CN101754297B - 移动终端接入开放模式家庭基站的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动终端接入开放模式家庭基站的方法，为解决目前未有移动终端接入到开放状态的家庭基站方法而提出，方案包括：移动终端搜索小区并同步到基站的载波上，接收到所述基站的广播信息后进行解析，确定所述基站为家庭基站向所述家庭基站发出接入请求；所述家庭基站查看自身的封闭用户组用户列表的状态，为禁用状态时，确定当前为开放模式，直接为所述移动终端提供网络接入服务。本发明对开放式家庭基站下UE接入的流程进行了补充，解决了在开放式家庭基站下终端接入和关闭开放式家庭基站时UE的接入问题，更好的补充了家庭基站在多种模式下的终端接入方法，增强了家庭基站的应用范围和功能。

Description

移动终端接入开放模式家庭基站的方法

技术领域

本发明涉及一种移动终端接入开放模式家庭基站的方法。

背景技术

随着移动网络的快速发展和电信移动运营商的重组，在移动网络建设中，无缝接入和室内覆盖越来越成为运营商关注的热点。虽然，移动通信的重要任务是确保户外用户的无线通信质量，但根据统计调查显示，用户在室内使用移动网络的时间却是最长的。因此良好的网络覆盖特别是室内覆盖是飞速发展的关键。

针对于此需求，家庭基站技术受到国内外运营商和设备制造商的热切关注和青睐。一方面家庭基站可以快速、低价的解决室内覆盖问题，为用户提供了高速数据业务并减轻了宏基站的负荷，另一方面也为运营商实现固定和移动相结合，使得移动通信在家庭市场得到发展。家庭基站是一种小型、低功率基站。作为私人用户的专属资源，主要部署和应用在家庭、学校、公司、小型团体区域等室内场所。家庭基站也可补充粗放式宏小区的覆盖，在3G通信系统中为家庭用户提供经济实惠的高速数据、话音及多媒体服务。

图1为家庭基站网络架构示意图，如图1所示，核心网侧包括有签约用户数据库、移动管理单元、计费管理服务器等网元，这些网元一起支持了家庭基站的接入。其中，签约用户数据库主要用来存放签约用户的数据信息，位于用户签约的归属网。移动管理单元是用户签约数据在当前网络的存放地点，负责移动终端和网络的非接入层(NAS，Non-Access Stratum)信令管理，终端的安全验证，终端的移动性管理、用户空闲模式下的跟踪和寻呼管理及承载管理等。计费管理服务器实现对家庭基站以及使用家庭基站的用户进行计费控制和管理等操作。家庭基站使用专用的网关通过互联网接入到核心网。其覆盖的若干个小区组成家庭基站覆盖区域，称为封闭用户组(CSG，Closed Subscriber Group)。允许接入该家庭基站覆盖区域的用户终端，是该封闭用户组的用户。每个封闭用户组用公共陆地移动网的运营商所分配的唯一标识进行标示，称为家庭基站覆盖区域标识CSG ID。只有经过授权的用户才能接入该家庭基站覆盖区域。一个终端用户可能属于多个封闭用户组，而系统为用户分配了一个白列表(AllowCSG list)，白列表中包括用户被允许接入的CSG ID。只有移动终端所处的家庭基站CSG ID标识在其白列表中，才被允许接入使用当前的家庭基站。这样有效的保证了仅CSG签约用户才能使用该CSG资源。

家庭基站通常有两种状态模式：开放式家庭基站和封闭式家庭基站。目前的家庭基站都是封闭式的，即家庭基站所面向的用户是确定的，但是随着技术的进一步发展，需要对某些家庭基站进行永久或是分时段开放。例如，在某些公共餐厅，由于宏基站信号覆盖不好，需要用家庭基站为前来就餐的客人持续的提供移动通信服务，这就需要开放式家庭基站为任何就餐者提供网络服务。而某个安装了家庭基站的用户需要在家里举行欢庆聚会时，拥有者可以在开派对时将家庭基站设置为开放式的，允许全部网络合法用户在进入该家庭基站覆盖区域内，使用该家庭基站，而在正常情况下，其家庭基站却又处于封闭状态。

