CN102036343B - 一种家庭基站的共享方法和家庭基站系统 - Google Patents

Abstract

一种家庭基站的共享方法和家庭基站系统，该方法包括：在初始化过程中，家庭基站接入点将与该家庭基站接入点有权限接入的各核心网都相连的家庭基站网关选择为服务家庭基站网关；家庭基站接入点在所述服务家庭基站网关中注册，并在接收到用户设备发送的非接入层消息后，将用户信息注册到所述服务家庭基站网关中，并将所述非接入层消息转发给所述服务家庭基站网关；接收到所述非接入层消息后，所述服务家庭基站网关根据用户设备的网络接入标识将所述非接入层消息转发给该标识对应的核心网；所述核心网与用户设备交互，完成该用户设备的接入过程。

Description

一种家庭基站的共享方法和家庭基站系统

技术领域

本发明涉及一种家庭基站的共享方法和家庭基站系统。

背景技术

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，主要的作用是为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，同时弥补分布式蜂窝无线通信系统覆盖的不足。家庭基站的优点是便捷、输出功率低、即插即用等。

家庭基站系统几乎可以应用于所有的移动通信网络中，比如第三代合作伙伴计划2(3rd Generation Partnership Project 2，简称为3GPP2)中采用码分多址(Code Division Multiple Access，简称CDMA)系列标准的CDMA1X和CDMA2000网络，以及第三代合作伙伴计划(3rd Generation PartnershipProject，简称为3GPP)中的全球移动通讯系统(Global System for MobileCommunications，简称GSM)等2G(2^nd Generation，第二代)网络，宽带CDMA系统(Wideband Code Division Multiple Access，简称WCDMA)系统等3G(3^rd Generation，第三代)网络，以及未来几乎所有运营商网络都将选择采用的全互联网协议(Internet Protocol，简称IP)的LTE(Long TermEvolution，长期演进)移动通信网络，还有与LTE采用几乎相同的调制技术的微波接入全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access，简称为WiMAX)移动通信网络。

图1是现有家庭基站系统的结构示意图。

如图1所示，用户终端(User Equipment，简称UE)可以通过宏蜂窝(Macro Cell)网络接入到核心网(Core Network，简称CN)，执行相应的语音业务，也可以通过访问Internet(互联网)执行数据业务。

然而为了解决家庭室内网络的覆盖，UE还可以通过家庭基站接入点(Femto AP)接入到IP回程网络中，通过IP回程网络接入到服务地的家庭基站网关(Femto GW)上，然后接入到服务地的核心网，再通过核心网访问Internet。

在Femto AP和服务地的Femto GW(简称服务Femto GW)之间可以设置服务地的安全网关(Security Gateway，简称SeGW)，Femto AP通过服务地的安全网关(简称服务SeGW、或服务安全网关)建立与服务Femto GW之间的IP安全隧道。

服务地的Femto认证系统(Authentication，Authorization andAccounting，简称AAA)与服务安全网关相连，协助Femto AP与服务安全网关建立IP安全隧道。

服务地的家庭基站管理服务器(Femto Management Server，简称FMS)通过服务安全网关与Femto AP相连，用于配置Femto AP的参数，保证FemtoAP的正常运行。Femto AP与服务地的家庭基站管理服务器(简称服务FMS)采用宽带论坛的家庭网络协议TR069协议进行参数的配置。

Femto AP也可以直接接入到Internet。另外根据不同的网关类型，FemtoGW可以接入三种核心网，分别为：电路交换(Circuit Switched，简称CS)网络，IP多媒体子系统(IP Multimedia Core Network Subsystem，简称IMS)网络和包交换(Packet Switched，简称PS)网络。

由于Wimax和LTE网络都是全IP网络，因此通过Wimax和LTE网络的家庭基站接入核心网都是通过IP网络接入的，因此Femto GW在实际部署中是可以不需要。

以上主要对图1中的服务地网元进行了介绍，服务地网元是最终为用户设备提供服务的网元。在完成初始化前，Femto AP中保存的是初始地网元的相关参数，例如，初始地的安全网关(简称为初始SeGW或初始安全网关)、初始地的Femto认证系统(简称为初始Femto AAA)和初始地的家庭基站管理服务器(简称为初始FMS)的相关参数，上述初始地网元用于在初始化过程中发现服务地网元(具体流程可参见图2)。

