CN102196530B - 家庭基站接入到接入网关的方法及系统 - Google Patents

家庭基站接入到接入网关的方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种家庭基站接入到接入网关的方法，包括：家庭基站接入网络时，自举服务器为所述家庭基站选择安全网关Se-GW及家庭基站网关Fe-GW；其中，所述Fe-GW连接于所述Se-GW；将所选择的Fe-GW信息发送给所述家庭基站。本发明同时公开了一种家庭基站接入到接入网关的系统。本发明通过修改现有的家庭基站入网流程，避免了在家庭基站接入到网络后出现两个Fe-GW为该家庭基站服务的情形，简化了后续通信处理流程。

Description

家庭基站接入到接入网关的方法及系统
技术领域
本发明涉及家庭基站接入技术，尤其涉及一种家庭基站接入到接入网关的方法及系统。
背景技术
为了给移动用户提供更高的业务速率以及更低廉的服务费用，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，具有实用、便捷、低功率输出等优点。
图1为包含家庭基站(又称，家用基站)的通信网络模型示意图，如图1所示，在家庭基站接入服务网络中，家庭基站通过安全网关(Se-GW，SecurityGateway)接入到家庭基站接入网关(Fe-GW，FemtoGateway)，其中，Fe-GW又称家庭基站网关；家庭基站进而通过Fe-GW连接到家庭基站网络服务提供商网络。
家庭基站归属于家庭基站网络服务提供商网络，该网络一般包含家庭基站的鉴权授权计费服务器(Femto-AAA，FemtoAuthentication、AuthorizationandAccounting)、家庭基站管理系统(FemtoManagementSystem，或WFAPManagementSystem)以及自举服务器(BootstrapServer)等。AAA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、数据库等协同工作，Femto-AAA主要负责向家庭基站提供上述的授权及账户服务，如计费等服务；家庭基站管理系统主要负责对其所属的家庭基站的运维管理，同时也负责保存一部分家庭基站签约信息；自举服务器则负责向家庭基站提供家庭基站初始化的一系列必要参数。
Se-GW中部署有鉴权器(Authenticator)，主要用于对家庭基站进行身份认证(Authentication)、支持Femto-AAA对家庭基站的接入授权(Authorization)以及计费(Accounting)。同时，Se-GW还负责在其与家庭基站之间建立安全隧道(IPSecTunnel)，用于验证家庭基站的安全性、保障家庭基站和Fe-GW、Femto-AAA、家庭基站管理系统之间的链路安全。
Fe-GW的主要功能包括两类：一类是处理家庭基站的注册注销、对家庭基站进行运行维护管理、与家庭基站协同为移动终端提供例如接入到核心网、承载数据等服务。当使用此类功能时，称该Fe-GW为服务网关(ServingFe-GW)；另一类是作为AAA代理(AAA-Proxy)，协助Se-GW与Femto-AAA之间执行对家庭基站的授权以及计费。当使用此类功能时，称该Fe-GW为代理网关(ProxyFe-GW)。当Fe-GW同时使用这两类功能时，该Fe-GW即是ProxyFe-GW又是ServingFe-GW。
Se-GW与Fe-GW同位于家庭基站接入服务网络，图1仅示出了一个Se-GW与一个Fe-GW之间的连接关系。在实际的网络组织中，如图2所示，会存在多个Se-GW与多个Fe-GW，且它们之间的连接关系可以根据实际需要任意组合，图2所示的是一种最常见的网状连接。
家庭基站接入服务网络中还包含一个被称之为自组织网络服务器(SONServer，SelfOrganizingNetworkFunction)的功能实体，主要用于在无需人工干预的情况下，发现/提取家庭基站的一系列运营维护参数如家庭基站周边的无线环境等，从而为家庭基站提供无线配置参数，支持家庭基站的自初始化、重配置以及自优化等。
在现有技术中，家庭基站接入网络(InitialNetworkEntry)的过程如图3所示，包含以下步骤：
步骤301至步骤303：家庭基站上电接入到公网；通过动态主机配置协议(DHCP，DynamicHostConfigurationProtocol)服务器获取自身的IP地址；通过域名系统(DNS，DomainNameSystem)服务器查询获取到自举服务器的地址，如IP地址。
步骤304至步骤305：家庭基站与自举服务器之间建立安全连接，并从自举服务器获取初始化所必要的参数。在此过程中，自举服务器向家庭基站提供一个Se-GW的地址。
步骤306a至步骤306b：家庭基站与上述Se-GW建立它们之间的安全隧道(IPSec隧道)。在此过程中，Se-GW对家庭基站执行身份认证，以及请求Femto-AAA对该家庭基站的接入进行授权。其中，Se-GW与Femto-AAA之间的交互需要一个Fe-GW作为AAA-Proxy来协助完成。
上述交互基于AAA协议，如基于远程用户拨号认证服务(RADIUS，RemoteAuthenticationDialInUserService)、Diameter协议等。Se-GW选择其默认的(如事先配置好的)Fe-GW作为其AAA-Proxy。
步骤307至步骤308：家庭基站到家庭基站网络提供商网络中的DNS服务器查询家庭基站管理系统的地址，并从该管理系统中下载必要的配置参数，其中包括SONServer的地址(如，IP地址，或域名信息等)或者标识。
