CN101860910A - 本地网络的承载建立方法、系统及装置 - Google Patents

本地网络的承载建立方法、系统及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种本地网络的承载建立方法，包括以下步骤：用户设备UE通过家庭演进基站HeNB发起分组数据网络PDN连接请求，并指示移动性管理实体MME其所请求建立的PDN连接为连接到本地网络；所述MME根据所述指示为所述UE发起建立本地网络的承载，并将所述承载为本地网络承载的信息指示给所述HeNB；所述HeNB根据所述指示为所述UE建立本地网络的无线承载，并根据所述无线承载建立所述UE和所述本地网络之间的数据传输。本发明解决了UE通过HeNB建立本地网络的承载的问题，使得UE能够通过HeNB顺利地接入本地网络。

Description

本地网络的承载建立方法、系统及装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种本地网络的承载建立方法、系统及装置。
背景技术
在3GPP的LTE(Long Term Evolution，长期演进)中，将在家庭、办公室、校园等地方部署有HeNB(Home Evolved NodeB，家庭演进基站)，其用于服务那些经常在上述地点生活、工作、学习的用户。HeNB所覆盖的小区采用特殊的名字，即CSG cell(Closed Subscriber Group，闭合用户组小区)，其与常规的宏小区相区分。
为了让无线接入到HeNB的支持IP能力的UE(用户设备)和家庭其他支持IP能力的设备相互连接，HeNB需要支持本地IP接入到本地网络的特性。其中，上述本地网络既可包括家庭网络，也可包括本地Internet网络。家庭网络是指与HeNB所连接的本地网络设备，如一台或多台家用计算机，网络打印机，家用网络视频设备(数字电视)，网络相机等所组成本地局域网络。本地Internet网络是指与HeNB所连接的可以接入到Internet的网络。
如图1所示，为UE通过HeNB同时接入到运营商网络以及通过本地IP接入到本地网络的示意图，还需要说明的是在图1中仅给出了一个家庭网络和本地Internet网络，但是HeNB还可能支持UE同时接入多个家庭网络，但目前规范还没有明确说明。
现有技术存在的缺点是，虽然现有规范提出了HeNB支持本地IP接入到本地网络的要求，但并没有具体的实现方案，并且现有的UE通过普通eNB(演进基站)进行attach(附着)的过程或PDN(Packet Data Network，分组数据网络)连接建立过程无法直接适用，因此亟需一种通过HeNB建立本地网络承载的方案。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别是通过本发明的本地网络承载建立方法、系统及装置解决现有技术中UE无法通过HeNB接入本地网络的问题。
为达到上述目的，本发明一方面提出一种本地网络的承载建立方法，包括以下步骤：用户设备UE通过家庭演进基站HeNB发起分组数据网络PDN连接请求，并指示移动性管理实体MME其所请求建立的PDN连接为连接到本地网络；所述MME根据所述指示为所述UE建立本地网络的承载，并将所述承载为本地网络承载的信息指示给所述HeNB；所述HeNB根据所述指示为所述UE建立本地网络的无线承载，并根据所述无线承载建立所述UE和所述本地网络之间的数据传输。由于UE与本地网络之间的承载不包含核心网部分的承载，因此UE与本地网络之间的承载实际上就是UE与HeNB之间的无线承载。
本发明另一方面还提出一种本地网络的承载建立系统，包括UE、HeNB和MME，所述UE，用于通过所述HeNB发起PDN连接请求，并指示MME其所请求建立的PDN连接为连接到本地网络；所述MME，用于根据所述指示为所述UE建立本地网络的承载，并将所述承载为本地网络承载的信息指示给所述HeNB；所述HeNB，用于根据所述指示为所述UE建立本地网络的无线承载，并根据所述无线承载建立所述UE和所述本地网络之间的数据传输。
本发明再一方面还提出一种UE，包括PDN连接请求发起模块和指示模块，所述PDN连接请求发起模块，用于通过HeNB发起PDN连接请求；所述指示模块，用于指示MME其所请求建立的PDN连接为连接到本地网络。
本发明再一方面还提出一种MME，包括指示接收模块、签约信息接收模块、判断模块、选择模块和指示模块，所述指示接收模块，用于接收所述UE发送的用于指示其所请求建立的PDN连接为连接到本地网络的指示；所述签约信息接收模块，用于从HSS获取所述UE的签约信息；所述判断模块，用于根据所述签约信息判断所述UE是否签约接入到本地网络，以及根据所述签约信息及当前HeNB的信息判断所述UE是否允许接入到本地网络；所述选择模块，用于在所述判断模块判断所述UE签约接入到本地网络并可接入到本地网络后，根据所述UE请求的APN选择所述本地网络对应的PDN签约数据，或自行选择所述本地网络对应的PDN签约数据；所述指示模块，用于将所述选择模块选择的PDN签约数据发送给HeNB，并将所述承载为本地网络承载的信息指示给所述HeNB。
本发明再一方面还提出一种HeNB，包括指示接收模块和无线承载建立模块，所述指示接收模块，用于接收MME发送的承载为本地网络承载的信息指示；所述无线承载建立模块，用于根据所述指示为所述UE建立本地网络的无线承载，并根据所述无线承载建立所述UE和所述本地网络之间的数据传输。
本发明解决了UE通过HeNB建立本地网络承载的问题，使得UE能够通过HeNB顺利地接入本地网络。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为UE通过HeNB同时接入到运营商网络以及通过本地IP接入到本地网络的示意图；
图2为本发明实施例一的本地网络承载建立方法流程图；
图3为本发明实施例二的本地网络承载建立方法流程图；
