CN103155637B - 实现家庭基站回程网络服务质量控制的方法、设备及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种实现家庭基站回程网络QoS控制的方法、设备和系统。该方法包括：当家庭基站更新与安全网关之间的IPsec隧道后，移动性管理网元接收家庭基站上报的家庭基站配置信息更新请求，所述家庭基站配置信息更新请求中携带有更新后的IPsec隧道信息；所述移动性管理网元根据接收的所述家庭基站配置信息更新请求，将所述更新后的IPsec隧道信息传递给PCRF，以便所述PCRF在发送给BBF网络的QoS规则中携带所述更新后的IPsec隧道信息，实现所述家庭基站回程网络的QoS控制。本发明实施例解决了现有技术中家庭基站的本地IP地址更新后，原有的QoS规则失效，且新隧道无法获得QoS保证的问题，提高了用户体验。

Description

实现家庭基站回程网络服务质量控制的方法、设备及系统

技术领域

本发明实施例涉及通信技术领域，并且更具体地，涉及一种实现家庭基站回程网络服务质量控制的方法、设备及系统。

背景技术

第三代合作项目(3rdGenerationPartnershipProject，简称3GPP)中定义的演进分组核心网(EvolvedPacketCore，简称EPC)架构是移动网络的网络架构，以长期演进(LongTermEvolution，简称LTE)系统为例，EPC架构中的主要网元的功能描述如下：

分组数据网(PacketDateNetwork，简称PDN)网关PDNGateway(PGW)：该网元为EPC网络与提供服务的PDN网络(该网络可能是运营商内部或外部的分组网络)的接口网关，负责对用户数据流进行转发和过滤，以及用户互联网协议(InternetProtocol，简称IP)地址的分配，服务质量(QualityofService，简称QoS)策略的执行、计费等。

服务网关(ServingGateway，简称SGW)：主要负责在用户设备(UserEquipment，简称UE)和PGW之间中继用户业务流，以及基站间切换时，作为锚定点。

移动性管理实体(MobilityManagementEntity，简称MME)：主要负责用户的移动性管理，用户的附着信令处理等。

家乡签约服务器(HomeSubscriberServer，简称HSS)：主要存储用户的签约信息，完成对用户的鉴权。

策略控制和计费规则功能实体(PolicyControlandChargingRulesFunction，简称PCRF)：该功能实体根据用户接入网络的限制，运营商策略，用户签约数据以及用户当前正在进行的业务信息等决定对应的策略，并将该策略提供给传输网关执行，从而实现策略计费控制。

演进的通用陆地无线接入网(EvolvedUniversalTerrestrialRadioAccessNetwork，简称E-UTRAN)：该网元为基站系统，提供与用户间的空口资源管理，数据流转发等。

当UE开机检测到移动网络时，会发送附着信令至MME(该信令通过E-UTRAN转发)。MME根据HSS内存储的用户签约数据对UE进行鉴权，鉴权通过后，MME会发起IP连通接入网络(IPConnectivityAccessNetwork，简称IP-CAN)会话的建立流程。MME首先发送会话建立请求至SGW，然后由SGW到PGW，从而为用户建立一条数据传输隧道(如，GTP隧道)。该通用分组无线业务(GeneralPacketRadioService，简称GPRS)隧道协议(GPRSTunnelingProtocol，简称GTP)隧道从E-UTRAN经过SGW至PGW，最后由PGW连接到PDN网络，至此，建立起UE到PDN网络之间的关联。在IP-CAN会话建立过程中，PGW与PCRF间会为用户建立Gx会话，该会话属于IP-CAN会话的一部分，用于PCRF传递针对用户的策略控制信息给PGW，PGW通过GTP信令将相应的QoS信息传递给数据路径上的SGW、E-UTRAN。

宽带论坛(Broadbandforum，简称BBF)架构是一种固定网络的架构，主要网元如下：

宽带远端接入服务器/宽带网络网关(BroadbandRemoteAccessServer/BroadbandNetworkGateway，简称BRAS/BNG)：该网元为BBF网络的汇聚节点，将BBF网络的点对点协议(Point-to-PointProtocol，简称PPP)会话、IP会话、异步传输模式(AsynchronousTransferMode，简称ATM)会话汇聚后通过A10接口与外部网络连接。即，该网元是BBF网络与外部网络的接口网关，负责对用户数据流进行汇聚、转发和过滤，还具有一些其他功能，例如用户IP地址的分配，QoS策略的执行，计费等，类似于PGW。

接入节点(AccessNode，简称AN)：该网元为二层设备，进行二层数据的汇聚与转发。主要功能为终结数字用户线(DigitalSubscriberLine，简称DSL)信令并在接入网和区域网间实现汇聚功能，一般位于数字用户线路接入复用器(DigitalSubscriberLineAccessMultiplexer，简称DSLAM)设备中。

用户驻地设备(CustomerPremisesEquipment，简称CPE)：一般为家庭网关，用于家庭网络与接入网络间数据的转发路由，虚拟局域网(VirtualLocalAreaNetwork，简称VLAN)标签的封装等，一般为具有路由器功能的DSLAM调制解调器。

