CN101990274A - 通过无线局域网接入网络实现接入的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种通过无线局域网接入网络实现接入的方法及系统，包括UE接入演进的分组核心网(EPC)，并与接入网络发现和选择功能(ANDSF)交互，以获取WLAN的接入网信息；UE连接到无线局域网接入网络(WLANAN)，利用获得的WLAN的接入网信息接入核心网。由于UE预先通过接入EPC，并与ANDSF交互，获得了WLAN的接入网信息，也就是说，UE知道了当前WLAN AN连接的或者可以接入的无线核心网。这样，后续参与接入认证的无线核心网为当前WLAN AN连接的或者可以接入的无线核心网，保证了UE成功接入，减少了UE和网络的负荷，从而节约了资源，增强了用户体验。

Description

通过无线局域网接入网络实现接入的方法及系统
技术领域
本发明涉及无线接入技术，尤指一种通过无线局域网接入网络(WLANAN，Wireless Local Area Network Access Network)实现接入的方法及系统。
背景技术
在某些情况下，用户设备(UE，User Equipment)需要通过WLAN AN接入到以下无线核心网：比如演进的分组核心网(EPC，Evolved Packet Corenetwork)、交互的无线局域网络(I-WLAN，Interworking Wireless Local AreaNetwork)、微波存取全球互通网络(WIMAX)、码分多址接入(CDMA)网络等。
图1为非3GPP网络接入I-WLAN的网络架构的示意图，其中，I-WLAN是指一个与第三代合作伙伴计划(3GPP，3rd Generation Partnership Project)网络交互的WLAN网络。交互的目的是使WLAN接入技术能够与GPRS核心网基础设施合作，以使WLAN的用户设备能够通过WLAN AN接入GPRS分组服务。如图1所示，非3GPP网络接入I-WLAN的网络架构包括I-WLAN核心网、UE、WLANAN以及运营商提供的IP业务。其中，I-WLAN核心网进一步包括分组数据网关(PDG，Packet Data Gateway，或称为P-GW)、认证鉴权和计费服务器(3GPP AAA Server)以及归属签约用户服务器(HSS，HomeSubscriber Server)，HSS用于存储用户数据以及在用户接入认证过程中生成认证用的向量。
图2为非3GPP网络接入EPC的网络架构的示意图，如图2所示，EPC包括演进的分组数据网关(ePDG，Evolved Packet Data Gateway)、数据网络网关(P-GW，Packet Data Network GateWay)、3GPP AAA Server以及HSS。其中，在图2所示的网络架构中，HSS也用于存储用户数据以及在用户接入认证过程中生成认证用的向量。
EPC可以与非3GPP网络互通，图2中，P-GW是EPC与PDN网络的边界网关，用于负责PDN的接入、在EPC与PDN间转发数据等功能。当运营商认为WLAN网络为可信任时，WLANAN可以直接与P-GW相连；当运营商认为WLANAN不可信任时，WLANAN需要与ePDG相连，以确保UE与ePDG之间数据传输的安全性及保密性。
此外，UE还可以通过其他接入网络接入EPC，包括3GPP自身定义的无线接入网络，如长期演进(LTE，Long Term Evolution)网络、WIMAX、CDMA等。作为一种IP服务，接入网络发现和选择功能(ANDSF，Access NetworkDiscovery and Selection Function)是运营商用来向UE提供接入网络信息的网元，目前，这些接入网络信息可以是接入网络的频率等。
UE通过WLAN AN接入上述I-WLAN核心网和EPC两个核心网的流程类似，主要包括以下处理过程：
首先，UE附着到WLAN AN，建立无线连接；
接着，WLAN AN向UE发送可扩展验证协议(EAP，Extensible AuthenticationProtocol)请求，其中，携带身份信息；UE向WLANAN返回EAP回复，其中携带认证用身份；
最后，WLAN AN向3GPP AAA Server发送认证请求；AAA Server向HSS获取认证向量和用户签约数据；完成该接入认证流程。
在UE通过WLAN AN接入上述I-WLAN核心网和EPC两个不同核心网时，存在以下不同之处：
