CN101330704A - 网络管理控制的实现方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施方式提供了一种网络管理控制的实现方法及装置。根据私有网络控制管理的特殊需求，利用私有网络自身的特性，本发明实施方式通过建立包含有若干跟踪区或家庭基站小区实体的至少一个小区集合，将用户加入到其中一个小区集合中，由小区集合对所述加入的用户实现管理控制。通过该技术方案的实施，可以对用户进行统一的归一化管理，即解决了用户UE接入过程中的安全问题，也加快了用户接入的过程；同时大大减少了管理控制过程中产生的额外开销，简化了用户和网络的管理控制。

Description

网络管理控制的实现方法及装置

技术领域

本发明涉及网络管理领域，尤其涉及一种网络管理控制的实现方法及装置。

背景技术

为方便理解，首先对本发明中所涉及到的中英文名称缩写进行如下说明：

1)UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)：全球移动通信系统；

2)LTE(Long Term Evolution)：长期演进系统；

3)Virtual TA Layer：虚拟TA层；

4)Virtual TA ID：虚拟TA标识；

5)Virtual TA PO LICY：虚拟TA控制策略

6)Home NodeB：家庭基站；

7)Home NB CELL：家庭基站小区；

8)Home NB CELL ID：家庭基站小区标识；

9)UE(User Equipment)：用户；

10)owner UE：控制UE；

11)TA(Tracking Area)：跟踪区；

12)TA ID：TA标识；

13)MME(Mobility Management Entity)：移动管理实体；

14)IMSI(International Mobile Subscriber Identity)：国际移动用户标识；

15)TMSI(Temporary Mobile Subscriber Identity)：临时移动用户标识；

16)CN(Core Network)：核心网；

17)UTRAN(Universal Terrestrial Radio Access Network)：统一地面无线接入网；

E-UTRAN(Evolved UTRAN)：演进UTRAN；

18)RRC(Radio Resource Control)：无线资源控制；

19)RRC setup request：RRC建立请求消息；

20)L3message(Layer3message)：层3消息；

21)L1/L2message：层1/层2消息；

22)macro cell：宏小区；

23)IE(Information Element)：信元；

24)direct transfer消息：直传消息；

25)3G(3Generation)：第3代移动通信技术；

26)paging：寻呼消息；

27)piggybacking：携带；

28)service request：服务请求消息；

29)BCH(Broadcast Channel)：广播信道；

30)S1消息：S1接口消息；

31)S-RNTI(SRNC-Radio Network Temporary Identifier)：SRNC的无线网络临时标识。

在全球移动通信系统UMTS和长期演进系统LTE的发展演变过程中，用户对UE数传的速率要求在逐步提高。特别是对于家庭或办公场所来说，私有网络，比如3G家庭基站Home NodeB的无线通信网络，是一种局部区域的高速数据通信的解决方案，私有网络除了具有与公用网络相同的功能和控制管理以外，由于其自身的特点，还需要一定的特殊控制管理功能，以满足私有网络一定自组织和自优化的特性。

对于用户UE的控制管理而言，现有的技术是基于单个UE分别进行管理，这样对于公用网络固然可行，但对于私有网络来说，这样的方法无论在核心网CN侧还是统一地面无线接入网UTRAN侧或演进UTRAN侧，都存在很大的管理和控制开销，目前对用户UE进行管理的实现方法主要有两种：

1)其实现方法与在公共网络中的流程相同，为接入控制而在家庭基站小区Home NodeB Cell上保存可接入用户UE的国际移动用户标识IMSI，这样处于非信任域的Home NodeB Cell上就会直接保存各个UE的IMSI，将会有较大的安全问题。

与之相类似的另一种方法是在Home NodeB Cell上保留可接入用户UE的号码，这样虽然没有产生直接的安全问题，但在每次UE发起随机接入时，都需要在核心网侧获取该UE的IMSI，接入时间较长，从而影响了使用用户的感受。

2)实现方法是用跟踪区TA来区分不同的用户UE，由于TA取决于网规网优的需要，因此用户UE的管理也将受到网络侧的限制，缺乏灵活性；另外，基于此方法的用户UE由于可能需要关联多个TA，故在控制管理上也具有一定的复杂性。

综上所述，在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：对私有网络来说，在对用户UE进行管理的过程中，在接入控制等方面存在一定的安全问题，并会产生较大的控制管理开销，缺乏灵活性。

