CN101945485B - 一种核心网进行接入控制判断的方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种核心网进行接入控制判断的方法、装置及系统。本发明方案中，基站的接入模式发生改变后，移动性管理实体获得需要执行接入控制判断的用户接入信息，移动性管理实体根据获得的用户接入信息对相应用户执行接入控制判断，使得核心网能够避免与基站网关的接入控制判断发生冲突，不会存在漏判、错判的情况，保证了基站的接入模式发生改变后，具有不同CSG能力的连接状态用户能够准确地完成接入控制。

Description

一种核心网进行接入控制判断的方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及通信领域，特别是指一种基站的接入模式发生改变后，核心网对处于连接状态的用户进行接入控制判断的方法、装置及系统。

背景技术

家用基站是一种小型、低功率的基站，部署于家庭及办公室等室内场所，其作用主要是为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的覆盖不足。家用基站的优点是实惠、便捷、低功率输出、即插即用、宽带接入、支持单模终端等。

家用基站可以应用在第三代(3G，3Generation)或长期演进(LTE，LongTerm Evolution)无线通信网络中。为了便于对家用基站进行管理，在无线接入网引入一个新网元，即家用基站网关。家用基站网关主要执行的功能为：验证家用基站的安全性，处理家用基站的注册，对家用基站进行运行维护管理，根据运营商要求配置和控制家用基站，负责交换核心网(CN，Core Network)与HeNB之间的数据信息。

图1为包含家用基站的3G无线网络架构示意图，如图1所示，3G家用基站通过新定义的Iuh接口连接至家用基站网关，家用基站网关为家用基站提供到核心网电路域的IuCs接口、和到核心网分组域的IuPS接口。对于3G无线网络而言，家用基站网关在部署中是必选的，用来屏蔽引入家用基站后对用户设备(UE，User Equipment)和网络侧的影响；对于LTE无线网络而言，家用基站网关在部署中是可选的，因此，LTE无线网络中，家用基站与核心网之间有两种连接方式，一种是家用基站与核心网的网元直接相连，如图2所示；另一种是家用基站通过家用基站网关与核心网的网元相连，如图3所示。图3中，对于引入家用基站网关的情况下，家用基站网关可以不集成用户面功能，此时，家用基站将与核心网的用户面网关之间直接建立用户面连接，如图4所示，这样，可以使用户面扁平化，减小数据传输时延。

家用基站的接入模式分为闭合模式、混合模式和开放模式三种。由于家用基站作为用户级设备具有一定的私有性，因此，对于不同接入模式下用户的使用存在着签约的限制。家用基站的接入模式为闭合模式时，只有该家用基站的签约用户才能够接入该基站，并享受该家用基站提供的服务；家用基站的接入模式为开放模式时，任何用户均可以接入该家用基站，此时的家用基站等同于宏基站；家用基站的接入模式为混合模式时，同样任何用户均可以接入该家用基站，但是需要根据用户是否签约区分不同的级别，也就是说，签约的用户在使用混合模式的家用基站时具有更高的业务优先级，能够享受更好的服务质量和业务类别。

是否允许用户使用家用基站的接入控制判断可以由家用基站网关执行，也可以由核心网的移动性管理实体执行，即接入控制判断点可以在家用基站网关，也可以在核心网的移动性管理实体。根据UE是否具有闭合用户组(CSG，ClosedSubscriber Group)能力、以及核心网是否支持CSG概念在家用基站网关和移动性管理实体二者之间进行选择。下面对接入控制判断点的选择与执行方式进行简单描述。

CSG概念是引入家用基站后提出的。通常，一个家庭或者一个企业内部的用户组成一个闭合用户组，这个闭合用户组通过CSG标识(CSG ID)进行区分和识别；为该闭合用户组内用户提供服务的家用基站具有相同的CSG标识。用户通过与运营商签约可以接入到多个闭合用户组所对应的家用基站，例如用户的办公场所、家庭等。这样，又引入了允许闭合用户组列表(ACL，AllowedCSG List)的概念，ACL可以存储在用户的UE和网络侧的用户数据服务器中。

如果用户的UE具有CSG能力，即UE能够识别、读取CSG标识等信息，并且核心网支持CSG概念，即核心网支持ACL的处理，那么，对于对应UE的用户的接入控制判断点位于移动性管理实体。用户初始化接入时，移动性管理实体利用用户数据服务器下发的ACL、结合家用基站上报的CSG标识及接入模式对用户执行接入控制判断。