图4为本发明实施例本地网络的承载建立系统结构图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本发明主要在于通过对现有技术中attach过程及PDN连接建立过程的修改，即，由UE向核心网中的MME(Mobility Management Entity，移动性管理实体)指示其所要建立的PDN连接是连接到本地网络的(如家庭网络和/或本地Internet网络)，之后MME根据该指示指示HeNB建立到本地网络的承载，这样HeNB会将从这些无线承载上接收到的UE的上行数据直接传送给对应的本地网络，同时HeNB也会将从本地网络接收到下行数据通过对应的无线承载传送给UE，从而UE能够通过HeNB接入到本地网络中。为了实现本发明的这一目的，本发明提出了多种具体的实施例，但需要说明的是，本发明的这些实施例仅是示意性的，并不是说本发明仅能通过下述实施例实现，本领域技术人员能够通过对本发明思想的理解，对下述实施例做出等同的修改或变化，这些等同的修改或变化均应包含在本发明的保护范围之内。另外，还需要说明的是，本发明的下述实施例均是以最小限度修改已有的attach过程及PDN连接建立过程为基础做出的，如果不考虑已有的attach过程及PDN连接建立过程，则本领域技术人员还能够根据本发明的下述实施例做出其他类似修改，这些修改也应包含在本发明的保护范围之内。
实施例一，
如图2所示，为本发明实施例一的本地网络承载建立方法流程图。UE指示核心网中的MME其所要建立的PDN连接是连接到本地网络的，之后MME指示HeNB建立到本地网络的承载，从而UE能够通过HeNB接入到本地网络中。该实施例包括以下步骤：
步骤S201，UE向HeNB发送Attach Request(附着请求)消息。该附着请求消息包括Attach Type(附着类型)、Ciphered Options Transfer Flag(加密传输选项标识)等信息。其中，在本发明的一个实施例中，如果UE是初始接入并且接入到本地网络时，则UE需要通知核心网中的MME其所要建立的PDN连接是连接到本地网络而不是传统的SGi接口所对应的PDN连接，在本发明中，UE可通过以下多种方式通知MME其要接入到本地网络中：
若本地网络的类型是家庭网络，则UE可设置消息中的Attach Type为Home Attach(家庭附着)；
若本地网络的类型是本地Internet网络，则UE设置可消息中的AttachType为Internet Attach(因特网附着)。
当然并不是说UE必须要将附着类型设置为家庭附着或因特网附着，还可以通过其他隐性或显性的方式通知网络侧的MME，例如UE通过使用特定类型的APN的方式通知MME其是要接入到本地网络中，例如：
若本地网络的类型是家庭网络，则UE可设置消息中的APN的类型为Home APN(家庭APN)类型；
若本地网络的类型是本地Internet网络，则UE可设置消息中的APN的类型为Internet APN(因特网APN)类型；
另外，也可以组合使用上面的方法，即：
如果本地网络的类型为家庭网络，则UE设置附着请求消息中的附着类型设置为家庭附着且消息中的APN类型设置为家庭APN类型；
如果本地网络的类型为本地Internet网络，则UE设置附着请求消息中的附着类型设置为Internet附着且消息中的APN类型设置为因特网Internet类型；
这样网络侧也就能够知道UE需要通过HeNB接入本地网络。但是需要说明的是，本发明上述实施例中使用的Home Attach、Internet Attach、Home APN及Internet APN等只是一个特定的标识，当然也可以用其它的特定标识。
步骤S202，HeNB向新的MME发送S1-MME control message(即InitialUE message，初始化UE消息)，此消息中包含有Attach Request消息。
步骤S203，新的MME向旧的MME或SGSN发送Identification Request(验证请求)消息，旧的MME或SGSN响应Identification Response(验证响应)(IMSI)消息。
步骤S204，若新的MME及旧的MME/SGSN均不知道此UE，则新MME发送Identity Request(身份请求)消息给UE请求UE提供其IMSI，UE响应Identity Response(身份响应)(IMSI)。
步骤S205，根据条件，新的MME执行安全过程。MME获取UE的ME Identity，并向EIR发送ME Identity Check Request(ME Identity，IMSI)消息，EIR响应ME Identity Check Ack(Result)。
步骤S206，如果UE在Attach Request消息中设置了Ciphered OptionsTransfer Flag标识，则PCO和/或APN都可从UE中获取。正如上述所提到的，如果UE使用特定类型的APN的方法来指示是使用本地网络，则可在该步骤中获取UE提供的Home APN或Internet APN。需要说明的是，UE可以既将Attach Request消息中的附着类型设置为家庭附着或因特网附着，也可以同时提供对应的Home APN或Internet APN。
步骤S207，如果新MME发现此UE有激活的承载上下文(active bearercontexts)，则新MM发送Delete Bearer Request(TEID)消息给相关的GW，请求删除这些承载上下文，相关的GWs响应Delete Bearer Response  (删除承载响应)(TEID)消息。若PCRF被部署，则PDN GW执行IP-CAN SessionTermination过程。
步骤S208，MME向HSS发送Update Location Request(MME Identity，IMSI，ME Identity，MME Capabilities，Update Type)消息。
步骤S209，HSS向旧的MME与旧的SGSN发送Cancel Location(IMSI，Cancellation Type)消息。
步骤S210，若旧MME/SGSN发现此UE有激活的承载上下文(activebearer contexts)，旧MME/SGSN发送Delete Bearer Request(TEID)消息给相关的GW，删除这些承载上下文，GWs响应Delete Bearer Response(TEID)消息。若PCRF被部署，则PDN GW执行IP-CAN Session Termination过程。
