终端切换到家庭基站的方法与装置
技术领域
本发明涉及终端的切换技术,尤其涉及一种终端切换到家庭基站的方法与装置。
背景技术
为了给用户提供更高的业务速率并降低使用高速率服务所需要的费用,同时,为了弥补已有分布式蜂窝无线通信系统覆盖的不足,通常会在家庭、办公区域等场所设置家庭基站。家庭基站是一种小型、低功率的基站,具有实惠、便捷、低功率输出等优点。
图1是包含家庭基站的通信网络结构示意图,如图1所示,家庭基站可以通过接入网关这个逻辑网元接入到核心网。家庭基站和接入网关之间可以存在一个安全网关。安全网关可以与接入网关合设也可以与接入网关分设。安全网关的主要作用是保障家庭基站和接入网关、用户数据服务器之间的链路安全。
接入网关的主要功能包括:验证家庭基站的安全性、处理家庭基站的注册、对家庭基站进行运行维护管理、根据运营商的要求对家庭基站进行配置和控制、在核心网和家庭基站之间进行数据交换。
鉴权授权计费(AAA,Authentication、Authorization and Accounting)服务器是通信网络中的重要设施,用于实现网络运营商对数据、用户的控制和管理,提供认证授权及账户服务,通常与网络访问控制、网关服务器、数据库以及用户信息目录等协同工作。
锚点鉴权器(AA,Anchor Authenticator)的主要功能是在终端入网时向终端提供接入鉴权服务;在终端入网以后、退网之前,负责管理和维护终端的上下文信息。通常锚点鉴权器可以放置在接入网关中。
锚点接入网关的作用是驻留锚点数据通道功能,来自或者发往终端的数据都需要通过该锚点接入网关。
家庭基站系统中存在封闭用户组(CSG,Closed Subscriber Group)的概念,允许用户访问一个或多个访问受限的CSG小区。家庭基站的工作模式可分为闭合模式、混合模式和开放模式。
当家庭基站的工作模式是闭合模式时,只有该家庭基站所属CSG的用户才可以接入或切换到该家庭基站并享受该家庭基站提供的业务;
当家庭基站的工作模式是开放模式时,任何用户都可以接入或切换到该家庭基站,此时的家庭基站等同于宏基站使用;
当家庭基站的工作模式是混合模式时,同时允许CSG用户和非CSG用户接入或者切换到该家庭基站,不过会根据用户是否属于CSG成员来区分不同的用户类型、实现差异化的服务质量处理,也就是说CSG用户在使用混合模式家庭基站的时候具有更高的业务优先级,拥有更好的服务质量和业务类别。
家庭基站需要使用终端用户的真实身份来判断该终端用户是否是自己的CSG成员。现有技术一般使用终端用户的真实标识(Real NAI,Real NetworkAccess Identifier)来表示终端用户的真实身份,例如,上述真实标识形如用户名域名(usernamedomain)。
用户数据服务器用于存储家庭基站的签约信息,如家庭基站允许接入的用户,即CSG相关信息(其中包含CSG成员信息)等。
家庭基站的CSG成员信息一般存放在家庭基站本地以及网络侧的用户数据服务器中,且这两处保存的数据是同步的,即无论是在家庭基站本地,还是在用户数据服务器上修改了家庭基站的CSG成员信息,都需要在两者之间执行同步操作。
当终端通过家庭基站进行网络接入,或者从当前为其提供服务的基站(服务基站)切换到家庭基站(目标基站)时,处于闭合模式的家庭基站会利用CSG成员信息对终端用户进行接入,或切换控制,若终端用户不是其CSG成员用户,闭合模式家庭基站将拒绝该终端用户接入网络、或者拒绝该终端用户切换;处于混合模式的家庭基站根据CSG成员信息进行用户类别(如CSG用户、非CSG用户)的区分,便于实施差异化计费、服务质量授权等操作,若终端用户不是其CSG成员用户,家庭基站将只会对其提供低优先级服务。
为了简化描述,以下在终端执行切换操作时,将家庭基站判断终端用户是否为该家庭基站的CSG用户的操作称为切换控制。
在终端入网时,为了保护终端用户的隐私以及安全,终端用户的真实用户标识不能在网络中传递。为了在实现在家庭基站上完成基于终端用户的CSG信息的接入控制的同时,保护用户的隐私以及安全,现有技术提供了一种基于用户标识代号(SIS,Subscriber Identify Symbol)的接入控制方法,所述的用户标识代号(SIS)具有如下特征:
在家庭基站上,可以使用用户标识代号(SIS)、或使用用户标识代号(SIS)结合网络标识唯一确定(即对应)一个终端用户的真实用户标识;
在AAA服务器上,可以使用终端用户的真实用户标识、或使用终端用户的真实用户标识结合家庭基站标识唯一确定(即对应)一个终端用户的用户标识代号(SIS)。
家庭基站在终端初始入网的过程中,可以从AAA服务器获得所述终端用户的真实用户标识对应的用户标识代号(SIS),家庭基站可将该SIS在本地对照成用户真实标识,从而获知所述终端用户的真实身份,进而执行基于CSG信息的接入控制。
现有技术还在增加一个终端用户为家庭基站的CSG成员的过程中,提供了一种生成以及同步用户标识代号(SIS)的方法。
在该方法中,由家庭基站,或者所述用户数据服务器,或者所述AAA服务器为所述终端用户生成所述SIS;同时使所述SIS能够在所述家庭基站、所述用户数据服务器以及所述AAA服务器中同步。
图2是基于图1家庭基站系统的用户切换流程图,如图2所示,图中所述的服务基站为当前正在为移动终端提供服务的基站,目标基站是所述移动终端可切换进入(切入)的基站,这样的目标基站可以有一个或者多个,具体步骤描述如下:
步骤201:在切换准备阶段,终端向当前为其服务的服务基站发起移动请求,请求中携带一组终端认为合适的候选目标基站。
步骤202:服务基站向每个候选目标基站都发送一个准备切换请求,该请求中携带终端的锚点鉴权器的标识。
