终端和网络侧建议的路径MTU，选择较小值做为实际使用的路径MTU。优选的，移动终端还可包括配置单元，用于配置并保存终端建议的路径MTU。

实施例二

在GPRS的演进网络(SAE网络)的数据连接建立过程中，移动终端的第一个数据连接会和附着过程一起建立。

图5为本发明的实施例二中协商路径MTU的方法的流程图。如图5所示，本发明的实施例二中协商路径MTU的方法包括如下所述的步骤：

步骤501、移动终端发送附着请求消息给基站(eNodeB)，如果需要，移动终端可以在该附着请求消息中携带移动终端建议的路径MTU。

步骤502、基站转发移动终端的附着请求消息给移动管理实体。

步骤503、移动管理实体通过归属用户服务期对移动终端进行接入认证。

步骤504、移动管理实体将移动终端的位置信息登记到归属用户服务器，并从归属用户服务器上下载用户的签约信息。如果移动管理实体处理路径MTU的协商，则它可以在用户签约数据中获取用户签约的建议路径MTU，或者通过本地网络配置适合本地网络的路径MTU，或者两者结合。

步骤505、移动管理实体发送第一创建默认承载请求消息给服务节点，所述第一创建默认承载请求消息中携带建议的路径MTU。此路径MTU可以是附着请求消息中的路径MTU(此时，移动管理实体不处理路径MTU的计算)，或者是经移动管理实体计算后的路径MTU，即对移动管理实体所建议的路径MTU以及附着请求消息中的路径MTU取两者的最小值后，所得到的路径MTU。

步骤506、服务网关根据创建默认承载请求消息，准备建立到数据网关的数据通道，并发送第二创建默认承载请求消息给数据网关。该第二创建默认承载请求消息中携带建议的路径MTU。此路径MTU可以是第一创建默认承载请求消息中的路径MTU(此时，服务网关不处理路径MTU的计算)，或者是服务节点计算后的路径MTU，即对第一创建默认承载请求消息中的路径MTU以及本网络或者本服务网关建议的的路径MTU取两者的最小值后，所得到的路径MTU。

步骤507、数据网关根据第一创建默认承载请求消息中的路径MTU以及本公众陆地移动通信网(PLMN)核心网或者数据网关本身建议的路径MTU，取两个路径MTU中的最小值作为实际路径MTU，即最终的移动终端与数据网关之间的实际路径MTU。数据网关在返回给服务网关的第一创建默认承载应答消息中将携带此实际路径MTU。

步骤508、服务网关返回第二创建默认承载应答消息给移动管理实体，该消息中携带上述实际路径MTU，即服务网关所收到的第一创建默认承载应答消息中的实际路径MTU。

步骤509、移动管理实体响应附着完成消息给基站，该消息中携带上述实际路径MTU，即移动管理实体所收到的第二创建默认承载应答消息中的实际路径MTU。

步骤510、基站将接收到的附着完成消息转发给移动终端，该消息中携带上述实际路径MTU，即基站所收到的附着完成消息中的实际路径MTU。

至此，移动终端与数据网关都获得了实际路径MTU，移动终端根据实际路径MTU控制上行报文的大小，数据网关根据实际路径MTU控制下行报文的大小，从而使得进入移动通讯网络后的IP报文不会产生分片。

在SAE网络中，服务节点功能可以分成移动管理实体和服务网关两个网元设备来实现，上述的协商网络实体的功能可以实现在移动管理实体或服务网关上或者两者都有。

在上述步骤506中，数据网关是路径MTU的协商网络实体，即由数据网关来决定实际路径MTU。但在本实施例中，还可以将服务节点作为协商网络实体，或者将服务节点和数据网关同时作为协商网络实体。

当将服务节点作为协商网络实体，或者将服务节点和数据网关同时作为路径MTU的协商网络实体时，在上述数据网关所发送的第一创建默认承载请求消息中，所携带的将不是实际路径MTU，而是数据网关自身所建议的路径MTU；服务节点接收到上述第一创建默认承载请求消息后，将根据所述数据网关建议的路径MTU，以及服务节点自身所建议的路径MTU进行协商，将最小的路径MTU作为实际路径MTU，该实际路径MTU与数据网关所决定的实际路径MTU是相等的。