如果用户的UE不具有CSG能力或核心网不支持CSG概念，那么，对于对应UE的用户的接入控制判断点位于家用基站网关。用户初始化接入时，家用基站网关利用自身存储的或通过配置服务器获取的用户标识与家用基站之间的对应关系对用户执行接入控制判断。配置服务器可以是无线网络中用于存储用户相关信息的数据库，如用户标识与家用基站之间的对应关系。

如果家用基站的接入模式发生改变，对于当前处于连接状态的用户存在一定的影响。例如，家用基站的接入模式由混合模式或开放模式改变为闭合模式，那么，需要对当前处于连接状态的用户重新执行接入控制，将未签约的用户释放或者切换到其他适合的小区。

对于核心网支持CSG概念、并且由于用户的UE的CSG能力不同而造成的接入控制判断点不同的情况下，具体处理如下：家用基站的接入模式由混合模式或开放模式改变为闭合模式，家用基站会向家用基站网关和移动性管理实体通知改变后的接入模式、即当前接入模式；家用基站网关对所有不具有CSG能力且处于连接状态的用户利用用户标识与基站之间的对应关系执行接入控制判断；而移动性管理实体虽然可以通过家用基站上报的家用基站标识或该家用基站所对应的所有小区标识，确定当前处于连接状态的所有用户，但是由于移动性管理实体无法对用户的CSG能力进行识别，从而无法区分应该对哪些用户重新执行接入控制判断，进而与家用基站网关的接入控制判断发生冲突或产生漏判、误判的情况。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种核心网进行接入控制判断的方法、装置及系统，使核心网在基站的接入模式发生改变时，准确对用户执行接入控制判断。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种核心网进行接入控制判断的方法，基站的接入模式发生改变后，该方法包括：移动性管理实体获得需要执行接入控制判断的用户接入信息，根据获得的用户接入信息对相应用户执行接入控制判断。

所述用户接入信息为用户信息；所述移动性管理实体获得需要执行控制判断的用户接入信息，包括：基站网关向移动性管理实体提供需要执行接入控制判断的用户信息。

所述用户信息为：用户标识；或用户Iu连接标识。

所述用户接入信息为接入控制标记；所述移动性管理实体获得需要执行控制判断的用户接入信息包括：移动性管理实体在用户初始化接入生成的移动性管理上下文中记录接入控制标记；所述移动性管理实体获得需要执行接入控制判断的用户，包括：根据基站标识或基站下部署的所有小区标识，查找到改变接入模式的基站下所有处于连接状态的用户，根据记录的接入控制标记确定需要执行接入控制判断的用户。

该方法进一步包括：基站网关向移动性管理实体提供改变接入模式的基站的基站标识、或该基站下部署的所有小区标识；和/或，基站网关对不具有CSG能力且处于连接状态的用户执行接入控制判断。

一种核心网进行接入控制判断的装置，该装置包括：

获取单元，用于基站的接入模式发生改变后获得需要由移动性管理实体执行接入控制判断的用户接入信息；

判断单元，用于根据所述用户接入信息对相应用户执行接入控制判断。

所述用户接入信息为接入控制标记；所述获取单元包括：

记录单元，用于在用户的MM上下文中记录接入控制标记；

存储单元，用于存储包含接入控制标记的用户的MM上下文；

访问单元，用于根据基站标识或基站下部署的所有小区标识，查找到改变接入模式的基站下所有处于连接状态的用户，通过访问所述存储单元中存储的用户的接入控制标记，确定具有CSG能力且处于连接状态的用户。

所述用户接入信息为用户信息，所述用户信息来自于基站网关；和/或，

所述用户接入信息为用户标识或用户Iu连接标识。

一种核心网进行接入控制判断的系统，该系统包括：

基站网关，用于基站的接入模式发生改变后向移动性管理实体提供需要执行接入控制判断的用户接入信息；

移动性管理实体，用于根据收到的用户接入信息对相应用户执行接入控制判断。

所述用户接入信息为：用户标识；或用户Iu连接标识；和/或，

所述基站网关进一步用于向移动性管理实体提供改变接入模式的基站的基站标识、或该基站下部署的所有小区标识；和/或，

所述基站网关还可以进一步用于对不具有CSG能力且处于连接状态的用户执行接入控制判断。

本发明提供的方案中，基站的接入模式发生改变后，移动性管理实体获得需要执行接入控制判断的用户接入信息，移动性管理实体根据获得的用户接入信息对相应用户执行接入控制判断，使得核心网能够避免与基站网关的接入控制判断发生冲突，不会存在漏判、错判的情况，保证了基站的接入模式发生改变后，具有不同CSG能力的连接状态用户能够准确地完成接入控制。