策略决策点(PolicyDecisionPoint，简称PDP)：该网元主要功能为策略制定，即为用户、IP流或者汇聚流制定QoS策略，并将QoS策略下发至策略执行点(PolicyEnforcementPoint，简称PEP)执行，类似于3GPP网络中的PCRF功能实体；在互通场景下该网元也被称作宽带策略控制功能(BroadbandPolicyControlFunction，简称BPCF)。

BBF网络中，用户终端附着至CPE后，BRAS/BNG结合认证，授权和计帐(Authentication，AuthorizationandAccounting，简称AAA)服务器对用户进行鉴权并为用户分配IP地址，用户终端通过该IP地址对外部网络进行访问。

BBF与3GPP网络互通有两种场景，一种是用户设备通过家庭基站接入EPC网络，BBF网络为家庭基站提供回程网络服务；一种是用户设备直接附着至BBF网络，通过隧道连接回EPC网络。

家庭基站是用于增强移动网络的无线覆盖范围，提高无线带宽的一种解决方案。主要方法是在用户的家中或者公共场所部署一个家庭基站(HeNB或者HNB)，用户通过家庭基站附着至EPC。

家庭基站接入与宏基站接入的区别在于回程网络不同。回程网络是指基站与核心网设备(例如SGW、MME等)之间的传输网络。

宏基站的回程网络一般是移动运营商的专有网络或者是租用固定运营商的专线，该回程网络由于是专用网络，一般情况下不会拥塞，业务的带宽时延等QoS参数都能够得到保证，因此不需要对回程网络内部的节点进行额外的QoS控制。

家庭基站的回程网络采用BBF网络。由于BBF网络并非专用网络，可能会产生拥塞，因此必须对回程网络进行QoS控制，以保证业务的QoS需求。

家庭基站架构的主要网元如下：

3GPPFemto：家庭基站，例如2G/3G系统中的HomeNodeB(HNB)，LTE系统中的HomeeNodeB(HeNB)。

安全网关(SecurityGateway，简称SeGW)：安全网关位于移动核心网络的边缘，用于确保合法的家庭基站接入移动核心网，对家庭基站进行鉴权，并与家庭基站间建立安全隧道进行数据传输。

家庭基站网关(H(e)NBGateway，简称HeNBGW或者HNBGW)：用于汇聚多个家庭基站至一个接口上，一般与安全网关合设。

家庭基站开机后，附着至BBF网络，BBF网络对家庭基站进行鉴权、IP地址分配。家庭基站获得BBF网络分配的本地IP地址后，用本地IP地址与SeGW建立安全隧道(即，IPSec隧道)，后续家庭基站发往MME或者SGW的信令或者数据报文通过该安全隧道传输。UE附着至家庭基站时，与附着至EPC的流程相同，由PGW为UE分配IP地址。UE发送的信令与数据报文由家庭基站封装至IPsec隧道内传输至EPC网络。

现有技术中，UE通过家庭基站(HeNB)连接至EPC网络的过程主要包括以下步骤：

步骤一，HeNB启动后，由BBF网络为其分配一个本地(Local)IP地址，HeNB使用本地IP地址连接至EPC网络的SeGW，SeGW对HeNB鉴权后，与HeNB间建立一条IPsec隧道；

步骤二，UE通过HeNB附着时，HeNB在UE的附着信令中插入HeNB与SeGW间的IPsec隧道信息(包括HeNB的本地IP地址等信息)，MME获取该IPsec隧道信息后，在为UE创建IP-CAN会话时在消息中携带IPsec隧道信息，通过GTP信令传递给PGW，进一步传递给PCRF；

步骤三，为了实现BBF网络段(即，HeNB回程网络)的QoS控制，PCRF进行策略决策后下发QoS规则至BPCF，由BPCF将该QoS规则传递给BRAS，其中，该QoS规则中携带HeNB与SeGW间的IPsec隧道信息，以便于BRAS根据IPsec隧道信息识别出HeNB与SeGW间的数据流，从而进行QoS控制。

但是，在实际应用中，BBF网络会更改分配给HeNB的本地IP地址。当HeNB的本地IP地址更新后，HeNB与SeGW间的IPsec隧道也会随之更新。由于BRAS是根据IPsec隧道信息来识别数据流进行QoS控制的，因此，IPsec隧道信息的更新将导致原有的QoS规则失效。而在现有技术中，HeNB不会将新的IPsec隧道信息上报给MME，并进一步通知PCRF，从而，PCRF无法携带更新后的IPsec隧道信息给BBF网络，使得HeNB的回程网络无法获得QoS保证，进而BRAS不对新隧道进行QoS控制。这会导致在BBF网络带宽资源紧张的情况下，出现UE数据包丢失甚至HeNB回程网络连接中断的情况，导致UE的业务体验变差。

发明内容

本发明实施例提供一种实现家庭基站回程网络QoS控制的方法、设备和系统，能够解决家庭基站的本地IP地址更新后，原有的QoS规则失效，且新隧道无法获得QoS保证的问题，提高了用户体验。

一方面，提供了一种实现家庭基站回程网络QoS控制的方法，包括：当家庭基站更新与安全网关之间的IPsec隧道后，移动性管理网元接收家庭基站上报的家庭基站配置信息更新请求，所述家庭基站配置信息更新请求中携带有更新后的IPsec隧道信息；所述移动性管理网元根据接收的所述家庭基站配置信息更新请求，将所述更新后的IPsec隧道信息传递给PCRF，以便所述PCRF在发送给BBF网络的QoS规则中携带所述更新后的IPsec隧道信息，实现所述家庭基站回程网络的QoS控制。