发明内容

鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明实施方式提供一种网络管理控制的实现方法及装置。

本发明实施方式是通过以下技术方案实现的：

一种网络管理控制的实现方法，包括：建立包含有若干跟踪区或家庭基站小区实体的至少一个小区集合，将用户加入到其中一个小区集合中，由小区集合对所述加入的用户实现归一化的管理控制。

本发明实施方式还提供了一种网络管理控制的实现装置，包括：

映射模块：用于将小区集合标识和小区集合中的跟踪区标识或家庭基站小区标识的对应关系进行映射处理；

数据库模块：用于保存各种相关的映射关系；

判断模块：用于判断是否可以增加用户到小区集合中。

由上述所提供的技术方案可以看出，本发明实施方式根据私有网络控制管理的特殊需求，利用私有网络自身的特性，提出了一种新的归一化的用户和网络的管理控制方法，对用户UE进行统一的归一化管理，即解决了用户UE接入过程中的安全问题，也加快了用户接入的过程；同时大大减少了管理控制过程中产生的额外开销，简化了用户和网络的管理控制。

附图说明

图1为本发明实施方式所建立的虚拟TA层的结构示意图；

图2为本发明实施方式所建立的另一虚拟TA层的结构示意图；

图3为本发明实施方式在Virtual TA上增加一个UE的方法流程图；

图4为本发明实施方式在Virtual TA上增加一个UE的另一种方法流程图；

图5为本发明实施方式增加一个新的Virtual TA的方法流程图；

图6为本发明实施方式增加一个新的Virtual TA的第二种方法流程图；

图7为本发明实施方式在Virtual TA上增加一个Home NB CELL的方法流程图；

图8为本发明实施方式所述装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施方式提供了一种网络管理控制的实现方法及装置。根据私有网络控制管理的特殊需求，利用私有网络自身的特性，本发明实施方式引入了一个介于用户和TA(或Home NodeB CELL)之间的全新层面，即小区集合或用户组相关的小区集合，可以用虚拟TA层Virtual TA Layer来表示，并在该层面的基础上引入了相关的管理控制流程，通过该技术方案的实施，可以对用户UE进行统一的归一化管理，即解决了用户UE接入过程中的安全问题，也加快了用户接入的过程；同时大大减少了管理控制过程中产生的额外开销，简化了用户和网络的管理控制。

以上所述的引入一个介于用户和TA(或Home NodeB CELL)之间的全新层面，可以通过建立包含有若干跟踪区或家庭基站小区实体的一个或多个小区集合，这里的小区集合可以用虚拟TA层Virtual TA Layer来表示；然后在将用户加入到其中一个小区集合中，这里可以由核心网侧实体或一个网络侧实体来判断是否可以让用户加入；当用户加入小区集合之后，就可以由小区集合对所述加入的用户实现归一化的管理控制。

为更好的描述本发明实施方式，现结合附图对本发明的具体实施方式进行说明：

如图1和2所示为所述建立的虚拟TA层的结构示意图，图1中虚拟TA层Virtual TA Layer包含若干跟踪区TA，图2中虚拟TA层包含若干家庭基站小区Home NB CELL的实体，虚拟TA层用Virtual TA ID来标识。在网络规划和优化时，将为同一个Virtual TA服务的Home NB CELLs划分成一个或多个TA，并将Virtual TA ID-TA ID-Home NB CELL ID或Virtual TA ID-Home NB CELL ID的映射关系保存到核心网MME上，该映射关系可以为Virtual TA ID(一)TA ID(多)，TA ID(一)-Home NB CELL ID(多)或Virtual TA ID(一)HomeNB CELL ID(多)。

当控制用户owner UE在核心网侧实体或一个网络侧实体上进行登记时，此处的核心网侧实体可以是移动管理实体MME，该UE的身份信息IMSI和Virtual TA ID的映射关系也将分别保存在IMSI和核心网MME上，并且所述Virtual TA中所对应的TA ID和/或Home NB CELL ID也将登记在核心网MME上。