目前，开放式家庭基站的技术还处于研究状态，对于移动终端如何接入开放式家庭基站的问题还没有提出具体的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种移动终端接入开放模式家庭基站的方法，能为移动终端提供网络接入服务。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种移动终端接入开放模式家庭基站的方法，包括：

移动终端搜索小区并同步到基站的载波上，接收到所述基站的广播信息后进行解析，确定所述基站为家庭基站向所述家庭基站发出接入请求；以及

所述家庭基站查看自身的封闭用户组用户列表的状态，为禁用状态时，确定当前为开放模式，直接为所述移动终端提供网络接入服务。

优选地，所述方法还包括：所述家庭基站上电或其封闭用户组用户列表的状态变化时，将其家庭基站模式指示信息，通过家庭基站网关发送给核心网侧的签约用户数据服务器；所述签约用户数据服务器将所述家庭基站的状态指示信息与该家庭基站的封闭用户组用户列表标识信息关联起来，并且将所述家庭基站的封闭用户组用户列表设置为禁用状态；再将所述家庭基站的信息：封闭用户组用户列表标识信息、封闭用户组用户列表状态信息、模式指示信息、家庭基站标识信息通过所述家庭基站网关发送给所述家庭基站。

优选地，所述方法还包括：所述家庭基站从开放状态转入封闭状态时，所述家庭基站将更新的模式指示信息通过所述家庭基站网关发送给核心网侧的签约用户数据服务器；所述签约用户数据服务器将所述家庭基站的状态指示信息与该家庭基站的封闭用户组用户列表标识信息关联起来，并将所述家庭基站的封闭用户组用户列表还原为可用状态；再将所述家庭基站的信息：封闭用户组用户列表标识信息、封闭用户组用户列表状态信息、模式指示信息、家庭基站标识信息通过所述家庭基站网关发送给所述家庭基站。

优选地，所述家庭基站向核心网侧上报模式指示信息时，采用封闭用户组用户列表标识信息中的某个低比特位来指示，或增加一个独立的模式指示符来显示所述家庭基站的当前模式。

优选地，所述方法还包括：

所述家庭基站接收到移动终端的接入请求后，查看自身的封闭用户组用户列表的状态，为可用状态时，确定当前为封闭模式，确定所述移动终端的身份标识是否存在于所述封闭用户组用户列表中，若存在则为所述移动终端提供网络接入服务，否则，拒绝为所述移动终端提供网络接入服务，并通知所述移动终端。

优选地，所述方法还包括：所述移动终端接入家庭基站失败后，搜索其他基站，包括宏基站和其他家庭基站的广播信息，尝试接入其他小区，若搜索到其他基站小区，则进行接入，否则移动终端则处于无网络服务状态。

本发明中，UE在开机接入移动通信网络后，进入家庭基站的覆盖区域。UE检测到家庭基站小区的无线信号时，首先接收家庭基站发送的小区广播信息。根据广播消息中的模式状态指示符或是CSG ID的状态指示位，判断出该家庭基站是否处于开放模式。如果是开放模式，则不论该家庭基站是否在UE的白列表中，UE都继续进行接入请求，使用当前家庭基站的资源和服务。如果是封闭模式，则按照传统的家庭基站接入方式，对于在白列表中的家庭基站继续进行接入请求，否则家庭基站拒绝提供服务。本发明对开放式家庭基站下UE接入的流程进行了补充，解决了在开放式家庭基站下终端接入和关闭开放式家庭基站时UE的接入问题，更好的补充了家庭基站在多种模式下的终端接入方法，增强了家庭基站的应用范围和功能。

附图说明

图1为UMTS系统下家庭基站网络架构图；

图2A为本发明家庭基站的覆盖场景a；

图2B为本发明家庭基站的覆盖场景b；

图3为本发明第一种实施例的移动终端接入开放模式家庭基站的方法的流程示意图；

图4为本发明第二种实施例的移动终端接入开放模式家庭基站的方法的流程示意图。

具体实施方式

本发明的基本思想是：在移动终端在搜索到家庭基站小区时，根据该小区的广播信息确定该家庭基站是开放模式还是封闭模式，如果是开放模式，无论终端是否属于该家庭基站封闭用户组群，都可以接入家庭基站；而如果是封闭模式，则判断自身是否属于该家庭基站封闭用户组群。如果是，则发送接入请求，否则不再接入所述家庭基站。这样，移动终端可以根据家庭基站的模式而接入移动网络。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本发明进一步详细说明。