步骤309至步骤310：家庭基站查找到SONServer并连接到SONServer，并从SONServer下载一系列用于无线初始化的参数。同时，SONServer还用于根据家庭基站接入服务网络中各Fe-GW的负荷情况，依照负荷分担的原则，给家庭基站分配一个Fe-GW，并提供该Fe-GW的标识(ID，Identification)。
步骤311：家庭基站向上述的Fe-GW注册，完成家庭基站入网过程。
可以看出，在步骤306a至306b的过程中，Se-GW挑选了一个默认的Fe-GW作为其AAA-Proxy；而在步骤310中，SONServer依照负荷分担等原则给家庭基站分配一个Fe-GW，后续家庭基站将注册到该Fe-GW(ServingFe-GW)。可见，现有技术提供的家庭基站入网流程不能保证上述两个Fe-GW是同一个Fe-GW，即会出现两个Fe-GW在为同一个家庭基站服务的情况，如图4所示，其中一个Fe-GW作为上述的ProxyFe-GW为家庭基站的授权以及后续的家庭基站计费服务，另一个Fe-GW则作为上述的ServingFe-GW为家庭基站的注册注销，以及后续为附着到该家庭基站的终端进行服务。
现有技术还提供了家庭基站的退网流程(NetworkExit)，如图5所示，包含以下步骤：
步骤501：Femto-AAA向Fe-GW发送连接中断请求，如AAADisconnectREQ，触发家庭基站退出网络。
步骤502：Fe-GW向家庭基站发送家庭基站注销请求。
步骤503至步骤505：家庭基站首先触发正在接受其服务的终端执行终端切换或者终端退网；然后向SONServer以及家庭基站管理系统发送退网消息，以使它们清除、修改与该家庭基站相关的资源、状态。
步骤506：家庭基站向Fe-GW返回家庭基站注销响应。
步骤507：家庭基站拆除其与Se-GW之间的IPSec隧道。
步骤508至步骤510：在收到上述家庭基站注销响应以后，Fe-GW向Se-GW发出AAA连接中断请求，收到该请求以后，若家庭基站未发起IPSec隧道撤销，则Se-GW需要拆除该隧道；Se-GW向Fe-GW发送AAA连接中断响应；Fe-GW再向Femto-AAA发送连接中断响应。
步骤511至步骤512：Se-GW向Fe-GW发送计费终止请求，Fe-GW将该消息发送给Femto-AAA；Femto-AAA更改对该家庭基站的计费信息以后，向Fe-GW发送计费终止响应，Fe-GW将该消息发送给Se-GW。
现有的家庭基站退网流程未考虑上文描述的有两个Fe-GW在为同一个家庭基站服务的情况，即没有考虑到ProxyFe-GW与ServingFe-GW分离的场景。图5描述的退网流程，是默认该Fe-GW即是一个ProxyFe-GW又是一个ServingFe-GW的情况。当ProxyFe-GW与ServingFe-GW不是同一个Fe-GW时，图5所示的流程不能正确执行。一方面，退网流程没有涉及到ServingFe-GW，会导致ServingFe-GW中保存的信息得不到更新或删除，导致其资源得不到释放；另一方面，因为接受Femto-AAA的Fe-GW是一个ProxyFe-GW，而该Fe-GW不是家庭基站所注册的Fe-GW(即，不是家庭基站的ServingFe-GW)，因此它向家庭基站发送注销请求无法达到触发家庭基站退网的目的。
此外，在ProxyFe-GW与ServingFe-GW分离的情况下，则当两类功能之间需要信息交互时，必须通过两个Fe-GW间的接口进行信令交互，即影响效率又浪费资源。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种家庭基站接入到接入网关的方法及系统，能使为家庭基站分配的ProxyFe-GW与ServingFe-GW是同一个Fe-GW，简化了家庭基站通信的处理流程。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种家庭基站接入到接入网关的方法，包括：
家庭基站接入网络时，自举服务器为所述家庭基站选择安全网关Se-GW及家庭基站网关Fe-GW；其中，所述Fe-GW连接于所述Se-GW；
将所选择的Fe-GW信息发送给所述家庭基站。
优选地，所述自举服务器将所选择Fe-GW的信息发送给所述家庭基站。
优选地，所述家庭基站将所述Fe-GW的信息承载于身份认证请求消息或安全关联初始交互请求消息中，发送给所述Se-GW。
优选地，所述自举服务器将所述Fe-GW的信息发送给所述Se-GW；或者所述Se-GW从所述自举服务器获取所述Fe-GW的信息。
优选地，所述Se-GW使用所述自举服务器所选择的所述Fe-GW作为AAA代理；或者，所述Se-GW从所述自举服务器所选择的所述Fe-GW中选择一个Fe-GW作为AAA代理。
优选地，所述Se-GW将所使用的Fe-GW的信息发送给所述家庭基站；所述Se-GW将所述Fe-GW的信息承载于身份认证消息或安全关联初始交互请求消息中而发送给所述家庭基站；
其中，所述Fe-GW的信息至少包含所述Fe-GW的标识信息。
优选地，所述Fe-GW的信息至少包含所述Fe-GW的标识信息。
一种家庭基站接入到接入网关的方法，包括：
家庭基站接入网络时，Se-GW为家庭基站选择Fe-GW；其中，所选择Fe-GW连接于所述Se-GW；
将Fe-GW的信息发送给所述家庭基站。
优选地，所述Se-GW将所选择的Fe-GW的信息发送给所述家庭基站；所述Se-GW将所述Fe-GW的信息承载于身份认证消息或安全关联初始交互请求消息中而发送给所述家庭基站。
优选地，所述Se-GW为家庭基站选择Fe-GW，为：
所述Se-GW向与自身连接的其中一个Fe-GW发送请求，若Fe-GW接受，则所述Se-GW将接受请求的Fe-GW作为所述家庭基站的所述Fe-GW；若Fe-GW拒绝，则所述Se-GW向另一个Fe-GW发送请求。
优选地，所述Se-GW为家庭基站选择Fe-GW，为：