此外，图1中的各服务地网元可以与初始地网元为相同的网元，即服务地与初始地相同。

图2是现有技术中Femto AP的初始化方法流程图，在该流程中Femto

AP获取到服务地的家庭基站网关(简称服务Femto GW)的相关信息，并完成了参数配置。如图2所示，该流程包括如下步骤：

201，Femto AP与初始SeGW建立IP安全隧道；

在Femto AP与初始SeGW建立IP安全隧道时，需要初始Femto AAA对Femto AP进行认证，具体流程可参考相关文档。

202，Femto AP通过建立的IP安全隧道向初始FMS发送TR069信息请求消息，该消息中携带Femto AP的标识、位置信息和初始化标识等参数；

203，初始FMS对Femto AP的接入权限进行认证，认证成功后，向FemtoAP返回TR069信息请求响应消息；

204，初始FMS向Femto AP发送TR069设置参数请求消息，该消息中携带服务FMS列表(例如，服务FMS的IP地址列表)；该消息中还可携带服务SeGW列表(例如，服务SeGW的IP地址列表)，用于在Femto AP与服务FMS之间建立新的IP安全隧道；此外，该消息还可以携带服务FemtoGW列表(例如，服务Femto GW的IP地址列表)；

205，Femto AP确认初始FMS发送的信息，根据该信息选择服务FMS、服务SeGW和服务Femto GW后，向初始FMS回送TR069设置参数响应消息；

206，如果服务SeGW与初始SeGW不同，则释放Femto AP与初始SeGW之间的IP安全隧道；

如果服务SeGW就是初始SeGW，就不需要在Femto AP与SeGW之间重建IP安全隧道，当然也就不需要释放Femto AP与初始SeGW之间的IP安全隧道。

207，如果服务SeGW与初始SeGW不同，Femto AP建立与服务SeGW之间的IP安全隧道；

在与服务SeGW建立IP安全隧道时，需要服务Femto AAA对Femto AP进行认证，具体流程可参考相关文档。

208，Femto AP通过建立的IP安全隧道向服务FMS发送TR069信息请求消息，该消息中携带Femto AP的标识，告警标识，位置信息和初始化标识等参数；

209，服务FMS对Femto AP的接入权限进行认证，认证成功后，向FemtoAP返回TR069信息请求响应消息；

210，服务FMS向Femto AP发送TR069设置参数请求消息，该消息中携带：与服务Femto GW相关的服务SeGW列表、Femto AP的配置参数和鉴权参数；

此外，如果步骤204的TR069设置参数请求消息中没有携带服务FemtoGW列表，则本步骤的TR069设置参数请求消息中还需携带服务Femto GW列表。

211，Femto AP确认服务FMS发送的信息，根据该信息选择服务SeGW和服务Femto GW后，向服务FMS回送TR069设置参数响应消息；

212，如果步骤211中选择的服务SeGW与步骤205中选择的服务SeGW不同，则Femto AP释放步骤207中建立的IP安全隧道。

图3是现有技术中Femto AP的注册方法流程图，具体包括如下步骤：

301，Femto AP采用图2所示流程从FMS获取配置参数以及服务FemtoGW信息；

302，Femto AP与服务SeGW建立IP安全隧道；

如果在图2所示的初始化流程中，步骤211中选择的服务SeGW与步骤205中选择的服务SeGW相同，则由于在步骤207中已建立了Femto AP与服务SeGW之间的IP安全隧道，则无需执行本步骤。

303，Femto AP与服务Femto GW建立可靠性传输会话端口；

304，Femto AP通过上述会话端口向服务Femto GW发送注册请求消息，该消息中包含：Femto AP的位置信息、Femto AP标识和Femto AP执行参数等；

上述Femto AP的位置信息可以是以下信息的一种或多种：

Femto AP探测到的宏覆盖信息(例如，蜂窝信息)；

Femto AP的地理位置信息(例如，全球定位信息)；

Femto AP的Internet连接信息(例如，Femto AP的IP地址)。

上述Femto AP标识是全球统一的和永久的标识。

上述Femto AP执行参数可以是Femto AP选择的小区信息等。

305a，接收到Femto AP发送的注册请求消息后，Femto GW根据该消息中携带的信息对Femto AP执行接入控制(例如，根据注册请求消息中的位置信息判断是否允许Femto AP在该位置运营/注册)；如果接入控制的结果为Femto GW同意Femto AP注册，则向Femto AP返回注册成功响应消息；

305b，如果Femto GW拒绝了Femto AP的注册请求(例如，由于当前网络拥塞，Femto AP在黑名单中，Femto AP在未授权的位置发起注册等原因拒绝该注册请求)，Femto GW向Femto AP返回注册失败消息，并在该消息中携带失败原因。

图4是现有技术中UE通过合法的Femto AP注册到合法的核心网的方法(即UE接入到核心网的方法)流程图，具体包括如下步骤：

401，UE与Femto AP建立无线资源连接以作为信令消息或者业务数据的承载；

402，UE通过向Femto AP发送初始化非接入层消息(简称为非接入层消息)触发注册过程；上述非接入层消息可以是附着消息、位置更新消息、业务请求消息等；

403，接收到UE发送的非接入层消息后，Femto AP发现没有对应用户的上下文标识信息(即发现用户尚未注册)，因此向服务Femto GW发送注册请求消息，以便将用户信息注册到服务Femto GW中；

