CN101400106A - 一种家用基站接入控制的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种家用基站接入控制的方法，该方法包括：HNB接收网络实体发送的修改接入控制列表请求，并根据该请求修改接入控制列表，实现对UE接入的控制。本发明还公开了一种HNB，该HNB用于保存接入控制列表，根据修改请求更新接入控制列表中的信息，以及对UE进行接入控制。使用本发明能使用户方便地配置和使用接入控制列表，从而实现对UE的接入控制。

Description

一种家用基站接入控制的方法

技术领域

本发明涉及通信领域中的接入控制的方法，尤其涉及家用基站(HomeNodeB，HNB)接入控制的方法。

背景技术

随着Internet(互联网)业务的蓬勃发展，以及宽带接入网络和无线网络的广泛应用，高速、便捷地接入网络是人们追求的目标。为了更好的利用现有网络的资源，保护网络设备运营商的成本，3GPP开始了HNB的研究工作。HNB是指小型化的、家庭或者办公室用的小基站，可能是完全私有的，也可以在设置不同优先级、权限的情况下，开放给大众使用，其所有权归私人，而不是归政府或者运营商；其使用对象则可能是小范围的用户，也可能是大范围的用户。采用HNB来实现无线接入，能够更好的利用现有网络资源，更多的节约网络设备运营商的成本，融合移动接入网络和固定接入网络的各自优点。

从用户角度出发，HNB是私人设备，未经主人允许，不希望有外人来使用。从运营商的角度出发，HNB覆盖下的资费要比宏网络优惠，希望对使用HNB的UE加以限制。所以HNB需要提供接入控制的功能，对试图接入HNB的UE加以判断和限制。只接受授权UE的访问，拒绝非授权UE的驻留，同时还不能影响非授权UE在宏小区的正常使用。目前在3GPP标准中提出了闭合用户群(Closed Subscriber Group，CSG)的概念，一个CSG可能包含一个HNB小区也可能包含多个HNB小区，每个CSG与一张接入控制列表相对应，在接入控制列表内的UE可以使用CSG中所有的HNB，其它的UE将被拒绝接入。

当有朋友来家中做客时，HNB的拥有者可能希望将朋友的UE加入到接入控制列表中，在朋友离开后再将这些UE删除，这就会使得接入控制列表的更改会比较频繁。用户可以通过Web、HNB等途径来进行更改接入控制列表。由于国际移动用户标识(International Mobile Subscriber Identity，IMSI)是机密信息，用户根本无法获取，这样用户只能使用UE的移动台综合业务数字网号码(Mobile Station Integrated Services Digital Network，MS-ISDN)，即UE的手机号来进行接入控制列表的修改。

接入控制可以在网络侧执行，也可以在HNB中执行，由于在网络侧进行接入控制涉及到的信令太多，接入控制的执行需要在HNB中执行，由于一般情况下用户是使用临时移动台标识(Temporary Mobile Station Identity，TMSI)的，所以接入控制的执行也只能使用TMSI，很少情况下需要使用IMSI。

但是对于如何使用上述接入控制列表对接入HNB的UE进行限制，用户如何加入接入控制列表，如何将用户从接入控制列表删除，以及如何使用MS-ISDN来配置接入控制列表等问题，现有技术中并没有相关的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种HNB接入控制的方法，包括：HNB接收修改接入控制列表请求，该请求中携带修改列表所需的用户设备UE的信息；HNB修改接入控制列表；所述HNB根据修改后的接入控制列表对UE进行接入控制。

本发明实施例还提供了一种HNB，用于对UE进行接入控制，其特征在于，该HNB包括消息收发模块、信息存储模块、接入控制模块，消息收发模块用于接收HHSS或HSS或SGSN发送的修改接入控制列表请求；信息存储模块用于存储接入控制列表，并根据所述修改接入控制列表请求修改所述接入控制列表；接入控制模块用于根据信息存储模块中的接入控制列表对UE进行接入控制。

本发明实施例提供的一种HNB接入控制的方法，给出了使用HNB时接入控制列表的具体配置、使用方法，即用户可以在家访问HNB，通过输入MS-ISDN，或者通过客服热线或者运营商提供的WEB网页设置MS-ISDN就可以实现注册、修改或删除授权UE。而且给出了具体如何使用限制列表来限制UE接入HNB的方案，即HNB可以根据UE的IMSI、TMSI或者其它标识和接入控制列表来对UE进行接入控制。

