WO2011032522A1 - 一种实现本地接入的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种终端实现本地接入的方法和系统。移动管理单元接收到用户设备发起的连接请求时，若判断要为用户设备建立本地连接，则将本地连接的信息通知给无线侧设备和用户设备；以及用户设备接收到通知后，建立本地连接。用户设备建立本地连接后，若进入空闲状态，并再次向移动管理单元发起业务请求或者携带激活标识的位置更新请求，则移动管理单元根据用户设备的上下文信息中的本地连接标识信息，为用户设备建立本地连接。

Description

一种实现本地接入的系统及方法 技术领域

本发明涉及移动通信领域， 具体涉及一种实现本地接入的系统及方法。

背景技术

为了保持第三代移动通信系统在通信领域的竟争力， 为用户提供速率更 快、 时延更低、 更加个性化的移动通信服务， 同时， 降低运营商的运营成本，

3GPP ( 3rd Generation Partnership Project, 第三代合作伙伴计划）标准工作组 正致力于演进分组系统（ Evolved Packet System, EPS ) 的研究。 图 1示出了 演进分组域系统的结构示意图， 如图 1所示， 整个 EPS系统分为无线接入网 和核心网两部分。 在核心网中， 包含了归属用户服务器 （ Home Subscriber Server, HSS ) , 移动性管理实体 ( Mobility Management Entity, MME ) 、 服 务 GPRS ( General Packet Radio Service, 通用分组无线服务技术） 支持节点 ( Serving GPRS Support Node , SGSN ) 、 策略计费规则功能 （Policy and Charging Rule Function, PCRF ) 、 服务网关（ Serving Gateway, S-GW ) 、 分 组数据网关（PDN Gateway, P-GW )和分组数据网络（Packet Data Network, PDN ) 。 下面详细介绍各部分功能：

归属用户服务器是用户签约数据的永久存放地点， 位于用户签约的归属 网。

移动性管理实体是用户签约数据在当前网络的存放地点， 负责终端到网 络的非接入层信令管理、 终端的安全验证功能、 终端的移动性管理、 用户空 闲模式下的跟踪和寻呼管理功能和承载管理。

服务 GPRS支持节点是 GERAN和 UTRAN用户接入核心网络的业务支 持点， 功能上与移动性管理实体类似， 负责用户的位置更新、 寻呼管理和承 载管理等功能。

服务网关是核心网到无线系统的网关，负责终端到核心网的用户面承载、 终端空闲模式下的数据緩存、 网络侧发起业务请求的功能、 合法监听和分组 数据路由和转发功能； 以及负责统计用户终端使用无线网的情况， 并产生终 端使用无线网的话单， 传送给计费网关。

分组数据网关是演进系统和该系统外部分组数据网络的网关， 它连接到 因特网和分组数据网络上， 负责终端的互联网协议（ Internet Protocol , IP )地 址分配、 计费功能、 分组包过滤、 策略控制等功能。

分组数据网络是运营商的 IP业务网络， 该网络通过运营商的核心网为用 户提供 IP服务。

策略计费规则功能实体是演进系统中负责提供计费控制、在线信用控制、 门限控制、 服务质量（Quality of Service, QoS )策略方面规则的服务器。

无线接入网是由演进基站（E-UTRAN NodeB, E-NodeB )和 3G无线网 络控制器（Radio Network Control, 简称 RNC )组成， 它主要负责无线信号的 收发， 通过空中接口和终端联系， 管理空中接口的无线资源、 资源调度、 接 入控制。

上述服务 GPRS支持节点是升级过的 SGSN, 能够支持与服务网关之间 的 S4接口， 并与移动性管理单元之间釆用 GTPv2协议进行互通。 而对于支 持 3G核心网的 SGSN来说 PS域网络架构与图 1有所不同。 此时 SGSN与 MME釆用 Gn接口相连，互通釆用 GTPvl协议。 SGSN不能与服务网关相连， 通过 Gn接口连接到网关 GPRS支持节点 （Gateway GPRS Support Node, GGSN )直接进行分组数据网络访问。

家庭基站（ Home NodeB, HNB )或者演进的家庭基站（ Home eNodeB,

HeNB )是一类小型、低功率的基站，作为某些用户的专属资源，部署在家庭、 团体、 公司或者学校等私人场所使用， 主要是为了给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， 同时弥补已有分布式蜂窝无线通信 系统覆盖的不足。 家庭基站的优点是实惠、 便捷、 低功率输出、 即插即用、 宽带接入、 使用单模终端等。

家庭基站可以应用在 3G ( 3 Generation, 第三代 )或者 LTE ( Long Term Evolution, 长期演进）移动通信网络中。 为了便于对家庭基站进行管理， 在 网络中引入了一个新网元， 即家庭基站网关。 家庭基站网关主要执行的功能 为： 验证家庭基站的安全性， 对家庭基站的运行进行维护管理， 根据运营商 要求配置和控制家庭基站， 负责交换核心网和家庭基站的数据信息。 图 2是