另一方面，提供了一种家庭基站，包括：感知单元，用于感知家庭基站的本地IP地址是否发生更新；更新单元，用于当所述感知单元感知到所述家庭基站的本地IP地址发生更新时，更新与安全网关之间的IPsec隧道；上报单元，用于当所述更新单元完成所述的IPsec隧道更新后，向移动性管理网元上报家庭基站配置信息更新请求，所述家庭基站配置信息更新请求中携带有更新后的IPsec隧道信息。

另一方面，提供了一种移动性管理网元，包括：接收单元，用于接收家庭基站上报的家庭基站配置信息更新请求，所述家庭基站配置信息更新请求中携带有更新后的IPsec隧道信息；传递处理单元，用于根据所述接收单元接收的所述家庭基站配置信息更新请求，将所述更新后的IPsec隧道信息传递给PCRF，以便所述PCRF在发送给BBF网络的QoS规则中携带所述更新后的IPsec隧道信息，实现所述家庭基站回程网络的QoS控制。

另一方面，提供了一种实现家庭基站回程网络QoS控制的系统，包括上述的家庭基站和移动性管理网元。

本发明实施例在家庭基站的本地IP地址发生更新，进而引起家庭基站和安全网关之间的IPsec隧道的信息发生更新时，家庭基站通过向移动管理网元上报更新后的IPsec隧道信息，由移动管理网元采取相应的措施，将该更新后的IPsec隧道信息通知给PCRF，以便PCRF在发送给BBF网络的QoS规则中携带更新后的IPsec隧道信息，使得家庭基站的回程网络获得QoS保证。从而解决了家庭基站的本地IP地址更新后，原有的QoS规则失效，且新隧道无法获得QoS保证的问题，提高了用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明一个实施例的实现家庭基站回程网络QoS控制方法的流程图；

图2是根据本发明一个实施例的实现家庭基站回程网络QoS控制方法的示意流程图；

图3是根据本发明另一实施例的实现家庭基站回程网络QoS控制方法的示意流程图；

图4是根据本发明另一实施例的实现家庭基站回程网络QoS控制方法的示意流程图；

图5是根据本发明另一实施例的实现家庭基站回程网络QoS控制方法的示意流程图；

图6是根据本发明另一实施例的实现家庭基站回程网络QoS控制方法的示意流程图；

图7是根据本发明另一实施例的实现家庭基站回程网络QoS控制方法的示意流程图；

图8是根据本发明一个实施例的家庭基站的框图；

图9是根据本发明一个实施例的移动性管理网元的框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意，本发明实施例中所述的“接收”、“发送”可以表示直接的接收或发送，也可以表示通过一个或多个中间网元/装置间接的接收或发送，本发明对此不作限制。

本发明实施例中的家庭基站，可以是2G/3G系统中的HNB，或者LTE系统中的HeNB，本发明对此不作限制。

本发明实施例中的移动性管理网元可以是LTE系统中的MME，也可以是GPRSGn/Gp网络架构下的SGSN(ServicingGPRSSupportNode，服务GPRS支持节点)或者GPRSS4/S5/S8网络架构下的S4-SGSN，本发明对此不作限制。

本发明实施例中的分组数据网网关可以是LTE系统中的PGW，也可以是GPRS系统中的GGSN(GatewayGPRSSupportNode，网关GPRS支持节点)，本发明对此不作限制。

图1是根据本发明一个实施例的实现家庭基站回程网络QoS控制方法的流程图。具体包括以下步骤：

步骤101，当家庭基站更新与安全网关之间的IPsec隧道后，移动性管理网元接收家庭基站上报的家庭基站配置信息更新请求，所述家庭基站配置信息更新请求中携带有更新后的IPsec隧道信息。

家庭基站在本地IP地址续租(renew)并更新与安全网关之间的IPsec隧道后，判断隧道信息发生了变化，于是通过家庭基站配置信息更新请求将新的IPsec隧道信息上报给移动性管理网元。其中，所述家庭基站本地IP地址续租，可由BBF网络重新分配家庭基站的本地IP地址触发，也可以由家庭基站在使用IPv6地址时，更改Interface-ID触发；所述IPsec隧道信息包含但不限于：家庭基站的本地IP地址与端口号，安全网关的本地IP地址与端口号。

步骤102，所述移动性管理网元根据接收的所述家庭基站配置信息更新请求，将所述更新后的IPsec隧道信息传递给PCRF，以便所述PCRF在发送给BBF网络的QoS规则中携带所述更新后的IPsec隧道信息，实现所述家庭基站回程网络的QoS控制。

具体地，移动性管理网元收到家庭基站发送的所述家庭基站配置信息更新请求后，根据其中携带的更新后的IPsec隧道信息识别受影响的家庭基站下的UE或和所述UE相关的IP-CAN会话或PDP上下文。针对上述识别出来的UE、IP-CAN会话和PDP上下文，移动性管理网元可以通过以下方式之一，将更新后的IPsec隧道信息通知给PCRF：

方式一，移动性管理网元识别受影响的家庭基站下的UE相关的IP-CAN会话，针对所述IP-CAN会话向分组数据网网关发送承载修改请求，以便所述分组数据网网关向所述PCRF发送会话修改请求，其中所述承载修改请求和所述会话修改请求携带所述更新后的IPsec隧道信息；