上述注册请求消息中包含：注册类型、UE的标识(例如：UE的国际移动用户识别码(IMSI))以及Femto AP标识等信息。

404，服务Femto GW对接入该Femto AP的用户进行能力方面的检验，如果允许用户使用Femto AP提供的资源，那么就接受注册，建立用户上下文并在向Femto AP回复的注册响应消息中携带用户上下文标识信息；

405，Femto AP向服务Femto GW转发非接入层消息；

406，服务Femto GW对Femto AP转发的非接入层消息不做任何处理，直接透传到服务核心网；

407，服务核心网根据接收到的非接入层消息对用户进行安全认证；

408，如果安全认证通过，核心网侧对用户发送的非接入层消息进行相应的操作，并向UE回复非接入层响应消息，将核心网侧的信息带给UE；上述响应消息在UE和CN之间透传，Femto AP和服务Femto GW不对该消息进行处理。

以上介绍了现有的家庭基站系统以及基于该系统的Femto AP初始化、Femto AP注册以及UE的注册流程。

现有的家庭基站有一个缺陷，即一个家庭基站只能接入到一个核心网，这就意味着一个家庭基站的用户通常只能是一个运营商网络的用户，对于其他运营商网络的用户，需要与该运营商签署漫游协议才能接入。

但是，同一覆盖下的两个运营商之间一般不存在漫游协议，这将给家庭基站的拥有者带来不便。例如：在中国有三个移动运营商，且三个运营商都有他们自己的IP回程网络，未来都将演进到LTE的网络，如果三个运营商都部署家庭基站系统；对于一个家庭基站拥有者来说，使用该家庭基站接入到移动运营商网络的用户包括家庭基站拥有者的家人和朋友，还可能包括临时的拜访者，他们很可能与家庭基站拥有者属于不同的运营商，因此无法通过该家庭基站接入移动运营商网络。此外，对于企业级的家庭基站用户，为了使不同运营商的用户接入，企业需要采购多个不同运营商的家庭基站，这将导致资源和空间的浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种可以为不同运营商的用户提供接入服务的家庭基站共享方法和家庭基站系统。

为了解决上述问题，本发明提供一种家庭基站的共享方法，该方法包括：

在初始化过程中，家庭基站接入点将与该家庭基站接入点有权限接入的各核心网都相连的家庭基站网关选择为服务家庭基站网关；

家庭基站接入点在所述服务家庭基站网关中注册，并在接收到用户设备发送的非接入层消息后，将用户信息注册到所述服务家庭基站网关中，并将所述非接入层消息转发给所述服务家庭基站网关；

接收到所述非接入层消息后，所述服务家庭基站网关根据用户设备的网络接入标识将所述非接入层消息转发给该标识对应的核心网；所述核心网与用户设备交互，完成该用户设备的接入过程。

此外，家庭基站接入点采用如下方式选择所述服务家庭基站网关：

在所述初始化过程中，家庭基站接入点将共享信息包含在TR069信息请求消息中发送给家庭基站管理服务器FMS；所述共享信息中包含该家庭基站接入点有权限接入的核心网的网络接入标识；

接收到所述TR069信息请求消息后，FMS根据所述共享信息选择与该家庭基站接入点有权限接入的各核心网都相连的家庭基站网关，并将选定的家庭基站网关的列表包含在TR069设置参数请求消息中发送给家庭基站接入点；

接收到所述TR069设置参数请求消息后，家庭基站接入点从该消息中包含的所述列表中选择一个家庭基站网关作为所述服务家庭基站网关。

此外，家庭基站接入点采用如下方式选择所述服务家庭基站网关：

家庭基站接入点向其有权限接入的各核心网所对应的各FMS分别发送TR069信息请求消息；

所述各FMS接收到所述TR069信息请求消息后，分别将与各核心网相连的家庭基站网关的列表包含在TR069设置参数请求消息中发送给家庭基站接入点；

接收到各FMS发送的TR069设置参数请求消息后，家庭基站接入点选择每一家庭基站网关列表中都包含的家庭基站网关作为所述服务家庭基站网关。

此外，所述FMS包括初始FMS和服务FMS；

接收到所述TR069信息请求消息后，所述初始FMS还根据所述共享信息选择该家庭基站接入点有权限接入的各核心网所对应的FMS，并将选定的FMS的列表包含在所述TR069设置参数请求消息中发送给家庭基站接入点；

接收到所述初始FMS发送的所述TR069设置参数请求消息后，家庭基站接入点还从该消息中包含的所述列表中选择一个FMS作为服务FMS。

此外，家庭基站接入点采用如下步骤在所述服务家庭基站网关中注册：

家庭基站接入点向所述服务家庭基站网关发送注册请求消息，该消息中包含家庭基站接入点有权限接入的各核心网的接入权限信息；

接收到所述注册请求消息后，所述服务家庭基站网关对所述接入权限信息的有效性进行检查，根据检查结果生成家庭基站接入点的接入能力信息，将所述接入能力信息包含在注册响应中发送给家庭基站接入点；所述接入能力信息中包含有效的接入权限信息所对应的核心网的网络接入标识。