3G家庭基站网络架构图， 3G家庭基站通过新定义的 Iuh接口连接至家庭基 站网关， 家庭基站网关提供到核心网分组域和电路域的 IuPS和 IuCs接口。 对于 3G 网络来说家庭基站网关必选部署用来屏蔽引入家庭基站后对终端和 网络侧的影响。 对于 LTE网络来说家庭基站网关可选择进行部署， 因此 LTE 家庭基站和核心网连接有两种方式，一种是家庭基站和核心网网元直接相连， 另一种是家庭基站通过网关和核心网网元相连， 分别如图 3、 4所示。 对于图 4 所示引入家庭基站网关的场景， 家庭基站网关可以不集成用户面功能， 家 庭基站和核心网用户面网关间直接建立用户面， 这样可以使用户面扁平化， 数据传输时延减小， 如图 5所示。

家庭基站除了支持通过移动核心网络的接入之外，还可以支持本地 IP接 入功能， 在家庭基站具备本地 IP接入能力并且用户签约允许本地 IP访问的 条件下， 可以实现用户对家庭网络其他 IP设备或者互联网络的本地接入。 通 过本地接入功能， 可以实现 Internet数据业务的分流， 降低核心网负荷， 并且 对于家庭网络设备的访问可以不通过核心网来进行转发，数据传输便捷高效。 本地 IP接入功能在宏蜂窝上也可以使用， 主要用途和家庭基站类似， 更多的 是应用在本地 IP接入 Internet这种场景， 目的是降低核心网负荷。 图 6和图 7 分别给出了实现上述本地接入功能的架构， 主要差别体现在是否存在家用基 站网关。 其中， 本地接入网关作为本地接入到外部网络（例如 internet ) 的网 元，提供地址分配、计费、分组包过滤、策略控制数据分流功能、 NAS/RANAP ( Radios Access Network Application Part , 无线接入网应用部分） 消息解析、 NAT ( Network Address Translation, 网络地址转换） 、 本地 IP访问策略路由 和执行等功能。 该网元作为一个逻辑单元在实际部署的时候可以作为独立存 在的网元也可以和现有的家用基站或者家用基站网关联合部署。 对于宏蜂窝 实现本地接入架构， 可以通过图 7的架构实现

为了减少对现有网元的影响， 本地网关还可以在部署的时候， 将其置于 基站到移动管理单元的数据路径上， 但是不被基站和移动管理单元感知。 本 地接入网关既可以截获该路径上的相关消息， 又可以仿照基站或者移动管理 单元实体向对端发送相关消息， 因此发送方和接收方都可以不感知本地接入 网关的存在。 此外这里作为本地接入主要指的是靠近无线侧的数据分流， 目 前包括本地 IP连接和选定 IP分流业务等业务， 不限定后续扩展。

在这种架构下为 UE提供本地连接， 对现有的核心网网元都提出了新的 要求， 因此需要提出一种为终端用户实现本地接入的方案， 能够有效的减少 核心网的负荷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种实现本地接入的系统及方法。 为了解决上述问题， 本发明公开了一种终端实现本地接入的方法， 包括： 移动管理单元接收到用户设备发起的连接请求时， 若判断要为用户设备 建立本地连接， 则将该本地连接的信息通知给无线侧设备和用户设备； 以及 用户设备接收到通知后， 建立本地连接。

上述方法中， 连接请求为附着请求或者分组数据网关连接建立请求或者 分组数据协议（PDP )激活请求。

上述方法还可包括： 移动管理单元根据用户设备的签约信息和连接请求 中的信息， 判断要为所述用户建立本地连接； 或者移动管理单元根据用户设 备的签约信息和策略信息， 判断要为用户设备建立本地连接。

上述方法还可包括： 移动管理单元判断要为用户设备建立本地连接时， 在本地为该用户设备建立上下文信息，该上下文信息中包括本地连接的信息， 本地连接的信息包括本地连接的标识信息和 /或建立本地连接的指示。

上述方法还可包括： 用户设备建立本地连接后， 向移动管理单元返回响 应以表示已建立本地连接， 移动管理单元接收响应， 并在该用户设备的上下 文信息中标记该本地连接已建立。

或者， 用户设备建立本地连接后， 若进入空闲状态， 并再次向移动管理 单元发起业务请求或者携带激活标识的位置更新请求， 则移动管理单元根据 用户设备的上下文信息中本地连接标识信息， 为该用户设备建立本地连接。 上述方法还包括： 本地接入网关检查无线侧设备和移动管理单元之间的 消息， 获取本地连接的信息， 或确定本地连接已建立； 其中， 本地接入网关 与无线侧设备合设， 或者本地接入网关位于无线侧设备和移动管理单元之间 的数据路径上。