(1)当接入不同的核心网，EAP请求中携带的身份信息是不同的：
例如，当UE接入EPC时，使用的应是EPC的身份(EPC NAI)，其形式可以是：0<IMSI>@nai.epc.mnc<MNC>.mcc<MCC>.3gppnetwork.org″；
当UE接入I-WLAN时，使用的应是I-WLAN NAI，其形式可以是：0<IMSI>@wlan.mnc<MNC>.mcc<MCC>.3gppnetwork.org。
(2)当接入不同的核心网，HSS生成的认证向量是不同的：例如，当UE需要接入I-WLAN时，I-WLAN认证中使用的五元组向量，而当UE需要接入EPC时，EPC认证中使用的是三元组向量。
现有技术中，WLAN AN可以同时接入I-WLAN和EPC，但是，UE并不知道当前可以接入哪些无线核心网，因此无法采用相应的认证步骤，也就是说，在WLAN AN向UE发送EAP请求消息后，UE发送给WLAN AN的身份可能并不是当前WLAN AN连接的或者可以接入的无线核心网的，例如，当UE发送的是需要接入I-WLAN的身份时，而实际上WLAN AN连接的是EPC网络，因而接入认证失败，直到UE发送EPC网络的身份认证，才能连接到EPC网络，这样，会导致多次认证失败，而这些失败增加了UE和网络的负荷，消耗了资源，影响了用户体验。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种通过无线局域网接入网络实现接入的方法，能够保证UE成功接入，减少UE和网络的负荷，节约资源，增强用户体验。
本发明的另一目的在于提供一种通过无线局域网接入网络实现接入的系统，能够保证UE成功接入，减少UE和网络的负荷，节约资源，增强用户体验。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种通过无线局域网接入网络实现接入的方法，包括：
用户终端UE接入演进的分组核心网EPC，并与接入网络发现和选择功能ANDSF交互，以获取无线局域网WLAN的接入网信息；
UE连接到无线局域网接入网络WLAN AN，利用获得的WLAN的接入网信息接入核心网。
所述UE与ANDSF交互获取WLAN的接入网信息具体包括：
所述UE通过接入网络接入EPC，建立到分组数据网关P-GW的连接；
所述UE获取ANDSF的IP地址，并向ANDSF发送接入网信息请求，在接入网信息请求中携带有UE的能力和位置信息；
所述ANDSF根据获得的UE的能力确定用户具有WLAN接入能力，以及用户当前所在位置存在WLAN接入网络，将查找到的WLAN的接入网信息返回给UE。
所述UE连接到WLAN AN，利用获得的WLAN的接入网信息接入核心网具体包括：
所述WLANAN建立与UE的无线连接，并向UE发起EAP请求；
所述UE收到EAP请求后，根据所述获得的WLAN的接入网信息，按照当前接入的WLAN的核心网的信息，以及自身的接入能力，选择接入一个无线核心网并将相应的身份携带在EAP回复消息中发送给WLAN AN；
所述WLAN AN根据来自UE的身份信息，与UE合作完成后续相应的无线核心网接入认证。
所述WLAN的接入网信息为所述WLAN AN可以接入的无线核心网的信息。
所述无线核心网的信息包括：交互的无线局域网络I-WLAN核心网的信息，和/或EPC的信息。
所述EAP回复消息中携带的身份为：EPC的身份EPC NAI，或I-WLANNAI。
一种通过无线局域网接入网络实现接入的系统，至少包括UE、ANDSF、WLAN AN和WLAN核心网，其中，
UE，用于通过接入EPC，与ANDSF交互，以获取WLAN的接入网信息；当UE连接到WLAN AN时，利用获得的WLAN的接入网信息接入WLAN核心网；
ANDSF，用于与用户终端完成交互，并将WLAN的接入网信息发送给UE。
所述UE具体用于，通过接入网络接入EPC，建立到分组数据网关P-GW的连接；获取ANDSF的IP地址，并向ANDSF发送接入网信息请求，在接入网信息请求中携带有UE的能力和位置信息；
所述ANDSF具体用于，根据获得的UE的能力确定用户具有WLAN接入能力，以及用户当前所在位置存在WLAN接入网络，将查找到的WLAN的接入网信息返回给UE。
所述UE建立与WLANAN的无线连接，接收EAP请求后，根据所述获得的WLAN的接入网信息，按照当前接入的WLAN的核心网的信息，以及自身的接入能力，选择接入一个无线核心网并将相应的身份携带在EAP回复消息中发送给WLANAN；