所述Se-GW向与自身连接的其中一个Fe-GW发送请求，若所述Fe-GW拒绝，则所述Fe-GW向Se-GW发送另一个Fe-GW的信息。
优选地，所述方法还包括：
所述Se-GW选择Fe-GW失败后，所述家庭基站尝试连接另一个Se-GW，并由所述另一Se-GW为所述家庭基站选择所述Fe-GW；或者，所述Se-GW将另一个Se-GW的标识发送给所述家庭基站；所述家庭基站尝试连接所述另一Se-GW，并由所述另一Se-GW为所述家庭基站选择所述Fe-GW。
优选地，自组织网络服务器SONServer或家庭基站管理系统获取所述Se-GW选择的Fe-GW的信息，并将所选择Fe-GW的信息发送给所述家庭基站。
优选地，所述Fe-GW的信息至少包含所述Fe-GW的标识信息。
一种家庭基站接入到接入网关的系统，包括家庭基站、Se-GW、Fe-GW及自举服务器，所述系统还包括选择单元和第一发送单元，所述选择单元设置于所述自举服务器；其中：
选择单元，用于在家庭基站接入网络时，为所述家庭基站选择Se-GW及Fe-GW；其中，所述Fe-GW连接于所述Se-GW；
第一发送单元，用于将所选择的Fe-GW信息发送给所述家庭基站。
优选地，所述第一发送单元设置于所述自举服务器中。
优选地，所述系统还包括：第二发送单元，设置于所述家庭基站中；所述第二发送单元将所述Fe-GW的信息承载于身份认证消息或安全关联初始交互请求消息中而发送给所述Se-GW。
优选地，所述系统还包括：获取单元，设置于所述Se-GW中，用于从所述自举服务器获取所述Fe-GW的信息。
一种家庭基站接入到接入网关的系统，包括家庭基站、Se-GW、Fe-GW、SONServer及家庭基站管理系统，所述系统还包括选择单元和发送单元，所述选择单元设置于Se-GW中，用于在家庭基站接入网络时，为家庭基站选择Fe-GW；其中，所选择Fe-GW连接于所述Se-GW；
发送单元，用于将所选择的Fe-GW发送给家庭基站。
优选地，所述发送单元设置于Se-GW中，进一步向与所述Se-GW连接的其中一个Fe-GW发送请求，若Fe-GW接受，则所述选择单元将接受请求的Fe-GW作为所述家庭基站的所述Fe-GW；若Fe-GW拒绝，则所述发送单元向另一个Fe-GW发送请求。
优选地，所述系统还包括获取单元，所述获取单元和发送单元均设置于SONServer或家庭基站管理系统中，其中：
所述获取单元用于获取所述选择单元选择的Fe-GW的信息；
所述发送单元用于将所选择Fe-GW的信息发送给所述家庭基站。
本发明通过修改现有的家庭基站入网流程，避免了在家庭基站接入到网络后出现两个Fe-GW为该家庭基站服务的情形；具体的，指避免家庭基站的ProxyFe-GW与ServingFe-GW是两个分离的网关实体，从而简化了后续通信处理流程。本发明方案实现简单且实用。
附图说明
图1为包含家庭基站的通信网络模型示意图；
图2为Se-GW与Fe-GW之间连接示意图；
图3为家庭基站接入网络的流程图；
图4为家庭基站通过二Fe-GW连接到家庭基站AAA的结构示意图；
图5为家庭基站的退出网络的流程图；
图6为本发明家庭基站接入到接入网关的方法实施例一的流程图；
图7为本发明家庭基站接入到接入网关的方法实施例二的流程图；
图8为本发明家庭基站接入到接入网关的方法实施例三的流程图；
图9为本发明家庭基站接入到接入网关的方法实施例四的流程图；
图10为本发明家庭基站接入到接入网关的系统的第一种组成结构示意图；
图11为本发明家庭基站接入到接入网关的系统的第二种组成结构示意图；
图12为本发明家庭基站接入到接入网关的系统的第三种组成结构示意图。
具体实施方式
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。
实施例一
图6为本发明家庭基站接入到接入网关的方法实施例一的流程图，本实施例中，由BootstrapServer为家庭基站提供可供连接的Fe-GW，并由Se-GW为家庭基站选择最终需要连接的Fe-GW，具体包含以下步骤：
步骤601：家庭基站使用预置的证书与BootstrapServer之间建立安全连接。安全连接可基于安全套接层(SSL，SecureSocketsLayer)协议而建立。
步骤602：家庭基站向BootstrapServer请求获取配置参数，家庭基站可以将自身的位置信息发送给BootstrapServer。
步骤603：BootstrapServer为该家庭基站分配该家庭基站需要连接的Se-GW和Fe-GW。
BootstrapServer可以依照家庭基站的位置信息为该家庭基站分配Se-GW，如依照就近原则为该家庭基站分配Se-GW。
BootstrapServer还可以根据Fe-GW的负荷以及其他状态信息，为家庭基站挑选出一个或者多个Fe-GW。
例如，依照负荷小于一定阈值的原则为家庭基站确定一个或者多个Fe-GW。BootstrapServer知道Se-GW与Fe-GW之间的网络拓扑结构，如图2所示的结构，这些信息可以事先配置在BootstrapServer中。在确定Se-GW之后，BootstrapServer查看与该Se-GW有连接的Fe-GW的负荷等状态，具体的，BootstrapServer可以在管理面中查询到负荷信息。
步骤604：BootstrapServer向家庭基站返回配置参数。
其中，这些参数包含上述的Se-GW的标识，以及一个或多个Fe-GWID。这些标识可以是Se-GW、Fe-GW的IP地址，也可以是Se-GW、Fe-GW的IEEE分配的标识、域名信息，或者其他能够帮助家庭基站找到这些Se-GW、Fe-GW的标识。
步骤605至步骤606：根据Se-GW的标识(如IP地址)，由家庭基站发起该家庭基站和Se-GW之间的安全关联初始交互。