上述方法中， 移动管理单元是演进分组系统中的移动性管理实体， 或者 通用分组无线服务技术（GPRS)网络中的服务 GPRS支持节点。

上述方法中， 无线侧设备为以下任一种： 演进分组系统中的基站、 演进 分组系统中的家庭基站、 演进分组系统中的家庭基站网关、 演进分组系统中 的家庭基站和家庭基站网关、 GPRS网络中的无线网络控制器、 GPRS网络中 的家庭基站、 GPRS网络中的家庭基站网关、 GPRS网络中的家庭基站和家庭 基站网关。

本发明还公开了一种实现本地接入的系统， 包括移动管理单元、 无线侧 设备以及用户设备， 其中：

移动管理单元设置为接收用户设备发起的连接请求， 若判断要为用户设 备建立本地连接， 则将该本地连接的信息通知给无线侧设备和用户设备； 无线侧设备设置为接收并保存移动管理单元通知的本地连接的信息， 并 与用户设备建立本地连接；

用户设备设置为向移动管理单元发起连接请求， 接收移动管理单元通知 的本地连接的信息， 并通过无线侧设备建立本地连接。

上述系统中， 连接请求为附着请求或者分组数据网关连接建立请求或者 PDP激活请求。

上述系统中移动管理单元还设置为根据用户设备的签约信息和所述连接 请求中的信息， 判断要为用户建立本地连接； 或者， 根据用户设备的签约信 息和策略信息， 判断要为用户设备建立本地连接。

上述系统中， 移动管理单元还设置为在判断要为用户设备建立本地连接 时， 在本地为该用户设备建立上下文信息， 该上下文信息中包括本地连接的 信息， 本地连接的信息包括本地连接的标识信息和 /或建立本地连接的指示。 上述系统中， 用户设备还可设置为在建立本地连接后， 向移动管理单元 返回响应以表示已建立本地连接； 移动管理单元还设置为接收响应， 并在该 用户设备的上下文信息中标记该本地连接已建立。

或者

用户设备还设置为建立本地连接后， 若进入空闲状态， 则向移动管理单 元再次发起业务请求或者携带激活标识的位置更新请求； 移动管理单元还设 置为接收业务请求或者携带激活标识的位置更新请求， 并根据用户设备的上 下文信息中本地连接标识信息 ,通知无线侧设备为该用户设备建立本地连接。

上述系统还包括本地接入网关， 本地接入网关与无线侧设备合设， 或者 位于无线侧设备和移动管理单元之间的数据路径上， 并检查无线侧设备和移 动管理单元之间的消息， 获取本地连接的信息， 或者确定本地连接已建立。

上述系统中， 移动管理单元是演进分组系统中的移动性管理实体， 或者 通用分组无线服务技术（GPRS)网络中的服务 GPRS支持节点。

本发明技术方案有效减少了核心网的负荷。

附图概述

图 1是演进分组域系统的结构示意图；

图 2是 3G家庭基站网络架构示意图；

图 3是 LTE家庭基站网络架构之一的示意图；

图 4是 LTE家庭基站网络架构之二的示意图；

图 5是 LTE家庭基站网络架构之三的示意图；

图 6是实现本地接入的网络架构之一的示意图；

图 7是实现本地接入的网络架构之二的示意图；

图 8是实施例 1中 LTE用户发起附着过程时建立本地连接的流程图； 图 9是通过家庭基站网关实现实施例 1的流程图； 图 10是实施例 2中通过 PDN实现实施例 1的流程图；

图 11是实施例 3中空闲态下用户发起恢复已建立本地连接的流程图； 图 12是实施例 4中 UTRAN/GERAN用户发起 PDP激活流程建立本地连 接的的流程图。

本发明的较佳实施方式

以下结合附图及具体实施例对本发明技术方案作进一步地详细描述。 一种实现本地接入的系统， 至少包括移动管理单元、 无线侧设备以及用 户设备。 各部分的功能如下：

移动管理单元用于接收用户设备发起的连接请求， 若判断要为用户设备 建立本地连接， 则将本地连接的信息通知给无线侧设备和用户设备；

其中，连接请求为附着请求、 PDN连接建立请求或者分组数据协议（ PDP ) 激活请求； 移动管理单元根据用户设备的签约信息和连接请求中的信息， 判 断要为用户设备建立本地连接； 或者移动管理单元根据用户设备的签约信息 和策略信息， 判断要为用户设备建立本地连接。

