CN102282891A - 蜂窝基站、用户设备以及对未授权用户实行访问限制的方法 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一种用于蜂窝通信网络的基站。该基站适用于储存经授权可通过基站访问网络的用户设备的列表。如果基站接收来自未授权用户设备的位置更新请求，该基站适用于向该未授权用户设备发送拒绝信息。该拒绝信息具体地标识出基站，使未授权用户设备不再尝试向基站发送进一步的位置更新请求。

Description

蜂窝基站、用户设备以及对未授权用户实行访问限制的方法

本发明涉及一种蜂窝基站，尤其是一种超微蜂窝基站，即作为蜂窝通信网络的一部分，能够广泛配置于客户建筑物内，例如家庭或小型商业场所内的基站。

可以想象到的是，如果不解决，同一超微蜂窝网络中的两个场所可能带来一些特定的问题。第一个问题是，尽管每个超微蜂窝基站构成蜂窝网络的一部分，但通常仅允许一小部分用户设备(移动电话或其他无线通信装置)通过该超微蜂窝基站访问网络。即，仅允许超微蜂窝基站所在建筑物中、属于客户的设备，或经该客户特别授权的设备，通过该超微蜂窝基站访问网络。因此，需要设置一种机制来阻止其他用户设备访问该网络。

第二个问题是，多个配置的超微蜂窝基站可能被迫共享数量少得多的位置区域编码(LACs)。

这些问题将互相影响，例如就在3GPP标准下运行的超微蜂窝基站而言，在现行标准中规定了机制，因此超微蜂窝能够拒绝由未授权用户设备发出的连接请求。更具体地是，3GPPTS 24.008标准(8.2.0版，2008年06月06日)第4.4.4.7部分指出，如果网络不能够接受来自用户设备的位置更新请求，例如当用户设备请求访问一未经授权的基站时，基站会发出一具体说明拒绝理由的位置更新拒绝信息。作为对位置更新拒绝信息的回应，用户设备依照该具体拒绝理由运行。

然而，当广泛配置使用超微蜂窝时，已定义的拒绝理由将导致许多问题。例如，如果用户设备被拒绝理由拒绝，该拒绝理由迫使其自注册请求处返回，但允许其在一段时期结束之后重复该注册请求，这可能导致用户设备向同一个超微蜂窝基站发送进一步的注册请求，并同样被拒绝的风险。从基站和用户设备两者的角度来看，这都是低效率的。

作为对此的一种替代方案，用户设备可被拒绝理由拒绝，该拒绝理由迫使其将超微蜂窝基站的位置区域编码置于禁止的区域位置编码列表中，从而使其不再尝试向具有该位置区域编码的基站提出任何进一步的注册请求。这样做会导致的风险是，由于多个超微蜂窝基站之间需要共享数量较少的位置区域编码，超微蜂窝的位置区域编码可能与用户自己的家庭超微蜂窝基站的位置区域编码相同，从而导致用户可能被其自己的家庭超微蜂窝基站排除在外。

依照本发明的第一个方面，提供一种用于蜂窝通信网络的基站，该基站适用于储存已授权通过该基站访问网络的用户设备列表，其中，当基站接收到来自未授权用户设备的位置更新请求时，该基站适用于向所述未授权用户设备发出拒绝信息，该拒绝信息具体地标识了基站，使所述未授权用户设备不再尝试向基站发送任何进一步的位置更新请求。

依照本发明的第二个方面，提供一种用于蜂窝通信网络的用户设备，用户设备接收来自小区的拒绝信息后，作为对包含预设拒绝理由的拒绝信息的回应，该用户设备适用于储存该小区的标识符；以及如果向小区请求位置更新时，发现所请求位置更新的小区正是标识符已被储存的小区，则该用户设备进一步适用于不向所述小区请求位置更新。