具体的，当家庭基站使用互联网密钥交换(Internetkeyexchange)IKEv2协议与Se-GW之间执行安全关联初始交互时，家庭基站向Se-GW发送安全关联初始交互请求(IKE_SA_INITRequest)消息，Se-GW向家庭基站返回安全关联初始交互响应(IKE_SA_INITResponse)消息。
步骤607：家庭基站向Se-GW发送身份认证请求消息，以实现家庭基站和Se-GW之间的相互认证。身份认证请求消息中携带家庭基站的标识，例如基站标识(BSID，BaseStationIdentifier)，网络接入标识(NAI，NetworkAccessIdentifier)等。
在身份认证请求消息中，家庭基站还可以将上述BootstrapServer为其分配的Fe-GW(一个或者多个)的标识发送给Se-GW。具体的，在使用IKEv2协议时，家庭基站向Se-GW发送IKE_AUTHRequest消息，使用IKE_AUTHRequest消息，家庭基站可以将上述的Fe-GW的标识发送给Se-GW。
步骤608：Se-GW选择一个Fe-GW。
Se-GW从家庭基站发送的上述Fe-GW(一个或多个)中选择一个Fe-GW作为其AAA-Proxy。即，该被选择的Fe-GW成为上述的ProxyFe-GW。
本示例中，Se-GW选择一个Fe-GW，作为ProxyFe-GW。后续Se-GW将这个Fe-GW的ID告知家用基站，家用基站注册到这个Fe-GW，则，该Fe-GW又成为ServingFe-GW了。
步骤609至步骤612：Se-GW在对家庭基站的认证通过以后(如使用X.509方法来认证家庭基站的身份)，Se-GW将会请求Femto-AAA授权该家庭基站接入。
Se-GW向上述ProxyFe-GW发送接入请求消息，ProxyFe-GW将该接入请求消息发送给Femto-AAA；Femto-AAA对该家庭基站进行授权，并向ProxyFe-GW返回接入响应消息，ProxyFe-GW将该接入响应消息发送给Se-GW。
步骤613：在Femto-AAA对家庭基站授权成功以后，Se-GW向家庭基站返回身份认证响应消息。
在该身份认证响应消息中，Se-GW将其选择的Fe-GW的标识(即上述的ProxyFe-GW)发送给家庭基站。具体的，在使用IKEv2协议时，Se-GW向家庭基站发送IKE_AUTHResponse消息，使用该IKE_AUTHResponse消息，Se-GW可以将其选择的Fe-GW的标识通知给家庭基站。
通过上述实施例描述的方法，家庭基站可以获知当前作为Se-GW的AAA-Proxy的Fe-GW的标识。需要说明的是，该Fe-GW是BootstrapServer选择并分配的，其效果与现有技术中由SONServer分配是相当的。
后续流程与现有技术的流程(即步骤307至步骤311)类似，所不同的是，无需SONServer再给家庭基站分配Fe-GW(步骤310)，该家庭基站直接向上述Se-GW返回Fe-GW的注册(步骤311)即可。此时，该Fe-GW同时作为ProxyFe-GW以及ServingFe-GW，因此，避免了同时出现两个Fe-GW为家庭基站服务的情形，解决了现有技术中存在的上述一系列问题。
需要说明的是，在本实施例中，家庭基站是通过发送身份认证消息将BootstrapServer分配的Fe-GW的标识发送给Se-GW的(步骤607)，实际上，家庭基站可以在Se-GW选择Fe-GW之前任意时刻通过它与Se-GW之间的交互消息将上述Fe-GW标识发送给Se-GW。例如，家庭基站可以使用安全关联初始交互请求(IKE_SA_INITRequest)消息将Fe-GW的标识发送给Se-GW。相应的，Se-GW可以使用安全关联初始交互应答(IKE_SA_INITResponse)消息将其选中的Fe-GW的标识返回给Se-GW。
除此之外，Se-GW也可以自主地向BootstrapServer请求查询BootstrapServer为家庭基站分配的Fe-GW。这样，家庭基站也可以不用向Se-GW发送上述Fe-GW标识。Se-GW可以依靠配置信息来获知BootstrapServer的地址；Se-GW也可以依靠家庭基站提供相关的信息来获知BootstrapServer的地址，例如，上述用来传递Fe-GW标识到Se-GW的消息，都可以用来帮助家庭基站向Se-GW传递BootstrapServer的地址信息。
或者，还可以由BootstrapServer主动地将上述分配的Fe-GW(一个或多个)的标识发送到其为家庭基站分配的Se-GW中，由Se-GW暂存上述Fe-GW的标识，等到需要时，再从中选择一个Fe-GW。
这里，Se-GW在BootstrapServer所分配Fe-GW的ID中挑选出一个，并将所挑选的Fe-GW的ID返回给家庭基站。
还需要说明的是，BootstrapServer也可以仅分配一个Fe-GW，且BootstrapServer可以确保该Fe-GW可以胜任ProxyFe-GW和ServingFe-GW。则Se-GW使用该Fe-GW作为ProxyFe-GW(即，无需Se-GW再选择Fe-GW)，家庭基站使用该Fe-GW作为ServingFe-GW。在这种情况下，若BootstrapServer已经将该Fe-GW的标识通知到家庭基站，则Se-GW就不需要再向家庭基站返回该Fe-GW的标识了。需要注意的是，若BootstrapServer仅为家庭基站分配一个Fe-GW，则，BootstrapServer可采用上述方法将该Fe-GW的标识通知到家庭基站；与此同时，采用上述方法将该Fe-GW的标识通知到Se-GW(或Se-GW主动去BootstrapServer获取，同上所述)。这样，就不需要家庭基站与Se-GW之间再交互Fe-GW的相关信息(标识)了。
实施例二
