CN101800976A - 终端csg能力上报及家用基站接入网的接入控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种终端CSG能力上报及家用基站接入网的接入控制方法，所述接入控制方法包括：终端在注册时向家用基站接入网HNB AN发送的消息中带有闭合用户群组CSG能力信息，所述CSG能力信息用于表示该终端是否支持CSG能力；终端通过HNB AN接入核心网的过程中，HNB AN根据接收到的终端的CSG能力信息以及自身的接入模式对终端进行初步的接入控制，当HNB AN的接入模式为封闭接入模式，且所述终端不支持CSG能力时，HNB AN禁止该终端进入核心网的接入控制过程中。

Description

终端CSG能力上报及家用基站接入网的接入控制方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及终端的能力上报和家用基站的接入控制。
背景技术
家用基站(也称Femto)是一种小型、低功率蜂窝基站，主要用于家庭及办公室等室内场所。它的作用是作为蜂窝网在室内覆盖的补充，为用户提供资费优惠的高速率业务服务。既可以单独使用，也可以集成在家庭网关中作为家庭网络的一部分。家用基站的优点是实惠、便捷、低功率输出、即插即用等。
如图1所示，家用基站用户(User Equipment，UE)是通过家用基站接入网(Home NodeB Access Network，HNB AN)连接到核心网(Core Netwodk，CN)网络的。其中，HNB AN由家用基站(Home NodeB，HNB)和家用基站网关(Home NodeB Gateway，HNB GW)共同组成。HNB GW主要执行的功能为：验证家用基站的安全性，处理家用基站的注册和接入控制，对家用基站进行运行维护管理，根据运营商要求配置和控制家用基站，负责交换核心网和家用基站的数据。
网络对于家用基站的用户使用HNB之前，需要对其进行接入控制。对于支持CSG(Closed Subscriber Group，闭合用户群组)能力的UE，可以基于闭合用户群组可接入用户来进行接入控制，这种机制可在核心网进行实施。
允许用户接入的CSG列表称为白列表(White List，WL)，白列表存储在核心网和终端。所不同的是，核心网上的白列表是二维表，记录了终端及该终端允许接入的CSG id(CSG identity，CSG标识)；而终端上的白列表为一维表，仅记录了该终端允许接入的CSG id。终端的白列表保存在USIM卡(Subscriber Ident的Module，客户识别模块)中，并可以由NAS层(NonAccess Stratum，非接入层)来维护。
终端读取HNB广播的CSG id，并和该终端保存的白列表中的CSG id进行比较，如果HNB广播的CSG id不在该终端的白列表中，则该终端不会尝试对该HN的访问。但是UE和HNB作为用户端设备，即使HNB广播的CSG id在该终端的白列表中，为了安全考虑，核心网也需要根据其保存的白列表对该UE进行接入控制。
根据应用场景，HNB小区可以分为三种接入模式：开放式接入、封闭式接入和混合接入：
开放(open)接入模式：HNB像普通小区一样工作，即为非CSG小区；
封闭(closed)接入模式：HNB作为CSG小区工作，即为只有CSG用户才能被允许接入的CSG小区；
混合(hybrid)接入模式：属于一个CSG小区，但同时非CSG用户也可以接入。
由于CSG概念是3G标准的Rel8版本中引入的，Rel8之前版本的终端没有CSG的概念，因此目前对于终端是否有CSG能力的判断以及具有CSG能力的终端接入控制的具体处理方法仍没有解决方案。在现有框架下在HNBGW还是在CN做接入控制是根据版本号来确定的：Rel8之前的终端是在HNB GW做接入控制，Rel8的终端是在CN做接入控制。这种方式的缺点是网络无法区分Rel8的终端是否支持CSG能力，在终端不支持CSG能力的情况也会在CN做接入控制，增加了Iu口(HNB GW和CN的接口)信令负担。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种终端CSG能力上报及家用基站接入网的接入控制方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种终端CSG能力的上报方法，包括：终端在注册时向家用基站接入网发送的消息中带有闭合用户群组CSG能力信息，所述CSG能力信息用于表示该终端是否支持CSG能力。
进一步地，所述消息为无线资源控制协议RRC连接建立请求消息。
进一步地，家用基站接入网中的家用基站HNB收到所述终端发送的CSG能力信息后，将其发送给家用基站网关HNB GW。
为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种家用基站接入网的接入控制方法，包括：