步骤203:在收到准备切换请求以后,候选目标基站与锚点鉴权器之间交换与该终端相关的上下文信息;本步骤也可以在切换执行阶段执行。
步骤204:由候选目标基站发起,为该终端在候选目标基站与锚点接入网关之间预注册数据通道;本步骤也可以在切换执行阶段执行。
步骤205:候选目标基站向服务基站返回准备切换请求响应,其中指示了该家庭基站是否接受准备切换请求。
步骤206:服务基站向终端发送移动请求响应,其中包含一个或者多个该终端可以切换的潜在目标基站。
步骤207:服务基站向候选目标基站发送准备切换确认消息。
若候选目标基站是家庭基站,则在切换准备过程中,该家庭基站应该需要判断该终端用户是否是其CSG成员,并根据该终端用户的CSG成员信息来决策是否允许所述的终端接入,即进行切换控制。但是,在现有流程中,作为候选目标基站的家庭基站不会也无法判断该终端用户是否是其CSG成员,即无法根据CSG信息来决策是否允许该终端接入,更无法通知到终端,从而会导致终端在切换执行阶段执行切换时,可能会选择无法接入的家庭基站,因此导致切换成功率降低、网络负担增加、切换过程延长。
发明内容
有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种终端切换到家庭基站的方法与装置,目标家庭基站能及时获取使用该终端的终端用户的SIS,能根据所述SIS方便的进行切换控制。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种终端切换到家庭基站的方法,包括:
接收到切换请求后,所述目标家庭基站根据获取的终端用户的真实用户标识或所述终端用户的真实用户标识对应的用户标识代号SIS进行切换控制。
优选地,所述目标家庭基站获取终端用户的真实用户标识或所述终端用户真实用户标识对应的SIS,包括:
所述目标家庭基站通过所述终端的服务基站获取所述终端的锚点鉴权器的标识信息,并向所述终端的锚点鉴权器发送获取所述真实用户标识或所述SIS的指示消息,或者,向所述终端的锚点鉴权器发送的上下文请求消息中,携带有获取所述真实用户标识或所述SIS的指示信息或所述目标家庭基站属性的信息;或者,向所述终端的锚点鉴权器发送的上下文请求消息;以及
所述终端的锚点鉴权器在本地查找出所述终端用户的真实用户标识或所述SIS,并反馈给所述目标家庭基站。
优选地,所述属性的信息包括家庭基站的标识信息,或/及,闭合、混合或开放的工作模式的信息。
优选地,所述目标家庭基站获取终端用户的真实用户标识或所述终端用户真实用户标识对应的SIS,包括:
所述终端的服务基站向所述终端的锚点鉴权器发起获取所述真实用户标识或所述SIS的指示消息,或者,向所述终端的锚点鉴权器发送的上下文请求消息中,携带有获取所述真实用户标识或所述SIS的指示信息;或者,向所述终端的锚点鉴权器发送的上下文请求消息;以及
所述终端的锚点鉴权器在本地查找出所述终端用户的真实用户标识或所述SIS并反馈给所述终端的服务的基站,所述终端的服务的基站将所述SIS发送给所述目标家庭基站。
优选地,所述方法还包括:
在终端接入鉴权过程中,AAA服务器将所述终端用户的真实用户标识,或者所述终端用户真实用户标识对应的SIS发送到所述终端的锚点鉴权器;以及
所述锚点鉴权器保存所述真实用户标识,或者所述SIS。
优选地,所述方法还包括:
在终端的初始入网过程执行完毕以后,将所述终端用户新增为所述家庭基站的CSG成员,或者从所述家庭基站的CSG成员中删除所述终端用户时,所述终端用户的AAA服务器将变更后的CSG信息同步到所述终端的锚点鉴权器中;其中,所述CSG信息包括所述终端用户的SIS,或包括所述SIS以及所述家庭基站标识;以及
所述家庭基站使用锚点鉴权器中更新后的CSG信息执行所述的切换控制。
优选地,所述目标家庭基站获取终端用户的真实用户标识或所述终端用户真实用户标识对应的SIS,包括:
所述终端的服务基站将本地存储的所述终端的真实用户标识或所述SIS发送给所述目标家庭基站。
优选地,所述终端的锚点鉴权器在本地查找出所述终端用户的真实用户标识或所述SIS,包括:
所述终端的锚点鉴权器根据所述终端的标识信息,或者所述终端的标识信息、所述目标家庭基站的标识信息,或者所述终端的标识信息、所述目标家庭基站的标识信息及终端用户所属的运营商标识信息在本地进行匹配,存在匹配项时即查找到所述终端用户的真实用户标识或所述SIS。
优选地,所述目标家庭基站根据所述终端用户的真实用户标识,或者所述SIS进行切换控制,包括:
所述目标家庭基站处于闭合模式时,所述目标家庭基站根据所述终端用户的真实用户标识或所述SIS确定所述终端用户是否为封闭用户组CSG成员,若是则允许所述终端切换接入所述目标家庭基站,否则拒绝所述终端的切换请求;
所述目标家庭基站处于混合模式时,所述目标家庭基站根据所述终端用户的真实用户标识或所述SIS确定所述终端用户是否为封闭用户组CSG成员,若是则允许所述终端切换接入所述目标家庭基站,并为所述终端预留较高优先级的资源;否则,允许所述终端切换接入所述目标家庭基站,并为所述终端预留较低优先级的资源或拒绝所述终端的切换请求;
所述目标家庭基站处于开放模式时,允许所述终端切换接入所述目标家庭基站。
优选地,所述获取所述真实用户标识或所述SIS的指示消息为新设的专用消息。
一种家庭基站的封闭用户组标识的管理方法,包括:
在终端的初始入网过程执行完毕以后,将所述终端用户新增为所述家庭基站的CSG成员,或者从所述家庭基站的CSG成员中删除所述终端用户时,所述终端用户的AAA服务器将变更后的CSG信息同步到所述终端的锚点鉴权器中;其中,所述CSG信息包括所述终端的SIS,或包括所述SIS以及所述家庭基站标识;以及