图7为本发明家庭基站接入到接入网关的方法实施例二的流程图，本实施例中，由Se-GW来为家庭基站选择一个可供其连接的Fe-GW，具体包含以下步骤：
步骤701至步骤702：同步骤605至步骤606。
步骤703：家庭基站向Se-GW发送身份认证请求消息，以实现家庭基站和Se-GW之间的相互认证。
步骤704：Se-GW为该家庭基站选择一个Fe-GW。
如实施例一中所述，Se-GW与Fe-GW同属于一个域，即同属于家庭基站接入服务网络，Se-GW可以知道自身所连接的Fe-GW当前负荷、位置等信息，具体的，Se-GW可以通过管理面查询到这些消息。Se-GW可以选择这些Fe-GW中负荷最小的一个Fe-GW，或者结合Fe-GW的负荷与位置为家庭基站选择一个合适的Fe-GW。如，优选负荷较小的或优选离自身距离最近的，或者综合考虑这两者而选择出最佳的Fe-GW。所选择的Fe-GW不仅作为ProxyFe-GW，同时也作为ServingFe-GW。
步骤705至步骤708：同步骤609至步骤612。
步骤709：在Femto-AAA对家庭基站授权成功以后，Se-GW向家庭基站返回身份认证响应消息。在该身份认证响应消息中，Se-GW将其选择的Fe-GW的标识发送给家庭基站。
具体的，在使用IKEv2协议时，Se-GW向家庭基站发送IKE_AUTHResponse消息，使用该IKE_AUTHResponse消息，Se-GW可以将其选择的Fe-GW的标识通知给家庭基站。
通过上述实施例描述的方法，避免出现两个Fe-GW为家庭基站服务的情形，解决了现有技术中存在的上述一系列问题。
需要说明的是，该Fe-GW是Se-GW选择并分配的，其效果与现有技术中由SONServer分配是相当的。
需要说明的是，家庭基站也可以在向Se-GW发送身份认证请求消息中携带请求Se-GW为其分配Fe-GW的指示(步骤703)，以请求Se-GW为其分配Fe-GW。
当然，Se-GW可以在其为家庭基站选择好Fe-GW之后的任意时刻向家庭基站返回上述Fe-GW的标识。例如，在步骤701之后，Se-GW为家庭基站选择了Fe-GW，则Se-GW可以使用安全关联初始交互应答(IKE_SA_INITResponse)消息将上述Fe-GW的标识返回给家庭基站。
还需要说明的是，本实施例可以与实施例一相结合。若Se-GW认为BootstrapServer分配的Fe-GW都不合适，则Se-GW也可以依照实施例二描述的方法为家庭基站选择Fe-GW，并将其标识发送给家庭基站。
实施例三
图8为本发明家庭基站接入到接入网关的方法实施例三的流程图，本实施例中，Se-GW逐个尝试其可以连接的Fe-GW，由Fe-GW根据自身的负荷等状态信息来决定是否允许家庭基站接入，具体包含以下步骤：
步骤801至步骤803：同步骤701至步骤703。
步骤804：Se-GW逐个尝试其可以连接的Fe-GW，并向Fe-GW发送接入请求。
步骤805：假设Se-GW首先向Fe-GW1发送了接入请求。收到接入请求以后，Fe-GW判断自身当前的负荷情况，以及判断自身再为一个新的家庭基站提供服务会不会造成负荷过载或超过负荷阈值等不良后果。这里假设Fe-GW1判断会造成不良后果。
步骤806：Fe-GW1向Se-GW返回接入拒绝接入响应。
此时，Fe-GW1还可以在接入拒绝接入响应消息中携带另一个Fe-GW2的标识，提供给Se-GW。由于Fe-GW1与其他许多Fe-GW同属于一个域内，互相可以知道彼此的负荷等情况(如通过管理面获知)。此时Fe-GW1可以查询其余Fe-GW的负荷情况，来向Se-GW推荐一个Fe-GW2。
步骤807至步骤810：Se-GW向Fe-GW2发送接入请求。若Fe-GW1没有向Se-GW返回推荐的Fe-GW，则Se-GW可以尝试另一个Fe-GW。
当然，在此步骤中Fe-GW2也可像Fe-GW1那样判断一下是否允许家庭基站接入，这里假设可以。其余步骤，同步骤609至步骤612。
步骤811：同步骤709，Se-GW将其选择的Fe-GW的标识发送给家庭基站。
需要说明的是，本实施例可以与上述两个实施例结合使用。例如，与实施例一结合，当Se-GW收到BootstrapSever分配的Fe-GW时，Se-GW向该Fe-GW尝试接入，但是可能被Fe-GW拒绝，但后依照本实施例的方法，由该Fe-GW推荐另一个Fe-GW给Se-GW再次尝试重新连接。
实施例四
图9为本发明家庭基站接入到接入网关的方法实施例四的流程图，本实施例描述了家庭基站获取其ServingFe-GW的另一种方式，具体包含以下步骤：
步骤901：家庭基站向SONServer请求配置参数。
此步骤与图3所示步骤310相对应。所不同的是，在本步骤中，家庭基站可以将其连接的Se-GW的标识发送给SONServer。
步骤902：SONServer根据上述Se-GW的标识，查询Se-GW当前为该家庭基站选择的作为Proxy的Fe-GW的标识。
SONServer可以通过其与Se-GW之间的接口向Se-GW发送消息来获取上述Fe-GW的标识；也可以在管理面上请求Se-GW的上述ProxyFe-GW的标识。
步骤903：SONServer向家庭基站返回配置参数。SONServer同时将上述获取到的Fe-GW发送给家庭基站。
此时，家庭基站就将该Fe-GW作为其ServingFe-GW，后续向该Fe-GW注册。
需要注意的是，在本实施例中，Se-GW确定其连接的Fe-GW的方法可以依照上述前几个实施例描述的方法来实现；也可以依照现有技术的方法来实现，即选择一个默认的Fe-GW作为Proxy。
当依照上述前几个实施例来确定Fe-GW时，Se-GW自身无需向家庭基站来返回Fe-GW的标识，而是通过本实施例提供的方法，由SONServer来向家庭基站来提供该Fe-GW的标识。
