CN102158905B - 家庭基站下建立选择性ip流量分流连接的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种家庭基站下建立选择性IP流量分流连接的方法，包括：获取到某个接入点的分组数据网络连接请求；获取与家庭基站有连接的本地网关地址及本地网关所支持的接入点信息；判断所请求的接入点是否允许建立选择性IP流量分流连接；判断本地网关是否能够连接到所请求的接入点；根据前述判断结果确定建立选择性IP流量分流连接的方法并建立选择性IP流量分流连接。本发明的家庭基站场景下建立选择性IP流量分流连接的方法，能够在建立连接之前先判断，避免了在连接失败后重新连接所造成的信令资源浪费。本发明还提供一种家庭基站下建立选择性IP流量分流连接的装置。

Description

家庭基站下建立选择性IP流量分流连接的方法及装置

技术领域

本发明涉及移动通信无线接入技术领域，特别是涉及一种家庭基站场景下建立数据连接的方法及装置。

背景技术

随着无线接入技术的发展，数据传输以更高的速率传递，用户数量的增加和用户数据传输速率的提高都对核心网络的网元性能提出了更高要求。其中，选择性IP流量分流(SIPTO，Selected IP Traffic Offload)技术是一种允许核心网为终端(UE，User Equipment)选择距离其附着点最近的网关，从而使终端的一部分数据流通过该网关直接进入分组数据网络(PDN，Packet Data Network)的技术。因为选择性IP流量分流技术可以把特定的IP业务从距离终端附着点最近的网关就分流出去，可以节省核心网传输资源，因此受到越来越多的人的重视。

现有的基于宏基站的选择性IP流量分流架构一般采用现有的LTE系统架构，通过选择距离终端附着点地理位置最近的分组数据网网关(P-GW，PDN Gateway)作为分流点，所有通往分组数据网络将被执行选择性IP流量分流策略的数据流通过分组数据网网关发送，而正常的核心网流量不受影响。选择性IP流量分流在分组数据网络连接过程中激活，具体由核心网控制节点(移动性管理实体)(MME，Mobility ManagementEntity)根据签约数据和运营商配置来判断是否可以激活选择性IP流量分流。另外，基于宏基站的选择性IP流量分流架构中，宏基站也可以通过本地网关(L-GW，Local Gateway)进行选择性IP流量分流，即选择性IP流量通过本地网关进入本地家庭或企业网络。

随着技术的发展，需要选择性IP流量分流架构同样可以应用于家庭基站(H(e)NB，Home(enhanced)NodeB)中，选择性IP流量分流流量通过H(e)NB与本地网关之间的直接隧道进入本地家庭或企业网络。当终端通过家庭基站请求分组数据网络连接建立时，如果网络允许激活选择性IP流量分流，则为终端选择家庭基站关联的本地网关作为其分组数据网网关。

在家庭基站场景下建立选择性IP流量分流连接的方法通常为，家庭基站向核心网控制节点上报本地网关地址，核心网控制节点直接用上报的本地网关地址为终端建立选择性IP流量分流连接。

家庭基站可以与本地网关合并设置也可以分开设置。在以前的方法中，当家庭基站与本地网关合并设置时，家庭基站将本地网关地址上报给核心网控制节点后，核心网控制节点可以直接使用本地网关地址为终端建立选择性IP流量分流连接。但是，当家庭基站与本地网关分开设置时，核心网控制节点需要通过域名系统(DNS，Domain Name System)获取用于选择性IP流量分流连接的本地网关地址。由于家庭基站部署的场景中本地网关的设备很多，在域名系统中查询本地网关地址会增加较大的查询负担。

在后续的改进方法中，无论是家庭基站与本地网关合设还是分设的场景，都会采用从家庭基站向核心网控制节点上报本地网关地址，然后由核心网控制节点建立选择性IP流量分流连接。但是，由于选择性IP流量分流连接建立仅采用基于接入点(APN，Access Point Name)的接入控制，而本地网关可能无法连接到所请求的接入点。

因此，在此种方法中，当核心网控制节点用上报的本地网关地址为终端建立选择性IP流量分流连接时，如果本地网关没有到终端请求的分组数据网络的连接，本地网关会返回连接无法建立的信息，致使选择性IP流量分流连接建立失败，这就浪费了信令资源。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种家庭基站下建立选择性IP流量分流连接的方法及装置，能够在建立连接之前先判断，然后再选取能够建立选择性IP流量分流连接的网关进行连接，避免了在连接失败后再重新进行连接所造成的信令资源浪费。