附图说明

图1是本发明实施例用户对接入控制列表进行配置的流程示意图；

图2是本发明实施例HHSS接入控制列表更新的流程示意图；

图3是本发明实施例HHSS对HNB保存的接入控制列表进行更新的流程示意图；

图4是本发明实施例SGSN对HNB保存的接入控制列表进行更新的流程示意图；

图5是本发明实施例中HNB的结构示意图。

具体实施方式

为使发明目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。

本发明中由HNB对UE进行接入控制，HNB根据UE的IMSI、TMSI或者其它标识来判断接入的UE是否合法，所以HNB维护的接入控制列表中包括UE的IMSI、TMSI或其他标识，如表1所示，为HNB保存的接入控制列表的实施例：

表1

HNB保存的接入控制列表中还可以包括HHSS根据IMSI对UE定义的新标识。

HNB根据上述接入控制列表对UE进行接入控制，即只有当HNB保存的接入控制列表中有该UE的相关信息时，才允许该UE接入。HNB中的接入控制列表需要及时进行更新，控制HNB中接入控制列表进行更新的实体可以是HNB用户归属服务器(HNB Home Subscriber Server，HHSS)，或者HSS，或者GPRS业务支持节点(Severing GPRS Support Node，SGSN)，即当HHSS或HSS或SGSN中的接入控制列表信息发生改变时，就通知HNB对其接入控制列表进行修改。下面分别介绍这几种实体控制HNB更新接入控制列表的方法。

实施例一

本发明实施例一提供了HHSS或HSS对HNB的接入控制列表进行更新的方法。

第一种情况是发生在用户使用UE的MS-ISDN对接入控制列表进行配置。网络侧的HHSS中保存了HNB的签约信息，包括：安全信息，HNB的标识，HNB所属CSG的标识(CSG Identity，CSG ID)，每个CSG相关的UE接入控制列表等。

CSG可能包含一个或者多个HNB，对多个HNB来讲，其接入控制列表可能是相同的。所以在HHSS上可以对每个CSG维护一个接入控制列表，即每个接入控制列表由不同的CSG ID来标识。HHSS不必对属于一个CSG的所有HNB维护其接入控制列表，只要维护该CSG的接入控制列表就可以了。或者，在HHSS上也可以对每个HNB维护一张接入控制列表，例如，表2为HHSS中保存的每个HNB的接入控制列表：

表2

该表中除保存UE的IMSI外，还可以保存HHSS根据IMSI对UE定义新的标识，该标识可以是UE的序号，也可以是其它形式，但是都可以唯一标识UE。

如图1所示为当用户使用UE的MS-ISDN对接入控制列表进行配置时的流程图，包括：

步骤101：HHSS接收添加或删除UE的MS-ISDN的修改接入控制列表请求。

该步骤中，用户通过受理台，或者通过运营商提供的WEB网页，或者在HNB的OM界面设置添加或者删除UE的MS-ISDN，向HHSS发送添加或删除UE的MS-ISDN请求。

步骤102：HHSS接收用户发送的添加或删除UE的MS-ISDN的请求消息，向UE所属的HSS发送IMSI查询请求消息，查询消息中携带该UE的MS-ISDN。

步骤103：HSS根据收到的MS-ISDN，查询该UE的相应信息。

步骤104：HSS向HHSS发送IMSI查询响应消息，该消息中携带UE的IMSI。

步骤105：HHSS根据接收到的IMSI信息，修改接入控制列表，即在HHSS保存的接入控制列表中添加或删除上述UE的IMSI。

步骤106：HHSS向添加或删除MS-ISDN的请求方发送修改接入控制列表响应消息。

当步骤101中用户请求添加UE的MS-ISDN时，则步骤105中HHSS还可以根据接收到的IMSI对UE定义新的标识，并在其保存的接入控制列表中添加UE的IMSI和上述新标识。

上述流程中的HSS也可以保存接入控制列表信息，目前3GPP标准中已经提出，在UE中要保存与其相关的CSG的信息，可能包括允许UE接入的CSG的CSG ID，或者不允许UE接入的CSG的CSG ID，这些信息都属于UE的签约信息，同样保存在HSS中。在HSS中还要保存CSG与HHSS的对应关系，即一个HHSS中包含哪些CSG。