方式二，移动性管理网元识别受影响的家庭基站下的UE相关的PDP上下文，针对所述PDP上下文向分组数据网网关发送PDP上下文修改请求，以便所述分组数据网网关向所述PCRF发送Gx会话修改请求，其中所述PDP上下文修改请求和所述Gx会话修改请求携带所述更新后的IPsec隧道信息；

方式三，移动性管理网元识别受影响的家庭基站下的UE，向所述UE发送去附着请求，并通过将去附着类型设置为重新附着的方式强制所述UE通过所述家庭基站重新附着，通过所述UE的重新附着流程，所述移动性管理网元将更新后的IPsec隧道信息通知给PCRF；

方式四，移动性管理网元识别受影响的家庭基站下的UE，请求所述UE发起跟踪区域更新(TrackAreaUpdate，简称TAU)，通过所述UE发起的TAU流程，所述移动性管理网元将更新后的IPsec隧道信息通知给PCRF。

PCRF获取到更新后的IPsec隧道信息后，会在下发给BPCF的QoS规则中携带该IPsec隧道信息，使新的IPsec隧道信息得以传递给BBF网络，从而使BRAS能够根据新的IPsec隧道信息识别出家庭基站与安全网关之间的数据流，使家庭基站的回程网络(即，新IPsec隧道)获得QoS保证。

需要说明的是，所述受影响的家庭基站下的UE是处于连接态(PMM-CONNECTED或ECM-CONNECTED)的UE。对于非连接态的UE，移动性管理网元不做处理。

本发明实施例在家庭基站的本地IP地址发生更新，进而引起家庭基站和安全网关之间的IPsec隧道的信息发生更新时，家庭基站通过向移动管理网元上报更新后的IPsec隧道信息，由移动管理网元采取相应的措施，将该更新后的IPsec隧道信息通知给PCRF，以便PCRF在发送给BBF网络的QoS规则中携带更新后的IPsec隧道信息，使得家庭基站的回程网络获得QoS保证。从而解决了家庭基站的本地IP地址更新后，原有的QoS规则失效，且新隧道无法获得QoS保证的问题，提高了用户体验。

下面结合具体例子，详细描述本发明的实施例。图2是根据本发明一个实施例的实现家庭基站回程网络QoS控制方法的示意流程图。图2中，具体描述了在EPC网络架构下，HeNB的本地IP地址发生变化后，向网关更新隧道信息，并通过网络侧修改IP-CAN会话来使新隧道获得QoS保证。需要说明的是，本实施例同样适用于GPRSS4/S5/S8网络架构下，HNB的本地IP地址发生变化的场景，此时，由S4-SGSN作为移动性管理网元，取代MME的作用。如图2所示，具体包括以下步骤：

步骤201，HeNB发起本地IP地址续租流程。

该流程可由BBF网络重新分配HeNB的本地IP地址触发，也可以由HeNB在使用IPv6地址时，更改Interface-ID触发。

步骤202，HeNB发起与SeGW之间的IPSec隧道更新流程。

步骤203，HeNB向MME请求家庭基站配置信息更新，并携带新的IPsec隧道信息。(需要说明的是，在GPRSS4/S5/S8网络架构下，该步骤由HNB向S4-SGSN请求完成。)

步骤204，MME向HeNB返回家庭基站配置信息更新应答。

步骤205，MME收到家庭基站配置更新请求后，识别家庭基站下接入的UE，并进一步识别出受影响的UE下的IP-CAN会话，即回程网络QoS无法得到保证的IP-CAN会话。

步骤206，MME对步骤205中识别出来的受影响的IP-CAN会话发起会话修改流程。

具体地，MME首先通过发起承载修改请求消息将新的IPsec隧道信息携带给SGW，并且可选的进一步发送给PGW。(在GPRSS4/S5/S8网络架构下，该步骤由S4-SGSN将新的IPsec隧道信息携带给SGW完成。)

步骤207，SGW/PGW向PCRF发起IP-CAN会话修改请求，并携带新的隧道信息。

步骤208，网络侧发起IP-CAN会话修改流程，并向BBF网络重新下发QoS策略。

本实施例在HeNB的本地IP地址发生变化，进而更新HeNB和SeGW之间的IPsec隧道后，HeNB通过向MME上报更新后的IPsec隧道信息，由MME识别出受影响的HeNB下UE的IP-CAN会话，通过对所述IP-CAN会话发起会话修改流程，将所述更新后的IPsec隧道信息通知给PCRF，以便PCRF在发送给BBF网络的QoS规则中携带更新后的IPsec隧道信息，使得HeNB的回程网络获得QoS保证。从而解决了HeNB的本地IP地址更新后，原有的QoS规则失效，且新隧道无法获得QoS保证的问题，提高了用户体验。

图3是根据本发明另一实施例的实现家庭基站回程网络QoS控制方法的示意流程图。图3中，具体描述了在EPC网络架构下，HeNB的本地IP地址发生变化后，向网关更新隧道信息，继而由网络侧通过强制UE重新附着的方式，重建或修改IP-CAN会话，来使新隧道获得QoS保证。需要说明的是，本实施例同样适用于GPRSS4/S5/S8网络架构下，HNB的本地IP地址发生变化的场景，此时，由S4-SGSN作为移动性管理网元，取代MME的作用。如图3所示，具体包括以下步骤：