所述WLAN AN还用于，根据来自UE的身份信息，与UE合作完成后续相应的无线核心网接入认证。
从上述本发明提供的技术方案可以看出，UE接入EPC，并与ANDSF交互，以获取WLAN的接入网信息；UE连接到WLANAN，利用获得的WLAN的接入网信息接入核心网。由于UE预先通过接入EPC，并与ANDSF交互，获得了WLAN的接入网信息，也就是说，UE知道了当前WLANAN连接的或者可以接入的无线核心网。这样，后续参与接入认证的无线核心网为当前WLANAN连接的或者可以接入的无线核心网，保证了UE成功接入，减少了UE和网络的负荷，从而节约了资源，增强了用户体验。
附图说明
图1为非3GPP网络接入I-WLAN的网络架构的示意图；
图2为非3GPP网络接入EPC的网络架构的示意图；
图3为本发明通过无线局域网接入网络实现接入的方法的流程图；
图4为本发明UE与ANDSF交互获取WLAN的接入网信息的实施例的流程图；
图5为本发明UE接入WLAN AN的实施例的流程图；
图6为本发明通过无线局域网接入网络实现接入的系统的组成结构示意图。
具体实施方式
图3为本发明通过无线局域网接入网络实现接入的方法的流程图，如图3所示，包括以下步骤：
步骤300：UE接入EPC，并与ANDSF交互，以获取WLAN的接入网信息。
WLAN的接入网信息中包括WLAN AN可以接入的无线核心网的信息，比如I-WLAN核心网的信息和/或EPC的信息。
图4为本发明UE与ANDSF交互获取WLAN的接入网信息的实施例的流程图，如图4所示，步骤300具体实现如下：
步骤400：UE接入EPC，建立到P-GW的连接，接入网络可以是任何接入网络，比如LTE，WLAN，WIMAX，CDMA等。本步骤的实现属于本领域技术人员公知技术，这里不再赘述。
步骤401：UE获取ANDSF的IP地址，并向ANDSF发送接入网信息请求，在接入网信息请求中携带有UE的能力和位置信息。其中，UE获取ANDSF的IP地址的方式可以是通过DNS查询，或者预先配置在UE中。
步骤402：ANDSF根据用户具有WLAN接入能力，以及用户当前所在位置存在WLAN接入网络，将查找到的WLAN的接入网信息返回给UE，其中包含有该WLANAN接入EPC的信息和/或接入I-WLAN的信息。
通过图4所示的流程，UE获得了WLAN的接入网信息，也就是说，获知了WLAN当前可以接入哪些无线核心网，如I-WLAN核心网，和/或EPC。
步骤301：UE连接到WLAN AN，利用获得的WLAN的接入网信息接入核心网。本步骤具体实现如图5所示。
图5为本发明UE接入WLAN AN的实施例的流程图，通过步骤300，UE已获得了WLAN的接入网信息，如图5所示，本发明UE接入WLANAN包括：
步骤500：WLANAN建立与UE的无线连接，WLANAN向UE发起EAP请求(EAP Request)，请求UE提供身份信息给网络，用于接入认证。
步骤501：UE收到EAP请求后，根据已获得的WLAN的接入网信息，按照当前接入的WLAN的核心网的信息(核心网的类型)即I-WLAN核心网或EPC，以及自身的接入能力，选择接入其中一个无线核心网，并将相应的身份即I-WLAN NAI或EPC NAI携带在EAP回复消息中发送给WLAN AN。
步骤502：WLANAN根据来自UE的身份信息，与UE合作完成后续相应的无线核心网接入认证。本步骤的具体实现与现有完全一致，这里不再赘述。
从本发明方法可见，由于UE预先通过接入EPC，并与ANDSF交互，获得了WLAN的接入网信息，也就是说，UE知道了当前WLANAN连接的或者可以接入的无线核心网。这样，后续参与接入认证的无线核心网为当前WLANAN连接的或者可以接入的无线核心网，保证了UE成功接入，减少了UE和网络的负荷，从而节约了资源，增强了用户体验。
图6为本发明通过无线局域网接入网络实现接入的系统的组成结构示意图，如图6所示，包括UE、ANDSF、WLAN AN和WLAN核心网，其中，
UE，用于通过接入EPC，与ANDSF交互，以获取WLAN的接入网信息；当UE连接到WLAN AN时，利用获得的WLAN的接入网信息接入WLAN核心网。
ANDSF，用于与用户终端完成交互，并将WLAN的接入网信息发送给UE。
所述UE具体用于，通过接入网络接入EPC，建立到分组数据网关P-GW的连接；获取ANDSF的IP地址，并向ANDSF发送接入网信息请求，在接入网信息请求中携带有UE的能力和位置信息；