终端在注册时向家用基站接入网HNB AN发送的消息中带有闭合用户群组CSG能力信息，所述CSG能力信息用于表示该终端是否支持CSG能力；
终端通过HNB AN接入核心网的过程中，HNB AN根据接收到的终端的CSG能力信息以及自身的接入模式对终端进行初步的接入控制，当HNB AN的接入模式为封闭接入模式，且所述终端不支持CSG能力时，HNB AN禁止该终端进入核心网的接入控制过程中。
进一步地，所述消息为无线资源控制协议RRC连接建立请求消息。
进一步地，所述HNB AN的接入模式为封闭接入模式时，所述HNB AN允许支持CSG能力的终端进入核心网的接入控制过程。
进一步地，所述HNB AN的接入模式为混合接入模式时，所述HNB AN允许支持CSG能力的终端进入核心网的接入控制过程。
进一步地，所述HNB AN的接入模式为混合接入模式时，所述HNB AN允许不支持CSG能力的终端以非CSG成员身份进入核心网的接入控制过程。
进一步地，所述HNB AN中的家用基站网关HNB GW实现对终端的接入控制。
在UE上报CSG能力后，对封闭接入模式和混合接入模式的HNB，可以简化接入控制处理，节省信令开销。
附图概述
图1为HNB AN的网络结构图；
图2为在RRC(Radio Resource Control，无线资源控制协议)连接建立时采用了上报支持CSG能力后，对不同的接入模式和不同版本下的UE的处理流程图。
具体实施方式
UE将其是否支持CSG能力的信息发送给HNB AN，由HNB AN根据HNB接入模式以及UE的CSG能力对UE的进行接入控制，避免CN进行不必要的处理，节省了信令开销。
UE在注册时首先会发起RRC连接建立请求(RRC CONNECTIONREQUEST)消息，其中传递的消息包括UE能力、版本号等，本实施例在该消息中携带是否支持CSG能力项CSG capability，以通知HNB AN该UE是否支持CSG能力。通过RRC连接建立请求消息上报CSG能力不需要额外的信令开销，对现有的框架影响最小。在其他实施例中，也可设置一专门消息用于上报CSG能力。
对CSG capability属性的说明见表1：
表1CSG Capability属性表
  IE内容   是否可选   类型   说明
  CSG Capability   必选   枚举(支持CSG能力，不支持CSG能力)   指示UE是否支持CSG能力
终端通过HNB AN接入核心网的过程中，HNB AN根据收到的终端的CSG能力信息以及自身的接入模式进行初步的接入控制(可以理解为初步筛选)，只有终端支持CSG能力，HNB AN才允许其到核心网进行接入控制(这里的到核心网进行接入控制可以包括HNB AN将初始化UE消息发送到核心网，核心网根据自身保存的白列表和从初始化UE消息中解析出来的参数如CSGid，UE标识等来对该UE进行进一步的接入控制)。具体地，如果HNB为封闭接入模式，当终端有CSG能力时HNB AN允许其到核心网进行接入控制，当终端不支持CSG能力时HNB AN将直接拒绝该终端的接入请求；如果HNB为混合接入模式，当终端有CSG能力时HNB AN允许其到核心网进行接入控制，当终端不支持CSG能力时HNB AN将允许该终端以非CSG成员的身份接入。
优选地，可以由HNB AN中的HNB GW完成初步的接入控制。这是考虑到UE和HNB都是用户端设备，由HNB进行初步的接入控制可能存在安全隐患。
下面以HNB GW进行接入控制为例，说明采用了该通知机制的UE在不同HNB接入模式下的处理方法：
对于开放式HNB小区，因为任何UE都将以非CSG成员的身份接入，因此不管UE是否上报支持CSG能力都可以允许接入，所以HNB GW不需要读取该CSG能力，直接允许其以非CSG成员身份接入；
对于封闭HNB小区，HNB GW首先需要读取该CSG能力指示，如果UE支持CSG能力，则会在HNB GW进行注册，为了和Pre-Rel8的UE接入控制过程兼容，在HNB GW中也会对UE有一个接入控制流程，只不过是总是允许通过(always accept)而已，而真正的接入控制需要在核心网进行，核心网根据CSG id和自身维护的白列表对UE进行接入控制；如果UE不支持CSG能力，则HNB GW可以直接拒绝该UE接入而不需要再通过核心网做接入控制；
对于混合式HNB小区，HNB GW首先需要读取该UE的CSG能力，如果UE支持CSG能力，则会在HNB GW进行注册和接入控制，这里的接入控制和上面一样也是always accept，真正的接入控制需要在核心网进行，核心网根据CSGid和自身维护的白列表对UE进行接入控制，如果核心网通过对UE的接入控制则允许该UE以CSG成员身份接入HNB AN，如果核心网对UE的接入控制失败则该UE可以按非CSG用户成员接入；如果该UE不支持CSG能力，HNB GW允许该UE以非CSG用户接入(此时也可不需要再通过核心网进行接入控制)。
采用RRC连接建立时上报CSG功能在不同HNB接入模式下的具体处理流程如图2所示，包括：