此外，当将服务节点作为协商网络实体时，服务节点通过协商得到实际路径MTU后，可将所述实际路径MTU返回给数据网关，也可不将所述实际路径MTU返回给数据网关。

实施例三

如果在移动网络中部署了策略控制功能，则可由策略判决功能实体控制数据业务的策略规则(如业务质量QoS、计费等)。

图6为本发明的实施例三中协商路径MTU的方法的流程图。如图6所示，本发明的实施例三中协商路径MTU的方法包括如下所述的步骤：

步骤601、移动终端发送建立数据连接请求消息给接入网关(即服务节点)。

步骤602、接入网关接收到移动终端发送的建立数据连接请求消息后，发送移动IP绑定请求消息给数据网关，请求建立到数据网关的数据通道。

步骤603、数据网关接收移动IP绑定请求消息后，发送第一策略规则请求消息给家乡地的策略判决功能实体，请求获取策略规则，所述第一策略规则请求消息中携带数据网关所建议的路径MTU。

步骤604、策略判决功能实体接收到数据网关的第一策略规则请求消息后，根据移动终端的数据连接情况，生成策略规则，通过第一策略规则应答消息下发给数据网关，并保存数据网关所建议的路径MTU。

步骤605、数据网关根据接收到的第一策略规则应答消息完成移动IP绑定，建立好移动IP隧道，返回移动IP绑定应答消息给接入网关。

步骤606、接入网关接收移动IP绑定应答消息后，发送第二策略规则请求消息给策略判决功能实体，所述第二策略规则请求消息中携带接入网关所建议的路径MTU。

步骤607、策略判决功能实体接收到所述第二策略规则请求消息后，根据数据网关以及接入网关所提供的路径MTU，取最小的MTU，作为协商后的实际路径MTU，并将该实际路径MTU携带在第二策略规则应答消息中，返回给接入网关。

步骤608、接入网关接收到第二策略规则应答消息后，安装相应策略规则，向移动终端返回建立数据连接应答消息，所述建立数据连接应答消息中包含实际路径MTU。

步骤609、策略判决功能实体根据协商后的策略规则是否有改变，判断是否需要更新数据网关的策略规则；如果需要更新，则策略判决功能实体将策略规则更新消息发送给数据网关，所述策略规则更新消息中包含协商后的实际路径MTU。

步骤610、数据网关接收到策略规则更新消息后，更新策略规则，向策略判决功能实体返回策略规则更新应答消息。

在本实施例中，由于移动终端所得到的实际路径MTU将作为上行的路径MTU，因此本实施例的技术方案中的重点在于如何使移动终端得到实际路径MTU，而并不要求数据网关一定得到实际路径MTU，即可以不给数据网关发送实际路径MTU，所以，上述的步骤609和步骤610是可选步骤。而且，由于步骤609、610这两个步骤与步骤607、608之间是彼此独立的，不存在执行顺序的问题，因此，步骤609和步骤610可在步骤606之后的任意时刻执行。

另外，在上述的方法中，协商网络实体为策略判决功能实体。在本实施例中，还可以将服务节点或数据网关作为协商网络实体。

当数据网关作为协商网络实体时，服务节点将建议的路径MTU发送给策略判决功能实体，数据网关从策略判决功能实体获取服务节点所建议的路径MTU，数据网关根据服务节点所建议的路径MTU和自身所建议的路径MTU进行协商，选取最小路径MTU作为协商后的实际路径MTU；将协商后的实际路径MTU发送给策略判决功能实体，由策略判决功能实体将协商后的实际路径MTU发送给服务节点；

当服务节点作为协商网络实体时，数据网关将建议的路径MTU发送给策略判决功能实体，服务节点从策略判决功能实体获取数据网关所建议的路径MTU，服务节点根据数据网关所建议的路径MTU和自身所建议的路径MTU进行协商，选取最小路径MTU作为协商后的实际路径MTU。此时，服务节点可将协商后的实际路径MTU发送给策略判决功能实体，由策略判决功能实体将协商后的实际路径MTU发送给数据网关；当然，服务节点也可不将协商后的实际路径MTU发送给策略判决功能实体。

实施例四

在本实施例中，移动终端可通过移动IP信令直接与数据网关交互，并建立数据连接。

图7为本发明的实施例四中协商路径MTU的方法的流程图。如图7所示，本发明的实施例四中协商路径MTU的方法包括如下所述的步骤：

步骤701、移动终端与服务节点(即接入网关)之间建立本地数据连接通道，移动终端在此过程中获取接入网的路径MTU。此路径MTU可以考虑接入网能力、接入网数据通道的隧道封装开销等。