当HHSS接入控制列表更新后，就会通知HNB修改其保存的接入控制列表，具体流程在后面将进行详细分析。

HHSS的接入控制列表进行更新还可以是在UE服务识别模块(UserService Identity Module，USIM)丢失之后。补办的USIM卡会保持原来的MS-ISDN，但是IMSI更改了。在用户补办USIM卡的时候，需要运营商在HSS上将该MS-ISDN对应的原IMSI进行更新，并且在HHSS上更新接入控制列表中该IMSI的对应信息。HSS中保存着UE的签约信息，包括UE允许接入的CSG的CSG ID或者UE不允许接入的CSG的CSG ID，在HSS中还保存着CSG与HHSS的对应关系，即一个HHSS中包含哪些CSG。在HHSS中保存着每个CSG相关的用户接入控制列表。根据HHSS和HSS上保存的上述信息，就可以对HHSS上的接入控制信息进行更新。图2为上述情况下HHSS保存的接入控制列表进行刷新的流程示意图，包括：

步骤201：HSS根据UE的MS-ISDN查找其对应的原IMSI，并根据此IMSI查找UE所属的CSG以及该CSG所属的HHSS，然后将原IMSI进行更新。

步骤202：HSS向HHSS发送请求修改IMSI请求消息，该消息中携带原IMSI和更新后的IMSI。

步骤203：HHSS根据收到原IMSI查找其所在的与CSG对应的接入控制列表，将接入控制列表中原IMSI更新为新的IMSI。

步骤204：HHSS向HSS发送IMSI修改响应消息。

其中，如果HHSS上的接入控制列表还保存HHSS对UE定义的新标识，则步骤203变为：

步骤2031：HHSS根据收到的旧的IMSI查找其所在的与CSG对应的接入控制列表，将接入控制列表中原IMSI更新为新的IMSI，并根据新IMSI对UE定义新的标识。

以上两种情况中，如果HNB的签约信息保存在HSS中，则以上过程都可以直接在用户和HSS之间实现，此时实体HHSS是可选项。

以上描述了HHSS或HSS上接入控制列表发生改变的两种情况，当这两个实体上的接入控制列表发生改变时，它们都会通知HNB更新HNB保存的接入控制列表，使得HNB能根据最新的信息来对UE进行接入控制。

下面说明HHSS或HSS如何控制HNB对接入控制列表进行更新。

图3为HHSS对HNB中接入控制列表进行更新的流程示意图，具体包括以下步骤：

步骤301：HHSS修改其保存的接入控制列表。

步骤302：HHSS向HNB发送修改接入控制列表请求消息，该消息中携带UE的信息，包括UE的IMSI，或者UE的原IMSI和更新后的IMSI。

步骤303：HNB根据IMSI修改其保存的接入控制列表。

其中，上述步骤303中HNB修改其保存的接入控制列表可以为添加或删除UE的IMSI，或者将原IMSI更新为新的IMSI。

步骤304：HNB向HHSS发送修改接入控制列表确认消息。

其中，如果HHSS和HNB上保存的接入控制列表都保存了HHSS对UE定义的新标识，则步骤302和步骤303分别改为：

步骤3021：HHSS向HNB发送的接入控制请求消息，该消息中携带UE的信息，包括HHSS对UE定义的新标识，或者UE原来的新标识和更新后的新标识。

步骤3031：HNB修改其保存的接入控制列表。

其中，上述步骤3031中HNB修改其保存的接入控制列表可以为HNB添加或删除UE的新标识，或将原来的新标识更新为新的新标识。

图3的流程中，如果HNB的签约信息保存在HSS中，则由HSS控制HNB对接入控制列表进行更新。

本发明实施例给出了在HNB进行接入控制的具体方法，通过在HNB进行接入控制，可以避免在网络侧进行接入控制时的大量的信令流程，减少SGSN的信令负荷。

接入控制也可以在SGSN进行，此时SGSN保存如表3所示的接入控制信息，其中UE的信息根据UE的标识和HNB自身的标识从HHSS和HSS中，或者其它数据库中获得。SGSN维护的UE信息还可以包括HHSS根据IMSI定义的UE的新标识。

表3

 

HNB信息	用户设备信息
		HNB标识，HNB所在RA ID，HNB相邻宏小区列表，HNB相邻宏小区所在的RA的列表	UE的IMSI码，UE能够接入的HNB的标识列表