附图说明

图1为包含家用基站的3G无线网络架构示意图；

图2为包含家用基站的LTE无线网络架构示意图一；

图3为包含家用基站的LTE无线网络架构示意图二；

图4为包含家用基站的LTE无线网络架构示意图三；

图5为本发明中具体实施例一的消息流程图；

图6为本发明中具体实施例二的消息流程图；

图7为本发明中具体实施例三的消息流程图；

图8为本发明中进行接入控制判断的装置结构示意图；

图9为本发明中获取单元的结构示意图；

图10为本发明中核心网进行接入控制判断的系统结构示意图。

具体实施方式

本发明中，基站的接入模式发生改变后，移动性管理实体获得需要执行接入控制判断的用户接入信息，移动性管理实体根据获得的用户接入信息对相应用户执行接入控制判断。

具体地，基站的接入模式发生改变后，家用基站网关向移动性管理实体提供需要执行接入控制判断的用户信息，移动性管理实体根据收到的用户信息对相应用户执行接入控制判断，该用户信息可以为用户标识，也可以为用户Iu连接标识；

或者，移动性管理实体在用户的移动性管理(MM)上下文中记录接入控制标记；基站的接入模式发生改变后，移动性管理实体根据记录的接入控制标记，对需要执行接入控制判断的相应用户执行接入控制判断。

下面以家用基站的接入模式发生改变为例，对本发明中移动性管理实体对用户进行接入控制判断的具体实现进行详细描述。家用基站的接入模式发生改变可以指家用基站由混合模式或开放模式改变为闭合模式，也可以指家用基站由开放模式改变为混合模式。

图5为本发明中具体实施例一的消息流程图，如图5所示，本实施例中，家用基站接入模式发生改变后的具体处理包括：

步骤501：在运营商的监督下，家用基站的管理者可以改变家用基站的接入模式。

步骤502：家用基站的接入模式发生改变后，向家用基站网关发送家用基站注册请求消息，该家用基站注册请求消息基于家用基站应用部分(HNBAP)协议，包含家用基站标识和改变后的家用基站的接入模式、即家用基站的当前接入模式。

步骤503：家用基站网关收到家用基站注册请求消息后，存储家用基站的当前接入模式，向家用基站返回家用基站注册接受消息。

步骤504：家用基站网关确定改变接入模式的家用基站下存在处于连接状态的用户时，家用基站网关对不具有CSG能力且处于连接状态的用户重新执行接入控制判断，对不适合接入改变接入模式的家用基站的用户发起释放或者切换操作；对于具有CSG能力且处于连接状态的用户，家庭基站网关将指示移动性管理实体重新对其执行接入控制判断。

步骤505：家用基站网关向移动性管理实体发送无线接入网应用部分(RANAP)信息交互请求消息，如果改变接入模式的家用基站下只部署有一个家用基站小区，则该RANAP信息交互请求消息中包含家用基站标识、家用基站的当前接入模式、以及需要执行接入控制判断的用户标识；如果改变接入模式的家用基站下部署有多个家用基站小区，则该RANAP信息交互请求消息中包含改变接入模式的家用基站下部署的所有家用基站小区标识、家用基站的当前接入模式、以及需要执行接入控制判断的用户标识。

步骤506：移动性管理实体收到RANAP信息交互请求消息后，向家用基站网关返回RANAP信息交互确认消息。

步骤507：移动性管理实体根据家用基站网关上报的用户标识在所有用户的MM上下文中查找到相应的用户，结合家用基站的当前接入模式重新执行接入控制判断，对不适合接入改变接入模式的家用基站的用户发起释放或者切换操作。移动性管理实体进行的接入控制判断的具体实现与现有基本相同，因此，不再赘述。

图6为本发明中具体实施例二的消息流程图，如图6所示，本实施例中，家用基站接入模式发生改变后的具体处理包括：

步骤601：在运营商的监督下，家用基站的管理者可以改变家用基站的接入模式。

步骤602：家用基站的接入模式发生改变后，向家用基站网关发送家用基站注册请求消息，该家用基站注册请求消息基于HNBAP协议，包含家用基站标识和改变后的家用基站的接入模式、即家用基站的当前接入模式。

步骤603：家用基站网关收到家用基站注册请求消息后，存储家用基站的当前接入模式，向家用基站返回家用基站注册接受消息。

步骤604：家用基站网关确定改变接入模式的家用基站下存在处于连接状态的用户时，家用基站网关对不具有CSG能力且处于连接状态的用户重新执行接入控制判断，对不适合接入改变接入模式的家用基站的用户发起释放或者切换操作；对于具有CSG能力且处于连接状态的用户，家庭基站网关将指示移动性管理实体重新对其执行接入控制判断。