步骤702、移动终端向数据网关发送移动IP绑定更新请求消息，请求建立到数据网关的移动IP连接，该请求消息中携带上述所获取的路径MTU。

步骤703、数据网关根据接收到的移动IP绑定更新请求消息，与移动终端建立移动IP连接，并根据移动IP绑定更新请求消息中的路径MTU，与数据网关自身所建议的路径MTU进行协商，取最小的MTU作为实际路径MTU。上述数据网关建议的路径MTU可以考虑核心网的能力、核心网数据通道的隧道封装开销、所访问的报文数据网能力等。数据网关将协商后的实际路径MTU作为下行路径MTU，以控制下行数据报大小。

步骤704、数据网关向移动终端发送移动IP绑定更新应答消息，所述移动IP绑定更新应答消息中携带上述协商后的实际路径MTU。

图8为本发明实施例中协商路径MTU的装置的示意图。如图8所示，本发明实施例中的协商路径MTU的装置800包括：接收模块801、协商模块802和发送模块803；

所述接收模块801，用于接收路径MTU；并将接收到的路径MTU发送给协商模块802；

所述协商模块802，用于根据所接收到的路径MTU进行协商，选取最小的路径MTU作为协商后的实际路径MTU；将实际路径MTU输出给发送模块803；

所述发送模块803，用于发送所接收到的实际路径MTU。

另外，上述协商路径MTU的装置可以为独立的网络实体，例如，可以是策略判决功能实体等；所述的协商路径MTU的装置还可以不是独立的网络实体，而是集成于服务节点或者数据网关中，或者同时集成于服务节点或者数据网关中。

本发明的实施例中还提供了一种协商路径最大传输单元值的系统，该系统包括：移动终端、服务节点和数据网关；

所述移动终端，用于通过接入网接入到移动通信系统中，通过服务节点连接到数据网关并进行通信；

所述服务节点，用于为移动终端提供接入服务，并为移动终端建立到数据网关的数据通道；

所述数据网关，用于与所述服务节点建立数据通道，将移动终端连接到报文数据网络；

所述数据网关或服务节点根据所接收到的携带路径MTU的消息，选取最小的路径MTU作为实际路径MTU，将携带所述实际路径MTU的消息发送给移动终端。

在上述的协商路径最大传输单元值的系统中，可将服务节点或数据网关分别作为协商网络实体，也可以将服务节点和数据网关同时作为协商网络实体。

1)当数据网关作为协商网络实体时：

服务节点向数据网关发送携带路径MTU的消息；数据网关根据自身所建议的路径MTU以及接收到的携带路径MTU的消息，选取实际路径MTU；然后，数据网关将携带所述实际路径MTU的消息发送给服务节点，服务节点将所述携带实际路径MTU的消息发送给移动终端。

另外一种情况为：

当数据网关作为协商网络实体时，移动终端向数据网关发送携带路径MTU的消息；数据网关根据自身所建议的路径MTU以及接收到的携带路径MTU的消息，选取实际路径MTU；然后，数据网关将携带所述实际路径MTU的消息发送给移动终端。

2)当服务节点作为协商网络实体时：

数据网关向服务节点发送携带路径MTU的消息；服务节点根据自身所建议的路径MTU以及接收到的携带路径MTU的消息，选取实际路径MTU；然后，服务节点将携带所述实际路径MTU的消息发送给移动终端。

3)当服务节点和数据网关同时作为协商网络实体时：

服务节点和数据网关分别向对方发送携带路径MTU的消息，并根据所接收到的携带路径MTU的消息以及自身所建议的MTU，分别选取实际路径MTU；然后，服务节点将携带所述实际路径MTU的消息发送给移动终端。

此外，上述的协商路径最大传输单元值的系统中还可以包括一个移动管理实体。此时：

所述移动终端向移动管理实体发送携带路径MTU的消息；所述移动管理实体根据接收到的携带路径MTU的消息，对移动终端进行接入认证后，向服务节点发送携带路径MTU的消息；并将服务节点返回的携带实际路径MTU的消息发送给移动终端。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (28)

1、一种协商路径最大传输单元值的方法，其特征在于，该方法包括：

根据所接收到的路径最大传输单元值MTU进行协商，选取最小的路径MTU作为协商后的实际路径MTU，将所述实际路径MTU发送给移动终端。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所接收到的路径MTU进行协商包括：