这样当UE加入到虚拟TA层后，就可以在该虚拟TA层的基础上对加入的UE实现归一化的管理控制。

为了更加清楚、完整的描述虚拟TA层各阶段的过程，下面结合附图对其进行详细的说明，如图3为在Virtual TA上增加一个UE的方法流程图，图中包括：

步骤11：发送加入请求。请求加入的UE发送一个带有其自身号码等信息的请求到核心网侧实体，此处的核心网侧实体可以是移动管理实体MME，如owner UE可以用层3消息L3message，如service request传递或piggybacking了Virtual TA ID和加入UE的号码等信息发送到MME，此处如果该owner UE只是一个Virtual TA的owner，则可以不必包含Virtual TA ID信息，因为MME知道该owner UE对应的Virtual TA；但如果该owner UE是多个Virtual TA的owner，则必须发送该Virtual TA ID信息。另外，在发送的信息中，也可以包含TA ID信息。

步骤12：MME判断是否可以增加。MME根据owner UE发送过来的新增UE的各种信息进行判断是否可以增加，如果该owner UE确实是Virtual TA的owner，且请求增加的UE满足Virtual TA内成员数量、用户等级限制等加入许可的策略Virtual TA POLICY，则判断可以增加，执行步骤13；否则，判断不能增加，执行步骤14。

步骤13：MME判断可以增加，则解析出该UE对应的IMSI和/或TMSI，并通知在当前Home NB CELL或MACRO CELL或其他Home NB CELL中的该UE相关的Home NB CELL接入信息，如可以发送paging或BCH或L1/L2消息来通知，所述的接入信息可以是：Virtual TA ID和/或TA ID，Home NB CELL ID等信息。

步骤14：MME判断不能增加，则需要反馈该UE在本Virtual TA和/或TA中不能增加的通知信元IE，如可以发送PAGING或BCH或L1/L2消息。具体来说，可以先PAGING，若无响应说明该UE不在本Home NB CELL或MACROCELL内，则启动周期PAGING或BCH中增加该UE的IE，以期当该UE驻留该Home NB CELL时重新再发起；或者将该UE对应的接入的Virtual TA保留在Home NB CELL上，等到UE接入时再下发该Virtual TA和其对应的关系，这样也可以减少寻呼和BCH中的冗余。

图4为在Virtual TA上增加一个UE的另一种方法流程图，图中包括：

步骤21：发送加入请求。要加入的UE发送RRC消息，如RRC setuprequest/或L3message，传递或piggybacking加入Virtual TA ID和加入UE的号码等信息发送到MME，此处和上述方法一样，发送的信息中可以不包含VirtualTA ID信息；

步骤22：判断是否可以增加。如果接入的是Home NB CELL，则Home NBCELL(如果UE发送的是RRC消息)或MME(如果UE发送的是L3message消息)根据自身保留的Virtual TA ID判断该UE能否在本HOME NB CELL或MME中加入，并在RRC返回消息或L3message返回消息中带回确认或拒绝的信元IE指示。若确认可以增加，则执行步骤24；否则，执行步骤23。

步骤23：确认不能增加，此次如果该Home NB CELL或MME无法判断，则将转发该相关的IE到相邻的Home NB CELL或MME，直到某个相邻的Home NB CELL或MME可以进行判断，然后再将判断的结果按原路返回给HomeNB CELL或MME。

另外，如果接入的是Macro cell，则用L3message到MME进行判断是否可以增加，并由MME通过paging等消息通知该UE加入的结果。

步骤24：确认可以增加。在相应的返回消息中，可直接带回该UE相关Home NB CELL的接入信息，如：Virtual TA ID，Home NB CELL ID，TA ID等。

另外的，还可以存在第3方实体，如Home NB的控制台，由该控制台通过与Home NB间的接口，传送要加入UE的号码和Virtual TA ID到Virtual TAID所在的Home NB CELL上；Home NB CELL再根据增加的UE号码，向MME发送S1消息携带该UE的号码，如可通过direct transfer消息来发送，MME将根据接收到的该号码找到该UE的IMSI或TMSI，根据该UE当前的状态，选择直接通过IMSI或TMSI发起paging消息通知该UE加入是否成功，或者还可以通过S1消息返回给Home NB CELL，由Home NB CELL根据S-RNTI发送paging消息通知UE加入是否成功。

以上描述了3种在Virtual TA上增加一个UE的方法，但并不排除还有其他的方法可以实现增加一个UE到某个Virtual TA上，一旦UE能够加入到某个VirtualTA上，就可以在该Virtual TA的基础上对加入的UE实现归一化的管理控制。

当在现有的私有网络上需要增加一个新的Virtual TA时，该增加的VirtualTA需要在核心网侧实体、Home NB CELL和owner UE上进行登记，此处的核心网侧实体可以是移动管理实体MME，下面描述几种具体的方法：