图2A为本发明家庭基站的覆盖场景a，图2B为本发明家庭基站的覆盖场景b，如图2A、2B所示，本发明的主要应用场景有两种：场景a，家庭基站小区处于宏小区(Macro Cell)的覆盖范围中，弥补和增强了宏小区盲区覆盖。在此场景下，UE有可能是CSG封闭用户组群的成员，也有可能不是。场景b，家庭基站小区处于宏小区不能覆盖的范围。进入该家庭基站小区的UE仅处于该家庭基站的覆盖范围。在此场景下，UE有可能是CSG封闭用户组群的成员，也有可能不是。在上述两种场景下，家庭基站从封闭状态(仅允许授权用户使用)，变成开放状态(任意合法用户均可以使用)。此时UE处于当前CSG小区覆盖范围内，如果UE本身已经是该封闭用户组授权用户CSG user，则按照正常的家庭基站接入模式接入即可。但是如果UE并不在该封闭用户组，如何接入当前开放状态下的家庭基站的问题，以下分别进行描述。

图3为本发明第一种实施例的移动终端接入开放模式家庭基站的方法的流程示意图，该实施例针对的是家庭基站处于开放模式下的移动终端的接入方法，如图3所示，本发明移动终端接入开放模式家庭基站的方法包括：

步骤301：家庭基站将其支持的开放模式上报至核心网侧，核心网侧根据家庭基站的上报的开放模式，修改签约用户数据库中该家庭基站的模式指示参数和禁用CSG用户列表组状态。

开放状态家庭基站在上电或用户将其状态由封闭用户组状态更新为开放状态时，将其ID信息、状态模式指示信息、注册信息、配置参数等相关参数，发送给家庭基站网关。家庭基站网关将该家庭基站的信息参数发送给核心网侧的签约用户数据服务器，签约用户数据服务器将该家庭基站的状态模式指示和该家庭基站的CSG ID等信息关联起来。签约用户数据服务器修改签约用户数据库，将该家庭基站下的CSG用户列表的状态修改为禁止，即该家庭基站的接入用户不再受CSG用户列表的限制，即使是非CSG用户列表中的移动终端，核心网侧也会向其提供相应的网络的业务。核心网侧将该家庭基站的相关信息如CSG ID、CSG用户列表(禁用状态)、家庭基站模式状态信息、家庭基站ID等，通过家庭基站网关发送至家庭基站，家庭基站存储所接收到的上述信息。上述的信息相当于核心网侧的确认信息，即告知家庭基站已处于开放状态，即使是非家庭基站CSG用户列表中的移动终端，也允许通过该家庭基站接入到移动网络中。

这里可以采用CSG ID中的某个低比特位来指示该家庭基站的状态，也可以采用增加一个独立的状态模式指示符来显示该家庭基站的状态。

核心网侧在处理家庭基站的模式指示信息时，同时还会将家庭基站模式状态信息发送给计费管理服务器。计费管理服务器对该家庭基站和接入该家庭基站的用户采取开放模式下的计费策略和管理控制等。具体的计费策略和管理控制由运营商确定。

家庭基站在其覆盖范围内，发送小区广播信息。

步骤302：移动终端检测并同步到家庭基站的载波上，并接收来自其家庭基站的小区广播信息，提取家庭基站广播信息中的状态指示信息。

在本发明中，家庭基站的小区广播信息中包括有家庭基站的状态指示信息，即指示家庭基站当前处于封闭模式还是开放模式。这里可以采用CSG ID中的某个低比特位来指示该家庭基站的状态，也可以采用增加一个独立的状态模式指示符来显示该家庭基站的状态。

家庭基站的CSG用户列表的状态指示信息可以由1比特位实现，因此，可将该比特位插入到封闭用户组用户列表即CSG user list中，即在所述封闭用户组的用户列表中新增加一位作为封闭用户组用户列表的状态指示位。其中，UE根据广播消息中的模式状态指示符或是CSG ID的状态指示位，判断出该家庭基站处于开放模式。