数据网关从服务节点发送的建立数据连接请求中接收到服务节点所建议的路径MTU；

或者，数据网关从除服务节点和数据网关之外的网络实体接收到服务节点所建议的路径MTU；

数据网关根据接收到的服务节点所建议的路径MTU以及数据网关自身所建议的路径MTU进行协商；

所述将所述实际路径MTU发送给移动终端包括：

数据网关将所述实际路径MTU发送给服务节点，使得服务节点将所述实际路径MTU发送给移动终端。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所接收到的路径MTU进行协商包括：

数据网关从移动终端发送的移动IP绑定更新请求中接收到移动终端所建议的路径MTU；

数据网关根据接收到的移动终端所建议的路径MTU以及数据网关自身所建议的路径MTU进行协商；

所述将所述实际路径MTU发送给移动终端包括：

数据网关将所述实际路径MTU发送给移动终端。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所接收到的路径MTU进行协商包括：

服务节点从数据网关返回的建立数据连接应答中接收到数据网关所建议的路径MTU；

或者，服务节点从除服务节点和数据网关之外的网络实体接收到数据网关所建议的路径MTU；

服务节点根据接收到的数据网关所建议的路径MTU以及服务节点自身所建议的路径MTU进行协商；

所述将所述实际路径MTU发送给移动终端包括：

服务节点将所述实际路径MTU发送给移动终端。

5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，该方法还进一步包括：

服务节点将所述实际路径MTU发送给数据网关。

6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所接收到的路径MTU进行协商包括：

数据网关从服务节点发送的建立数据连接请求中接收到服务节点所建议的路径MTU；

服务节点从数据网关返回的建立数据连接应答中接收到数据网关所建议的路径MTU；

服务节点和数据网关分别根据数据网关所建议的路径MTU以及服务节点所建议的路径MTU进行协商；

所述将所述实际路径MTU发送给移动终端包括：

服务节点将将所述实际路径MTU发送给移动终端。

7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所接收到的路径MTU进行协商包括：

除服务节点和数据网关之外的网络实体从服务节点和数据网关发送的策略规则请求中接收到服务节点和数据网关所建议的路径MTU；

除服务节点和数据网关之外的网络实体根据服务节点和数据网关所建议的路径MTU进行协商；

所述将所述实际路径MTU发送给移动终端包括：

除服务节点和数据网关之外的网络实体将所述实际路径MTU发送给服务节点，使得服务节点将所述实际路径MTU发送给移动终端。

8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，该方法还进一步包括：

除服务节点和数据网关之外的网络实体将所述实际路径MTU发送给数据网关。

9、根据权利要求2、6、7或8中所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

从移动终端携带的参数、从归属用户服务器/归属位置寄存器的签约数据或者通过本地配置获取服务节点所建议的路径MTU。

10、根据权利要求9所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

按照服务节点能力、接入网的能力、无线接入技术的能力、接入网所需的隧道封装开销或用户签约数据来确定所述服务节点所建议的路径MTU。

11、根据权利要求4至8中任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

从认证授权计费服务器的签约数据、从策略决策功能实体或者通过本地配置获取数据网关所建议的路径MTU。

12、根据权利要求11所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

按照数据网关能力、核心网的能力、所访问的报文数据网的能力或数据网关与接入网之间的数据通道所需的隧道封装开销来确定所述数据网关所建议的路径MTU。

13、根据权利要求2或6所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

所述的建立数据连接请求为通用无线分组业务隧道协议的创建默认承载请求消息或代理移动IP绑定请求消息或移动IP注册请求消息。

14、根据权利要求4或6所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

所述的建立数据连接应答为通用无线分组业务隧道协议的创建默认承载应答消息或代理移动IP绑定应答消息或移动IP注册请求消息。

15、一种协商路径最大传输单元值的装置，其特征在于，该装置包括：接收模块、协商模块；

所述接收模块，用于接收路径MTU；并将接收到的路径MTU发送给协商模块；

所述协商模块，用于根据所接收到的路径MTU进行协商，选取最小路径MTU作为协商后的实际路径MTU。

16、根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述装置还包括发送模块，用于将协商模块选择的实际路径MTU发送给移动终端。