此外，家庭基站接入点接收到所述非接入层消息后、将用户信息注册到所述服务家庭基站网关前，所述方法还包含如下步骤：

家庭基站接入点根据所述接入能力信息对所述用户设备进行接入控制，以判断是否允许所述用户设备接入。

本发明还提供一种家庭基站系统，该系统包含：用户设备、家庭基站接入点、家庭基站网关和核心网；

所述家庭基站接入点用于在其初始化过程中，将与其有权限接入的各核心网都相连的家庭基站网关选择为服务家庭基站网关，并在所述服务家庭基站网关中注册；

所述家庭基站接入点还用于在接收到所述用户设备发送的非接入层消息后，将用户信息注册到所述服务家庭基站网关中，并将所述非接入层消息转发给所述服务家庭基站网关；

所述服务家庭基站网关用于在接收到所述非接入层消息后，根据用户设备的网络接入标识将所述非接入层消息转发给该标识对应的核心网；

接收到所述非接入层消息后，所述核心网用于与所述用户设备交互，完成所述用户设备的接入过程。

此外，所述系统中还包含FMS；

所述家庭基站接入点采用如下方式选择所述服务家庭基站网关：

在所述初始化过程中，所述家庭基站接入点将共享信息包含在TR069信息请求消息中发送给所述FMS；所述共享信息中包含所述家庭基站接入点有权限接入的核心网的网络接入标识；

接收到所述TR069信息请求消息后，所述FMS根据所述共享信息选择与所述家庭基站接入点有权限接入的各核心网都相连的家庭基站网关，并将选定的家庭基站网关的列表包含在TR069设置参数请求消息中发送给所述家庭基站接入点；

接收到所述TR069设置参数请求消息后，所述家庭基站接入点从该消息中包含的所述列表中选择一个家庭基站网关作为所述服务家庭基站网关。

此外，所述系统中还包含分别与各核心网对应的FMS；

所述家庭基站接入点采用如下方式选择所述服务家庭基站网关：

所述家庭基站接入点向其有权限接入的各核心网所对应的各FMS分别发送TR069信息请求消息；

所述各FMS在接收到所述TR069信息请求消息后，分别将与各核心网相连的家庭基站网关的列表包含在TR069设置参数请求消息中发送给所述家庭基站接入点；

接收到所述各FMS发送的所述TR069设置参数请求消息后，所述家庭基站接入点每一家庭基站网关列表中都包含的家庭基站网关作为所述服务家庭基站网关。

此外，所述FMS包括初始FMS和服务FMS；

接收到所述TR069信息请求消息后，所述初始FMS还用于根据所述共享信息选择所述家庭基站接入点有权限接入的各核心网所对应的FMS，并将选定的FMS的列表包含在所述TR069设置参数请求消息中发送给所述家庭基站接入点；

接收到所述初始FMS发送的所述TR069设置参数请求消息后，所述家庭基站接入点还用于从该消息中包含的所述列表中选择一个FMS作为服务FMS。

综上所述，本发明通过由Femto AP选择与各核心网都相连的Femto GW作为服务Femto GW，由该服务Femto GW将用户设备发送的消息转发给对应的核心网，实现了不同运营商网络的用户通过一个Femto AP接入对应的核心网的功能，方便了用户，降低了Femto AP拥有者的拥有成本。

附图说明

图1是现有家庭基站系统的结构示意图；

图2是现有技术中Femto AP的初始化方法流程图；

图3是现有技术中Femto AP的注册方法流程图；

图4是现有技术中UE通过合法的Femto AP注册到合法的核心网的方法流程图；

图5是本发明实施例的家庭基站系统结构示意图；

图6是在图5所示的系统中Femto AP进行初始化的第一种方法流程图；

图7是在图5所示的系统中Femto AP进行初始化的第二种方法流程图；

图8是在图5所示的系统中Femto AP的注册方法流程图；

图9是在图5所示的系统中UE通过合法的Femto AP注册到合法的核心网的方法流程图。

具体实施方式

本发明的核心思想是：在初始化过程中，家庭基站接入点选择与该家庭基站接入点有权限接入的各核心网都相连的家庭基站网关作为服务家庭基站网关；并在接收到用户设备发送的非接入层消息后，将非接入层消息转发给服务家庭基站网关；服务家庭基站网关根据用户设备的网络接入标识(例如，移动网络接入标识)将非接入层消息转发给该标识对应的核心网。

下面将结合附图和实施例对本发明进行详细描述。

图5是本发明实施例的家庭基站系统结构示意图。如图5所示，该系统包含：Femto AP，服务SeGW，服务Femto AAA，服务FMS，服务CN1和服务CN2，与服务CN1和服务CN2都相连的服务Femto GW，以及不同运营商的用户终端(例如，服务CN1的用户终端UE1和服务CN2的用户终端UE2)；此外，当服务地与初始地不同时，该系统还包含初始SeGW、初始Femto AAA和初始FMS。