步骤303：移动终端判断出该家庭基站处于开放模式，向家庭基站发出接入请求。

根据广播消息中的模式状态指示符，判断出该家庭基站是否处于开放模式。或是通过CSG ID的某比特位，判断出家庭基站的当前模式。是开放模式时，不论该家庭基站是否在终端的白列表中，UE都继续进行接入请求，使用当前家庭基站的资源和服务。

步骤304：家庭基站应答移动终端的接入请求，允许移动终端接入使用其资源和服务。

由于家庭基站中的CSG组群用户列表处于禁用状态，因此并不需要验证请求接入的移动终端是否属于该家庭基站授权的用户，而直接与移动终端建立连接，向其分配资源、提供服务等，而此时核心网侧同样已设置为CSG用户列表禁用状态，将直接为接入的移动终端提供相应的网络业务。

图4为本发明第二种实施例的移动终端接入开放模式家庭基站的方法的流程示意图，该实施例针对的是家庭基站由开放模式转为封闭模式后的移动终端的接入方法，即家庭基站仅向CSG用户列表中用户提供业务接入的方法，如图4所示，本发明移动终端接入开放模式家庭基站的方法包括：

步骤401：家庭基站将其支持的封闭模式上报至核心网侧，核心网侧根据家庭基站的上报的封闭模式，修改签约用户数据库中该家庭基站的模式指示参数和禁用CSG用户列表组状态。

设置为封闭状态家庭基站在上电或用户将其状态由开放状态更新为封闭状态时，将其ID信息、状态模式指示信息、注册信息、配置参数等相关参数，发送给家庭基站网关。家庭基站网关将该家庭基站的信息参数发送给核心网侧的签约用户数据服务器，签约用户数据服务器修改签约用户数据库，将该家庭基站的状态模式指示信息与该家庭基站的CSG ID等身份信息关联起来，即将该家庭基站的CSG用户列表还原成正常模式，该家庭基站下的CSG用户列表的状态修改为可用，该家庭基站的CSG用户列表中的接入用户受CSG用户列表的限制，非CSG用户列表中的移动终端将得不到网络支持的业务。核心网侧将该家庭基站的相关信息如CSG ID、CSG用户列表(可用状态)、家庭基站封闭模式状态信息、家庭基站ID等，通过家庭基站网关发送至家庭基站，家庭基站存储所接收到的上述信息。上述的信息相当于核心网侧的确认信息，即告知家庭基站已处于封闭状态，非家庭基站CSG用户列表中的移动终端不允许接入到移动网络中。

核心网侧在处理家庭基站的模式指示信息时，同时还会将家庭基站模式状态信息发送给计费管理服务器。计费管理服务器对该家庭基站和接入该家庭基站的用户采取封闭模式下的计费策略和管理控制等。具体的计费策略和管理控制由运营商确定。

家庭基站在其覆盖范围内，发送小区广播信息。

步骤402：移动终端检测并同步到家庭基站的载波上，并接收来自其家庭基站的小区广播信息，提取家庭基站广播信息中的状态指示信息。

在本发明中，家庭基站的小区广播信息中包括有家庭基站的状态指示信息，即指示家庭基站当前处于封闭模式还是开放模式。这里可以采用CSG ID中的某个低比特位来指示该家庭基站的状态，也可以采用增加一个独立的状态模式指示符来显示该家庭基站的状态。家庭基站的CSG用户列表的状态指示信息：禁用状态或是可用状态，可以由1比特位实现，因此，可将该比特位插入到封闭用户组用户列表即CSG user list中，即在所述封闭用户组的用户列表中新增加一位作为封闭用户组用户列表的状态指示位。

其中，UE根据广播消息中的模式指示符或是CSG ID的模式指示位，判断出该家庭基站处于封闭模式。

步骤403：移动终端判断出该家庭基站处于封闭模式，则提取广播信息中的CSG ID等系统消息，并与自身所存储的白列表中的CSG用户列表信息进行匹配，若匹配进入步骤404，否则进入步骤405。

移动终端判断出该家庭基站处于封闭模式时，若发起家庭基站的接入请求，家庭基站接收到移动终端的接入请求后，查看自身的封闭用户组用户列表的状态，为可用状态时，确定当前为封闭模式，确定所述移动终端的身份标识是否存在于所述封闭用户组用户列表中，若存在则为所述移动终端提供网络接入服务，否则，拒绝为所述移动终端提供网络接入服务，并通知所述移动终端。进入步骤405。

