CN101990321A - 一种本地ip访问接入控制的方法及系统 - Google Patents

一种本地ip访问接入控制的方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种本地IP访问接入控制的方法及系统，无线侧网元/家庭基站网关通过广播消息，将互联网LIPA接入能力信息和/或家庭网络LIPA接入能力信息通知给用户终端；用户终端根据得到的互联网LIPA接入能力信息和/或家庭网络LIPA接入能力信息，选择无线侧网元/家庭基站接入LIPA。由于无线侧网元/家庭基站网关将互联网LIPA接入能力信息和/或家庭网络LIPA接入能力信息通知给了用户终端，保证了用户终端选择具有互联网LIPA接入能力的无线侧网元，或者具有家庭网络LIPA接入能力的家庭基站网关接入。从而避免了对LIPA接入的不必要的拒绝，保证了本地IP访问功能的成功接入，提高了用户的接入成功率。

Description

一种本地IP访问接入控制的方法及系统
技术领域
本发明涉及家庭基站系统，尤指一种本地网络协议(IP，Internet Protocol)访问接入控制的方法及系统。
背景技术
第三代合作伙伴计划(3GPP，3rd Generation Partnership Project)演进的分组系统(EPS，Evolved Packet System)，由演进的通用移动通信系统陆地无线接入网(E-UTRAN，Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)、移动管理实体(MME，Mobility Management Entity)、服务网关(S-GW，ServingGateway)、分组数据网络网关(P-GW，Packet Data Network Gateway，也称为PDN GW)、归属用户服务器(HSS，Home Subscriber Server)、3GPP的认证授权计费(AAA，Authentication、Authorization and Accounting)服务器，策略和计费规则功能(PCRF，Policy and Charging Rules Function)实体及其它支撑节点组成。
图1为现有EPS架构的组成示意图，如图1所示，MME负责移动性管理、非接入层信令的处理和用户移动管理上下文的管理等控制面的相关工作；接入网关包括S-GW和P-GW，其中，S-GW是与E-UTRAN相连的接入网关设备，用于在E-UTRAN与P-GW之间转发数据，并且负责对寻呼等待数据进行缓存；P-GW是EPS与分组数据网络(PDN，Packet Data Network)的边界网关，负责PDN的接入及在EPS与PDN间转发数据等功能；鉴权授权服务器包括HSS，AAA服务器；PCRF是策略和计费规则功能实体，PCRF通过Rx接收接口和IP业务网络相连，获取业务信息，此外，PCRF通过Gx/Gxa/Gxc接口与网络中的网关设备相连，负责发起IP承载的建立，保证业务数据的服务质量(QoS，Qualityof Service)，并进行计费控制。
家庭基站是一种小型、低功率的基站，部署在家庭及办公室等室内场所，主要作用是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，同时弥补已有分布式蜂窝无线通信系统覆盖的不足。家庭基站的优点是实惠、便捷、低功率输出、即插即用等。
家庭基站可以直接连接到核心网络，也可以通过家庭基站网关这个逻辑网元接入到核心网络，如图1所示，其中，家庭基站网关主要用于，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，根据运营商要求配置和控制家庭基站，负责交换核心网和家庭基站的数据。接入网关可以是S-GW、P-GW、服务GPRS支持节点(SGSN，Serving GPRS Support Node)、网关GPRS支持节点(GGSN，Gateway GPRS Support Node)。本地接入网关可以是本地SGW(L-SGW，Local SGW)、本地PGW(L-PGW，Local PGW)、虚拟SGW(V-SGW，Virtual SGW)、虚拟PGW(V-PGW，Virtual PSGW)、本地GGSN(L-GGSN，Local GGSN)。
为了实现本地IP访问功能(LIPA，Local IP Access)，即终端对家庭网络中其它IP设备或者互联网络的本地接入，增设了本地接入网关，如图1、图2所示。本地接入网关可提供对本地IP访问技术的有力支持，本地接入网关可以和无线侧网元合设或者设置在无线侧网元附近，也可以和家庭基站网关合设或者设置在家庭基站网关附近。
图2为在移动通信网络架构中，本地IP访问和传统核心网IP访问的数据流路径示意图，如图2所示，对于支持本地IP访问的用户，可以建立传统的核心网IP访问数据路径和本地IP访问数据路径。如图2所示，对于本地IP访问的连接，本地IP访问数据路径从终端至无线侧网元/家庭基站网关至本地接入网关(L-SGW，L-PGW)，数据传输不经过核心网。为了实现LIPA功能，可以建立两条连接，如图2所示，本地IP访问数据路径1直接访问互联网，本地IP访问数据路径2直接访问家庭网络其他IP设备。