为了解决上述问题，本发明公开了一种家庭基站下建立选择性IP流量分流连接的方法，包括以下步骤：

步骤101，获取到某个接入点的分组数据网络连接请求；

步骤102，获取与家庭基站有连接的本地网关地址及本地网关所支持的接入点信息；

步骤103，判断所请求的接入点是否允许建立选择性IP流量分流连接；

步骤104，判断本地网关是否能够连接到所请求的接入点；

步骤105，根据步骤103及步骤104的判断结果确定建立选择性IP流量分流连接的方法并建立选择性IP流量分流连接。

进一步地，所述步骤102之前还包括步骤1021：选取需要上报的本地网关地址及该本地网关所支持的接入点信息。

进一步地，所述选取上报的本地网关方法为：

如果有多个本地网关与家庭基站连接，则选取其中一个本地网关并上报其地址及其所支持的接入点信息。

进一步地，所述选取上报本地网关的方法为：

如果有多个本地网关与家庭基站连接，选取上报该多个本地网关地址及这些本地网关各自所支持的接入点信息。

进一步地，所述步骤103中还包括：

根据获取的外部签约信息及获取的本地配置信息判断终端所请求的接入点是否允许建立选择性IP流量分流连接。

进一步地，所述判断终端所请求的接入点是否允许建立选择性IP流量分流连接的方法为：

签约信息及本地配置信息中表示是否允许建立连接的标识位如果都为“1”，则表示该接入点允许建立选择性IP流量分流连接；如果至少其中一个为“0”，则表示该接入点不允许建立选择性IP流量分流连接。

进一步地，所述步骤104还包括：

根据步骤102中获取的本地网关地址及本地网关所支持的接入点信息判断本地网关是否能够连接到终端所请求的接入点。

进一步地，所述判断本地网关是否能够连接到终端所请求的接入点的方法为：

家庭基站上报的本地网关所支持的接入点信息中包含终端所请求的接入点，则表示本地网关可以连接到终端所请求的接入点；反之，则表示本地网关不可以连接到终端所请求的接入点。

进一步地，所述方法还包括在步骤1021之前增加如下步骤：

判断家庭基站是否与本地网关连接，若有，则执行步骤1021，反之，则执行如下步骤：

判断终端所请求的接入点是否允许建立选择性IP流量分流连接，如果是，则建立经过核心网网关的选择性IP流量分流连接，反之，则建立经过核心网网关的一般分组数据网络连接。

进一步地，所述判断家庭基站是否与本地网关连接的方法为：两者之间是否有IP地址产生，如果有，则表示有连接，反之，则表示没有连接。

为了解决上述问题，本发明还公开了一种家庭基站下建立选择性IP流量分流连接的装置，包括：

连接请求获取模块，用于获取到某个接入点的分组数据网络连接请求；

本地网关信息获取模块，用于获取与家庭基站有连接的本地网关地址及本地网关所支持的接入点信息；

第一判断模块，用于判断所请求的接入点是否允许建立选择性IP流量分流连接；

第二判断模块，用于判断本地网关是否能够连接到所请求的接入点；

连接模块，用于建立选择性IP流量分流连接。

进一步地，所述装置还包括：

第三判断模块，用于判断家庭基站是否与本地网关连接；

本地网关信息发送模块，用于将本地网关信息发送给本地网关信息获取模块。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明的在家庭基站下建立选择性IP流量分流连接的方法及装置，因为家庭基站向核心网控制节点发送的初始终端消息里增加了本地网关地址及该本地网关所支持的接入点的名称，而后核心网控制节点可以在请求连接之前，便根据此消息来判断本地网关是否能够连接到所请求的接入点。当核心网控制节点确认请求的接入点允许建立选择性IP流量分流连接，但是本地网关不能连接到请求的接入点，无法建立家庭基站与本地网关之间的直接隧道。因为判断过程在建立连接之前，因此无需返回无法建立连接的消息，核心网控制节点可以按照现有的方法重新选择服务网关和分组数据网网关并建立选择性IP流量分流连接，避免了原有的在连接失败后才返回消息再重新进行连接所造成的信令资源浪费。

附图说明

图1是本发明的在家庭基站下建立选择性IP流量分流连接的方法实施例一的流程图；

图2是本发明的在家庭基站下建立选择性IP流量分流连接的方法实施例二的流程图；

图3是本发明的在家庭基站下建立选择性IP流量分流连接的方法应用实例一的结构图；

图4是本发明的在家庭基站下建立选择性IP流量分流连接的方法应用实例二的结构图；

图5是本发明的在家庭基站下建立选择性IP流量分流连接的装置实施例一的结构示意图；

图6是本发明的在家庭基站下建立选择性IP流量分流连接的装置实施例二的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图1，示出本发明的在家庭基站场景下建立选择性IP流量分流连接的方法实施例一，包括以下步骤：