步骤301，HeNB发起本地IP地址续租流程。

该流程可由BBF网络重新分配HeNB的本地IP地址触发，也可以由HeNB在使用IPv6地址时，更改Interface-ID触发。

步骤302，HeNB发起与SeGW之间的IPSec隧道更新流程。

步骤303，HeNB向MME请求家庭基站配置信息更新，并携带新的隧道信息。(需要说明的是，在GPRSS4/S5/S8网络架构下，该步骤由HNB向S4-SGSN请求完成。)

步骤304，MME向HeNB返回家庭基站配置信息更新应答。

步骤305，MME收到家庭基站位置更新请求后，识别出受影响的家庭基站下接入的UE。

步骤306，MME向受影响的UE发起去附着请求，并且将去附着类型(DetachType)设置为重新附着(reattach)，即要求UE重新附着。

步骤307，UE侧发起去附着流程。

步骤308，UE发起附着请求。

步骤309，HeNB转发UE的附着请求至MME，并携带新的隧道信息。(需要说明的是，在GPRSS4/S5/S8网络架构下，该步骤由HNB向S4-SGSN请求完成。)

步骤310，UE发起IP-CAN会话建立流程，或由网络侧发起IP-CAN会话修改流程，并向BBF网络重新下发QoS策略。

本实施例在HeNB的本地IP地址发生变化，进而更新HeNB和SeGW之间的IPsec隧道后，HeNB通过向MME上报更新后的IPsec隧道信息，由MME识别出受影响的HeNB下接入的UE，通过强制所述UE重新附着的方式，将所述更新后的IPsec隧道信息通知给PCRF，以便PCRF在发送给BBF网络的QoS规则中携带更新后的IPsec隧道信息，使得HeNB的回程网络获得QoS保证。从而解决了HeNB的本地IP地址更新后，原有的QoS规则失效，且新隧道无法获得QoS保证的问题，提高了用户体验。

图4是根据本发明另一实施例的实现家庭基站回程网络QoS控制方法的示意流程图。图4中，具体描述了在EPC网络架构下，HeNB的本地IP地址发生变化后，通过HeNBGW向MME更新隧道信息，继而重建或修改IP-CAN会话，来使新隧道获得QoS保证。需要说明的是，本实施例同样适用于GPRSS4/S5/S8网络架构下，HNB的本地IP地址发生变化的场景，此时，由S4-SGSN作为移动性管理网元，取代MME的作用；HNBGW作为家庭基站网关，取代HeNBGW的作用。如图4所示，具体包括以下步骤：

步骤401，HeNB发起本地IP地址续租流程。

该流程可由BBF网络重新分配HeNB的本地IP地址触发，也可以由HeNB在使用IPv6地址时，更改Interface-ID触发。

步骤402，HeNB发起与SeGW之间的IPSec隧道更新流程。

步骤403，HeNB向HeNBGW请求家庭基站配置信息更新，并携带新的隧道信息。

步骤404，HeNBGW向MME转发家庭基站配置信息更新请求，并携带新的隧道信息及HeNB的ID。

步骤405，MME向HeNBGW返回家庭基站配置信息更新应答。

步骤406，HeNBGW转发庭基站配置信息更新应答至HeNB。

步骤407，基于新的隧道信息，由网络侧向BBF网络重新下发QoS策略。

需要说明的是，步骤407具体可以和步骤205-208中描述的内容相一致，也可以和步骤305-310中描述的内容相一致。唯一的区别在于利用步骤404中携带的HeNB的ID识别受影响的HeNB下的UE及UE的IP-CAN会话。

本实施例在HeNB的本地IP地址发生更新，进而引起HeNB和SeGW之间的IPsec隧道的信息发生更新时，HeNB通过向MME上报更新后的IPsec隧道信息，由MME采取相应的措施，将该更新后的IPsec隧道信息通知给PCRF，以便PCRF在发送给BBF网络的QoS规则中携带更新后的IPsec隧道信息，使得HeNB的回程网络获得QoS保证。从而解决了家庭基站的本地IP地址更新后，原有的QoS规则失效，且新隧道无法获得QoS保证的问题，提高了用户体验。

图5是根据本发明另一实施例的实现家庭基站回程网络QoS控制方法的示意流程图。图5中，具体描述了在GPRSGn/Gp网络架构下，HNB的本地IP地址发生变化后，向网关更新隧道信息，并通过网络侧修改PDP上下文来使新隧道获得QoS保证。需要说明的是，本实施例同样适用于EPC网络架构下，HeNB的本地IP地址发生变化的场景，此时，由MME作为移动性管理网元，取代SGSN的作用；HeNB作为家庭基站，取代HNB的作用；HeNBGW作为家庭基站网关，取代HNBGW的作用。如图5所示，具体包括以下步骤：

