一種實現本地接入的方法及系統的製作方法

2023-06-22 22:38:36 1

專利名稱：一種實現本地接入的方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及本地接入技術，尤指一種實現本地接入的方法及系統。
背景技術：
為了保持第三代移動通信系統在通信領域的競爭力，為用戶提供速率更快、時延 更低、更加個性化的移動通信服務，同時，降低運營商的運營成本，第三代合作夥伴計劃 (3GPP，3rd Generation Partnership Project)標準工作組正致力於演進分組系統(EPS， Evolved Packet System)的研究。圖1為現有EPS系統的組成結構示意圖，如圖1所示，整 個EPS系統分為無線接入網和核心網兩部分。核心網包含歸屬用戶伺服器(HSS，Home Subscriber krver)、移動性管理實體 (MME, Mobility Management Entity)、服務 GPRS 支持節點(SGSN，Serving GPRS Support Node)、策略計費規則功能(PCRF，Policy and ChargingRule Function)、服務網關(S-GW, Serving Gateway)、分組數據網關(P-GW，PDN Gateway)和分組數據網絡(PDN，Packet Data Network)。其中，HSS，是用戶籤約數據的永久存放地點，位於用戶籤約的歸屬網。MME，是用戶籤約數據在當前網絡的存放地點，負責終端到網絡的非接入層信令管 理、終端的安全驗證功能、終端的移動性管理、用戶空閒模式下的跟蹤和尋呼管理功能和承載管理。SGSN，是GERAN和UTRAN用戶接入核心網絡的業務支持點，功能上與移動性管理實 體類似，負責用戶的位置更新、尋呼管理和承載管理等功能。S-GW，是核心網到無線系統的網關，負責終端到核心網的用戶面承載、終端空閒模 式下的數據緩存、網絡側發起業務請求的功能、合法監聽和分組數據路由和轉發功能；服務 網關負責統計用戶終端使用無線網的情況，並產生終端使用無線網的話單，傳送給計費網關。P-GW，是演進系統和該系統外部分組數據網絡的網關，它連接到網際網路和分組數 據網絡上，負責終端的網際網路協議(Internet Protocol，簡稱為IP)地址分配、計費功能、 分組包過濾、策略控制等功能。PDN，是運營商的IP業務網絡，該網絡通過運營商的核心網為用戶提供IP服務。PCRF，是演進系統中負責提供計費控制、在線信用控制、門限控制、服務質量(QoS， Quality of Service)策略方面規則的伺服器。無線接入網由演進基站(eNB，E-UTRAN NodeB)和3G無線網絡控制器(RNCjadio Network Control)組成，無線接入網主要負責無線信號的收發，通過空中接口和終端聯繫， 管理空中接口的無線資源、資源調度、接入控制。上述服務GPRS支持節點是升級過的SGSN，能夠支持與服務網關之間的S4接口， 並與MME之間採用GTPv2協議進行互通。而對於支持3G核心網的SGSN來說，PS域網絡架 構與圖1有所不同。此時，SGSN與MME採用接口相連，互通採用GTPvl協議。SGSN不能與服務網關相連，通過Gn接口連接到網關GPRS支持節點(GGSN，GateWay GPRS Support Node)直接進行分組數據網絡訪問。家庭基站(HNB，Home NodeB)或者演進的家庭基站(HeNB，HomeeNodeN)是一類小 型、低功率的基站，作為某些用戶的專屬資源，部署在家庭、團體、公司或者學校等私人場所 使用，主要是為了給用戶提供更高的業務速率並降低使用高速率服務所需要的費用，同時 彌補已有分布式蜂窩無線通信系統覆蓋的不足。家庭基站的優點是實惠、便捷、低功率輸 出、即插即用、寬帶接入、使用單模終端等。家庭基站可以應用在3G或者長期演進(LTE，Long Term Evolution)移動通信網 絡中。為了便於對家庭基站進行管理，在網絡中引入了一個新網元即家庭基站網關。家庭 基站網關主要功能為驗證家庭基站的安全性，對家庭基站的運行進行維護管理，根據運營 商要求配置和控制家庭基站，負責交換核心網和家庭基站的數據信息。圖2為現有3G家庭 基站網絡的架構示意圖，如圖2所示，3G家庭基站通過新定義的Iuh接口連接至家庭基站網 關，家庭基站網關提供分別到核心網分組域和電路域的IuPS和IuCs接口。對於3G網絡來 說，家庭基站網關為必選部署設備，用於屏蔽引入家庭基站後對終端和網絡側的影響。對於 LTE網絡來說，家庭基站網關為可選部署，因此，LTE家庭基站和核心網連接有兩種方式，一 種是家庭基站與核心網網元直接相連，如圖3所示，圖3為現有LTE家庭基站網絡的第一架 構示意圖；另一種是家庭基站通過網關和核心網網元相連，如圖4所示，圖4為現有LTE家 庭基站網絡的第二架構示意圖。對於圖4所示引入家庭基站網關的場景，家庭基站網關可 以不集成用戶面功能，家庭基站和核心網用戶面網關間直接建立用戶面，這樣可以使用戶 面扁平化，數據傳輸時延減小，如圖5所示，圖5為現有LTE家庭基站網絡的第三架構示意 圖。家庭基站除了支持通過移動核心網絡的接入之外，還可以支持本地IP接入功能， 在家庭基站具備本地IP接入能力並且用戶籤約允許本地IP訪問的條件下，可以實現用戶 對家庭網絡其他IP設備或者網際網路的本地接入。通過本地接入功能，可以實現hternet 數據業務的分流，降低核心網負荷，並且對於家庭網絡設備的訪問可以不通過核心網來進 行轉發，數據傳輸便捷高效。本地IP接入功能在宏蜂窩上也可以使用，主要用途和家庭基 站類似，更多的是應用在本地IP接入hternet這種場景，目的是降低核心網負荷。圖6為 現有實現本地接入的網絡的第一架構示意圖，圖7為現有實現本地接入的網絡的第二架構 示意圖，如圖6和圖7所示，主要差別體現在是否存在家用基站網關。