图5所示的家庭基站系统所实现的功能与现有的家庭基站系统的主要不同之处在于：不同的运营商网络的用户终端能通过Femto AP和Femto GW接入到对应的服务核心网(简称为核心网)。

为了实现上述功能，Femto AP的拥有者可以根据需要向多个运营商申请接入权限，并在本地保存共享信息；所述共享信息为Femto AP有权限接入的核心网的移动网络接入标识和接入权限信息，以及初始FMS的地址。在Femto AP的初始化过程中，Femto AP根据共享信息选择与其有权限接入的各核心网都相连的Femto GW作为服务Femto GW，并在UE的注册过程中将UE发送的非接入层消息发送给该服务Femto GW。

图5中的服务Femto GW与现有技术中的服务Femto GW的不同之处在于：服务Femto GW与多个核心网相连，根据UE的移动网络接入标识将UE的非接入层消息发送给对应的核心网，完成UE的注册。

此外，图5中的服务Femto GW还可以在Femto AP的注册过程中根据Femto AP的共享信息生成Femto AP的接入能力信息，并将接入能力信息发送给Femto AP用于进行接入控制。

图5中的FMS(包括初始FMS和服务FMS)可以是共享的也可以是分离的，即FMS(包括初始FMS和服务FMS)可以被多个核心网所共享，也可以各核心网分别对应的FMS。

根据FMS(包括初始FMS和服务FMS)的不同设置方式(共享或分离)，Femto AP可以采用不同的方式选择服务Femto GW，并从服务FMS获取配置参数，具体方式将在下文中详述。

图5中的初始SeGW、服务SeGW、初始Femto AAA和服务Femto AAA与现有技术中的相应网元的功能相同，此处不再赘述。

下面将对基于图5所示的系统实现家庭基站共享的方法进行详细描述，具体包括：Femto AP的初始化方法、Femto AP的注册方法、UE的注册方法。

图6是在图5所示的系统中Femto AP进行初始化的第一种方法流程图，其中，服务FMS由多个运营商共享(即多个服务CN共享一个服务FMS)；如图6所示，该方法包括如下步骤：

601，Femto AP上电后，与初始SeGW建立IP安全隧道；

在Femto AP与初始SeGW建立IP安全隧道时，需要初始Femto AAA对Femto AP进行认证，具体流程可参考相关文档。

602，Femto AP通过建立的IP安全隧道向初始FMS发送TR069信息请求消息，该消息中携带Femto AP的标识、位置信息、初始化标识和共享信息；

上述共享信息为Femto AP的拥有者向运营商购买的接入权限信息，比如认证卡信息；上述共享信息中还包含Femto AP能够接入的核心网的移动网络接入标识。

603，初始FMS对Femto AP的接入权限进行认证，认证成功后，向FemtoAP返回TR069信息请求响应消息；

604，初始FMS根据Femto AP的共享信息和实际的网络部署情况选择相应的服务FMS、服务SeGW和服务Femto GW；

其中，初始FMS选择的服务Femto GW与共享信息中标识的各核心网相连。

605，初始FMS向Femto AP发送TR069设置参数请求消息，该消息中携带服务FMS列表(例如，服务FMS的IP地址列表或标识列表)；该消息中还可携带服务SeGW列表(例如，服务SeGW的IP地址列表或标识列表)，用于在Femto AP与服务FMS之间建立新的IP安全隧道；此外，该消息还可以携带服务Femto GW列表(例如，服务Femto GW的IP地址列表或标识列表)；

606，Femto AP确认初始FMS发送的信息，根据该信息选择服务FMS、服务SeGW和服务Femto GW后，向初始FMS回送TR069设置参数响应消息；

607，如果服务SeGW与初始SeGW不同，则释放Femto AP与初始SeGW之间的IP安全隧道；

如果服务SeGW就是初始SeGW，就不需要在Femto AP与SeGW之间重建IP安全隧道，当然也就不需要释放Femto AP与初始SeGW之间的IP安全隧道。

608，如果服务SeGW与初始SeGW不同，Femto AP建立与服务SeGW之间的IP安全隧道；

在与服务SeGW建立IP安全隧道时，需要服务Femto AAA对Femto AP进行认证，具体流程可参考相关文档。

609，Femto AP通过建立的IP安全隧道向服务FMS发送TR069信息请求消息，该消息中携带Femto AP的标识、告警标识、位置信息、初始化标识和Femto AP的共享信息等参数；