步骤501，HNB发起本地IP地址续租流程。

该流程可由BBF网络重新分配HNB的本地IP地址触发，也可以由HNB在使用IPv6地址时，更改Interface-ID触发。

步骤502，HNB发起与SeGW之间的IPSec隧道更新流程。

步骤503，HNB向HNBGW请求家庭基站配置信息更新，并携带新的隧道信息。

步骤504，HNBGW向SGSN转发家庭基站配置信息更新请求，并携带新的隧道信息及HNB的ID。

步骤505，SGSN返回家庭基站配置信息更新应答。

步骤506，HNBGW转发庭基站配置信息更新应答至HNB。

步骤507，SGSN收到家庭基站位置更新请求后，根据HNB的ID识别出受影响的家庭基站下UE的PDP上下文。

步骤508，SGSN通过发起PDP上下文修改请求等消息将新的隧道信息携带给GGSN。

步骤509，GGSN向PCRF发起Gx会话修改请求，并携带新的隧道信息。

步骤510，网络侧发起PDP上下文修改流程，并向BBF网络重新下发QoS策略。

本实施例在HNB的本地IP地址发生变化，进而更新HNB和SeGW之间的IPsec隧道后，HNB通过HNBGW向SGSN上报更新后的IPsec隧道信息，由SGSN识别出受影响的HNB下UE的PDP上下文，通过对所述PDP上下文发起上下文修改流程，将所述更新后的IPsec隧道信息通知给PCRF，以便PCRF在发送给BBF网络的QoS规则中携带更新后的IPsec隧道信息，使得HNB的回程网络获得QoS保证。从而解决了HNB的本地IP地址更新后，原有的QoS规则失效，且新隧道无法获得QoS保证的问题，提高了用户体验。

图6是根据本发明另一实施例的实现家庭基站回程网络QoS控制方法的示意流程图。图6中，具体描述了在GPRSGn/Gp网络架构下，HNB的本地IP地址发生变化后，向网关更新隧道信息，继而由网络侧通过强制UE重新附着的方式，重新激活或修改PDP上下文，来使新隧道获得QoS保证。需要说明的是，本实施例同样适用于EPC网络架构下，HeNB的本地IP地址发生变化的场景，此时，由MME作为移动性管理网元，取代SGSN的作用；HeNB作为家庭基站，取代HNB的作用；HeNBGW作为家庭基站网关，取代HNBGW的作用。如图6所示，具体包括以下步骤：

步骤601，HNB发起本地IP地址续租流程。

该流程可由BBF网络重新分配HNB的本地IP地址触发，也可以由HNB在使用IPv6地址时，更改Interface-ID触发。

步骤602，HNB发起与SeGW之间的IPSec隧道更新流程。

步骤603，HNB向HNBGW请求家庭基站配置信息更新。

步骤604，HNBGW向SGSN转发家庭基站配置信息更新请求，并携带新的隧道信息和家庭基站ID。

步骤605，SGSN返回家庭基站配置信息更新应答。

步骤606，HNBGW转发庭基站配置信息更新应答至HNB。

步骤607，SGSN收到家庭基站位置更新请求后，根据家庭基站ID识别出受影响的家庭基站下的UE。

步骤608，SGSN向受影响的UE发起去附着请求，并要求UE重新附着。

步骤609，UE侧发起去附着流程。

步骤610，UE发起附着请求。

步骤611，HNBGW向SGSN转发UE的附着请求，并携带新的隧道信息。

步骤612，UE发起PDP上下文激活流程，或由网络侧发起PDP上下文修改流程，并向BBF网络重新下发QoS策略。

本实施例在HNB的本地IP地址发生变化，进而更新HNB和SeGW之间的IPsec隧道后，HNB通过HNBGW向SGSN上报更新后的IPsec隧道信息，由SGSN识别出受影响的HNB下接入的UE，通过强制所述UE重新附着的方式，将所述更新后的IPsec隧道信息通知给PCRF，以便PCRF在发送给BBF网络的QoS规则中携带更新后的IPsec隧道信息，使得HNB的回程网络获得QoS保证。从而解决了HNB的本地IP地址更新后，原有的QoS规则失效，且新隧道无法获得QoS保证的问题，提高了用户体验。

图7是根据本发明另一实施例的实现家庭基站回程网络QoS控制方法的示意流程图。图7中，具体描述了在EPC网络架构下，HeNB的本地IP地址发生变化后，向网关更新隧道信息，继而由网络侧通过触发UE进行跟踪区域更新(TrackAreaUpdate，简称TAU)的方式，重建或修改IP-CAN会话，来使新隧道获得QoS保证。需要说明的是，本实施例同样适用于GPRSS4/S5/S8网络架构下，HNB的本地IP地址发生变化的场景，此时，由S4-SGSN作为移动性管理网元，取代MME的作用；HNB作为家庭基站，取代HeNB的作用；HNBGW作为家庭基站网关，取代HeNBGW的作用。如图7所示，具体包括以下步骤：

步骤701，HeNB本地IP地址发生变化，发起配置信息更新请求，携带新的隧道信息。

需要说明的是，步骤701可以与上述实施例步骤301-304或步骤401-406中描述的内容一致，此处不再赘述。

步骤702，MME识别出受影响的家庭基站下的UE。

步骤703，MME向受影响的UE发起跟踪区域更新TAU请求。

步骤704，UE侧发起TAU流程，通过家庭基站或家庭基站网关携带新的隧道信息。

步骤705，网络侧发起IP-CAN会话修改流程，并向BBF网络重新下发QoS策略。

本实施例在HeNB的本地IP地址发生变化，进而更新HeNB和SeGW之间的IPsec隧道后，HeNB通过HeNBGW向MME上报更新后的IPsec隧道信息，由MME识别出受影响的HeNB下接入的UE，通过触发所述UE进行TAU的方式，将所述更新后的IPsec隧道信息通知给PCRF，以便PCRF在发送给BBF网络的QoS规则中携带更新后的IPsec隧道信息，使得HeNB的回程网络获得QoS保证。从而解决了HeNB的本地IP地址更新后，原有的QoS规则失效，且新隧道无法获得QoS保证的问题，提高了用户体验。