无线侧设备（如基站、 家庭基站或者家庭基站网关等）用于接收并保存 移动管理单元通知的本地连接的信息， 并与用户设备建立本地连接；

用户设备用于向移动管理单元发起连接请求， 接收移动管理单元通知的 本地连接的信息， 并通过无线侧设备建立本地连接。

在其他实施例中， 移动管理单元判断要为用户设备建立本地连接时， 还 可以在本地为该用户设备建立上下文信息， 该上下文信息中包括本地连接的 信息， 而本地连接的信息至少包括本地连接的标识信息；

用户设备建立本地连接后， 还向移动管理单元返回响应以表示已建立本 地连接； 此时， 移动管理单元接收所述响应， 并在该用户设备的上下文信息 中标记该本地连接已建立。

当用户设备建立本地连接后， 若进入空闲状态后， 还向移动管理单元再 次发起业务请求或者携带激活标识的位置更新请求， 移动管理单元根据用户 设备的上下文信息中本地连接标识信息， 通知无线侧设备为该用户设备建立 本地连接。

上述系统还可包括本地接入网关， 其与无线侧设备合设， 或者位于无线 侧设备和移动管理单元之间的数据路径上， 并检查无线侧设备和移动管理单 元之间消息， 获取本地连接的信息， 或者确定本地连接已建立。

上述移动管理单元是演进分组系统中的 MME,或者 GPRS网络中的服务 GPRS支持节点。

下面结合具体应用场景介绍上述系统的工作过程。

实施例 1

本实施例以 LTE用户发起附着过程时建立本地连接为例， 说明 UE实现 本地接入的过程， 该过程如图 8所示， 包括以下步骤：

步骤 801 , 当用户开机时， 发起附着过程注册到核心网中， 即通过 HeNB 向 MME发送附着请求消息；

该步骤中， 非接入层消息（即附着请求消息 )由 HeNB封装在 S1接口的 初始化用户消息中带给 MME,其中， HeNB还可以将是否支持本地接入 LIPA ( Local IP access ) 的能力告知核心网， 如果 UE感知本地接入， 则附着请求 消息中还可以包含 UE请求建立本地连接的信息 （例如， 请求建立的本地连 接的接入点名称（APN ) , 或者请求建立本地连接的指示等） 。

步骤 802, MME收到上述附着请求消息后， 若发现网络中没有该 UE的 上下文信息， 或者该附着请求消息没有完整性保护， 或者该附着请求消息完 整性保护失败， MME执行对该 UE的鉴权认证过程；

步骤 803~804, 当 UE在上述附着请求中请求建立本地连接的信息，或者 UE提供的 PCO (协议配置选项 )和 /或 APN是经过加密的， 则 MME通过 HeNB向 UE获取 PCO和 /或 APN信息；

步骤 805, 如果 MME中没有该 UE的签约信息， 则向归属用户服务器发 送更新位置请求消息， 请求获得该 UE的签约信息； 步骤 806, MME判断是否为该 UE建立本地连接， 如果是， 则进入步骤 807, 否则结束本流程； （由于本流程中， MME判断需要为 UE建立本地连 接， 因此在流程图中直接从步骤 806进入步骤 807的操作 )

该步骤中， MME根据 UE的签约信息和 UE提供的信息（即附着请求消 息中本地连接的 APN或者请求建立本地连接的信息）， 或者根据终端的签约 信息和策略信息（即本地策略信息或者运行和维护（ 0&M )配置的策略信息 ) 来判断是否为该终端建立本地连接；

其中， 终端的签约信息， 指某个签约的 APN被系统定义为 LIPA, 此时 结合 UE提供的信息即可判断是否为 UE建立其所请求的本地连接， 例如， UE提供的信息 （即 UE请求建立的本地连接的 APN )为签约信息中签约的 APN,则 MME判断需要为该 UE建立本地连接； 结合策略信息判断是否为该 UE建立本地连接时， 情况比较多样， 例如， 在负荷达到某一值时， MME则 判断某一类的连接都要建成 LIPA, 即 UE发起某一类的连接请求时， 均判断 为该 UE建立本地连接。

在本实施例中 , 当 MME判断为 UE建立本地连接时 ,还在 MME的本地 为该 UE建立上下文信息， 并为上下文信息中的本地连接设置标志 （该标志 可以本地连接的承载标识， 或者是新建标识， 或者 MME将一个承载设置为 本地连接承载， 其中， 本地连接的标志可用于 MME, 家用基站， UE和家用 基站网关以记录该本地连接） 。

步骤 807 , MME向 HeNB发送初始上下文建立请求， 该请求中包含允许 为 UE建立本地连接和本地连接的信息， 其中， 本地连接的信息可以包括本 地连接的标识， 和 /或建立本地连接的指示；