其中，本地接入網關 作為本地接入到外部網絡(例如hternet)的網關，提供數據業務分流功能、地址分配、計 費、分組包過濾、策略控制等功能。本地接入網關作為一個邏輯單元模塊在實際部署時，可 以將其和現有的家用基站或者基站聯合部署。對於宏蜂窩實現本地接入架構，無線接入網 關可以和基站聯合部署，通過圖7的架構來實現。為了避免引入新網元而使得網絡過於複雜，可以通過改造現有的核心網網關來實 現，即將GGSN或者SGW/PGW改造成使其作為本地接入網關，例如減少不必要的功能，或者降 低本地接入網關的容量或者處理能力(主要本地連接對用戶數和數據量遠低於核心網網 關)。經過改造作為本地接入網關具有和核心網相同的功能。MME在為終端建立PDN連接時，需要能夠根據不同的場景來選擇核心網網關和本 地接入網關，目前，沒有給出查詢出本地接入網關的具體實現方案，所以不能根據不同的場6景來選擇核心網網關和本地接入網關，從而不能合理有效地選擇本地接入網關實現本地接 入功能。

發明內容
有鑑於此，本發明的主要目的在於提供一種實現本地接入的方法，能夠合理有效 地選擇本地接入網關實現本地接入功能。本發明的另一目的在於提供一種實現本地接入的系統，能夠合理有效地選擇本地 接入網關實現本地接入功能。為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的一種實現本地接入的方法，包括用戶終端發起本地接入，移動管理單元確定出能為該用戶終端建立本地連接；移動管理單元通過DNS伺服器獲得本地接入網關信息，用戶終端通過該本地接入 網關實現本地接入。所述移動管理單元確定是否能為該用戶終端建立本地連接的方法包括如果所述用戶終端發起本地接入的基站具備本地接入能力，並且所述用戶終端的 用戶籤約允許本地訪問，確定出能為所述用戶終端建立本地連接。所述用戶終端發起本地接入為附著過程中、或分組數據網絡PDN連接建立過程 中、或PDP上下文激活過程中。其特徵在於，所述移動管理單元通過域名DNS伺服器獲得本地接入網關信息為所述移動管理單元通過接入點名稱APN，以及，基站標識，和/或本地接入標識，和 /或CSG，和/或位置標識，和/或跟蹤區/路由區標識，構造FQDN，並將構造的FQDN作為所 述DNS查詢的輸入參數，使得所述DNS伺服器向移動管理單元返回滿足構造需求的本地接 入網關；或者，所述移動管理單元通過APN構造FQDN，在輸入標籤中指示需要選擇基站標 識，和/或本地接入標識，和/或CSG，和/或位置信息，和/或跟蹤區/路由區標識，使得所 述DNS伺服器向移動管理單元返回滿足需求的本地接入網關。該方法還包括所述移動管理單元在輸入標籤中指示根據網絡拓撲對輸出列表進 行排序，所述DNS伺服器返回滿足網絡拓撲對輸出列表需求的本地接入網關；所述移動管理單元從返回的本地接入網關列表中選擇一個本地接入網關；所述輸出列表中有基站標識，和/或本地接入標識，和/或CSG，和/或位置標識， 和/或跟蹤區/路由區標識。所述移動管理單元通過DNS伺服器獲得本地接入網關信息為所述移動管理單元通過APN構造FQDN ；所述DNS伺服器返回接入網關列表時，標 識接入網關是否支持本地接入，和/或接入網關所覆蓋區域的CSG信息，和/或接入網關所 覆蓋區域的跟蹤區/路由區標識，和/或接入網關所覆蓋區域的位置標識；所述移動管理單元根據網關的位置信息和能力選擇一個本地接入網關。當所述用戶終端在附著請求中發起本地接入時，所述實現本地接入的方法適用於 LTE接入或者UTRAN/GERAN接入的情況，對於LTE接入，所述用戶終端發起本地接入的基站 為演進的家庭基站HeNB或演進基站eNB，所述移動管理單元為移動性管理實體MME ；對於7UTRAN/GERAN接入，所述用戶終端發起本地接入的基站為HNB或無線網絡控制器RNC，所述 移動管理單元為服務GPRS支持節點SGSN ；當所述用戶終端在PDN連接建立過程中發起本地接入時，所述實現本地接入的方 法適用於LTE接入，所述用戶終端發起本地接入的基站為HeNB或者eNB，所述移動管理單元 為 MME ；當所述用戶終端在PDP上下文激活過程中發起本地接入時，所述實現本地接入的 方法適用於UTRAN/GERAN接入，所述用戶終端發起本地接入的基站為HNB或者RNC，所述移 動管理單元為SGSN。所述移動管理單元通過DNS伺服器獲得本地接入網關信息為所述移動管理單元通過APN構造FQDN，並將構造的FQDN作為所述DNS查詢的輸入 參數，使得所述DNS伺服器向移動管理單元返回滿足構造需求的本地接入網關；
所述移動管理單元通過基站標識，和/或本地接入標識，和/或CSG，和/或位置標 識，和/或跟蹤區/路由區標識，構造FQDN，並將構造的FQDN作為所述DNS查詢的輸入參 數，使得所述DNS伺服器向移動管理單元返回滿足構造需求的本地接入網關；所述移動管理單元，選擇同時滿足上述兩種構造需求的本地接入網關。一種實現本地接入的系統，至少包括用戶終端、移動管理單元、本地接入網關和 DNS伺服器，其中，用戶終端，用於向移動管理單元發起本地接入，通過獲得的本地接入網關實現本 地接入；移動管理單元，用於在確定出能為用戶終端建立本地連接，通過所述DNS伺服器 獲得所述本地接入網關的信息。所述移動管理單元具體用於，通過APN，以及，基站標識，和/或本地接入標識，和/ 或CSG，和/或位置標識，和/或跟蹤區/路由區標識，構造FQDN，並將構造的FQDN作為所 述DNS查詢的輸入參數，使得所述DNS伺服器向移動管理單元返回滿足構造需求的本地接 入網關；或者，所述移動管理單元，具體用於通過APN構造FQDN，在輸入標籤中指示需要選 擇基站標識，和/或本地接入標識，和/或CSG，* /或位置信息，和/或跟蹤區/路由區標 識，使得所述DNS伺服器向移動管理單元返回滿足需求的本地接入網關。