图8是根据本发明一个实施例的家庭基站的框图。图8的家庭基站包括感知单元801、更新单元802和上报单元803。其中，所述感知单元801用于感知家庭基站的本地IP地址是否发生更新；更新单元802用于当感知单元801感知到所述家庭基站的本地IP地址发生更新时，更新与安全网关之间的IPsec隧道；上报单元803用于当更新单元802完成所述的IPsec隧道更新后，向移动性管理网元上报家庭基站配置信息更新请求，所述家庭基站配置信息更新请求中携带有更新后的IPsec隧道信息，其中，所述更新后的IPsec隧道信息至少包括更新后的所述家庭基站的本地IP地址。

本实施例提供的家庭基站在本地IP地址发生变化，进而更新家庭基站和安全网关之间的IPsec隧道后，能够向移动性管理网元上报更新后的IPsec隧道信息，以便移动性管理网元采取相应的措施，将所述更新后的IPsec隧道信息通知给PCRF，使PCRF在发送给BBF网络的QoS规则中携带更新后的IPsec隧道信息，使得家庭基站的回程网络获得QoS保证。从而解决了家庭基站的本地IP地址更新后，原有的QoS规则失效，且新隧道无法获得QoS保证的问题，提高了用户体验。

图9是根据本发明一个实施例的移动性管理网元的框图。图9的移动性管理网元可以是LTE系统中的MME，也可以是GPRSGn/Gp网络架构下的SGSN或者GPRSS4/S5/S8网络架构下的SGSN，包括接收单元901和传递处理单元902。其中，接收单元901用于接收家庭基站上报的家庭基站配置信息更新请求，所述家庭基站配置信息更新请求中携带有更新后的IPsec隧道信息；传递处理单元902用于根据接收单元901接收的所述家庭基站配置信息更新请求，将所述更新后的IPsec隧道信息传递给PCRF，以便所述PCRF在发送给BBF网络的QoS规则中携带所述更新后的IPsec隧道信息，实现所述家庭基站回程网络的QoS控制。

其中，传递处理单元902进一步包括：

确定子单元9021，用于根据所述家庭基站配置信息更新请求中携带的更新后的IPsec隧道信息，确定所述家庭基站接入的用户终端UE、或者和所述家庭基站接入的UE相关的IP连通接入网络IP-CAN会话或策略决策点PDP上下文；

通知子单元9022，用于根据确定子单元9021确定的和所述家庭基站接入的UE相关的IP-CAN会话或PDP上下文，通过发送相应的请求消息，将所述更新后的IPsec隧道信息通知给所述PCRF；

去附着子单元9023，用于根据确定子单元9021确定的所述家庭基站接入的UE，向所述UE发送去附着请求，并将去附着类型设置为重新附着的方式；

跟踪区域更新子单元9024，用于根据确定子单元9021确定的所述家庭基站接入的UE，向所述UE请求发起跟踪区域更新。

需要说明的是，所述更新后的IPsec隧道信息至少包括更新后的所述家庭基站的本地IP地址。

本实施例提供的移动性管理网元在接收到家庭基站上报的携带有更新后的IPsec隧道信息的家庭基站配置信息更新请求后，采取相应的措施，将所述更新后的IPsec隧道信息通知给PCRF，使PCRF在发送给BBF网络的QoS规则中携带更新后的IPsec隧道信息，使得家庭基站的回程网络获得QoS保证。从而解决了家庭基站的本地IP地址更新后，原有的QoS规则失效，且新隧道无法获得QoS保证的问题，提高了用户体验。

本发明实施例还提供了一种实现家庭基站回程网络服务质量控制的系统，该系统可以包括上述实施例中的家庭基站和移动性管理网元。

根据本发明实施例提供的系统，在家庭基站的本地IP地址发生更新，进而引起家庭基站和安全网关之间的IPsec隧道的信息发生更新时，家庭基站通过向移动管理网元上报更新后的IPsec隧道信息，由移动管理网元采取相应的措施，将该更新后的IPsec隧道信息通知给PCRF，以便PCRF在发送给BBF网络的QoS规则中携带更新后的IPsec隧道信息，使得家庭基站的回程网络获得QoS保证。从而解决了家庭基站的本地IP地址更新后，原有的QoS规则失效，且新隧道无法获得QoS保证的问题，提高了用户体验。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种实现家庭基站回程网络服务质量QoS控制的方法，其特征在于，包括：

当家庭基站更新与安全网关之间的互联网协议安全性IPsec隧道后，移动性管理网元接收所述家庭基站上报的家庭基站配置信息更新请求，所述家庭基站配置信息更新请求中携带有更新后的IPsec隧道信息；

所述移动性管理网元根据接收的所述家庭基站配置信息更新请求，将所述更新后的IPsec隧道信息传递给策略控制和计费规则功能实体PCRF，以便所述PCRF在发送给宽带论坛BBF网络的QoS规则中携带所述更新后的IPsec隧道信息，实现所述家庭基站回程网络的QoS控制。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述家庭基站更新与安全网关之间的IPsec隧道，具体包括：