在本实施例中， MME发送的初始上下文建立请求中还可以包含发送给 UE 的附着接受消息， 附着接受消息中进一步还可以包含建立本地连接的指 示。

步骤 808~809, HeNB与 UE之间进行无线资源控制 （ RRC )连接建立； 该过程中， HeNB通过 RRC建立请求将 MME发送的附着接受消息发送 给 UE。 步骤 810, HeNB接收上述初始上下文建立请求， 向 MME返回初始上下 文建立响应；

步骤 811 , UE收到附着接受消息后， 发起到本地接入网关的连接建立和 地址请求过程， 该流程可以使用 3GPP定义的流程， 或者使用其他规范定义 的流程；

步骤 812~813 , UE通过 HeNB向 MME返回附着完成消息；

如果在步骤 812之前已完成了步骤 811的操作， 则 UE在附着完成消息 中携带 UE已建立了本地连接的指示。

步骤 814, MME接收附着完成消息， 如果附着完成消息中携带 UE已建 立了本地连接的指示，则 MME在本地为 UE建立的上下文中存储该信息（即 将上下文中本地连接标记为已建立） 。

在其他实施例中， 若网络中存在家用基站网关时， 则在 HeNB和 MME 之间需要经过家用基站网关来传递上述流程中的所有消息， 该过程如图 9所 示。

在其他实施例中， 若网络中没有部署家庭基站， 那么上述实施例的方法 对于普通基站也使用， 即通过基站也可以建立本地连接。

还有一些实施例中， 在附着完成消息中也可以不携带 UE 已建立了本地 连接的指示， 即 UE无需向 MME反馈建立本地连接的情况， 此时， MME在 上述步骤 806的操作中， 判断为该 UE建立本地连接时即认为本地连接成功 建立。 进一步地， 在 UE无需向 MME反馈建立本地连接的情况时， MME可 以通过启动定时器来判断， UE是否在定时时间内将该本地连接成功建立的信 息上报给 MME, 如果否， 则认为之前的本地连接建立失败。

如果本地接入网关与基站合设， 或者本地接入网关位于基站和移动管理 单元之间的数据路径上， 则步骤 807中本地接入网关可以截获相关消息从中 获取本地连接信息。 步骤 813 , 本地接入网关可以截获相关消息从中获取 UE 已建立了本地连接的指示。 此后步骤 811隐式在步骤 812~813中完成， 不需 要单独执行步骤 811。

实施例 2 本实施例以 LTE用户发起 PDN连接来建立本地连接为例 , 说明终端实 现本地接入的过程， 该过程如图 10所示， 包括以下步骤：

步骤 1001 , UE通过 HeNB向 MME发起 PDN连接建立请求；

该步骤中， 非接入层消息 （即 PDN连接建立请求 ) 由 HeNB封装在 S1 接口的初始化用户消息中带给 MME , HeNB还可以将是否支持 LIPA的能力 告知核心网， 如果 UE感知本地接入 , 则 PDN连接建立请求中还将包含 UE 请求建立本地连接的信息（例如， 请求建立本地连接的 APN, 或者请求建立 本地连接的指示） 。

步骤 1002 , MME收到上述 PDN连接请求， 判断是否为该 UE建立本地 连接， 如果是， 进入步骤 1003 , 否则结束本流程； （由于本实施例中 MME 判断为 UE建立本地连接， 因此在流程图中直接从步骤 1002进入步骤 1003 的操作 ) 。

该步骤中， MME根据 UE的签约信息和 UE提供的信息 （即 PDN连接 请求中本地连接的 APN或者请求建立本地连接的信息）， 或者根据终端的签 约信息和策略信息 (即本地或者 0&M配置的策略信息）来判断是否为该终 端建立本地连接；

其中， 终端的签约信息， 指某个签约的 APN被系统定义为 LIPA, 此时 结合 UE提供的信息即可判断是否为 UE建立其所请求的本地连接， 例如， UE提供的信息 （即 UE请求建立的本地连接的 APN )为签约信息中签约的 APN,则 MME判断需要为该 UE建立本地连接； 结合策略信息判断是否为该 UE建立本地连接时， 情况比较多样， 例如， 在负荷达到某一值时， MME则 判断某一类的连接都要建成 LIPA, 即 UE发起某一类的连接请求时， 均判断 为该 UE建立本地连接。

本实施例中， 当 MME判断为 UE建立本地连接时， MME还在本地为 UE建立上下文信息， 并为上下文中本地连接设置标志， 该标志可以是本地连 接的承载标识， 或者新建的标识， 或者 MME将一个承载设置为本地连接承 载， 其中， 本地连接的标志可用于 MME, 家用基站， 终端和家用基站网关以 记录该本地连接。 步骤 1003 , MME向 HeNB发送初始上下文建立请求， 其中， 初始上下 文建立请求中包含允许为 UE建立本地连接和本地连接的信息， 本地连接的 信息可以包括本地连接标识， 和 /或建立本地连接的指示；