步骤S211，HSS向新MME发送Update Location Ack位置更新确认消息(包括IMSI和Subscription data(PDN签约数据)，其中，Subscription Data中包含有一个或多个PDN subscription contexts。新MME判断UE是否签约接入到本地网络，以及根据签约信息及当前HeNB的信息判断UE是否允许接入到本地网络；如果有签约接入到本地网络且允许该UE接入，则MME根据UE所提供的特定类型的APN或MME自行选择一个本地网络对应的一个PDN Subscription Data，其中该本地网络对应的PDN Subscription Data中的APN用于标识一个特定的本地网络。例如，如果UE有签约本地网络但UE并未提供特定类型的APN，则新MME可以MME自行选择本地网络对应的PDN签约数据；如果UE提供了特定类型的APN，则新MME判断其是否是UE所签约的本地网络所对应的APN，如果是则为其建立承载，如果不是则该附着过程失败。当前HeNB的信息包括HeNB的工作模式及其HeNB的小区若是CSG(Closed Subscriber Group，闭合用户群)小区时，此CSG小区所服务的CSG ID(CSG Identity，闭合用户群标识)。在TR23.830中给出了UE能够接入到HeNB的详细说明，总之，只有UE能够接入到此HeNB且签约了本地网络后，才允许使用本地网络。具体地，其中，每个PDN subscription context包含一个“EPS subscribed QoS profile”(签约的EPS的服务质量项)和“the subscribed APN-AMBR”(签约的APN聚合最大比特率)。根据协议规定，“EPS subscribed QoS profile”是由QCI与ARP组成，它是本地网络中建立的第一个承载(即，本地网络中的DefaultBearer(默认承载))所使用的QCI与ARP，因Default Bearer必须是Non-GBR类型的承载，因此QCI也必须对应于Non-GBR所使用的QCI类型。另外，Subscribed-APN-AMBR是UE接入本地网络时，所有的Non-GBR类型所共享的聚合上下行最大比特率。其中，由于本实施例中本地网络对应的PDNSubscription Data中的APN用于标识一个特定的本地网络，因此该APN并不用于Serving GW(服务网关)及PDN GW(PDN网关)的选择，因为在本实施例中，UE直接通过HeNB接入本地网络，因此对于MME来说无需进行Serving GW及PDN GW的选择。另外由于UE通过Attach Type为Home Attach或Internet Attach，或者使用Home APN或Internet APN等特定类型APN来表明是UE接入到本地网络中，因此，签约数据中的APN也可以是Wildcard(通配符)。
步骤S212，新MME发送Attach Accept(附着接受)消息给HeNB。此消息是包含在一个S1MME control消息，即Initial Context Setup Request(初始上下文建立请求)消息中。其中，此S1控制消息包含有EPS BearerIdentity及Serving GW为此EPS Bearer所分配的S1-U接口的上行IP地址及TEID。
在该实施例中，新MME需要通知HeNB所建立的承载是为本地网络使用的，因为当HeNB收到UE发送给本地网络的上行数据时，HeNB不能将此数据传送给Serving GW，而是需要将其传送给对应的本地网络；若HeNB收到UE发送给移动运营商网络的上行数据时，还是需要传递给Serving GW。另外，由于本地网络既有可能是家庭网络，也可能是本地Internet网络，另外，对于家庭网络有可能还有多个，因此作为本发明的一个实施例，核心网中的MME还需要通知HeNB是接入到哪个特定的本地网络。其中，一个网络(包括本地网络)都是由一个APN来特定指示的，此处的APN可以在S206中由UE提供，也可以由MME自己为此UE选择。
其中，新MME可以通过多种方式通知HeNB所建立的承载是为一个特定的本地网络使用的，包括但不限于：
方式1：新MME可在Initial Context Setup Request消息中包含一个APN用以指示是为哪个特定本地网络建立的承载。
方式2：如果规定HeNB最多只能连接一个家庭网络或一个本地Internet网络，则MME可在Initial Context Setup Request消息中包含一个指示，指示是为家庭网络还是本地Internet网络建立的承载。
方式3：若HeNB是只与一个家庭网络直接相连接的，并且本地Internet网络是由其它网络节点提供，则MME可设置Initial Context Setup Request消息中Serving GW为每个EPS Bearer所分配的S1-U接口的上行IP地址及TEID均为零，或只包含EPS Bearer Identity并不包含对应的Serving GW为此EPS Bearer所分配的S1-U接口的上行IP地址及TEID这两个参数，这样HeNB就可以得知MME所建立的承载是为家庭网络使用的。因为在不是使用家庭网络的情形下，此S1-U接口的上行IP地址及TEID不可能为零的。
当然本领域技术人员也可通过其他方式通知HeNB，例如在InitialContext Setup Request消息中增加一些指示明确通知HeNB所建立的承载是为哪个本地网络使用的。
其中，缺省承载所对应的QoS参数由签约数据来决定，若有其它专用承载，则其对应的QoS参数由MME根据静态配置参数来决定。
在本发明的实施例中，新MME可根据运营商的静态配置的规则为UE的本地网络接入建立默认承载的同时建立多个专用承载。其中，建立专用承载的数量，及每个专用承载的QoS Profiile均是静态配置的，此静态配置规则不是基于每个UE，而是其它标识(如接入HENB的名字)，或对所有的UE都一样，或为不同的本地网络建立不同数量的专用承载。总之，这个静态规则由运营商来配置，在缺省的情形下，MME不建立专用承载。
MME还可根据运营商的静态的配置规则，为UE的本地网络接入建立多个专用承载时，MME可以将Initial Context Setup Request消息中第一个EPS Bearer Identity所标识的承载为默认承载，后面的承载为专用承载。
步骤S213，HeNB发送RRC Connection Reconfiguration(RRC连接配置)消息给UE，并且步骤S212接收到的Attach Accept消息被包含在此RRC消息中被传送给UE。
步骤S214，UE发送RRC Connection Reconfiguration Complete(RRC连接配置完成)消息给HeNB。
此时通过步骤S213与步骤S214，完成了HeNB与UE之间的接入本地网络无线承载的建立。
步骤S215，HeNB发送Initial Context Response(初始上下文响应)消息给新的MME。此Initial Context Response消息包含HeNB分配的S1-U接口下行IP地址与TEID。