所述家庭基站使用锚点鉴权器中更新后的CSG信息执行所述的切换控制。
一种终端切换到家庭基站的装置,包括:
接收单元,用于接收切换请求;
获取单元,用于在所述接收单元接收到切换请求后,获取终端用户的真实用户标识或所述终端用户的真实用户标识对应的用户标识代号SIS;以及
切换控制单元,用于根据所述终端用户的真实用户标识或所述终端用户的SIS进行切换控制。
优选地,所述获取单元包括:
获取模块,用于通过所述终端服务的基站获取所述终端的锚点鉴权器的标识信息;
发送模块,用于向所述终端的锚点鉴权器发送获取所述真实用户标识或所述SIS的指示消息,或者,向所述终端的锚点鉴权器发送的上下文请求消息,所述上下文请求消息中携带有获取所述真实用户标识或所述SIS的指示信息或所述目标家庭基站属性的信息;或者,向所述终端的锚点鉴权器发送的上下文请求消息;
查找模块,用于在所述终端的锚点鉴权器中查找所述终端用户的真实用户标识或所述SIS;以及
反馈模块,用于将所述查找模块查找到的所述终端用户的真实用户标识或所述SIS反馈给所述目标家庭基站。
优选地,所述获取单元包括:
第一发送模块,用于向所述终端的锚点鉴权器发起获取所述真实用户标识或所述SIS的指示消息,或者,向所述终端的锚点鉴权器发送的上下文请求消息中,携带有获取所述真实用户标识或所述SIS的指示信息;或者,向所述终端的锚点鉴权器发送的上下文请求消息;
查找模块,用于在所述终端的锚点鉴权器中查找所述终端用户的真实用户标识或所述SIS;
反馈模块,用于将所述查找模块所查找到的所述终端用户的真实用户标识或所述SIS反馈给第二发送模块;以及
第二发送模块,用于将所述终端用户的真实用户标识或所述SIS发送给所述目标家庭基站。
优选地,所述切换控制单元根据所述SIS进行切换控制,包括:
所述目标家庭基站处于闭合模式时,所述切换控制单元根据所述SIS确定所述终端用户是否为封闭用户组CSG成员,若是则允许所述终端切换接入所述目标家庭基站,否则拒绝所述终端的切换请求;
所述目标家庭基站处于混合模式时,所述切换控制单元根据所述SIS确定所述终端用户是否为封闭用户组CSG成员,若是则允许所述终端切换接入所述目标家庭基站,并为所述终端预留较高优先级的资源;否则,允许所述终端切换接入所述目标家庭基站,并为所述终端预留较低优先级的资源或拒绝所述终端的切换请求;
所述目标家庭基站处于开放模式时,所述切换控制单元允许所述终端切换接入所述目标家庭基站。
优选地,所述查找模块根据所述终端的标识信息,或者所述终端的标识信息、所述目标家庭基站的标识信息,或者所述终端的标识信息、所述目标家庭基站的标识信息及所述终端用户所属的运营商标识信息查找所述终端用户的真实用户标识或所述SIS。
一种家庭基站的封闭用户组标识的管理装置,包括:
更新单元,用于在终端的初始入网过程执行完毕以后,将所述终端用户新增为所述家庭基站的CSG成员,或者从所述家庭基站的CSG成员中删除所述终端用户;
同步单元,用于将更新后的CSG信息同步到所述终端的锚点鉴权器中;其中,所述CSG信息包括所述终端用户的SIS,或包括所述SIS以及所述家庭基站标识;以及
切换控制单元,用于使用锚点鉴权器中更新后的CSG信息执行所述的切换控制。
本发明中,当终端欲切换的目标基站为家庭基站时,将终端的锚点鉴权器中的SIS通知到目标家庭基站中,以使家庭目标基站根据终端用户的SIS确定该终端用户是CSG用户或是非CSG用户,以此来根据该目标家庭基站当前的工作模式对终端作出切换控制,以使终端能够准确快速地切换到其能够接入的作为目标基站的家庭基站中,并为终端提供相应的通信服务。本发明方案实现简单且实用。
附图说明
图1是包含家庭基站的通信网络结构示意图;
图2是基于图1家庭基站系统的用户切换流程图;
图3是本发明终端初始入网的流程图;
图4为本发明终端切换到家庭基站的方法实施例一的流程图;
图5为本发明终端切换到家庭基站的方法实施例二的流程图;
图6为本发明终端切换到家庭基站的方法实施例三的流程图;
图7为本发明终端切换到家庭基站的方法实施例四的流程图;
图8为本发明家庭基站的封闭用户组标识的管理方法的流程图;
图9为本发明终端切换到家庭基站的装置的组成结构示意图;
图10为本发明获取单元的一种组成结构示意图;
图11为本发明获取单元的另一种组成结构示意图;
图12为本发明家庭基站的封闭用户组标识的管理装置的组成结构示意图。
具体实施方式
本发明的基本思想是:使用目前的切换方法,在切换准备阶段中,当家庭基站作为候选目标基站时,由于目标家庭基站无法获知终端用户的真实身份,从而无法根据CSG信息决策是否允许终端切入,从而导致在切换执行阶段,终端在执行切换时,会选择到无法接入的家庭基站,导致切换失败的概率相当大。针对于此,切换准备阶段中,本发明首先使作为候选目标基站的家庭基站得到与终端用户真实标识相关的用户标识代号(SIS),然后令该家庭基站根据上述的SIS来确定该终端用户是否是其CSG成员,最后以此来根据该目标家庭基站当前的工作模式对终端执行切换控制。本发明方案实现简单且实用。
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3是本发明终端初始入网的流程图,如图3所示,终端在通过基站(包括普通宏基站和家庭基站)执行初始入网时,终端用户的AAA服务器查找与该终端用户的真实用户标识对应的用户标识代号(SIS),并将查找到的用户标识代号(SIS)传递给该终端的锚点鉴权器,并由锚点鉴权器保存;具体包括如下步骤:
步骤301:终端与家庭基站之间完成空口参数同步及测距。
步骤302:终端与接入网络之间完成初始接入鉴权,包括:
在终端完成与接入网络之间的能力协商之后,接入网关通过基站向该终端发送用户标识请求;终端通过基站向接入网关发送用户标识响应,返回终端用户的伪用户标识(Pseudo-NAI);接入网关中的锚点鉴权器使用伪用户标识中包含的路由信息,将上述用户标识响应发送到AAA服务器,以启动扩展鉴权协议(EAP,Extensible Authentication Protocol)鉴权流程;AAA服务器基于终端用户的伪标识,使用AAA服务器与终端协商好的鉴权方法,发起对终端的鉴权流程;在鉴权流程中,AAA服务器可以以安全的方式获得终端用户的真实用户标识(Real-NAI)。
步骤303:在AAA服务器通过了对终端用户的鉴权认证后,AAA服务器使用鉴权过程中获得的终端用户的真实用户标识查找该终端用户的CSG信息,CSG信息中包含与该终端用户的真实用户标识对应的用户标识代号(SIS)。
AAA服务器可以使用终端用户的真实用户标识查找终端用户的SIS,例如,AAA服务器可以在终端用户的用户档案中查找到与该终端用户相关的SIS。
步骤304:AAA服务器向接入网关中的锚点鉴权器发送接入成功消息(其中包含鉴权成功消息),该接入成功消息携带上述与该终端用户相关的CSG信息,其中,CSG信息中包含上述的用户标识代号(SIS)。
步骤305:在接入网关收到接入成功消息以后,接入网关中的锚点鉴权器保存与该终端用户相关的参数,其中包括上述的用户标识代号(SIS)。
其中,上述锚点鉴权器可以上述的与该终端用户相关的参数,包括上述的SIS,保存在该终端的上下文信息中,该上下文信息可以使用上述的终端用户的伪用户标识或者终端标识(MSID,MAC)作为索引。
步骤306:接入网关中的锚点鉴权器将接入成功消息中的鉴权成功消息通过基站发送给终端。在本步骤中,锚点鉴权器首先将鉴权成功消息发送给所述基站。若上述基站是家庭基站,则锚点鉴权器还需要将上述的SIS发送给该家庭基站。
步骤307:若基站是家庭基站,则家庭基站使用上述SIS对终端进行接入控制。
步骤308:基站进一步将上述的鉴权成功消息发送给终端。
步骤309:继续执行用户接入相关的其他流程。
在本实施例描述的终端通过基站(普通宏基站或家庭基站)执行初始入网的过程中,终端的锚点鉴权器从AAA服务器获得了与该终端用户的真实用户标识对应的用户标识代号(SIS),保存在锚点鉴权器中。
图3所示的流程是本发明技术方案实现的基础,在基于家庭基站切换时,目标家庭基站首先获取所述终端用户的SIS,以此来获知终端用户的真实身份,从而进行切换控制。以下通过具体的实施例,进一步阐明本发明技术方案的实质。
实施例一
图4为本发明终端切换到家庭基站的方法实施例一的流程图,如图4所示,作为候选目标基站的家庭基站在切换准备阶段中,收到准备切换请求以后,该家庭基站从终端的锚点鉴权器获取与该终端用户的真实用户标识对应的用户标识代号(SIS),然后使用该SIS,以及对应的CSG信息对该终端进行切换控制;具体包括以下步骤:
步骤401:终端已经接入了移动通信网络中,并准备执行切换操作;在切换准备阶段,终端向当前为其服务的服务基站发起移动请求,请求中携带一组终端认为合适的候选目标基站。
一般地,终端可以通过测量周边的无线信号强度以及无线信号质量等方式来确定上述的一组候选目标基站,当周边的无线信号达到设定阈值的强度后或信息质量达到设定阈值后,意味着终端具备切换到这些无线信号所在的小区中,终端将通过其服务基站向这些无线信号所在的候选基站发起切换到该候选基站下小区的切换请求。这组候选目标基站中可以同时包括一个或多个普通宏基站和家庭基站,也就是说,这些候选基站可能包括家庭基站,也可能不包括家庭基,而本发明的技术方案,则是关注的终端切换到家庭基站的切换方法,因此,本示例中的候选基站一定包括家庭基站,且描述终端如何切换到目标家庭基站的流程。
步骤402:服务基站向每个候选目标基站都发送一个准备切换请求,该请求中携带终端的锚点鉴权器的标识。
一般地,如果服务基站无法直接将准备切换请求发送到候选目标基站,则服务基站可以将该准备切换请求先发送到一个接入网关上,再由该接入网关将准备切换请求转发到候选目标基站上。
候选目标基站可以是家庭基站,以下针对作为候选目标基站的家庭基站叙述本发明的方法。
步骤403:在收到准备切换请求以后,作为候选目标基站的家庭基站向锚点鉴权器发送上下文信息请求消息,用以向终端的锚点鉴权器请求该终端上下文信息;
该消息携带该家庭基站的标识(如BSID),以及该终端的标识(如MSID,MAC地址等)。锚点鉴权器可以根据上述标识找到与该终端相关的上下文信息。
家庭基站可以在该上下文信息请求消息中携带一些指示(标识)信息,用来表明自己是家庭基站,而不是普通宏基站;或者,上述的指示(标识)信息不仅用来表明自己是家庭基站,而且还用来告知锚点鉴权器自己当前的工作模式(闭合模式、混合模式或开放模式)。
上述指示(标识)信息可用来告知锚点鉴权器发送该请求的基站的属性,进而用于支撑锚点鉴权器判断是否需要将上述与终端用户对应的SIS发送给该家庭基站。
上述的指示信息承载于上下文信息请求消息中,或者,设置专用的消息格式,锚点鉴权器接收到该专用的消息格式即将与终端用户对应的SIS通知到目标家庭基站。
在上下文信息请求消息中增设一个指示位即可实现获取终端用户的SIS的指示,锚点鉴权器接收到上下文信息请求消息时,判断设定的指示位的标识,若为获取终端用户的SIS的指示,将终端用户的SIS通知到目标家庭基站。
步骤404:锚点鉴权器根据上下文信息请求消息中携带的终端标识、目标家庭基站标识等信息取得所需的上下文信息,例如该终端与该目标家庭基站相关的接入密钥(AK)上下文。