作为本实施例的一种变形，由于SONServer与Se-GW、Fe-GW同属一个域(家用基站接入服务网络)，则SONServer还可以直接查询每个Fe-GW，以获知上述作为ProxyFe-GW的Fe-GW。例如，SONServer在管理面上根据家庭基站的标识依次查询每个域内的Fe-GW，以确定出适合的Fe-GW，并将该适合的Fe-GW作为家庭基站的ProxyFe-GW。那么此时，家庭基站也无需将Se-GW的标识通知到SONServer了。
值得说明的是，上述SONServer可以用家庭基站管理系统来代替。具体的，在图3所示的步骤308中，家庭基站需向该管理系统来请求配置参数，此时，管理系统可以查询家庭基站连接的Se-GW所使用的Fe-GW，如，采用上述SONServer获取Se-GW所使用的Fe-GW的方法。管理系统在向家庭基站返回配置参数的同时，将Se-GW选择的Fe-GW发送给家庭基站。
另外，管理系统还可以到Femto-AAA上查询Se-GW当前所使用的作为AAA-Proxy的Fe-GW的标识。该Fe-GW是作为Se-GW与Femto-AAA之间AAA会话的代理的，所以，Femto-AAA知道该代理的标识。上述管理系统与Femto-AAA在同一个域中(家庭基站网络服务提供商网络)，则管理系统可以在管理面上根据家庭基站的标识，从Femto-AAA中查询到上述Fe-GW的相关信息(标识)。
作为一种变形，管理系统也可以在获得上述Fe-GW的信息(标识)后，将该之保存为该家庭基站的配置信息，而由SONServer来向管理系统请求该信息，如步骤902所述，SONServer在管理面上(向管理系统请求)获取Se-GW连接的Fe-GW的标识。
作为另一种变形，实际上，当Se-GW选择好上述作为Proxy的Fe-GW以后，Se-GW也可以将之作为自己的状态信息，主动把该Fe-GW的标识发送到家庭基站管理系统或SONServer保存，这样，后续向家庭基站提供Fe-GW的标识时，SONServer或家庭基站管理系统就可以直接获取到上述的Fe-GW的标识，然后发送给家庭基站。
在实际的网络部署中，Se-GW与Fe-GW也可以是一一连接的，或者是物理上合设的一个设备。在这种场景中，BootstrapServer给家庭基站分配一个Se-GW的同时只能分配一个Fe-GW(实施例一)；Se-GW选择Fe-GW时也就只能选择与之连接的或合设的那一个Fe-GW(实施例二、三)。若该Fe-GW不适合作为ServingFe-GW，例如，该Fe-GW的负荷状况不能再多为一个家庭基站服务了，则会造成家庭基站找不到合适的Fe-GW作为ServingFe-GW。此时，可以采用如下方式来解决该问题。
方式1：BootstrapServer为家庭基站分配多个Se-GW，例如在步骤604中，BootstrapServer向家庭基站返回多个Se-GW的标识；家庭基站向其中一个Se-GW发起请求；若该Se-GW无法为家庭基站找到合适Fe-GW，则拒绝家庭基站的接入；家庭基站向上述多个Se-GW中的下一个Se-GW发起请求；如此反复，直到有合适的Fe-GW。
方式2：BootstrapServer仍然为家庭基站分配一个默认的Se-GW(依照现有技术)，同时家庭基站向默认的Se-GW发起请求；若该Se-GW无法为家庭基站找到合适Fe-GW，则拒绝家庭基站的接入，同时在拒绝消息中携带另一个Se-GW的标识；家庭基站向该Se-GW发起请求；如此反复，直到有合适的Fe-GW。上述的拒绝消息可以是安全关联初始交互(拒绝)，或者身份认证响应(拒绝)等消息。
实际上，里描述的方法可以与之前实施例描述的方法结合起来使用。即，虽然Se-GW可以与多个Fe-GW有连接，但是这多个Fe-GW都不适合作为家庭基站的ServingFe-GW，则此时，家用基站可以依照这里提出的方法，去尝试下一个Se-GW。
对于上述的Se-GW与Fe-GW也可以是一一连接的，或者是物理上合设的一个设备的场景，还值得说明的是：
如同上文描述的方法，在家庭基站向SONServer(或家庭基站管理系统)请求配置参数时，家庭基站了可以将Se-GW的标识发送到SON服务器，此时，SONServer根据Se-GW的标识可以知道Se-GW与Fe-GW是一一的，或者是合设的(因为SONServer、Fe-GW、Se-GW同处于同一个域中，知道部署情况)。那么SONServer可以直接再将该Se-GW的标识返回给家庭基站，而家庭基站直接向该标识指代的设备注册。这是因为，当Se-GW与Fe-GW是一一的或是合设的时，很典型的，他们会使用同一个标识(例如，使用同一个IP地址)。这也可以理解成，SONServer(家庭基站管理系统)从Se-GW处获取Se-GW当前所选用的作为AAAProxy的Fe-GW的标识。
最后，需要说明的是，在本发明的实施例中，家庭基站与Se-GW之间可使用IKEv2协议。此时，当家庭基站需要向Se-GW传递本发明所涉及的参数如Fe-GW的标识、BootstrapServer的标识、请求Se-GW为其分配Fe-GW的标记等时，家庭基站都可以通过向Se-GW发送IKE请求(IKE_AUTHRequest或IKE_SA_INITRequest)消息，将这些参数发送给Se-GW。具体的，这些IKE请求都可以携带配置载荷(ConfigurationPayload)，并使用该载荷中的配置设置(CFG_SET)、配置请求(CFG_Request)等方法来携带这些参数。
当Se-GW需要向家庭基站传递本发明所涉及的参数如Fe-GW的标识等时，Se-GW可以通过向家庭基站发送IKE响应(IKE_AUTHResponse或IKE_SA_INITResponse)消息，将这些参数发送给家庭基站。具体的，这些IKE响应同样都可以携带上述配置载荷，并使用该载荷中的配置设置确认(CFG_ACK)、配置请求应答(CFG_Response)、配置设置(CFG_SET)等方式来携带这些参数。