如上所述，若是家庭网络，此时HeNB也将为此EPS Bearer所分配的S1-U接口的下行IP地址及TEID均设置为零，或不包含对应的HeNB为此EPS Bearer所分配的S1-U接口的下行IP地址及TEID这两个参数。
通过步骤S213到步骤S215，UE到本地网络的承载完成了建立。由于UE与本地网络之间的承载不包含核心网部分的承载，因此UE与本地网络之间的承载实际上就是UE与HeNB之间的无线承载。
步骤S216，UE发送Direct Transfer(直传消息)消息给HeNB，此消息包含有Attach Complete(附着完成)消息。
步骤S217，HeNB在Uplink NAS Transport(上行NAS传输)消息中前转Attach Complete消息给新MME。
HeNB为本地网络建立相应无线承载后，HENB将从这些无线承载上接收到的UE的上行数据直接传送给对应的本地网络，同时HeNB将从本地网络接收到下行数据通过对应的无线承载传送给UE。
由于UE可能会签约有多个本地网络，因此HeNB为了能将相关的下行数据映射到对应的无线承载上发送给UE，还需要HeNB根据分配给UE的IP地址、所建立的承载及对应的承载QoS参数、APN所对应的本地网络、上行IP数据的IP头等信息，自动生成内部DL TFT(下行承载过滤模板)，从而通过DL TFT能将相关的下行数据映射到对应的无线承载上发送给UE。其中，自动生成DL TFT的方法有很多种，作为本发明的一个具体实施例，可根据上行数据的IP头提出IP五元组，例如上行IP数据的IP五元组为(IP_UL_source(上行IP数据的源IP地址)，IP_UL_destination(上行IP数据的目标IP地址)，Port_UL_Source(上行IP数据的源端口)，Port_UL_Destination(上行IP数据的目标端口)，ProtocolType_UL(上行IP数据的协议类型，如是TCP还是UDP协议等))则生成的DL TFT的IP五元组可为(IP_DL_source(下行IP数据的源IP地址)＝IP_UL_destination，IP_DL_destination(下行IP数据的目标IP地址)＝IP_UL_source，Port_DL_Source(下行IP  数据的源端口)＝Port_UL_Destination，Port_DL_Destination(下行IP数据的目标端口)＝Port_UL_Source，ProtocolType_DL(下行IP数据的的协议类型)＝ProtocolType_UL)。为并将这个DL TFT五元组与发送此上行IP数据对应的无线承载建立绑定关系，当下行IP数据匹配这个DL TFT五元组时，则此下行IP数据通过此DL TFT所绑定的无线承载发送至UE。至此，可通过HeNB建立本地网络的无线承载，发送给本地网络上行的数据从UE到HeNB，然后被HeNB传送到本地网络；从本地网络发送给UE的下行数据到达HeNB后，通过建立的本地网络的无线承载传送给UE。
本发明对于UE请求建立PDN连接的过程也提出了相应的实施例，本领域技术人员应当明白PDN连接建立过程与attach过程有很多相似之处，因此本发明的下述PDN连接建立过程的实施例与上述attach过程的实施例类似。
实施例二，
如图3所示，为本发明实施例二的本地网络承载建立方法流程图，该实施例与实施例一类似，在该实施例中，UE指示核心网中的MME其所要建立的PDN连接是连接到本地网络；之后MME指示HeNB建立到本地网络的承载；HeNB从这些无线承载上接收到的UE的上行数据直接传送给对应的本地网络，同时HeNB将从本地网络接收到下行数据通过对应的无线承载传送给UE，该实施例包括以下步骤：
步骤S301，UE通过HeNB发起PDN Connectivity Request(PDN连接请求)消息，PDN Connectivity Request消息中包括请求类型、UE请求的APN、PDN类型等信息。其中，在本发明的一个实施例中，如果UE是新建的PDN连接是本地网络时，则UE需要通知核心网中的移动性管理实体MME所建立的PDN连接是连接到本地网络而不是传统的SGi接口所对应的PDN连接。UE通过以下多种方式通知MME是要接入到本地网络：
若本地网络的类型是家庭网络，则UE设置消息中的Request Type为Home Request(家庭请求)；
若本地网络的类型是本地Internet网络，则UE设置消息中的RequestType为Internet Request(因特网请求)。
还可以通过其他隐性或显性的方式通知网络侧的MME，例如，UE通过使用特定类型的APN的方法通知MME是要接入到本地网络：
若本地网络的类型是家庭网络，则UE设置消息中的APN的类型为Home APN(家庭APN)类型；
若本地网络的类型是本地Internet网络，则UE设置消息中的APN的类型为Internet APN(因特网APN)类型。
另外，也可以组合使用上面的方法，即：
如果本地网络的类型为家庭网络，则UE设置消息中的Request Type为家庭请求且消息中的APN类型设置为家庭APN类型；
如果本地网络的类型为本地Internet网络，则UE设置消息中的RequestType为Internet请求且消息中的APN类型设置为因特网Internet类型；这样网络侧也就能够知道UE需要通过HeNB接入本地网络。
本发明实施例中使用Home Request、Internet Request、Home APN和Internet APN，只是一个特定的标识，当然也可以用其它的特定标识。
步骤S302，由于UE请求接入本地网络，因此MME根据UE的签约数据决定是否允许该UE接入本地网络，如果不允许则结束该PDN连接；如果允许则执行步骤303，其中MME如何获得UE签约数据可参考实施例一中的步骤S211。
步骤S303，MME发送PDN Connectivity Accept(PDN连接接收)消息给HeNB，此消息是包含在一个S1_MME control消息，即包含在BearerSetup Request(承载建立请求)消息中。此S1控制消息包含有EPS BearerIdentity及Serving GW为此EPS Bearer所分配的S1-U接口的上行IP地址及TEID。
在该实施例中，MME需要通知HeNB所建立的承载是为本地网络使用的，因为当HeNB收到UE发送给本地网络的上行数据时，HeNB不能将此数据传送给Serving GW，而是要传送给对应的本地网络。若HeNB收到UE发送给移动运营商网络的上行数据时，是要传递给Serving GW的。