依照本发明的第三个方面，提供一种控制访问蜂窝通信网络基站的方法，该方法包括：

在基站中储存已被授权可通过基站访问网络的用户设备的列表，

在基站中接收来自未授权用户设备的位置更新请求，

从基站向所述未授权用户设备发送一预设拒绝信息，该预设拒绝信息具体标识地了该基站，使所述未授权用户设备不再尝试向该基站发送任何进一步的位置更新请求。依照本发明的第四个方面，提供一种控制访问蜂窝通信网络基站的方法，该方法包括：

从基站中接收一具体地标识基站的预设拒绝信息，

在未授权用户设备中储存基站的标识符，以及

不再向该基站发送进一步的位置更新请求。这种方法的优点是，能够有效拒绝未授权用户设备对小区的位置更新请求的尝试，从而避免了已授权用户设备可能无法向小区执行位置更新的问题。

为了更好地理解本发明，并表示本发明是如何实现的，现以实施例作为参考，并参照以下附图进行说明，其中：

图1是表明与本发明一个方面相对应的蜂窝通信网络的一部分的示意图。

图2表明与本发明一个方面相对应的信号传输。

图1表示蜂窝通信网络的一部分。具体来说，图1表示客户建筑物10，该建筑物可以是家庭场所或商业建筑，其位于宏蜂窝基站12的覆盖范围内，构成蜂窝无线通信网络的一部分。在建筑物10所处范围内设置一超微蜂窝基站14。众所周知，超微蜂窝基站包括RF接口电路，用于经蜂窝接口与授权用户设备在基站覆盖范围内通信，还包括用于与蜂窝网络的核心网络通信的接口，例如经过宽带互联网连接至客户建筑物。超微蜂窝基站的运行由处理器控制，该处理器运行适当的软件以执行相关控制程序。超微蜂窝基站具有数量有限的、允许接收服务的用户设备。这些用户设备通常是客户所拥有的用户设备，或由客户特别授权的其他用户设备。

本发明涉及一种超微蜂窝基站14的运行，尤其是未授权用户设备，例如图1所示的移动电话16，尝试访问该超微蜂窝的情形。通常而言，用户设备包括用于经蜂窝接口与基站如超微蜂窝基站14通信的RF接口电路，还包括常见的用户接口，例如用于连接键盘、显示器、扬声器和麦克风。用户设备的运行由处理器控制，该处理器运行适当的软件以执行相关控制程序。

值得注意的是，尽管本发明所描述的是关于超微蜂窝中程序的使用，但同样的程序也可以在网络的任何基站中运行。

图2表示在该情形下用户设备(UE)16和超微蜂窝基站14之间的信息流。

当宏蜂窝基站12覆盖范围内的UE决定移动进入超微蜂窝的覆盖范围内时，启动程序，例如当UE已经移动得足够靠近或进入建筑物10时，其接收来自超微蜂窝基站14的信号比来自宏蜂窝基站12的信号更强。通过读取超微蜂窝基站14所广播的系统信息，UE从其当前所在小区所广播的信息中检测到不同的位置区域标识符(LAI)。这促使UE16向超微蜂窝执行位置更新程序。

由于现行3GPP标准的需要，UE向超微蜂窝发送信息M1，即位置更新请求信息。该信息包含通常TMSI(临时移动用户标识码)形式的UE标识符。当接收到包含TMSI的位置更新请求信息时，超微蜂窝启动MM识别程序，由于这通常是超微蜂窝所要求的、作为实现访问控制的基础，通常需要获得IMSI(国际移动用户标识码)形式的UE标识符。

因此，超微蜂窝基站14向UE16发送识别请求信息M2，UE16以含有UE的IMSI的识别回应信息M3作为回应。

步骤S2，超微蜂窝基站14使用从UE接收到的IMSI执行访问控制。在这种情形下，如果超微蜂窝基站14从UE标识符中确定该UE未被授权访问该超微蜂窝(通常是因为该IMSI不在特定的授权UE列表中)，随后超微蜂窝通过发送拒绝位置更新信息M4来拒绝UE。