在本步骤中,锚点鉴权器还需要取得所述的与该终端用户的真实标识对应的用户标识代号(SIS)。根据上下文信息请求消息中携带的上述指示(标识),锚点鉴权器能够识别发送该请求的目标家庭基站的属性,例如,基站类型(普通宏基站、家庭基站);工作模式(开放、混合、闭合)等。若锚点鉴权器能够自行识别发送请求的目标家庭基站的属性(例如通过基站标识在本地或者其他相关的网元查找该基站的档案),则步骤403中的上下文请求消息中也可以不包含上述指示。所述锚点鉴权器如下判决是否需要发送所述SIS到目标基站:若发送请求的基站是一个家庭基站;或者是一个工作在闭合模式或混合模式下的家庭基站,则锚点鉴权器需要取得与该终端用户的真实标识对应的所述SIS。或者,作为默认行为,无论基站的属性的是什么(例如,无论是宏基站或者是家庭基站),锚点鉴权器始终都去取所述的SIS。
本领域技术人员应当理解,通过获取终端用户的SIS的专用指示消息,也可将目标家庭基站获取终端用户的SIS的信息通知到锚点鉴权器,其实现与通过上下文请求消息携带指示信息的实现没有本质区别。
步骤405:锚点鉴权器向该目标家庭基站发送上下文信息响应消息;使用该消息,锚点鉴权器向该目标家庭基站返回上述取得的终端用户的SIS;以及上述AK上下文等与终端相关的上下文信息。
步骤406:目标家庭基站收到上下文信息响应消息以后,家庭基站使用该消息中携带的终端用户的SIS以及对应的CSG信息进行切换控制。
目标家庭基站可以直接使用上述SIS在本地找出该终端用户的CSG信息,也可以先将SIS在本地映射成该终端用户的真实用户标识,再使用这个真实用户标识在本地找出该终端用户的CSG信息;最后家庭基站执行切换控制:
若家庭基站处于开放模式,该家庭基站可以直接忽略所述SIS,不做任何切换控制;
若家庭基站处于闭合模式,该家庭基站使用上述CSG信息判断该终端用户是不是自己的CSG成员;若该终端用户不是自己的CSG成员,则该家庭基站拒绝该终端的切换请求,并跳转至步骤408继续执行;
若家庭基站处于混合模式,该家庭基站可以直接忽略参数SIS,而不做任何切换控制;或者,该家庭基站使用上述CSG信息判断该终端用户是不是自己的CSG成员;若该终端用户是自己的CSG成员,则家庭基站为该终端预留较高优先级的资源;反之,家庭基站为该终端预留较低优先级的资源,或者拒绝该终端的切换请求。
步骤407:家庭基站可在自身与终端的锚点接入网关之间为该终端预注册数据通道。
步骤408:家庭基站向服务基站返回准备切换请求响应消息,其中指示了该家庭基站是否接受终端的切换请求。
在准备切换阶段,作为候选目标基站的家庭基站是否接受终端的切换请求取决于多个前提条件,例如,当前家庭基站是否有足够的资源;取回的AK上下文信息是否有效;以及终端用户是否是自己的CSG成员等。取决于实际的运营策略,例如,只有同时满足这些前提条件,家庭基站才会接受终端的切换请求。
其中,若家庭基站拒绝终端的切换请求是与该终端用户的CSG信息相关的(例如该户终端用户不是该家庭基站的CSG成员),则上述的准备切换请求响应消息中应携带一个指示,能够提示服务基站(或者该终端)该拒绝原因。
步骤409:服务基站向终端返回移动请求响应,其中包括一个或者多个接受该终端切换请求的潜在目标基站的信息。
由于服务基站向多个候选目标基站发送了准备切换请求,此时服务基站会收到多条准备切换请求响应消息,这些消息来自不同的候选目标基站(包括普通宏基站和家庭基站)。上述的潜在目标基站不包括那些拒绝了该终端切换请求的候选目标基站。
步骤410:服务基站向候选目标基站发送准备切换确认消息。
上述实施例描述的方案实现了在切换准备阶段,作为候选目标基站的家庭基站能够根据终端用户的CSG信息进行切换控制的功能。在切换执行阶段,终端可以挑选一个上述的潜在目标基站,执行切换操作。
当终端选择的潜在目标基站是家庭基站时,通过使用本示例的方法,返回供终端切换接入的家庭基站一定是该终端可以接入的家庭基站,因此,不会导致因终端选择了无法接入的家庭基站,而导致切换成功率降低、网络负担增加、切换过程延长问题。
实施例二
图5为本发明终端切换到家庭基站的方法实施例二的流程图,如图5所示,服务基站在切换准备阶段向候选目标基站发送准备切换请求消息之前,首先从终端的锚点鉴权器获取与该终端用户的真实用户标识对应的用户标识代号(SIS);然后服务基站把所述SIS发送到对应的候选目标基站上;最后再由作为候选目标基站的家庭基站使用该SIS,以及对应的CSG信息对该终端进行切换控制。具体包括以下步骤:
步骤501:同步骤401。
步骤502:服务基站向该终端的锚点鉴权器发送上下文信息请求消息,替代候选目标基站请求与该终端相关的上下文信息,例如,请求该终端与候选目标基站相关的AK上下文。该消息中一般携带一个或者多个候选目标基站的标识(如BSID等)以及该终端的标识(如MSID,MAC地址等)。
候选目标基站可以是家庭基站,以下针对作为候选目标基站的家庭基站叙述本发明的方法。
步骤503:锚点鉴权器根据上下文请求消息中携带的终端标识、家庭基站标识等信息取得所需的上下文信息,例如该终端与该家庭基站相关的AK上下文等。
如步骤404所述的方法,在本步骤中,锚点鉴权器还需要取得所述的与该终端用户的真实标识对应的用户标识代号(SIS)。
步骤504:如步骤405所述,锚点鉴权器向服务基站发送上下文信息响应消息;使用该消息,锚点鉴权器向服务基站返回上述取得的所述SIS;以及上述AK上下文等等与终端相关的上下文信息。
与步骤405所不同的是,本步骤中,上下文信息响应消息中包含多组上下文信息,一组上下文信息与一个家庭基站(候选目标基站)对应相关。