该步骤中， 初始上下文建立请求中还可以包含发送给 UE的默认承载建 立请求， 该请求表明核心网允许该 PDN连接的建立。

步骤 1004~1005 , HeNB与 UE之间进行 RRC连接建立；

该过程中， HeNB通过 RRC建立请求将默认承载建立请求发送给 UE。 步骤 1006, HeNB向 MME返回初始上下文建立响应；

步骤 1007 , UE收到默认承载建立请求后， 发起到本地接入网关的连接 建立和地址请求过程， 该流程可以使用 3GPP定义的流程， 或者使用其他规 范定义的流程；

步骤 1008〜步骤 1009, UE向 MME返回默认承载建立响应；

如果在步骤 1009之前已完成步骤 1007的操作， 则 UE在默认承载建立 响应中携带 UE已建立了本地连接的指示。

步骤 1010, 如果默认^ ^载建立响应消息中携带 UE已建立了本地连接的 指示，则 MME在本地所建立的 UE的上下文中存储该信息（即将上下文中本 地连接标记为已建立） 。

与实施例 1 中的附着过程类似的， 若网络中存在家用基站网关时， 则在 HeNB和 MME之间需要经过家用基站网关来传递上述流程中的所有消息。

与实施例 1 中的附着过程类似， 若网络中没有部署家庭基站， 那么上述 实施例 2的方法对于普通基站也使用，即通过普通基站也可以建立本地连接。

还有一些实施例中， 在默认承载建立响应消息中也可以不携带 UE 已建 立了本地连接的指示， 即 UE无需向 MME反馈建立本地连接的情况， 此时， MME在上述步骤 1003的操作中， 判断为该 UE建立本地连接时即认为本地 连接成功建立。 进一步地， 在 UE无需向 MME反馈建立本地连接的情况时， MME可以通过启动定时器来判断， UE是否在定时时间内将该本地连接成功 建立的信息上报给 MME, 如果否， 则认为之前的本地连接建立失败。

如果本地接入网关与基站合设， 或者本地接入网关位于基站和移动性管 理单元之间的数据路径上，则步骤 1003中本地接入网关可以截获相关消息从 中获取本地连接信息。 步骤 1009, 本地接入网关可以截获相关消息从中获取 UE已建立了本地连接的指示。此后步骤 1007隐式在步骤 1008-1009中完成， 不需要单独执行步骤 1007。

实施例 3

本实施例以空闲态下用户发起恢复已建立本地连接为例， 说明终端实现 本地接入的过程， 该过程如图 11所示， 包括以下步骤：

步骤 1101 , 处于空闲态下的 UE, 发起业务请求， 或者携带激活标识的 位置更新请求（该方式只针对 LTE用户 ) ；

该步骤中， 处于空闲态下的 UE指的是， 已建立过本地连接的 UE, 并且 断开了和网络信令连接。

步骤 1102, MME根据本地 UE上下文中的本地连接标识判断对该 UE进 行本地连接而不需要为其建立核心网的承载；

步骤 1103 , MME向 HeNB发送初始上下文建立请求， 初始上下文建立 请求中包含允许为 UE建立本地连接和本地连接的信息， 本地连接的信息可 以包括本地连接标识， 和 /或建立本地连接的指示；

步骤 1104 , HeNB与 UE之间进行 RRC连接建立；

步骤 1105, HeNB向 MME返回初始上下文建立响应， 如果无线承载建 立成功， 则该消息中还包含成功恢复建立了本地连接的指示， 可以是本地连 接相关的 7 载标识。

本实施例可以适用于 LTE用户， 因此本实施例中家庭基站是 HeNB。 进 一步的， 对于没有家庭基站网关的情况， 所有在家庭基站和移动管理单元之 间传递所有消息都不需要经过家庭基站网关。 当然， 本实施例也适用于普通 基站的接入方式， 此时图中的家庭基站为 eNB, 并且没有家庭基站网关。

如果本地接入网关与基站合设， 或者本地接入网关位于基站和移动性管 理单元之间的数据路径上，则步骤 1103中本地接入网关可以截获相关消息从 中获取本地连接信息。 步骤 1106, 本地接入网关可以截获相关消息从中获取 成功恢复建立了本地连接的指示。 实施例 4

本实施例以 UTRAN/GERAN用户发起 PDP激活流程建立本地连接为例 , 说明终端实现本地接入的过程， 该过程如图 12所示， 包括以下步骤：

步骤 1201 , 终端发起 PDP激活请求；

该步骤中， 非接入层消息 （PDP激活请求）经由家庭基站和家庭基站网 关带给 SGSN, 家庭基站还可以将是否支持 LIPA的能力告知核心网， 如果 UE感知本地接入， 则 PDN连接建立请求中还将包含 UE请求建立本地连接 的信息， 本地连接的信息可以包括本地连接的的 APN, 或者请求建立本地连 接的指示。