到目前为止，所述UE和超微蜂窝基站的行为正如3GPP标准的现行版本中所述。

在这种情形下，由超微蜂窝基站14发出的位置更新拒绝信息M4中包含拒绝理由“由于特定的访问控制，在此小区上未经过授权”，或类似的理由，UE则接收到该拒绝信息。

作为对包含拒绝理由“由于特定的访问控制，在此小区上未经过授权”的拒绝信息的回应，UE执行步骤S3，即断开无线资源控制(RRC)连接，将该超微蜂窝的小区标识符添加至受限制小区的列表中，如果可行的话，并重新选择另一可替代的小区。

如下所述，除紧急呼叫存在例外，一般不允许UE选择或重新选择该小区，并且不允许UE接收该小区上的任何多媒体广播多播服务(MBMS)。

因此，UE具有“受限制小区”列表，且当其接收到带有拒绝理由“由于特定的访问控制，在此小区上未经过授权”的拒绝信息时，该UE将该超微蜂窝的小区标识符添加至该列表中。如果该列表可存放的数量有限，且当UE尝试将该超微蜂窝的小区标识符添加至该列表中时列表已满，则将最先进入列表的标识符移出，并将新的超微蜂窝标识符作为最后进入的标识符添加至列表中。例如，当关闭UE和/或将(U)SIM卡从UE中移出时，UE可能会删除该“受限制小区”列表。

每当UE16漫游回到超微蜂窝14的覆盖范围内时，该小区仍在UE所持有的“受限制小区”列表中显示，关于这种情形现对这一行为的影响进行描述。具体来说是由UE执行步骤S4。即，当UE漫游进入超微蜂窝14的覆盖范围内，并确定其信号强度可能将小区转换成超微蜂窝14时，UE解码超微蜂窝所广播的系统信息，并发现超微蜂窝小区标识符在其“受限制小区”列表中。当确定上述情形时，UE将不在该超微蜂窝上执行位置更新。

步骤S5涉及UE16行为的另一方面，具体是指用户向超微蜂窝发起紧急呼叫的情形。更具体地，步骤S5可识别一种可能发生的情况，即用户不能注册进入任何其他宏蜂窝(或任何其他超微蜂窝)，因此只能处于超微蜂窝基站14的覆盖范围内，作为上述访问控制拒绝机制的结果，这种情况是禁止的。

在这种情形下，UE仍处于暂停服务并无法拨打或接受正常的呼叫，或短信息，或享受其他网络服务。

然而，如果UE用户发起紧急呼叫，则允许UE忽略被超微蜂窝限制的状态，并继续在该受限制的超微蜂窝内进行紧急呼叫。

因此，这与现行的宏蜂窝小区限制概念形成对比，宏蜂窝在广播通道上重复发出宏蜂窝覆盖范围内所有UE都可读取到的“受限制”状态的信号，以及，如果UE仅检测到来自该宏蜂窝而不是来自其他适合的小区的覆盖范围，则UE仍暂停正常服务，并且如果用户发起紧急呼叫，UE将不再尝试在该受限制的宏蜂窝上进行紧急呼叫。然而，如步骤S5所示，作为使用拒绝理由“由于特定的访问控制，UE在此小区上未经过授权”，或类似理由的专用访问控制信号传输程序的结果，尽管UE认为向超微蜂窝的访问控制是受限制的，如果UE仅检测到来自该超微蜂窝而不是来自其他适合小区的覆盖范围，则UE仍暂停正常服务，但是，如果用户发起紧急呼叫，UE将尝试在该受限制的超微蜂窝进行紧急呼叫。

具体地说，如图2所示，UE16向超微蜂窝基站发送RRC连接请求形式的信息M5，表明其正在进行紧急呼叫。

如步骤S6所示，即使UE不是其允许的UEs列表中的一员，基于策略，超微蜂窝随后可接受该请求，并允许该紧急呼叫继续进行。例如，该策略可以是超微蜂窝将接受所有紧急呼叫请求。