步骤505:服务基站向每个家庭基站(候选目标基站)都发送一个准备切换请求,请求中包含与该家庭基站(候选目标基站)相关的上下文信息,其中包含与终端用户相关的SIS。
步骤506:同步骤406。所不同的是,在本步骤中,目标家庭基站在收到所述准备切换请求以后,目标家庭基站使用该消息中携带的所述SIS以及对应的CSG信息执行如步骤406所述的切换控制。
步骤507:同步骤407。
步骤508至步骤510:同步骤408至步骤410。
上述实施例描述的方案实现了在切换准备阶段,作为候选目标基站的家庭基站能够根据终端用户的CSG信息进行切换控制的功能。在切换执行阶段,终端可以挑选一个上述的潜在目标基站,执行切换操作。
当终端选择的潜在目标基站是家庭基站时,通过使用本示例的方法,向终端响应供终端切换接入的目标家庭基站一定是该终端可以接入的家庭基站。因此,不会产生因终端选择到无法接入的家庭基站,而导致切换成功率降低、网络负担增加、切换过程延长问题。
实施例三
在上述的实施例一和实施例二的方法中,整个准备切换的流程是由终端向服务基站发送移动请求来触发的,实际上,服务基站本身也可以发起该过程,此场景可被称作网络发起的切换,与实施例一、二没有本质的区别,图6为本发明终端切换到家庭基站的方法实施例三的流程图,如图6所示,具体包括以下步骤:
步骤601:终端已经接入服务基站中,服务基站根据终端的通信状况决策执行切换操作,例如,根据当前服务基站的负荷情况,决定将当前接受其服务的终端切换到周边负荷较小的基站上;在此过程中,由服务基站确定一组服务基站认为合适的候选目标基站。其中,这些候选目标基站包括家庭基站。
步骤602至步骤610:同步骤402至步骤410。
由上述描述可知,本实施例与实施例一的方法所不同的地方仅在步骤401和步骤601的差别。同样,与实施例二相比,本示例也仅在步骤601与步骤501存在差异,其余步骤的详细实现,在此不再赘述。
实施例四
图7为本发明终端切换到家庭基站的方法实施例四的流程图,如图7所示,本示例是针对的不受控制的切换流程,即指终端直接向目标基站发送切换请求,而在此之前,该目标基站没有经历上述的切换准备阶段。
在本实施例中,终端直接向作为目标基站的家庭基站发送切换请求,具体包括以下步骤:
步骤701:终端已经接入家庭基站系统,并开始执行切换操作;终端向作为目标基站的家庭基站发送测距请求,以发起执行一个不受控制的切换过程。
步骤702:目标家庭基站向服务基站请求用户上下文信息,服务基站回应上下文信息,包含了锚点鉴权器标识、锚点接入网关标识等信息。
步骤703至步骤705:同步骤403至步骤405。
步骤706:同步骤406中所述,在家庭基站收到上下文信息响应消息以后,家庭基站使用该消息中携带的SIS以及对应的CSG信息进行切换控制。
若家庭基站根据CSG信息决策不接受该终端切换,如步骤406所述,该家庭基站工作在闭合模式,且该终端用户不是其CSG成员,则该家庭基站将拒绝该终端切换到该家庭基站上,并跳转至步骤708,在测距响应中拒绝该终端切换的切换请求。
步骤707:该目标家庭基站与锚点接入网关间进行数据通道注册。
步骤708:目标家庭基站发送测距响应消息给终端,接受或者拒绝终端的切换请求。
步骤709,继续执行用户切换流程。
本示例描述的方法可以在家庭基站系统中,实现不受控制的切换的功能。
使用上述几个实施例描述的方法,可以实现在家庭基站系统中支持终端切换到家庭基站的功能。
上述方法中使用的与终端用户的真实用户标识对应的用户标识代号(SIS)源于现有技术提供的CSG成员管理方法。该方法的基本原理是在增加终端用户为一个家庭基站的CSG成员的过程中为该终端用户生成一个与其真实用户标识对应的用户标识代号(SIS),并使该终端用户的AAA服务器保存该SIS。
终端执行初始入网的过程中,终端用户的AAA服务器查找上述与该终端用户的真实用户标识对应的SIS,并将其SIS传递给该终端的锚点鉴权器保存;在切换过程中,作为候选目标基站的家庭基站可以从终端的锚点鉴权器获得与所述SIS;作为候选目标基站的该家庭基站使用该SIS得到终端用户的CSG信息,并使用CSG信息执行切换控制。
实际上,若在终端入网以后,再将该终端用户增加为一个家庭基站的CSG成员,那么,使用现有的CSG成员管理的方法,无法将这个新生成的与该终端用户的真实用户标识对应的SIS同步到终端的锚点鉴权器中。
在这种情况下,若上述的那个家庭基站作为该终端切换的目标基站时,会导致该家庭基站因无法识别终端用户的真实身份、无法得到该终端用户的CSG信息,而拒绝该终端的切换请求,使得切换控制不能正确执行。
图8为本发明家庭基站的封闭用户组标识的管理方法的流程图,如图8所示,包括以下步骤:
步骤801:与现有技术相同,家庭基站接入移动通信网络,一般包括:首先,家庭基站发现其所需要连接的安全网关并与该安全网关建立安全通道;其次,在家庭基站的AAA服务器的参与下,家庭基站和与其连接的移动通信网之间进行相互认证;最后,家庭基站通过与网络进行交互,以获取家庭基站初始化时所需要的一系列参数,并完成移动通信网的接入。
步骤802:增加一个终端用户为该家庭基站的CSG成员,一般需要家庭基站、用户数据服务器和终端用户的AAA服务器的参与。
在现有技术中,一个典型的添加CSG成员的方法包括:家庭基站收到增加终端用户为其CSG成员的请求以后,向用户数据服务器发起认证授权请求;用户数据服务器通过对该请求的认证;用户数据服务器进一步请求该终端用户的AAA服务器的认证授权;AAA服务器通过对该请求的认证,完成对该请求的授权;AAA服务器保存与该终端用户相关的CSG信息;AAA服务器向用户数据服务器返回认证授权成功消息;用户数据服务器保存与该终端用户相关的CSG信息;用户数据服务器向家庭基站返回认证授权成功消息;家庭基站保存与该终端用户相关的CSG信息;家庭基站完成将该终端用户增加为其CSG成员的过程。其中,该终端用户的用户标识代号(SIS)可由家庭基站、或者由用户数据服务器、或者由AAA服务器来生成;同时,并借助上述流程,使该SIS作为上述的CSG信息,在家庭基站、用户数据服务器以及AAA服务器中同步。