图5为增加一个新的Virtual TA的方法流程图，图中包括：

步骤41：将新增的Virtual TA通知MME。由owner UE增加新的Virtual TA，通过service request等L3message通知MME。

步骤42：MME关联相关的映射关系。MME验证该Virtual TA合法性后，关联Virtual TA ID-TA ID-Home NB CELL ID之间的映射关系。

步骤43：MME通知Home NB CELL相关的信息。MME在关联相应的映射关系后，会通知相关的Home NB CELL其新的Virtual TA ID和/或对应的TAID。

图6为增加一个新的Virtual TA的第二种方法流程图，图中包括：

步骤51：MME关联相关的映射关系。MME首先关联Virtual TA ID-TAID-Home NB CELL ID之间的映射关系。

步骤52：MME通知Home NB CELL相关的信息。MME在关联相应的映射关系后，会发起S1消息，通知相关的Home NB CELL其新的Virtual TA ID和/或对应的TA ID。

步骤53：通知owner UE相关的信息。此时可由MME发起paging消息或由HOME NB CELL发起BCH或paging消息，通知owner UE新的Virtual TA ID-TA ID-Home NB CELL ID之间的映射关系的信息。

另外的，还可以由非Home NB CELL或MME的第3方实体，如网管，在Home NB CELL和MME上同时增加新的Virtual TA ID-TA ID-Home NB CELLID映射关系的信息；然后再通知MME或Home NB CELL中的一方，再由先通知到的一方通过上述方法通知另一方；同时，再由MME发起paging消息或由Home NB CELL发起BCH或paging消息，通知owner UE新的Virtual TA ID-TA ID-Home NB CELL ID间的映射关系的信息。

当需要在Virtual TA上增加一个Home NB CELL时，该Home NB CELL需要在核心网MME上登记，然后由MME将该Home NB CELL ID与Virtual TA ID和TA ID的映射关系对应起来，该所述关系可以是：Virtual TA ID(一)TAID(多)，TA ID(一)-Home NB CELL ID(多)。

图7为在Virtual TA上增加一个Home NB CELL的方法流程图，图中包括：

步骤71：发送请求消息。由需要加入的Home NB CELL发起SI请求消息，请求MME为自己分配服务的Virtual TA ID。

步骤72：MME关联相关的映射关系。由MME关联Virtual TA ID-TAID-Home NB CELL ID间的映射关系。

步骤73：通知Home NB CELL相关的信息。MME在关联相关的映射关系后，发送响应消息通知新注册的Home NB CELL相关的Virtual TA ID和/或对应的TA ID。

还有一种方法是由MME直接关联Virtual TA ID-TA ID-Home NB CELL ID间的映射关系后，发起S1响应消息，通知新注册的Home NB CELL其服务的Virtual TA ID和/或对应的TA ID。

另外，还可以由非Home NB CELL或MME的第3方实体，如网管，在HOMENB CELL和MME上同时增加相应的Virtual TA ID-TA ID-Home NB CELL ID间的映射关系；然后再通知MME或Home NB CELL中的任一方，再由先通知到的一方按如前所述的方法通知另一方。

本发明实施方式还提供了一种网络管理控制的实现装置，其装置结构示意图如图8所示，图中包括映射模块、数据库模块和判断模块，其中的映射模块用于将Virtual TA标识ID和虚拟TA层中的TA标识ID或Home NB CELL标识ID的对应关系进行映射处理；数据库模块用于保存各种相关的映射关系；

判断模块用于判断是否可以增加UE到虚拟TA层中，具体的判断方法如前所述，其中的判断模块还包括信息接收模块和策略模块，其中的信息接收模块用于接收需要增加的UE所发送的请求信息，具体来说，需要增加的UE可以用层3消息L3message，如service request传递或piggybacking了Virtual TA ID和加入UE的号码等信息发送到信息接收模块，此处如果该UE只是一个VirtualTA的owner，则可以不必包含Virtual TA ID的信息，因为核心网MME已经知道了该UE对应的Virtual TA ID；但如果该UE是多个Virtual TA的owner，则必须发送该Virtual TA ID信息。另外，在发送的请求信息中，也可以包含TA ID等其他信息。

策略模块：用于根据接收到的请求信息和设定的加入策略，判断是否可以增加UE到虚拟TA层中。这里所说的策略可以是Virtual TA内成员数量、用户等级限制等加入许可的限定。