17、根据权利要求15或16所述的装置，其特征在于：

所述协商路径最大传输单元值的装置为独立实体，或集成于网络侧设备中。

18、根据权利要求15所述的装置，其特征在于，包述装置集成于移动终端中，还包括配置单元，所述配置单元用于保存移动终端建议的路径MTU。

19、一种协商路径最大传输单元值的系统，该系统包括：移动终端、服务节点和数据网关；

所述移动终端，用于通过接入网接入到移动通信系统中，通过服务节点连接到数据网关并进行通信；

所述服务节点，用于为移动终端提供接入服务，并为移动终端建立到数据网关的数据通道；

所述数据网关，用于与所述服务节点建立数据通道，将移动终端连接到报文数据网络；

其特征在于：所述数据网关或服务节点根据所接收到的携带路径MTU的消息，选取最小的路径MTU作为实际路径MTU，将携带所述实际路径MTU的消息发送给移动终端。

20、根据权利要求19所述的系统，其特征在于，所述数据网关或服务节点根据所接收到的携带路径MTU的消息，选取实际路径MTU包括：

服务节点向数据网关发送携带路径MTU的消息；

数据网关根据自身所建议的路径MTU以及接收到的携带路径MTU的消息，选取实际路径MTU；

所述将携带所述实际路径MTU的消息发送给移动终端包括：

数据网关将携带所述实际路径MTU的消息发送给服务节点，服务节点将所述携带实际路径MTU的消息发送给移动终端。

21、根据权利要求19所述的系统，其特征在于，所述数据网关或服务节点根据所接收到的携带路径MTU的消息，选取实际路径MTU包括：

移动终端向数据网关发送携带路径MTU的消息；

数据网关根据自身所建议的路径MTU以及接收到的携带路径MTU的消息，选取实际路径MTU；

所述将携带所述实际路径MTU的消息发送给移动终端包括：

数据网关将携带所述实际路径MTU的消息发送给移动终端。

22、根据权利要求19所述的系统，其特征在于，所述数据网关或服务节点根据所接收到的携带路径MTU的消息，选取实际路径MTU包括：

数据网关向服务节点发送携带路径MTU的消息；

服务节点根据自身所建议的路径MTU以及接收到的携带路径MTU的消息，选取实际路径MTU；

所述将携带所述实际路径MTU的消息发送给移动终端包括：

服务节点将携带所述实际路径MTU的消息发送给移动终端。

23、根据权利要求19所述的系统，其特征在于，所述数据网关或服务节点根据所接收到的携带路径MTU的消息，选取实际路径MTU包括：

服务节点和数据网关分别向对方发送携带路径MTU的消息，并根据所接收到的携带路径MTU的消息以及自身所建议的MTU，分别选取实际路径MTU；

所述将携带所述实际路径MTU的消息发送给移动终端包括：

服务节点将携带所述实际路径MTU的消息发送给移动终端。

24、根据权利要求19所述的系统，其特征在于，该系统还包括：移动管理实体；

所述移动终端，向移动管理实体发送携带路径MTU的消息；

所述移动管理实体根据接收到的携带路径MTU的消息，对移动终端进行接入认证后，向服务节点发送携带路径MTU的消息；并将服务节点返回的携带实际路径MTU的消息发送给移动终端。

25、一种协商路径最大传输单元值的方法，应用于移动分组网络中，其特征在于，包括步骤：在数据连接的建立过程中，第一网元从第二网元处接收第二网元建议的路径MTU；比较所述第一网元建议的路径MTU和所述第二网元建议的路径MTU，选择其中路径MTU值中较小值做为实际使用的路径MTU。

26、根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述第一网元为移动终端和/或数据网关，第二网元为服务节点；

第一网元从第二网元处接收第二网元建议的路径MTU为：移动终端和/或数据网关从服务节点发送的建立数据连接应答消息中接收到服务节点所建议的路径MTU；

比较所述第一网元建议的路径MTU和所述第二网元建议的路径MTU，选择其中路径MTU值中较小值做为实际使用的路径MTU为：根据接收到的服务节点所建议的路径MTU以及自身所建议的路径MTU，移动终端和/或数据网关选择较小的路径MTU值做为实际使用的MTU。

27、根据权利要求25所述的方法，其特征在于，还包括步骤：

将所述实际使用的路径MTU发送给移动终端。

28、根据权利要求25、26或27所述的方法，其特征在于，在建立数据连接的过程中，通过扩展建立数据连接的移动管理协议来协商路径MTU值。

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