与此同时，其他在超微蜂窝注册过的UE仍可在超微蜂窝上提供正常服务。因此，该限制仅适用于基于访问控制的特定UE。

因此，非预期用户不会对超微蜂窝的容量和资源产生显著的负面影响，且超微蜂窝资源能够更好地为预期用户服务，从而为这些用户的传输服务提供更大的容量。进一步地，用户在访问其家庭小区时不会受限制。这就意味着他们能够继续访问服务，且不会使运营商为解决用户被阻止访问其家庭超微蜂窝的情况而增加支持成本(例如在顾客服务部中)。再者，非预期用户不会因重复不成功地尝试接入受访的超微蜂窝而导致电池耗尽，也不会被限制访问其家庭超微蜂窝。

Claims (12)

1.一种用于蜂窝通信网络的基站，所述基站适用于储存用户设备的列表，所述用户设备已被授权可通过基站访问网络，其特征在于：如果所述基站接收来自未授权用户设备的位置更新请求，所述基站适用于向所述未授权用户设备发送拒绝信息，所述拒绝信息具体地标识所述基站，使所述未授权用户设备不再尝试向所述基站发送进一步的位置更新请求。

2.如权利要求1所述的基站，如果基站接收到来自未授权用户设备的紧急呼叫请求，且所述基站已向所述未授权用户设备发送过所述拒绝信息，则所述基站进一步适用于接受所述紧急呼叫请求。

3.一种用于蜂窝通信网络的用户设备，所述用户设备接收来自小区的拒绝信息后，作为对包含预设拒绝理由的所述拒绝信息的回应，所述用户设备适用于储存所述小区的标识符；如果向小区请求位置更新时发现所请求位置更新的小区正是标识符已被储存的小区，则所述用户设备进一步适用于不向所述小区请求位置更新。

4.如权利要求3所述的用户设备，其特征在于：所述用户设备适用于，在接收到来自小区的拒绝信息后，储存小区列表。

5.如权利要求4所述的用户设备，其特征在于：如果所述用户设备已接收包含所述预设拒绝理由的拒绝信息，且所述储存的小区列表包含了预设最大数目的小区，则所述用户设备进一步适用于从所述储存的小区列表中放弃所述小区中的一个小区。

6.如权利要求3所述的用户设备，其特征在于：如果所述用户设备已接收来自小区的拒绝信息，其仅检测到所述小区的覆盖范围，且所述用户设备的用户发起紧急呼叫，则所述用户设备进一步适用于尝试在所述小区上进行紧急呼叫。

7.一种控制访问蜂窝通信网络中基站的方法，该方法包括：

在基站中储存用户设备的列表，所述用户设备已被授权可通过所述基站访问网络，

在基站中接收来自未授权用户设备的位置更新请求，

从基站向所述未授权用户设备发送预设拒绝信息，所述预设拒绝信息具体地标识了所述基站，使所述未授权用户设备不再尝试向基站发送进一步的位置更新请求。

8.如权利要求7所述的方法，进一步包括：如果基站接收到来自未授权用户设备的紧急呼叫请求，且所述基站已向所述未授权用户设备发送过所述拒绝信息，则接受所述紧急呼叫请求。

9.一种蜂窝通信网络中用户设备的运行方法，该方法包括：

从基站接收具体地标识基站的预设拒绝信息，

在未授权用户设备中储存所述基站的标识符，以及

不再向所述基站发送进一步的位置更新请求。

10.如权利要求9所述的方法，进一步包括：

储存小区列表，接收来自所述小区的所述拒绝信息。

11.如权利要求10所述的方法，进一步包括：

如果所述用户设备接收包含所述预设拒绝理由的拒绝信息，且所述储存的小区列表包含了预设最大数目的小区，则从所述储存的小区列表中放弃所述小区中的一个小区。

12.如权利要求9所述的方法，进一步包括：

如果用户设备已接收来自小区的拒绝信息，其仅检测到所述小区的覆盖范围，且所述用户设备的用户发起紧急呼叫时，尝试在所述小区上进行紧急呼叫。

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