所述移動管理單元還用於，在輸入標籤中指示根據網絡拓撲對輸出列表進行排 序，所述DNS伺服器返回滿足網絡拓撲對輸出列表需求的本地接入網關；所述移動管理單元從返回的本地接入網關列表中選擇一個本地接入網關；所述輸出列表中有基站標識，和/或本地接入標識，和/或CSG，和/或位置標識， 和/或跟蹤區/路由區標識。所述移動管理單元具體用於，通過APN構造FQDN ；所述DNS伺服器返回接入網關 列表時，標識接入網關是否支持本地接入，和/或接入網關所覆蓋區域的CSG信息，和/或 接入網關所覆蓋區域的跟蹤區/路由區標識，和/或接入網關所覆蓋區域的位置標識；所述移動管理單元根據網關的位置信息和能力選擇一個本地接入網關。當所述用戶終端在附著請求中發起本地接入時，所述用戶終端發起本地接入的基 站為HeNB或eNB，所述移動管理單元為MME ；或者，所述用戶終端發起本地接入的基站為HNB或RNC，移動管理單元為SGSN ；當所述用戶終端在PDN連接建立過程中發起本地接入時，所述用戶終端發起本地 接入的基站為HeNB或者eNB，所述移動管理單元為MME ；當所述用戶終端在PDP上下文激活過程中發起本地接入時，所述用戶終端發起本 地接入的基站為HNB或者RNC，移動管理單元為SGSN。所述移動管理單元具體用於，通過APN構造FQDN，並將構造的FQDN作為所述DNS 查詢的輸入參數，使得所述DNS伺服器向移動管理單元返回滿足構造需求的本地接入網 關；所述移動管理單元還具體用於，通過基站標識，和/或本地接入標識，和/或CSG， 和/或位置標識，和/或跟蹤區/路由區標識，構造FQDN，並將構造的FQDN作為所述DNS查 詢的輸入參數，使得所述DNS伺服器向移動管理單元返回滿足構造需求的本地接入網關；所述移動管理單元還用於選擇同時滿足上述兩種構造需求的本地接入網關。從上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明在用戶終端發起本地接入，移動 管理單元確定出能為該用戶終端建立本地連接後，移動管理單元通過DNS伺服器獲得本地 接入網關信息，給出了查詢本地接入網關的具體實現方案，進而保證了根據不同的場景在 核心網網關和本地接入網關間進行選擇，合理有效地實現了用戶終端通過本地接入網關實 現的本地接入功能。


圖1為現有EPS系統的組成結構示意圖；圖2為現有3G家庭基站網絡的架構示意圖；圖3為現有LTE家庭基站網絡的第一架構示意圖；圖4為現有LTE家庭基站網絡的第二架構示意圖；圖5為現有LTE家庭基站網絡的第三架構示意圖；圖6為現有實現本地接入的網絡的第一架構示意圖；圖7為現有實現本地接入的網絡的第二架構示意圖；圖8為本發明獲知本地接入網關的方法的流程圖；圖9為本發明獲知本地接入網關的第一實施例的流程示意圖；圖10為發明獲知本地接入網關的第二實施例的流程示意圖；圖11為發明獲知本地接入網關的第三實施例的流程示意圖。
具體實施例方式圖8為本發明獲知本地接入網關的方法的流程圖，如圖8所示，包括步驟800 用戶終端發起本地接入，移動管理單元確定出能為該用戶終端建立本 地連接。本步驟中，用戶終端發起本地接入可以是附著過程中、或PDN連接建立過程中、或 PDP上下文激活過程中。移動管理單元確定是否能為該用戶終端建立本地連接的實現方法大致包括在基 站具備本地接入能力並且用戶籤約允許本地訪問的條件下，確定出能為該用戶終端建立本地連接。否則確定出不能為該用戶終端建立本地連接。步驟801 移動管理單元通過DNS伺服器獲得本地接入網關信息，用戶終端通過該 本地接入網關實現本地接入。本步驟中，移動管理單元通過DNS伺服器獲得本地接入網關信息的實現方法為第一種方法移動管理單元可以通過接入點名稱(APN)，以及，基站標識，和/或本 地接入標識，和/或CSGjn /或終端的位置標識，和/或跟蹤區/路由區標識(需要說明 的是，對於EUTRAN接入稱為跟蹤區標識，對於UTRAN/GERAN接入稱為路由區標識。)，構造 (FQDN, Fully Qualified DomainName)，並將構造的FQDN作為DNS查詢的輸入參數，使得 DNS伺服器向移動管理單元返回滿足上述需求(即構造需求)的本地接入網關。或者，移動 管理單元通過APN構造FQDN，但是在輸入標籤中指示需要選擇基站標識，和/或本地接入標 識，和/或CSG，和/或位置信息，和/或跟蹤區標識，使得DNS伺服器向移動管理單元返回 滿足上述需求的本地接入網關。進一步地，移動管理單元可以在輸入標籤中指示根據網絡拓撲對輸出列表即網關 列表進行排序，這樣DNS伺服器返回滿足網絡拓撲的本地接入網關列表，該輸出列表中有 基站標識，和/或本地接入標識，和/或CSG，和/或位置標識，和/或跟蹤區/路由區標識， 移動管理單元從返回的本地接入網關列表中選擇一個本地接入網關即可。第二種方法移動管理單元可以通過APN構造FQDN。DNS伺服器返回接入網關列 表時，標識接入網關是否支持本地接入，和/或接入網關所覆蓋區域的CSG信息，和/或接 入網關所覆蓋區域的跟蹤區/路由區標識，和/或接入網關所覆蓋區域的位置標識。移動 管理單元根據網關的位置信息和能力選擇一個本地接入網關。第三種方法移動管理單元通過APN構造FQDN，並將構造的FQDN作為所述DNS查 詢的輸入參數，使得所述DNS伺服器向移動管理單元返回滿足構造需求的本地接入網關；