在本步骤执行时,假设上述的终端用户当前处于已经入网状态,即,该在执行本步骤之前,终端用户使用的终端已经执行过初始入网过程。
步骤803:在AAA服务器得到与该终端用户相关的SIS以后(例如AAA服务器保存了与该终端用户相关的CSG信息之后),AAA服务器检查该终端用户当前是否在线。若在线,则AAA服务器进一步查找当前该终端的锚点鉴权器,并向该锚点鉴权器发送更新CSG信息消息。更新CSG信息消息中包括与该终端用户相关的SIS。AAA服务器可以使用远程用户拨号认证(RADIUS,Remote Authentication Dial In User Service)协议COA消息将该SIS发送到锚点鉴权器。
步骤804:在锚点鉴权器收到更新CSG信息的消息以后,锚点鉴权器取出其中与该终端用户相关的CSG信息,并将其保存到该终端上下文中。其中,上述CSG信息中包含与该终端用户相关的SIS。
步骤805:锚点鉴权器向AAA服务器返回更新CSG信息响应消息
步骤806:继续完成增加终端用户为该家庭基站的CSG成员的后续流程。
在上述的实施例中,步骤803至步骤805可以发生不同的时刻,例如,可以发生在AAA服务器得到与该终端用户相关的SIS后,AAA服务器向用户数据服务器返回应答消息之前的任意时刻。
使用上述同样的方法,当从上述的家庭基站的CSG成员中删除一个终端用户时,同样也由该终端用户的AAA发送更新CSG信息消息到该终端的锚点鉴权器,所述锚点鉴权器将相应的所述SIS删除(例如,从锚点鉴权器为该终端保存的上下文信息中删除),原理相同,不再赘述。
根据本发明的技术方案,图4至图7所示的实施例还可以有多种变换方式,例如:
1)在本发明的实施例中,可以用服务接入业务网络(ASN,Access ServiceNetwork)来代替图中的服务基站;用目标ASN来代替图中的目标基站。其中,服务ASN中包括服务基站,还可以包括服务接入网关;目标ASN中包括目标基站,还可以包括目标接入网关;
2)在本发明的实施例中,如果上述的与终端用户的真实用户标识对应的用户标识代号(SIS)具有如下特征:在家庭基站上,使用用户标识代号能唯一确定一个终端用户的真实用户标识;在AAA服务器上,使用终端用户的真实用户标识能唯一确定一个终端用户的用户标识代号;由上述特征可知,所述终端用户的真实用户标识与所述用户标识代号是一一对应的;
那么在本发明描述的方法中,所述的传递与终端用户的真实用户标识对应的用户标识代号(例如,步骤304、405、705),就是指传递这个与所述终端用户的真实用户标识一一对应的SIS。
3)在本发明的实施例中,如果上述的与终端用户的真实用户标识对应的用户标识代号(SIS)具有如下特征:在家庭基站上,使用用户标识代号能唯一确定一个终端用户的真实用户标识;在AAA服务器上,使用终端用户的真实用户标识结合家庭基站标识能一个终端用户的用户标识代号。由上述特征可知,一个终端用户的真实用户标识可对应多个用户标识代号;在上述的这些用户标识代号,每个用户标识代号都关联一个特定的家庭基站(例如,与该家庭基站的BSID关联);一个“(真实用户标识,家庭基站标识)”的二元组对应着一个用户标识代号。
在本发明图3所提供的终端初始入网方法中,所述的与终端用户的真实用户标识对应的SIS,是指终端用户的真实用户标识对应的全部SIS;终端用户的AAA服务器可以通过终端用户的真实用户标识取出相应的全部SIS。上述的SIS是由AAA服务器传递给锚点鉴权器的(步骤304),因此在相应的消息(例如,接入成功消息)中同时传递上述SIS以及与这些SIS关联的家庭基站标识(如,BSID),例如以二元组“(家庭基站标识,用户标识代号)”的形式传递;锚点鉴权器保存这些二元组,例如,保存在该终端的上下文中。
在本发明提供的终端切换方法(实施例一到实施例四)中所述的与终端用户的真实用户标识对应的SIS,是指终端用户的真实用户标识对应的SIS中,与候选目标家庭基站关联的SIS;终端的锚点鉴权器可以在该终端的上下文中根据候选目标家庭基站的标识从上述的“(家庭基站标识,用户标识代号)”二元组找到相应的SIS。
在实施例一中,上述的与终端用户相关的SIS是直接被发送到候选目标家庭基站的(例如,步骤405、步骤705),因此可以在相应的消息(例如,上下文响应消息)中单独传递与该家庭基站关联的上述SIS;
在实施例二中,上述的与终端用户相关的SIS是首先被发送到服务目标基站的(例如,步骤504),因此需要在相应的消息(例如,上下文响应消息)中同时传递上述SIS以及与SIS关联的家庭基站标识(如,BSID),例如以二元组“(家庭基站标识,用户标识代号)”的形式传递。
实施例三是对实施例一、二的变形,因此可做相同的处理;而图8所示管理方法的步骤803也可以做与图3所示接入流程相类似的处理。
4)在上述2)和3)的基础上,如果家庭基站需要使用用户标识代号结合网络标识才能唯一确定一个终端用户的真实用户标识,那么在将与终端用户相关的SIS发送给候选目标基站或者发送给服务基站的同时,还需要将上述网络标识(例如,NSP ID)一起发送给候选目标基站或者服务基站。