另外，由于本地网络既有可能是家庭网络，也可能是本地Internet网络，此外对于家庭网络有可能还有多个，因此核心网中的MME还需要通知HENB是接入到哪个特定的本地网络。一个网络(包括本地网络)都是由一个APN来特定指示的。此处的APN既可以由UE提供，或由MME自己为此UE所选择的。
其中，MME可以通过多种方式通知HeNB所建立的承载是为一个特定的本地网络使用的，包括但不限于：
方式1：MME在Bearer Setup Request消息中包含一个APN来指示是为哪个特定本地网络建立承载。
方式2：若HeNB最多只能连接一个家庭网络或一个本地Internet网络，则MME在Bearer Setup Request消息中包含一个指示，指示是为家庭网络还是本地Internet网络建立承载。
方式3：若HeNB是只与一个家庭网络是直接相连接的，并且本地Internet网络是由其它网络节点提供，则MME可设置Bearer Setup Request消息中Serving GW为每个EPS Bearer所分配的S1-U接口的上行IP地址及TEID均为零，或只包含EPS Bearer Identity并不包含对应的Serving GW为此EPS Bearer所分配的S1-U接口的上行IP地址及TEID这两个参数，这样HeNB就可以得知MME所建立的承载是为家庭网络使用的。因为在不是使用家庭网络的情形下，此S1-U接口的上行IP地址及TEID不可能为零的。
当然本领域技术人员也可通过其他方式通知HeNB，例如在BearerSetup Request消息中增加一些指示明确通知HeNB所建立的承载是为哪个本地网络使用的。
其中，缺省承载所对应的QoS参数由签约数据来决定，若有其它专用承载，则其对应的QoS参数由MME根据静态配置参数来决定。
在本发明的实施例中，MME可根据运营商的静态配置的规则为UE的本地网络接入建立默认承载的同时建立多个专用承载。其中，建立专用承载的数量，及每个专用承载的QoS Profile均是静态配置的，此静态配置规则不是基于每个UE，而是其它标识(如接入HENB的名字)，或对所有的UE都一样，或为不同的本地网络建立不同数量的专用承载。总之，这个静态规则由运营商来配置，在缺省的情形下，MME不建立专用承载。
MME还可根据运营商的静态的配置规则，为UE的本地网络接入建立多个专用承载时，MME可以将Bearer Setup Request消息中第一个EPSBearer Identity所标识的承载为默认承载，后面的承载为专用承载。
步骤S304，HeNB发送RRC Connection Reconfiguration消息给UE，并且PDN Connectivity Accept消息被包含在此RRC消息中被传送给UE。
步骤S305，UE发送RRC Connection Reconfiguration Complete消息给HeNB。
至此，通过步骤S304与步骤S305，完成了HeNB与UE之间的接入本地网络无线承载的建立。
步骤S306，HeNB发送S1-AP Bearer Setup Response消息给的MME。此S1-AP Bearer Setup Response消息包含HeNB分配的S1-U接口下行IP地址与TEID。
如上所述，若是家庭网络，此时HeNB也将为此EPS Bearer所分配的S1-U接口的下行IP地址及TEID均设置为零，或不包含对应的HeNB为此EPS Bearer所分配的S1-U接口的下行IP地址及TEID这两个参数。
通过步骤S303到步骤S306，UE与本地网络之间的承载完成了建立。由于UE与本地网络之间的承载不包含核心网部分的承载，因此UE与本地网络之间的承载实际上就是UE与HeNB之间的无线承载。
步骤S307，UE发送Direct Transfer消息给HeNB，此消息包含有PDNConnectivity Complete(PDN连接完成)(包括EPS Bearer Identity)消息。
步骤S308，HeNB在Uplink NAS Transport消息中前转PDNConnectivity Complete(EPS Bearer Identity)消息给MME。
HeNB为本地网络建立相应无线承载后，HeNB将从这些无线承载上接收到的UE的上行数据直接传送给对应的本地网络，同时HeNB将从本地网络接收到下行数据通过对应的无线承载传送给UE。由于UE签约有多个本地网络因此HeNB为了能将相关的下行数据映射到对应的无线承载上发送给UE，还需要HeNB根据分配给UE的IP地址、所建立的承载及对应的承载QoS参数、APN所对应的本地网络、上行IP数据的IP头等信息，自动生成内部DL TFT(下行承载过滤模板)，从而通过DL TFT能将相关的下行数据映射到对应的无线承载上发送给UE。其中，自动生成DL TFT的方法有很多种，作为本发明的一个具体实施例，可根据上行数据的IP头提出IP五元组，例如上行IP数据的IP五元组为(IP_UL_source(上行IP数据的源IP地址)，IP_UL_destination(上行IP数据的目标IP地址)，Port_UL_Source(上行IP数据的源端口)，Port_UL_Destination(上行IP数据的目标端口)，ProtocolType_UL(上行IP数据的的协议类型，如是TCP还是UDP协议等))则生成的DL TFT的IP五元组可为(IP_DL_source(下行IP数据的源IP地址)＝IP_UL_destination，IP_DL_destination(下行IP数据的目标IP地址)＝IP_UL_source，Port_DL_Source(下行IP数据的源端口)＝Port_UL_Destination，Port_DL_Destination(下行IP数据的目标端口)＝Port_UL_Source，ProtocolType_DL(下行IP数据的的协议类型)＝ProtocolType_UL)。为并将这个DL TFT五元组与发送此上行IP数据对应的无线承载建立绑定关系，当下行IP数据匹配这个DL TFT五元组时，则此下行IP数据通过此DL TFT所绑定的无线承载发送至UE。
至此，可建立通过HeNB的本地网络承载，发送给本地网络上行的数据从UE到HeNB，然后被HeNB传送到本地网络；从本地网络发送给UE的下行数据到达HeNB后，通过建立的本地网络承载传送给UE。