步骤404：移动终端向家庭基站发出接入请求，家庭基站应答移动终端的接入请求，允许移动终端接入使用其资源和服务。

家庭基站接收到移动终端的接入请求后，判断出移动终端属于CSG内部组群用户列表中的用户，直接与移动终端建立连接，向其分配资源、提供服务等，而此时核心网侧同样会为接入的移动终端提供相应的网络业务。

步骤405：移动终端判断出该家庭基站CSG用户列表不存在于自己的白列表中，移动终端不是该家庭基站的授权许可用户，则将继续搜索普通基站小区，若搜索到则向其他基站小区发出接入请求而进行网络接入，否则移动终端处于无网络状态。

当家庭基站处于普通基站宏小区的覆盖范围内时，由于家庭基站的CSG用户列表信息与移动终端白列表中的CSG用户列表信息不匹配，则开始搜索普通基站宏小区的广播信息，尝试接入宏小区，即按普通基站的接入方式进行业务接入。若家庭基站不在普通基站宏小区的覆盖范围内，移动终端则处于无网络服务状态。

本发明中，当移动终端注册为家庭基站的用户时，将与运营商签订服务合同，运营商会更新核心网侧及家庭基站的配置参数，即为家庭基站建立CSG用户列表，并将列表更新到家庭基站及核心网的签约用户将签约用户数据库中，同时，在移动终端中设置白列表，存储家庭基站的封闭用户组的标识信息。家庭基站开放或封闭模式的转化，可以采用人为手动的方式、也可以设置为定时自动转换的方式。

本发明适用于时分同步码分多址(TD-SCDMA)系统、宽带码分多址(WCDMA)系统以及长期演进(LTE)系统等移动通信系统。

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。

Claims (6)

1.一种移动终端接入开放模式家庭基站的方法，其特征在于，包括：

移动终端搜索小区并同步到基站的载波上，接收到所述基站的广播信息后进行解析，确定所述基站为家庭基站向所述家庭基站发出接入请求；以及

所述家庭基站查看自身的封闭用户组用户列表的状态，为禁用状态时，确定当前为开放模式，直接为所述移动终端提供网络接入服务。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述家庭基站上电或其封闭用户组用户列表的状态变化时，将其家庭基站状态模式指示信息，通过家庭基站网关发送给核心网侧的签约用户数据服务器；所述签约用户数据服务器将所述家庭基站的状态模式指示信息与该家庭基站的封闭用户组用户列表标识信息关联起来，并且将所述家庭基站的封闭用户组用户列表设置为禁用状态；再将所述家庭基站的信息：封闭用户组用户列表标识信息、封闭用户组用户列表状态信息、模式指示信息、家庭基站标识信息通过所述家庭基站网关发送给所述家庭基站。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述家庭基站从开放状态转入封闭状态时，所述家庭基站将更新的状态模式指示信息通过所述家庭基站网关发送给核心网侧的签约用户数据服务器；所述签约用户数据服务器将所述家庭基站的状态模式指示信息与该家庭基站的封闭用户组用户列表标识信息关联起来，并将所述家庭基站的封闭用户组用户列表还原为可用状态；再将所述家庭基站的信息：封闭用户组用户列表标识信息、封闭用户组用户列表状态信息、模式指示信息、家庭基站标识信息通过所述家庭基站网关发送给所述家庭基站。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述家庭基站向核心网侧上报模式指示信息时，采用封闭用户组用户列表标识信息中的某个低比特位来指示，或增加一个独立的模式指示符来显示所述家庭基站的当前模式。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述家庭基站接收到移动终端的接入请求后，查看自身的封闭用户组用户列表的状态，为可用状态时，确定当前为封闭模式，确定所述移动终端的身份标识是否存在于所述封闭用户组用户列表中，若存在则为所述移动终端提供网络接入服务，否则，拒绝为所述移动终端提供网络接入服务，并通知所述移动终端。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：所述移动终端接入家庭基站失败后，搜索其他基站，包括宏基站和其他家庭基站的广播信息，尝试接入其他小区，若搜索到其他基站小区，则进行接入，否则移动终端则处于无网络服务状态。