综上所述，本发明实施方式将网络侧的控制管理和私有网络内部的控制管理有效的隔离起来，减少了运营商的运营维护工作，保证了网规网优的独立性，也提高了私有网络自主管理的灵活性；另外，本发明实施方式利用Virtual TA来进行接入控制，即解决了安全问题，同时在接入网就可以完成接入控制的过程，大大加快了用户接入的过程，提升了用户的感受；同时，相对于现有的基于单个UE的管理方法，本发明实施方式基于Virtual TA的UE管理控制方法，将具有相同接入限制和接入需求的UE归一化的管理起来，大大的减少了在HomeNodeB CELL上和核心网侧管理控制的额外开销；而对于一个UE归属于在地理位置上不相邻的Home NodeB CELL的特定情况，比如在HOME和OFFICE间或OFFICE中不同楼层的场景，还可以通过使用Virtual TA将多个TA归属在一个Virtual TA中，进一步简化了用户和网络的管理控制。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1、一种网络管理控制的实现方法，其特征在于，建立包含有若干跟踪区或家庭基站小区实体的至少一个小区集合，将用户加入到其中一个小区集合中，由小区集合对所述加入的用户实现归一化的管理控制。

2、如权利要求1所述的网络管理控制的实现方法，其特征在于，所述的将用户加入到其中一个小区集合，进一步包括：用户发送请求信息到核心网侧实体，由核心网侧实体根据接收到的请求信息判断是否可以增加用户到一个小区集合中。

3、如权利要求2所述的网络管理控制的实现方法，其特征在于，所述发送的请求消息中，包括：请求加入用户的号码信息或准备加入的小区集合的标识信息。

4、如权利要求2所述的网络管理控制的实现方法，其特征在于，所述的由核心网侧实体根据接收到的请求信息判断是否可以增加用户到小区集合中，进一步包括：核心网侧实体根据接收到的请求信息判断该用户是否满足小区集合加入许可的策略，如果满足，则判断可以增加；否则，判断不能增加。

5、如权利要求4所述的网络管理控制的实现方法，其特征在于，在所述判断可以增加之后，还包括：通知该请求加入的用户相关的接入信息，所述的接入信息至少包括一种小区集合标识、跟踪区标识、家庭基站小区标识的信息；

在所述判断不能增加之后，还包括：通知该请求加入的用户不能增加的结果。

6、如权利要求1所述的网络管理控制的实现方法，其特征在于，当需要增加一个新的小区集合时，将该增加的小区集合在核心网侧实体、家庭基站小区和控制用户上进行登记。

7、如权利要求6所述的网络管理控制的实现方法，其特征在于，所述的将该增加的小区集合在核心网侧实体、家庭基站小区和控制用户上进行登记，进一步包括：由控制用户将新增的小区集合标识通知核心网侧实体，核心网侧实体收到通知后关联相关的映射关系，并通知家庭基站小区新增的小区集合标识和/或对应的跟踪区标识信息；

或，由核心网侧实体关联相关映射关系，并通知家庭基站小区新增的小区集合标识和/或对应的跟踪区标识信息，再由核心网侧实体或家庭基站小区通知控制用户相关的映射关系的信息。

8、如权利要求1所述的网络管理控制的实现方法，其特征在于，当需要在小区集合上增加一个家庭基站小区时，将该家庭基站小区在核心网侧实体上登记。

9、如权利要求8所述的网络管理控制的实现方法，其特征在于，所述的将该家庭基站小区在核心网侧实体上登记，进一步包括：由需要加入的家庭基站小区发起请求消息到核心网侧实体，核心网侧实体收到请求消息后关联相关的映射关系，并通知家庭基站小区相关的小区集合标识和/或对应的跟踪区标识信息；

或，由核心网侧实体关联相关的映射关系后，通知新增的家庭基站小区相关的小区集合标识和/或对应的跟踪区标识信息。

10、一种网络管理控制的实现装置，其特征在于，包括：

映射模块：用于将小区集合标识和小区集合中的跟踪区标识或家庭基站小区标识的对应关系进行映射处理；

数据库模块：用于保存各种相关的映射关系；

判断模块：用于判断是否可以增加用户到小区集合中。

11、如权利要求10所述的网络管理控制的实现装置，其特征在于，所述的判断模块中还包括：

信息接收模块：用于接收需要增加的用户所发送的请求信息；

策略模块：用于根据接收到的请求信息和设定的加入策略，判断是否可以增加用户到小区集合中。

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