如图4所示，为本发明实施例本地网络的承载建立系统结构图，该系统包括UE 100、HeNB 200和MME 300。UE 100用于通过HeNB 200发起PDN连接请求，并指示MME 300其所请求建立的PDN连接为连接到本地网络。MME 300用于根据该指示请求HeNB 200为UE 100建立本地网络的承载，为此，将该承载为本地网络承载的信息指示给HeNB 200。HeNB 200用于根据该指示建立UE 100和本地网络之间的传输数据的本地网络的无线承载。
其中，作为本发明的一个实施例，UE 100包括PDN连接请求发起模块110和指示模块120。PDN连接请求发起模块110用于通过HeNB 200发起PDN连接请求。指示模块120用于指示MME 300其所请求建立的PDN连接为连接到本地网络。其中，PDN连接请求发起模块110可通过HeNB200发送附着请求消息或请求建立一个新的PDN连接请求消息。
其中，指示模块120可设置PDN连接请求发起模块110发送的附着请求消息或PDN连接请求消息中的附着类型、请求类型或APN类型或其组合，以指示MME 300其所请求建立的PDN连接为连接到本地网络。具体地，如果本地网络的类型为家庭网络，则指示模块120将附着请求消息中的附着类型设置为家庭附着；或者如果本地网络的类型为本地Internet网络，则指示模块120将附着请求消息中的附着类型设置为Internet附着；或者如果本地网络的类型为家庭网络，则指示模块120将PDN连接请求消息中的请求类型设置为家庭请求；或者如果本地网络的类型为本地Internet网络，则指示模块120将PDN连接请求消息中的请求类型设置为Internet请求；或者如果本地网络的类型为家庭网络，则指示模块120将附着请求消息或PDN连接请求消息中的APN类型设置为家庭APN类型；或者如果本地网络的类型为本地Internet网络，则指示模块120将附着请求消息或PDN连接请求消息中的APN类型设置为因特网Internet类型；或者，如果本地网络的类型为家庭网络，则指示模块120将附着请求消息中的附着类型设置为家庭附着且将APN类型设置为家庭APN类型；或者如果本地网络的类型为本地Internet网络，则指示模块120将附着请求消息中的附着类型设置为Internet附着且将APN类型设置为本地Internet类型；或者，如果本地网络的类型为家庭网络，则指示模块120将PDN连接请求消息中的请求类型设置为家庭请求且将APN类型设置为家庭APN类型；或者如果本地网络的类型为本地Internet网络，则指示模块120将PDN连接请求消息中的请求类型设置为Internet请求且将APN类型设置为本地Internet类型；
其中，作为本发明的一个实施例，MME 300包括指示接收模块310、签约信息接收模块320、判断模块330、选择模块340和指示模块350。指示接收模块310用于接收UE 100发送的用于指示其所请求建立的PDN连接为连接到本地网络的指示。签约信息接收模块320用于从HSS获取UE的签约信息。判断模块330用于根据签约信息判断UE 100是否签约接入到本地网络，以及根据签约信息及当前HeNB的信息判断UE是否允许接入到本地网络。选择模块340用于在判断模块330判断UE 100签约接入到本地网络且允许该UE接入后，根据UE 100请求的APN选择本地网络对应的PDN签约数据，或自行选择本地网络对应的APN。指示模块350用于将选择模块340选择的APN发送给HeNB 200，并将该承载为本地网络承载的信息指示给HeNB 200。
其中，MME 300还可包括发起承载建立模块360，用于根据运营商的静态配置规则为UE 100的本地网络连接建立默认承载的同时发起建立多个专用承载。
可选择地，发起承载建立模块360还可根据运营商的静态配置规则同时为UE 100的本地网络连接发起建立多个承载，其中第一个承载为默认承载，其他后面的承载为专用承载。
其中，指示模块350通过初始上下文建立请求消息或承载建立请求消息将该承载为本地网络承载的信息指示给HeNB 200。其中具体地，指示模块350可在初始上下文建立请求消息或承载建立请求消息中增加本地网络承载对应的APN，以向HeNB 200指示本地网络承载所对应的本地网络。如果HeNB 200最多只能连接一个家庭网络或一个本地Internet网络，则指示模块350可通过初始上下文建立请求消息或承载建立请求消息向HeNB200指示本地网络承载对应的是家庭网络或是本地Internet网络。如果HeNB200只与一个家庭网络直接相连接，且本地Internet网络由其它网络节点提供，则指示模块350可将初始上下文建立请求消息或承载建立请求消息中服务网关Serving GW为每个演进分组系统承载EPS Bearer所分配的S1-U接口的上行IP地址及TEID均设置为零，或可设置其只包含EPS BearerIdentity而并不包含对应的Serving GW为此EPS Bearer所分配的S1-U接口的上行IP地址及TEID。
其中，HeNB 200包括指示接收模块210和无线承载建立模块220。指示接收模块210用于接收MME 300发送的承载为本地网络承载的信息指示。无线承载建立模块220用于根据指示模块210的指示建立UE 100和本地网络之间的数据传输的无线承载。具体地，无线承载建立模块220建立的本地网络的无线承载，并将接收到的UE 100的上行数据直接传送给对应的本地网络，并将从本地网络接收到下行数据通过对应的无线承载传送给UE 100。
其中，HeNB 200还可包括无线承载绑定模块230，用于根据MME 300分配给UE 100的信息自动生成内部下行承载过滤模板DL TFT，以通过DLTFT能将相关的下行数据映射到对应的无线承载上发送给UE 100。具体地无线承载绑定模块230可根据上行数据的IP头生成DL TFT五元组，并将所述DL TFT五元组与发送此上行IP数据对应的无线承载建立绑定关系。无线承载绑定模块230将从建立的所述无线承载上接收到的UE的上行数据直接传送给对应的本地网络，并将从所述本地网络接收到下行数据通过对应的无线承载传送给所述UE。
本发明解决了UE通过HeNB建立本地网络承载的问题，使得UE能够通过HeNB顺利地接入本地网络。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (31)

1.一种本地网络的承载建立方法，其特征在于，包括以下步骤：
用户设备UE通过家庭演进基站HeNB发起分组数据网络PDN连接请求，并指示移动性管理实体MME其所请求建立的PDN连接为连接到本地网络；