步骤 1202, 如果需要对 UE进行安全验证， 则执行该步骤；

步骤 1203 , SGSN判断是否为该 UE建立本地连接， 如果是， 进入步骤 1204, 否则结束本流程； （由于本实施例中 SGSN判断为该 UE建立本地连 接， 因此在流程图中直接从步骤 1203进入步骤 1204的操作 )

该步骤中， SGSN根据 UE的签约信息和 UE提供的信息 （即 PDP激活 请求中本地连接的 APN或者请求建立本地连接的信息 ) , 或者根据终端的签 约信息和策略信息 （即本地或者 0&M配置的策略信息）来判断是否为该终 端建立本地连接；

其中， 终端的签约信息， 指某个签约的 APN被系统定义为 LIPA, 此时 结合 UE提供的信息即可判断是否为 UE建立其所请求的本地连接， 例如， UE提供的信息 （即 UE请求建立的本地连接的 APN )为签约信息中签约的 APN,则 MME判断需要为该 UE建立本地连接； 结合策略信息判断是否为该 UE建立本地连接时， 情况比较多样， 例如， 在负荷达到某一值时， SGSN则 判断某一类的连接都要建成 LIPA, 即 UE发起某一类的连接请求时， 均判断 为该 UE建立本地连接。

该步骤中， 当 SGSN判断为该 UE建立本地连接时， 还在 SGSN本地为 该 UE建立上下文信息，并为该 UE的上下文信息中本地连接设置标志，本地 连接标志可以是承载标识， 或者新建标识， 或者 SGSN将一个承载设置为本 地连接承载， 本地连接标识可用于 SGSN, 家庭基站， 终端和家庭基站网关 以 己录该本地连接。

步骤 1204, SGSN向 UE返回 PDP激活响应， 经由家庭基站网关和家用 基站发送给 UE;

该步骤中， 在 SGSN发送给家庭基站和家庭基站网关的 PDP激活响应中 包含允许为 UE建立本地连接和本地连接的信息， 其中， 本地连接的信息包 括本地连接标识， 和或建立本地连接的指示。

步骤 1205, UE收到 PDP激活响应后， 发起到本地接入网关的连接建立 和地址请求过程， 该流程可以使用 3GPP定义的流程， 或者使用其他规范定 义的流程。

上述流程适用 UTRAN/GERAN用户进行 PDP上下文激活和次 PDP上下 文激活过程。

与实施例 1 中的附着过程类似， 若网络中没有部署家庭基站， 那么上述 实施例 4的方法对于普通基站， 即 RNC, 也使用， 即通过普通基站也可以建 立本地连接。

如果本地接入网关与基站合设， 或者本地接入网关位于基站和移动性管 理单元之间的数据路径上，则步骤 1204中本地接入网关可以截获相关消息从 中获取本地连接信息。 后续步骤中， 本地接入网关可以截获相关消息从中获 取 UE已经建立了本地连接的指示。 此后步骤 1205隐式在步骤 1204中完成， 不需要单独执行步骤 1205。

以上所述，仅为本发明的部分实施例， 并非用于限定本发明的保护范围， 凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等， 均应包 含在本发明所附的权利要求的保护范围之内。

工业实用性

釆用本发明提出的技术方法， 在终端实现现本地接入时， 有效减少了核 心网的负荷。

Claims

权 利 要 求 书

1、 一种终端实现本地接入的方法， 包括：

移动管理单元接收到用户设备发起的连接请求时， 若判断要为所述用户 设备建立本地连接，则将本地连接的信息通知给无线侧设备和所述用户设备； 以及

所述用户设备接收到所述通知后， 建立本地连接。

2、 如权利要求 1所述的方法， 其中，

所述连接请求为附着请求或者分组数据网关连接建立请求或者分组数据 协议（PDP )激活请求。

3、 如权利要求 1所述的方法， 还包括：

所述移动管理单元根据所述用户设备的签约信息和所述连接请求中的信 息， 判断要为所述用户建立本地连接； 或者

所述移动管理单元根据所述用户设备的签约信息和策略信息， 判断要为 所述用户设备建立本地连接。

4、 如权利要求 1至 3任一项所述的方法， 还包括：

所述移动管理单元判断要为所述用户设备建立本地连接时， 在本地为所 述用户设备建立上下文信息， 所述上下文信息中包括本地连接的信息， 所述 本地连接的信息包括所述本地连接的标识信息和 /或建立本地连接的指示。

5、 如权利要求 4所述的方法， 还包括：

所述用户设备建立本地连接后， 向所述移动管理单元返回响应以表示已 建立本地连接， 所述移动管理单元接收所述响应， 并在所述用户设备的上下 文信息中标记所述本地连接已建立。