步骤605：家用基站网关向移动性管理实体发送RANAP信息交互请求消息，如果改变接入模式的家用基站下只部署有一个家用基站小区，则该RANAP信息交互请求消息中包含家用基站标识、家用基站的当前接入模式、以及需要执行接入控制判断的用户Iu连接标识；如果改变接入模式的家用基站下部署有多个家用基站小区，则该RANAP信息交互请求消息中包含改变接入模式的家用基站下部署的所有家用基站小区标识、家用基站的当前接入模式、以及需要执行接入控制判断的用户Iu连接标识。

步骤606：移动性管理实体收到RANAP信息交互请求消息后，向家用基站网关返回RANAP信息交互确认消息。

步骤607：移动性管理实体根据家用基站网关上报的用户Iu连接标识在所有用户的MM上下文中查找到相应的用户，结合家用基站的当前接入模式重新执行接入控制判断，对不适合接入改变接入模式的家用基站的用户发起释放或者切换操作。

图7为本发明中具体实施例三的消息流程图，如图7所示，本实施例中，家用基站接入模式发生改变后的具体处理包括：

步骤701：用户的UE发起非接入层(NAS)消息，以触发用户与家用基站之间建立无线资源控制(RRC)连接，此时，UE还上报UE的CSG能力。

步骤702：用户的NAS消息通过RRC初始直传消息发送到家用基站进行缓存。

步骤703：家用基站收到RRC初始直传消息后，向家用基站网关发送用户注册请求消息，发起用户注册，该用户注册请求消息中包含用户标识及UE的CSG能力。

步骤704：家用基站网关收到用户注册请求消息后，对不具有CSG能力的用户执行接入控制判断，由于对于具有CSG能力的用户，接入控制判断点在移动性管理实体，因此，家用基站网关对于具有CSG能力的用户的注册请求总是接受。

步骤705：家用基站网关向家庭基站返回用户注册接受消息，该户注册接受消息中包含家用基站网关分配的上下文标识，用于在家用基站和家用基站网关之间标识用户。

步骤706：家用基站收到用户注册接受消息后，通过RANAP连接消息将缓存的NAS消息发送到家用基站网关。

步骤707：家用基站网关收到RANAP连接消息后，向移动性管理实体发送RANAP连接消息，该RANAP连接消息中包含NAS消息、以及家用基站的CSG标识和接入模式，以使核心网完成接入控制判断。

步骤708：移动性管理实体收到RANAP连接消息后，根据家用基站的CSG标识、接入模式以及用户的ACL执行接入控制判断，成功后在用户的MM上下文中记录接入控制标记，以用于后续移动性管理实体执行接入控制判断。

步骤709：在运营商的监督下，家用基站的管理者可以改变家用基站的接入模式。

步骤710：家用基站的接入模式发生改变后，向家用基站网关发送家用基站注册请求消息，该家用基站注册请求消息基于HNBAP协议，包含家用基站标识和改变后的家用基站的接入模式、即家用基站的当前接入模式。

步骤711：家用基站网关收到家用基站注册请求消息后，存储家用基站的当前接入模式，向家用基站返回家用基站注册接受消息。

步骤712：家用基站网关确定改变接入模式的家用基站下存在处于连接状态的用户时，家用基站网关对不具有CSG能力且处于连接状态的用户重新执行接入控制判断，对不适合接入改变接入模式的家用基站的用户发起释放或者切换操作。

步骤713：家用基站网关向移动性管理实体发送RANAP信息交互请求消息，如果改变接入模式的家用基站下只部署有一个家用基站小区，则该RANAP信息交互请求消息中包含家用基站标识及家用基站的当前接入模式；如果改变接入模式的家用基站下部署有多个家用基站小区，则该RANAP信息交互请求消息中包含改变接入模式的家用基站下部署的所有家用基站小区标识及家用基站的当前接入模式。

步骤714：移动性管理实体收到RANAP信息交互请求消息后，向家用基站网关返回RANAP信息交互确认消息。

步骤715：移动性管理实体根据家用基站标识或家用基站下部署的所有家用基站小区标识，查找到改变接入模式的家用基站下所有处于连接状态的用户，根据记录的接入控制标记确定具有CSG能力且处于连接状态的用户，结合家用基站的当前接入模式重新执行接入控制判断，对不适合接入改变接入模式的家用基站的用户发起释放或者切换操作。