为了保证本地IP访问功能的成功接入，UE首先需要选择具有互联网LIPA接入(LIPA to Internet)能力的无线侧网元，或者具有家庭网络LIPA接入(LIPAto home based network)能力的家庭基站网关接入。目前的架构和流程中，UE是随意选择接入无线侧网元/家庭基站网关的，这样，要是接入的无线侧网元/家庭基站网关不具有互联网LIPA接入能力/家庭网络LIPA接入能力，必然会拒绝UE的LIPA接入，造成了对LIPA接入的不必要的拒绝，降低了用户的接入成功率。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种本地IP访问接入控制的方法，能够避免对LIPA接入的不必要的拒绝，提高用户的接入成功率。
本发明的另一目的在于提供一种本地IP访问接入控制的系统，能够避免对LIPA接入的不必要的拒绝，提高用户的接入成功率。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种本地IP访问接入控制的方法，该方法包括：
无线侧网元/家庭基站网关通过广播消息，将互联网本地IP访问功能LIPA接入能力信息和/或家庭网络LIPA接入能力信息通知给用户终端；
用户终端根据得到的互联网LIPA接入能力信息和/或家庭网络LIPA接入能力信息，选择无线侧网元/家庭基站网关接入LIPA。
所述互联网LIPA接入能力信息为无线侧网元/家庭基站网关的互联网LIPA接入能力信息；所述家庭网络LIPA接入能力信息为无线侧网元/家庭基站网关的家庭网络LIPA接入能力信息；
所述选择无线侧网元/家庭基站网关接入LIPA具体包括：
当用户需要创建互联网LIPA连接时，选择支持互联网LIPA接入能力的无线侧网元/家庭基站进行连接接入；
当用户需要创建家庭网络LIPA连接时，选择支持家庭网络LIPA接入能力的无线侧网元/家庭基站网关进行连接接入。
所述互联网LIPA接入能力信息还包括非封闭签约用户组CSG用户互联网LIPA接入能力信息；所述家庭网络LIPA接入能力信息还包括非CSG用户家庭网络LIPA接入能力信息；
对于非CSG用户，该方法还包括：
当用户需要创建互联网LIPA连接时，进一步确定支持非CSG用户的互联网LIPA接入能力的，才进行连接接入；
当用户需要创建家庭网络LIPA连接时，进一步确定支持非CSG用户的家庭网络LIPA接入能力的，才进行连接接入。
当在所述无线侧网元/家庭基站网关上设置的互联网LIPA接入能力和/或家庭网络LIPA接入能力发生变化时，该方法还包括：
所述无线侧网元/家庭基站网关通过广播消息，将变化后的互联网LIPA接入能力信息和/或家庭网络LIPA接入能力信息通知给用户终端。
该方法还包括：
所述用户终端通过初始化非接入层NAS消息，将接收到的互联网LIPA接入能力信息和/或家庭网络LIPA接入能力信息上报给移动性管理单元，移动性管理单元根据上述能力最终决定是否接受接入请求。
所述移动性管理单元为移动管理实体MME、或移动交换中心MSC、或服务GPRS支持节点SGSN。
所述无线侧网元为基站、或家庭基站、或无线网络控制器RNC。
一种本地IP访问接入控制的系统，包括用户终端，无线侧网元/家庭基站网关，其中，
用户终端，用于接收来自无线侧网元/家庭基站网关的广播消息，从广播消息中获取互联网LIPA接入能力信息和/或家庭网络LIPA接入能力信息；根据得到的互联网LIPA连接能力信息和/或家庭网络LIPA连接能力信息，选择无线侧网元/家庭基站接入LIPA；
无线侧网元/家庭基站网关，用于向用户终端发送广播消息，所述广播消息中携带有互联网LIPA接入能力信息和/或家庭网络LIPA接入能力信息。
所述无线侧网元/家庭基站网关，还用于当互联网LIPA接入能力信息和/或家庭网络LIPA接入能力发生改变时，向用户终端发送广播消息，所述广播消息中携带有变化后的互联网LIPA接入能力信息和/或家庭网络LIPA接入能力传息。
该系统还包括移动性管理单元，
所述用户终端还用于，通过初始化非接入层NAS消息将接收到的互联网LIPA接入能力信息和/或家庭网络LIPA接入能力信息上报给移动性管理单元；
移动管理单元，用于根据获得的互联网LIPA接入能力信息和/或家庭网络LIPA接入能力信息，决定是否接受接入请求。
所述移动管理单元为移动管理实体MME、或移动交换中心MSC、或服务GPRS支持节点SGSN。
所述无线侧网元为基站、或家庭基站、或无线网络控制器RNC。
从上述本发明提供的技术方案可以看出，无线侧网元/家庭基站网关通过广播消息，将互联网LIPA接入能力信息和/或家庭基站网络LIPA接入能力信息通知给用户终端；用户终端根据得到的互联网LIPA接入能力信息和/或家庭网络LIPA接入能力信息，选择无线侧网元/家庭基站网关接入LIPA。由于无线侧网元/家庭基站网关将互联网LIPA接入能力信息和/或家庭基站网络LIPA接入能力信息通知给了用户终端，保证了用户终端选择具有互联网LIPA连接能力的无线侧网元，或者具有家庭网络LIPA接入能力的家庭基站网关接入。从而避免了对LIPA接入的不必要的拒绝，保证了本地IP访问功能的成功接入，提高了用户的接入成功率。