610，服务FMS对Femto AP的接入权限进行认证，认证成功后，向FemtoAP返回TR069信息请求响应消息；

611，服务FMS根据Femto AP的共享信息选择相应的服务Femto GW，并生成Femto AP的配置参数；

其中，服务FMS选择的服务Femto GW与共享信息中标识的各核心网相连。

612，服务FMS向Femto AP发送TR069设置参数请求消息，该消息中携带：与服务Femto GW相关的服务SeGW列表、Femto AP的配置参数和鉴权参数；

此外，如果步骤605的TR069设置参数请求消息中没有携带服务Femto

GW列表，则本步骤的TR069设置参数请求消息中还需携带服务Femto GW列表。

613，Femto AP确认服务FMS发送的信息，根据该信息选择服务SeGW和服务Femto GW后，向服务FMS回送TR069设置参数响应消息；

614，如果步骤613中选择的服务SeGW与步骤606中选择的服务SeGW不同，则Femto AP释放步骤608中建立的IP安全隧道。

需要注意的是，如果初始FMS和服务FMS相同，则步骤601～607可省略。

图7是在图5所示的系统中Femto AP进行初始化的第二种方法流程图，其中，各运营商分别拥有各自的服务FMS(即各服务CN分别对应一个服务FMS)；如图7所示，该方法包括如下步骤：

701，Femto AP上电后，与初始SeGW建立IP安全隧道；

702，Femto AP通过建立的IP安全隧道、根据共享信息从初始FMS1获取对应的服务FMS列表、服务SeGW列表和服务Femto GW列表，并从服务FMS列表中选择服务FMS1，具体的过程与步骤202～205相同；

703，Femto AP通过建立的IP安全隧道、根据共享信息从初始FMS2获取对应的服务FMS列表、服务SeGW列表和服务Femto GW列表，并从服务FMS列表中选择服务FMS2，具体的过程与步骤202～205相同；

本实施例中，Femto AP的共享信息中还包含与不同的服务核心网(本实施例中为服务CN1和服务CN2)所对应的初始FMS(本实施例中为初始FMS1和初始FMS2)的地址信息或标识信息。

704，Femto AP从步骤702和步骤703获取的服务Femto GW列表中选择两个列表所共有的一个Femto GW作为共享的服务Femto GW(该服务Femto GW与服务CN1和服务CN2相连)，并选择相应的服务SeGW；

705，如果选定的服务SeGW与初始SeGW不同，则释放Femto AP与初始SeGW之间的IP安全隧道；

如果选定的服务SeGW就是初始SeGW，就不需要在Femto AP与SeGW之间重建IP安全隧道，当然也就不需要释放Femto AP与初始SeGW之间的IP安全隧道。

706，如果选定的服务SeGW与初始SeGW不同，Femto AP建立与服务SeGW之间的IP安全隧道；

需要注意的是，如果服务FMS1和服务FMS2所对应的服务SeGW不同，本步骤中需要分别建立两条IP安全隧道。

707，Femto AP通过建立的IP安全隧道从服务FMS1获取Femto AP的配置参数1、服务SeGW列表以及可选的服务Femto GW列表，具体的过程与步骤208～211相同；

708，Femto AP通过建立的IP安全隧道从服务FMS2获取Femto AP的配置参数2、服务SeGW列表以及可选的服务Femto GW列表，具体的过程与步骤208～211相同；

709，Femto AP根据从服务FMS1获取的配置参数1和从服务FMS2获取的配置参数2生成最终的Femto AP配置参数；

由于配置参数1和配置参数2可能不同，因此Femto AP可以采用以下策略生成最终的Femto AP配置参数：Femto AP根据配置参数1和配置参数2生成单一的用户侧参数，例如Femto AP标识、频率等；并根据配置参数1和配置参数2分别生成针对不同运营商的不同网络侧参数，例如，路由区、或位置区、或跟踪区等。

此外，如果服务FMS 1和服务FMS2都返回了服务SeGW列表和服务Femto GW列表，Femto AP还需要从中选择一个Femto GW作为共享的服务Femto GW(该服务Femto GW与服务CN1和服务CN2相连)，并选择对应的服务SeGW。

710，如果步骤709中选择的服务SeGW与步骤704中选择的服务SeGW不一致，则Femto AP释放步骤706建立的IP安全隧道。

需要注意的是，如果初始FMS1和初始FMS2分别与服务FMS1和服务FMS2相同，则步骤701～705可省略。

图8是在图5所示的系统中Femto AP的注册方法流程图；如图8所示，该方法包括如下步骤：

801，Femto AP采用图6或图7所示方法从FMS获取配置参数、服务SeGW以及服务Femto GW的信息；

802，Femto AP与服务SeGW建立IP安全隧道；

如果在图6或图7所示的流程中，Femto AP已与服务SeGW建立了IP安全隧道，本步骤可省略。

803，Femto AP与服务Femto GW建立可靠性传输会话端口；

804，Femto AP通过上述会话端口向服务Femto GW发送注册请求消息，该消息中包含：Femto AP位置信息、Femto AP标识、Femto AP执行参数和Femto AP的共享信息等；