步骤101，获取到某个接入点的分组数据网络连接请求。

终端发起到某个接入点的分组数据网络连接请求，核心网控制节点获取该连接请求。

步骤102，获取与家庭基站有连接的本地网关地址及本地网关所支持的接入点信息。

在此步骤之前，还包括步骤1021，家庭基站选取需要上报的本地网关地址及该本地网关所支持的接入点信息。核心网控制节点通过家庭基站的上报信息来获取本地网关信息。

在建立连接之前，家庭基站首先将本地网关地址及本地网关所支持的接入点等信息发送给核心网控制节点，此信息通过附加在初始的连接请求消息里面。

与家庭基站连接的本地网关可能有一个，也可能有多个。当仅有一个本地网关与家庭基站连接时，家庭基站直接上报该本地网关的地址及该本地网关所支持的接入点名称。如果有多个本地网关均与家庭基站连接时，家庭基站可以随机选择一个本地网关上报该本地网关的地址及该本地网关所支持的接入点名称，也可以上报与之连接的所有的本地网关地址及这些本地网关各自所支持的接入点的名称。其中，家庭基站上报的方式为将本地网关地址及该本地网关所支持的接入点信息作为消息向核心网控制节点发送。

步骤103，判断所请求的接入点是否允许建立选择性IP流量分流连接。

核心网控制节点在获取终端的连接请求后，判断终端所请求的接入点是否允许建立选择性IP流量分流连接，如果是，则执行步骤104，反之，则按现有方法建立经过核心网网关的分组数据网络连接。

核心网控制节点从归属用户服务器(HSS，Home Subscriber Server)获取签约信息，然后再获取本地配置信息，核心网控制节点会根据签约信息及本地配置信息来判断终端所请求的接入点是否允许建立选择性IP流量分流连接，如果签约信息和本地配置信息都允许该接入点建立连接，才表示终端所请求的接入点允许建立连接，反之，则表示不允许建立连接。

具体的判断可以通过核心网控制节点所获取的签约信息及本地配置信息中的标识位来确定，例如，如果标识位都为“1”，则表示该接入点允许建立选择性IP流量分流连接，有一个标识位为“0”或者两个标识位都为“0”，则表示该接入点不允许建立选择性IP流量分流连接。

步骤104，判断本地网关是否能够连接到所请求的接入点。

核心网控制节点根据步骤101中家庭基站所上报的本地网关所支持的接入点信息来判断本地网关是否能够连接到终端所请求的接入点。具体的判断过程为：如果家庭基站所上报的本地网关所支持的接入点中包含有终端所请求的接入点，则表示本地网关可以连接到终端所请求的接入点；反之，则表示本地网关不可以连接到终端所请求的接入点。

步骤105，根据步骤103及步骤104的判断结果确定建立选择性IP流量分流连接的方法并建立选择性IP流量分流连接。

如果本地网关可以连接到终端所请求的接入点，则核心网控制节点建立家庭基站经过本地网关的选择性IP流量分流连接。如果本地网关不可以连接到终端所请求的接入点，则核心网控制节点重新选择核心网网关建立选择性IP流量分流连接。

核心网控制节点根据本地网关地址及该本地网关所支持的接入点信息判断后，如果本地网关可以连接到终端所请求的接入点，则说明该本地网关能建立选择性IP流量分流连接，则核心网控制节点建立家庭基站经过本地网关的选择性IP流量分流连接。具体的，可以通过在家庭基站与本地网关之间建立直接隧道来实现经过本地网关的选择性IP流量分流连接。如果本地网关不可以连接到终端所请求的接入点，则说明本地网关不能建立选择性IP流量分流连接，则需要重新选择服务网关和分组数据网网关来建立经过服务网关和分组数据网网关选择性IP流量分流连接。

也就是说，本发明在建立选择性IP流量分流连接之前，首先判断能否经过本地网关建立连接，如果可以，则优先采用本地网关，如果不行，再重新选择其他的网关，如服务网关和分组数据网关建立连接。在连接之前先进行判断，而且会根据判断结果自动调整连接方式，可以避免造成信令资源的浪费。