当所述家庭基站的本地IP地址发生更新时，所述家庭基站更新与所述安全网关之间的IPsec隧道。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述更新后的IPsec隧道信息至少包括更新后的所述家庭基站的本地IP地址。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述移动性管理网元接收所述家庭基站上报的家庭基站配置信息更新请求，具体包括：

所述移动性管理网元直接接收所述家庭基站发送的所述家庭基站配置信息更新请求；或者

所述移动性管理网元接收所述家庭基站通过家庭基站网关转发的所述家庭基站配置信息更新请求，其中所述家庭基站配置信息更新请求中进一步携带有所述家庭基站的标识。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述移动性管理网元根据接收的所述家庭基站配置信息更新请求，将所述更新后的IPsec隧道信息传递给PCRF，具体包括：

移动性管理网元确定和所述家庭基站接入的用户终端UE相关的IP连通接入网络IP-CAN会话，针对所述IP-CAN会话向分组数据网网关发送承载修改请求，以便所述分组数据网网关向所述PCRF发送会话修改请求，其中所述承载修改请求和所述会话修改请求携带所述更新后的IPsec隧道信息；

或者，

移动性管理网元确定和所述家庭基站接入的用户终端UE相关的策略决策点PDP上下文，针对所述PDP上下文向分组数据网网关发送PDP上下文修改请求，以便所述分组数据网网关向所述PCRF发送Gx会话修改请求，其中所述PDP上下文修改请求和所述Gx会话修改请求携带所述更新后的IPsec隧道信息。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述移动性管理网元根据接收的所述家庭基站配置信息更新请求，将所述更新后的IPsec隧道信息传递给PCRF，具体包括：

所述移动性管理网元确定所述家庭基站接入的用户终端UE，向所述UE发送去附着请求，并通过将去附着类型设置为重新附着的方式强制所述UE通过所述家庭基站重新附着；

通过所述UE的重新附着流程，所述移动性管理网元将更新后的IPsec隧道信息上报给PCRF。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述移动性管理网元根据接收的所述家庭基站配置信息更新请求，将所述更新后的IPsec隧道信息传递给PCRF，具体包括：

所述移动性管理网元确定所述家庭基站接入的用户终端UE，请求所述UE发起跟踪区域更新TAU；

通过所述UE发起的TAU流程，所述移动性管理网元将更新后的IPsec隧道信息上报给PCRF。

8.一种家庭基站，其特征在于，包括：

感知单元，用于感知家庭基站的本地IP地址是否发生更新；

更新单元，用于当所述感知单元感知到所述家庭基站的本地IP地址发生更新时，更新与安全网关之间的互联网协议安全性IPsec隧道；

上报单元，用于当所述更新单元完成所述的IPsec隧道更新后，向移动性管理网元上报家庭基站配置信息更新请求，所述家庭基站配置信息更新请求中携带有更新后的IPsec隧道信息。

9.如权利要求8所述的家庭基站，其特征在于，所述更新后的IPsec隧道信息至少包括更新后的所述家庭基站的本地IP地址。

10.一种移动性管理网元，其特征在于，包括：

接收单元，用于接收家庭基站上报的家庭基站配置信息更新请求，所述家庭基站配置信息更新请求中携带有更新后的互联网协议安全性IPsec隧道信息；

传递处理单元，用于根据所述接收单元接收的所述家庭基站配置信息更新请求，将所述更新后的IPsec隧道信息传递给策略控制和计费规则功能实体PCRF，以便所述PCRF在发送给宽带论坛BBF网络的服务质量QoS规则中携带所述更新后的IPsec隧道信息，实现所述家庭基站回程网络的QoS控制。

11.如权利要求10所述的移动性管理网元，其特征在于，所述传递处理单元进一步包括：

确定子单元，用于根据所述家庭基站配置信息更新请求中携带的更新后的IPsec隧道信息，确定所述家庭基站接入的用户终端UE、或者和所述家庭基站接入的UE相关的IP连通接入网络IP-CAN会话或策略决策点PDP上下文。

12.如权利要求11所述的移动性管理网元，其特征在于，所述传递处理单元进一步包括：

通知子单元，用于根据所述确定子单元确定的和所述家庭基站接入的UE相关的IP-CAN会话或PDP上下文，通过发送相应的请求消息，将所述更新后的IPsec隧道信息通知给所述PCRF。

13.如权利要求11所述的移动性管理网元，其特征在于，所述传递处理单元进一步包括：

去附着子单元，用于根据所述确定子单元确定的所述家庭基站接入的UE，向所述UE发送去附着请求，并将去附着类型设置为重新附着的方式。

14.如权利要求11所述的移动性管理网元，其特征在于，所述传递处理单元进一步包括：

跟踪区域更新子单元，用于根据所述确定子单元确定的所述家庭基站接入的UE，向所述UE请求发起跟踪区域更新。

15.如权利要求10-14任一项所述的移动性管理网元，其特征在于，所述更新后的IPsec隧道信息至少包括更新后的所述家庭基站的本地IP地址。

16.一种实现家庭基站回程网络服务质量控制的系统，其特征在于，包括：如权利要求8或9所述的家庭基站和权利要求10至15任一项所述的移动性管理网元。