所述ANDSF具体用于，根据获得的UE的能力确定用户具有WLAN接入能力，以及用户当前所在位置存在WLAN接入网络，将查找到的WLAN的接入网信息返回给UE。
所述UE建立与WLAN AN的无线连接，接收EAP请求后，根据所述获得的WLAN的接入网信息，按照当前接入的WLAN的核心网的信息，以及自身的接入能力，选择接入一个无线核心网并将相应的身份携带在EAP回复消息中发送给WLAN AN；
所述WLAN AN还用于，根据来自UE的身份信息，与UE合作完成后续相应的无线核心网接入认证。
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，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种通过无线局域网接入网络实现接入的方法，其特征在于，包括：
用户终端UE接入演进的分组核心网EPC，并与接入网络发现和选择功能ANDSF交互，以获取无线局域网WLAN的接入网信息；
UE连接到无线局域网接入网络WLAN AN，利用获得的WLAN的接入网信息接入核心网。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述UE与ANDSF交互获取WLAN的接入网信息具体包括：
所述UE通过接入网络接入EPC，建立到分组数据网关P-GW的连接；
所述UE获取ANDSF的IP地址，并向ANDSF发送接入网信息请求，在接入网信息请求中携带有UE的能力和位置信息；
所述ANDSF根据获得的UE的能力确定用户具有WLAN接入能力，以及用户当前所在位置存在WLAN接入网络，将查找到的WLAN的接入网信息返回给UE。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述UE连接到WLAN AN，利用获得的WLAN的接入网信息接入核心网具体包括：
所述WLANAN建立与UE的无线连接，并向UE发起EAP请求；
所述UE收到EAP请求后，根据所述获得的WLAN的接入网信息，按照当前接入的WLAN的核心网的信息，以及自身的接入能力，选择接入一个无线核心网并将相应的身份携带在EAP回复消息中发送给WLAN AN；
所述WLAN AN根据来自UE的身份信息，与UE合作完成后续相应的无线核心网接入认证。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述WLAN的接入网信息为所述WLANAN可以接入的无线核心网的信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述无线核心网的信息包括：交互的无线局域网络I-WLAN核心网的信息，和/或EPC的信息。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述EAP回复消息中携带的身份为：EPC的身份EPC NAI，或I-WLAN NAI。
7.一种通过无线局域网接入网络实现接入的系统，其特征在于，至少包括UE、ANDSF、WLAN AN和WLAN核心网，其中，
UE，用于通过接入EPC，与ANDSF交互，以获取WLAN的接入网信息；当UE连接到WLAN AN时，利用获得的WLAN的接入网信息接入WLAN核心网；
ANDSF，用于与用户终端完成交互，并将WLAN的接入网信息发送给UE。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，
所述UE具体用于，通过接入网络接入EPC，建立到分组数据网关P-GW的连接；获取ANDSF的IP地址，并向ANDSF发送接入网信息请求，在接入网信息请求中携带有UE的能力和位置信息；
所述ANDSF具体用于，根据获得的UE的能力确定用户具有WLAN接入能力，以及用户当前所在位置存在WLAN接入网络，将查找到的WLAN的接入网信息返回给UE。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，
所述UE建立与WLAN AN的无线连接，接收EAP请求后，根据所述获得的WLAN的接入网信息，按照当前接入的WLAN的核心网的信息，以及自身的接入能力，选择接入一个无线核心网并将相应的身份携带在EAP回复消息中发送给WLANAN；
所述WLAN AN还用于，根据来自UE的身份信息，与UE合作完成后续相应的无线核心网接入认证。
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