6、 如权利要求 4所述的方法， 还包括：

所述用户设备建立本地连接后， 若进入空闲状态， 并再次向所述移动管 理单元发起业务请求或者携带激活标识的位置更新请求， 则所述移动管理单 元根据所述用户设备的上下文信息中的所述本地连接标识信息， 为所述用户 设备建立本地连接。

7、 如权利要求 1-3、 5-6中任一项所述的方法， 还包括：

本地接入网关检查所述无线侧设备和所述移动管理单元之间消息， 获取 所述本地连接的信息， 或确定本地连接已建立；

其中， 所述本地接入网关与所述无线侧设备合设， 或者所述本地接入网 关位于所述无线侧设备和所述移动管理单元之间的数据路径上。

8、 如权利要求 4所述的方法， 还包括：

本地接入网关检查所述无线侧设备和所述移动管理单元之间消息， 获取 所述本地连接的信息， 或确定本地连接已建立；

其中， 所述本地接入网关与所述无线侧设备合设， 或者所述本地接入网 关位于所述无线侧设备和所述移动管理单元之间的数据路径上。

9、 如权利要求 1至 3中任一项所述的方法， 其中，

所述移动管理单元是演进分组系统中的移动性管理实体， 或者通用分组 无线服务技术（ GPRS)网络中的服务 GPRS支持节点。

10、 如权利要求 1至 3中任一项所述的方法， 其中， 所述无线侧设备为 以下任一种：

演进分组系统中的基站、 演进分组系统中的家庭基站、 演进分组系统中 的家庭基站网关、 演进分组系统中的家庭基站和家庭基站网关、 GPRS 网络 中的无线网络控制器、 GPRS网络中的家庭基站、 GPRS网络中的家庭基站网 关以及 GPRS网络中的家庭基站和家庭基站网关。

11、 一种实现本地接入的系统， 其包括移动管理单元、 无线侧设备以及 用户设备， 其中：

所述移动管理单元设置为接收所述用户设备发起的连接请求， 若判断要 为所述用户设备建立本地连接， 则将所述本地连接的信息通知给所述无线侧 设备和所述用户设备；

所述无线侧设备设置为接收并保存所述移动管理单元通知的所述本地连 接的信息；

所述用户设备设置为向所述移动管理单元发起连接请求， 接收所述移动 管理单元通知的所述本地连接的信息， 并建立所述本地连接。

12、 如权利要求 11所述的系统， 其中，

所述连接请求为附着请求或者分组数据网关连接建立请求或者分组数据 协议（PDP )激活请求。

13、 如权利要求 11所述的系统， 其中，

所述移动管理单元还设置为根据所述用户设备的签约信息和所述连接请 求中的信息， 判断要为所述用户建立本地连接； 或者 所述移动管理单元还设置为根据所述用户设备的签约信息和策略信息， 判断要为所述用户设备建立本地连接。

14、 如权利要求 11至 13中任一项所述的系统， 其中，

所述移动管理单元还设置为在判断要为所述用户设备建立所述本地连接 时， 在本地为所述用户设备建立上下文信息， 所述上下文信息中包括所述本 地连接的信息， 所述本地连接的信息包括本地连接的标识信息和 /或建立本地 连接的指示。

15、 如权利要求 14所述的系统， 其中，

所述用户设备还设置为在建立所述本地连接后向所述移动管理单元返回 响应以表示已建立所述本地连接；

所述移动管理单元还设置为接收所述响应， 并在所述用户设备的上下文 信息中标记该本地连接已建立。

16、 如权利要求 14所述的系统， 其中，

所述用户设备还设置为在建立所述本地连接后， 若进入空闲状态， 则向 所述移动管理单元再次发起业务请求或者携带激活标识的位置更新请求； 所述移动管理单元还设置为接收所述业务请求或者携带激活标识的位置 更新请求， 并根据所述用户设备的上下文信息中的所述本地连接标识信息， 为所述用户设备建立所述本地连接。

17、 如权利要求 11-13、 15-16中任一项所述的系统， 还包括： 本地接入网关， 其与所述无线侧设备合设， 或者位于所述无线侧设备和 所述移动管理单元之间的数据路径上， 并检查所述无线侧设备和所述移动管 理单元之间消息， 获取所述本地连接的信息， 或者确定本地连接已建立。

18、 如权利要求 14所述的系统， 还包括：

本地接入网关， 其与所述无线侧设备合设， 或者位于所述无线侧设备和 所述移动管理单元之间的数据路径上， 并检查所述无线侧设备和所述移动管 理单元之间消息， 获取所述本地连接的信息， 或者确定本地连接已建立。

19、 如权利要求 11至 13中任一项所述的系统， 其中，

所述移动管理单元是演进分组系统中的移动性管理实体， 或者通用分组 无线服务技术（ GPRS)网络中的服务 GPRS支持节点。