5)本发明的实施例中,如果服务基站事先拥有了与终端用户相关的用户标识代号(例如,在终端入网时,从AAA服务器获得),且该用户标识代号对所述作为候选目标基站的家庭基站有意义(例如,该SIS是2)中描述的与终端用户的真实标识一一对应的所述SIS),则:在切换准备阶段,该服务基站可以在向候选目标基站发送准备切换请求时,将该用户标识代号发送到候选目标基站,此时该服务基站(如实施例二)以及候选目标基站(实施例一)就不需要再向该终端的锚点鉴权器请求与终端用户相关的SIS了。
在不收控制的切换流程中,参见实施例五的流程图,在步骤702中,作为候选目标基站的家庭基站可以直接使用终端上下文取回消息将所述的SIS取回。当然,如果候选目标基站认为该用户标识代号无效,则仍然可以向终端的锚点鉴权器请求所述SIS。
6)本发明使用的方法也适用于其他场景,例如终端在空闲模式下通过家庭基站执行位置更新、终端在家庭基站下退出空闲模式等。
图9为本发明终端切换到家庭基站的装置的组成结构示意图,如图9所示,本发明终端切换到家庭基站的装置包括接收单元90、获取单元91和切换控制单元92,其中,接收单元90用于接收切换请求;获取单元91用于在接收单元90接收到切换请求后,获取终端用户的真实用户标识或所述终端用户的真实用户标识对应的用户标识代号SIS;切换控制单元92用于根据所述终端用户的真实用户标识或所述终端用户的SIS进行切换控制。切换控制单元92根据所述SIS进行切换控制,包括:所述目标家庭基站处于闭合模式时,切换控制单元92根据所述SIS确定所述终端用户是否为封闭用户组CSG成员,若是则允许所述终端切换接入所述目标家庭基站,否则拒绝所述终端的切换请求;
所述目标家庭基站处于混合模式时,切换控制单元92根据所述SIS确定所述终端用户是否为封闭用户组CSG成员,若是则允许所述终端切换接入所述目标家庭基站,并为所述终端预留较高优先级的资源;否则,允许所述终端切换接入所述目标家庭基站,并为所述终端预留较低优先级的资源或拒绝所述终端的切换请求;
所述目标家庭基站处于开放模式时,切换控制单元92允许所述终端切换接入所述目标家庭基站。
本领域技术人员应当理解,图9所示的终端切换到家庭基站的装置是为实现前述的终端切换到家庭基站的方法而设置的,图9所示的装置中各单元的功能可通过运行于处理器上的程序而实现,也可通过具体的逻辑电路而实现。
图10为本发明获取单元的一种组成结构示意图,如图10所示,本发明获取单元包括获取模块100、发送模块101、查找模块102和反馈模块103,其中,获取模块100用于通过所述终端服务的基站获取所述终端的锚点鉴权器的标识信息;发送模块101用于向所述终端的锚点鉴权器发送获取所述真实用户标识或所述SIS的指示消息,或者,向所述终端的锚点鉴权器发送的上下文请求消息,所述上下文请求消息中携带有获取所述真实用户标识或所述SIS的指示信息或所述目标家庭基站属性的信息,或者,向所述终端的锚点鉴权器发送的上下文请求消息;查找模块102用于在所述终端的锚点鉴权器中查找所述终端用户的真实用户标识或所述SIS;查找模块102根据所述终端的标识信息,或者所述终端的标识信息、所述目标家庭基站的标识信息,或者所述终端的标识信息、所述目标家庭基站的标识信息及运营商标识信息查找所述终端用户的真实用户标识或所述SIS。反馈模块103用于将查找模块102查找到的所述终端用户的真实用户标识或所述SIS反馈给所述目标家庭基站。其中,所述属性的信息包括家庭基站的标识信息,或/及,闭合、混合或开放的工作模式的信息。
图11为本发明获取单元的另一种组成结构示意图,如图11所示,本发明获取单元包括第一发送模块110、查找模块111、反馈模块112和第二发送模块113,其中,第一发送模块110用于向所述终端的锚点鉴权器发起获取所述真实用户标识或所述SIS的指示消息,或者,向所述终端的锚点鉴权器发送的上下文请求消息中,携带有获取所述真实用户标识或所述SIS的指示信息,或者,向所述终端的锚点鉴权器发送的上下文请求消息;查找模块111用于在所述终端的锚点鉴权器中查找所述终端用户的真实用户标识或所述SIS;查找模块111根据所述终端的标识信息,或者所述终端的标识信息、所述目标家庭基站的标识信息,或者所述终端的标识信息、所述目标家庭基站的标识信息及终端用户所属的运营商标识信息查找所述终端用户的真实用户标识或所述SIS。反馈模块112用于将所述查找模块所查找到的所述终端用户的真实用户标识或所述SIS反馈给第二发送模块;第二发送模块113用于将所述终端用户的真实用户标识或所述SIS发送给所述目标家庭基站。
本领域技术人员应当理解,图10、图11所示的获取单元可参照前述实施例一至实施例六中的相关描述而理解,各模块的功能可通过运行于处理器上的程序而实现,也可通过具体的逻辑电路而实现。
图12为本发明家庭基站的封闭用户组标识的管理装置的组成结构示意图,如图12所示,本发明家庭基站的封闭用户组标识的管理装置包括更新单元120、同步单元121和切换控制单元122,其中,更新单元120用于在终端的初始入网过程执行完毕以后,将所述终端用户新增为所述家庭基站的CSG成员,或者从所述家庭基站的CSG成员中删除所述终端用户;同步单元121用于将更新后的CSG信息同步到所述终端的锚点鉴权器中;其中,所述CSG信息包括所述终端用户的SIS,或包括所述SIS以及所述家庭基站标识;切换控制单元122用于使用锚点鉴权器中更新后的CSG信息执行所述的切换控制。
本领域技术人员应当理解,图12所示的装置是为实现图8所示方法而设置的,图中的各处理单元的实现功能可参照图8中的相关描述而理解。图12所示的装置中各单元的功能可通过运行于处理器上的程序而实现,也可通过具体的逻辑电路而实现。
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。