所述移動管理單元通過基站標識，和/或本地接入標識，和/或CSG，和/或位置標 識，和/或跟蹤區/路由區標識，構造FQDN，並將構造的FQDN作為所述DNS查詢的輸入參 數，使得所述DNS伺服器向移動管理單元返回滿足構造需求的本地接入網關；所述移動管理單元選擇同時滿足上述兩種構造需求的本地接入網關。本步驟中，通過獲得的本地接入網關實現本地接入的實現屬於本領域技術人員常 用技術手段，這裡不再贅述。需要說明的是，本發明方法不限定基站類型，可以是家用基站或者普通基站。同時 本發明方法也適用於有家用基站網關的家用基站系統，此時，所有在家用基站和移動管理 單元之間傳遞所有消息都需要經過家用基站網關轉發。針對本發明方法，還提供一種實現本地接入的系統，至少包括用戶終端、移動管理 單元、本地接入網關和DNS伺服器，其中，用戶終端，用於向移動管理單元發起本地接入，通過獲得的本地接入網關實現本 地接入。移動管理單元，用於在確定出能為用戶終端建立本地連接，通過DNS伺服器獲得 本地接入網關信息。其中，所述移動管理單元具體用於，通過APN，以及基站標識，和/或本地接入標 識，和/或CSG，和/或位置標識，和/或跟蹤區/路由區標識，構造FQDN，並將構造的FQDN作為所述DNS查詢的輸入參數，使得所述DNS伺服器向移動管理單元返回滿足構造需求的 本地接入網關；或者，所述移動管理單元，具體用於通過APN構造FQDN，在輸入標籤中指示需要選 擇基站標識，和/或本地接入標識，和/或CSGjn /或位置信息，和/或跟蹤區/路由區標 識，使得所述DNS伺服器向移動管理單元返回滿足需求的本地接入網關。所述移動管理單元還用於，在輸入標籤中指示根據網絡拓撲對輸出列表進行篩 選，所述DNS伺服器返回滿足網絡拓撲對輸出列表需求的本地接入網關；所述移動管理單元從返回的本地接入網關列表中選擇一個本地接入網關；所述網絡拓撲對輸出列表中有基站標識，和/或本地接入標識，和/或CSG，和/或 位置標識，另外，所述移動管理單元具體用於，通過APN構造FQDN ；所述DNS伺服器返回接入 網關列表時，標識接入網關是否支持本地接入，和/或接入網關所覆蓋區域的CSG信息，和 /或接入網關所覆蓋區域的跟蹤區/路由區標識，和/或接入網關所覆蓋區域的位置標識；所述移動管理單元根據網關的位置信息和能力選擇一個本地接入網關。另外，所述移動管理單元具體用於，通過APN構造FQDN，並將構造的FQDN作為所 述DNS查詢的輸入參數，使得所述DNS伺服器向移動管理單元返回滿足構造需求的本地接 入網關；所述移動管理單元具體用於，通過基站標識，和/或本地接入標識，和/或CSG，和 /或位置標識，和/或跟蹤區/路由區標識，構造FQDN，並將構造的FQDN作為所述DNS查詢 的輸入參數，使得所述DNS伺服器向移動管理單元返回滿足構造需求的本地接入網關；所述移動管理單元具體用於，選擇同時滿足上述兩種構造需求的本地接入網關。當所述用戶終端在附著請求中發起本地接入時，適用於LTE接入或者UTRAN/ GERAN接入的情況，對於LTE接入，所述用戶終端發起本地接入的基站為HeNB或eNB，所述 移動管理單元為MME，所述跟蹤區/路由區標識為跟蹤區標識；對於UTRAN/GERAN接入，所 述用戶終端發起本地接入的基站為HNB或RNC，移動管理單元為SGSN，所述跟蹤區/路由區 標識為路由區標識；當所述用戶終端在PDN連接建立過程中發起本地接入時，適用於LTE接入，所述用 戶終端發起本地接入的基站為HeNB或者eNB，所述移動管理單元為MME ；當所述用戶終端在PDP上下文激活過程中發起本地接入時，適用於UTRAN/GERAN 接入，所述用戶終端發起本地接入的基站為HNB或者RNC，移動管理單元為SGSN。下面結合實施例對本發明方法進行詳細描述。圖9為本發明獲知本地接入網關的第一實施例的流程示意圖，第一實施例適用於 LTE接入或者UTRAN/GERAN接入的情況，對於LTE接入來說，基站為HeNB或eNB，移動管理 單元為MME。對於UTRAN/GERAN接入來說，基站為HNB或RNC，移動管理單元為SGSN。而核 心網網關指的是位於核心網的GGSN/SGW/PGW，該網元與本發明無關，這裡不做過多限定。第 一實施例中，以基站為例進行描述，對家用基站的影響是相同的。如圖9所示，包括步驟900 當用戶開機時，發起附著過程註冊到核心網中，即UE通過基站向移動管 理單元發送附著請求消息。本步驟中，非接入層消息即附著請求消息由基站封裝在Sl接口的初始化用戶消11息中發送給移動管理單元，基站還會將自身是否支持本地接入的能力及APN攜帶在附著請 求中發送給核心網。步驟901 移動管理單元收到附著請求消息後，若發現網絡中沒有該UE的上下文 信息，或者該附著請求消息沒有完整性保護，或者該附著請求消息完整性保護失敗，移動管 理單元對該用戶終端進行鑑權認證。步驟902 903 當UE在附著請求中請求建立本地連接的信息，或者UE提供的協 議配置選項(PCO)和/或APN是經過加密的，那麼，移動管理單元通過基站向UE獲取PCO 和/或APN信息。如圖9中的加密信息獲取請求和加密信息獲取響應。步驟904 如果移動管理單元中沒有該UE的籤約信息，則向HSS發送更新位置請 求消息，請求獲取該UE的籤約信息。步驟905 移動管理單元判斷是否能為該UE建立本地連接，如果是，則進入步驟 906，否則為UE建立核心網承載，該過程為本領域技術人員所公知的技術，這裡不在贅述。本步驟中，判斷的方法是，如果附著請求消息中攜帶的基站是否支持本地接入的 能力的信息顯示為支持，並且該UE的用戶籤約允許本地IP訪問，則判斷出能為該UE建立 本地連接。本實施例中假設移動管理單元判斷出需要為UE建立本地連接。步驟906 907 移動管理單元向DNS伺服器查詢所需要連接的本地接入網關的 IP位址。本步驟中，第一種實現方式為移動管理單元通過APN，以及基站標識，和/或本地 接入標識，和/或CSG，和/或位置標識，和/或跟蹤區標識，構造FQDN，並將構造的FQDN作 為DNS查詢的輸入參數，使得DNS伺服器向MME返回滿足上述需求的本地接入網關。或者， 移動管理單元通過APN構造FQDN，但是在輸入標籤中指示需要選擇基站標識，和/或本地接 入標識，和/或CSG，和/或位置信息，使得DNS伺服器向移動管理單元返回滿足上述需求的 本地接入網關。