805，接收到上述注册请求消息后，服务Femto GW根据该消息中包含的共享信息生成Femto AP的接入能力信息；

上述接入能力信息用于标识Femto AP能够接入的运营商网络。

在生成上述接入能力信息时，服务Femto GW需要对Femto AP的共享信息中的接入权限的有效性进行检查，删除接入权限已过期(无效)的核心网的移动网络接入标识，将接入权限仍然有效的核心网的移动网络接入标识包含在Femto AP的接入能力信息中。

806a，服务Femto GW根据注册请求消息中携带的信息对Femto AP执行接入控制(例如，根据注册请求消息中的Femto AP位置信息判断是否允许Femto AP在该位置运营/注册)；如果接入控制的结果为服务Femto GW同意Femto AP注册，则向Femto AP返回注册成功响应消息，该消息中携带Femto AP的接入能力信息；

806b，如果服务Femto GW拒绝了Femto AP的注册请求(例如，由于当前网络拥塞，Femto AP在黑名单中，Femto AP在未授权的位置发起注册等原因拒绝该注册请求)，服务Femto GW向Femto AP返回注册失败响应消息，并在该消息中携带失败原因，本流程结束。

807，如果接收到注册成功响应消息，Femto AP保存该消息中包含的接入能力信息。

图9是在图5所示的系统中UE通过合法的Femto AP注册到合法的核心网的方法(即UE接入到核心网的方法)流程图；如图9所示，该方法包括如下步骤：

901，UE与Femto AP建立无线资源连接以作为信令消息或者业务数据的承载；

902，UE通过向Femto AP发送初始化非接入层消息触发注册过程；上述初始化非接入层消息可以是附着消息、位置更新消息、业务请求消息等；

903，如果上述非接入层消息携带的用户标识为用户的临时标识、且步骤901中用于建立无线资源连接的信令消息中未携带用户的移动网络接入标识，则Femto AP与用户终端交互，以获取用户的国际移动用户识别码；

904，Femto AP根据用户的国际移动用户识别码推算出用户的移动网络接入标识、或者直接提取用于建立无线资源连接的信令消息中携带的移动网络接入标识；

905，Femto AP根据用户的移动网络接入标识和自身的接入能力信息进行接入控制，以判断是否允许用户接入；

906，如果Femto AP允许用户接入，但本地没有该用户的上下文标识信息(即对应用户还没有注册)，则Femto AP向初始化过程中选定的服务FemtoGW发送注册请求消息，以便将用户信息注册到服务Femto GW中；

上述注册请求消息中包含：注册类型、用户标识(比如：UE的国际移动用户识别码(IMSI))、Femto AP标识等信息；此外，该消息中还可以包含UE的移动网络接入标识。

907，服务Femto GW对接入该Femto AP的用户进行能力方面的检验，如果允许用户使用Femto AP提供的资源，则接受注册，建立用户上下文并在向Femto AP回复的注册成功响应消息中携带用户的上下文标识信息；

908，Femto AP向服务Femto GW转发非接入层消息；

如果步骤906的注册请求消息中未携带用户的移动网络接入标识，则在本步骤的消息中携带。

909，Femto GW根据用户的移动网络接入标识选择对应的核心网(可以称为目标核心网，例如服务CN1)；

Femto GW也可以根据步骤906的注册请求消息中的用户标识推算出用户的移动网络接入标识。

910，Femto GW将非接入层消息转发到步骤909选定的服务核心网(例如，服务CN1)。

911，服务核心网根据接收到的非接入层消息对用户进行安全认证；

912，如果安全认证通过，核心网侧对用户发送的非接入层消息进行相应的操作，并向UE回复非接入层响应消息，将核心网侧的信息带给UE；上述响应消息在UE和核心网之间透明传输，Femto AP和服务Femto GW不对该消息进行处理。

Claims (6)

1.一种家庭基站的共享方法，其特征在于，该方法包括：

在初始化过程中，家庭基站接入点将与该家庭基站接入点有权限接入的各核心网都相连的家庭基站网关选择为服务家庭基站网关；

家庭基站接入点在所述服务家庭基站网关中注册，并在接收到用户设备发送的非接入层消息后，将用户信息注册到所述服务家庭基站网关中，并将所述非接入层消息转发给所述服务家庭基站网关；

接收到所述非接入层消息后，所述服务家庭基站网关根据用户设备的网络接入标识将所述非接入层消息转发给该标识对应的核心网；所述核心网与用户设备交互，完成该用户设备的接入过程；其中，

家庭基站接入点采用如下方式选择所述服务家庭基站网关：

在所述初始化过程中，家庭基站接入点将共享信息包含在TR069信息请求消息中发送给家庭基站管理服务器FMS；所述共享信息中包含该家庭基站接入点有权限接入的核心网的网络接入标识；