附图说明
图1为现有EPS架构的组成示意图；
图2为在移动通信网络架构中，本地IP访问和传统核心网IP访问的数据流路径示意图；
图3为本发明本地IP访问控制接入的方法的流程图；
图4为本发明本地IP访问控制接入的系统的组成结构示意图。
具体实施方式
图3为本发明保证本地IP访问控制成功接入的方法的流程图，如图3所示，包括以下步骤：
步骤300：无线侧网元/家庭基站网关通过广播消息，将互联网LIPA接入能力信息和/或家庭网络LIPA接入能力信息通知给用户终端。
互联网LIPA接入能力信息和/或家庭网络LIPA接入能力信息是根据网络策略，在无线侧网元/家庭基站网关中设置好的。
其中，LIPA to Internet的能力可以是无线侧网元/家庭基站网关LIPA toInternet的能力，进一步包括非封闭签约用户组(CSG，Close Subscriber Group)用户LIPA to Internet的能力；
LIPA to home based network的能力可以是无线侧网元/家庭基站网关LIPAto home based network的能力，进一步包括非CSG用户LIPA to home basednetwork的能力。
非CSG用户是否可以具有LIPA to Internet能力或LIPA to home basednetwork能力，可以由无线侧网元/家庭基站网关来设置。
无线侧网元可以是基站、家庭基站、无线网络控制器(RNC，Radio NetworkController)。
步骤301：用户终端根据得到的互联网LIPA接入能力信息和/或家庭网络LIPA接入能力信息，选择无线侧网元/家庭基站网关接入LIPA。
当用户发起附着请求、PDN连接建立请求或PDP上下文激活时，如果用户想接入LIPA(互联网LIPA接入或家庭网络LIPA接入)，用户终端根据通过广播信道获得的互联网LIPA接入能力信息和/或家庭网络LIPA接入能力信息，选择无线侧网元/家庭基站网关接入LIPA，具体包括：
当用户需要创建互联网LIPA连接时，选择支持LIPA to Internet能力的无线侧网元/家庭基站网关，再进行连接接入。对于非CSG用户，还进一步判断非CSG用户是支持LIPA to Internet能力的，才进行连接接入；当用户需要创建家庭网络LIPA连接时，选择支持LIPA to home based network能力的无线侧网元/家庭基站网关，再进行连接接入。对于非CSG用户，还进一步判断非CSG用户是支持LIPA to home based network能力的，才进行连接接入。
从本发明方法可见，由于无线侧网元/家庭基站网关将互联网LIPA接入能力信息和/或家庭网络LIPA接入能力信息通知给了用户终端，保证了用户终端选择具有互联网LIPA接入能力的无线侧网元/家庭基站网关，或者具有家庭网络LIPA接入能力的无线侧网元/家庭基站网关接入。从而避免了对LIPA接入的不必要的拒绝，保证了本地IP访问功能的成功接入，提高了用户的接入成功率。
进一步地，在建立连接中，用户终端通过初始化非接入层(NAS，Non-Access-Stratum)消息将接收到的互联网LIPA接入能力信息和/或家庭网络LIPA接入能力信息上报给移动管理单元，移动管理单元根据上述能力最终决定是否接受接入请求。关于移动管理单元如何进行决定的具体实现，与本发明无关，不用于限定本发明的保护范围。
进一步地，本发明方法还包括：当在无线侧网元/家庭基站网关上设置的LIPA to Internet能力和/或LIPA to home based network能力发生变化时，无线侧网元/家庭基站网关通过广播消息将变化后的LIPA to Internet能力信息和/或LIPA to home based network能力信息通知给用户终端。
图4为本发明本地IP访问接入控制的系统的组成结构示意图，如图4所示，包括用户终端，无线侧网元/家庭基站网关，其中，
用户终端，用于接收来自无线侧网元/家庭基站网关的广播消息，从广播消息中获取互联网LIPA接入能力信息和/或家庭基站网络LIPA接入能力信息；根据得到的互联网LIPA接入能力信息和/或家庭网络LIPA接入能力信息，选择无线侧网元/家庭基站网关接入LIPA。
无线侧网元/家庭基站网关，用于向用户终端发送广播消息，广播消息中携带有互联网LIPA接入能力信息和/或家庭网络LIPA接入能力信息。
所述无线侧网元/家庭基站网关，还用于向用户终端发送广播消息，广播消息中携带有变化后的LIPA to Internet能力信息和/或LIPA to home based network能力信息。
本发明系统还包括移动管理单元。