当SGSN进行接入控制时，流程与本发明实施例一的流程一样，即HHSS或HSS对SGSN保存的接入控制信息进行更新。

实施例二

本发明实施例二提供了使用UE的IMSI或TMSI以及接入控制列表对UE进行接入控制的方法，包括：

UE处于空闲(Idle)状态时，HNB上的接入控制是在无线资源控制(Radio Resource Control，RRC)连接建立成功之后进行的，UE处于激活(Active)状态时，HNB上的接入控制是在切换请求之后进行的。HNB从UE获取UE标识(IMSI或者TMSI等)信息，和保存在HNB中的接入控制列表对照，判断是否允许该UE接入，从而实现对UE的接入控制。

只有当UE在开机后，进行初始网络附着(Attach)时才会使用IMSI，而在后续的通信过程中为了安全起见，会使用TMSI进行通信。UE每次关机或位置更新后，网络会给UE重新分配TMSI。当在HNB进行接入控制时，HNB需要根据UE的TMSI来对UE进行接入控制，因此SGSN需要对HNB上保存的TMSI进行及时更新。TMSI是经常变化的，如果每次UE的TMSI变化都同步到HNB上，效率很低。在本发明实施例中，当UE的TMSI更新，并且当UE靠近HNB时，才对HNB上保存的TMSI进行更新，从而实现在HNB上的接入控制。

SGSN根据其保存的如表3所示的接入控制信息判断UE所在的宏小区所属的路由区域(Routing Area，RA)是否与其签约的HNB所属的RA相邻。

如图4所示为本发明实施例中SGSN对HNB保存的接入控制列表进行更新的流程示意图，具体包括：

步骤401：SGSN确定UE的TMSI发生变化，SGSN根据其保存的UE的签约信息和HNB的相关信息列表，得到以下信息：1)UE签约的HNB的HNB ID以及该HNB所在的RA ID；2)与该RA相邻的RA列表。SGSN根据上述信息判断UE当前所在的RA是否与UE签约的HNB所在的RA相邻，如果是，则执行步骤402，如果否，则流程结束。

步骤402：SGSN向UE所签约的HNB发送修改接入控制列表请求消息，消息中携带的UE信息包括UE的IMSI和改变后的TMSI。

步骤403：HNB根据上述UE信息修改接入控制列表中相应的信息。

步骤404：HNB向SGSN返回修改接入控制列表确认消息，该消息中携带修改成功或修改失败信息。

其中，如果SGSN上的接入控制列表还保存了HHSS对UE定义的新标识，则步骤402和步骤403分别为：

步骤4021：SGSN向HNB发送修改接入控制列表请求消息，该消息中携带UE信息，包括上述UE的新标识和改变后的TMSI。

步骤4031：HNB根据上述UE信息来修改接入控制列表中相应的信息。

除上述实施例所述的应用场景外，在某些特殊情况下，例如UE关机或者断电后，可能会发生跨RA的移动，此时如果仍然采用实施例二的方法，就会存在问题。因为如果UE关机或者断电后，恰好跨越了HNB的相邻RA而进入了HNB，由于UE关机或者断电时的TMSI并没有发送给HNB，导致HNB上的接入控制列表并没有根据UE新的TMSI进行及时的更新，从而使得合法的UE不能接入该HNB。

在上述情形下，可以通过以下方案在HNB进行接入控制，包括：如果UE正常关机，UE向SGSN发送断开网络(detach)请求，SGSN接收到detach请求后，向HNB发送修改接入控制列表请求消息，消息中携带发生UE的IMSI以及UE与网络断开时的TMSI。如果UE非正常关机，例如断电时，当UE的位置更新定时器超时，SGSN会把UE的状态置为detach状态，此时SGSN也要向HNB发送修改接入控制列表请求消息，该消息中携带UE的IMSI和UE与网络断开时的TMSI。网络侧可以根据UE距离允许它接入的HNB的距离，调整UE的位置更新定时器周期，并通知UE进行相应调整。当UE接入HNB后，网络侧将UE的位置更新定时器周期调整为正常值，并通知UE进行调整。

本实施例给出了当UE的TMSI发生改变时，对HNB保存的接入控制列表进行更新的方法，基于本实施例中的两个判断依据来更新，可以提高更新效率，减少信令流程，节省资源。