步骤201，HNB在进入工作状态后周期性广播其接入模式和CSGid；
步骤202，UE记录HNB的CSGid，UE完成驻留并发起RRC连接建立请求；
Rel8版本的UE在向HNB发起RRC建立请求时需要在UE能力中包含CSG capability。
步骤203，HNB收到UE发送的RRC连接建立请求后，判断自身的接入模式是否为开放式接入，如果是，执行步骤204，否则执行步骤205；
步骤204，开放式的HNB允许任何UE接入；
步骤205，HNB检查UE的版本号，判断是否为Rel8之前版本的UE，如果是，执行步骤206，否则执行步骤207；
步骤206，按照现有流程进行处理；
如果是Pre Rel-8版本的UE则不需要检查CSG capability，对不同的HNB接入模式可分别按以下方式处理：
A，当该HNB小区是开放模式，则可以按照宏小区的方法接入和驻留；
B，如果该HNB小区是封闭小区则在HNBGW验证该UE是否可以接入该HNB，如果HNB GW验证认为UE允许接入该H-NB，则HNB GW注册该UE并返回注册成功消息给HNB；
C，对于混合接入模式的HNB小区，首先需要在HNB GW验证是否允许以HNB允许的成员身份接入该HNB，如果验证结果允许该UE以成员身份接入HNB则HNB GW给HNB放送注册成功消息，如果UE不是HNB允许接入的成员则HNB GW认为该UE将以open模式接入该HNB小区。
步骤207，HNB将UE的参数发送给HNB GW，其中CSG能力，HNB GW判断该UE是否支持CSG能力，如果是，执行步骤208，否则执行步骤209；
步骤208，UE在HNB GW进行注册，HNB GW将该UE的请求发送至核心网，由核心网完成接入控制，向HNB GW反馈控制结果；
步骤209，HNB GW判断HNB的接入模式，如果是封闭式接入模式，执行步骤210，如果是混合接入模式，执行步骤211；
步骤210，HNB GW不允许该UE接入；
步骤211，该UE按照普通UE在HNB GW中进行注册和接入控制，HNBGW允许该UE以非CSG用户接入。
上述过程仅为一示例，在实际实现时，各步骤顺序可根据需要调整，例如步骤203和步骤205顺序可调。或者也可以先行判断HNB GW的接入模式，然后再根据是否支持CSG能力进行后续处理。总之HNB AN根据终端的CSG能力对终端的接入控制，可以缓解核心网的处理压力，同时避免了不必要的信令传输，提高了系统效率。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
本发明可以适用于Rel8版本终端及Rel8之后版本的终端，只要该版本中有CSG。

Claims (9)

1.一种终端CSG能力的上报方法，其特征在于，
终端在注册时向家用基站接入网发送的消息中带有闭合用户群组CSG能力信息，所述CSG能力信息用于表示该终端是否支持CSG能力。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述消息为无线资源控制协议RRC连接建立请求消息。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
家用基站接入网中的家用基站HNB收到所述终端发送的CSG能力信息后，将其发送给家用基站网关HNB GW。
4.一种家用基站接入网的接入控制方法，其特征在于，
终端在注册时向家用基站接入网HNB AN发送的消息中带有闭合用户群组CSG能力信息，所述CSG能力信息用于表示该终端是否支持CSG能力；
终端通过HNB AN接入核心网的过程中，HNB AN根据接收到的终端的CSG能力信息以及自身的接入模式对终端进行初步的接入控制，当HNB AN的接入模式为封闭接入模式，且所述终端不支持CSG能力时，HN AN禁止该终端进入核心网的接入控制过程中。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，
所述消息为无线资源控制协议RRC连接建立请求消息。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，
所述HNB AN的接入模式为封闭接入模式时，所述HNB AN允许支持CSG能力的终端进入核心网的接入控制过程。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，
所述HN AN的接入模式为混合接入模式时，所述HNB AN允许支持CSG能力的终端进入核心网的接入控制过程。
8.如权利要求4所述的方法，其特征在于，
所述HNB AN的接入模式为混合接入模式时，所述HNB AN允许不支持CSG能力的终端以非CSG成员身份进入核心网的接入控制过程。
9.如权利要求4-8中任一权利要求所述的方法，其特征在于，
所述HNB AN中的家用基站网关HNB GW实现对终端的接入控制。
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