参照图2，示出本发明的家庭基站场景下建立选择性IP流量分流连接的方法实施例二，在实施例一的步骤1021之前还包括以下步骤：

步骤201，判断家庭基站是否与本地网关连接，若有，则执行步骤1021，反之，则执行步骤202；

步骤202，判断终端所请求的接入点是否允许建立选择性IP流量分流连接，如果是，则建立经过核心网网关的选择性IP流量分流连接，反之，则建立经过核心网网关的一般分组数据网络连接。

如果家庭基站(H(e)NB)与本地网关(L-GW)有连接，则会有IP地址产生，反之，则不会有。因此家庭基站可以通过是否有IP地址来判断与本地网关是否有连接。如果家庭基站有连接，则可以执行实施例一中的步骤102及后续步骤。如果没有连接，则判断终端所请求的接入点是否允许建立选择性IP流量分流连接，并根据判断结果进行后续操作：如果终端所请求的接入点允许建立选择性IP流量分流连接，则建立经过核心网网关的选择性IP流量分流连接，反之，则建立经过核心网网关的一般分组数据网络连接。

下面结合具体的实例对前述方法进行说明。

参照图3，以LTE系统E-UTRAN Initial Attach过程为例。

首先，终端UE向基站((e)NB，(enhanced)NodeB)发起附着请求(Attach Request)，基站向核心网控制节点MME发送初始终端消息(Initial UE message)，初始终端消息里面包括附着请求、本地网关地址(L-GW address)及本地网关所支持的接入点名称(L-GW’s supportedAPN)等信息。

核心网控制节点判断出允许终端所请求的接入点建立选择性IP流量分流连接，但是家庭基站所上报的本地网关所支持的接入点中不包含终端所请求的接入点，本地网关无法连接到终端所请求的接入点，则核心网控制节点重选服务网关(S-GW)与分组数据网网关(P-GW)，并建立经过服务网关和分组数据网网关的选择性IP流量分流连接。

在这个过程中，如果核心网控制节点发生了改变，则新的核心网控制节点(new MME)利用原有的核心网控制节点(old MME)的地址向原有的核心网控制节点获取UE上下文，原有的核心网控制节点则对附着请求消息进行校验。另外，新的核心网控制节点向归属用户服务器通知用户设备新的核心网控制节点的位置信息，归属用户服务器存储新的核心网控制节点的地址并请求原有的核心网控制节点删除用户设备上下文。

在前述实例中，因为基站向核心网控制节点发送的初始终端消息里增加了本地网关地址及该本地网关所支持的接入点的名称，而后核心网控制节点可以在请求连接之前，首先判断出终端所请求的接入点是否允许建立选择性IP流量分流连接后，根据此消息来判断本地网关是否能够连接到终端所请求的接入点。当核心网控制节点确认请求的接入点允许建立选择性IP流量分流连接，但是本地网关不能连接到请求的接入点，无法建立经过本地网关的选择性IP流量分流连接。因为判断过程在建立连接之前，因此无需返回无法建立连接的消息，核心网控制节点可以重新选择服务网关和分组数据网网关并建立选择性IP流量分流连接，避免了原有的在连接失败后才返回消息再重新进行连接所造成的信令资源浪费。

参照图4，以另一实例为例。首先，家庭基站在Uplink NAS transportmessage中添加本地网关地址及本地网关所支持的接入点名称等信息，并发送给核心网控制节点。核心网控制节点首先判断出允许终端所请求的接入点建立选择性IP流量分流连接，而且本地网关能够连接到终端所请求的接入点中，然后才使用本地网关为终端建立选择性IP流量分流连接。

同前述实例一样，本实例中，家庭基站首先将本地网关及本地网关所支持的接入点信息发送给核心网控制节点，使核心网控制节点在连接前就可以判断出本地网关是否能建立选择性IP流量分流连接，避免了不经过判断就进行连接而可能造成的信令资源浪费。

参照图5，示出本发明实施例一的一种家庭基站下建立选择性IP流量分流连接的装置100，包括连接请求获取模块10、本地网关信息获取模块20、第一判断模块30、第二判断模块40及连接模块50。