例如移動管理單元通過APN和基站標識來構造FQDN的格式可以如下，其他實現方 式可以用其他類型標識替換如下「enbid」部分的編碼即可。internet, apn. epc. enbid. mnc015. mcc234. 3gppnetwork. org。例如移動管理單元通過PAN構造FQDN，將基站標識作為輸入標籤internet, apn. epc. mnc015. mcc234. 3gppnetwork. org endid(可以是具體編石馬)。進一步地，移動管理單元可以在輸入標籤中指示根據網絡拓撲對輸出列表即網關 列表進行排序，該網絡拓撲對輸出列表中有基站標識，和/或本地接入標識，和/或CSG，和 /或位置標識，和/或跟蹤區標識，這樣DNS伺服器返回滿足網絡拓撲對輸出列表需求的本 地接入網關。這裡，對輸出列表即網關列表進行排序屬於本領域技術人員公知技術，這裡不 再詳述。第二種方式為移動管理單元可以通過APN構造FQDN。DNS伺服器返回接入網關 列表時，標識接入網關是否支持本地接入，和/或接入網關所覆蓋區域的CSG信息，和/或 接入網關所覆蓋區域的跟蹤區標識，和/或接入網關所覆蓋區域的位置標識。步驟908 在DNS伺服器返回的列表中選擇本地接入網關。如果步驟906 步驟907中採用第一種方式，那麼，本步驟中移動管理單元從返回 的本地接入網關列表中選擇一個本地接入網關即可；如果採用的是第二種方式，則移動管12理單元根據網關的位置信息和能力選擇一個本地接入網關。步驟909 910 移動管理單元向本地接入網關發送創建承載請求，其中攜帶UE 的標識信息和控制面的TEID等信息。步驟911 移動管理單元向基站發送初始上下文建立請求，該請求中包含發送給 UE的附著接受消息。步驟912 913 基站與UE之間進行RRC連接建立。該過程中，基站通過RRC建 立請求將移動管理單元發送的附著接受消息發送給UE。步驟914 基站接收到初始上下文建立請求，向移動管理單元返回初始上下文建 立響應。步驟915 916 =UE通過基站向移動管理單元返回附著完成消息。圖10為發明獲知本地接入網關的第二實施例的流程示意圖，第二實施例適用於 LTE接入，其中基站為HeNB或者eNB，移動管理單元為MME。而核心網網關指的是位於核心 網的SGW/PGW，該網元與本發明無關，這裡不做過多限定。第二實施例中，以基站為例，對家 用基站的影響是相同的，如圖10所示，包括步驟1000 =UE通過基站向移動管理單元發起PDN連接建立請求，該PDN連接建立 請求中攜帶有UE希望建立的APN連接信息。本步驟中，非接入層消息即PDN連接建立請求由基站封裝在Sl接口的初始化用戶 消息中帶給移動管理單元，基站還會將自身是否支持本地接入的能力及APN攜帶在附著請 求中發送給核心網。步驟1001 移動管理單元收到上述PDN連接請求，判斷是否為該UE建立本地連 接，如果是，進入步驟1002。本實施例中假設移動管理單元判斷出需要為UE建立本地連接。步驟1002 1003 移動管理單元向DNS伺服器查詢所需要連接的本地接入網關 的IP位址。本步驟中，第一種實現方式為移動管理單元通過APN，以及基站標識，和/或本地 接入標識，和/或CSG，和/或位置標識，和/或跟蹤區標識，構造FQDN，並將構造的FQDN作 為DNS查詢的輸入參數，使得DNS伺服器向移動管理單元返回滿足上述需求的本地接入網 關。或者，移動管理單元通過APN構造FQDN，但是在輸入標籤中指示需要選擇基站標識，和 /或本地接入標識，和/或CSG，和/或位置信息，使得DNS伺服器向移動管理單元返回滿足 上述需求的本地接入網關。進一步地，移動管理單元可以在輸入標籤中指示根據網絡拓撲對輸出列表即網關 列表進行排序，該網絡拓撲對輸出列表中有基站標識或本地接入標識或CSG或位置標識或 跟蹤區標識，這樣DNS伺服器返回滿足網絡拓撲對輸出列表需求的本地接入網關。第二種方式為移動管理單元可以通過APN構造FQDN。DNS伺服器返回接入網關 列表時，標識接入網關是否支持本地接入，和/或接入網關所覆蓋區域的CSG信息，和/或 接入網關所覆蓋區域的跟蹤區標識，和/或接入網關所覆蓋區域的位置標識。步驟1004 在DNS伺服器返回的列表中選擇本地接入網關。如果步驟1002 1003中採用第一種方式，那麼，本步驟中移動管理單元從返回的 本地接入網關列表中選擇一個本地接入網關即可；如果採用的是第二種方式，則移動管理 單元根據網關的位置信息和能力選擇一個本地接入網關。
步驟1005 1006 移動管理單元向本地接入網關發送創建承載請求，其中攜帶有 UE標識信息和控制面的TEID等信息。步驟1007 移動管理單元向基站發送初始上下文建立請求，該請求中包含發送給 UE的默認承載激活請求。步驟1008 1009 基站與UE之間進行RRC連接建立。該過程中，基站通過RRC建 立請求將默認承載建立請求發送給UE。步驟1010 基站向移動管理單元返回初始上下文建立響應。步驟1011 1012 =UE向移動管理單元返回默認承載建立響應。圖11為發明獲知本地接入網關的第三實施例的流程示意圖，第三實施例適用於 UTRAN/GERAN接入的情況，其中基站為HNB或者RNC，移動管理單元為SGSN。而核心網網關 指的是位於核心網的GGSN/SGW/PGW，該網元與本發明無關，這裡不做過多限定。第三實施例 中，以基站為例，對家用基站的影響是相同的。本實施利以UTRAN/GERAN用戶進行PDP上下 文激活的過程為例進行描述，同樣適用於UTRAN/GERAN用戶進行次PDP上下文激活的過程。 如圖11所示，包括步驟1100 終端發起PDP激活請求，該PDP激活請求中攜帶有UE希望建立的APN 連接信息。本步驟中，非接入層消息PDP激活請求經由基站帶給移動管理單元，基站還會將 是否支持本地接入的能力及APN攜帶在附著請求中發送給核心網。步驟1101 移動管理單元判斷是否為該UE建立本地連接，如果是，進入步驟1102。 