所述用户终端还用于，通过初始化非接入层(NAS，Non-Access-Stratum)消息将接收到的互联网LIPA接入能力信息和/或家庭网络LIPA接入能力信息上报给移动性管理实体。
移动管理单元，用于根据获得的互联网LIPA接入能力信息和/或家庭网络LIPA接入能力信息，决定是否接受接入请求。
无线侧网元可以是基站、或家庭基站、或RNC。
移动管理单元为MME、或移动交换中心(MSC)、或SGSN。
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 (12)

1.一种本地IP访问接入控制的方法，其特征在于，该方法包括：
无线侧网元/家庭基站网关通过广播消息，将互联网本地IP访问功能LIPA接入能力信息和/或家庭网络LIPA接入能力信息通知给用户终端；
用户终端根据得到的互联网LIPA接入能力信息和/或家庭网络LIPA接入能力信息，选择无线侧网元/家庭基站网关接入LIPA。
2.根据权利要求要求1所述的方法，其特征在于，所述互联网LIPA接入能力信息为无线侧网元/家庭基站网关的互联网LIPA接入能力信息；所述家庭网络LIPA接入能力信息为无线侧网元/家庭基站网关的家庭网络LIPA接入能力信息；
所述选择无线侧网元/家庭基站网关接入LIPA具体包括：
当用户需要创建互联网LIPA连接时，选择支持互联网LIPA接入能力的无线侧网元/家庭基站进行连接接入；
当用户需要创建家庭网络LIPA连接时，选择支持家庭网络LIPA接入能力的无线侧网元/家庭基站网关进行连接接入。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述互联网LIPA接入能力信息还包括非封闭签约用户组CSG用户互联网LIPA接入能力信息；所述家庭网络LIPA接入能力信息还包括非CSG用户家庭网络LIPA接入能力信息；
对于非CSG用户，该方法还包括：
当用户需要创建互联网LIPA连接时，进一步确定支持非CSG用户的互联网LIPA接入能力的，才进行连接接入；
当用户需要创建家庭网络LIPA连接时，进一步确定支持非CSG用户的家庭网络LIPA接入能力的，才进行连接接入。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当在所述无线侧网元/家庭基站网关上设置的互联网LIPA接入能力和/或家庭网络LIPA接入能力发生变化时，该方法还包括：
所述无线侧网元/家庭基站网关通过广播消息，将变化后的互联网LIPA接入能力信息和/或家庭网络LIPA接入能力信息通知给用户终端。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
所述用户终端通过初始化非接入层NAS消息，将接收到的互联网LIPA接入能力信息和/或家庭网络LIPA接入能力信息上报给移动性管理单元，移动性管理单元根据上述能力最终决定是否接受接入请求。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述移动性管理单元为移动管理实体MME、或移动交换中心MSC、或服务GPRS支持节点SGSN。
7.根据权利要求1、4或5所述的方法，其特征在于，所述无线侧网元为基站、或家庭基站、或无线网络控制器RNC。
8.一种本地IP访问接入控制的系统，其特征在于，包括用户终端，无线侧网元/家庭基站网关，其中，
用户终端，用于接收来自无线侧网元/家庭基站网关的广播消息，从广播消息中获取互联网LIPA接入能力信息和/或家庭网络LIPA接入能力信息；根据得到的互联网LIPA连接能力信息和/或家庭网络LIPA连接能力信息，选择无线侧网元/家庭基站接入LIPA；
无线侧网元/家庭基站网关，用于向用户终端发送广播消息，所述广播消息中携带有互联网LIPA接入能力信息和/或家庭网络LIPA接入能力信息。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述无线侧网元/家庭基站网关，还用于当互联网LIPA接入能力信息和/或家庭网络LIPA接入能力发生改变时，向用户终端发送广播消息，所述广播消息中携带有变化后的互联网LIPA接入能力信息和/或家庭网络LIPA接入能力信息。
10.根据权利要求8或9所述的系统，其特征在于，该系统还包括移动性管理单元，
所述用户终端还用于，通过初始化非接入层NAS消息将接收到的互联网LIPA接入能力信息和/或家庭网络LIPA接入能力信息上报给移动性管理单元；
移动管理单元，用于根据获得的互联网LIPA接入能力信息和/或家庭网络LIPA接入能力信息，决定是否接受接入请求。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述移动管理单元为移动管理实体MME、或移动交换中心MSC、或服务GPRS支持节点SGSN。
12.根据权利要求8或9所述的系统，其特征在于，所述无线侧网元为基站、或家庭基站、或无线网络控制器RNC。
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