接收到所述TR069信息请求消息后，FMS根据所述共享信息选择与该家庭基站接入点有权限接入的各核心网都相连的家庭基站网关，并将选定的家庭基站网关的列表包含在TR069设置参数请求消息中发送给家庭基站接入点；

接收到所述TR069设置参数请求消息后，家庭基站接入点从该消息中包含的所述列表中选择一个家庭基站网关作为所述服务家庭基站网关；或者，

家庭基站接入点采用如下方式选择所述服务家庭基站网关：

家庭基站接入点向其有权限接入的各核心网所对应的各FMS分别发送TR069信息请求消息；

所述各FMS接收到所述TR069信息请求消息后，分别将与各核心网相连的家庭基站网关的列表包含在TR069设置参数请求消息中发送给家庭基站接入点；

接收到各FMS发送的TR069设置参数请求消息后，家庭基站接入点选择每一家庭基站网关列表中都包含的家庭基站网关作为所述服务家庭基站网关。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述FMS包括初始FMS和服务FMS；

接收到所述TR069信息请求消息后，所述初始FMS还根据所述共享信息选择该家庭基站接入点有权限接入的各核心网所对应的FMS，并将选定的FMS的列表包含在所述TR069设置参数请求消息中发送给家庭基站接入点；

接收到所述初始FMS发送的所述TR069设置参数请求消息后，家庭基站接入点还从该消息中包含的所述列表中选择一个FMS作为服务FMS。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

家庭基站接入点采用如下步骤在所述服务家庭基站网关中注册：

家庭基站接入点向所述服务家庭基站网关发送注册请求消息，该消息中包含家庭基站接入点有权限接入的各核心网的接入权限信息；

接收到所述注册请求消息后，所述服务家庭基站网关对所述接入权限信息的有效性进行检查，根据检查结果生成家庭基站接入点的接入能力信息，将所述接入能力信息包含在注册响应中发送给家庭基站接入点；所述接入能力信息中包含有效的接入权限信息所对应的核心网的网络接入标识。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，

家庭基站接入点接收到所述非接入层消息后、将用户信息注册到所述服务家庭基站网关前，所述方法还包含如下步骤：

家庭基站接入点根据所述接入能力信息对所述用户设备进行接入控制，以判断是否允许所述用户设备接入。

5.一种家庭基站系统，该系统包含：用户设备、家庭基站接入点、家庭基站网关和核心网；其特征在于，

所述家庭基站接入点用于在其初始化过程中，将与其有权限接入的各核心网都相连的家庭基站网关选择为服务家庭基站网关，并在所述服务家庭基站网关中注册；

所述家庭基站接入点还用于在接收到所述用户设备发送的非接入层消息后，将用户信息注册到所述服务家庭基站网关中，并将所述非接入层消息转发给所述服务家庭基站网关；

所述服务家庭基站网关用于在接收到所述非接入层消息后，根据用户设备的网络接入标识将所述非接入层消息转发给该标识对应的核心网；

接收到所述非接入层消息后，所述核心网用于与所述用户设备交互，完成所述用户设备的接入过程；其中，

所述系统中还包含FMS；

所述家庭基站接入点采用如下方式选择所述服务家庭基站网关：

在所述初始化过程中，所述家庭基站接入点将共享信息包含在TR069信息请求消息中发送给所述FMS；所述共享信息中包含所述家庭基站接入点有权限接入的核心网的网络接入标识；

接收到所述TR069信息请求消息后，所述FMS根据所述共享信息选择与所述家庭基站接入点有权限接入的各核心网都相连的家庭基站网关，并将选定的家庭基站网关的列表包含在TR069设置参数请求消息中发送给所述家庭基站接入点；

接收到所述TR069设置参数请求消息后，所述家庭基站接入点从该消息中包含的所述列表中选择一个家庭基站网关作为所述服务家庭基站网关；

或者，所述系统中还包含分别与各核心网对应的FMS；

所述家庭基站接入点采用如下方式选择所述服务家庭基站网关：

所述家庭基站接入点向其有权限接入的各核心网所对应的各FMS分别发送TR069信息请求消息；

所述各FMS在接收到所述TR069信息请求消息后，分别将与各核心网相连的家庭基站网关的列表包含在TR069设置参数请求消息中发送给所述家庭基站接入点；

接收到所述各FMS发送的所述TR069设置参数请求消息后，所述家庭基站接入点每一家庭基站网关列表中都包含的家庭基站网关作为所述服务家庭基站网关。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，

所述FMS包括初始FMS和服务FMS；

接收到所述TR069信息请求消息后，所述初始FMS还用于根据所述共享信息选择所述家庭基站接入点有权限接入的各核心网所对应的FMS，并将选定的FMS的列表包含在所述TR069设置参数请求消息中发送给所述家庭基站接入点；

接收到所述初始FMS发送的所述TR069设置参数请求消息后，所述家庭基站接入点还用于从该消息中包含的所述列表中选择一个FMS作为服务FMS。

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