以上仅以家用基站为例对本发明的具体实现进行了说明，并非本发明方案仅适用于此，本发明方案可以适用于任何基站存在多种接入模式的情况，因此，本发明方案中的基站可以为HNB或HeNB，也可以为其他任何可工作于多种接入模式的基站。

图8为本发明中进行接入控制判断的装置结构示意图，如图8所示，该装置包括：获取单元和判断单元，其中，获取单元用于基站的接入模式发生改变后获得需要由移动性管理实体执行接入控制判断的用户接入信息；判断单元用于根据所述用户接入信息对相应用户执行接入控制判断。用户接入信息可以是用户信息，也可以是接入控制标记。所述装置为核心网的移动性管理实体。

用户接入信息为用户信息时，所述用户信息来自于基站网关。具体地，用户信息可以为用户标识或用户Iu连接标识。

图9为本发明中获取单元的结构示意图，如图9所示，此时，用户接入信息为接入控制标记，获取单元可以包括记录单元、存储单元和访问单元，记录单元用于在用户的MM上下文中记录接入控制标记；存储单元用于存储包含接入控制标记的用户的MM上下文；访问单元用于根据基站标识或基站下部署的所有小区标识，查找到改变接入模式的基站下所有处于连接状态的用户，通过访问存储单元中存储的用户的接入控制标记，确定具有CSG能力且处于连接状态的用户。

图10为本发明中核心网进行接入控制判断的系统结构示意图，如图10所示，该系统包括：基站网关和核心网，其中，基站网关用于基站的接入模式发生改变后向核心网提供需要执行接入控制判断的用户接入信息；核心网用于根据收到的用户接入信息对相应用户执行接入控制判断。所述用户接入信息可以为用户标识，也可以为用户Iu连接标识。

基站网关进一步用于向移动性管理实体提供改变接入模式的基站的基站标识、或该基站下部署的所有小区标识。

基站网关还可以进一步用于对不具有CSG能力且处于连接状态的用户执行接入控制判断。

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 (5)

1.一种核心网进行接入控制判断的方法，其特征在于，基站的接入模式发生改变后，该方法包括：

移动性管理实体获得需要执行接入控制判断的用户接入信息，根据获得的用户接入信息对相应用户执行接入控制判断；其中，

所述用户接入信息为接入控制标记；

所述移动性管理实体获得需要执行控制判断的用户接入信息包括：移动性管理实体在用户初始化接入生成的移动性管理上下文中记录接入控制标记；

所述移动性管理实体获得需要执行接入控制判断的用户，包括：根据基站标识或基站下部署的所有小区标识，查找到改变接入模式的基站下所有处于连接状态的用户，根据记录的接入控制标记确定需要执行接入控制判断的用户。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

基站网关向移动性管理实体提供改变接入模式的基站的基站标识、或该基站下部署的所有小区标识；和/或，

基站网关对不具有CSG能力且处于连接状态的用户执行接入控制判断。

3.一种核心网进行接入控制判断的装置，其特征在于，该装置包括：

获取单元，用于基站的接入模式发生改变后获得需要由移动性管理实体执行接入控制判断的用户接入信息；

判断单元，用于根据所述用户接入信息对相应用户执行接入控制判断；

其中，所述用户接入信息为接入控制标记；

所述获取单元包括：

记录单元，用于在用户的MM上下文中记录接入控制标记；

存储单元，用于存储包含接入控制标记的用户的MM上下文；

访问单元，用于根据基站标识或基站下部署的所有小区标识，查找到改变接入模式的基站下所有处于连接状态的用户，通过访问所述存储单元中存储的用户的接入控制标记，确定具有CSG能力且处于连接状态的用户。

4.一种核心网进行接入控制判断的系统，其特征在于，该系统包括：

基站网关，用于基站的接入模式发生改变后向移动性管理实体提供需要执行接入控制判断的用户接入信息；

移动性管理实体，用于根据收到的用户接入信息对相应用户执行接入控制判断；

其中，所述用户接入信息为接入控制标记，所述移动性管理实体，还用于：在用户的移动性管理上下文中记录接入控制标记，根据基站标识或基站下部署的所有小区标识，查找到改变接入模式的基站下所有处于连接状态的用户，并根据记录的接入控制标记确定具有CSG能力且处于连接状态的用户。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，

所述基站网关进一步用于向移动性管理实体提供改变接入模式的基站的基站标识、或该基站下部署的所有小区标识；和/或，

所述基站网关还可以进一步用于对不具有CSG能力且处于连接状态的用户执行接入控制判断。