所述MME根据所述指示为所述UE发起建立本地网络的承载，并将所述承载为本地网络承载的信息指示给所述HeNB；
所述HeNB根据所述指示为所述UE建立本地网络的无线承载，并根据所述无线承载建立所述UE和所述本地网络之间的数据传输。
2.如权利要求1所述的本地网络的承载建立方法，其特征在于，所述HeNB根据所述无线承载建立所述UE和所述本地网络之间的数据传输包括：
所述HeNB将从建立的所述无线承载上接收到的UE的上行数据直接传送给对应的本地网络，并将从所述本地网络接收到下行数据通过对应的无线承载传送给所述UE。
3.如权利要求1所述的本地网络的承载建立方法，其特征在于，所述UE通过HeNB发起PDN连接请求包括：
所述UE通过HeNB发送附着请求消息或所述UE请求建立一个新的PDN连接请求消息。
4.如权利要求3所述的本地网络的承载建立方法，其特征在于，所述指示MME其所请求建立的PDN连接为连接到本地网络包括：
所述UE通过附着请求消息或PDN连接请求消息指示所述MME其所请求建立的PDN连接为连接到本地网络。
5.如权利要求4所述的本地网络的承载建立方法，其特征在于，所述UE通过附着请求消息或PDN连接请求消息指示所述MME其所请求建立的PDN连接为连接到本地网络包括：
如果所述本地网络的类型为家庭网络，则所述UE将所述附着请求消息中的附着类型设置为家庭附着；
或者，如果所述本地网络的类型为本地Internet网络，则所述UE将所述附着请求消息中的附着类型设置为Internet附着；
或者，如果所述本地网络的类型为家庭网络，则所述UE将所述PDN连接请求消息中的请求类型设置为家庭请求；
或者，如果所述本地网络的类型为本地Internet网络，则所述UE将所述PDN连接请求消息中的请求类型设置为Internet请求；
或者，如果所述本地网络的类型为家庭网络，则所述UE将所述附着请求消息或PDN连接请求消息中的APN类型设置为家庭APN类型；
或者，如果所述本地网络的类型为本地Internet网络，则所述UE将所述附着请求消息或PDN连接请求消息中的APN类型设置为因特网Internet类型；
或者，如果所述本地网络的类型为家庭网络，则所述UE将所述附着请求消息中的附着类型设置为家庭附着且将附着请求消息中的APN类型设置为家庭APN类型；
或者，如果所述本地网络的类型为本地Internet网络，则所述UE将所述附着请求消息中的附着类型设置为Internet附着且将附着请求消息中的APN类型设置为因特网Internet类型；
或者，如果所述本地网络的类型为家庭网络，则所述UE将所述PDN连接请求消息中的请求类型设置为家庭请求且将PDN连接请求消息中的APN类型设置为家庭APN类型；；
或者，如果所述本地网络的类型为本地Internet网络，则所述UE将所述PDN连接请求消息中的请求类型设置为Internet请求且将PDN连接请求消息中的APN类型设置为因特网Internet类型。
6.如权利要求3所述的本地网络的承载建立方法，其特征在于，所述MME根据所述指示为所述UE发起建立本地网络的承载包括：
所述MME从归属用户服务器HSS获取所述UE的签约信息；
所述MME根据所述签约信息判断所述UE是否签约接入到本地网络；
所述MME根据所述签约信息及所述HeNB的信息判断是否允许所述UE接入到本地网络；
如果判断所述UE签约接入到本地网络并可允许接入到本地网络，则所述MME根据所述UE请求的APN选择所述本地网络对应的PDN签约数据，或所述MME自行选择所述本地网络对应的PDN签约数据。
7.如权利要求6所述的本地网络的承载建立方法，其特征在于，还包括：
所述MME根据运营商的静态配置规则为所述UE的本地网络连接建立默认承载的同时发起建立多个专用承载。
8.如权利要求6所述的本地网络的承载建立方法，其特征在于，还包括：
所述MME根据运营商的静态配置规则同时为所述UE的本地网络连接发起建立多个承载，其中第一个承载为默认承载，其他后面的承载为专用承载。
9.如权利要求3所述的本地网络的承载建立方法，其特征在于，所述MME将所述承载为本地网络承载的信息指示给所述HeNB包括：
所述MME通过初始上下文建立请求消息或承载建立请求消息将所述承载为本地网络承载的信息指示给所述HeNB。
10.如权利要求9所述的本地网络的承载建立方法，其特征在于，所述MME通过初始上下文建立请求消息或承载建立请求消息将所述承载为本地网络承载的信息指示给所述HeNB包括：
所述MME在初始上下文建立请求消息或承载建立请求消息中增加所述本地网络承载对应的APN，以向所述HeNB指示所述本地网络承载所对应的本地网络。
11.如权利要求9所述的本地网络的承载建立方法，其特征在于，所述MME通过初始上下文建立请求消息或承载建立请求消息将所述承载为本地网络承载的信息指示给所述HeNB包括：
如果所述HeNB最多只能连接一个家庭网络或一个本地Internet网络，则所述MME通过初始上下文建立请求消息或承载建立请求消息向所述HeNB指示所述本地网络承载对应的是家庭网络或是本地Internet网络。
12.如权利要求9所述的本地网络的承载建立方法，其特征在于，所述MME通过初始上下文建立请求消息或承载建立请求消息将所述承载为本地网络承载的信息指示给所述HeNB包括：
如果所述HeNB只与一个家庭网络直接相连接，且本地Internet网络由其它网络节点提供，则所述MME将初始上下文建立请求消息或承载建立请求消息中服务网关Serving GW为每个演进分组系统承载EPS Bearer所分配的S1-U接口的上行IP地址及TEID均设置为零，或设置其只包含EPSBearer Identity而并不包含对应的Serving GW为此EPS Bearer所分配的S1-U接口的上行IP地址及TEID。
13.如权利要求3所述的本地网络的承载建立方法，其特征在于，还包括：
所述HeNB根据所述MME分配给所述UE的信息自动生成内部下行承载过滤模板DL TFT，以通过所述DL TFT能将相关的下行数据映射到对应的无线承载上发送给所述UE。
14.如权利要求13所述的本地网络的承载建立方法，其特征在于，所述HeNB根据上行数据的IP头生成DL TFT五元组，并将所述DL TFT五元组与发送此上行IP数据对应的无线承载建立绑定关系。
15.一种本地网络的承载建立系统，其特征在于，包括UE、HeNB和MME，
所述UE，用于通过所述HeNB发起PDN连接请求，并指示MME其所请求建立的PDN连接为连接到本地网络；