本實施例中假設移動管理單元判斷需要為UE建立本地連接。步驟1102 1103 移動管理單元向DNS伺服器查詢所需要連接的本地接入網關 的IP位址。本步驟中，第一種實現方式為移動管理單元通過APN，以及基站標識，和/或本地 接入標識，和/或CSG，和/或位置標識，和/或路由區標識，構造FQDN，並將構造的FQDN作 為DNS查詢的輸入參數，使得DNS伺服器向移動管理單元返回滿足上述需求的本地接入網 關。或者，移動管理單元通過APN構造FQDN，但是在輸入標籤中指示需要選擇基站標識，和 /或本地接入標識，和/或CSG，和/或位置信息，使得DNS伺服器向移動管理單元返回滿足 上述需求的本地接入網關。進一步地，移動管理單元可以在輸入標籤中指示根據網絡拓撲對輸出列表即網關 列表進行排序，該網絡拓撲對輸出列表中有基站標識，和/或本地接入標識，和/或CSG，和 /或位置標識，和/或路由區標識，這樣DNS伺服器返回滿足網絡拓撲對輸出列表需求的本 地接入網關。第二種方式為移動管理單元可以通過APN構造FQDN。DNS伺服器返回接入網關 列表時，標識接入網關是否支持本地接入，和/或接入網關所覆蓋區域的CSG信息，和/或 接入網關所覆蓋區域的路由區標識，和/或接入網關所覆蓋區域的位置標識。步驟1104 在DNS伺服器返回的列表中選擇本地接入網關。如果步驟1102 1103中採用第一種方式，那麼，本步驟中移動管理單元從返回的 本地接入網關列表中選擇一個本地接入網關即可；如果採用的是第二種方式，則移動管理 單元根據網關的位置信息和能力選擇一個本地接入網關。14
步驟1105 1106 移動管理單元向本地接入網關發送創建承載請求，其中攜帶有 UE標識信息和控制面的TEID等信息。步驟1107 移動管理單元向UE返回PDP激活響應，經由家用基站發送給UE。上述各實施例中，移動管理單元向DNS伺服器查詢所需要連接的本地接入網關的 地址，還可以用以下方式實現，下面結合實施例進行具體描述圖9為本發明獲知本地接入網關的第四實施例的流程示意圖，第四實施例適用於 LTE接入或者UTRAN/GERAN接入的情況，對於LTE接入來說，基站為HeNB或eNB，移動管理單 元為移動管理單元。對於UTRAN/GERAN接入來說，基站為HNB或RNC，移動管理單元為SGSN。 而核心網網關指的是位於核心網的GGSN/SGW/PGW，該網元與本發明無關，這裡不做過多限 定。第四實施例中，以基站為例進行描述，對家用基站的影響是相同的。如圖9所示，包括步驟900 當用戶開機時，發起附著過程註冊到核心網中，即UE通過基站向移動管 理單元發送附著請求消息。本步驟中，非接入層消息即附著請求消息由基站封裝在Sl接口的初始化用戶消 息中發送給移動管理單元，基站還會將自身是否支持本地接入的能力及APN攜帶在附著請 求中發送給核心網。步驟901 移動管理單元收到附著請求消息後，若發現網絡中沒有該UE的上下文 信息，或者該附著請求消息沒有完整性保護，或者該附著請求消息完整性保護失敗，移動管 理單元對該用戶終端進行鑑權認證。步驟902 903 當UE在附著請求中請求建立本地連接的信息，或者UE提供的協 議配置選項(PCO)和/或APN是經過加密的，那麼，移動管理單元通過基站向UE獲取PCO 和/或APN信息。如圖9中的加密信息獲取請求和加密信息獲取響應。步驟904 如果移動管理單元中沒有該UE的籤約信息，則向HSS發送更新位置請 求消息，請求獲取該UE的籤約信息。步驟905 移動管理單元判斷是否能為該UE建立本地連接，如果是，則進入步驟 906，否則為UE建立核心網承載，該過程為本領域技術人員所公知的技術，這裡不在贅述。本步驟中，判斷的方法是，如果附著請求消息中攜帶的基站是否支持本地接入的 能力的信息顯示為支持，並且該UE的用戶籤約允許本地IP訪問，則判斷出能為該UE建立 本地連接。本實施例中假設移動管理單元判斷出需要為UE建立本地連接。步驟906 907 移動管理單元向DNS伺服器查詢所需要連接的本地接入網關的 IP位址。本步驟中，具體實現方式為移動管理單元通過APN構造FQDN，並將構造的FQDN 作為所述DNS查詢的輸入參數，使得所述DNS伺服器向移動管理單元返回滿足構造需求的 本地接入網關；移動管理單元通過基站標識，和/或本地接入標識，和/或CSG，和/或位置標識， 和/或跟蹤區/路由區標識，構造FQDN，並將構造的FQDN作為所述DNS查詢的輸入參數，使 得所述DNS伺服器向移動管理單元返回滿足構造需求的本地接入網關；步驟908 移動管理單元，在DNS伺服器返回的列表中選擇同時滿足上述兩種構造 需求的本地接入網關。步驟909 910 移動管理單元向本地接入網關發送創建承載請求，其中攜帶UE的標識信息和控制面的TEID等信息。步驟911 移動管理單元向基站發送初始上下文建立請求，該請求中包含發送給 UE的附著接受消息。步驟912 913 基站與UE之間進行RRC連接建立。該過程中，基站通過RRC建 立請求將移動管理單元發送的附著接受消息發送給UE。步驟914 基站接收到初始上下文建立請求，向移動管理單元返回初始上下文建 立響應。步驟915 916 =UE通過基站向移動管理單元返回附著完成消息。圖10為發明獲知本地接入網關的第五實施例的流程示意圖，第五實施例適用於 LTE接入，其中基站為HeNB或者eNB，移動管理單元為移動管理單元。而核心網網關指的是 位於核心網的SGW/PGW，該網元與本發明無關，這裡不做過多限定。第五實施例中，以基站為 例，對家用基站的影響是相同的，如圖10所示，包括步驟1000 :UE通過基站向移動管理單元發起PDN連接建立請求，該PDN連接建立 請求中攜帶有UE希望建立的APN連接信息。本步驟中，非接入層消息即PDN連接建立請求由基站封裝在Sl接口的初始化用戶 消息中帶給移動管理單元，基站還會將自身是否支持本地接入的能力及APN攜帶在附著請 求中發送給核心網。