图10为本发明家庭基站接入到接入网关的系统的第一种组成结构示意图，如图10所示，本示例家庭基站接入到接入网关的系统包括家庭基站、Se-GW、Fe-GW及自举服务器，其连接关系与现有网络系统相同，本发明不再赘述，如图10所示，本示例家庭基站接入到接入网关的系统还包括选择单元101和发送单元102，选择单元101设置于所述自举服务器；其中：
选择单元101，用于在家庭基站接入网络时，为所述家庭基站选择Se-GW及Fe-GW；其中，所述Fe-GW连接于所述Se-GW；
第一发送单元102，用于将所选择的Fe-GW信息发送给所述家庭基站。
其中，第一发送单元102设置于所述自举服务器中；此时，所述系统还包括第二发送单元(图中未示出)，设置于所述家庭基站中，用于将所述Fe-GW的信息承载于身份认证消息或安全关联初始交互请求消息中而发送给所述Se-GW。
如图10所示，本示例家庭基站接入到接入网关的系统还包括：获取单元103，设置于所述Se-GW中，用于从所述自举服务器获取所述Fe-GW的信息。
所述Se-GW使用所述自举服务器所选择的所述Fe-GW作为AAA代理；或者，所述Se-GW从所述自举服务器所选择的所述Fe-GW中选择一个Fe-GW作为AAA代理。
上述Fe-GW的信息至少包含所述Fe-GW的标识信息。
本领域技术人员应当理解，图10所示的家庭基站接入到接入网关的系统是为实现前述家庭基站接入到接入网关的方法而设计的，图中的各处理单元的实现功能可参照上述方法的相关描述而理解。图10所示的家庭基站接入到接入网关的系统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。本领域技术人员应当理解，获取单元103是为优化本发明技术方案而设置的，并非是实现本发明技术方案的必要技术特征。
图11为本发明家庭基站接入到接入网关的系统的第二种组成结构示意图，包括家庭基站、Se-GW、Fe-GW、SONServer及家庭基站管理系统，其连接关系与现有网络系统相同，本发明不再赘述，如图11所示，所述系统还包括第一选择单元110和第一发送单元111，第一选择单元110设置于Se-GW中，选择单元110用于在家庭基站接入网络时，为家庭基站选择Fe-GW；其中，所选择Fe-GW连接于所述Se-GW。
第一发送单元111用于将所选择的Fe-GW发送给家庭基站。
第一发送单元111设置于Se-GW中，进一步用于向与所述Se-GW连接的其中一个Fe-GW发送请求，若Fe-GW接受，则所述第一选择单元110将接受请求的Fe-GW作为所述家庭基站的所述Fe-GW；若Fe-GW拒绝，则所述第一选择单元110向另一个Fe-GW发送请求。
如图11所示，本示例家庭基站接入到接入网关的系统还包括第二选择单元112及第二发送单元113，均设置于Fe-GW中，第一发送单元111向与所述Se-GW连接的其中一个Fe-GW发送请求，若所述Fe-GW拒绝，则所述第二选择单元112选择另一个能接受请求的Fe-GW，所述第二发送单元113将另一Fe-GW的信息发送给所述Se-GW。
第一选择单元110选择Fe-GW失败后，所述家庭基站尝试连接另一个Se-GW，并由所述另一Se-GW为所述家庭基站选择所述Fe-GW；或者，所述Se-GW将另一个Se-GW的标识发送给所述家庭基站；所述家庭基站尝试连接所述另一Se-GW，并由所述另一Se-GW为所述家庭基站选择所述Fe-GW。
上述Fe-GW的信息至少包含所述Fe-GW的标识信息。
图12为本发明家庭基站接入到接入网关的系统的第三种组成结构示意图如图12所示，在图11所示第一选择单元110和第一发送单元111的基础上，本示例家庭基站接入到接入网关的系统还包括获取单元114，获取单元114和第一发送单元111均设置于SONServer或家庭基站管理系统中，其中：获取单元114用于获取第一选择单元110选择的Fe-GW的信息；第一发送单元111将所选择Fe-GW的信息发送给所述家庭基站。
上述Fe-GW的信息至少包含所述Fe-GW的标识信息。
本领域技术人员应当理解，图11、图12所示的家庭基站接入到接入网关的系统是为实现前述家庭基站接入到接入网关的方法而设计的，图中的各处理单元的实现功能可参照上述方法的相关描述而理解。图11、图12所示的家庭基站接入到接入网关的系统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。本领域技术人员应当理解，除第一选择单元110和第一发送单元111外，其余各处理单元是为优化本发明技术方案而设置的，并非是实现本发明技术方案的必要技术特征。
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。

Claims (19)

1.一种家庭基站接入到接入网关的方法，其特征在于，包括：
家庭基站接入网络时，自举服务器为所述家庭基站选择安全网关Se-GW及家庭基站网关Fe-GW；其中，所述Fe-GW连接于所述Se-GW；
将所述Se-GW选择的Fe-GW信息发送给所述家庭基站；
所述Se-GW使用所述自举服务器所选择的所述Fe-GW作为AAA代理；或者，所述Se-GW从所述自举服务器所选择的所述Fe-GW中选择一个Fe-GW作为AAA代理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述自举服务器将所选择的Fe-GW的信息发送给所述家庭基站。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述家庭基站将所述Fe-GW的信息承载于身份认证消息或安全关联初始交互消息中，发送给所述Se-GW。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述自举服务器将所述Fe-GW的信息发送给所述Se-GW；或者所述Se-GW从所述自举服务器获取所述Fe-GW的信息。