所述MME，用于根据所述指示请求所述HeNB为所述UE建立本地网络的承载，将所述承载为本地网络承载的信息指示给所述HeNB；
所述HeNB，用于根据所述指示为所述UE建立本地网络的无线承载，并根据无线承载建立所述UE和所述本地网络之间的数据传输。
16.一种UE，其特征在于，包括PDN连接请求发起模块和指示模块，
所述PDN连接请求发起模块，用于通过HeNB发起PDN连接请求；
所述指示模块，用于指示MME其所请求建立的PDN连接为连接到本地网络。
17.如权利要求16所述的UE，其特征在于，所述PDN连接请求发起模块用于通过HeNB发送附着请求消息或请求建立一个新的PDN连接请求消息。
18.如权利要求17所述的UE，其特征在于，所述指示模块用于设置所述PDN连接请求发起模块发送的附着请求消息或PDN连接请求消息中的附着类型、请求类型或APN类型，以指示所述MME其所请求建立的PDN连接为连接到本地网络。
19.如权利要求18所述的UE，其特征在于，
如果所述本地网络的类型为家庭网络，则所述指示模块将所述附着请求消息中的附着类型设置为家庭附着；
或者，如果所述本地网络的类型为本地Internet网络，则所述指示模块将所述附着请求消息中的附着类型设置为Internet附着；
或者，如果所述本地网络的类型为家庭网络，则所述指示模块将所述PDN连接请求消息中的请求类型设置为家庭请求；
或者，如果所述本地网络的类型为本地Internet网络，则所述指示模块将所述PDN连接请求消息中的请求类型设置为Internet请求；
或者，如果所述本地网络的类型为家庭网络，则所述指示模块将所述附着请求消息或PDN连接请求消息中的APN类型设置为家庭APN类型；
或者，如果所述本地网络的类型为本地Internet网络，则所述指示模块将所述附着请求消息或PDN连接请求消息中的APN类型设置为因特网Internet类型；
或者，如果所述本地网络的类型为家庭网络，则所述UE将所述附着请求消息中的附着类型设置为家庭附着且将附着请求消息中的APN类型设置为家庭APN类型；
或者，如果所述本地网络的类型为本地Internet网络，则所述UE将所述附着请求消息中的附着类型设置为Internet附着且将附着请求消息中的APN类型设置为因特网Internet类型；
或者，如果所述本地网络的类型为家庭网络，则所述UE将所述PDN连接请求消息中的请求类型设置为家庭请求且将PDN连接请求消息中的APN类型设置为家庭APN类型；
或者，如果所述本地网络的类型为本地Internet网络，则所述UE将所述PDN连接请求消息中的请求类型设置为Internet请求且将PDN连接请求消息中的APN类型设置为因特网Internet类型。
20.一种MME，其特征在于，包括指示接收模块、签约信息接收模块、判断模块、选择模块和指示模块，
所述指示接收模块，用于接收所述UE发送的用于指示其所请求建立的PDN连接为连接到本地网络的指示；
所述签约信息接收模块，用于从HSS获取所述UE的签约信息；
所述判断模块，用于根据所述签约信息判断所述UE是否签约接入到本地网络，以及根据所述签约信息及当前HeNB的信息判断所述UE是否允许接入到本地网络；所述选择模块，用于在所述判断模块判断所述UE签约接入到本地网络并可接入到本地网络后，根据所述UE请求的APN选择所述本地网络对应的PDN签约数据，或自行选择所述本地网络对应的PDN签约数据；
所述指示模块，用于将所述选择模块选择的PDN签约数据发送给HeNB，并将所述承载为本地网络承载的信息指示给所述HeNB。
21.如权利要求20所述的MME，其特征在于，还包括发起承载建立模块，用于根据运营商的静态配置规则为所述UE的本地网络连接建立默认承载的同时发起建立多个专用承载。
22.如权利要求20所述的MME，其特征在于，还包括发起承载建立模块，用于根据运营商的静态配置规则同时为所述UE的本地网络连接发起建立多个承载，其中第一个承载为默认承载，其他后面的承载为专用承载。
23.如权利要求20所述的MME，其特征在于，所述指示模块通过初始上下文建立请求消息或承载建立请求消息将所述承载为本地网络承载的信息指示给所述HeNB。
24.如权利要求23所述的MME，其特征在于，所述指示模块在初始上下文建立请求消息或承载建立请求消息中增加所述本地网络承载对应的APN，以向所述HeNB指示所述本地网络承载所对应的本地网络。
25.如权利要求23所述的MME，其特征在于，如果所述HeNB最多只能连接一个家庭网络或一个本地Internet网络，则所述指示模块通过初始上下文建立请求消息或承载建立请求消息向所述HeNB指示所述本地网络承载对应的是家庭网络或是本地Internet网络。
26.如权利要求23所述的MME，其特征在于，如果所述HeNB只与一个家庭网络直接相连接，且本地Internet网络由其它网络节点提供，则所述指示模块将初始上下文建立请求消息或承载建立请求消息中服务网关Serving GW为每个演进分组系统承载EPS Bearer所分配的S1-U接口的上行IP地址及TEID均设置为零，或设置其只包含EPS Bearer Identity而并不包含对应的Serving GW为此EPS Bearer所分配的S1-U接口的上行IP地址及TEID。
27.一种HeNB，其特征在于，包括指示接收模块和无线承载建立模块，
所述指示接收模块，用于接收MME发送的承载为本地网络承载的信息指示；
所述无线承载建立模块，用于根据所述指示为UE建立本地网络的无线承载，并根据所述无线承载建立所述UE和所述本地网络之间的数据传输。
28.如权利要求27所述的HeNB，其特征在于，所述无线承载建立模块根据所述指示，建立UE到本地网络的无线承载，用于传输UE与本地网络之间的数据。
29.如权利要求27所述的HeNB，其特征在于，还包括无线承载绑定模块，用于根据MME分配给所述UE的信息自动生成内部下行承载过滤模板DL TFT，以通过所述DL TFT能将相关的下行数据映射到对应的无线承载上发送给所述UE。
30.如权利要求29所述的HeNB，其特征在于，所述无线承载绑定模块根据上行数据的IP头生成DL TFT五元组，并将所述DL TFT五元组与发送此上行IP数据对应的无线承载建立绑定关系。
31.如权利要求30所述的HeNB，其特征在于，所述无线承载绑定模块将从建立的所述无线承载上接收到的UE的上行数据直接传送给对应的本地网络，并将从所述本地网络接收到下行数据通过对应的无线承载传送给所述UE。
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