步驟1001 移動管理單元收到上述PDN連接請求，判斷是否為該UE建立本地連 接，如果是，進入步驟1002。本實施例中假設移動管理單元判斷出需要為UE建立本地連接。步驟1002 1003 移動管理單元向DNS伺服器查詢所需要連接的本地接入網關 的IP位址。本步驟中，具體實現方式為移動管理單元通過APN構造FQDN，並將構造的FQDN 作為所述DNS查詢的輸入參數，使得所述DNS伺服器向移動管理單元返回滿足構造需求的 本地接入網關；移動管理單元通過基站標識，和/或本地接入標識，和/或CSG，和/或位置標識， 和/或跟蹤區/路由區標識，構造FQDN，並將構造的FQDN作為所述DNS查詢的輸入參數，使 得所述DNS伺服器向移動管理單元返回滿足構造需求的本地接入網關；步驟1004 移動管理單元，在DNS伺服器返回的列表中選擇同時滿足上述兩種構 造需求的本地接入網關。步驟1005 1006 移動管理單元向本地接入網關發送創建承載請求，其中攜帶有 UE標識信息和控制面的TEID等信息。步驟1007 移動管理單元向基站發送初始上下文建立請求，該請求中包含發送給 UE的默認承載激活請求。步驟1008 1009 基站與UE之間進行RRC連接建立。該過程中，基站通過RRC建 立請求將默認承載建立請求發送給UE。步驟1010 基站向移動管理單元返回初始上下文建立響應。步驟1011 1012 =UE向移動管理單元返回默認承載建立響應。圖11為發明獲知本地接入網關的第六實施例的流程示意圖，第六實施例適用於 UTRAN/GERAN接入的情況，其中基站為HNB或者RNC，移動管理單元為SGSN。而核心網網關指的是位於核心網的GGSN/SGW/PGW，該網元與本發明無關，這裡不做過多限定。第六實施例 中，以基站為例，對家用基站的影響是相同的。本實施利以UTRAN/GERAN用戶進行PDP上下 文激活的過程為例進行描述，同樣適用於UTRAN/GERAN用戶進行次PDP上下文激活的過程。 如圖11所示，包括步驟1100 終端發起PDP激活請求，該PDP激活請求中攜帶有UE希望建立的APN 連接信息。本步驟中，非接入層消息PDP激活請求經由基站帶給移動管理單元，基站還會將 是否支持本地接入的能力及APN攜帶在附著請求中發送給核心網。步驟1101 移動管理單元判斷是否為該UE建立本地連接，如果是，進入步驟1102。 本實施例中假設移動管理單元判斷需要為UE建立本地連接。步驟1102 1103 移動管理單元向DNS伺服器查詢所需要連接的本地接入網關 的IP位址。本步驟中，具體實現方式為移動管理單元通過APN構造FQDN，並將構造的FQDN 作為所述DNS查詢的輸入參數，使得所述DNS伺服器向移動管理單元返回滿足構造需求的 本地接入網關；移動管理單元通過基站標識，和/或本地接入標識，和/或CSG，和/或位置標識， 和/或跟蹤區/路由區標識，構造FQDN，並將構造的FQDN作為所述DNS查詢的輸入參數，使 得所述DNS伺服器向移動管理單元返回滿足構造需求的本地接入網關；步驟1104 移動管理單元，在DNS伺服器返回的列表中選擇同時滿足上述兩種構 造需求的本地接入網關。步驟1105 1106 移動管理單元向本地接入網關發送創建承載請求，其中攜帶有 UE標識信息和控制面的TEID等信息。步驟1107 移動管理單元向UE返回PDP激活響應，經由家用基站發送給UE。以上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，並非用於限定本發明的保護範圍，凡在 本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護 範圍之內。
權利要求
1.一種實現本地接入的方法，其特徵在於，包括用戶終端發起本地接入，移動管理單元確定出能為該用戶終端建立本地連接；移動管理單元通過DNS伺服器獲得本地接入網關信息，用戶終端通過該本地接入網關 實現本地接入。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述移動管理單元確定是否能為該用戶 終端建立本地連接的方法包括如果所述用戶終端發起本地接入的基站具備本地接入能力，並且所述用戶終端的用戶 籤約允許本地訪問，確定出能為所述用戶終端建立本地連接。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述用戶終端發起本地接入為附著過程 中、或分組數據網絡PDN連接建立過程中、或PDP上下文激活過程中。
4.根據權利要求1、2或3所述的方法，其特徵在於，所述移動管理單元通過域名DNS服 務器獲得本地接入網關信息為所述移動管理單元通過接入點名稱APN，以及，基站標識，和/或本地接入標識，和/或 CSG,和/或位置標識，和/或跟蹤區/路由區標識，構造FQDN，並將構造的FQDN作為所述 DNS查詢的輸入參數，使得所述DNS伺服器向移動管理單元返回滿足構造需求的本地接入 網關；或者，所述移動管理單元通過APN構造FQDN，在輸入標籤中指示需要選擇基站標識，和 /或本地接入標識，和/或CSG，和/或位置信息，和/或跟蹤區/路由區標識，使得所述DNS 伺服器向移動管理單元返回滿足需求的本地接入網關。
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，該方法還包括所述移動管理單元在輸入 標籤中指示根據網絡拓撲對輸出列表進行排序，所述DNS伺服器返回滿足網絡拓撲對輸出 列表需求的本地接入網關；所述移動管理單元從返回的本地接入網關列表中選擇一個本地接入網關；所述輸出列表中有基站標識，和/或本地接入標識，和/或CSGjn /或位置標識，和/ 或跟蹤區/路由區標識。