实施例三

本发明实施例还提供一种HNB，用于对UE进行接入控制，该HNB包括消息收发模块501、信息存储模块502、接入控制模块503，其中，

消息收发模块501：用于接收HHSS或HSS或SGSN发送的修改接入控制列表请求。

上述修改接入控制列表请求中携带修改该列表所需的UE的信息，该信息可以携带UE的IMSI和TMSI，或者HHSS对UE定义的新标识。

信息存储模块502：用于存储接入控制信息，用于对信息存储模块的信息进行更新。

接入控制模块503：用于根据信息存储模块502中存储的接入控制信息对UE进行接入控制。

以上是对本发明所提供的一种HNB接入控制的方法的详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (14)

1、一种家用基站HNB接入控制的方法，其特征在于，该方法包括：

HNB接收修改接入控制列表请求，该请求中携带修改所述接入控制列表所需的用户设备UE的信息；

所述HNB修改接入控制列表；

所述HNB根据修改后的接入控制列表对UE进行接入控制。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述UE的信息为UE的国际移动台标识IMSI。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述HNB接收修改接入控制列表请求包括：所述HNB从HNB归属用户服务器HHSS、或归属用户服务器HSS、或服务通用无线分组业务支持节点SGSN接收所述修改接入控制列表请求。

4、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述HNB从所述HHSS或所述HSS接收所述修改接入控制列表请求包括：

若所述HNB的签约信息保存在HHSS上，则所述HNB从所述HHSS接收所述请求；

若所述HNB的签约信息保存在HSS上，则所述HNB从所述HSS接收所述请求。

5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，HNB从HHSS或HSS接收修改接入控制列表请求之前还包括：

HHSS或HSS收到添加或删除UE的信息的请求，所述请求携带所述UE的移动台综合业务数字网号码MS-ISDN；

HHSS或HSS在各自保存的接入控制列表中添加或删除所述UE的信息。

6、如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述HHSS收到添加或删除UE的信息的请求之后，进一步包括：

HHSS向HSS发送IMSI查询请求，该消息中携带UE的MS-ISDN；

HHSS从所述HSS接收所述UE的IMSI；

所述HHSS在其保存的接入控制列表中添加或删除所述UE的IMSI；

所述UE的信息为所述IMSI。

7、如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述HHSS收到添加UE的信息的请求之后，进一步包括：

所述HHSS向HSS发送IMSI查询请求，该消息中携带UE的MS-ISDN；

所述HHSS从所述HSS接收所述UE的IMSI；

所述HHSS根据所述IMSI对所述UE定义新标识，并在其保存的接入控制列表中添加所述IMSI和所述新标识；

所述UE的信息为所述新标识。

8、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述HNB从HHSS接收所述请求包括：

HSS根据UE的MS-ISDN对所述UE的IMSI进行更新；

所述HSS向HHSS发送修改IMSI请求消息，所述修改IMSI请求消息中携带了所述UE的原IMSI和更新后的新IMSI；

所述HHSS将其保存的接入控制列表中的原IMSI更新为新IMSI；

所述UE的信息为UE的原IMSI和新IMSI。

9、如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述HHSS将其保存的接入控制列表中的原IMSI更新为新IMSI进一步包括：HHSS根据所述新IMSI对UE定义新标识；

所述UE的信息为所述UE的原IMSI和所述新标识。

10、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述HNB从SGSN接收所述修改接入控制列表请求之前，进一步包括所述SGSN获取所述UE的状态信息。

11、如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述UE的状态信息包括：

UE处于接通状态，而且UE的临时移动台标识TMSI发生改变，而且UE当前所在的路由区域RA与UE签约HNB所在的RA相邻；

或者UE断电或关机。

12、如权利要求11所述的方法，其特征在于，

所述UE的信息为UE的IMSI和改变后的TMSI；

或者，

如果SGSN和HNB中的接入控制列表都保存了HHSS对UE定义的新标识，则所述UE的信息为所述新标识和所述改变后的TMSI。

13、一种家用基站HNB，其特征在于，所述HNB包括：消息收发模块、信息存储模块和接入控制模块，其中，

所述消息收发模块，用于接收HHSS、或HSS、或SGSN发送的修改接入控制列表请求；

所述信息存储模块，用于存储接入控制列表，并根据所述修改接入控制列表请求修改所述接入控制列表；

所述接入控制模块，用于根据所述接入控制列表对UE进行接入控制。

14、如权利要求13所述的HNB，其特征在于，所述修改接入控制列表请求中携带修改该列表所需的UE的信息，所述UE的信息包括UE的IMSI、或者UE的IMSI和TMSI、或者HHSS对UE定义的新标识、或者所述新标识和UE的TMSI、或者原IMSI和更新后的新IMSI。

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