连接请求获取模块10，用于获取终端发起的到某个接入点的分组数据网络连接请求。

本地网关信息获取模块20，用于获取与家庭基站有连接的本地网关地址及本地网关所支持的接入点等信息。

第一判断模块30，用于判断所请求的接入点是否允许建立选择性IP流量分流连接，并把判断结果传送给第二判断模块40及连接模块50。

第二判断模块40，用于判断本地网关是否能够连接到所请求的接入点，并把判断结果传送给连接模块50。

连接模块50，用于建立选择性IP流量分流连接。连接模块50根据第一判断模块30及第二判断模块40的判断结果来确定建立选择性IP流量分流连接的方法。如果第一判断模块30的判断结果为所请求的接入点不允许建立选择性IP流量分流连接，则连接模块50会建立经过核心网网关的分组数据网络连接。如果第一判断模块30的判断结果为所请求的接入点允许建立选择性IP流量分流连接，且第二判断模块40的判断结果为本地网关能够连接到所请求的接入点，则连接模块50会建立经过本地网关的选择性IP流量分流连接。如果第一判断模块30的判断结果为所请求的接入点允许建立选择性IP流量分流连接，第二判断模块40的判断结果为本地网关不能够连接到所请求的接入点，则连接模块50会建立经过服务网关和分组数据网网关选择性IP流量分流连接。

参照图6，进一步地，家庭基站下建立选择性IP流量分流连接的装置100还包括第三判断模块60和本地网关信息发送模块70。第三判断模块60用于判断家庭基站与本地网关是否有IP连接，并将判断结果传递给本地网关信息发送模块70，本地网关信息发送模块70再将本地网关信息发送给本地网关信息获取模块20。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上对本发明所提供的在家庭基站场景下建立选择性IP流量分流连接的方法及装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (12)

1.一种家庭基站下建立选择性IP流量分流连接的方法，其特征在于，包括以下步骤： 

步骤101，获取到某个接入点的分组数据网络连接请求； 

步骤102，获取与家庭基站有连接的本地网关地址及本地网关所支持的接入点信息； 

步骤103，判断所请求的接入点是否允许建立选择性IP流量分流连接，若是，则执行步骤104； 

步骤104，判断本地网关是否能够连接到所请求的接入点； 

步骤105，根据步骤104的判断结果确定建立选择性IP流量分流连接的方法并建立选择性IP流量分流连接。 

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤102之前还包括步骤1021：选取需要上报的本地网关地址及该本地网关所支持的接入点信息。 

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述选取上报的本地网关方法为： 

如果有多个本地网关与家庭基站连接，则选取其中一个本地网关并上报其地址及其所支持的接入点信息。 

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述选取上报本地网关的方法为： 

如果有多个本地网关与家庭基站连接，选取上报该多个本地网关地址及这些本地网关各自所支持的接入点信息。 

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤103中还包括： 

根据获取的外部签约信息及获取的本地配置信息判断终端所请求的接入点是否允许建立选择性IP流量分流连接。 

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述判断终端所请求的接入点是否允许建立选择性IP流量分流连接的方法为： 

签约信息及本地配置信息中表示是否允许建立连接的标识位如果都为“1”，则表示该接入点允许建立选择性IP流量分流连接；如果至少其中一个为“0”，则表示该接入点不允许建立选择性IP流量分流连接。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤104还包括：

根据步骤102中获取的本地网关地址及本地网关所支持的接入点信息判断本地网关是否能够连接到终端所请求的接入点。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述判断本地网关是否能够连接到终端所请求的接入点的方法为：

家庭基站上报的本地网关所支持的接入点信息中包含终端所请求的接入点，则表示本地网关可以连接到终端所请求的接入点；反之，则表示本地网关不可以连接到终端所请求的接入点。

9.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在步骤1021之前增加如下步骤：

判断家庭基站是否与本地网关连接，若有，则执行步骤1021，反之，则执行如下步骤：

判断终端所请求的接入点是否允许建立选择性IP流量分流连接，如果是，则建立经过核心网网关的选择性IP流量分流连接，反之，则建立经过核心网网关的一般分组数据网络连接。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述判断家庭基站是否与本地网关连接的方法为：两者之间是否有IP地址产生，如果有，则表示有连接，反之，则表示没有连接。

11.一种家庭基站下建立选择性IP流量分流连接的装置，其特征在于，包括：

连接请求获取模块，用于获取到某个接入点的分组数据网络连接请求；

本地网关信息获取模块，用于获取与家庭基站有连接的本地网关地址及本地网关所支持的接入点信息；

第一判断模块，用于判断所请求的接入点是否允许建立选择性IP流量分流连接； 

第二判断模块，用于判断本地网关是否能够连接到所请求的接入点；

连接模块，用于建立选择性IP流量分流连接。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第三判断模块，用于判断家庭基站是否与本地网关连接；

本地网关信息发送模块，用于将本地网关信息发送给本地网关信息获取模块。 

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