6.根據權利要求1、2或3所述的方法，其特徵在於，所述移動管理單元通過DNS伺服器 獲得本地接入網關信息為所述移動管理單元通過APN構造FQDN ；所述DNS伺服器返回接入網關列表時，標識接 入網關是否支持本地接入，和/或接入網關所覆蓋區域的CSG信息，和/或接入網關所覆蓋 區域的跟蹤區/路由區標識，和/或接入網關所覆蓋區域的位置標識；所述移動管理單元根據網關的位置信息和能力選擇一個本地接入網關。
7.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，當所述用戶終端在附著請求中發起本地 接入時，所述實現本地接入的方法適用於LTE接入或者UTRAN/GERAN接入的情況，對於LTE 接入，所述用戶終端發起本地接入的基站為演進的家庭基站HeNB或演進基站eNB，所述移 動管理單元為移動性管理實體MME ；對於UTRAN/GERAN接入，所述用戶終端發起本地接入的 基站為HNB或無線網絡控制器RNC，所述移動管理單元為服務GPRS支持節點SGSN ；當所述用戶終端在PDN連接建立過程中發起本地接入時，所述實現本地接入的方法適 用於LTE接入，所述用戶終端發起本地接入的基站為HeNB或者eNB，所述移動管理單元為 MME ；當所述用戶終端在PDP上下文激活過程中發起本地接入時，所述實現本地接入的方法 適用於UTRAN/GERAN接入，所述用戶終端發起本地接入的基站為HNB或者RNC，所述移動管 理單元為SGSN。
8.根據權利要求1、2或3所述的方法，其特徵在於，所述移動管理單元通過DNS伺服器 獲得本地接入網關信息為所述移動管理單元通過APN構造FQDN，並將構造的FQDN作為所述DNS查詢的輸入參 數，使得所述DNS伺服器向移動管理單元返回滿足構造需求的本地接入網關；所述移動管理單元通過基站標識，和/或本地接入標識，和/或CSG，和/或位置標識， 和/或跟蹤區/路由區標識，構造FQDN，並將構造的FQDN作為所述DNS查詢的輸入參數，使 得所述DNS伺服器向移動管理單元返回滿足構造需求的本地接入網關；所述移動管理單元，選擇同時滿足上述兩種構造需求的本地接入網關。
9.一種實現本地接入的系統，其特徵在於，至少包括用戶終端、移動管理單元、本地接 入網關和DNS伺服器，其中，用戶終端，用於向移動管理單元發起本地接入，通過獲得的本地接入網關實現本地接入；移動管理單元，用於在確定出能為用戶終端建立本地連接，通過所述DNS伺服器獲得 所述本地接入網關的信息。
10.根據權利要求9所述的系統，其特徵在於，所述移動管理單元具體用於，通過APN，以及，基站標識，和/或本地接入標識，和/或 CSG,和/或位置標識，和/或跟蹤區/路由區標識，構造FQDN，並將構造的FQDN作為所述 DNS查詢的輸入參數，使得所述DNS伺服器向移動管理單元返回滿足構造需求的本地接入 網關；或者，所述移動管理單元，具體用於通過APN構造FQDN，在輸入標籤中指示需要選擇基 站標識，和/或本地接入標識，和/或CSG，和/或位置信息，和/或跟蹤區/路由區標識，使 得所述DNS伺服器向移動管理單元返回滿足需求的本地接入網關。
11.根據權利要求10所述的系統，其特徵在於，所述移動管理單元還用於，在輸入標籤 中指示根據網絡拓撲對輸出列表進行排序，所述DNS伺服器返回滿足網絡拓撲對輸出列表 需求的本地接入網關；所述移動管理單元從返回的本地接入網關列表中選擇一個本地接入網關；所述輸出列表中有基站標識，和/或本地接入標識，和/或CSG，和/或位置標識，和/ 或跟蹤區/路由區標識。
12.根據權利要求9所述的系統，其特徵在於，所述移動管理單元具體用於，通過APN構造FQDN ；所述DNS伺服器返回接入網關列表 時，標識接入網關是否支持本地接入，和/或接入網關所覆蓋區域的CSG信息，和/或接入 網關所覆蓋區域的跟蹤區/路由區標識，和/或接入網關所覆蓋區域的位置標識；所述移動管理單元根據網關的位置信息和能力選擇一個本地接入網關。
13.根據權利要求9 12任一項所述的系統，其特徵在於，當所述用戶終端在附著請求 中發起本地接入時，所述用戶終端發起本地接入的基站為HeNB或eNB，所述移動管理單元 為MME ；或者，所述用戶終端發起本地接入的基站為HNB或RNC，移動管理單元為SGSN ；當所述用戶終端在PDN連接建立過程中發起本地接入時，所述用戶終端發起本地接入 的基站為HeNB或者eNB，所述移動管理單元為MME ；當所述用戶終端在PDP上下文激活過程中發起本地接入時，所述用戶終端發起本地接 入的基站為HNB或者RNC，移動管理單元為SGSN。
14.根據權利要求9所述的系統，其特徵在於，所述移動管理單元具體用於，通過APN構造FQDN，並將構造的FQDN作為所述DNS查詢 的輸入參數，使得所述DNS伺服器向移動管理單元返回滿足構造需求的本地接入網關；所述移動管理單元還具體用於，通過基站標識，和/或本地接入標識，和/或CSG，和/ 或位置標識，和/或跟蹤區/路由區標識，構造FQDN，並將構造的FQDN作為所述DNS查詢的 輸入參數，使得所述DNS伺服器向移動管理單元返回滿足構造需求的本地接入網關； 所述移動管理單元還用於選擇同時滿足上述兩種構造需求的本地接入網關。
全文摘要
本發明提供了一種實現本地接入的方法及系統，本發明在用戶終端發起本地接入，移動管理單元確定出能為該用戶終端建立本地連接後，移動管理單元通過DNS伺服器獲得本地接入網關信息，給出了查詢本地接入網關的具體實現方案，進而保證了根據不同的場景在核心網網關和本地接入網關間進行選擇，合理有效地實現了用戶終端通過本地接入網關實現的本地接入功能。
文檔編號H04W74/00GK102056321SQ20091025370
公開日2011年5月11日 申請日期2009年12月8日 優先權日2009年10月30日
發明者盧飛, 周娜, 宗在峰, 梁爽, 王靜 申請人:中興通訊股份有限公司