5.根据权利要求1所述的方法，特征在于，所述Se-GW将所使用的Fe-GW的信息发送给所述家庭基站；所述Se-GW将所述Fe-GW的信息承载于身份认证消息或安全关联初始交互消息中而发送给所述家庭基站；
其中，所述Fe-GW的信息至少包含所述Fe-GW的标识信息。
6.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述Fe-GW的信息至少包含所述Fe-GW的标识信息。
7.一种家庭基站接入到接入网关的方法，其特征在于，包括：
家庭基站接入网络时，Se-GW为家庭基站选择Fe-GW；其中，所述Fe-GW连接于所述Se-GW；
将Fe-GW的信息发送给所述家庭基站；其中，所述将Fe-GW的信息发送给所述家庭基站，包括：自组织网络服务器SONServer或家庭基站管理系统获取所述Se-GW选择的Fe-GW的信息，并将所选择的Fe-GW的信息发送给所述家庭基站。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述Se-GW将所选择的Fe-GW的信息发送给所述家庭基站；所述Se-GW将所述Fe-GW的信息承载于身份认证消息或安全关联初始交互消息中而发送给所述家庭基站。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述Se-GW为家庭基站选择Fe-GW，为：
所述Se-GW向与自身连接的其中一个Fe-GW发送请求，若Fe-GW接受，则所述Se-GW将接受请求的Fe-GW作为所述家庭基站的所述Fe-GW；若Fe-GW拒绝，则所述Se-GW向另一个Fe-GW发送请求。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述Se-GW为家庭基站选择Fe-GW，为：
所述Se-GW向与自身连接的其中一个Fe-GW发送请求，若所述Fe-GW拒绝，则所述Fe-GW向Se-GW发送另一个Fe-GW的信息。
11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述Se-GW选择Fe-GW失败后，所述家庭基站尝试连接另一个Se-GW，并由所述另一Se-GW为所述家庭基站选择所述Fe-GW；或者，所述Se-GW将另一个Se-GW的标识发送给所述家庭基站；所述家庭基站尝试连接所述另一Se-GW，并由所述另一Se-GW为所述家庭基站选择所述Fe-GW。
12.根据权利要求7至11任一项所述的方法，其特征在于，所述Fe-GW的信息至少包含所述Fe-GW的标识信息。
13.一种家庭基站接入到接入网关的系统，包括家庭基站、Se-GW、Fe-GW及自举服务器，其特征在于，所述系统还包括选择单元和第一发送单元，所述选择单元设置于所述自举服务器；其中：
选择单元，用于在家庭基站接入网络时，为所述家庭基站选择Se-GW及Fe-GW；其中，所述Fe-GW连接于所述Se-GW；
第一发送单元，用于将所述Se-GW选择的Fe-GW信息发送给所述家庭基站；
所述Se-GW使用所述自举服务器所选择的所述Fe-GW作为AAA代理；或者，所述Se-GW从所述自举服务器所选择的所述Fe-GW中选择一个Fe-GW作为AAA代理。
14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述第一发送单元设置于所述自举服务器中。
15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：第二发送单元，设置于所述家庭基站中；所述第二发送单元将所述Fe-GW的信息承载于身份认证消息或安全关联初始交互消息中而发送给所述Se-GW。
16.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：获取单元，设置于所述Se-GW中，用于从所述自举服务器获取所述Fe-GW的信息。
17.一种家庭基站接入到接入网关的系统，包括家庭基站、Se-GW、Fe-GW、SONServer及家庭基站管理系统，其特征在于，所述系统还包括选择单元和发送单元，所述选择单元设置于Se-GW中，用于在家庭基站接入网络时，为家庭基站选择Fe-GW；其中，所述Fe-GW连接于所述Se-GW；
发送单元，用于将所选择的Fe-GW的信息发送给家庭基站；其中，所述将Fe-GW的信息发送给所述家庭基站，包括：自组织网络服务器SONServer或家庭基站管理系统获取所述Se-GW选择的Fe-GW的信息，并将所选择的Fe-GW的信息发送给所述家庭基站。
18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述发送单元设置于Se-GW中，进一步向与所述Se-GW连接的其中一个Fe-GW发送请求，若Fe-GW接受，则所述选择单元将接受请求的Fe-GW作为所述家庭基站的所述Fe-GW；若Fe-GW拒绝，则所述发送单元向另一个Fe-GW发送请求。
19.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述系统还包括获取单元，所述获取单元和发送单元均设置于SONServer或家庭基站管理系统中，其中：
所述获取单元用于获取所述选择单元选择的Fe-GW的信息；
所述发送单元用于将所选择Fe-GW的信息发送给所述家庭基站。
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